自去年10月發(fā)售起,meta雷朋眼鏡已經(jīng)在全球銷售量超200萬(wàn)臺(tái),而且預(yù)期在2027年產(chǎn)量增至千萬(wàn)級(jí),成為AI眼鏡市場(chǎng)的爆款單品。
隨著谷歌、蘋果、微軟、亞馬遜、小米、華為、三星、字節(jié)跳動(dòng)等國(guó)內(nèi)外眾多科技大廠入局,未來(lái)在產(chǎn)品創(chuàng)新、軟硬件適配完善以及Agents應(yīng)用拓展的推動(dòng)下,AI眼鏡有望出現(xiàn)類似當(dāng)年AirPods那樣的爆款產(chǎn)品,行業(yè)規(guī)模也將迎來(lái)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。
市場(chǎng)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),2025年全球智能眼鏡出貨量將達(dá)1280萬(wàn)臺(tái),同比增長(zhǎng)26%;到2035年AI眼鏡年銷量有望達(dá)14億臺(tái)。
攝像頭將成為AI眼鏡中關(guān)鍵部件,主要包括影像拍攝和基于AI視覺(jué)的功能,在環(huán)境感知、AR交互、AI分析等方面具備較強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。
根據(jù)潮電智庫(kù)不完全統(tǒng)計(jì),截至2024年,包括Ray-Ban meta、雷鳥V3,李未可View、Rokid Glasses,以及即將推出的小米AI眼鏡在內(nèi),幾乎所有已發(fā)布或爆料的產(chǎn)品都配備了攝像頭。
潮電智庫(kù)認(rèn)為,由于目前行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)缺失,功能應(yīng)用尚在初級(jí)階段,AI眼鏡一般只是搭載一顆攝像頭,但借鑒智能手機(jī)的發(fā)展路徑,以后從單攝進(jìn)入多攝時(shí)代的可能性完全存在。這對(duì)于光學(xué)廠商來(lái)說(shuō),會(huì)是一個(gè)非常值得的出貨領(lǐng)域。
從產(chǎn)品特性來(lái)看,相比手機(jī)終端,搭載于AI眼鏡的光學(xué)鏡頭要求更高,主要體現(xiàn)在以下八個(gè)方面。除了戰(zhàn)略性先導(dǎo)入局,技術(shù)創(chuàng)新與量產(chǎn)能力,會(huì)是光學(xué)廠商在新賽道的重要博弈點(diǎn)。
01輕薄化與微型化
AI眼鏡需長(zhǎng)時(shí)間佩戴,鏡頭必須極度輕薄(通常厚度<5mm),避免增加鼻梁負(fù)擔(dān)或破壞外觀設(shè)計(jì)。
為了實(shí)現(xiàn)輕薄化與微型化,在技術(shù)路徑方面,目前主要有非對(duì)稱光學(xué)設(shè)計(jì),減少鏡片堆疊層數(shù)的自由曲面鏡片、利用光波衍射原理壓縮光路,替代傳統(tǒng)折射透鏡的衍射光學(xué)元件(DOE),以及通過(guò)多次反射折疊光程,大幅縮小模組體積的折疊光路(Pancake Lens)的三種方案可供選擇。
02高光學(xué)性能
一是高分辨率與低畸變。
主要技術(shù)有非球面鏡片和動(dòng)態(tài)畸變校正算法。非球面鏡片用來(lái)消除球面像差,邊緣畸變<1%,動(dòng)態(tài)畸變校正算法可以結(jié)合攝像頭反饋實(shí)時(shí)調(diào)整光學(xué)畸變,如微軟HoloLens 2就是采用這種技術(shù)。
二是寬視場(chǎng)角(FOV)。
AR眼鏡FOV需≥50°(目前主流產(chǎn)品如Magic Leap 2為70°,仍低于人眼自然FOV 120°),不過(guò)寬FOV易導(dǎo)致邊緣模糊和圖像拉伸,需采用多層復(fù)合光學(xué)或光波導(dǎo)技術(shù)平衡視野與體積。
此外,AI眼鏡被視為AR的過(guò)渡性產(chǎn)品,也有著高透光率與抗反射的要求,需同時(shí)透射真實(shí)環(huán)境光(透光率>80%)與顯示虛擬圖像,鏡片需多層鍍膜減少反射損耗。
03動(dòng)態(tài)對(duì)焦與可變焦
用戶需在不同距離間快速切換焦點(diǎn),傳統(tǒng)固定焦深鏡頭易導(dǎo)致視覺(jué)疲勞。基此需求,通過(guò)電壓改變液滴曲率實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)變焦的液態(tài)鏡頭,以及多焦面疊加模擬人眼自然對(duì)焦,與眼動(dòng)追蹤聯(lián)動(dòng)的焦面陣列技術(shù)就可以派上用場(chǎng)。
04多光譜感知兼容性
從技術(shù)方向來(lái)看,AI眼鏡需集成RGB攝像頭、ToF深度傳感器、紅外夜視、激光雷達(dá)等多種傳感器,鏡頭需支持多波段光透射。
因此,產(chǎn)品需要寬帶鍍膜以覆蓋可見(jiàn)光(400-700nm)、近紅外(800-1500nm)等波段,并通過(guò)分光棱鏡將不同波長(zhǎng)光導(dǎo)向?qū)?yīng)傳感器。
05自動(dòng)調(diào)光與耐高溫
AI眼鏡鏡片需具備自動(dòng)調(diào)光功能,防止虛擬圖像被環(huán)境光淹沒(méi)。同時(shí),材料需要采用耐高溫聚合物,以便適應(yīng)-20°C至60°C的極端溫度環(huán)境,表面硬度需達(dá)9H防刮擦。
06生物兼容
鏡頭需預(yù)留紅外光透射通道,配合眼動(dòng)追蹤攝像頭。顯示模組光源需符合IEC 62471光生物安全標(biāo)準(zhǔn),如Micro LED的波長(zhǎng)控制在450nm以上,避免藍(lán)光危害。
07量產(chǎn)成本控制
由于自由曲面、光波導(dǎo)等復(fù)雜工藝良率低(初期良率<30%),需突破納米壓印或晶圓級(jí)光學(xué)技術(shù)降低成本。目前,Vuzix通過(guò)全息光波導(dǎo)將成本降至百美元級(jí),WaveOptics用注塑工藝替代玻璃研磨,都是進(jìn)一步降低量產(chǎn)成本的有效探索。
08材料革命與制造工藝
超表面光學(xué)利用納米結(jié)構(gòu)調(diào)控光場(chǎng),可替代傳統(tǒng)透鏡。短期內(nèi)光波導(dǎo)+Pancake方案或成主流,長(zhǎng)期來(lái)看,超構(gòu)表面材料和晶圓級(jí)制造工藝可能以與AI算法的協(xié)同創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破,進(jìn)而重塑行業(yè)格局。