Meta AR眼镜放弃主流技术,光波导技术何时降价?

聊聊科技事 2023-08-14
2338 字丨阅读本文需 6 分钟

据The Information报道,Meta正在降级首款名为Artemis的消费级AR眼镜的规格,以及Quest Pro或将面临停产。

Meta的首款AR眼镜原计划采用英国Plessey提供的Micro LED显示器,但因显示器研发进度缓慢,Meta不得不更换为传统的LCoS显示器。相较于Micro LED,LCoS在能效和显示亮度上略逊一筹。

2020年,Facebook(Meta的前身)曾与英国Plessey公司达成独家协议,购买该公司生产的所有AR显示器。当时这一举措似乎是有助于未来Meta掌握AR眼镜市场的主动权,因为Plessey是为数不多的AR显示器制造商之一。但现在这笔交易似乎加重了Meta的成本负担,进而导致Meta在开发AR眼镜时处于被动地位。

除了显示屏降级以外,在光学方案和外接组件方面,Meta也因成本限制削减Artemis项目中的部分方案。

1、AR眼镜显示屏降级,Micro LED更换为传统LCoS显示屏

Meta很早就凭借其Quest头显进入VR市场,并一直致力于开发AR眼镜。但现在的状况似乎不容乐观,它不仅面临着来自苹果的竞争,还面临着来自投资者的压力。每年Meta用于开发AR和VR产品约耗费100多亿美元支出,投资者则要求缩减这部分支出。

技术上的挫折和各方的压力迫使Meta多次推迟发布AR眼镜的时间。预计至少要到2027年,Meta才能发布新的AR眼镜。

Meta原本计划在2027年发布AR眼镜Artemis。2020年,原本Meta在2020年与英国uLED厂商Plessey达成了独家协议,购买该公司生产的所有AR显示器,并由对方协助研发Micro LED显示屏。

Micro LED与OLED一样能够自发光,即像素输出光和颜色,不需要背光,但更节能,亮度更高,而且在尺寸、对比度、分辨率和响应时间方面,Micro LED表现更优。所以诸多厂商都在此有所布局,但Micro LED的缺点是良品率低和成本高等。

英国Plessey公司的技术研发遇到也遭遇瓶颈,团队未能成功研发出足够明亮的Micro LED显示屏。鉴于时间压力和成本考量,Meta不得不选择传统的LCoS。

LCoS显示器是一种LCD微型显示器,主要是使用反射形成图像。该技术成本较低,曾应用于HoloLens 1和Magic Leap 2,但在能效和亮度方面,它不及Micro LED。

2、光学方案改为成本更低的玻璃波导

为了压缩AR眼镜成本,Meta还作出了其他方面的让步。

Artemis原计划采用碳化硅波导方案,实现70°的视场角。碳化硅作为波导比玻璃更有效,因为当光线投射到其中时,它可以为用户提供一个更大的视场角。然而,碳化硅要比玻璃贵得多。鉴于成本考量,目前Meta已经将Artemis的碳化硅波导降级为玻璃波导,而这可能会将视场角限制为50°,与HoloLens 2和Magic Leap One接近。

相比之下,Apple Vision Pro可以实现120°的视场角,它采取的是外部摄像头和小型显示器的组合方式。

3、外接组件功能降级

除了微显示屏和光学方案,Meta在外接组件也进行了降级。

Artemis原计划采用椭圆形无线光标定位器作为外接组件,该组件包含电池、高通5G调制解调器和触控板,兼做输入设备。该组件中原本包含用于光检测和测距的激光雷达传感器、显示图像的投影仪以及与投影仪搭配的全彩相机。但据知情人士透露,基于成本考量,Meta已在最终设计中删除了传感器和投影仪。

AR眼镜+光波导技术

近年来,我国高度重视虚拟现实、增强现实的技术产业发展,并在国家层面积极规划和重点布局,工信部、发改委、科技部、文化部、商务部出台相关政策。各省市地方政府从政策方面积极推进产业布局,已有多省市相继发布针对AR产业领域的专项政策。随着VR/AR多场景应用落地,产业发展目标聚焦应用和推广,行业发展将大幅提速。

AR眼镜光学技术持续发展迭代,光波导技术为未来主流光学技术路径。AR眼镜光学技术经历了棱镜、自由曲面、bird bath、光波导等光学技术的发展,光波导技术凭借其技术优势成为未来AR眼镜光学路径的主要发展趋势。光波导技术包含几何光波导和衍射光波导技术,利用全反射原理解决光学横向传输问题,其产品镜片薄、重量轻,与普通眼镜形态相似,光机模组一般置于眼镜腿一侧,主要应用产品如微软Hololens、Rokid Glass 2,但当前成本较高。

“AR是真正的元宇宙要发生的地方。"在接受美国《连线》杂志采访时,任天堂CEO John Hanke表达了自己对元宇宙的看法,同时他还透露任天堂正在开发AR智能眼镜。

不仅是任天堂,近年来,加入AR“阵营”的硬件品牌不断壮大。比如,近期雷鸟创新(TCL电子孵化企业)和小米都推出了AR眼镜概念新品,这两个品牌不约而同地选择了Micro LED+光波导的显示技术,据传“千呼万唤”的苹果AR硬件也有可能采用此技术路线。

光波导技术是应AR眼镜需求而生的一个比较有特色的光学组件,因它的轻薄与外界光线的高穿透特性而被认为是消费级AR眼镜的必选光学方案,而随着微软Hololens两代产品以及Magic Leap One等设备对光波导的采用和量产,关于光波导的讨论热度也在持续增加。

2023年,将是光波导AR眼镜的混战之年

2022年年底INMO发布了令人印象「有点深刻」的inmo air 2,硅基OLED+阵列光波导的组合,真心「颇具创意」。在小米、OPPO、李未可都做的是单绿色Micro LED+衍射光波导的情况下,INMO这家公司选择了亮度稍低的硅基OLED+光效更高的阵列光波导,实现了全彩显示、入眼亮度尚可、高透光、轻量SLAM的消费级AR眼镜。

INMO没有选择硅基LED的原因,大概率是做不出全彩Micro LED光引擎,在JBD目前还无法量产高亮度的单面板RGB三色硅基LED情况下,只能退而求其次,选择了成熟的全彩显示的硅基OLED,而为了解决硅基OLED亮度不够的问题,又选择了几乎没人用但光效更高的阵列光波导。

VR陀螺的专访说JBD2023年一季度就可以量产单面板全彩硅基LED,在咨询了行业资深人士后得到的回复是,「呵呵」,最少等两三年吧。

2023年1月,雷鸟创新在CES拿出了体积只有0.7cc的Micro LED全彩光引擎的雷鸟X2,两层衍射光波导入眼亮度1000nits,还用了高通XR2芯片。懂行的知道这意味着什么,我们可以拭目以待,2023年能否有第二家消费级AR厂商做出来。

千万别小瞧了这名气不大的雷鸟创新,这家公司本质上就是TCL的创新实验室。TCL在显示技术上的熟悉度、创新技术积累,特别是华星光电在Micro LED上的技术进展,全球没有人敢小视。

Nreal、Rokid、INMO、OPPO、小米,它们的AR光学研发团队想必有了危机感。2023年的雷鸟X2量产上市后,同为信息提示和轻量SLAM,单绿色的Micro LED光波导眼镜会很快落伍,OPPO树脂的衍射光波导镜片也并非真正的差异化,树脂材质折射率低注定了显示效果有本质差别。

2022年BirdBath的伪AR眼镜已经基本没有门槛,除了Nreal和雷鸟两家全自研光引擎、Nreal自建光引擎组件工厂,其他不是用惠牛就是视涯的现成光机模组。深度自研的好处就是能把MTF、FOV、Eyebox同时做好,公版的光机效果好不好,BirdBath方案的AR眼镜销量在京东和天猫是公开的,看看各榜单AR眼镜的前两名即有答案。

这戴在眼睛上的玩意,没有光学显示技术的积累,真的没法长期用。

2023年BirdBath的AR眼镜因为供应链彻底成熟,应该还会出来一批品牌,光波导AR眼镜,因为JBD和几家衍射波导厂商,整机难度也大幅度降低。如果做眼镜形态的消费级AR,而非头盔式的,全彩Micro LED显示、分辨率和FOV、衍射光波导亮度、SLAM和虚实融合功能,将是四个最大评判标准。

2023年,消费级AR眼镜硬件初步ready,真的要起风了!

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