——目前大多数可穿戴设备都配备了针对视觉开发的组件。
大多数设备仍然通过通信在智能手机或计算机终端上呈现数据。
可视化,但随着人们对可穿戴设备的娱乐和多媒体需求的增加,视觉组件在产品中的覆盖范围和配备将逐渐增加,广泛应用是大势所趋。
可穿戴设备产生的视觉组件主要分为三类:屏幕、微型摄像头和微型投影仪。
与传统手持终端屏幕相比,可穿戴设备屏幕的尺寸要求有所不同。
由于其产品体积和重量的限制,屏幕尺寸并不是首要考虑的因素。
低功耗、宽视角、户外可读性将成为可穿戴屏幕。
聚焦关键点。
由于设备在户外使用的时间比以前长很多,因此户外强光下屏幕的可读性要求比以前更高。
而且因为是佩戴在身上的,所以一般看起来不像电脑屏幕或者手机屏幕。
对于直接观看而言,可视角度也成为重要的产品性能之一。
对低功耗的需求是不言而喻的。
智能手机上触摸屏的功耗通常占整个设备功耗的一半以上。
降低可穿戴设备的屏幕显示功耗将更加迫切。
高通在其最新的Toq智能手表上使用了最新的Mirasol屏幕。
其显示方式类似于电子墨水技术。
仅当像素颜色变化时才需要消耗电力,大大降低了功耗并延长了电池寿命。
同时,它利用仿生技术利用太阳光反射来保持显示清晰,确保阳光下的可读性。
此外,韩国厂商三星、LG正在全力准备柔性屏大规模量产计划。
他们预计将在 11 月份推出第一代产品。
与目前的屏幕相比,柔性屏幕更薄、更轻,功耗也更低。
同时,它可以贴合人体表面,对于可穿戴设备具有更广阔的应用前景。
图1:Toq智能手机采用的Mirasol显示技术 图2:三星和LG即将推出的柔性屏微型摄像头,在功能上与微型投影仪正好相反。
微型摄像机捕捉来自外界的图像和视频。
它被存储在设备中,并且微型投影仪将存储介质中存储的图像数据呈现给用户。
这两个组件对于可穿戴设备的娱乐功能至关重要。
根据可穿戴设备的特点,用户在使用拍照或视频功能时,行为和时间显得更加随意。
因此,对相机的防抖性能以及启动、对焦、拍摄速度的要求也比以前更高。
预计未来将采用高性能、高像素的相机。
微型相机的市场需求巨大。
NEXUS5智能手机将是首款采用Digital Optics生产的MEMS微型摄像头的智能手机。
像素达到了主流的10000水平,对焦速度可以达到普通相机的7倍。
它还具有先拍照后对焦的功能。
在可穿戴设备市场中,MEMS摄像头有望逐渐取代传统摄像头,成为标准产品功能。
图3:DigitalOptics推出的MEMS摄像头模块 图4:三星Galaxy Gear智能手表率先采用微型摄像头。
虽然微型投影仪随着三星 Galaxy Beam 手机的推出和 Google Glass 的设计而成为热门话题,但可穿戴设备却受到尺寸和便携性的限制。
约束条件会对显示屏幕的尺寸产生严格的限制,在这个尺寸内娱乐视频体验将会大打折扣。
微型投影仪可以在不大幅扩大设备尺寸的情况下解决这一问题,并获得大尺寸屏幕的舒适度。
Google Glass是微型投影仪最引人注目的实施案例。
它的微型投影仪将内容投射到棱镜中,然后人眼可以识别棱镜上的内容。
根据谷歌自己的描述,效果就像在2.4米之外看到25米一样。
英寸高清屏幕,对于可穿戴设备来说,微型投影仪将带来更丰富的图像效果延伸,提升视觉体验。
目前的微投影技术可分为四种技术:LCD、DLP、LCOS和MEMS微型扫描仪(MicroScanner)。
前三项是现有技术,而MEMS微型扫描仪技术是一项创新技术。
目前商业化的微投影技术主要有三类:DLP、LCOS和LaserScan激光投影技术(MEMS)。
据分析,Google Glass采用了Himax厂商的ColorSequentialLCOS技术。
随着技术的发展和产业链的延伸,国内有光学技术储备的企业也将受益于微相机行业需求的爆发式增长。
图 5:Google Glasses 的微投影工作示意图 图 6:第一款配备微投影仪的 Galaxy Beam 手机需要满足用户的日常视觉需求,同时声学需求也必须匹配,从而构建全面而完整的感官体验。
与微型摄像头、微型投影仪类似,也有成对声学相反的组件产品——微型扬声器和微型麦克风,分别完成音频输出和输入。
可穿戴设备将很难像传统手持设备那样配备物理键盘或大尺寸触摸屏来供用户输入。
因此,大多数命令需要通过语音输入到设备中,并通过识别技术转换为设备可以识别的命令。
当命令确认反馈或日常图像文件播放时,音频输出变得越来越频繁。
可以说,未来的可穿戴设备,微型扬声器和微型麦克风将作为基础部件出现在大量产品中,类似于目前智能手机的发展。
趋势是,为了获得高质量的音频输入和输出,在一台设备中配备多个声学组件将逐渐成为常态。
对于声学设备来说,如果要在受可穿戴设备限制的空间中使用,其尺寸需要比原始设备小得多。
同时需要能够在小尺寸下满足输出功率,并实现防水、高降噪性能等不同于以往产品的特点。
为了满足上述条件,MEMS电声器件应运而生,它不仅可以实现小型化,而且比传统器件具有更强的结构,有助于延长设备产品的寿命。
图 7:MEMS 麦克风的尺寸演变 图 8:MEMS 麦克风的内部结构图 MEMS 麦克风的渗透率尤其惊人,全球销量从每年 2.47 只快速增长至每年 6.95 亿只,占全球销量的 20%。
麦克风总数。
据IHSiSuppli预测,今年出货量将达到26亿颗,同比增长30%,继续保持快速增长趋势。
随着可穿戴设备和其他小型设备的普及加速以及用户对噪声抑制和语音识别应用需求的增加,MEMS麦克风的渗透率也将进一步提高。