На конференции SPIE Photonics West 2019 французский институт CEA-Leti сделал доклад, в котором рассказал о разработке интереснейшей концепции для гарнитур дополненной реальности. Полное название доклада звучит как «Схема интегрированной оптической сети для реализации проекции на сетчатку с использованием одномодового волновода из нитрида кремния для 532 нм» (Integrated Optical Network Design for a Retinal Projection Concept Based on Single-Mode Si3N4 Waveguides at 532 nm). Несмотря на пугающее название, концептуально всё относительно просто.

Современные гарнитуры AR (и VR) используют микродисплеи и линзы, которые уменьшают фокусное расстояние до глаз (сетчатки) и позволяют видеть чёткое изображение. При этом гарнитуры дополненной реальности дополнительно несут оптические системы для смешивания изображения на экранах и окружающей для наблюдателя обстановки. Итого мы имеем внутреннюю и внешнюю оптику, что сужает угол обзора, дополнительно нагружает зрение и делает гарнитуры сложнее, тяжелее и дороже.

Специалисты из CEA-Leti разработали оптическую систему, в которой эта самая оптическая система сведена к минимуму. В ней нет дисплеев и «смесителей», а картинка проецируется прямо на сетчатку. Точнее, изображение на сетчатке получается из интерференции (взаимодействия) лучей от условно двух источников. Один из них - это изображение окружающей обстановки, а другой - это голографическая картинка дополненной реальности.

С окружением всё понятно - мы видим то, что видим. С голографией сложнее. Для создания голографического изображения для каждого глаза необходима сложная система с массивами излучателей наподобие дифракционной решётки. В своём докладе французы рассказали об экспериментах с различными блоками для передачи световых волн и о необходимых компонентах подобных оптических структур. О коммерциализации разработки речь не идёт. Предстоит ещё много исследований. Учёные в принципе доказали реализуемость подобных решений без линз и микродисплеев, что обещает сделать дополненную реальность повсеместным, недорогим, компактным, лёгким и очень удобным в жизни решением.