現(xiàn)在有一件事情已經(jīng)得到了Google的證實(shí),那就是Google Glass將支持自選鏡框與鏡片,這對(duì)于近視眼的用戶來說無疑是個(gè)好消息。這意味著Google Glass是一種模塊化設(shè)計(jì),可以被安裝到一個(gè)普通樣式的眼鏡上,其實(shí)現(xiàn)的效果如上圖所示。圖中的這個(gè)人是Google Glass開發(fā)團(tuán)隊(duì)的成員Greg Priest-Dorman。當(dāng)然目前開發(fā)者獲得的Explorer Edition是不支持自定義眼鏡的。
我們知道現(xiàn)在的Google Glass其實(shí)只是一個(gè)計(jì)算模塊,其顯示設(shè)備也只是640*360分辨率的一塊玻璃。在Google Glass沒現(xiàn)真身之前,我想很多人都跟我一樣把它想象成了一個(gè)能顯示畫面的鏡片。令人驚喜的是,日前美國(guó)專利商標(biāo)局放出了一份Google Glass的專利說明書,這個(gè)神奇的眼鏡其實(shí)就是這么設(shè)計(jì)的!
我們先來看下這張由UnwiredView拼合的圖紙:
懂物理的讀者大概能猜出一二,明白這種型號(hào)的Google Glass什么原理。而Google官方的叫法是:使用衍射光柵彎曲和匯聚光線的近眼顯示器。
原理摘要:
一種近眼光學(xué)系統(tǒng),包括一個(gè)具備導(dǎo)光特性的光線承載物,其由透明顯示區(qū)域和一個(gè)由不同衍射元素構(gòu)成的重復(fù)構(gòu)型組成。這個(gè)重復(fù)構(gòu)型分布排列在導(dǎo)光承載物的透明顯示區(qū)域上,其組成了一個(gè)衍射光柵,能夠把彈跳在這個(gè)光柵上的CGI(計(jì)算機(jī)生成圖像)光線彎曲和集中。
透明區(qū)域至少可以透過一部分外界環(huán)境光線,同時(shí)也能反射一部分彈跳在導(dǎo)光承載物上的CGI光線。
讀完這個(gè)官方介紹,想必大家都搞糊涂了。其實(shí)把深?yuàn)W的物理名詞換算成普通詞匯,這個(gè)原理很簡(jiǎn)單:
如上圖所示,1140處是CGI圖像光源,那里應(yīng)該是計(jì)算元件的位置;從1140發(fā)出的光源投射到了鏡片上,然后鏡片將光線反射到了人的眼球中。
關(guān)鍵要說明這個(gè)鏡片的結(jié)構(gòu)。具體材質(zhì)我們不清楚,但可以肯定上面有一層“膜”,也就是所謂的導(dǎo)光承載物(Optically Transmissive Substrate)。我們看到的畫面,主要是由這個(gè)OTS區(qū)域反射出來的。
在這個(gè)“膜”上,分布著按照一定樣式重復(fù)排列的衍射元素,最終構(gòu)成了一個(gè)衍射光柵。之所以“畫面”能反射到我們的眼睛里,并且保持正確的尺寸、傾斜程度以及畫質(zhì),都是靠這個(gè)高密度的衍射光柵。圖中點(diǎn)狀物密集排布的矩形就是衍射光柵。
以上就是這種鏡片式Google Glass的基本原理。
我們可以看到,這種極具科幻色彩的鏡片顯示方式,并非是通過電路傳導(dǎo)將畫面送到鏡片上,而是僅僅把鏡片當(dāng)成了一個(gè)反射型的衍射光柵,或者是一個(gè)反射鏡片,把畫面“反彈”到了佩戴者的眼睛里。
這種型號(hào)的Google Glass或許會(huì)在不久的未來誕生,也或許會(huì)作為一個(gè)變種型號(hào)與現(xiàn)在這種玻璃方塊型號(hào)同時(shí)存在。
但從視覺效果上來看,這種鏡片式的Google Glass顯然更勝一籌:
一是可以兩個(gè)鏡片同時(shí)顯示畫面(注意:上圖有2個(gè)1140)——你想到了什么?對(duì),3D;
二是可以有更寬廣的視覺范圍,屏幕可以容納更多的信息,比如新聞、郵件等;
三是畫質(zhì)更強(qiáng),因?yàn)檫@種原理是將畫面通過反射來投射到用戶的眼球中,如果衍射光柵的密度和制作工藝足夠精良,且CGI光源的分辨率足夠高,那么用戶接收到的畫質(zhì)也將十分優(yōu)良,比現(xiàn)有的這種玻璃塊肯定要好很多。
這項(xiàng)專利是在2011年10月24日提交的,于2013年4月25日正式公告授權(quán)。這里有些法律知識(shí)需要普及:美國(guó)專利法采取的是公告即授權(quán)的專利授予方式,而自申請(qǐng)日起要經(jīng)過18個(gè)月才予以公告,至本月25日正好滿18個(gè)月。也就說前幾天Google才正式取得了這項(xiàng)專利權(quán)。
需要注意的是,現(xiàn)在這個(gè)Google Glass的原型機(jī)是在2011年8月份誕生的。從專利申請(qǐng)書上,我們可以看到一下信息:
可以看到,發(fā)明者有三人,其中Xiaoyu Miao是一位華人;而受讓人是Google,顯然這是職務(wù)發(fā)明創(chuàng)造,專利所有權(quán)歸Google公司。
最后,大家是否記得Google Glass是誕生自Project Glass計(jì)劃,而Project這個(gè)詞也有“放映”、“發(fā)射”意思,或許這才是Project Glass的原意?