遇到很多划痕

Meta如之前传闻般，在9月26日的Meta Connect大会上公布了AR眼镜的原型机Orion。

如同之前的消息，这次Orion采用了碳化硅刻蚀波导+microLED的组合——当然这也不算什么特别令人意外的事情，毕竟早几年Meta就有相关布局。

从光学架构上来说，个人产生的最大的疑问就是，70度的FOV和分辨率普遍偏低（640*480）的microLED，这两者之间的PPD如何匹配？

70度的PPD换算下来，即便是1920*1080的屏幕，PPD也只有大概30，640*480的则只有可怜的11，而一般近眼显示所追求的是45～60。这需要3840*2160水准的分辨率，对眼下的microLED工艺来说完全不现实。

当然，Meta和Plessey、JBD等公司合作已久，自己之前还收购了一家InifiniLED，公司每周几乎都更新microLED相关的专利，再加上Orion属于不售卖、不计成本的概念机（据说每台成本1万美元），所以Meta还是可能强行搞出来单屏彩色高分辨率的屏来：打个比方说，0.25寸以上，720p-1080p分辨率以上。虽然这样PPD还是不够，需要靠波导和具体的光学架构去弥补。

在大会上，扎克伯格向大家用轮播ppt图片的方式简单讲述了一下Orion的光学架构，从中或许可以窥探一二。（目前信息有限，本文旨在抛砖引玉，欢迎讨论👏）

首先，是扎克伯格在介绍这张图的时候提到了这个是Orion的光机系统：

这就比较有意思了，这个东西就类似三个microLED光机的阵列。再看ppt里的波导：右上角有三个和光机阵列方向、位置类似的圆形，可以推测这里就是耦入光栅的位置。

结合Meta、Magic Leap、Dispelix波导的相关认知，再加上视频里光栅漏光可以瞥见光栅的layout，以及上手的媒体的信息，目前有两种可能性：

1，光机阵列里的三个光机都是单色光机（即一个光机对应一个单色microLED）；

2、光机阵列里的三个光机都是彩色光机（不管是单屏彩色microLED还是三块单色屏+xcube实现的）；

这两种可能性可能对应三种架构，我们试分析一下：

1.1 三层单色70度波导+单色高分辨率microLED光机阵列

这一种可能性似乎更大些，也更简洁。即三个光机就是单色光机，分别对应R、G、B三种颜色，然后空间上错开，分别走不同的耦入光栅和对应的波导。

这个架构更加类似于Magic Leap One，直接颜色分开，每层碳化硅只需要处理一个颜色的70度FOV。

优点是每层波导的不同颜色串扰很小（HoloLens 1当年需要靠波片来减少这一影响）。只不过Magic Leap One用的是定制的色轮LED，通过LCoS光机打入不同的耦入光栅，Meta Orion直接单色microLED光机打入不同的波导层。

这个必须要求这三个单色屏的分辨率都要高，起码不能是640*480。简单看了一下海外媒体的报道，theVerge的记者提到，这个70度的视场角其画面效果并不能让他想用来看电影，但是看文字还是可以的。另一个上手体验的CNet哥们则明确了：PPD是25～26。故尔PPD不高是事实。

如此即证实我们一开始的猜测，Meta可能采用的是用钞能力驱动、无视良率的定制化的高分辨率microLED，比如单屏逼近1080p的单色microLED之类的（仅针对1.1可能性)；

当然这PPD肯定是不够，起码远远不如几何光学（BB等）方案常见的45以上的PPD（当然BB的FOV也比70小不少）。也就是说，即便是Meta Orion采用的的单色屏，最终整体有效对角线像素，也超不过1920*1080。

但是有个不大不小的问题又来了，如果是单色的70度FOV光机，在这个像素密度下，屏不太可能这么小，如此一来对应的光机也不可能小，很可能会去到3cc*3=9cc。如果缩减光机出瞳直径来减小体积，会导致f数变大降低光效。故而这一点猜测，还是存疑。

2.1 低分辨率microLED三彩色光机阵列拼接70度FOV+1-2层碳化硅波导

第二种可能性个人感觉不是很高，以Meta的土豪应该不至于采用，但是出于趣味（？）可以讨论一下。

如上图所示，如此一来，把FOV一分为三，三个光机只需要分别负责发出fov A、B、C三个地方的图像，最终由对应的耦出光栅“拼接”成70度的FOV。至于拼成的70度FOV画面会不会出现拼接错误，比如断开之类的，就要看光机的摆放位置，以及波导的layout设计、还有加工误差了。

也就是说，假设光机分辨率最多640*480，简单粗暴地想象成把70度的FOV一分为三，则每光机对应PPD也不至于下降到11，整体的PPD或许还是可以满足接近30的需求。

Meta 2018年授权的专利

虽然折射率远高于玻璃，但即使是碳化硅可能也很