Kopin 对于现有的多数 VR 显示屏都能挑出刺来。他们认为,LCD 显示屏劣于 OLED,目前 VR 显示屏的分辨率太低,刷新率还是太慢,功率要求过高,以及它们的物理尺寸太大。

上面这些结论本身,没有一个是真的有争议的,因为 VR 头显制造商已经在解决这些问题或者甚至都领先了一点点。比方说,Rift 和 Vive 都是 AMOLED 显示屏,而非 LCD;即便在即将推出的主流头显中,只有低端型号会采用 LCD。并且目前大家都认同需要至少持续 90Hz 才算可被接受的 VR。

此外,尽管此时 Rift 和 Vive 都是有线的,但业界对于无线 VR 头显的研发存在着巨大的推动力,要么就是计算组件全部板载的一体设备;要么就是依靠具有无线传输协议的 PC 来将数据传递到头戴显示器里。而无论哪种情况,低功耗都是必要条件之一。

为了达到这些特性,Kopin 相信他们新的 Lightning 微型显示屏就是答案。在年初的新闻稿中,他们这么说:

Kopin 的 Lightning OLED 微型显示屏尝试着去解决虚拟现实中最大的一些技术障碍,包括由于分辨率不够而导致的纱窗效应、过于厚重,以及由延迟导致的晕眩,还有高能耗导致的过热等问题。

直接在硅上的 OLED 微型显示屏
直接在硅上的 OLED 微型显示屏

Lightning 微显示屏及对应的光学系统

Kopin 的一个人在 CES 的会议上把问题都列了出来。他们认为在 VR 中,硬件是非常大的一个问题。(他说这是“最大的”,当然很多人觉得内容是目前一个更大的问题,不过显然嘛,看你屁股坐哪儿)VR 头显需要变得更小,为了做到这一点,他们需要一个微显示屏,而微显示屏要能同时处理 VR 和 AR 应用。

Lightning 显示屏只有一平方英寸,它直接在硅上,而不是玻璃上,所以被叫做“OLED-on-Silicon”。Kopin 称,其他显示屏制造商使用的玻璃是用“廉价”的硅来做的,对大一些的屏幕也没啥关系,但在小的屏幕上就会出现问题。此外,他们的解决方案还使用了具有更好的晶体管的单晶多晶硅。一位代表称,他们的战略也包括了未来改善产品线的路线图。

Kopin 还声称,他们不太关心亮度,更重要的是要有更好的颜色和更深的黑色 – 而这正是 OLED 的优势。

kopin-lightning-microdisplay-specificationskopin-lightning-microdisplay-oled-si-cmos-circuitskopin-lightning-microdisplay-oled-block-diagram

第一代 Lightning 微显示屏可以以 120Hz 的刷新率提供 2048 × 2048 的分辨率,“无”延迟;而下一代应该能够到 3000 × 3000 的分辨率,甚至是4000 × 4000。Kopin 称他们希望在五年内把目前厚重的头显降到眼镜的尺寸大小。(即使如此,届时的图形硬件得多强才行呢)

关于“无延迟”的声明,Kopin 说 Lightning 微显示屏只有10微秒的延迟 – 不要和“毫秒”混淆,10微秒才等于0.01毫秒。

只有通过光学系统,才能让这种微显示屏发挥其作用。Kopin 正在研究两个版本:一个版本使用多层菲涅耳透镜,看起来像在一些屋顶上看到的赤土陶瓷砖的图案 – 所以 Kopin 命名其为“Pantile(波形瓦)” 。另一种类型使用“偏振光学”,因此虽然它仍然使用堆叠透镜,但外观是光滑的,看起来就像个煎饼(Pancake)。

Left: Pancake; Right: PantileThe Pantile optics are less than 30mm thick, which Kopin said enables those smaller and thinner eyeglasses-type mobile VR designs.
左边:Pancake;右边:Pantile。Pantile 镜片不到3厘米厚

Kopin 称仍处于进一步的开发中。

“移动”虚拟现实 — 以及增强现实

Kopin 的 CTO,Dr. Hong Choi 回答了一些关于后续发展的问题。

假设 Kopin 关于性能尺寸和能耗的声明都是真的,那大家自然而然就想知道这会给目前的头显设备增加多少成本。Choi 博士称目前他们还没搞定最终的定价,但是“会很有竞争力,或者比目前 Oculus Rift 和 HTC Vive 里面的玻璃面板的 OLED 屏幕要高一点。”也就是说,成本的增加要么基本上就没有多少,或者他们产品带来的体验提升也完全能值回票价。

Choi 博士还进一步解释了当他说的 Lightning 微显示屏是“移动VR”理想选择的意思。 “‘移动’VR在这种情况下意味着没有连接到一个‘固定’的 PC 上,允许人们自由行动,同时也可能连接到智能手机,”他说。 “Lightning OLED 显示屏当然也可以用于桌面级的头显系统,虽然功耗和更小的形态在这种使用情况下不是那么重要。”

他所说的是 Lightning 微显示屏可以在像 Rift 和 Vive 这样的高端桌面级头显中工作,但它瞄准的真正目标是快速发展的无线头显的世界,对重量、功耗、尺寸和效率的要求都很高。这将包括像英特尔的即将到来的项目 Project Alloy 以及微软合作的一些头显,以及 Oculus 的 Santa Cruz 一体机项目。

kopin-3_result

注意这里提及的基本上都是 VR 设备,而非 AR。Kopin 称这个 Lightning 微显示屏能被用于增强现实上。乍一看,好像没什么道理,因为毕竟他们不是透明的屏幕,不过尽管如此,现在有很多的增强现实设备屏幕也不是透明的。但 Choi 博士声称这些是有可能做到(透明)的,不过 Lightning 由于在亮度方面没什么改进,因此面对真实世界时不一定好用。

一般来说,透明类增强现实设备是通过透明的光学镜片和非透明显示部分实现的,”他解释说。“透视光学器件具有全息结构的薄波导(比如使用诺基亚技术的 Hololens),嵌入波导(Lumus)中的多个反射镜,部分反射/透射透镜(Seiko Epson)等的形式。这些都是光学 AR,其在实践中不容易被实现,因为它需要将真实图像与计算机生成的图像对准;另一方面,真实世界 AR 的大部分是由视频类 AR 来达到的,直接把数字信息覆盖在相机捕获的视频图像上,这样更容易实现,也具有更少的计算要求。

他声称在增强现实头显中,你可以使用一个不透明的微显示屏,然后再加上一个”紧凑的光学系统”。尽管如此,他也提到“对于增强现实的使用场景来说,高亮度透射 LCoS 或反射 LCoS(配上合适的光学元件)在目前比起 OLED 要更为合适,”但他指出,如果 OLED 显示屏在亮度方面得到足够提升的话,那么它们在 AR 领域里会轻松找到自己的一席之地。

理论上,你也可以通过摄像头加上 Lightning 显示屏去做增强现实,比如说英特尔的 Project Alloy 在一定程度上就使用了这种方式,以前的 Vrvana 的 Totem 也是用这个方式。

当然,Kopin 的声明及其在市场上是否能成功仍有待观察,但重要的是要注意,和 eMagin 类似,他们并不是一个随便哪来的啥破初创公司,并且已经有了将近三十年历史。在此期间它为军队、消费者和行业产品提供了各种“可穿戴计算资产”,Vuzix、摩托罗拉和 Recon 仪器公司都是他们的客户。 “Kopin的超小型显示屏,创新的光学,语音增强技术,头部手部交互,低功耗 ASIC,封装以及系统参考设计的技术组合,让客户能够加快针对消费者、工业和军队产品的开发,“网站如此描述,并表示,“在这些领域内有200多项全球专利和专利正在申请中。”

Kopin 还刚刚与联想资本和孵化集团(LCIG)成立了一个名为“联想新愿景”的合资企业,将专注于 to B 的 AR 头显。换句话说,它有着丰富的研发资源,更不用说强大的知识产权组合,以及与制造商的长期关系。

kopin-logo-1


Via:Tom’s Hardware

1 COMMENT

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here