為了增加給定顯示器的視場，我們需要減小f或增加x，但根據(jù)光學(xué)擴(kuò)展量守恒，增加立體角將減小圖像尺寸。另外，透鏡半徑不能大于其曲率半徑，而這又決定了它的焦距（通常使用鏡子，因此只有一個表面具有功率）。所以這里存在一種權(quán)衡，而我們可以通過更大的顯示面板進(jìn)行解決，但這又會使得投影儀和照明系統(tǒng)更大，因?yàn)樵跍?zhǔn)直光源時會出現(xiàn)相同的問題。所以，光電發(fā)射顯示面板非常具有吸引力。

波導(dǎo)十分歡迎，因?yàn)樗鼈冎С帧巴讛U(kuò)展”或“瞳孔復(fù)制”，從而使得光學(xué)擴(kuò)展量關(guān)系不會直接受到影響。但這會產(chǎn)生其他后果，如圖像質(zhì)量，效率和亮度。當(dāng)選擇用于投影儀的掃描激光系統(tǒng)時，你同時會遇到其他復(fù)雜的情況，因?yàn)橥队皟x的出射光瞳非常小。擴(kuò)展這種投影儀的一種方法是，將中介屏幕作為輔助光源，但這會增加體積（因?yàn)樾枰~外的中繼透鏡），增加光斑，并且會降低效率。另一種瞳孔擴(kuò)展方法是采用波導(dǎo)，但如果沒有眼動追蹤和主動校正功能，你將難以抑制偽影。

2.1 視場

盡管人人似乎都渴望更大的視場，但這必須與其他方面進(jìn)行仔細(xì)平衡。更大視場的需求很大程度上取決于頭顯設(shè)計目的。對于諸如游戲這樣的消費(fèi)者用例，更大的視場將能增加沉浸感。有40度×30度的視場對大多數(shù)專業(yè)用例而言已經(jīng)足夠（如維護(hù)和檢查等），因?yàn)榻褂蛐?，而其他方面更為重要（如增加安全性）?/p>

各種AR/VR設(shè)備的視場和人類視場。為簡單起見，所有視場都繪制成矩形。注意，實(shí)際的AR/VR設(shè)備視場和人類視場都不是矩形。

如上圖所示，今天的AR顯示器僅覆蓋人類視場的一小部分。受益于更簡單光學(xué)設(shè)置的VR設(shè)備則更接近覆蓋整個人類視場。

視場，視窗和適眼距緊密相關(guān)，如下面簡化的方程式所示：

其中s是光學(xué)表面的尺寸（如寬度），b是視窗尺寸，r是適眼距，v是視場。下圖說明了這種關(guān)系。

光學(xué)表面尺寸（s），適眼距（r），視窗尺寸（b）和視場（v）的關(guān)系

假設(shè)視場是40度，適眼距是20mm，視窗尺寸是20mm，顯示器表面需要35mm寬。假設(shè)視場是90度，其他參數(shù)類似，則顯示器表面需要達(dá)到60mm。對于DigiLens宣稱的150度（對角線）波導(dǎo)，顯示器的對角線需要達(dá)到170mm。對于4：3的形狀參數(shù)，顯示器需要為大約135mm×100mm，而且是單眼。

從左到右的波導(dǎo)尺寸：35mm，60mm和135mm

從上圖中可以看出，即便是60mm寬的波導(dǎo)都已經(jīng)相當(dāng)大，而135mm寬的波導(dǎo)根本不可行。它不僅大得可笑，而且這種寬視場必須納入雙目重疊，這意味著兩個波導(dǎo)必須重疊。顯然，要達(dá)到這樣的視場，平面顯示器表面將不再有效，并且需要考慮曲面組合器選項。（盡管并非不可能）但曲面波導(dǎo)目前只是一個研究課題，離實(shí)用尚有十分遙遠(yuǎn)的距離。

2.2 視窗尺寸

視窗是近眼顯示器前面的區(qū)域，可允許用戶“正確地”感知顯示內(nèi)容。視窗之外的顯示內(nèi)容可能會失真，顏色可能錯誤，或者內(nèi)容可能根本就無法感知。盡管行業(yè)將其稱為“視窗”，但這一區(qū)域的3D形狀不是盒狀而是圓錐形，并且會隨著距顯示器的距離變大而變薄。盡管視窗是AR和VR顯示領(lǐng)域的常見術(shù)語，但光學(xué)元件領(lǐng)域更常用的術(shù)語是“出瞳”，其中瞬時視場等于總視場。

眼睛是黑色，視窗是綠色，顯示器則為藍(lán)色