愛伊米

揭秘小米“智慧眼鏡”

據說今年蘋果秋季釋出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,在最後這個傳統環節上,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,小米趕在蘋果釋出會前一天,釋出了一款小米智慧眼鏡,還拍了一段概念影片,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」,結合此前位元組收購 Pico VR 和當下火熱的元宇宙,人們不禁猜想,傳說中的 AR 確實「未來已來」了嗎?

智慧眼鏡技術成熟了?

根據釋出的資訊,小米這款探索版智慧眼鏡重 51 克,重量和體積上已經非常趨近普通眼鏡。右側鏡片透過 Micro Led 光機配合光波導鏡片,能夠實現資訊、地圖等簡單資訊的顯示;同時,配有藍芽和觸控,支援進行語音和手部操作實現翻譯、拍照等功能。

而小米之所以能夠曝光這樣一款輕薄的智慧眼鏡,主要還是因為相關的光學和顯示技術已經趨近成熟。

最近,深圳舉行的光博會上,舜宇光學透露,小米智慧眼鏡採用的是舜宇光學的光機方案,鏡片用的是英國廠商 WaveOptics 的鏡片。

智慧眼鏡或者 AR 眼鏡類產品,最大的技術難點在於光學(光機)和顯示(鏡片)。

揭秘小米“智慧眼鏡”

光機+光波導鏡片|WaveOptics

AR 眼鏡的顯示系統可以簡單理解為一套投影系統,光機就是投影儀,而鏡片就是幕布。要想智慧眼鏡足夠輕薄,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,此前業內知名產品如 Magic Leap 使用的是 LCoS(Liquid Crystal on Silicon 矽基液晶)方案,微軟 HoloLens 2 使用的是 LBS(鐳射束掃描 Laser Beam Scanning)。業內人士 A 君告訴極客公園(ID:geekpark),HoloLens 的 LBS 方案由於鐳射往往需要擴束,光機體積下不來,顏色和均勻性也並不優秀。

而最近幾年 MicroLED 技術的逐漸發展,不僅讓人們看到下一代顯示屏的新材料,也讓智慧眼鏡行業看到了一個真正讓 C 端產品爆發的機會。相比上述方案,MicroLED 最大優勢是自發光、色域廣、亮度高,同時光機足夠小巧。缺點是如想實現全綵,成本太高且無法保證良率,所以小米智慧眼鏡採用的舜宇光學光機即是單色綠光。

小米智慧眼鏡採用的舜宇光學的光機方案,目前能做到 640*480 解析度、29 度視場角、亮度峰值達到 200 萬尼特——這只是 MicroLED 螢幕的亮度引數,經過衍射波導後真正到人眼的光能大約小於引數的 0。3%。

揭秘小米“智慧眼鏡”

WaveOptics的衍射光柵傳播說明|WaveOptics

在顯示方面,光波導(optical waveguide),尤其是衍射光波導是公認目前最適合 AR 眼鏡的顯示方案。衍射光波導簡單來說就是讓光機發出的光訊號,透過衍射光柵在鏡片中以全反射傳播,並最後再透過光柵被匯入人眼。

在衍射光波導中,又以表面浮雕光柵(SRG)為主流,因為量產工藝相對成熟,微軟 HoloLens 等產品採用的就是表面浮雕光柵。

表面浮雕光柵類的衍射光波導實現路徑之一,是透過光刻和刻蝕加工出帶有光柵的母版,然後在光學平面上鋪上壓印膠,然後利用奈米壓印技術把母版在平面上將光柵「壓出來」。

WaveOptics 採用的是二元光柵方案,此前公佈的 Katana 方案即為單層,28 度視場角,不出意外這個應該就是小米智慧眼鏡選用的方案。

相較於 Magic Leap 和 微軟 HoloLens 的三層光波導,WaveOptics 的 Katana 型號產品的優勢在於容易加工,重量較輕,缺點是均勻性較差,綠色效率低,FOV 也相對較小。

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

業內人士透露,目前國內不少巨頭都在嘗試這個方案,「下半年行業會非常熱鬧」。

揭秘小米“智慧眼鏡”

小米智慧眼鏡顯示的綠色的簡單資訊|小米

小米:我做的不是 AR 眼鏡

單色、單光機(單目)、低解析度、功能減少,這款小米智慧眼鏡看起來和《失控玩家》中出現的 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影片,會發現裡面沒有提到一句 AR 或者增強現實。

據業內人士透露,小米智慧眼鏡專案其實是小米手機團隊在做,內部從來不叫這款產品 AR 眼鏡,而是「資訊提示器」——這個詞很好的定義了目前輕薄型智慧眼鏡的定位。

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

揭秘小米“智慧眼鏡”

WaveOptics 的 Katana 方案優勢在於能做的比較輕薄小巧|小米

WaveOptics 等光學廠商其實之前也有多色、高畫質的方案,但顯然單色、低解析度方案在某種程度上更適合目前的市場需求。在 AR 裝置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。

當光學和顯示技術及模組基本清晰之後,硬體就算基本上確定了。這個時候,產品能用怎樣的外觀,實現什麼樣的功能,UI/UX 應該是怎樣的,聊到這些話題,各大公司的產品經理們就都不困了。

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 預測 AR 眼鏡至少需要 10 年時間才能成為主流。不過,在那之前,「資訊提示器」型別的智慧眼鏡,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

本文由極客公園 GeekPark 原創釋出,轉載請新增極客君(ID: geekparker)