意法半导体的激光束扫描（LBS）技术能振兴智能眼镜吗？

您还记得几年前的谷歌眼镜吗？那么炫酷的一款产品，最终没有成功商业化，令人惋惜。

您知道特斯拉吗？电动汽车在几十年以前就出现了，但一直无法实现商业化，直到天降奇才马斯克。

如果说几年前的智能眼镜理念超前，那现在条件具备了吗？消费电子行业的特斯拉能否应运而生？

意法半导体（STMicroelectronics，简称ST）认为有可能，而且认为他们的这项技术可以为智能眼镜店爆发推波助澜：激光束扫描（LBS）。

我们再回过头来看看谷歌眼镜为何失败。其实没人知道真正它为什么失败，但普遍认同的有这些关键因素：价格太高，质量太重，续航太短，发热太严重，显示不理想，内容跟不上。今天，这些问题都可以在一定程度上得到缓解。ST的LBS就有望缓解智能眼镜的重量/尺寸、功耗和显示质量问题。至于成本，它会随着出货量的增长而迅速下降。在元宇宙概念火爆的这个时代，内容开发似乎也不是太大问题。

与谷歌眼镜类似，ST眼中的智能眼镜是增强现实（AR）而非虚拟现实（VR）眼镜，即把数字内容覆盖显示于现实世界场景中，佩戴起来的外观与普通眼镜十分相似。ST声称，它的LBS技术是实现可全天候佩戴AR眼镜的最佳解决方案。与目前竞争的LCOS、DLP和uLED等显示技术相比，LBS光机体积最小、显示对比度最高、色域最宽。



简单介绍一下基于LBS技术的AR眼镜显示原理。系统分为三个部分：光源、光机和镜片。从欧司朗定制的激光二极管发出红绿蓝三色激光，经组合透镜混合后到达MEMS微镜，微镜在致动器的带动下进行扫描，影像最后到达波导镜片呈现在佩戴者眼前。由于是激光逐点扫描，所以该系统的影像滞留时间短（10纳秒）、延迟低、亮度高（一百万尼特）、能效高，系统功耗小于1W。

ST最先进的STAR1光机方案（现提供样片）的参数如下：OE FoV (对角线) 65度，输出亮度1.5 – 10 lm，分辨率1280 x 720p，尺寸< 0.7 cc，采用薄膜压电驱动MEMS微镜。当然，成功的关键因素不是你比竞争方案强多少，而是能否得到市场的认可。如果在这些参数的基础上研发出来的AR眼镜重量够轻、显示够清晰、续航时间够长，那么其成功的基础就够坚实。

我们知道，ST不是消费电子终端厂商，它不生产AR眼镜，它是眼镜厂商的供应商。所以，要振兴智能眼镜，它需要一个完整的上下游生态系统。

意法半导体亚太区模拟器件、MEMS和传感器事业部 (AMS) MEMS产品及应用副总裁、智能手机创新中心负责人Davide BRUNO先生介绍说，ST联合几个重要的制造商和技术专家创建了一个称作LaSAR的联盟。ST提供LBS系统的全部硬件，合作伙伴将通过 LaSAR 联盟提供其余的组件。他说，创建联盟的目的是推动智能眼镜应用爆发，确保内容提供者专注于智能眼镜内容创作，而硬件专家提供总包解决方案和参考设计。

意法半导体亚太区模拟器件、MEMS和传感器事业部 (AMS) MEMS光电技术研究员杨家逢先生说，有了LaSAR 联盟，客户无需花费数年时间开发硬件和解决方案，可以专心开发增强现实内容。2020 年 11 月，ST与广达签署了合作协议，开发了一个AR 智能眼镜成品参考设计。目前广达已经推出了第一个智能眼镜原型。该眼镜很轻，接近于某些款式的普通眼镜，适合全天候佩戴。这款眼镜将在明年（2022 年）一月的 CES展上亮相。



为了加速智能眼镜显示技术的创新，ST尽可能为合作伙伴提供研发便利。例如，ST与合作伙伴一起开展了这样一个重要项目：在新加坡设立业内首个压电 MEMS厂内实验室 (Lab-in-Fab)。初创企业和发明家可以直接在ST的晶圆厂设立自己的实验室，他们可以改进解决方案和技术设计，让产品上市时间比租用大型代工厂和大型生产线更快。作为一家重量级MEMS器件供应商，ST对LBS技术的信心和努力一定会得到回报。