AR智能眼鏡中的顯示和光學(xué)組件正面臨著技術(shù)和制造難度的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。由于這些組件生產(chǎn)成本高昂且量產(chǎn)難度大，其光學(xué)顯示模組在整體成本中占據(jù)了大約40%的比例。

光波導(dǎo)顯示技術(shù)，是AR眼鏡核心技術(shù)之一，通常由三個(gè)部分組成：光機(jī)、波導(dǎo)和耦合器。微型顯示器產(chǎn)生的光通過透鏡系統(tǒng)進(jìn)入波導(dǎo)鏡片，在波導(dǎo)中以全反射的方式傳遞，最終通過耦合器進(jìn)入人眼成像。由于光路在波導(dǎo)中被折疊，整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)得以小型化。

當(dāng)前的光波導(dǎo)技術(shù)顯示主要分為兩種方案：幾何光波導(dǎo)和衍射光波導(dǎo)。

幾何光波導(dǎo)

也稱為陣列光波導(dǎo)，這一技術(shù)通過反射鏡陣列的布局來增強(qiáng)圖像輸出和擴(kuò)展視角，能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量的圖像呈現(xiàn)，包括優(yōu)秀的色彩和對(duì)比度。然而，幾何光波導(dǎo)面臨三大挑戰(zhàn)：一是耦合區(qū)域的體積較難縮小，二是固有的明暗條紋問題，三是量產(chǎn)復(fù)雜。由于制造流程繁瑣并且良率低，幾何光波導(dǎo)產(chǎn)品難以進(jìn)入大規(guī)模消費(fèi)市場(chǎng)。

衍射光波導(dǎo)

衍射光波導(dǎo)基于光的衍射原理，通過特定介質(zhì)引導(dǎo)光波傳播。它利用光的衍射特性和全內(nèi)反射，將圖像從遠(yuǎn)場(chǎng)傳輸?shù)浇郗h(huán)境，并與周圍環(huán)境自然融合。其核心結(jié)構(gòu)包括圖像源、投影準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)以及帶有入射和出射光柵的平面波導(dǎo)元件。

與其他顯示技術(shù)相比，衍射光波導(dǎo)因其輕便的設(shè)計(jì)、寬廣的視野和強(qiáng)大的量產(chǎn)能力，被廣泛認(rèn)為是AR行業(yè)未來的主流方向。

AR眼鏡的硬件設(shè)計(jì)不只依賴于光學(xué)模塊，還需將多個(gè)關(guān)鍵組件整合在一起，如系統(tǒng)芯片、攝像頭、存儲(chǔ)和電池等。其中，芯片平臺(tái)至關(guān)重要，負(fù)責(zé)計(jì)算和功能支持。在市場(chǎng)上，MTK和高通是主要的選擇，它們的芯片可以有效地縮小設(shè)備尺寸，提高性能并降低能耗。搭配安卓13.0操作系統(tǒng)，設(shè)備通常配備4GB RAM和64GB存儲(chǔ)，確保流暢運(yùn)行。此外，整合了9軸傳感器、溫度和光線距離傳感器，使得設(shè)備功耗更低，發(fā)熱更少，容易集成到鏡腿中。同時(shí)支持藍(lán)牙5.0和WLAN，并兼容GPS和北斗，顯著提升了用戶體驗(yàn)。