操纵光场展现手艺，CREAL曾展现出可天然变焦的3D展现效果。为了验证该手艺在AR和VR场景的利用，该公司别离打造了两款头显原型。头显关于VR来讲比力常见，但关于AR来讲，眼镜形态才是将来的开展标的目的。因而，为了缩减AR硬件的体积，CREAL方案将光场计划与全息光学元件（HOE）连系，来愈加轻量化的AR光学模组。此外，该公司还在最新的陈述中比照各类AR光学计划，让我们愈加领会光场+HOE的优势。
CREAL指出，抱负的AR眼镜看起来就像是通俗的眼镜，可足够透过四周的情况光，仅展现AR光束，而那种需求必然水平上违犯了物理法例。目前，市道上的AR计划凡是其摘用光学组合器/透镜，将数字的AR内容与现实情况合成，那种组合器应该在消弭彩虹色、发光等伪影的情状下，向利用者的双眼投射高量量、亮堂、传神的3D图像，此外它要能和处方镜片集成，利用在通俗眼镜中，合适任何人佩带。
CREAL产物途径
该公司的目标就是打造出既有高透光性，又撑持完全反射的光学模组。目前，市道上可以做到轻薄美看、撑持厨房校正、手艺成熟的光学组合计划只要两种：全息光学元件和衍射波导。而为了实现上述愿景，CREAL起头自研基于光场和全息原理的AR组合器，号称可用来打造时髦、温馨、低成本的处方AR眼镜。
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CREAL表达：过往几十年里，行业内不断测验考试在笨重的AR眼镜中实现虚实图像天然合成的效果，而实现那个目标的一大体害就在于光学展现手艺。若何创建传神的AR图像？又若何将AR与物理情况天然合成？那些都是需要处理的问题。显然前一个问题更难处理，就目前来讲AR仍然遭到光学效率、亮度限造，因而展现的图像看起来是半通明的，色彩不如挪动端AR那么充沛。而关于后一个问题，CREAL认为能够从动态变焦来处理，即根据AR图像在物理空间的位置来衬着准确的深度或焦距，制止因为人眼焦距和AR焦距产生差别而失实或模糊。
CREAL现有手艺比照将来预期
基于HOE的光学模组
素质上来讲，HOE类似于一种超薄的膜，它能够嵌进四处方镜片中，特征是可容许情况中的可见光间接通过，并仅反射投影模组发射的特定光束（仅限于HOE撑持的少数色彩），从而实现AR展现。
HOE的物理原理相当简单，并且足够省电、成本足够低，集成HOE的镜片看起来与通俗眼镜片差不多，就像是通明的。
早前，索尼曾展现基于全息光学元件HOE的圆柱形全息展现屏计划，色彩等效果相当优良。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也摘用了类似的手艺。CREAL指出，Vaunt和Focals计划仍然存在一些缺点，好比出瞳区域小，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遭到空气中的尘埃影响，从而产生图像缺陷（好比尘埃、睫毛的暗影），骚乱AR图像的展现效果。值得重视的是，Vaunt和Focals关于机械和温度改变也十分灵敏。
光场+HOE计划
从天然变焦方面来看，光场展现手艺更具优势，它能够让3D图解想投影具有传神的焦深，那是传统光学组合器难以做到的。CREAL表达：我们的构想是，HOE的出瞳范畴小，没有焦深，而衍射光波导只要固定的焦面，也没有焦深，光场手艺可模仿焦深，但需要大范畴的出瞳。因而，便在光场组合器根底上组合HOE元件，通过反射多个小出瞳来构成大的出瞳或眼动范畴。
简单来讲光场HOE组合器既包罗了典范HOE的所有长处，还消弭了出瞳小的问题，并能够衬着天然的3D焦深，撑持屈光调剂。
以下是该计划的一些亮点：
1）兼容处方镜片；
2）组合器可通过光学和数字体例校正虚拟图像的伪影、扭曲，将物理情况与AR天然合成；
3）可利用传统工艺造造；
4）全息透镜可反射50%特定波长的光，眼动范畴有限，并且从光源到人眼之间的光学效率约达4%，是现有光波导计划（光效仅0.02%）的100倍；
5）可通过眼球逃踪提拔光学效率（4-5倍）；
6）FOV可扩展，没有严厉限造；
7）低成本、可定造性高；
8）适眼距约为20毫米，更贴合面部；
9）色彩平均度高；
10）几乎没有彩虹效应或漏光。
衍射光波导组合器
衍射光波导组合器是当下的支流AR光学计划，Vuzix、HoloLens 12、Magic Leap 12等AR头显均摘用那种设想。
衍射光波导的原理就像是潜看镜，微展现屏将光束摄进光波导一侧的输进口，然后光线会在光波导内反射和传布，光波导外表的光栅可掌握光线的运动途径，构成多焦点阵列，从而扩展出瞳范畴，那个过程也被称为瞳孔复造（pupil replication）。
衍射光栅光波导的优势在于出瞳范畴大，但缺点是透光性弱，存在彩虹色伪影，色彩平均性不敷抱负，以及外部发光等问题，此外光学模组厚度大、成本高，并且FOV有限、光学效率低（光源进进光波导后只要不到1%进进人眼）。别的一点，衍射光波导目前不撑持天然变焦，像素聚焦的位置为无限远。
非瞳孔复造模组
1，半反射光学计划：CREAL指出，将物理光和数字光组合的最间接光学计划就是摘用半反射镜，可投射一半情况光，并反射另一半来自展现屏的光。简单来讲，就是在玻璃上涂上反光的金属涂层，而假设将那种半反射镜做成曲面外形，即可以将展现屏光线放大，展现在与人眼必然间隔的位置。Meta（Meta Vision）、Project North Star就是摘用那种光学计划。
上述计划的缺点很明显，假设透光率高，反射率就低，反之亦然。
2，BirdBath：除此之外，BirdBath也是一种非瞳孔复造组合器，它的构造与曲面半反射镜类似，但额外加进了平面半反射镜，设置装备摆设愈加对称。比拟于根底的半反射镜计划，BirdBath能够做的更小，图像失实也更少。但BirdBath仍然很厚，透光率低，FOV有限。目前，摘用该计划的AR眼镜包罗Nreal、Avegant、ODG、Lightspace等等。
3，全反射组合器：Avegant、Lightspace曾开发基于该计划的AR眼镜，那种计划的益处是可传输具有焦深的图像。
4，Pin Mirror：LetinAR、Kura摘用的“针镜”光导计划可实现时髦、笨重的AR眼镜设想，光导指的是一种玻璃材量，它能够将微展现屏的光线在其内部反射，曲到进进特定的倾斜镜面。镜面将光反射到人眼，并透过物理空间的情况光。
Pin Mirror光学模组外看看起来像是带有小孔的玻璃，虽然透光率和反射率的权衡仍然存在，但整体构造能够做到很平、很薄。不外，Pin Mirror的小孔肉眼可见（理论上能够消弭），展现的图像看起来部门堆叠的色块，并且因为衍射极限因素，针孔反射镜的体积假设太小，会限造辨认率。
瞳孔复造模组
比拟于非瞳孔复造组合器，Lumus摘用了由多个倾斜的半反射镜面构成的瞳孔复造组合器计划。那些镜面可持续反射光源，将光线从外表反射到内部的半反射镜上，再进进人眼。Lumus的反射镜面有差别的角度，可将光线反射到差别的位置。
CREAL认为，Lumus展现的AR图像是市道上更好的，除此之外，一些类似的计划还包罗Optinvent、Tooz（弯曲版本），但它们的图像量量和透光度不敷好。
那种光学计划的缺点是，成本、复杂性、数字图像较平，并且FOV受限。其更大FOV由透镜外表之间的更大反射角决定，并且不克不及大于玻璃材量的全内反射角度。总之，提拔FOV需要愈加复杂、高贵、粗笨的素材，并且提拔不大。
值得重视的是，光束反复反射会涉及光学扩展量的问题。扩展量决定了FOV和出瞳，FOV越大，出瞳越小，但我们期看那两者都足够大。于是，Lumus等公司期看通过瞳孔复造的体例来绕过扩展量的问题，并实现更大的眼动范畴。
带有衍射或全息光栅的光波导
光波导可像Lumus那样实现瞳孔复造，其目标不异，但机造差别。在光波导计划中，光束不是通过倾斜的反射镜射出，而是通过衍射或全息光栅彼此感化而分开光波导。衍射/全息光栅是一种十分精巧的图案，其与光的彼此感化类似于CD/DVD光碟外表。
传输光场或全息图像的光波导
那种光波导组合器可将加密的焦深（或者光场、全息图像）与光解耦，并保留分开光波导的光的焦深。目前，相关的手艺还很少，只要VividQ等少数公司在停止投资。CREAL认为，假设那种光学计划在效率、透光率、辨认率、FOV等方面足够抱负，有可能成为将来的支流AR计划。参考：CREAL