海信集團控股股份有限公司在科技創(chuàng)新領(lǐng)域再傳捷報，其成功在國家知識產(chǎn)權(quán)局申請到一項名為“一種增強現(xiàn)實眼鏡及增強現(xiàn)實眼鏡的顯示方法”的專利，授權(quán)公告號為 CN115373144B，該專利申請時間可追溯至2021年5月。這一成果不僅為海信的科技產(chǎn)品矩陣增添了強大助力，更在整個增強現(xiàn)實（AR）行業(yè)激起層層漣漪，為行業(yè)的未來發(fā)展方向提供了新的思考與探索。
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海信集團成立于1969年，多年來始終秉持“技術(shù)立企、穩(wěn)健經(jīng)營”的發(fā)展戰(zhàn)略，在數(shù)字多媒體技術(shù)、智能信息系統(tǒng)技術(shù)等多領(lǐng)域頗有建樹，構(gòu)建起了涵蓋多媒體、家電、IT智能信息系統(tǒng)和現(xiàn)代地產(chǎn)的多元產(chǎn)業(yè)格局。此次增強現(xiàn)實眼鏡專利的獲批，正是海信在技術(shù)創(chuàng)新道路上深耕細作的有力見證。?
根據(jù)專利資料，海信這款增強現(xiàn)實眼鏡蘊含諸多創(chuàng)新設(shè)計理念與先進顯示方法。在顯示技術(shù)層面，它將采用先進方案，有望實現(xiàn)高清分辨率，為用戶帶來極為細膩、逼真的視覺呈現(xiàn)，無論是復(fù)雜的3D虛擬場景，還是微小的文字、圖標(biāo)信息，都能清晰展現(xiàn)。同時，眼鏡在設(shè)計上追求超輕量化，盡可能減輕用戶佩戴時的負擔(dān)，提升長時間使用的舒適度，契合當(dāng)下消費者對于穿戴設(shè)備便捷性、舒適性的高要求。此外，眼鏡還將搭載高效處理器，強大的運算能力能夠保障在多種復(fù)雜場景下，流暢運行各類應(yīng)用程序，為用戶提供沉浸式體驗。無論是暢玩大型AR游戲，享受震撼的視聽盛宴，還是觀看高清視頻，沉浸于精彩劇情之中，亦或是在日常社交互動里，與虛擬形象自然交流，這款眼鏡都能輕松勝任。?
增強現(xiàn)實眼鏡的獨特魅力，在于其創(chuàng)新的顯示技術(shù)能夠巧妙地在用戶視野中疊加虛擬信息，讓現(xiàn)實世界與數(shù)字世界實現(xiàn)無縫融合。海信這款眼鏡同樣具備這一特性，通過內(nèi)置的高品質(zhì)攝像頭，它能夠敏銳捕捉周圍環(huán)境的動態(tài)變化，并基于此為用戶提供更為豐富、自然的交互體驗。例如，當(dāng)用戶身處旅游景點時，眼鏡能實時識別周邊建筑、景觀，為用戶推送詳細的歷史文化介紹、景點導(dǎo)覽信息，仿佛有一位專業(yè)導(dǎo)游時刻陪伴身旁；在教育場景下，學(xué)生佩戴眼鏡，便能將抽象的知識以生動的3D模型、動態(tài)演示等形式呈現(xiàn)眼前，讓學(xué)習(xí)過程變得直觀、有趣，極大提升學(xué)習(xí)效果與效率。
增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實是創(chuàng)新的顯示技術(shù)，能夠徹底改變我們互動和體驗世界的方式。
與讓用戶沉浸在完全虛擬環(huán)境中的VR不同，AR將數(shù)字內(nèi)容疊加到現(xiàn)實世界中，從而在教育、培訓(xùn)、零售、營銷和導(dǎo)航等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)廣泛應(yīng)用。AR體驗可通過各種設(shè)備訪問，包括智能手機、平板電腦和智能眼鏡。
其中，時尚AR眼鏡將成為主流，因為它提供無與倫比的便利性和沉浸感、輕巧緊湊的外形，將數(shù)字內(nèi)容無縫融入現(xiàn)實世界。
AR眼鏡通常由兩個主要部件組成：光引擎（負責(zé)生成數(shù)字圖像）和光學(xué)系統(tǒng)（將生成的內(nèi)容傳遞給用戶）。不同的光學(xué)系統(tǒng)（例如Birdbath光學(xué)和波導(dǎo)光學(xué)）已應(yīng)用于商業(yè)產(chǎn)品中。
光引擎必須非常緊湊，同時保持高光學(xué)效率，以實現(xiàn)長期舒適的佩戴和高環(huán)境對比度。
“硅基液晶（LCoS）還是微型LED，誰會贏？”已成為一個熱門的辯論問題。微型LED顯示器是一種發(fā)光技術(shù)，有望以高峰值亮度、快速響應(yīng)時間、真正的暗態(tài)和長壽命徹底改變視覺體驗。然而，其可制造性仍然是一個重大挑戰(zhàn)。
另一方面，LCoS是一種非發(fā)射反射式微顯示器，需要前照明系統(tǒng)。傳統(tǒng)的LCoS系統(tǒng)由于其龐大的照明系統(tǒng)而面臨巨大挑戰(zhàn)。為了實現(xiàn)高光學(xué)效率，它通常采用龐大的偏振分束器（PBS） 立方體。因此，迫切需要為基于LCoS的AR眼鏡實現(xiàn)超緊湊且高效的照明系統(tǒng)。
為了盡量減小LCoS系統(tǒng)的體積，研究人員提出了一種帶有導(dǎo)光板（LGP）的超緊湊照明系統(tǒng)，以有效將所使用的光源引導(dǎo)至LCoS面板。
來自光源（例如LED陣列或激光二極管）的光通過耦合棱鏡耦合到LGP中。接下來，耦合光由于頂部和底部表面的全內(nèi)反射（TIR）在LGP內(nèi)部傳播；部分被捕獲的光進入提取棱鏡，同時沿Z方向傳播，其余光繼續(xù)在LGP中向前傳播。
提取棱鏡內(nèi)的光線通過棱鏡傾斜表面的另一個TIR反射至底部LCoS面板。LCoS面板逐像素地操控偏振狀態(tài)，并將入射光反射回LGP，大部分帶有編碼信息的反射光會透過LGP和頂部的清潔偏振片，最終進入投影鏡頭系統(tǒng)，進而耦合進入AR系統(tǒng)后續(xù)的光學(xué)組合器。
研究人員表示，四分之一波片（QWP）是可選的，具體取決于所采用的LC模式。例如，如果使用通常為黑色的垂直排列（VA）LCoS，那么QWP后的圓偏振光有助于規(guī)避邊緣場效應(yīng)。
另一方面，通常為白色的MTN（混合模式扭曲向列）LCoS可以接收線性或圓偏振光；在Magic Leap 2中，選擇圓偏振來減輕投影系統(tǒng)中表面反射產(chǎn)生的雜散光；MTN的另一個優(yōu)點是其響應(yīng)時間快（~1ms）且邊緣場效應(yīng)弱。
研究人員還對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行了大量優(yōu)化，以提高整體性能。例如，將提取棱鏡分成幾個具有不同填充因子的區(qū)域，以確保照明均勻性；對系統(tǒng)配置和每個組件的尺寸進行了優(yōu)化，以實現(xiàn)出色的照度均勻性和高ANSI對比度，該對比度等于或優(yōu)于LCoS面板的對比度。
此外，考慮到玻璃材質(zhì)的折射率色散，展現(xiàn)出優(yōu)異的色彩表現(xiàn)，另外也可以采用折射率n=1.7的較低塑料材質(zhì)，以降低成本。
其光學(xué)性能尚可，但最好采用折射率更高的材料。如此纖薄的外形和高光學(xué)效率預(yù)計將對下一代輕量級低功耗AR眼鏡產(chǎn)生重大影響。
蘋果、Meta和谷歌將獲得FCC批準(zhǔn)，以部署支持6 GHz頻段的虛擬現(xiàn)實頭顯、智能眼鏡和車載連接設(shè)備。
例如，蘋果、Meta和谷歌都在開發(fā)增強現(xiàn)實眼鏡，并且支持基于6 GHz頻段與智能手機連接，其他重要用途可能包括支持智能手機和車輛之間交換導(dǎo)航數(shù)據(jù)。
美國聯(lián)邦通信委員會主席Rosenworcel表示，基于6 GHz頻段將“催生新一輪設(shè)備創(chuàng)新浪潮，從而讓消費者受益，并鞏固美國在先進無線技術(shù)方面的領(lǐng)導(dǎo)地位”。
FCC早些時候在審核該提案時表示，在無線電波上運行的設(shè)備“可通過啟用近乎實時提供大量信息的應(yīng)用，以為美國人民帶來全新工作、娛樂和生活方式”。
兩年前，上述三大科技巨頭便向FCC申請能夠訪問未經(jīng)許可的頻譜，聲稱這“對增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域的未來創(chuàng)新至關(guān)重要”。
來源：patentlyapple