cosa sono gli smart glasses (video) ?

per definire gli occhiali smart devono appartenere ad uno dei seguenti sotto insiemi :

• AR quindi realtà aumentata, display in sovra impressione tramite occhiali.
• XR realtà mista spesso mescolata con la realtà aumentata, estensione della realtà grazie alla realtà aumentata.
• VR realtà virtuale

Disclaimer ! esistono anche occhiali con audio ma non li tratterò !

i componenti principali sono :

• audio
• video
• processore/sbc
• batteria
• I/O periferiche

video

solitamente si dividono per categore :

VR usano lenti collimatrici con una focale corta per rendere i raggi paralleli a breve distanza con display ad alta risoluzione e refresh rate > 60 Hz Le principali lenti usate sono lenti fresnel o ultimamente le più compatte pancake.

AR/XR qua c’è più varietà la parte del display può essere fatta la LBS, LCOS o FLCOS, microLED, microOLED anche più raramente DLP.

• LBS Laser beam scanning, un semplice proiettore laser display POV che usa la persistenza della visione proiettando 1 pixel alla volta (e.g. trilite,oqmented).

(www.trilite-tech.com)

• LCOS o FLCOS liquid crystal on silicon o “ferro-elettric” liquid crystal un SLM spatial light modulator, modulatore spaziale di luce tradotto che proietta un immagine e vengono alternati rapidamente i colori RGB (e.g. vitrealab, JB display).

(https://vitrealab.com/)

• microLED LED miniaturizzati con consumi ridottissimi e luminosità altissime esempio J.B display : display da 3 mm, luminosità milioni di nits

(https://www.jb-display.com/)

lenti di visualizzazione

per quanto riguarda le lenti in AR/XR si usano 2 tipo principalmente waveguide e birdbath

• waveguide o in italiano le guide d’onda sono in realtà un unione complessa di componenti che hanno il compinto di trasportare la luce in 3 fasi:

(https://optics.ansys.com)

• • input grating da dove la luce generata da uno dei componenti detti sopra entra con raggi collimati (ergo display ingrandito).

• • le guide trasportano la luce tramite TIR riflessione interna totale.

• • output grating dove l’immagine viene “duplicata” migliaia di volte e quindi “espanza” prima orizzontalmente è poi verticalmente.

• birdbath sono un modo per visualizzare sia la luce ambientale sia quella proveviente da un display fruttando un beam splitter, divisore di luce (raggio) che fa passare il 50% della luce e ne riflette il 50%.

(occhiali XReal )

processori/SBC

fino ad ora non esiste un vero standarde se ne usano i più disparati dai più semplici a basso consumo come nFR o ESP32 a quelli più performanti come snapdragon XR serie (1 e 2).

dipende molto dal tipo di utilizzo che si vuole fare, ad esempio per quanto riguarda Brilliant Labs per la serie monocle e frame usano nFR deve solo mostrare immagini e comunicare con il bluetooth low power, mentre per operazioni più complesse ad esempio meta Quest 3/3s utilizza la serie XR di snapdragon che accetta in input molte più fotocamere e sensori.

batteria

La batteria al momento è il punto più critico del settore AR/XR che non permette un utilizzo che super le 2h-3h nel migliore dei casi, ora spesso si usano batterie Li-Po comuni al litio, ma il futuro fa ben sperare con batterie a stato solido e/o Silicio-Carbonio.

I/O

Sebbene come Output abbiamo principalmente audio e video come input possiamo avere i più disparati sensori i principali :

• sensori di prossimità
• Lidar sensori che scannerizzano l’ambiente con raggi IR infra-rossi o UV per non essere visibili a occhio nudo
• fotocamere che vengono usate per mappare e interagire con l’ambiente circostante
• ? chissà che altro in futuro