火爆的AI眼鏡領域,讓光學廠商又找到了新的興奮點。
自去年10月發售起,Meta雷朋眼鏡已經在全球銷售量超200萬臺,而且預期在2027年產量增至千萬級,成為AI眼鏡市場的爆款單品。
隨著谷歌、蘋果、微軟、亞馬遜、小米、華為、三星、字節跳動等國內外眾多科技大廠入局,未來在產品創新、軟硬件適配完善以及Agents應用拓展的推動下,AI眼鏡有望出現類似當年AirPods那樣的爆款產品,行業規模也將迎來指數級增長。
市場機構預測,2025年全球智能眼鏡出貨量將達1280萬臺,同比增長26%;到2035年AI眼鏡年銷量有望達14億臺。
攝像頭將成為AI眼鏡中關鍵部件,主要包括影像拍攝和基于AI視覺的功能,在環境感知、AR交互、AI分析等方面具備較強的應用優勢。
根據潮電智庫不完全統計,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,幾乎所有已發布或爆料的產品都配備了攝像頭。
潮電智庫認為,由于目前行業標準缺失,功能應用尚在初級階段,AI眼鏡一般只是搭載一顆攝像頭,但借鑒智能手機的發展路徑,以后從單攝進入多攝時代的可能性完全存在。這對于光學廠商來說,會是一個非常值得的出貨領域。
從產品特性來看,相比手機終端,搭載于AI眼鏡的光學鏡頭要求更高,主要體現在以下八個方面。除了戰略性先導入局,技術創新與量產能力,會是光學廠商在新賽道的重要博弈點。
01輕薄化與微型化
AI眼鏡需長時間佩戴,鏡頭必須極度輕薄(通常厚度<5mm),避免增加鼻梁負擔或破壞外觀設計。
為了實現輕薄化與微型化,在技術路徑方面,目前主要有非對稱光學設計,減少鏡片堆疊層數的自由曲面鏡片、利用光波衍射原理壓縮光路,替代傳統折射透鏡的衍射光學元件(DOE),以及通過多次反射折疊光程,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高光學性能
一是高分辨率與低畸變
主要技術有非球面鏡片和動態畸變校正算法。非球面鏡片用來消除球面像差,邊緣畸變<1%,動態畸變校正算法可以結合攝像頭反饋實時調整光學畸變,如微軟HoloLens 2就是采用這種技術。
二是寬視場角(FOV)
AR眼鏡FOV需≥50°(目前主流產品如Magic Leap 2為70°,仍低于人眼自然FOV 120°),不過寬FOV易導致邊緣模糊和圖像拉伸,需采用多層復合光學或光波導技術平衡視野與體積。
此外,AI眼鏡被視為AR的過渡性產品,也有著高透光率與抗反射的要求,需同時透射真實環境光(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動態對焦與可變焦
用戶需在不同距離間快速切換焦點,傳統固定焦深鏡頭易導致視覺疲勞。基此需求,通過電壓改變液滴曲率實現毫秒級變焦的液態鏡頭,以及多焦面疊加模擬人眼自然對焦,與眼動追蹤聯動的焦面陣列技術就可以派上用場。
04多光譜感知兼容性
從技術方向來看,AI眼鏡需集成RGB攝像頭、ToF深度傳感器、紅外夜視、激光雷達等多種傳感器,鏡頭需支持多波段光透射。
因此,產品需要寬帶鍍膜以覆蓋可見光(400-700nm)、近紅外(800-1500nm)等波段,并通過分光棱鏡將不同波長光導向對應傳感器。
05自動調光與耐高溫
AI眼鏡鏡片需具備自動調光功能,防止虛擬圖像被環境光淹沒。同時,材料需要采用耐高溫聚合物,以便適應-20°C至60°C的極端溫度環境,表面硬度需達9H防刮擦。
06生物兼容
鏡頭需預留紅外光透射通道,配合眼動追蹤攝像頭。顯示模組光源需符合IEC 62471光生物安全標準,如Micro LED的波長控制在450nm以上,避免藍光危害。
07量產成本控制
由于自由曲面、光波導等復雜工藝良率低(初期良率<30%),需突破納米壓印或晶圓級光學技術降低成本。目前,Vuzix通過全息光波導將成本降至百美元級,WaveOptics用注塑工藝替代玻璃研磨,都是進一步降低量產成本的有效探索。
08材料革命與制造工藝
超表面光學利用納米結構調控光場,可替代傳統透鏡。短期內光波導+Pancake方案或成主流,長期來看,超構表面材料和晶圓級制造工藝可能以與AI算法的協同創新實現技術突破,進而重塑行業格局。
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