ar眼镜|CREAL：为什么光场+HOE是AR眼镜未来处方

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利用光场显示技术， CREAL曾展示出可自然变焦的3D显示效果。为了验证该技术在AR和VR场景的应用，该公司分别打造了两款头显原型。头显对于VR来讲比较常见，但对于AR来讲，眼镜形态才是未来的发展方向。因此，为了缩减AR硬件的体积， CREAL计划将光场方案与全息光学元件（HOE）结合，来更加轻量化的AR光学模组。此外，该公司还在最新的报告中对比各种AR光学方案，让我们更加了解光场+HOE的优势。

CREAL指出，理想的AR眼镜看起来就像是普通的眼镜，可充分透过周围的环境光，仅显示AR光束，而这种需求一定程度上违背了物理规律。目前，市面上的AR方案通常其采用光学组合器/透镜，将数字的AR内容与现实环境融合，这种组合器应该在消除彩虹色、发光等伪影的情况下，向使用者的双眼投射高质量、明亮、逼真的3D图像，此外它要能和处方镜片集成，应用在普通眼镜中，适合任何人佩戴。

CREAL产品路径
该公司的目标就是打造出既有高透光性，又支持完全反射的光学模组。目前，市面上能够做到轻薄美观、支持厨房校正、技术成熟的光学组合方案只有两种：全息光学元件和衍射波导。而为了实现上述愿景， CREAL开始自研基于光场和全息原理的AR组合器，号称可用来打造时尚、舒适、低成本的处方AR眼镜。

CREAL表示：过去几十年里，行业内一直尝试在轻便的AR眼镜中实现虚实图像自然融合的效果，而实现这个目标的一大关键就在于光学显示技术。如何创建逼真的AR图像？又如何将AR与物理环境自然融合？这些都是需要解决的问题。显然前一个问题更难解决，就目前来讲AR依然受到光学效率、亮度限制，因此显示的图像看起来是半透明的，色彩不如移动端AR那么饱满。而对于后一个问题， CREAL认为可以从动态变焦来解决，即根据AR图像在物理空间的位置来渲染准确的深度或焦距，避免因为人眼焦距和AR焦距产生差异而失真或模糊。

CREAL现有技术对比未来预期
基于HOE的光学模组本质上来讲， HOE类似于一种超薄的膜，它可以嵌入到处方镜片中，特点是可允许环境中的可见光直接通过，并仅反射投影模组发射的特定光束（仅限于HOE支持的少数色彩），从而实现AR显示。

HOE的物理原理相当简单，而且足够省电、成本足够低，集成HOE的镜片看起来与普通眼镜片差不多，就像是透明的。
早前，索尼曾展示基于全息光学元件HOE的圆柱形全息显示屏方案，色彩等效果相当优秀。 CREAL指出，索尼曾开发首个用于AR眼镜的商用HOE组合器，随后Intel Vaunt、North Focals也采用了类似的技术。 CREAL指出， Vaunt和Focals方案依然存在一些缺点，比如出瞳区域小，当人眼瞳孔的位置超出AR投影区域时，则看不到数字图像。此外，投影模组的光路可能会受到空气中的灰尘影响，从而产生图像缺陷（比如灰尘、睫毛的阴影），干扰AR图像的显示效果。值得注意的是， Vaunt和Focals对于机械和温度变化也非常敏感。