Meta研发的新型2毫米厚度显示屏让AR眼镜更接近现实产品

Meta 的一个研究团队认为，他们已经攻克了增强现实领域最棘手的挑战之一：将明亮、生动的显示屏装入足够纤薄、适合日常佩戴的眼镜中。他们最新的原型是一款厚度仅为两毫米的平板激光显示器，标志着这项技术从长期以来限制激光增强现实显示器发展的笨重系统迈出了重大一步。

这项发表在《自然》杂志上的研究成果描述了一种体积不及铅笔橡皮擦的设备，它能够投射清晰的高清图像，同时厚度仅为当今显示器的一小部分。通过将先进的光子技术集成到单个芯片上，该系统兼具紧凑性和可扩展性——这正是消费级AR眼镜的两个关键要求。

增强现实依赖于在户外保持可见的显示器，而在户外，明亮的环境光很容易冲淡数字叠加层。传统的基于 LED 的系统在这种条件下难以应对，而激光显示器则提供了保持虚拟图像清晰锐利所需的亮度和色彩丰富度。

研究中的图片展示了 Meta 最终的激光显示器，尺寸仅为 5 毫米 x 5 毫米，放置在一枚10美分硬币的顶部进行缩放。其他图片则重点展示了该显示器运行的放大视图。

Meta 现实实验室的光学科学家郭华魏向 IEEE Spectrum 表示：“亮度和色彩的重要性对于透明和户外应用尤为明显。”

以前的设计依赖于复杂的激光阵列和庞大的光学元件，这使得它们价格昂贵、难以制造，并且不适合用于消费硬件。

Meta 的新方法利用光子集成电路 (PIC) 克服了这些限制。PIC 是一种利用数千个微型光学元件来引导和调制光线的芯片。PIC 的大小大约与指尖相当，它与微型硅基液晶面板配对，可产生 1920 x 1080 分辨率的显示屏。尽管体积小巧，但该系统的色域却是传统 LCoS 设备的两倍多。

整个组件比信用卡边缘还要薄，厚度不到传统平板LCoS系统的八十分之一。在测试中，研究人员以透明配置演示了该显示器，旨在模拟办公室增强现实，将数字图形叠加到现实世界的背景上。

这些芯片采用与CMOS兼容的工艺制造，与大批量半导体制造工艺相同。Meta认为，通过利用这些行业标准技术，该技术最终可以扩展到大众市场产品，从AR眼镜到紧凑型全息和光场显示器。

然而，这种方法也有其局限性。目前的LCoS平台对像素尺寸有着严格的限制，除非取得进一步的进步，否则它们可能会面临来自Micro-LED等新兴显示技术的竞争。

对于 Meta 而言，它已经通过其 Reality Labs 部门和与雷朋智能眼镜的合作在增强现实和混合现实领域投入了大量资金，这一突破代表着它朝着实现轻量级、视觉上引人注目的 AR 设备又迈出了一步。