INMO Air 2：消费AR，一个珍贵的“失败”案例

在接近消费级AR眼镜之后，Meta毫不犹豫地制作了Orion，彭博社爆料苹果推出了Atla“智能眼镜”项目，OpenAI招募了前MetaOrion增强现实眼镜项目的Caitlin Kalinowski，还在考虑AI硬件的动作。

因为LLM的突破，这波狼来了。对于AR眼镜来说，可能和以前完全不一样了。谈论这波AI。 在AR眼镜热潮之前，有一家AR眼镜公司在国内很少被讨论，INMO，其“失败”案例值得研究。

01 背后是特立独行

曾经有一个「AR四小龙」概念 ，将INMO 排第四。

在国内消费AR创业圈，INMO并不出名，但它有一种鲁莽的力量。在基础技术远未成熟的前提下，该公司制作了一款设计正统、功能齐全的消费AR眼镜，并上市销售。

亚洲四小龙，AI 四小龙，再到AR四小龙，就是形容它们充满活力，它日必成龙成凤。 从2022年开始，一个XREALEAL诞生于国内AR创业圈。、雷鸟创新、Rokid、由INMO影目组成「AR四小龙」产业理念，它们代表着中国消费AR的希望之星。 但是排在第四位 INMO 与骁龙不同，它更像是中世纪的古典骑士，那种严肃、严肃、迟钝、悲伤的堂吉柯德骑士。

INMO 存在感相当弱，尤其是与其它“三小龙”相比。XREAL号称全球消费AR市场份额领先，关键的BirdBath光学模块、微机电、整机ID确实更强，在国外广泛引用和讨论了许多早期的BirdBath方案眼镜；雷鸟创新诞生于TCL创新实验室，在近眼显示光学系统上积累know-how，也敢于在光引擎上尝试RGB精彩的Micro。 LED计划；Rokid累计融资金额最大，B端C端双拳进攻，创始人祝愿创业团队阵容豪华，包括教育、数字文化、娱乐、旅游、地方机构的“朋友圈生态”，硬件供应链资源是独一无二的。相比之下，INMO影目技术，似乎找不到一些充分多样、印象深刻的特征，可以准确描述。

如果想给 INMO贴标签，产品路线特立独行，「顽固又硬核」。

与Hololens和Magic相比 Leap 这种「AR头盔」，集成了大量工业级AR眼镜的传感器、电池、专属算率芯片，INMO AIr2 更接近真正的消费AR眼镜，无论乍一看体积、商品原理还是实用功能，都是完整的。「简约」。

INMO Air 2不同于XREAL、雷鸟、Rokid 三款Air系列消费AR眼镜，在空间中虚拟一个固定尺寸的「大屏幕」主要推广观影和游戏，强调空间显示功能，INMO Air 2号称最轻量级的SLAM，具有基本的虚实交互，透光率更高。

与OPPO不同 Air、李未可眼镜主要是消息提醒和翻译场景，商品多为单绿色Micro LED配合衍射光波导，INMO Air 2 全彩显示完成了光波导方案，而不仅仅是绿色显示。类似于OPPO、李未可的消息提醒光波导AR眼镜，在使用场景、刚需水平、使用次数、出货量等方面，可能还不如雷鸟，XREAL、三种BirdBath原理的Rokid观影眼镜。

INMO的独特之处在于，在基本技术还不成熟的情况下，它坚持制作一套具有基本AR功能的日常眼镜，可以正常穿在消费级，而不是分开。计算、传感、电池和显示高度集成在眼镜本身，形状接近下一代消费电子。INMO将于2022年10月底发布，INMO将于2023年4月正式上市。 Air 二是使用了非常不同的硅基OLED，或者说是非常罕见和独特的。 阵型光波导产品方案。

02 三角不可能是消费AR。

AR眼镜的商品原理，说起来很简单：

首先，以微投影仪的形式发射微显示屏的光学图像。实现部件是所谓的光发动机或眼镜的“光机”

其次，让图像显示的数字内容与现实光“混合”，以某种设计方式传输到眼睛中。这涉及的过程是光传输，实现的部件是光学模块，如BirdBath镜头组合、自由曲面镜头、衍射或阵型光波导。

微显示屏是第一个巨大的坑，是一个无法回避的成本。目前主流微显示屏有三种，硅基液晶。（LCoS）、硅OLED(Micro OLED）、Micro LED，它们都是硅基板而不是玻璃基板，在非常小的显示面积上实现了非常高的像素密度。类似于芯片“种植”微显示屏，制造过程涉及半导体和先进显示。

目前，硅基液晶在分辨率和精彩显示方面具有优异的性能。但问题是，它不是自发光的直接显示。发光设备通过液晶层相位变化，调配和极化光源，层内会出现各种反射和透射损失。

现在LCoS光发动机首先使用RCoS、G、三色panelB AR眼镜最关键、最致命的问题是半透明半反光，然后通过PBS棱镜“聚集”在一起。光发动机结构复杂，体积难以大幅压缩，拍摄图像亮度不足，传输后进眼亮度低。

硅基有机发光二极管作为目前的主流方案，结构紧凑，体积小，颜色性能好。但问题是，当选择先进的工艺压缩单像素面积，进一步提高分辨率时，良率低，成本高，高分辨率面板非常昂贵。

作为一个新兴的显示行业，微显示屏的终端品牌需要从供应链制造商那里购买，Apple Vision Pro使用2个索尼4K分辨率的硅基OLED微显示屏作为内屏。此前媒体流传的BOM清单显示，Apple售价3499美元 Vision Pro硬件材料的成本大约是 1509 美元，其中索尼提供的两块4K分辨率OLED内屏350美元，共计350美元， 700 美元，几乎占材料成本的一半，是成本最高的部件。相比之下，台积电代工M2 Cpu只需 120 美金。

高价格的Apple Vision 现在Pro销量惨淡到被传停工，索尼的4K分辨率微显示屏可谓“功不可没”。

硅基有机发光二极管的另一个致命问题是亮度仍然不够高，无法覆盖白天的阳光环境，尤其是当它与只有1%光效率的衍射波导结合使用时。

Micro LED是最终最理想的微显示屏。无机材料使用寿命长，也是自发光原理。超高亮度远远超过硅基液晶和硅基有机发光二极管，色彩饱和度和对比度也最好。然而，由于基本技术的问题，RGB三色像素无法集成在单个微显示屏面板上。也就是说，它甚至很难做到彩色显示，只能采用工程化的方法，制造高分辨率微显示面板特别困难，也极其昂贵。

Micro 为了实现LED的彩色显示，需要通过三块R、G、B小面板「合光」，三个控制器加合光棱镜，即JBD的x-cube棱镜方案，或者是还在实验室里的堆叠像素方案。

Micro 目前LED的R、G、三种面板的无机光学材料底层物理工艺差异较大，亮度一致性差异较大，但Micro 将LED分辨率提高到2K、面对一系列基础物理、大规模生产制造良品率问题，理想的高分辨率MicroLED，成本也很高。

总而言之，硅基液晶亮度不够，光发动机部件难以微型化；硅基OLED亮度勉强，分辨率高但成本高；Micro LED最理想但不成熟，甚至彩色显示都很困难，只有单绿光发动机才能达到标准。

说到这里，这仍然是微显示屏的第一个坑。第二个坑，光传输部件，同样困难。

AR眼镜可以正常看到外面，需要像普通眼镜一样高透光率。同时，光发动机发射的数字内容需要与外界的真实光源“混合”进入眼睛。

BirdBath和自由曲面方案是一组镜头组合，通过反射、映射、对焦等设计的光路将眼镜顶部光发动机传输的图像光源传输到眼睛。这个方案很难避免在眼睛前面设计一个透光率低的半散射半反射镜头。像XREALEALL这样的BirdBath和自由曲面眼镜、目前雷鸟、RokidAir系列眼镜的透光率只有20%左右，只有20%左右。「墨镜」，最好的使用场景是看电影。

和Apple一样 Vision 像Pro这样的VR眼镜，干脆把“屏幕”直接放在眼前，设计一个非常复杂的折射光学镜片组合，将图像光传递到眼睛上。VR可以挡住前面所有的自然光，依靠摄像头可以清楚地看到外面。这通常被称为依靠摄像头“透视”的VST解决方案。

相机传输画面延迟、画面刷新率、图像畸变引起的眩晕、不可避免的VAC视觉辐射矛盾，只能盯着一定焦距的场景，眼睛会很快疲劳，还会有厚重的头盔设计和各种难以优化的佩戴体验。VR已经被市场反复验证了十几年，几乎注定不会成为C端消费电子的主流。即使是苹果，Vision也有10年的VST原理眼镜。 Pro，还不能避免变成吃灰的摆设。

像普通眼镜一样，AR眼镜可以做到光学透视OST，无限景深，还有一个方案，就是光波导。

波导技术不是一项新的发明。在我们熟悉的光通信系统中，用于传输信号的光纤构成了无数连接大洋彼岸的海底光缆，这是一种波导，但它传递的是我们看不见的红外波段的光。在AR眼镜中，如果光在传输过程中没有损失或泄漏，“全反射”是关键，即光像游蛇一样在波导中来回反射而不散射。

一般来说，光波导可以分为几何光波导。（Geometric Waveguide）和衍射光波导（Diffractive Waveguide）两者，几何光波导就是所谓的阵型光波导，即INMO在文章开头 Air 2使用的那种。

在阵型光波导中，藕合图像光通常是反射面或棱镜进入波导。 当多轮全反射后光到达眼镜前时，会遇到一个“半透明半反射”的镜面阵型，莲藕图像光会耦合波导，进入眼睛。(如图a所示)

以色列公司Lumus首先提出了“几何光波导”的概念，并一直致力于优化迭代。到目前为止，已经快20年了。其制造良率尚未取得根本性进展。

阵型光波导的问题在于多个“半透明半反”的镜面(准确地说是“部分透明部分反转”)。它们嵌入玻璃底部，与传输光源形成特定角度的表层。每一面镜子都会将一些光反射到波导进入人眼，剩下的光散射过去会继续在波导中前进。

阵型光波导，包括色彩和对比度在内的图像质量可以达到很高的水平，光传输效率可以达到10%左右，比衍射光波导只有1%的光效率，优势明显。 但是问题是，阵型光波导的工艺流程比较复杂，特别是“半透半反”镜面阵型的镀膜工艺。

由于光线在多个半透镜半镜阵型传播过程中会越来越少，阵型中五六个镜面的每个镜面都会有不同的反射透射比。(R/T)，为了确保整个动眼框内的出光均匀。 并且由于几何波导传播的光线一般都是偏振光，导致每一面镜子的镀膜层数可能达到十层甚至几十层。

此外，这些镜子是用特殊的胶水一层一层地堆叠在一起，然后从一个角度切割波导形状。在这个过程中，镜面之间的平面度和切割视角会影响成像质量。所以，即使每个步骤都能达到高良率，这几十个步骤的总良率也是一个挑战。每个过程的失败都会导致显像出现缺陷，常见的有背景黑条纹，出光泽度不均匀，鬼影等。

另一个方向的衍射光波导由于阵型光波导难以解决的生产良率问题，以及多个半透明半镜面造型上不美观的图案，变成了包含Hololens在内的、Magic Leap 实际应用的主流。衍射光波导也存在很多问题。不同波长的可见光衍射视角不一致，彩虹图案、光传输效率低、眼镜前透光影响正常的“视觉交流”。

除了光发动机和光传输组件的各种技术困难之外，很难有完美的解决方案，更多的FoV(虚拟图像显示视线)，更多的EyeBox(适合大多数人的眼睛瞳距)，更高的进眼亮度，对于AR眼镜的实际体验也非常重要。在行业内，不同的微显示屏光发动机设计、光波导向基材、衍射和阵型光波导向一直在不断改进和突破。

综上所述，性能完全没有短板的微显示屏，OST光学透视原理的优质图像传输，完整的动静结合和先进的人机交互。这是一体化消费AR眼镜不可能的三角形。

转过头来，这也是INMO。 Air 2的奇妙之处：INMO LCE2210VAir2搭载的 模块化，选择Mirco-OLED屏幕作为光机，选择阵型光波导的精彩双眼方案进行光传输。硅基有机发光二极管屏幕，亮度勉强，分辨率一般，但显示效果极佳，制造难度大但光传输效率更高的阵型光波导。这个方案几乎是唯一的。INMO执着于制作一副轻量化的副本。 彩色显示 高透光光波导眼镜。

03后话，AI眼镜必须是彩色显示的光波导眼镜。

Google从2012年开始 Glass 自正式推出以来，已经超过了第12年。消费AR眼镜有潜力取代智能手机，成为下一代消费电子。「主力」，基本上还停留在痴心妄想的时期。

虽然近十年来AR眼镜的一系列新技术层出不穷。

从深度创新的角度来看，像Hololens这样的海外引进了v-SLAM、激光显示衍射光波导，窄光谱；Magic Leap展示了更轻的AR一体机，紧凑强大的LCoS光发动机，大FoV、高分辨率，显示效果极佳，可以全局变光，分区变光；在国内，Xreal带来了BirdBath光学透镜组合，在硬件成本和显示效果之间取得了良好的平衡，雷鸟试图将MicroLED和光波导组合方案展示得更加终极精彩，而Rokid则在BirdBath模块上实现了难度较大的SLAM导向和交互，眼镜与主机和外设一起，旨在实现移动办公和移动娱乐。

还有最近的重磅，Meta Orion眼镜可以满足轻量化、高性能、更好的OST光学显示方案和先进的人机交互，但可以毫不犹豫地进行。

Meta Orion很少将碳化硅晶圆取代玻璃作为衍射光波导基，碳化硅超过2.0的材料折射率将FOV虚像视线提高到70度，这是前所未有的。Meta 在一副100克左右的眼镜上，Orion整合了来自JBD合色策略的Microon 完美先进的AR人机交互方式，如LED精彩显示的光发动机、复杂的多片衍射波导、电池、无线高速数据传输、高性能眼球跟踪、视觉SLAM等，以及Meta强大的端侧小模型。

与INMO相比 Air 2，Meta Orion也是一款能做到彩色显示的光波导AR眼镜。它满足日常配戴使用的轻量化设计，高透光、彩色显示，上手感受极佳的AR人机交互，与INMO相比 Air 2有了很大的提升，也是目前AI眼镜最好的标杆。但是不能大规模生产，费用是惊人的10000美元。

在基础技术极其原始和粗糙的阶段，如何在产品可靠性、便利性、大规模生产成本和良率非常有限的情况下找到PMF是未来10年最具创意的商品，如消费AR眼镜和通用人形机器人，面临着普遍的困境。

螺丝壳里有一个道场，角落里的技术高潮解决不了创业公司的长期生存问题。当新技术出现时，原始商品就会产生。「核子反应」，内部曝光一定量的市场，衍生出可以验证的应用场景，这种机会极为罕见。

现在，这个机会正好出现在AR眼镜上。因为LLM的爆发，生成式AI、多模态端侧模型，AI AR的融合是大模型一致看好的“落地”方式。然而，AI眼镜的硬件进展在大规模生产、成本可控、感觉完整、优秀方面仍有很长的路要走，难度很大。

本文来自微信微信官方账号“X研究媛”，36氪经授权发布。

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