Rayban Meta Display - analisi ottica/display

analisi del funzionamento dei rayban meta che usciranno a Gennaio in italia, tratteremo principalmente la parte del display in quanto è un sito per la realtà aumentata.

display

Avranno un display 600x600, in linea con gli altri occhiali consumer, paragonabile ai CRT (televisori a tubo catodico) il display è trasparente grazie all’ utilizzo di un waveguide (guida d’onda) geometrica e diffrattiva, probabilmente microLED.

cos’è una guida d’onda ?

una guida d’onda è paragonabile alla fibra ottica che serve per spostare e manipolare la luce senza perdite, esistono diversi tipi di guide d’onda, tra le più comuni quella detta geometrica e quella detta diffrattiva meno comunemente quella olografica.

Ecco alcune distinzioni principali

TIPO	geometrica	diffrattiva	olografica
efficenza	media	bassa	alta
costo	medio	alto	alto
trasparenza	bassa	alta	altissima

Dati Medi

1. Guida d’Onda Geometrica

• Efficienza Luminosa Media: Media (circa 20% - 35% di trasmissione all’occhio).
• Trasparenza del Mondo Reale: Bassa (circa 55% - 70% di luce esterna trasmessa).
• Costo di Produzione: Medio.

2. Guida d’Onda Diffrattiva

• Efficienza Luminosa Media: Bassa/Media (circa 10% - 25% di trasmissione all’occhio).
• Trasparenza del Mondo Reale: Alta (circa 70% - 85% di luce esterna trasmessa).
• Costo di Produzione: Alto.

3. Guida d’Onda Olografica

• Efficienza Luminosa Media: Media/Alta (circa 15% - 40% di trasmissione all’occhio).
• Trasparenza del Mondo Reale: Altissima (circa 80% - 90% di luce esterna trasmessa).
• Costo di Produzione: Alto.

Efficienza

l’efficenza luminosa è un semplice calcolo di quanta luce riesce a raggiungere l’occhio luce input/luce output

immagine presa da heise (https://www.heise.de/en/background/Waveguides-explained-How-the-display-in-smart-glasses-and-AR-glasses-works-10711288.html)

solitamente i display devono stare nell’asticella dell’occhiale quindi sono molto piccoli e molto luminosi alcuni esempi di punta sono della JB display con milioni di nits, in nits sono una unita di misura che confromta i lumens o candele su una certa area per cm^2, quindi seppur questi micro display raggiungono intorno a 0.3” o meno 3 mm circa non sono intrisecamente luminosi ma solo molto concetrati, le candele emesse da un 55’ ovviamente non sono paragonabili.

Una guida d’onda per funzionare non può solo trasportare un immagine dal lato destro al centro dell’occhio altrimenti si avrebbe un campo visivo estremamente limitato.

FOV (Field of View) = 2 * arctan (3 mm / 2 * 15 mm)

questa formula usata per la prospettiva ci dice partendo dalla pupilla che consideriamo un punto l’angolo è grande quanto “vedo” a 15 mm (eye relief ovvero distanza standard tra occhio e lente dell’occhiale).

FOV = 11°

è ovviamente inaccettabile un fov di 11° e come guardare dal buco della serratura e inoltre dovresti stare perfettamente immobile per continuare a precercepire il display.

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quello che viene fatto è espandere l’immagine in 2 dimensioni di solito prima verticalmente e poi orizzontalmente.

Kerry Wan/ZDNET

come possiamo vedere nella foto presa da ZDNET sono ben visibili i reticoli geometrici di espansione dell’immagine verticale, mentre sono invisibili quelli orizzontali probilmente diffrattivi.

(Optica Publishing Group)

in un certo senso è come se replicassimo migliagia di volte la stessa immagine per essere visibile da sinistra a destra e da sopra a sotto.

non è un modo efficente ma è uno dei modi più pratici sebbene ce ne siano altri molto più efficaci.

prima di andare nello specifico sono 3 le fasi importanti durante la trasmissione della luce :

• input
• trasporto
• output