2025年9月17日,互联网巨头Meta会正式发布Hypernova智能眼镜,这将是AR领域的里程碑事件。
众所周知,Meta对VR、AR乃至智能眼镜布局已久,十多年前就砸下天文数字的巨资布局,虽然经历了行业的跌宕起伏,但是Meta的创始人扎克伯格一直坚信,这个领域将诞生下一代计算平台,因此,他不遗余力,如今,产品也即将面世。
功耗是考量AR设备的重要因素之一。相对于MicroLED,LCoS具有非常显著的物理优势。
“LCoS+光波导”方案的另一个优点,是成本可控。LCoS芯片的制造工艺和传统的CMOS工艺是兼容的,这意味着,它具有大规模生产的潜力。中国作为制造业大国,一旦一个产品上了规模,就同时进入了快迭代模式,技术本身和工艺都会得到改良,不断推陈出新,成本就会越来越低。
传统的AR显示方案,一般会依赖反射棱镜或半透半反镜,会导致AR眼镜整体体积大、重量重。而光波导一般都是采用玻璃或高分子薄膜材质,厚度可以压缩到1mm以下,重量只有几克重,很方便集成在类似普通眼镜的镜架中。我们知道,LCoS芯片本身属于“微显示”范畴,尺寸可缩小至0.5英寸以下,它跟光波导结合能让AR设备重量控制在50g以内,接近普通近视镜的佩戴体验。
我们知道,LCoS(硅基液晶)是一种反射式微型显示器,像素可以做的更小,PPI可以做的更高。这意味着,它可以提供非常高的分辨率和细腻的图像。如果用来做工业巡检的AR眼镜,它能清晰呈现设备零件的细微纹路。如果应用到消费级AR产品中,也能做到流畅显示文字、图标。
首先是亮度与环境光的冲突问题。LCoS的核心特征是通过反射光实现成像,在实际场景中,环境光也会照射到LCoS芯片的反射层,容易与背光调制后的成像光叠加,导致看到的AR画面出现泛白,对比度也会大幅下降。如果你带着AR眼镜到户外使用,碰到正午强光的时候,AR画面甚至可能会被淹没。这种情况下,AR的体验感也会降低。
还有就是外部光源占空间的问题。LCoS 依赖外部光源提供亮度,需要一个独立的激光或LED光源模块,当前主流的LED光源模块大概占AR眼镜总空间的 20%到30%。如果要提升亮度,就得需要增加 LED数量或采用更大功率的光源,这样会进一步扩大模块体积。因此,具有小体积和高亮度优势的激光光源就成了最佳选择。
最典型的是Magic Leap One,它是全球AR领军企业Magic Leap推出的首款产品,曾是增强现实圈标杆性产品,也是AR发展史上里程碑式的存在。2017的一份专利显示,Magic Leap One用的是硅基液晶(LCoS)显示方案。
国内AR公司亮风台的HiAR G300,是全球首款光学透视阵列光波导AR眼镜,主要服务于AR协作、空间作业、AR培训、沉浸导览等企业级应用场景。它就是采用LCoS +光波导方案。据介绍,它可以做到了透光率>85%,可以实现高清、高透、全彩、低畸变显示,还具备双目异显、空间计算等功能,是一个不错的B端企业级产品。
Meta 、Google和Magic Leap等众多一线厂商的选择,意味着 “LCoS+光波导” 方案的可行性与优势,通过不同的设计与优化迭代,越来越在画质、体积、功耗等方面取得了较好的平衡。随着 AR 行业的持续升温,专业的光学巨头也纷纷布局,加入到 “LCoS + 光波导” 方案的研发中。未来有望在设计、材料、芯片、算法、工艺层面不断推陈出新。