前不久，为庆祝《捉鬼敢死队》电影35周年，索尼宣布将在东京银座的索尼公园开放全新线下AR游戏项目：《捉鬼敢死队新人训练》。据悉，项目中采用的索尼新AR头显原型为一体化设计，外观设计酷似PS VR，或支持手势识别，除了《捉鬼敢死队》项目，可能也会用于园内的其他体验。

据了解，这并不是索尼首次展示其AR头显技术，在2017年时其实曾发布过一款开发者版AR头显：SmartEyeglass SED-E1，它采用分体式设计（计算基于安卓移动设备，通过蓝牙或无线网连接），仅能显示8bit深度的绿色。

后来，SmartEyeglass并没有继续投入C端市场（其技术曾应用于SwimAR泳镜全息显示模块），而作为在VR领域的探索，索尼PS VR却收获了不小的成功，目前销量已经突破420万台。因此几年后的今天，当索尼通过线下AR项目再次向C端市场展示其最新AR头显技术时，引起了很多人的好奇。

分析索尼AR头显外观

据悉，索尼新款AR头显原型的遮光罩具有较高透明度，光学部分看起来像是AWE 2019期间联想AR头显原型上采用的Lumus OE Vision 1080p光学引擎。

不过二者并不完全相同，从图片对比来看，索尼AR头显的光学模组比Lumus的边缘更锐。此外，从索尼公园线下AR项目的视频来看，该头显似乎采用了一个LCD遮光罩技术。使用遮光罩或许表明了其光学模组亮度不够，而相比之下Lumus的光学引擎的亮度可达几千尼特，是市面上亮度最高的光学模组之一。

那么索尼AR头显到底采用什么光学方案呢？目前官方并未公布更多信息，不过光学显示专家Karl Guttag在今年SID显示周上展示的论文中，似乎发现了这款AR头显的更多细节。

这篇论文名为：搭载扫描式光学模组的高透明度头显的延时补偿，主要描述了AR头显的动作预测和预补偿，同时也透露头显采用1280x768分辨率Micro OLED图像源。

除此之外，论文并未继续阐述光学结构，因此只能从其中高分辨率图中显示的光学组合器来继续分析。对比来看，这张图和视频中的头显不管是色彩、外形还是结构来看都十分接近。

索尼对比Lumus光学组合

在放大论文中索尼AR头显后，与Lumus光学模组对比，进一步发现两者有很大区别。首先，Lumus比索尼的光学模组透光性更好，更接近透明，此外Guttag还认为索尼的模组厚度看起来是Lumus的3到4倍。

原理方面，Lumus采用光波导技术，光线通过全内反射的方式在光波导中经过多次反射，以由上至下的方向在光学模组中传播（方形的光学模组也被称为出瞳扩展器，用于放大适眼区）。如果这种光波导方案具备和索尼光学方案同样的低透光性，那头显上部射出的大部分光线将难以到达底部。

因此进一步证实猜测，索尼并没有采用和Lumus不同的光学结构，并不能实现HoloLens、Magic Leap、DigiLens、WaveOptics等光波导技术采用的全内反射式显示方案。Guttag还认为，索尼的设计可能最多只支持一次全内反射，比较接近自由曲面光学。

尽管索尼AR头显的光学模组外形与Lumus相似，并且具有出瞳扩展功能，但是它应该不支持光线多次反射，光线传播更加直接，这样一来将需要更厚的光学模组来帮助传播足够量的光。

OLED对于光波导不够亮

论文中曾提到，索尼AR头显原型采用Micro OLED图像源，OLED亮度约在1000尼特左右，最亮可达5000尼特（高成本元件）。智能手机亮度约达600尼特，电脑屏幕约为200尼特，因此1000到5000尼特听起来似乎足够亮，不过如果放在高透明度的光学模组上，传递给眼球的有效亮度通常远低于图像源的10%。

如果用DLP和LCOS作为图像源，那么输出光线亮度将大大超过100万尼特，因此光波导与DLP和LCOS图像源搭配比与OLED更常见。HoloLens 2中采用的激光扫描光学，可提供数百万尼特级别低的亮度（直接接触眼球甚至可能烧穿）。

而如果采用1000尼特亮度的Micro OLED图像源，那么输出亮度远低于10尼特，仅适合在夜间使用。于是，猜测索尼AR头显采用的Micro OLED并非搭配光波导模组。

对于索尼AR头显使用的光学组合器，如果搭配1000尼特Micro OLED图像源，进入到人眼的亮度可能大约只有100尼特或以下。正是考虑到相似的问题，NReal等公司采用更简单的birdbath光学结构来搭配Micro OLED图像源。

除了用光学组合器遮挡光线，在索尼《捉鬼敢死队》AR项目的宣传视频中，似乎可看到头显开启了光学组合器前面的一个LCD遮光罩，用于遮挡住周围大部分环境光。

或采用新款ARM DPU

话题回到索尼的论文，其重点主要讲了对移动时间延迟提出的预补偿方案。据Guttag称，索尼AR头显采用的Micro OLED图像源支持120Hz刷新率的交错式视频传输，如果不加校正，加上其他延迟问题，用户很可能在任何移动的AR图像上看到梳子状效果。为了解决这一问题，论文通过逆向位移的方式调整帧缓冲器中渲染的图像（帧缓冲后进行的处理被称之为后端处理）。接着，还会继续调整光学变形。

与此同时，ARM在2019年SID光学周上发布了一款名为Mali-D77的显示处理单元（DPU），并且在发布会上曾多次谈到移动时间延迟的问题。而论文中也曾提到，索尼的AR头显采用基于ARM架构的核心，不过目前并不能证实是否就是Mali-D77。

后端处理的概念已经有40多年历史了，而ARM Mali架构将处理任务分成前端处理（帧缓冲之前）和后端处理，这样的架构更完整。此外，ARM的DPU也使用一系列缓存缓冲器来处理旋转等任务，而且渲染也会放在前端处理，将部分任务交给后端是为了降低移动时间延迟。

还有哪些信息

除了索尼论文中提到的AR头显技术，近期日本专利局发布的索尼AR头显专利或许也能给我们一些线索。

据悉，专利中指出了一款无线化设计的AR头显，可通过蓝牙、USB或HDMI接口与PlayStation、PC或移动设备建立连接。此外，它会内置三个立体摄像头组，定位和3D投影会更准确。

当然，索尼AR头显原型到底什么样只有亲身体验过才知道，不过目前索尼公园的线下AR项目为为期间限定，而且必须申请才有可能参与体验。