您还记得几年前的谷歌眼镜吗?那么炫酷的一款产品,最终没有成功商业化,令人惋惜。
您知道特斯拉吗?电动汽车在几十年以前就出现了,但一直无法实现商业化,直到天降奇才马斯克。
如果说几年前的智能眼镜理念超前,那现在条件具备了吗?消费电子行业的特斯拉能否应运而生?
意法半导体(STMicroelectronics,简称ST)认为有可能,而且认为他们的这项技术可以为智能眼镜店爆发推波助澜:激光束扫描(LBS)。
我们再回过头来看看谷歌眼镜为何失败。其实没人知道真正它为什么失败,但普遍认同的有这些关键因素:价格太高,质量太重,续航太短,发热太严重,显示不理想,内容跟不上。今天,这些问题都可以在一定程度上得到缓解。ST的LBS就有望缓解智能眼镜的重量/尺寸、功耗和显示质量问题。至于成本,它会随着出货量的增长而迅速下降。在元宇宙概念火爆的这个时代,内容开发似乎也不是太大问题。
与谷歌眼镜类似,ST眼中的智能眼镜是增强现实(AR)而非虚拟现实(VR)眼镜,即把数字内容覆盖显示于现实世界场景中,佩戴起来的外观与普通眼镜十分相似。ST声称,它的LBS技术是实现可全天候佩戴AR眼镜的最佳解决方案。与目前竞争的LCOS、DLP和uLED等显示技术相比,LBS光机体积最小、显示对比度最高、色域最宽。
简单介绍一下基于LBS技术的AR眼镜显示原理。系统分为三个部分:光源、光机和镜片。从欧司朗定制的激光二极管发出红绿蓝三色激光,经组合透镜混合后到达MEMS微镜,微镜在致动器的带动下进行扫描,影像最后到达波导镜片呈现在佩戴者眼前。由于是激光逐点扫描,所以该系统的影像滞留时间短(10纳秒)、延迟低、亮度高(一百万尼特)、能效高,系统功耗小于1W。
ST最先进的STAR1光机方案(现提供样片)的参数如下:OE FoV (对角线) 65度,输出亮度1.5 – 10 lm,分辨率1280 x 720p,尺寸< 0.7 cc,采用薄膜压电驱动MEMS微镜。当然,成功的关键因素不是你比竞争方案强多少,而是能否得到市场的认可。如果在这些参数的基础上研发出来的AR眼镜重量够轻、显示够清晰、续航时间够长,那么其成功的基础就够坚实。
我们知道,ST不是消费电子终端厂商,它不生产AR眼镜,它是眼镜厂商的供应商。所以,要振兴智能眼镜,它需要一个完整的上下游生态系统。
意法半导体亚太区模拟器件、MEMS和传感器事业部 (AMS) MEMS产品及应用副总裁、智能手机创新中心负责人Davide BRUNO先生介绍说,ST联合几个重要的制造商和技术专家创建了一个称作LaSAR的联盟。ST提供LBS系统的全部硬件,合作伙伴将通过 LaSAR 联盟提供其余的组件。他说,创建联盟的目的是推动智能眼镜应用爆发,确保内容提供者专注于智能眼镜内容创作,而硬件专家提供总包解决方案和参考设计。
意法半导体亚太区模拟器件、MEMS和传感器事业部 (AMS) MEMS光电技术研究员杨家逢先生说,有了LaSAR 联盟,客户无需花费数年时间开发硬件和解决方案,可以专心开发增强现实内容。2020 年 11 月,ST与广达签署了合作协议,开发了一个AR 智能眼镜成品参考设计。目前广达已经推出了第一个智能眼镜原型。该眼镜很轻,接近于某些款式的普通眼镜,适合全天候佩戴。这款眼镜将在明年(2022 年)一月的 CES展上亮相。
为了加速智能眼镜显示技术的创新,ST尽可能为合作伙伴提供研发便利。例如,ST与合作伙伴一起开展了这样一个重要项目:在新加坡设立业内首个压电 MEMS厂内实验室 (Lab-in-Fab)。初创企业和发明家可以直接在ST的晶圆厂设立自己的实验室,他们可以改进解决方案和技术设计,让产品上市时间比租用大型代工厂和大型生产线更快。作为一家重量级MEMS器件供应商,ST对LBS技术的信心和努力一定会得到回报。
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