AI智能眼镜发展要素有哪些?

AI智能眼镜发展要素有哪些?

最佳答案 匿名用户编辑于2025/01/22 13:38

AI 大模型的发展、光学及 显示技术的进步、近视/散光人群的扩张等。

1.AI 智能眼镜的发展要素之一:AI 大模型的进展

AI 大模型的快速发展及应用为智能眼镜的“风起云涌”奠定坚实基础。 第一,AI 可以提升实时信息处理与交互,即大模型让智能眼镜能更好 地理解语义、图像,提供更人性化的交互体验。 第二,提供更多场景化应用,如 AI 可以根据用户的需求和环境动态调 整功能,如实时翻译、导航等,增强了智能眼镜的实用性。 第三,生态系统建设,即通过 AI 驱动的内容生成与交互,智能眼镜将 成为未来移动互联网的重要入口。 近期亚马逊、谷歌 DeepMind 相继发布多模态大模型,应用场景持续延伸。 OpenAI 发布完整版 o1 大模型,回答用户提问时可形成类似人类思维 方式的内部思维链条,从而明显提高回答专业问题的准确性。 亚马逊 AWS 发布新款 AI 多模态系列大模型 Amazon Nova,一共包含 6 个模型,其中 Pro 模型结合多模态能力和高准确性及响应速度,适合 视频摘要、软件开发辅助等高级应用,最高端的 Premier 模型预计将于 2025 年初发布,旨在处理复杂推理任务。

谷歌 DeepMind 推出第二代大规模基础世界模型 Genie 2,在通用性上 实现重大突破——能生成丰富多样的 3D 世界,可以模拟虚拟世界,包 括采取任何行动的后果。 我们认为:第一,大模型激烈竞争推动了价格竞争,对于开发者、用户来说 模型使用门槛进一步下降,加快更多基于大模型的应用落地;第二,国内企 业在 AI 大模型与应用生态上同样拥有强大竞争力,随着技术创新的持续推 进、开源生态的繁荣、人机对齐的实现以及与传统产业的深度融合,AI 模 型将迎来更加广阔的发展前景,从而进一步推动 AI 智能眼镜发展。

2.AI 智能眼镜的发展要素之二:光学和显示方案的技术不断迭代

目前市场上发布的 AR 眼镜所采用的主要光学显示技术方案包括:LCoS 和 棱镜的组合、Micro-OLED和自由曲面反射/BirdBath的组合、DLP/Micro-LED 和衍射光波导的组合、LCoS/Micro-OLED/Micro-LED 和几何光波导的组合 等方案;前者是光学方案,后者是显示方案。 光学方案之棱镜方案:该方案光学显示系统主要由微型投影仪和反射棱镜组 成,微型投影仪把图像投射出来,继而棱镜通过半返半透结构将图像直接反 射到人眼视网膜中,与现实图像相叠加,形成虚实融合的视觉体验。该方案 技术成熟、成本低,但 AR 眼镜视场角较小、体验感不强。该方案最典型的 产品代表是谷歌眼镜 Google Glass,其原理是 AR 眼镜中搭载的微型显示器 (即 LCOS 屏)的影像,通过光学模组中的 45 度角的棱镜,反射到人眼。

光学方案之 Birdbath(BB)共轴空导方案:该方案将来自显示源的光线投射 至 45 度角的分光镜上,这个分光镜具有特定的反射和透射值,允许光线以 一定比例进行部分反射,而其余部分进行传输。这种设计使用户能够同时看 到现实世界的物理对象和由显示器生成的数字影像。

光学方案之光波导方案:该方案主要包括显示模组、波导片和耦合器三部 分。显示模组发出的光线通过耦入器件进入光波导,在波导内以全反射的 形式向前传播,最后通过耦出器件耦出光波导进入人眼成像。光波导方案 可实现智能眼镜的轻薄化,保持高透光率,且提供更大的 Eye-box,让用 户在使用设备时能更真实地感受到虚拟与现实世界的融合。 光波导方案根据不同的光学技术原理和加工工艺,分为衍射光波导和几何 光波导(即阵列光波导)。 衍射光波导:分表面浮雕光波导和体全息光波导,前者基于光刻技术 的表面浮雕波导,但光效较低;后者使用全息光学元件代替表面浮雕,一片镜片可实现全彩成像、但良率及成本受到较大挑战。 几何光波导:通过几何阵列反射原理来实现图像的无损输出和画面画 幅的扩大,其光效超过 15%,是衍射光波导的数十倍以上;目前主流 的 AR 眼镜旗舰产品均采用几何光波导技术方案。

智能眼镜主流显示方案有 LCOS、DLP、Micro LED 和 Micro OLED 等。 LCOS:LCOS 是一种基于液晶技术的光学元件,结合了液晶材料与硅基集成电路技术,形成一种反射型显示器件。这项方案技术成熟、模组 成本低、显示占比高,但是需要照明单元导致模组体积大,同时存在背 光、功耗高、低温适应性差的问题。DLP:DLP 技术的原理基于数字微镜器件,是一种利用微电机技术制 造的半导体元件,具有高亮度、高对比度、低功耗等优势,也存在着寿 命低、频闪、易发热等问题。 Micro LED:Micro-LED 是一种基于 LED 的微型显示技术,由数百万 个微小的 LED 像素组成,每个像素都可以自主发光,不需要背光源或 滤光片。具有响应速度快、功耗低、自发光无需照明、体积小等优点, 也存在着成本高、难以量产的问题。 Micro-OLED:Micro-OLED 显示屏以单晶硅芯片为基底,像素尺寸为 传统显示器件的 1/10,能够实现每英寸数千到数万的像素排列,更高的 像素密度使得 Micro-OLED 在维持相近分辨率水平的基础上能够显示 面积更小的 OLED,叠加成熟的 CMOS 工艺,将行列驱动电路、像素 阵列和 DC-DC 转换器等集成在单个芯片上,使得微显示器的尺寸通常 小于 2 英寸,从而实现更轻薄的设计。此外,Micro-OLED 显示屏能够 覆盖非常宽的色域,并能提供高亮度输出。具备出色的色彩显示效果。

3.AI 智能眼镜的发展要素之三:国内近视/散光人群的扩大

国内不同年龄阶段有不同的潜在视力问题,近视人群不断增长。 据世卫组织与中国健康发展中心的最新数据,世界视力问题人口占总 人口比例约为 28%,而中国该比例高达 49%。 不同年龄段的主要视力问题如下:0-6 岁远视、散光、弱视、斜视、屈 光参差;6-12 岁假性近视、视力矫正;12-18 岁高度近视防控;25-40 岁 高度近视;40 岁以上青光眼、黄斑变性、老花、白内障。 随国内经济不断发展,电子产品不断普及,低龄及老龄人口的用眼场景 不断增多,视力问题人口基数亦不断加大,目前高度近视占近视的 10% 左右,有些大城市已达到接近 20%。

国内散光人群同样在不断增长。 散光可分为两种类型:规则性散光和不规则性散光,规则性散光指角 膜或晶状体的曲度在两个相互垂直的方向上不同,但在同一方向上相 同,可用圆柱镜来矫正;不规则性散光指角膜或晶状体的曲度在任何 方向上都不同,通常由外伤、炎症或手术引起,难用圆柱镜矫正。 由于不健康用眼习惯如夜间昏暗环境下用眼、揉眼睛/眯眼睛以及长时 间不正确使用电子产品,散光人群不断增长,且较多人群左右眼散光 度数不同,对专业化配镜需求不断增长。

我们认为:国内近视人群基数较高,且散光人群渗透率不断提升,因此呈现 典型的“非标”特征,智能眼镜品牌方难以在设备上同时完成近视矫正及散光 矫正,需要与专业化的眼镜公司进行合作。专业化的头部眼镜公司参与智能 眼镜布局亦是推动行业加快发展的重要因素。

参考海外:苹果 Vision Pro 与蔡司达成合作,蔡司为 Vision Pro 提供专门的 矫正镜片。 消费者购买 Vision Pro 时可直接从苹果购买光学镜片;购买镜片需上传 由美国认证眼科医生开具的有效处方,镜片官方定价为 149 美元、无需 处方的标准老花镜片价格为 99 美元。 根据 M1Astra,蔡司镜片具有与 Vision Pro 配对的个人代码(可在蔡司 镜片插件卡口的内侧找到刻有的单独序列号),消费者需将每个镜片插 入头显的适当位置,正确安装后,镜片会通过磁吸固定;同时需扫描蔡 司镜片包装盒卡片上的配对码,以完成配对过程。

此外,价格亲民化、不同于手机的时尚属性亦是行业发展的重要助推因素。 考虑智能眼镜价格正逐渐变得更为亲民,从 3 万元的苹果 Vision Pro 走 向 1k-3k 元价格带的智能眼镜,雷鸟创新 Air 系列从 2k-3k 价格带走向 1k-2k 价格带。 考虑到智能眼镜不同于手机,具有时尚属性和穿戴属性,消费者需求 差异巨大,呈现多 SKU 的典型特征。

参考报告REPORT

智能眼镜行业专题报告:技术功能突破,渠道制造受益.pdf

智能眼镜行业专题报告:技术功能突破,渠道制造受益。眼镜行业空间广阔,功能眼镜持续发展。1)国内眼镜行业亘古通今,有约400年的发展历史;2)国内眼镜零售端竞争格局高度分散,CR10不足10%、显著低于美国的约40%;眼镜生产端CR10按销售量口径超50%、按销售额口径超60%;3)因生活习惯变化、电子产品渗透率提升,全球近视率进一步增长,且成人对各类功能性镜片需求、儿童青少年对离焦镜片需求、中老年人群对老花镜片需求持续增长,推动眼镜行业稳健发展,预计眼镜产品全球市场规模2025年将增至1585亿美元、国内市场将增至1142亿元,CAGR约6-9%。从XR到AI,智能眼镜加速驶入大众消费时代。1...

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