

“AR”眼鏡光學方案各有優劣,
未來發展大有可為。
文 | 青崖白鹿
(VRPinea2023年12月1日訊)全網獨家拆解雷鳥Air 2、X2,ARknovv A1!這里向本次AR眼鏡硬件拆解選題的“贊助商”雷鳥創新、致敬未知表示感謝,不辭辛苦為VRPinea寄來了自家產品的拆解件。
此外,小P先打個小小補丁,本次選題核心討論的是硬件方案,而不是針對任何一款眼鏡。本期文章將主要聚焦于AR眼鏡硬件方案中的光學模組,某種程度上來說,這也是AR眼鏡最為關鍵的硬件部位。

(“這題很重要”)
BirdBath偏振方案
雷鳥最新款智能投屏眼鏡雷鳥Air 2采用的就是BirdBath偏振方案,其核心光學組件,就是索尼0.55英寸MicroOLED顯示屏+BB模組。

(雷鳥Air 2拆解件一覽)
BB模組的成像原理,簡單來說就是:通過屏幕的半球形透鏡,將畫面放大、變焦,經過近眼面板背面(偏振分束器)的反射,將其投到前部的鏡片(曲面鏡);再通過雙層的四分之一波片,讓整個畫面實現90°的旋轉,然后畫面被反射回來,二度經過偏振分束器,最后投入人眼。
在這一過程中,由于畫面經過兩次反射,整體亮度的損失會高達75%-80%。所以哪怕是出屏亮度(屏幕本身亮度)很高,最后的入眼亮度可能也就只有500-600nits。
(雷鳥Air 2屏幕畫面實拍)
所以目前來看,BB投屏眼鏡的賽道,今后無非是在已有路徑的基礎上不斷調優。如光學結構中的鏡片、反射膜等進一步優化,減少畫面亮度損耗。但大概率不會出現什么重大突破了,它的天花板基本已經到了。

(BB模組分解效果圖)
光波導方案
雷鳥旗下的消費級真AR眼鏡雷鳥X2,采用的是雙目異顯全彩衍射光波導+MicroLED的光學方案,雷鳥自研了0.7cc全彩MicroLED光機。

(雷鳥自研0.7cc全彩MicroLED光引擎效果圖)
從三塊RGB單色的MicroLED屏幕發出的光線,通過光機的放大,可以讓三種單色的點位合一,從而實現全彩顯示畫面。全彩真AR最難的就是這一點,三種顏色的像素點,其實是非常小的,需要微米級的對準,一旦對不準,就會有色差。
通過這個光機出來的畫面,會經過兩個鏡片上的波導片。從一個鏡片上角位置的波導片射入,實現一維擴瞳,然后經過另一個波導片實現二維擴瞳,畫面投入人眼,實現顯像。

(雷鳥X2拆解件一覽)
這套真AR眼鏡方案,未來的可能性是非常大的。光機更小,像素密度更大,實現1080P乃至2K、4K級別的畫面;還有二維擴瞳的光波導,做得更小,讓顯像區域的面積更大等。都能進一步升級畫面質量,從而提升用戶體驗。真AR眼鏡的天花板極高,未來進步空間是巨大無比的。
自由曲面方案
上面提到的兩種方案,都是單一對應性的,也就是說:BirdBath偏振方案——智能投屏,光波導方案——真AR。但其實現在也有中間態的產品硬件方案,可以兼顧兩個方向。
它就是由前錘子科技合伙人吳德周,創建的AR品牌ARknovv推出的ARknovv A1,兼具智能投屏和真AR功能。ARknovv A1采用耐德佳自由曲面光機4.0(鉆石Pro系列)+Micro-OLED的光學方案。
這里做一則小預告,ARknovv A1的評測視頻/文章,將于下周五準點發布。目前VRPinea團隊正在反復評測中,總編輯老繆目前的基本結論是:ARknovv A1是目前接近于C端用戶使用的真AR眼鏡。

(ARknovv A1開箱)
ARknovv A1的核心光學結構,是Micro-OLED屏幕+自由曲面的光學透鏡。自由曲面在外形上可能跟BB方案有所類似,但BB方案經過了兩次光線反射的損耗,而自由曲面的兩次反射中,有一次沒有光能損失。所以相較BB方案,自由曲面能夠實現更高的入眼亮度,同樣一塊Micro-OLED屏幕,自由曲面的光損只有30%-40%,入眼亮度一般能達到1000nits左右。
相比于還在快速進步的MicroLED,Micro-OLED的成熟度已經很高了。像ARknovv A1采用的耐德佳自由曲面光機4.0,都4.0了,無疑是很成熟的方案了。但成熟,并不意味著解決了核心問題,鏡片還是很厚、算力需要外接設備等等。

(耐德佳自由曲面鉆石Pro光學解決方案)
當然,除了以上這三種AR光學硬件方案外,還有像奇點臨近的LCoS+陣列光波導方案,光粒科技、李未可等的單色MicroLED+光波導方案。
孰優孰劣
總結一下這三種主流AR方案的優劣,從使用場景來說,BB方案雖然現在存在厚度大、亮度損耗高等問題,但它就是現階段最適合用來觀影的投屏眼鏡。

(雷鳥Air 2宣傳畫面)
像雷鳥X2這一類MicroLED+光波導的真AR方案,現階段僅僅是第一款產品,等到未來光機做的更小,畫質能夠做的更好,它的天花板是極高的。但同時,向上的階梯也是極難的,需要整個產業鏈共同努力,需要終端廠商在內容端不斷突破。
而介于BB和真AR之間的技術方案,像ARknovv A1,它兼顧了現階段各類產品的優點,或者也可以說,它是向現階段的產業鏈和消費者去“妥協”的產物。
無論哪種方案,在現階段,都只是廠商在輕薄、顯示效果和易用性這個不可能三角之上,去做平衡的產物,區別只是往哪個角度去偏移而已。

(“未來可期”)
結語
小P期待著在不久的未來,MicroLED顯示屏、光波導方案等硬件方案能夠快速地升級,同時,AR眼鏡的系統、軟件和搭載的AI都能有長足的進步。然后真正可以讓普通大眾使用的真AR眼鏡出現。那時候,或許才是AR眼鏡逐漸取代智能手機的開始。
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