HUD 背后的「黑科技」们是怎么把图像塞进你的视野的？
前沿技术
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2016-06-07
那些头戴式可视设备（HMD）基于的微显示技术及其应用（VR、AR）
Google Glass、HoloLens 基于的 LCoS 微显示技术还有哪些广泛的应用？
2012 年，Google 发布了一款「增强现实」眼镜—— Google Glass，让智能眼镜风靡了一把，其具备上网、拍照、导航、消息处理等功能，且支持语音控制。接着在 2015 年 BUILD 开发者大会上，微软发布的全息眼镜 HoloLens 瞬间成为了科技「幻想」界的新宠儿，如当年的 Google Glass 一样备受追捧。
在具备增强现实（AR）功能的头戴式可视设备（HMD，Head Mount Display）中，Google Glass、HoloLens 无疑是这个领域内的标杆产品。头戴式可视设备又称为眼镜式显示器或随身影院，其背后基于的微显示技术（Microdisplay）有三大类（DLP、LCoS、OLED）。
云投科技创始人刘志锋从 2009 年就开始从事微显示行业，在一次球盟会登录入口网页版（ID：shenzhneware）的交流活动中，他对微显示技术（主要是 LCoS）在 HMD 的应用进行了分析。
微显示技术概览
目前有三大主流微显示技术，它们分别为：DLP、LCoS、OLED。（关于 DLP、OLED 微显示技术的原理，可参考球盟会登录入口网页版之前的报道《HUD 背后的「黑科技」们是怎么把图像塞进你的视野的？》。）其中，大部分微显示技术的应用以 DLP、LCoS 这两种为主，抬头显示仪（HUD）是从 HMD 中衍生的应用，也相当于 HMD 的细分化应用（HUD 早期主要被应用于战斗机、飞机等领域），也主要采用 DLP、LCoS 微显示技术。
除了以上三大主流微显示技术，还有另一种非主流的技术：激光投影 MEMS 技术，全球只有 Microvisin 这一家美国公司涉足，Sony 已获得该技术的授权。
DLP 微显示技术基于 TI（美国德州仪器）公司开发的 DMD 数字镜元件，被广泛应用于投影仪中，如国内的坚果、极米投影仪。
LCoS 技术概述及应用
作为 AR 头戴显示设备的标杆产品，Google Glass、HoloLens 均采用了 LCoS 微显示技术，这里简单介绍一下 LCoS 微显示技术及其应用：
LCoS 全称为「 Liquid Crystal on Silicon 」，即基于硅基液晶微型显示芯片，主要有三层结构：CMOS 硅基、液晶层、保护玻璃，进一步可细化为硅基 CMOS 晶圆层、镜片层、液晶层、对齐层、ITO 导电玻璃层、外层保护玻璃（如下图）。
LCoS 芯片面板就如指甲盖般大小——0.3 英寸。除了 AR 头戴显示she'bei，LCoS 技术可运用于夜视、军工、全息投影、取景器、单反摄像机、投影仪、HUD、手机等。
LCoS 是 VR 头戴影院设备可利用的其中一种微显示技术。另外，美国的一款头戴设备—— Glyph 采用 0.3 吋双目 DLP 微显示技术，国内柔宇科技的头戴显示设备——Royole X 使用自家研发的柔性显示技术。相对来说，头戴影院设备的应用场景较少，一般只能在室内外静坐（卧）的情况下使用，如打发出差、旅行中较长的车程、航程以及电影发烧友的日常消遣。
VR 是鸡肋、AR 才是未来？
关于市面上火热流行的 VR 设备，刘志锋认为，那简直就是一种反人类的产品——带上 VR 头戴显示设备后，人们只能看到显示仪内所呈现的影像，即使增加了互动以及 AR 功能（所谓的 MR），也难以忽略其无法看到现实世界的劣势（撞墙难以避免）。而 HoloLens 这种增强现实设备才是未来真正需要的科技产品。
刘志锋还表示，这其中一个重要的原因是，AR 相关设备的应用领域十分广泛，商业化的速度相对更快，其发展前景极具潜力。如远程指导、建筑模拟、教学/指导、路线导航、广告/本地信息、医疗健康、零售业、娱乐游戏、军事等行业和应用，感受更为直观且交互性更强。
球盟会登录入口网页版从刘志锋了解到，云投科技正在研发类似 HoloLens 上应用的 AR 光学模组——一个可以与主机端搭配使用的显示器。同样采用 LCoS 微显示技术，分辨率为 1280 x 720 ，视场角为 36°（人眼正常的可视角度为 120°，Google Glass 为单眼，可视角度是 12°，HoloLens 的双目为 30°），可实现相当于 3m 处 80 吋屏幕的成像，具备 3D 以及光学穿透功能，重量低于 100g。「球盟会登录入口网页版在新一代的设计中，将利用光传导技术，将镜片做得更��，计划年底能出样机。」刘志锋说道。
对于微显示技术以及 AR 光学模组感兴趣的小伙伴，可点击进入刘志锋的球盟会登录入口网页版个人页面，与他交流。
