智能眼镜推进微型显示器、微投影机功能升级

微投影光机体积越做越小，搭配低功耗光源设计，可以建构智能眼镜的微型显示应用需求。Syndiant

Google推出Google Glass智能眼镜专案，成功开发出可轻松配挂在眼镜上的智能眼镜产品，虽然目前该专案仍处于研发阶段，相关硬件也仍有改进空间，但新颖的语音、触控人机界面整合与穿戴式运算应用延伸，也让相关业者对微型显示器的未来增添更多想像…

微型显示器(microdisplay)技术其实发展相当久，早期微型显示器大量应用于家庭摄影机、数码镜头的电子观景窗EVF(Electronic Viewfinder，或称电子取景器)，因为随着数码镜头、摄影机的体积越来越小，光学架构的观景窗需搭配光学玻璃与受限设备构型限制，并无法任意选择设置位置，也必须迁就原有的产品光学架构配合位置设置，造成设计上的困扰。而电子化的EVF设计则可任意设置在摄？录影设备上，影像信息利用电子电路传递也不须受光学成像架构限制。

微型显示器应用市场热  不同需求产品差异大

EVF的应用也随着使用者对于电子观景窗要求增加，持续朝高分辨率方向进展，相关的显示技术自TFT、OLED持续演进，而搭配新颖的光学架构整合，小尺寸的微型显示器应用也能独立成为新颖的头戴式视听娱乐设备，衍生如头戴式影音剧院视听娱乐产品、或是头戴式电玩设备产品等应用。

同样的微缩设计概念下，投影机影音产品也同时受惠新一代的投影光学技术改进，积极发展微投影Pico Projector应用方案，其中知名的解决方案有DLP(Digital Light Processing)与LCoS(Liquid crystal on silicon)两大阵营积极抢攻市场，而不同技术方案有其发展限制与特性，其中，在发展微型显示器应用方面，DLP技术方案在架构微缩设计限制较多，同时单芯片式DLP技术受限技术方案限制，投影色彩表现具较大改进空间，同时DLP技术在微型化要求前提下的显示分辨率提升难度也较高。

LCoS微投影技术热门  光机小、功耗低为其核心优势

反观LCoS技术方案，在微型化设计架构下，由于是整合半导体与液晶制程的显示技术方案，较能满足微投影光机微缩要求。LCoS的光学引擎可以搭配单片式架构，直接把彩色滤光片制作于面板之上，同时搭配白光LED光源进行处理再投射于面板，再经过光学处理形成完整的投射影像，即可整合具低成本、小体积、重量轻的微型显示器方案。

回头检视Google Glass目前使用的微型显示器方案，可以发现Google Glass为使用LCoS微投影技术方案建构其微型显示器应用目的，而LCoS小型化光机本身并非投射在投影幕上，而是利用巧妙的棱镜(Prism)光学架构，让投影画面可以投射在使用者的眼前，同时使用者又可以兼具原本的物理视野，当需要检视Google Glass内容时才需要检视所需的内容。

微投影技术多元  穿戴应用以LCoS具整合优势

先前也提到，微投影技术方案有DLP、MEMS与LCoS三大解决方案，但在微型化设计要求前提下，仍以LCoS技术方案兼具极端小型化设计优势，加上该技术方案的光机成本持续压缩，也较DLP、MEMS微投影技术更为经济实惠。LCoS技术方案也能满足Google Glass所需在人眼前微小区块投影信息、同时不影响原有视野的应用要求，有趣的是也是透过光学棱镜的巧妙架构，可让Pico Projector投射影像与实际视野的影像叠加混合，使用者在视网膜中成像即产生虚拟画面与视野影像混合的增实境(Augmented Reality；AR)应用效果。

而有别于一般用途显示器需求，Google Glass所使用的LCoS微投影解决方案所投射的影像仅640 x 360像素画面，若以正常观看屏幕进行比较，Google Glass的微投影架构相当于以2.4米距离观看25寸屏幕内容，对于使用者来说配戴Google Glass期间并非仅以Google Glass影像为主，反而是利用Google Glass作为辅助撷取信息、提示之用，使用者仍是以原有现实环境的视觉感官为主，而Google Glass影像利用叠加型态呈现，置于使用者人眼前的微型光学棱镜仍是呈现透明状态，仅有Google Glass需投射提示信息或查找信息时才呈现关键影像，平时配戴不使用时并不会有信息介入用户眼前。

Google Glass智能眼镜  掀起LCoS微投影应用热潮

观察Google Glass这类以穿戴式运算为核心应用的微型显示器，并非如视听娱乐显示设备或是头戴式娱乐显示器般，须追求极致的超高分辨率、高fps(frames per second)显示画面性能，反而是以轻量化、小型化、低功耗使用前提，以可让使用者长时间配戴、不会受到干扰的设计方向为主。检视Google Glass智能眼镜的产品结构，其实Google Glass包含几个主要功能与模块：嵌入式处理器、麦克风、喇叭、摄影镜头模块、投影画面用的棱镜(Prism)与驱动电子元件的电池模块，完整智能眼镜穿戴配件仅重50克。

虽然头戴式微型显示器并非新科技，但Google Glass推出整合嵌入式处理器，同时并非以影音娱乐出发的辅助型智能眼镜装置，也开创了微型显示器另一个穿戴应用市场。为了穿戴式运算应用需求，Google Glass设计概念为让使用者可以在更无负担情境下撷取所需的关键信息，因此Google Glass建构的相关应用生态系反而是这类穿戴式装置的卖点，然而Google Glass显示器的分辨率、显示效能等由于应用重点在ICT科技的穿戴整合，反而显示器的分辨率、效能已不是这类装置的关注重点。

智能眼镜产品市场扩展  仍需相关新创应用助推

为了快速建构基于Google Glass应用架构的数码内容、服务，Google针对Google Glass释出Mirror API(Application Programming Interface)，提供给第三方应用开发商可据Mirror API资源着手制作相关应用程序，而Google为了避免初期应用程序较贫乏阶段的用户负面使用体验，在Mirror API的服务条款中也载明了开发者不得于应用程序附加广告、不能在App内收费等使用限制。目前基于Mirror API开发的Google Glass应用，已有新闻信息、运动辅助、拍摄控制、语言翻译与SNS(Social Network Services)加值应用等相关服务释出。

同时，除了Google Glass这类以信息辅助应用为主的穿戴式微型显示器应用需求外，原有基于视听娱乐应用的微型显示器应用需求，也有不少业者竞相推出显示解决方案，但与信息应用的穿戴设备要求不同的是，这类显示元件较偏重于影像品质与播放效果，元件显示效能以趋近于常规多媒体显示器的显示规格为主。

影音娱乐用途微型显示器  性能媲美常规显示器

以头戴式视听娱乐设备所需的微型显示器，目前已有基于OLED技术的微型显示器元件推出，显示器模块仅硬币大小，却能呈现1080p/30fps全彩画面效果视讯输出，而这类微型显示器元件的体积、功耗虽无法与信息应用型的微型显示器相比较，实际应用于产品也可以针对穿戴应用设计需求进行整合。

虽然在微型显示器应用方面，目前以智能眼镜相关产品较受市场关注，也是下一波穿戴式应用的应用产品重点，但实际上以Google Glass这类产品由于需要极度微型与轻量化设计，相关模块与关键元件单价仍偏高，加上轻量化的信息显示模块分辨率仍偏低，导致可在有限空间显示的内容量显得相对有限，仅能以简单字串、信息类型的信息浏览为主。

此外智能眼镜产品新引发的公众隐私、安全议题也受到市场考验，一般业者预估，可能还需要2~3年积极扩展相关应用生态系与优化产品设计，才能更进一步发展为消费性或是商用产品。