AR眼鏡方案定制,AR智能眼鏡主板|光學顯示方案分析
AR眼鏡面臨著多重挑戰(zhàn)。從技術(shù)角度來看,AR眼鏡的主板大小和功耗是需要解決的問題。同時,微投影技術(shù)也在面臨一些困難,包括FOB(Field of Binocular)、分辨率、亮度、以及光引擎的設計。此外,還需要解決光波導衰減和電池耗電量等問題。

現(xiàn)在的AR智能眼鏡采用了MTK平臺的八核芯片,主頻為2.0GHz,并且采用了運行Android 9.0系統(tǒng)的方案。該方案支持光波導1080P顯示和LVDS接口的自由曲面顯示。還支持FDD、TDD的4G網(wǎng)絡,以及GSM電話和短信功能。此外,它還配備了2.4GHz和5GHz雙模的WIFI模塊、藍牙通訊模塊以及GPS/北斗定位功能。雙攝像頭具備寬動態(tài)范圍和動態(tài)對焦功能,并支持3米外的人臉識別和OCR識別,同時還能進行高清視頻錄制。此外,該方案還支持多路顯示輸出和多路視頻輸入,擁有WiFi 6和千兆以太網(wǎng)。它具備強大的音視頻采集和顯示輸出能力,并提供了豐富的外設接口。
AR眼鏡的光學系統(tǒng)由圖像源器件和顯示鏡面兩個主要部分組成。在使用過程中,成像系統(tǒng)不能阻擋視線,而光學組合器通過"層疊"的方式將虛擬信息與真實場景融為一體。對于戶外應用來說,穿透式AR眼鏡對亮度的需求非常高,而光波導組件的光效率也會對入射光的亮度提出更高的要求。
Micro OLED+自由曲面原理示意圖:

在比較主流的光學顯示方案時,我們可以看到以下特點:
液晶顯示(LCD)
優(yōu)點:色彩豐富、壽命長、成本低,技術(shù)成熟。
缺點:光利用率低、對比度低。
液晶反射式顯示(LCOS)
優(yōu)點:高分辨率、色域廣,光利用率高,成本適中,模組小。
缺點:響應速度慢、對比度低。
數(shù)字微鏡陣列顯示(DLP)
優(yōu)點:高亮度、高光效率,響應速度快。
缺點:設計復雜、體積大、功耗高,成本高。
微型有機發(fā)光二極管顯示(Micro OLED)
優(yōu)點:響應速度快、體積小、功耗低。
缺點:亮度低、成本高。
微型LED顯示(Micro LED)
優(yōu)點:響應速度快、體積小、亮度高、壽命長、功耗低。
缺點:成熟度低、成本高、量產(chǎn)難度大。
從顯示性能和輕便性的角度考慮,目前業(yè)內(nèi)普遍關(guān)注和研發(fā)的重點方向是Micro LED + 光波導,這被認為是行業(yè)的發(fā)展趨勢。
LCOS/DLP+光波導原理示意圖:

針對于顯示方案,現(xiàn)階段主流的AR眼鏡所采用的技術(shù)有不同的特點:
液晶顯示(LCD):價格便宜,體積小,但視場角小,可能遮擋視線。
液晶反射式顯示(LCOS):分辨率高,色域廣,光利用率高,適中的功耗和體積,但響應速度較慢,對比度稍低。
數(shù)字微鏡陣列顯示(DLP):亮度高,光效率高,響應速度快,但設計復雜,體積大,功耗高,并且成本較高。
微型有機發(fā)光二極管顯示(Micro OLED):響應速度快、體積小、功耗低,但亮度較低,成本較高。
微型LED顯示(Micro LED):響應速度快、體積小、亮度高、壽命長、功耗低,但成熟度較低,產(chǎn)量難以保證。
綜上所述,基于顯示性能和輕便性的考慮,目前業(yè)內(nèi)普遍認為Micro LED + 光波導是AR眼鏡的發(fā)展方向。