集微网消息， 1月5日，市场研究机构Omdia发布研报称，光学系统是增强现实（AR）设备的一个重要组成部分。系统的考虑因素包括光效率、环境光的透射率、尺寸、重量和视野范围（FOV）等。但目前尚不存在完美的解决方案，必须对不同的参数进行权衡。
报告称，在设计AR的光学系统时，需要考虑以下几个要素：光效率，即将光线从投影仪导入人眼的过程中传递的比例；环境光透射率；光学系统的尺寸和重量；越大越好的FOV（视场角）。对于现有常见的AR光学系统，可以简单归类为两种主要方案。
AR设备中的光学系统 Source: Omdia
第一类是利用光学元件的半透半反特性，将部分显示光反射到人眼中，同时外部光线也可以穿过此光学装置，从而实现图像与现实世界的结合。这种类型的光学装置可进一步分为三种类型：prism、free-space和birdbath。第二类解决方案是光波导类型。目前主要有三种技术：反射光波导、衍射光波导和全息光波导。
其中，Prism型光学系统的结构最简单，但如果FOV增加，其体积将急剧增加。Free-space和birdbath光学系统的设计则比较复杂。总体而言，三种反射式光学系统的结构需要较大的空间来实现，这造成了重量和体积的增大，限制了其在消费电子领域的应用。
AR光学系统原理图 Source: Omdia
Omdia认为，目前市场上还没有完美的AR光学解决方案。不同的解决方案都是在牺牲特定性能的情况下对其他方案进行优化。例如谷歌眼镜的光学解决方案Prism，无法解决狭窄的FOV和大体积的光学元件之间的矛盾，因而被消费类电子产品逐渐放弃。但由于具有较高的光学效率，它仍然被用于工业和军事应用。
另外，Free-space和birdbath的优点是对比度好、分辨率高以及FOV大，但对环境光的透射率低，相对更适用于室内场景。基于此，爱普生（Epson）的BT300和Nreal的产品选择了这种解决方案。
最近，由于在外观上更接近于传统玻璃，光波导解决方案最为开发者最感兴趣。它在尺寸和视角上有很大的改进，但也有不足之处。其中反射式光波导的光学效率更高，但成本也更高。全息光波导在成本上可能有优势，但在全色发展上还不成熟。目前，Akonia和Digilens是这类光学系统的开发商，其中Akonia已于2018年被苹果收购。
报告指出，衍射光波导是当前AR领域最有前途的光学解决方案，但其光效较低。因此，AR制造商已经转向高亮度的硅基micro LED（LEDoS）来解决这个问题。相比之下，LEDoS的亮度可以超过100万尼特，而硅基OLED（OLEDoS）只超过1万尼特。（校对/隐德莱希）