AR时代奇点临近,雷鸟创新发布业内首款双目全彩MicroLED全息光波导AR眼镜

(ChinaIT.com讯)我们很难想象在眼镜发明之前的那些世纪里,近视的人是如何看清这个世界。正如未来习惯了AR眼镜的人们,也很难想象AR眼镜仍未普及的今天,我们是如何看待这个世界。

如果说书籍文字是一维信息,那么今天的互联网,虽然充满了丰富的图片和视频内容,但由于这些内容都还没有和现实世界产生关联,最多也属于二维信息。要构建一个全新的三维信息世界,我们需要打通虚拟信息和现实世界的关系。

天文学上有个概念叫“虫洞”,这是连结两个不同时空的多维空间隧道。AR眼镜则是我们这个世界的“虫洞”,它连接了我们虚拟世界和现实世界两个不同时空,让我们原先互不干扰、互不融合的互联网虚拟信息与现实信息融为一体。

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这也是为什么行业有观点会认为,AR眼镜将成为继PC、手机之后的下一代移动计算机平台。事实上,AR眼镜之所以能被称为成为下一代计算机平台的原因远不止这个。

为什么是AR眼镜?

要成为计算机平台,至少要具备以下所有能力:内容丰富、功能强大、交互便捷、算力强劲,此外还应该具备屏幕显示,毕竟视觉的呈现是人类最容易接受信息的方式之一。随着5G、云计算的到来,设备的算力倒可以不局限在终端上,内容和功能也会随着设备的普及而变得丰富,显然这里面真正能够推动未来计算机平台的发展是交互革命。

早期的计算机时代,在相当长的一段时间里,计算机都只是极少部分专业人士的高端工具。随着鼠标和键盘的技术普及,才让计算机真正得到了有效利用,计算机也随之成为人人都可以拥有的生产工具。智能手机也一样,触摸屏交互技术的成熟才催生了智能手机的普及,如果手机的交互技术一直停留在功能机键盘,今天的移动互联网时代也就无从谈起。

苹果是真正把手机的交互带至二维世界,这对只有数字键盘的功能机来说,完全属于降维打击。而AR眼镜由于天然靠近我们的视觉和听觉两大感官系统,所以具备成为交互中心的潜力,如果辅以摄像头的手势识别和语音操控、触控等多模态交互,这样无疑可以将智能设备的交互带至三维世界,这对智能手机的触摸交互来说,更是一种降维打击。

纵观历史发展规律,设备遵循着变得更小更强大,显示及交互越来越自然的发展规律,相比于智能手机,解放双手、可以显示更大屏幕的AR眼镜无疑是最有可能代替智能手机,成为下一代移动计算机平台。

理想很丰满,现实却总是一次次打我们的脸。

虽然包括谷歌、苹果、Facebook、字节跳动、小米在内的国内外巨头纷纷押宝AR眼镜,但AR眼镜普及的其中一个关键要素就是眼镜物理形态的优化,目前市面上的AR眼镜不是笨重就是无法实现双目全彩,这和想象中的AR眼镜相去甚远。要实现真正的AR眼镜,眼镜的轻量化理所应当成为第一关键点。普通墨镜的重量约为40克,而市场上AR眼镜的重量都在100克左右,这对用户长期佩戴带来了很大的麻烦。

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如果AR眼镜要替代智能手机成为下一代计算机平台,那么今天市面上出现的智能眼镜充其量还处于“功能机时代”。要实现真正的AR眼镜,这件事的破局点是技术。

为什么是全息光波导搭配全彩MicroLED?

AR行业内的光学显示技术已经经历了好几个阶段的变革,目前市场上比较成熟的光学显示方案包括棱镜、自由曲面、BirdBath以及光波导方案,前三种方案在体积、视场角、透明度上并不能使AR眼镜成为轻量化的产品,而且影响穿戴体验。此前小米在发布智能眼镜探索版时也曾表示,MicroLED光波导技术在明显减少设备体积和重量的同时,是目前唯一可以让智能眼镜接近传统形态的技术方案。

光波导确实可以解决视场角和产品体积之间的天然矛盾,可以做到高透过率,厚度薄,形态上更接近眼镜,所以无论从光学效果、外观形态和量产前景来说,光波导都具备非常好的发展潜力,确实也是AR眼镜走向消费级的最佳之选。

但是光波导的缺点也非常明显。

主流的光波导技术有阵列光波导和衍射光波导。阵列波导的图像会由于不同反射面之间的拼接导致割裂的条纹,光学级玻璃材质的可靠性不高,无法通过跌落、震动等检验,对加工工艺要求非常高,几乎不可能完成高品质的量产。衍射光波导,或者说衍射全息光波导技术需要投入大量的昂贵设备,门槛高,对材料、系统设计、制造工艺要求也都非常高,极易产生亮度不均、彩虹纹等问题,因此彩色显示效果有待进一步提高。

要说清楚如何解决这个技术难题,我们首先需要了解背后的技术原理。

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衍射全息光波导,尤其是单层光栅的设计之所以非常困难,这是因为衍射光栅对波长非常敏感,不同的波长都有最匹配的光栅结构,而单层衍射全息光波导方案则要求设计一种对于450nm的蓝光到650nm红光这个范围内的光波作用一致的光栅,这在技术上是异常困难的。其次光栅对于入射角度也非常敏感,而入射角度取决于视场角,因此大的视场角会进一步增加设计难度。

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另外在显示方面,MicroLED虽然相比于LCOS、DLP、硅基OLED来说显示效果佳,但MicroLED要实现彩色也是这些方案里难度最大的一个。这是因为红、绿、蓝三色 MicroLED 通常不能在同一基板上同时生长,这给量产带来了极大挑战。

基于以上种种技术难题,许多国内外厂商都望洋兴叹。如近期发布的小米智能眼镜概念版也不得不采用单目单色显示,即便如微软这类的国际巨头,采用的也是多层光波导技术方案来避免彩虹纹的问题,但这种方案无疑又增加了眼镜的重量和成本。

所以如何利用单层光栅作用于红绿蓝三色并且能实现最大的视场角,是目前整个行业面临的技术瓶颈。就在不久前,行业杀出了一匹黑马,一家新锐的AR创业公司“雷鸟创新”横空出世,不仅解决了行业面临的技术难题,更是发布了业内首款双目全彩 MicroLED 全息光波导 AR 眼镜。该款眼镜除了能够实现基础的信息提示、拍照分享、拍照翻译外,未来还可以实现智联控制、多屏呈现、实景导航、实景翻译、车镜联动等功能。雷鸟创新对外表示将在今年年底做好该眼镜的量产准备,并在明年CES展会上亮相。

据了解,为了能够啃下单层波导架构与全彩MicroLED这俩块硬骨头,雷鸟创新团队潜心研发了三年,基于电磁波理论,自研光波耦合分析和优化算法,在设计时用“补偿”的思想,同时采用特殊的光栅架构,引入更多的光栅参数作为变量去优化,最终在效率、色散、可量产性上取得了平衡。同时雷鸟智能眼镜使用高折射率玻璃晶圆,大幅减小了全反射临界角,让大角度光线也能够进行波导传输。在显示方面,团队还创新性研发了自有的独特“全彩微显示引擎”,兼顾亮度与能耗,最终在最微小的尺寸上实现了全彩 MicroLED 与单层超薄全息光波导的完美结合。

作为AR眼镜中最关键两个核心器件,光学和显示模组在技术上的每一小步突破,都意味着AR眼镜迈向普及的一大步。

至此,我们已经把AR眼镜的未来发展和当下困境大致了解清楚了,但仍然还有一个问题在我们的脑海中。

为什么是雷鸟创新?

从天眼查获悉,10月13日,深圳市雷鸟创新智能有限公司成立,该公司由TCL电子孵化。这个成立至今仍未“满月”的创业公司一上来就挑战AR行业的技术难题,颇有一股“初生牛犊不怕虎”的气势。

但事实上,这并不是雷鸟团队的第一款AR眼镜,早在2021年初,该团队就在海外发布了一款名为NXTWEAR G的AR眼镜,这款产品在韩国、日本、澳大利亚、美国等国家已经开售,雷鸟团队的AR技术研发更是要追溯到三年多以前。

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海尔的张瑞敏曾说过“企业一旦站立到创新的浪尖上,维持的办法只有一个,就是要持续创新。“

过去几年,各大企业都面临内部驱动与外部拓界两个维度的挑战。企业需要成长就需要不断创新,通过新技术进行破圈跨界,寻找更大的市场,哪怕在智屏业务已经风生水起的雷鸟团队也不例外。

而AR/VR无疑是未来的一个正确大方向,据招商证券表示,预计到2025年全球AR/VR产业空间将达近两万亿元人民币,年均增长率约54%,这对于肩负TCL第二创新曲线业务的雷鸟来说,是一个市场潜力较大的创业赛道。

另外,从技术角度来讲,AR/VR 也经历了从高峰到低谷的Gartner曲线前半程,AR目前处在正好刚刚跨过最低谷,技术逐渐成熟的阶段。2021年市场更是风起云涌,除了许多创业公司开始重新发声外,巨头们也纷纷下海,前有字节跳动高价收购Pico、高通推出新一代XR芯片;后有小米发布智能眼镜概念版、亮风台完成2.7亿元C+轮融资等。在这个时间点切入赛道,对于雷鸟创新来说,可谓是天时地利。

以上还只是明面上的信息,最重要的是,雷鸟团队本身在AR领域,包括显示技术、AI技术、人机交互等技术领域均有三年多的技术储备,同时与海内外影音娱乐、游戏方长期建立生态合作,具有多年的家庭场景用户精细化运营经验。布局AR实际与雷鸟的运营能力、业务范围和目标高度一致。所以为了让能够保持快速增长,雷鸟主动迎合了大趋势。

即便在大趋势下企业的发展仍然需要资本的加持,据多方媒体报道,雷鸟创新已在展开第一轮对外融资。

相信在资本的推动下,未来还会有更多的厂商入局,在未来几年时间里,AR技术也将得到快速地迭代升级,爆发出更多的品牌和产品。AR时代奇点已临近,虽说真正的AR时代何时到来尚未可知,但不管如何,雷鸟创新已经迈出了第一步。

 

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