文 | X研究媛
发达的供应链今年9月份,美国国会致函美国国防部长,函件声称,若不采取措施,AR和VR显示技术将被中国卡脖子。
这份来自美国国会的“褒奖”含金量非常高,而且有数据佐证:
中国的LCD生产能力从2004年占世界的0%上升到目前的72%,非中国制造商正在失去竞争力并退出市场
在OLED领域,中国的产能占有率从2014年的1%上升到现在的51%
在AR和VR微型显示器领域,中国开始占据主导地位。全球90%的微型显示技术资本支出来自中国。
产能的垄断只是一部分。了解微显示器领域的朋友知道,JBD和视涯这两家中国公司在全世界是什么水平。
JBD的Micro LED微显示器,无论化合物半导体晶圆级混合集成技术,还是量产供应的单绿色或X-cube全彩色 Micro LED光引擎,目前没有同量级对手。绿光、蓝光、红光LEDoS,绿光亮度达到业界领先的800万尼特,蓝光亮度提升至150万,红光亮度也突破100万尼特大关。JBD 既是技术研究的风向标,也是量产产品的行业天花板。
Micro LED可谓先进显示技术的皇冠。苹果、谷歌、meta、三星、索尼、JDI、LG,全球排得上号的科技巨头、消费电子品牌、显示面板厂,或投资或钻研,时间长达十几年。JBD在Micro LED微显示器这个领域里,貌似独领风骚。(详细见文章 Micro LED商业化进展:JBD和Porotech,我们该信谁?)
另一家做Micro OLED的视涯,也不可小觑,特别是你拿索尼的同分辨率微显示屏对比。这家公司的产品短板,可能在扩大产能后的产品量产一致性,以及早期设计驱动OLED亮度和寿命比索尼要差一些。雷鸟第一代BirdBath观影眼镜,微显示屏用的是视涯,二代用了索尼。但一代的显示效果让我至今都印象深刻。
根据视涯科技联合创始人刘波的公开说法,在2024年的计划中,视涯将重点推出两款备受期待的新品:一款为0.6英寸的显示屏,全彩亮度高达6000尼特,100% DCI-P3广色域,寿命显著提升,可能就此扭转原来BirdBath眼镜上的颓势。另一款则是1.3英寸的4K高清显示屏。
国外媒体传言,苹果在微显示屏上将采取双供应商模式,一家索尼,一家视涯。天价Apple Vision Pro,索尼4K分辨率的硅基OLED显示屏占了硬件BOM成本的一半,视涯的切入,将逐渐跟索尼平起平坐。
Rokid Glasses和 OPPO Air Glass 2的「速成」奥秘
微显示屏是AR眼镜最硬核的技术栈,也是目前成本最高的组件。
这意味着,中国发达的供应链,本土有像JBD、视涯这样技术领先的供应商,无论是彩色显示的光波导AR眼镜,还是单绿色的AI眼镜,或者BirdBath的观影墨镜,只要有钱,你能做,我能做,谁都能做。无论是AI眼镜还是AR眼镜,不存在什么技术困难,比拼的是高烈度、更吸睛的营销。
以昨天刚刚发布的Rokid Glasses为例,这款眼镜搭载了JBD公司“蜂鸟Mini Ⅱ”单色光引擎的最新型号,Rokid Glasses的产品优势跟“蜂鸟Mini Ⅱ”体积小、重量轻、亮度高、功耗低的特性高度「重合」:
小巧:0.15立方厘米,轻松嵌入眼镜内部,大幅瘦身;
轻盈:仅0.3克重,提升佩戴体验;
省电:60mW典型功耗,助力实现全天候续航;
高亮:支持高达8流明,带来超高入眼亮度,满足复杂环境光线需求。
Rokid Glasses采用一体式设计,机身集成电池、主板、显示与光学系统、拍摄系统,整机重量仅49g。JBD“蜂鸟Mini Ⅱ”单色(绿色)光引擎其实扮演了关键角色,它确保了AR眼镜设计的自由度和全天候佩戴的舒适性。
其实,2024年发布的Rokid Glasses,它在硬件上的含金量,某种程度上还比不上2022年年底发布的OPPO Air Glass 2。这款号称最轻薄的双目AR智能眼镜,重量仅38克,刷新了AR眼镜的全球最轻纪录。
2022年的OPPO Air Glass 2跟2024年的Rokid Glasses 都是微型光机+一体化结构设计,双目单绿色显示,都是用于信息提示、地图导航、语音翻译等场景。OPPO Air Glass 2令人惊讶的轻薄体积,秘密依然来自JBD的单绿色Micro LED微显示屏,以及少有人用的树脂基底衍射光波导镜片。
硬件若没有门槛,大模型公司更适合做AI眼镜
根据VR陀螺对莫界科技的采访,
“在日常佩戴的 AR 眼镜中,若产品有 50g,那么大概有 50-60% 的重量都来自眼镜的镜片,而基于传统玻璃打造的浮雕衍射光波导重量可能是树脂光波导的 2-3 倍,很难将 AR 眼镜做到轻薄,所以光学材料的选型在这里就显得尤为重要。”
“如果将 50g 作为 AR 眼镜的一个标准门槛,那其实包括自由曲面、基于玻璃的浮雕光栅波导等过往的光学技术路径都很难做到。而基于树脂的光波导技术则可以配合 Micro LED 的光引擎,将 AR 眼镜产品形态做到轻量化和小型化,并且相对成熟的技术还能保证产品的低功耗与量产化。与基于玻璃的光波导相比,我们基于树脂的光波导的 AR 光机在光效上并未造成过多折损,通过算法设计,亮度还提高了 2-3 倍。”
OPPO Air Glass 2 相比于上一代产品(不加镜框约30g),在重量仅仅提升 8g 的情况下,就做到了双光机、双目显示的核心原因——将波导片的材质从玻璃改成树脂。
据悉,OPPO Air Glass 2 采用的树脂波导片相比行业普遍使用的玻璃镜片,重量减少了一半以上,其次,二代微型光引擎在体积上也相比前一代减少了40%。但是,OPPO Air Glass 2没告诉你的是,树脂镜片的折射率通常在1.56到1.74之间,其中1.74是树脂镜片的最高折射率,比玻璃都差一个档次。而波导基底材料的折射率对于AI眼镜的虚像显示视野(FoV)至关重要。
波导利用“全内反射”(TIR) 现象将光限制在自身内部,这与光纤中使用的原理相同。TIR现象中,当光线以足够大的角度撞击两种材料之间的边界,它将被完全反射回来,根本不会离开材料。
光线无法射出材料的角度称为“临界角”,材料的折射率越高,光线无法射出的“临界角”就越小。
如果使用的波导衬底材料的折射率更高,它的临界角就更小,出射光线的视场就越宽。波导衬底材料的光学折射率对于FoV意义重大:FoV越大,眼镜的沉浸感越强,用户体验立马拉开档次。
这也是meta Orion 使用材料折射率2.7的碳化硅晶圆才引发业界震撼的核心原因。天价碳化硅晶圆,高透光率、高折射率,成本极其昂贵,meta居然用在眼镜上,meta Orion眼镜70度的FoV效果惊人。
如果使用很低折射率的波导衬底镜片,你的AI 眼镜只有前方15度、20度夹角内能显示翻译字幕、信息提示,那多尴尬啊。鸡贼的OPPO Air Glass 2、Rokid Glasses好像都没有告诉你这一关键参数。
当然,业内也有不带显示,只有摄像头、麦克风、基础传感和数据连接的AI眼镜,还成为了新的产品潮流。但视觉的信息密度、直观、接收效率,始终是最高的。Rokid Glasses的发布会上,Misa就举了个例子,听语音播报,相比AI 快速的Token吞吐,文字直接显示在眼前,接收信息比一字一字播报的语音效率高多了。显示做好了,就是降维打击。
如果硬件供应链完全成熟,没有终端品牌像meta钻研全彩Micro LED小型化,高精度的眼球追踪,更好的视觉SLAM,虚拟操作界面+肌电交互,碳化硅基底多片式衍射波导...那无论是AI眼镜还是AR眼镜,完完全全就是AI的比拼,这完全是大模型公司该干的事情。
当年雷军偷师魅族,高通芯片+1999的组合横扫华强北山寨机,那个领“风气之先”的智能手机开端时代。AI 眼镜的「百镜大战」时代,小辣椒、大黄蜂、大可乐、AK47,这些名字可能又要「重来」一遍。
国外,苹果和谷歌正在严肃地重新评估AI+AR眼镜。国内,百度要做AI眼镜,小米要做AI眼镜,还有传言OPPO、vivo、华为、荣耀、星纪魅族都跃跃欲试。AI 眼镜的硬件如果没难度了,这样嘈乱的环境下,大模型公司更应该亲自下场。