意法半導體的激光束掃描（LBS）技術能振興智能眼鏡嗎？
發布時間：2021-11-23 09:37
發布者：eechina
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您還記得幾年前的谷歌眼鏡嗎？那么炫酷的一款產品，最終沒有成功商業化，令人惋惜。 您知道特斯拉嗎？電動汽車在幾十年以前就出現了，但一直無法實現商業化，直到天降奇才馬斯克。 如果說幾年前的智能眼鏡理念超前，那現在條件具備了嗎？消費電子行業的特斯拉能否應運而生？ 意法半導體（STMicroelectronics，簡稱ST）認為有可能，而且認為他們的這項技術可以為智能眼鏡店爆發推波助瀾：激光束掃描（LBS）。 我們再回過頭來看看谷歌眼鏡為何失敗。其實沒人知道真正它為什么失敗，但普遍認同的有這些關鍵因素：價格太高，質量太重，續航太短，發熱太嚴重，顯示不理想，內容跟不上。今天，這些問題都可以在一定程度上得到緩解。ST的LBS就有望緩解智能眼鏡的重量/尺寸、功耗和顯示質量問題。至于成本，它會隨著出貨量的增長而迅速下降。在元宇宙概念火爆的這個時代，內容開發似乎也不是太大問題。 與谷歌眼鏡類似，ST眼中的智能眼鏡是增強現實（AR）而非虛擬現實（VR）眼鏡，即把數字內容覆蓋顯示于現實世界場景中，佩戴起來的外觀與普通眼鏡十分相似。ST聲稱，它的LBS技術是實現可全天候佩戴AR眼鏡的最佳解決方案。與目前競爭的LCOS、DLP和uLED等顯示技術相比，LBS光機體積最小、顯示對比度最高、色域最寬。 
簡單介紹一下基于LBS技術的AR眼鏡顯示原理。系統分為三個部分：光源、光機和鏡片。從歐司朗定制的激光二極管發出紅綠藍三色激光，經組合透鏡混合后到達MEMS微鏡，微鏡在致動器的帶動下進行掃描，影像最后到達波導鏡片呈現在佩戴者眼前。由于是激光逐點掃描，所以該系統的影像滯留時間短（10納秒）、延遲低、亮度高（一百萬尼特）、能效高，系統功耗小于1W。 ST最先進的STAR1光機方案（現提供樣片）的參數如下：OE FoV (對角線) 65度，輸出亮度1.5 – 10 lm，分辨率1280 x 720p，尺寸< 0.7 cc，采用薄膜壓電驅動MEMS微鏡。當然，成功的關鍵因素不是你比競爭方案強多少，而是能否得到市場的認可。如果在這些參數的基礎上研發出來的AR眼鏡重量夠輕、顯示夠清晰、續航時間夠長，那么其成功的基礎就夠堅實。 我們知道，ST不是消費電子終端廠商，它不生產AR眼鏡，它是眼鏡廠商的供應商。所以，要振興智能眼鏡，它需要一個完整的上下游生態系統。 意法半導體亞太區模擬器件、MEMS和傳感器事業部 (AMS) MEMS產品及應用副總裁、智能手機創新中心負責人Davide BRUNO先生介紹說，ST聯合幾個重要的制造商和技術專家創建了一個稱作LaSAR的聯盟。ST提供LBS系統的全部硬件，合作伙伴將通過 LaSAR 聯盟提供其余的組件。他說，創建聯盟的目的是推動智能眼鏡應用爆發，確保內容提供者專注于智能眼鏡內容創作，而硬件專家提供總包解決方案和參考設計。 意法半導體亞太區模擬器件、MEMS和傳感器事業部 (AMS) MEMS光電技術研究員楊家逢先生說，有了LaSAR 聯盟，客戶無需花費數年時間開發硬件和解決方案，可以專心開發增強現實內容。2020 年 11 月，ST與廣達簽署了合作協議，開發了一個AR 智能眼鏡成品參考設計。目前廣達已經推出了第一個智能眼鏡原型。該眼鏡很輕，接近于某些款式的普通眼鏡，適合全天候佩戴。這款眼鏡將在明年（2022 年）一月的 CES展上亮相。
為了加速智能眼鏡顯示技術的創新，ST盡可能為合作伙伴提供研發便利。例如，ST與合作伙伴一起開展了這樣一個重要項目：在新加坡設立業內首個壓電 MEMS廠內實驗室 (Lab-in-Fab)。初創企業和發明家可以直接在ST的晶圓廠設立自己的實驗室，他們可以改進解決方案和技術設計，讓產品上市時間比租用大型代工廠和大型生產線更快。作為一家重量級MEMS器件供應商，ST對LBS技術的信心和努力一定會得到回報。 |
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