DARPA研发提高近眼显示设备成像质量的隐形镜片技术

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DARPA目前正在研发一种隐形眼镜，该隐形眼镜可以增强作战人员的正常视力，同时更清楚地看到近眼显示设备提供的虚拟现实影像，整个过程无需借助庞大笨重的光学组件。本项研发工作属于DARPA士兵视觉增强系统（SCENICC）项目，SCENICC项目的目标是消除单兵作战层面ISR能力方面的缺陷。SCENICC项目旨在研发新型计算机图形能力，并设计开发相关的硬件和软件来帮助战场作战人员显著提高自身的感知能力、安全性以及生存能力。其中，隐形镜片设计原理如下：  





     人类的眼睛拥有非常强大的能力，但对于距离眼球非常近的物体却难以聚焦。人眼这一缺陷使传统的近眼显示设备开发商必须开发复杂的光学解决方案，从而让"近眼图像"显得比实际距离更远，从而相当于传统的电视或者小型显示器。Innovega公司已经开发出一种替代显示架构，这种架构基于增强人眼正常视力的基础之上。该产品可使人眼中的真实世界更加清晰，同时使佩戴者能够看到距离眼球非常近（特别是传统上从护目镜到眼球之间）物体的详尽细节。通过这种方式，佩带者可在看到完整无缺的真实世界的同时，清楚地看到来自近眼设备的虚拟影像。新型的iOptik技术利用了成熟的隐形镜片技术，从而淘汰了以往近眼设备必需的笨重光学组件。  





     近眼图像聚焦能力来源于植入iOptik隐形镜片的光学组件。这些微组件尺寸非常小从而不会干扰到佩带者的正常视野。iOptik隐形镜片可以增强视力并帮助佩带者获得更好的虚拟影像感受。镜片使虚拟显示图像所产生光线从瞳孔的中心区通过，使来自周围环境的光线从瞳孔的外围区域通过。两组光线同时在视网膜上生成图像，最终叠加生成一幅集成图像。  





     虚拟显示设备发出的光线从隐形镜片中心很小的光学组件通过，与眼球的正常光学功能一起，将虚拟图像映射到视网膜上。投射到瞳孔外部区域的虚拟显示光线被外部滤镜所阻挡，从而避免了与环境光线互相干扰。环境光线则可以通过外部滤镜，进而通过瞳孔在视网膜上聚焦。由于半数以上的人都可以通过佩带隐形眼镜改善视力，因此iOptik隐形镜片也加入了隐形眼镜的视力矫正功能。来自环境的光线在通过镜片中心区的时候，会被该区域的光学组件散焦，但散焦后的光线会被中心滤镜阻挡，从而避免其干扰正常环境影像。www.narkii.com