英伟达发布AR眼镜新专利 提升显示效果还能降低设备重量

  日前，英伟达在美国专利及商标局官网公开了一项名为“无背光增强现实数字全息技术”的AR眼镜专利（专利号US20250004275A1）。

  这项专利于2024年6月14日提交，并在2025年1月2日正式公开。专利发明人包括Jonghyun Kim、Ward Lopes和David Luebke等业界专家。

  如何让AR设备更轻便、显示效果更好，一直是AR眼镜研发商的研究重点。英伟达的新专利正是为了解决这一痛点。

  英伟达相关论文表示，传统的AR显示方案通常使用沉重的折叠光学器件，让AR眼镜为代表的AR设备更加厚重，存在用户体验不佳（如面部光线阻挡和低对比度）等问题。

  而英伟达研究人员摒弃了传统的背光系统，采用数字全息和环境光干涉技术（自干涉全息技术），通过特定的光学设计（阻挡入射光而不是从额外光源添加光）和基于深度学习的神经网络控制系统，显著提升了户外显示效果，实现了更为自然和清晰的虚拟图像呈现，有助于提升沉浸式体验，同时降低AR设备的功耗和重量。

  其中，自干涉全息技术是该专利的技术核心。该技术使用相位调节空间光调制器(SLM)与环境光产生破坏性干涉，无需额外光源即可实现选择性遮蔽，AR设备降低功耗、重量的原理便在于此。即AR设备可以利用数字全息技术在不需要额外光源的情况下实现选择性遮蔽，这种精确的选择性可以显著降低增强现实设备的功耗，从根本上解决了AR眼镜在强光环境下显示效果差的问题。

  可以将这个系统想象成能够选择性调暗特定视野区域的自适应变色镜片。与传统太阳镜整体调暗不同，该系统只在需要显示AR内容的区域创建精确的暗区。这种选择性调暗方法不仅节省电力，还能在其他区域保持自然视觉。

  专利还显示，AR眼镜的大概外观为一副普通眼镜，重量大概和Meta Ray-Ban相当，镜片为全透明，并支持双目显示，眼镜左右上方各一颗摄像头。

  总的来说，数字全息和环境光干涉技术有望为AR眼镜带来多项实质性改进：

  · 显著降低功耗：无需背光源，大幅减少能耗；

  · 更轻薄的设计：简化光学结构，实现更符合日常佩戴的轻薄外形；

  · 优异的户外表现：在强光环境下依然保持清晰的AR显示效果；

  · 增强用户体验：非AR区域保持完全透明，提升佩戴舒适度。

  这并非英伟达首次透露该技术。英伟达在2024年6月披露了与斯坦福大学合作的成果，利用AI驱动的全息算法来优化全息AR眼镜的显示效果。新的显示元件——空间光调制器(SLM)不是操纵光的强度，而是操纵光的相位，从而能够在SLM的前面或后面重建3D全息图像。利用这一原理，团队推出了厚度仅为2.5毫米的全息眼镜，利用波导、全息近眼显示器和几何相位透镜，制造出厚度极小的全息AR眼镜。

  AR眼镜被视作消费电子圈的下一个重磅产品，但短期出货量仍然较低，英伟达目前尚未推出具体的产品，主要还是处于技术研发和专利申请阶段。

  CES 2025将于1月7日至10日举行，包括索尼、雷鸟创新、大朋VR等企业已开始预热AI眼镜相关新品。业内猜测2025年或成AI眼镜元年。中信证券研报指出，目前AI眼镜板块仍处于主题投资阶段，若后续重要厂商的重点产品出现爆款，则有望驱动主题投资转向基本面投资。