science >> Wetenschap >  >> Fysica

Nieuw onderzoek integreert de meest effectieve praktijken voor eye-tracking in AR-brillen

De geometrische configuratie van een holografisch oogvolgsysteem voor een optisch element met golfgeleiders. Krediet:Jianbo Zhao et al., doi 10.1117/1.OE.60.8.085101.

De ogen hebben het. Ze zijn constant in beweging bij het bekijken van scènes in augmented reality (AR).

Nutsvoorzieningen, ontwikkelaars van AR-headsets en mixed reality-systemen zijn steeds meer geïnteresseerd geraakt in de mogelijkheid om deze oogbewegingen te volgen met hun bril, waardoor systeemontwerpers de beeldgetrouwheid en het contrast over het gezichtsveld kunnen verbeteren zonder overmatige eisen aan de kracht van het projectiesysteem. Dit leidt op zijn beurt tot een langere levensduur van de batterij en een groter nut van het AR-systeem.

Hoewel verschillende eye-tracking-systemen zijn onderzocht, ze zijn ofwel omvangrijk of hebben een lage resolutie. Van holografische optische elementen (HOES) is aangetoond dat ze zeer geschikt zijn voor AR-brillen. Ze kunnen worden vervaardigd om complexe optische functies te realiseren, zoals hoge efficiëntie, in relatief dunne films die kunnen worden afgezet op vlakke of gebogen oppervlakken. Twee veelbelovende materialen voor HOES/AR-brillen zijn gedichromateerde gelatine (DCG) en droog verwerkte Covestro-fotopolymeren. Echter, de detectiebewerkingen in AR-systemen vereisen nabij-infrarode golflengten in het bereik van 750 tot 900 nm. Dit overschrijdt het normale gevoeligheidsbereik van DCG (350 tot 550 nm) en PP-materialen (450 tot 650 nm). Het bemoeilijkt het ontwerp van optische elementen die een scherpstelvermogen hebben, aangezien er significante aberraties ontstaan ​​wanneer de reconstructiegolflengte verschilt van de constructiegolflengte.

In een recent artikel, onderzoekers van de Universiteit van Arizona bedachten een experimentele holografische ingangskoppelingslens via een fotopolymeer afgezet op een 0,6 mm dik glassubstraat met een brekingsindex van 1,80 die grote aberraties corrigeert als gevolg van de verandering in de reconstructiegolflengte. In aanvulling, een out-coupling golfgeleider HOE gemultiplext met vijf roosters is ontworpen en vervaardigd om het gezichtsveld te vergroten. De onderzoekers zeggen dat het resultaat het potentieel aantoont van een holografisch waveguide eye-tracking-systeem dat in toekomstig werk kan worden verbeterd.