Meta Building 'Mirror Lake' Kompaktes Gleitsichtkonzept mit 'Holocake'-Gläsern

Meta baut einen Prototyp eines Headsets namens „Mirror Lake“, um „fast alle fortschrittlichen visuellen Technologien, die wir in den letzten sieben Jahren entwickelt haben“, in einem kompakten Formfaktor zu beweisen.

Mirror Lake wurde noch nicht in ein voll funktionsfähiges Gerät eingebaut – es ist immer noch nur ein Konzept, an dem aktiv gearbeitet wird. Michael Abrash, Chief Scientist der Reality Labs-Abteilung von Meta, sagte, dass Mirror Lake „zeigt, wie ein komplettes Anzeigesystem der nächsten Generation aussehen könnte“. Zurück im Jahr 2019 kündigte Abrash an Facebook baute einen „echten Konzeptprototypen der nächsten Generation“ VR-Headset, aber es ist unklar, was aus dieser Idee wurde.

Das Konzept ist darauf ausgelegt, einen „Skibrillen-ähnlichen Formfaktor“ mit den von Meta als Holocake-Gläser bezeichneten Gläsern zu erreichen und gleichzeitig fortschrittliches Eye-Tracking, variablen Fokus, Reverse Passthrough und Unterstützung für verschreibungspflichtige Linsenbefestigungen zu integrieren, „um die Notwendigkeit einer Brille zu beseitigen“.

Um es klar zu sagen, Mirror Lake ist kein Produkt. Mark Zuckerberg, CEO von Meta, schlug vor, dass die bewiesene Technologie in Produkten „in der zweiten Hälfte des Jahrzehnts“ zu sehen sein könnte.

Gleitsichtbrille

Alle aktuellen VR-Headsets, mit Ausnahme von Laborprototypen, haben Objektive mit festem Fokus. Jedes Auge erhält ein separates Bild, aber die Bilder werden auf einen festen Abstand fokussiert. Ihre Augen zeigen (konvergieren oder divergieren) auf das virtuelle Objekt, das Sie betrachten, können sich jedoch nicht richtig auf diese Entfernung fokussieren (akkomodieren). Dies wird als Vergenz-Akkommodations-Konflikt bezeichnet. Es verursacht eine Überanstrengung der Augen und kann virtuelle Objekte aus der Nähe verschwommen erscheinen lassen.

Auf seiner F8-Konferenz im Jahr 2018 Facebook zeigte ein Prototyp-Headset namens Half Dome, die Eye-Tracking enthielt, um die Displays mechanisch vorwärts oder rückwärts zu bewegen, um den Fokus anzupassen. Half Dome löste das Vergenz-Akkommodations-Konflikt, aber der mechanische Ansatz würde ernsthafte Zuverlässigkeitsprobleme in der realen Welt aufwerfen, was ihn für den Versand in Produkten ungeeignet macht.

Bei Oculus Connect 6 im Jahr 2019 Facebook beschrieb Half Dome 2 und Half Dome 3. Half Dome 2 verwendete zuverlässigere Aktuatoren und ein kompakteres (aber geringeres Sichtfeld) Design. Half Dome 3 verfolgte jedoch einen völlig neuen Ansatz ohne bewegliche Teile. Anstatt das Display zu bewegen, verwendet Half Dome 3 einen Stapel of Flüssigkristalllinsenschichten. Das Anlegen einer Spannung an jede Linsenschicht ändert ihre Brennweite, sodass jede einzigartige Kombination von Ein und Aus zu einer anderen Fokusentfernung führt. Mit 6 Schichten gibt es 64 verschiedene mögliche Fokusentfernungen.

Während Half Dome 3 kompakter ist als seine Vorgänger, ist es immer noch viel größer als der „Skibrillen-ähnliche“ Formfaktor, den Meta erreichen möchte. Mirror Lake wird den gleichen Ansatz wie Half Dome 3 verwenden, jedoch in einem deutlich kleineren Formfaktor, der durch die Verwendung von „Holocake“-Linsen erreicht wird.

Holocake-Linsen

Beliebte aktuelle VR-Headsets wie Quest 2, PlayStation VR und Valve Index verwenden normale refraktive Linsen, die ein relativ großes Anzeigefeld und einen großen Abstand zwischen ihm und der Linse erfordern. Diese Lücke ist die Hauptgrund für die Größe und Masse heutiger Headsets.

In 2015 eMagin zeigte ein extrem kompaktes Prototyp-HMD-Design mit sogenannten „Pfannkuchenlinsen“. Pancake-Linsen verwenden die Polarisation, um den optischen Pfad zu „falten“, wodurch er viel kürzer wird. Vergangenes Jahr HTC liefert Vive Flow aus, ein kompaktes USB-betriebenes Headset mit Pancake-Linsen. Metas „High-End“-Headset, das später in diesem Jahr auf den Markt kommt, wird immer noch nur als bezeichnet Projekt Cambria, wird Pancake-Linsen verwenden, um ein schlankeres Visier als Quest 2 zu erreichen.

Bei Pancake-Linsen ist der optische Weg kurz genug, dass der größte Teil der verbleibenden Dicke die Linse selbst ist. Um die Größe von Headsets noch weiter zu reduzieren, behielten die Forscher von Meta die gleichen Kernkonzepte der Pfannkuchenoptik bei – polarisationsbasierte optische Faltung – ersetzten jedoch die gekrümmte Linse durch „eine dünne, flache holografische Linse“, um darauf aufzubauen Forschung, die sie im Jahr 2020 gezeigt haben. Meta nennt das Ergebnis „Holocake“-Linsen. Um es klar zu sagen, Meta verwendet den Begriff „holografisch“ anders als einige andere in der Branche – dies ist holografisch wie in holografischem Film, kein 3D-Lichtfeld-Display.

Laut Meta kann Holocake-Linsen für Menschen mit eingeschränkter Sehkraft ein „sehr dünner Rezeptaufsatz“ hinzugefügt werden, wodurch die Notwendigkeit entfällt, eine Brille im Headset zu tragen.

 

Während Mirror Lake noch ein Konzept ist, hat Meta bereits einen funktionierenden Prototyp eines Headsets mit Holocake-Linsen namens Holocake 2 gebaut. Laut Meta ist Holocake 2 ein voll funktionsfähiges PC-VR-Headset, das jeden PC-VR-Titel abspielen kann. Holocake 2 wird als „das dünnste und leichteste VR-Headset, das wir je hergestellt haben“ bezeichnet, und die Forscher glauben, dass eine weitere Miniaturisierung möglich ist.

Holocake-Linsen haben eine wichtige Einschränkung – sie erfordern spezialisierte Laser als Lichtquelle. LED-Hintergrundbeleuchtung ist nicht geeignet. Michael Abrash von Meta stellte fest, dass Laser noch nicht mit der Leistung, Größe und dem Preis erhältlich sind, die für Verbraucherprodukte erforderlich sind. Die Verwendung von Lasern ermöglicht jedoch eine viel breitere Farbskala, behauptet Meta.

Reverse Passthrough

Ein Hindernis für die Massenakzeptanz von undurchsichtigen Virtual- und Mixed-Reality-Headsets könnte sein, dass andere im Raum Ihre Oberseite und Ihre Augen nicht sehen können. Während hochwertige Farbdurchleitung lassen dich sie sehen, sie können dich nicht vollständig sehen.

Letztes Jahr Meta-Forscher stellte einen Prototyp von „Reverse Passthrough“ vor – ein Headset mit externen LCD-Panels, die eine plausible Ansicht der Augen des Trägers wiedergeben. Mirror Lake wird der erste vollständig integrierte Meta-Prototyp mit Reverse Passthrough sein.

Interessant, ein Bericht vom letzten Monat von The Information behauptet, Apples kommendes Headset werde Reverse Passthrough enthalten, Das Hinzufügen der Bildschirme bedeutete jedoch anscheinend, dass die nach außen gerichteten Kameras an „ungeschickten“ Positionen weit entfernt von den Augen des Benutzers platziert werden mussten, was die Entwicklung von Passthrough-Reprojektionsalgorithmen schwieriger machte.

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• Quelle: https://uploadvr.com/meta-mirror-lake-compact-varifocal/