揭秘小米「智能眼鏡」

zhzpig 2021-09-21

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在 AR 眼鏡出現(xiàn)之前，能顯示單色信息的智能眼鏡會是一個成功的「過渡」產(chǎn)品嗎？

采寫 | 靖宇

據(jù)說今年蘋果秋季發(fā)布會上最令人失望的不是 iPhone 13 系列升級程度太小，而是沒有 One More Thing。還有不少人期待，在最后這個傳統(tǒng)環(huán)節(jié)上，庫克會不會拿出個超級新品，讓人們驚喜一下，例如傳說中的蘋果 VR/AR 頭顯。

人們之所有這樣的期望，其中一個重要原因是因為，小米趕在蘋果發(fā)布會前一天，發(fā)布了一款小米智能眼鏡，還拍了一段概念視頻，一下子吊起了人們的好奇心。

雖然海報上明明白白寫的是「概念新品」和「探索版」，結(jié)合此前字節(jié)收購 Pico VR 和當(dāng)下火熱的元宇宙，人們不禁猜想，傳說中的 AR 確實「未來已來」了嗎？

智能眼鏡技術(shù)成熟了？

根據(jù)發(fā)布的信息，小米這款探索版智能眼鏡重 51 克，重量和體積上已經(jīng)非常趨近普通眼鏡。右側(cè)鏡片通過 Micro Led 光機配合光波導(dǎo)鏡片，能夠?qū)崿F(xiàn)信息、地圖等簡單信息的顯示；同時，配有藍牙和觸控，支持進行語音和手部操作實現(xiàn)翻譯、拍照等功能。

而小米之所以能夠曝光這樣一款輕薄的智能眼鏡，主要還是因為相關(guān)的光學(xué)和顯示技術(shù)已經(jīng)趨近成熟。

最近，深圳舉行的光博會上，舜宇光學(xué)透露，小米智能眼鏡采用的是舜宇光學(xué)的光機方案，鏡片用的是英國廠商 WaveOptics 的鏡片。

智能眼鏡或者 AR 眼鏡類產(chǎn)品，最大的技術(shù)難點在于光學(xué)（光機）和顯示（鏡片）。

光機+光波導(dǎo)鏡片｜WaveOptics

AR 眼鏡的顯示系統(tǒng)可以簡單理解為一套投影系統(tǒng)，光機就是投影儀，而鏡片就是幕布。要想智能眼鏡足夠輕薄，則光機和鏡片兩個部分不僅要小巧、耗電低，且顯示要有足夠亮度；如果是室外場景，則對鏡片的透光度要求較高。

在光機方面，此前業(yè)內(nèi)知名產(chǎn)品如 Magic Leap 使用的是 LCoS（Liquid Crystal on Silicon 硅基液晶）方案，微軟 HoloLens 2 使用的是 LBS（激光束掃描 Laser Beam Scanning）。業(yè)內(nèi)人士 A 君告訴極客公園（ID：geekpark），HoloLens 的 LBS 方案由于激光往往需要擴束，光機體積下不來，顏色和均勻性也并不優(yōu)秀。

而最近幾年 MicroLED 技術(shù)的逐漸發(fā)展，不僅讓人們看到下一代顯示屏的新材料，也讓智能眼鏡行業(yè)看到了一個真正讓 C 端產(chǎn)品爆發(fā)的機會。相比上述方案，MicroLED 最大優(yōu)勢是自發(fā)光、色域廣、亮度高，同時光機足夠小巧。缺點是如想實現(xiàn)全彩，成本太高且無法保證良率，所以小米智能眼鏡采用的舜宇光學(xué)光機即是單色綠光。

小米智能眼鏡采用的舜宇光學(xué)的光機方案，目前能做到 640*480 分辨率、29 度視場角、亮度峰值達到 200 萬尼特——這只是 MicroLED 屏幕的亮度參數(shù)，經(jīng)過衍射波導(dǎo)后真正到人眼的光能大約小于參數(shù)的 0.3%。

WaveOptics 的衍射光柵傳播說明｜WaveOptics

在顯示方面，光波導(dǎo)（optical waveguide），尤其是衍射光波導(dǎo)是公認目前最適合 AR 眼鏡的顯示方案。衍射光波導(dǎo)簡單來說就是讓光機發(fā)出的光信號，通過衍射光柵在鏡片中以全反射傳播，并最后再通過光柵被導(dǎo)入人眼。

在衍射光波導(dǎo)中，又以表面浮雕光柵（SRG）為主流，因為量產(chǎn)工藝相對成熟，微軟 HoloLens 等產(chǎn)品采用的就是表面浮雕光柵。

表面浮雕光柵類的衍射光波導(dǎo)實現(xiàn)路徑之一，是通過光刻和刻蝕加工出帶有光柵的母版，然后在光學(xué)平面上鋪上壓印膠，然后利用納米壓印技術(shù)把母版在平面上將光柵「壓出來」。

WaveOptics 采用的是二元光柵方案，此前公布的 Katana 方案即為單層，28 度視場角，不出意外這個應(yīng)該就是小米智能眼鏡選用的方案。

相較于 Magic Leap 和微軟 HoloLens 的三層光波導(dǎo)，WaveOptics 的 Katana 型號產(chǎn)品的優(yōu)勢在于容易加工，重量較輕，缺點是均勻性較差，綠色效率低，F(xiàn)OV 也相對較小。

單色 MicroLED+單色表面浮雕光柵衍射光波導(dǎo)顯示方案的相對成熟，讓各大公司看到了讓智能眼鏡貼近普通眼鏡的機會。

業(yè)內(nèi)人士透露，目前國內(nèi)不少巨頭都在嘗試這個方案，「下半年行業(yè)會非常熱鬧」。

小米智能眼鏡顯示的綠色的簡單信息｜小米

小米：我做的不是 AR 眼鏡

單色、單光機（單目）、低分辨率、功能減少，這款小米智能眼鏡看起來和《失控玩家》中出現(xiàn)的 AR 眼鏡相比，確實低配了不少。

但也許這正是小米的聰明之處，如果仔細看小米的宣傳文案和視頻，會發(fā)現(xiàn)里面沒有提到一句 AR 或者增強現(xiàn)實。

據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，小米智能眼鏡項目其實是小米手機團隊在做，內(nèi)部從來不叫這款產(chǎn)品 AR 眼鏡，而是「信息提示器」——這個詞很好的定義了目前輕薄型智能眼鏡的定位。

Magic Leap 和微軟 HoloLens 兩代產(chǎn)品的試水，揭示了一個行業(yè)真理，以目前的技術(shù)成熟度，要想做到類似《失控玩家》中眼鏡的效果，設(shè)備成本過高；要想保持正常眼鏡形態(tài)，目前能做到最好的解決方案就是「信息提示器」，即只用單色顯示簡單的文字或者地圖信息，主要計算單元依然是手機或者其他主流數(shù)碼設(shè)備。

WaveOptics 的 Katana 方案優(yōu)勢在于能做的比較輕薄小巧｜小米

WaveOptics 等光學(xué)廠商其實之前也有多色、高清的方案，但顯然單色、低分辨率方案在某種程度上更適合目前的市場需求。在 AR 設(shè)備這樣一個尚未被驗證的市場中，功能、效果、尺寸、功耗和成本的平衡，可能比單純追求理想中的效果更重要。

當(dāng)光學(xué)和顯示技術(shù)及模組基本清晰之后，硬件就算基本上確定了。這個時候，產(chǎn)品能用怎樣的外觀，實現(xiàn)什么樣的功能，UI/UX 應(yīng)該是怎樣的，聊到這些話題，各大公司的產(chǎn)品經(jīng)理們就都不困了。

兩個月前，Snap 公司以 5 億美元價格將 WaveOptics 收入麾下，公司 CEO Evan Spiegel 預(yù)測 AR 眼鏡至少需要 10 年時間才能成為主流。不過，在那之前，「信息提示器」類型的智能眼鏡，或許會以「功能機」的身份，為未來替代手機的 AR 眼鏡，起到「過渡」的作用。

*圖片來源：小米、WaveOptics

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