AR眼镜---FOV(视场角)、eyebox面积

AR眼镜---FOV(视场角)、eyebox面积

在虚拟现实与增强现实的世界里，FOV（视场角）如同光学镜头的视野，它决定了我们能看到的虚拟世界范围。视场角的大小，用FOV表示，以镜头为顶点，被测目标物像通过镜头的最大范围的边缘构成夹角，决定了视野的广度。视场角越大，意味着视野越开阔，但光学倍率会相应减小，物体超出这个角就可能被排除在视野之外。

在显示系统中，特别是AR领域，视场角不仅关乎横纵视角，如AOB角和BOC角，更关乎我们与虚拟世界的交互体验。尽管AR设备的FOV目前受限，如官方宣称的41度以上看似大片，但实际上是利用对角线视角来误导，而非VR常用的水平视场角。

当我们谈论AR眼镜的FOV时，行业标准认为120°视场角是理想的，因为这接近人眼的正常视野范围，能提供更好的沉浸感和舒适性。然而，视场角并非越大越好，它与Eyebox（眼睛看到的清晰虚拟区域）和光学设计密切相关。增大FOV往往意味着牺牲Eyebox的大小，反之亦然。

Eyebox的大小直接影响到AR设备的使用便捷性。如果Eyebox过小，即使轻微移动设备，虚拟内容也会出现断裂，影响用户体验。通过公式s = b + 2r tan(v/2)，我们可以看到这些关键参数之间的互动与制约。

为了实现更大的Eyebox，需要提高光效率，但这又会带来FOV减小的问题。在追求大视场角的同时，还要控制眼镜的体积和重量，这无疑是对AR光学设计的一大挑战。AR技术的局限性使得权衡成为必要，这也是我们看到众多痛点的原因。

对于普通消费者，FOV的提升意味着沉浸体验的飞跃，而B端用户则更关注实用性和安全性。例如，AR眼镜的40°x30°视场角就足以满足日常维修与检查，同时保证清晰的周边环境。

目前市场上的AR光学模组与人眼视场角相比，仍有较大差距，而VR头显的FOV则因更简单的光学配置而相对较大。然而，要达到如DigiLens声称的150°对角线FOV，技术上需要解决光学模组尺寸过大、双目重叠等问题，这还处于探索阶段。

Eyebox的尺寸至关重要，至少要与瞳孔相当，且考虑到IPD调节需求，它需要适度扩展。衍射光波导可增大eye box，但提高阵列光波导的难度较大，半反射式光波导则提供更小的eye box设计。然而，这同样伴随着光学模组尺寸增大和光输出需求增加的挑战。