小米采用自由曲面光学模组，发布视网膜级无线AR眼镜探索版

 

小米无线AR眼镜探索版正面外观（图片来自：小米）

据小米介绍，小米无线AR眼镜是一部以人为中心设计的AR眼镜，采取轻量化设计，采用包括镁锂合金、碳纤维件等大量轻质材料，整机重量极轻，率先采用无线分布式计算，拥有视网膜级光环境适应显示，与手机一碰即连，支持创新微手势交互、完整大屏应用生态以及丰富互联互通场景等功能。

为了让用户在看眼镜画面的时候，像看到实物那样清晰明亮，对设备的显示素质是一个很大的挑战，为此，小米无线AR眼镜实现了“视网膜级”显示。这里的“视网膜级”显示，跟手机、平板的视网膜屏幕概念类似，当PPD（角分辨率）接近60时，人眼几乎感觉不到颗粒感。小米无线AR眼镜的PPD为58，非常接近“视网膜”规格。达到“视网膜级”显示的背后，是因为小米无线AR眼镜采用了自由曲面光学模组，由一对MicroOLED屏幕与自由曲面导光棱镜组成。

小米无线AR眼镜探索版光学结构示意图（图片来自：小米）

自由曲面棱镜能够在有限的体积内，实现复杂的光线折反射。屏幕显示的内容经过导光棱镜中3个表面的折反射，最终呈现在用户眼前。这样的光学模组设计好处是，让AR眼镜能够拥有极低的光线损失，入眼亮度最高可以达1200nit，看到的画面更加清晰、明亮，为应用提供了坚实的基础。

自由曲面钻石：最适合当下的轻量级AR眼镜光学方案

2022年4月，耐德佳正式发布面向消费级场景的轻薄化AR光学模组——自由曲面钻石，是自由曲面棱镜的升级版，也是耐德佳攻坚“轻薄化”的首款产品，成功将自由曲面产品厚度从14mm降低至9.5mm，搭载光机的AR光学模组产品厚度降至14mm以下。耐德佳自由曲面钻石光学模组具有如下优势：

• 重量轻、厚度降低，有助于AR眼镜轻薄化设计，佩戴更舒适

自由曲面钻石光学模组采用全光学树脂材料制造方案，避免了引入玻璃材料造成重量增加，使得单目重量小于10g，能够完全以注塑方式生产，工艺简洁，量产性强。

采用自由曲面钻石光学模组，可使得AR/MR眼镜整机的厚度从现有约25mm大幅下降32%至17mm以内，更加接近普通眼镜的造型，可极大提升用户佩戴的舒适度。因为从AR眼镜整机设计及人体工程学来看，影响AR眼镜佩戴舒适度的，不是光学镜片本身厚度，而是整机厚度。

• 高光效、高透过率，有助于AR眼镜降低功耗，实现无线连接设计

自由曲面钻石拥有43%的高光能利用率和41%的高透光率，综合光效高达84%，在光学层面能够较大地降低AR眼镜的整机功耗，不必在AR眼镜端内置较大容量的电池，整机功耗的降低有助于在AR眼镜端集成处理芯片及无线传输等耗电模块，从而可以让AR眼镜与手机等终端实现无线连接的运行模式。

在自由曲面钻石高光效及高透过率的加持下，采用3000nits的高亮屏，可将AR眼镜入眼亮度提升至1200nits以上，在阳光充足的户外环境也能清晰看到屏幕内容，极大拓展了AR眼镜的应用场景。

同时，功耗的降低也有效提升了AR眼镜的续航能力，在使用4000毫安时电池下，支持点亮时长可达10小时，比BB或波导方案续航能力提升一倍以上。（注：以上数据为电池容量4400mAH的手机，在满电WIFI环境下，双耳SPK音量调至最大，保证入眼200nits以上亮度，连续播放视频的预估时长。）

• 散热效果好，有助于提升AR眼镜的使用寿命

在自由曲面钻石的高光效加持下，在保证高入眼亮度的情况下，光机系统对图像源的亮度需求大大降低，从而降低了电路设计方案上电压和电流的输入需求，有利于AR眼镜整机散热设计，更好的提升穿戴体验，通过有效保护图像源的半衰，可以获得更好的使用寿命，在同等入眼亮度下，可将图像源使用寿命提升至BB方案的5倍。

2022年年初，耐德佳智能制造基地扩产改造工程完成，实现自由曲面光学模组产能成倍扩张，自由曲面光学镜片产能从140万片/年提升至260万片/年，实现近2倍扩张，已在AR/VR光学领域形成高品质稳定供货能力，从而有效保障和提升了耐德佳的量产、交付等综合实力。

得益于此，自由曲面钻石产品也已具备大规模量产和应用的条件，因而得到高通、联想等科技及消费电子巨头的认可，从这个角度看，自由曲面钻石可以说是最适合当下的消费级AR眼镜的光学方案。

2022年11月12日，在2022世界VR产业大会上，凭借高光效、低功耗、量产一致、显示清晰、隐私保护等优势，耐德佳自由曲面钻石光学模组从127家企业的148个参评项目中脱颖而出，荣获“2022世界VR产业大会VR/AR年度创新金奖”。

耐德佳自由曲面钻石荣获“2022世界VR产业大会VR/AR年度创新金奖”，且是10个创新金奖项目中唯一的光学模组类产品

在148个参评项目中，76个项目获得“2022世界VR产业大会VR/AR创新奖”，仅有10个项目获得“2022世界VR产业大会VR/AR创新金奖”，耐德佳自由曲面钻石光学模组是10个创新金奖项目中唯一的光学模组类产品，并且耐德佳连续四年获得“VR/AR年度创新金奖”。

在市场方面，耐德佳自由曲面钻石光学模组一经发布便引发AR行业极大关注，先后获得高通、联想等知名科技及消费电子巨头的认可和采用。目前，耐德佳自由曲面钻石模组累计获得批量化订单数十万套。

2022年5月20日，高通正式发布XR2无线AR智能眼镜参考设计。该无线参考设计有望帮助OEM和ODM厂商打造兼具体验与性价比的AR原型机，从而推动AR拓展至更广阔的消费级市场。

高通XR2无线AR智能眼镜参考设计，采用耐德佳自由曲面钻石AR光学解决方案

2022年9月1日，联想发布旗下首款面向消费者市场的可穿戴显示产品——Yoga智能眼镜T1，双11正式上市发售，售价1千多元，成功将市面上的消费级AR眼镜售价从普遍的2-4千元的价格首次降低至2千元以内。该产品可在用户前方视野中呈现一个高亮度、高对比度的私密虚拟巨幕，满足移动办公、视频会议、游戏娱乐和观影需求。值得注意的是，包括显示和光学模组在内，联想Yoga智能眼镜T1实现了全部核心部件的国产化。

联想Yoga智能眼镜T1，采用耐德佳自由曲面钻石AR光学解决方案

高通、联想等巨头先后推出功能强大且充满创新的AR眼镜产品，科技巨头的入局推动了消费级AR眼镜市场的进一步发展，似乎让人们提前“洞察”到AR眼镜未来的不同应用形态，更加快了AR从B端向C端迈进和普及的过程，从而加速推动消费级AR市场迎来爆发，进入人机交互的新时代。

原文始发于微信公众号（耐德佳显示）：小米采用自由曲面光学模组，发布视网膜级无线AR眼镜探索版