大破头显“轻薄”化技术壁垒！英伟达、斯坦福联手进攻全息AR眼镜

近日，英伟达携手斯坦福大学，提出全新的AR（增强现实）眼镜解决方案——全息眼镜，给热闹的元宇宙再添了一把火。

主导该项目的英伟达高级研究科学家Kim称，该款全息AR眼镜原型厚度仅为0.1英寸，重量仅60克，类似3D电影院中的镜片夹片，可贴在普通眼镜架上，同时支持2D和3D图像的投射，最大程度实现轻薄化。

 

01 缩小“焦距” 加速轻薄化进程

英伟达高级研究科学家Kim称，“全息眼镜是一种厚度仅为几毫米的全息近眼显示系统，可为每只眼睛提供2D或3D图像信息，这些功能的实现得益于部分尖端硬件组件及创新软件方法的有机结合。”

如何使AR眼镜变得更薄？Kim认为，关键是要减少用户眼睛和屏幕之间的距离。“目前一般商用AR/VR显示器均基于放大镜原理，用镜头放大微显示器的图像，创建用户在一定距离内感知的虚拟图像。虽成功提供了宽广的视野，但镜头和显示器之间的大距离导致设备外形笨重。针对这个问题，我们团队结合三个波导、空间光调制器与几何相位透镜基本组件，既实现了传统AR眼镜的功能，又大幅缩小了镜头与图像之间的距离，使眼镜更轻薄。”

“此外，该款全息AR眼镜还具备两个新特征——动态眼盒与高衍射阶。动态眼盒能引导投影全息图像的方向，以模拟空间中物体的形状，实现3D效果；高衍射阶可支持优化图像质量。”Kim表示。

 

02 功耗成痛点 电池技术亟待突破

《机器人AI视界》了解到，早在英伟达提出“全息眼镜”AR眼镜解决方案之前，也曾有一家AR初创企业展示过一款AR隐形眼镜。据悉，该款AR隐形眼镜内装有多个电子设备，包括相机、微型图像处理芯片、控制显示器、无线通信模块、运动跟踪器等，基本能够实现现有AR眼镜的所有功能。但即便如此，制造轻薄的AR设备也并不简单。

Kim表示，“目前市场上AR眼镜的各个部件已十分强大，例如菲涅尔透镜单眼分辨率达4K，更先进的Pancake方案分辨率更高，可达6K甚至8K。可以说，当前AR眼镜每个部件的可优化空间已经很小，除了电池。”

“电池技术不得到突破，轻薄AR眼镜就永远只能是玩具而不是生产力。”Kim提到，可穿戴设备一直受到造型大小、电源体积与电池寿命等多方限制，目前为止功耗问题尚未解决。“比如前不久高通推出的AR眼镜设计方案，即便已为眼镜配备75千瓦时的大电池，但仍然只能坚持不到一个小时。”