米マイクロソフト(Microsoft)は2019年2月24日、新型のMR(Mixed Reality)用ヘッドマウントディスプレー(HMD)「HoloLens 2」を2019年内に発売すると発表した。従来機種の「HoloLens」に比べて、視野を広げ操作UIを改善するなど、正常進化を遂げた。この連載では、初代となるHoloLensを分解し、その構造を分析する。



 米マイクロソフト(Microsoft)の「HoloLens」を分解した。同機器は、仮想の立体映像をあたかも「目の前に実在するかのように」映し出せる。数人の専門家も交えた分解で見えてきたのは、自動運転やロボットなど他分野の手本になるセンサー群を統合処理する設計、コストをいとわず力技で画角や画質を追求した光学設計の双方だった。

正面部と後頭部で重さをバランス

 HoloLensは大きく分けて4つの部分から成る。顔の前面に位置する正面部と、左右それぞれのテンプル(眼鏡のつるに当たる部分)部、そして本体を頭部に固定するためのヘッドバンド部だ。

 ヘッドバンドはゴーグル型の本体の内側に左右2カ所でねじ止めしてあり、角度を自由に変えられる。ダイヤルを回すと伸縮する方式で、頭部に固定して使用する。装着時に体に触れるのはヘッドバンドと鼻あてだけなので、本体重量のほとんどをヘッドバンドで支えていることになる。

 HoloLensの総重量は579gと重く、長時間の装着には向かない。ヘッドバンドの頭部と接触する部分には低反発素材を利用し、不快感を軽減する工夫はしている。それでも「装着性にはもう少し工夫ができたはず。小型軽量化や装着性よりも、とにかく機能を重視したのではないか」(映像機器を設計する技術者)。

 総重量の約1/3を占める正面部にはメイン基板と光学モジュール、各種センサー類を搭載(図1)。後述するSLAM(Simultaneous Localization And Mapping)向けシステムや立体映像を表示するシステムがここに集中している。左右それぞれのテンプル部には、耳の横に当たる部分にスピーカーを、後頭部に近い部分に電池を格納している。電池とその周囲の筐体の重量は総重量の約1/4で、装着者が疲れにくいように正面部との重量バランスをとったとみられる。

 テンプル内部にはそのほか、放熱用のグラファイトシートやヒートシンクが詰め込まれている。これらはHoloLens全体の熱設計において重要な役割を担っているようだ。

図1 HoloLensの高度なARは“見る”SLAMと“見せる”光学系で実現
HoloLensの高度なARは、高精度なSLAMを処理する部分と映像を表示する部分によって実現している。(写真:センサーモジュールと光学モジュール、スピーカーと電池は加藤 康)
[画像のクリックで拡大表示]

この先は有料会員の登録が必要です。有料会員(月額プラン)は初月無料!

日経 xTECHには有料記事(有料会員向けまたは定期購読者向け)、無料記事(登録会員向け)、フリー記事(誰でも閲覧可能)があります。有料記事でも、登録会員向け配信期間は登録会員への登録が必要な場合があります。有料会員と登録会員に関するFAQはこちら