近日，日本东京大学的研究团队成功研发出一种新型 AR 眼镜，该眼镜通过接收投影仪发出的图像来克服当前 AR 设备在重量、体积以及计算能力等方面的限制。这一研究成果将于 2025 年 3 月在法国圣马洛举行的 IEEE VR 大会上进行展示。

当前的 AR 眼镜市场存在诸多问题，如设备笨重、计算能力不足、续航时间短以及显示亮度不够等，这些问题都严重影响了用户体验。为了解决这些挑战，东京大学的研究团队及其合作伙伴提出了一种全新的设计理念，即利用“光束显示”方法为AR眼镜开发一种轻薄的光学系统。

这种新型 AR 眼镜不再依赖眼镜本身产生图像，而是接收来自外部投影仪的图像。研究团队表示，这种方法可以消除对机载电源的需求，从而大大减轻眼镜的重量，同时保持高质量的视觉效果。

然而，在过去的光束显示方法中，眼镜接收光的角度受到严重限制，这大大阻碍了其实用性。为了解决这一问题，研究团队通过集成衍射波导来控制光在 AR 眼镜中的定向方式。他们成功地将头部定向能力从过去的 5 度显著扩展到大约 20-30 度，这一进步大大提高了光束 AR 眼镜的可用性，允许用户在保持稳定的增强现实体验的同时自由移动头部。

具体来说，这种新型 AR 眼镜的光接收机制分为屏幕和波导光学两个环节。投射的光由漫射器接收，并均匀地引导到对焦在玻璃材料波导的透镜上。光首先照射到衍射波导，然后衍射波导将图像光移动到光栅。光栅负责提取图像光线并将其引导到用户的眼睛，从而创建AR图像。

为了验证这一技术，研究团队制作了一个原型，并使用一个激光扫描投影仪从 1.5 米远的位置将一个7毫米的图像投射到眼镜上。投影仪的角度在 0-40 度之间，而 AR 眼镜的光栅则能够引导系统内外的光线，增加了接收投射光的角度。

尽管这种全新的光接收技术已经取得了显著的进步，但研究团队表示，他们还需要进行进一步的测试和改进。未来的研究方向将集中在提高可穿戴性和集成头部追踪功能，以进一步提高下一代光束显示器的实用性。理想情况下，未来的测试装置将能够监控眼镜的位置，并操纵投影仪将图像发送到光接收AR眼镜，从而进一步增强其在三维环境中的实用性。

此外，研究团队还希望解决他们目前设计的特定局限性，包括伪影、有限的视场、单色图像以及不能容纳处方透镜等问题。