小米|技术成熟了?揭秘小米智能眼镜

据说今年苹果秋季发布会上最令人失望的不是 iPhone 13 系列升级程度太小,而是没有 One More Thing 。还有不少人期待,在最后这个传统环节上,库克会不会拿出个超级新品,让人们惊喜一下,例如传说中的苹果 VR/AR 头显 。
人们之所有这样的期望,其中一个重要原因是因为,小米赶在苹果发布会前一天,发布了一款小米智能眼镜,还拍了一段概念视频,一下子吊起了人们的好奇心 。
虽然海报上明明白白写的是「概念新品」和「探索版」,结合此前字节收购 Pico VR 和当下火热的元宇宙,人们不禁猜想,传说中的 AR 确实「未来已来」了吗?
【小米|技术成熟了?揭秘小米智能眼镜】智能眼镜技术成熟了?
根据发布的信息,小米这款探索版智能眼镜重 51 克,重量和体积上已经非常趋近普通眼镜 。右侧镜片通过 Micro Led 光机配合光波导镜片,能够实现信息、地图等简单信息的显示;同时,配有蓝牙和触控,支持进行语音和手部操作实现翻译、拍照等功能 。
而小米之所以能够曝光这样一款轻薄的智能眼镜,主要还是因为相关的光学和显示技术已经趋近成熟 。
最近,深圳举行的光博会上,舜宇光学透露,小米智能眼镜采用的是舜宇光学的光机方案,镜片用的是英国厂商 WaveOptics 的镜片 。
智能眼镜或者 AR 眼镜类产品,最大的技术难点在于光学(光机)和显示(镜片) 。
小米|技术成熟了?揭秘小米智能眼镜
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光机+光波导镜片|WaveOptics
AR 眼镜的显示系统可以简单理解为一套投影系统,光机就是投影仪,而镜片就是幕布 。要想智能眼镜足够轻薄,则光机和镜片两个部分不仅要小巧、耗电低,且显示要有足够亮度;如果是室外场景,则对镜片的透光度要求较高 。
在光机方面,此前业内知名产品如 Magic Leap 使用的是 LCoS(Liquid Crystal on Silicon 硅基液晶)方案,微软 HoloLens 2 使用的是 LBS(激光束扫描 Laser Beam Scanning) 。业内人士 A 君告诉极客公园(ID:geekpark),HoloLens 的 LBS 方案由于激光往往需要扩束,光机体积下不来,颜色和均匀性也并不优秀 。
而最近几年 MicroLED 技术的逐渐发展,不仅让人们看到下一代显示屏的新材料,也让智能眼镜行业看到了一个真正让 C 端产品爆发的机会 。相比上述方案,MicroLED 最大优势是自发光、色域广、亮度高,同时光机足够小巧 。缺点是如想实现全彩,成本太高且无法保证良率,所以小米智能眼镜采用的舜宇光学光机即是单色绿光 。
小米智能眼镜采用的舜宇光学的光机方案,目前能做到 640*480 分辨率、29 度视场角、亮度峰值达到 200 万尼特——这只是 MicroLED 屏幕的亮度参数,经过衍射波导后真正到人眼的光能大约小于参数的 0.3% 。
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WaveOptics的衍射光栅传播说明|WaveOptics
在显示方面,光波导(optical waveguide),尤其是衍射光波导是公认目前最适合 AR 眼镜的显示方案 。衍射光波导简单来说就是让光机发出的光信号,通过衍射光栅在镜片中以全反射传播,并最后再通过光栅被导入人眼 。
在衍射光波导中,又以表面浮雕光栅(SRG)为主流,因为量产工艺相对成熟,微软 HoloLens 等产品采用的就是表面浮雕光栅 。
表面浮雕光栅类的衍射光波导实现路径之一,是通过光刻和刻蚀加工出带有光栅的母版,然后在光学平面上铺上压印胶,然后利用纳米压印技术把母版在平面上将光栅「压出来」 。