单片AR眼镜Monocle揭秘：基于反射棱镜，重15g续航1小时

提问：一个戴近视眼镜的人，会愿意再同时戴一副AR眼镜吗？这个问题对于VR来说并不难，通常VR头显为镜框留出了空间（一些Pancake VR自带屈光调节机制），因此二者并不冲突。然而AR眼镜体积更紧凑，适眼距便短，再叠加近视镜框不仅笨重、不舒适，看起来也很奇怪。

目前有几种方法可以解决上述问题，AR眼镜厂商提供一个视力矫正镜片夹片（仅含镜框），有助于打造小体积设备，常见于各种BB、光波导产品上。然而，这无疑会增加用户的成本，因为还需要再额外佩戴一副镜片，使用起来也会稍有不便。

近期，一家叫Brilliant Labs公司公布了一款开源的AR眼镜：Monocle。该产品的灵感来自单片眼镜，用法只需要夹在眼镜框上，不需要外部供电，使用方式很简单。Monocle有几种功能，除了显示信息外，还可以拍照、录视频、玩游戏、训练计算视觉模型等等。
像是一个专为戴眼镜用户设计的便携式AR硬件，因此不便之处就是，平时不戴眼镜的人需要自备镜框，才能使用它。

据青亭网了解，Monocle的售价349美元，面向人群为消费者、开发者和科研人员，目前正进入制造环节，第一批货将很快发出。经过一番搜索，我们了解到这款AR眼镜背后的技术、光学设计，以及Brilliant公司的来头，感兴趣就一起看下去吧。

Monocle细节

Monocle由AR眼镜和充电盒组成，AR眼镜部分采用一体式光学机械封装工艺，外观看起来具有一定厚度，重量仅15g。细节方面，该AR眼镜视场角约20°，搭载了索尼ECX336CN Micro OLED屏幕、电容触觉传感器、500万像素彩色摄像头（以720p分辨率拍摄）、FPGA、蓝牙5.2模组、Nordic MCU、70mAh电池。它可以通过蓝牙连接手机（iOS和安卓端均有配套app），续航达1小时。

这是一个完全开源、可自定义配置的AR眼镜，采用了一体式设计，光学模组兼作外壳来容纳电子元件，而没有配备镜框。

Monocle的主要功能之一是拍照/录视频，其摄像头支持自动曝光控制、自动白平衡。此外，还搭载了了LED闪光灯，不仅可以辅助拍照，还可以当做手电筒使用。在与手机app配对后，便可以控制眼镜拍照、录视频、查看照片和视频、放大照片（16倍变焦）、慢放视频等等。手机app上有Monocle的简易使用教程，上手过程很快。

值得注意的是，Monocle内置FPGA芯片，可在设备上运行计算机视觉、AI或图形加速算法。

另外，还在侧面配备了触控按钮/触控条（眼镜侧面），可捕捉手指靠近和触摸的动作，并识别轻敲（显示摄像头实时数据）、双击（拍照或录视频）、长按等手势（播放视频、上传至手机）。

而充电盒则为磁吸式设计，内置了450mAh电池，自身充电通过USB Type-C，也可以给Monocle供电（满电情况最多可充6次），相当于一个小巧便携的充电宝。充电盒通过磁力固定Monocle，并使用弹簧针来连接充电。

从专利看光学

Brilliant并没有为Monocle公布更多细节，尤其是光学方案等细节。要明确的是，这似乎并不是概念设计，而是基于专利光学技术的AR眼镜产品。从该公司在去年3月申请的专利分析，我们也许可以大概了解其光学原理。据悉，这项专利的编号为US11448879B1，发明者为Bobak Tavangar、Austin Wilson、Benjamin Heald等人。实际上，Tavangar（CEO）、Wilson（光学总监）、Heald（设计总监）也是Brilliant Labs创始人，该公司成立于2019年，总部位于中国香港。

结合专利来看，Monocle的光学元件可能包括Micro OLED微显示、折叠棱镜组（由透光棱镜和反射棱镜粘合而成）、分束器和组合器。其中，棱镜组的下半部分包含了半反半透涂层，以及底部反射涂层，目的是将上半部分透镜传来的光线反射入人眼。

具体光路：Micro OLED光源位于透镜顶部，光源直接向下发射光线，并穿过棱镜，穿过半反半透涂层，到达底部反射面，反射到组合器中，组合器再将光线重定向至人眼视网膜上。这种光学设计会在AR眼镜前方形成一个虚像，视场角大概20°。这个光路可根据用户定制调整，以实现更好的显示效果。

而为了省电，Monocle在不使用时可关闭摄像头、FPGA和显示屏。该AR眼镜的供电分为四个部分，相机和显示器可以独立于FPGA断电，这样就可以快速启动。

未来应用场景

单片式AR眼镜只是Brilliant的第一部，接下来计划研发含框架的AR眼镜，让本来不戴眼镜的人直接就能使用。此外，第一批出货Monocle侧面为透光设计，能看到内部电子元件，后续计划采用磨砂饰面来掩盖。

功能方面，Monocle容易让人联想到米家AR眼镜、Snap Spectacles等拍照眼镜，相比于这些产品，Monocle的设计更加简洁，而且方便穿脱，可以快速在AR眼镜和普通眼镜之间切换，灵活且便携。

Brilliant指出，与现有的AR眼镜相比，Monocle主打两大卖点：

1）机身小巧、设计精美、轻便，且价格实惠；

2）开发者平台为开源，设备原理、应用代码等都是公开的，方便开发者自定义。

它有多种潜在的应用场景，比如拍照、显示文字、识别人名、显示通知、导航、AR图像增强、二维码/条码扫描、穿戴式遥感、AR应用和游戏设计、播放视频/照片等内容。此外，还适合一些直接使用摄像头、麦克风作为输入源的AI任务，比如计算机视觉。