英偉達發(fā)布AR眼鏡新專(zhuān)利 提升顯示效果還能降低設備重量

  日前，英偉達在美國專(zhuān)利及商標局官網(wǎng)公開(kāi)了一項名為“無(wú)背光增強現實(shí)數字全息技術(shù)”的AR眼鏡專(zhuān)利（專(zhuān)利號US20250004275A1）。

  這項專(zhuān)利于2024年6月14日提交，并在2025年1月2日正式公開(kāi)。專(zhuān)利發(fā)明人包括Jonghyun Kim、Ward Lopes和David Luebke等業(yè)界專(zhuān)家。

  如何讓AR設備更輕便、顯示效果更好，一直是AR眼鏡研發(fā)商的研究重點(diǎn)。英偉達的新專(zhuān)利正是為了解決這一痛點(diǎn)。

  英偉達相關(guān)論文表示，傳統的AR顯示方案通常使用沉重的折疊光學(xué)器件，讓AR眼鏡為代表的AR設備更加厚重，存在用戶(hù)體驗不佳（如面部光線(xiàn)阻擋和低對比度）等問(wèn)題。

  而英偉達研究人員摒棄了傳統的背光系統，采用數字全息和環(huán)境光干涉技術(shù)（自干涉全息技術(shù)），通過(guò)特定的光學(xué)設計（阻擋入射光而不是從額外光源添加光）和基于深度學(xué)習的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )控制系統，顯著(zhù)提升了戶(hù)外顯示效果，實(shí)現了更為自然和清晰的虛擬圖像呈現，有助于提升沉浸式體驗，同時(shí)降低AR設備的功耗和重量。

  其中，自干涉全息技術(shù)是該專(zhuān)利的技術(shù)核心。該技術(shù)使用相位調節空間光調制器(SLM)與環(huán)境光產(chǎn)生破壞性干涉，無(wú)需額外光源即可實(shí)現選擇性遮蔽，AR設備降低功耗、重量的原理便在于此。即AR設備可以利用數字全息技術(shù)在不需要額外光源的情況下實(shí)現選擇性遮蔽，這種精確的選擇性可以顯著(zhù)降低增強現實(shí)設備的功耗，從根本上解決了AR眼鏡在強光環(huán)境下顯示效果差的問(wèn)題。

  可以將這個(gè)系統想象成能夠選擇性調暗特定視野區域的自適應變色鏡片。與傳統太陽(yáng)鏡整體調暗不同，該系統只在需要顯示AR內容的區域創(chuàng )建精確的暗區。這種選擇性調暗方法不僅節省電力，還能在其他區域保持自然視覺(jué)。

  專(zhuān)利還顯示，AR眼鏡的大概外觀(guān)為一副普通眼鏡，重量大概和Meta Ray-Ban相當，鏡片為全透明，并支持雙目顯示，眼鏡左右上方各一顆攝像頭。

  總的來(lái)說(shuō)，數字全息和環(huán)境光干涉技術(shù)有望為AR眼鏡帶來(lái)多項實(shí)質(zhì)性改進(jìn)：

  · 顯著(zhù)降低功耗：無(wú)需背光源，大幅減少能耗；

  · 更輕薄的設計：簡(jiǎn)化光學(xué)結構，實(shí)現更符合日常佩戴的輕薄外形；

  · 優(yōu)異的戶(hù)外表現：在強光環(huán)境下依然保持清晰的AR顯示效果；

  · 增強用戶(hù)體驗：非AR區域保持完全透明，提升佩戴舒適度。

  這并非英偉達首次透露該技術(shù)。英偉達在2024年6月披露了與斯坦福大學(xué)合作的成果，利用AI驅動(dòng)的全息算法來(lái)優(yōu)化全息AR眼鏡的顯示效果。新的顯示元件——空間光調制器(SLM)不是操縱光的強度，而是操縱光的相位，從而能夠在SLM的前面或后面重建3D全息圖像。利用這一原理，團隊推出了厚度僅為2.5毫米的全息眼鏡，利用波導、全息近眼顯示器和幾何相位透鏡，制造出厚度極小的全息AR眼鏡。

  AR眼鏡被視作消費電子圈的下一個(gè)重磅產(chǎn)品，但短期出貨量仍然較低，英偉達目前尚未推出具體的產(chǎn)品，主要還是處于技術(shù)研發(fā)和專(zhuān)利申請階段。

  CES 2025將于1月7日至10日舉行，包括索尼、雷鳥(niǎo)創(chuàng )新、大朋VR等企業(yè)已開(kāi)始預熱AI眼鏡相關(guān)新品。業(yè)內猜測2025年或成AI眼鏡元年。中信證券研報指出，目前AI眼鏡板塊仍處于主題投資階段，若后續重要廠(chǎng)商的重點(diǎn)產(chǎn)品出現爆款，則有望驅動(dòng)主題投資轉向基本面投資。