iFixit拆机:Meta Ray-Ban Display证明了可穿戴AR技术的成熟度
尽管可修复性非常低,但相关的科技含量十分高
(映维网Nweon 2025年10月10日)iFixit日前分享了Meta Ray-Ban Display眼镜的拆机过程,并表示尽管可修复性非常低,但相关的科技含量十分高。下面是iFixit博文的具体整理:
若想令可穿戴设备取代手机,它们必须像我们心爱的眼镜一样经久耐用:电池衰减时可更换,鼻托脏污时可替换,日常刮擦导致铰链和镜片磨损时都能轻松维修。这才是真正可维修穿戴设备该有的样子。
我们刚刚拆解了Meta Ray-Ban Display眼镜眼镜(需明确,这是Meta与雷朋合作的带屏眼镜,并非Meta AI智能眼镜)。这款眼镜让我们窥见了可穿戴设备的未来……只不过在可维修性方面并非如此。毫无疑问,这是迄今为止已量产的最先进的消费级增强现实眼镜。它们看起来像略厚重些的Meta Ray Ban眼镜,但集成了更多科技:内部隐藏着一个微型投影仪,能将全彩图像投射通过镜片,在你的视场右下角呈现一个600×600像素的增强现实显示区域。
我们对于这类AR眼镜的维修可能性感到兴奋:想象一下,在维修时能调出一个遵循语音指令的维修指南,并且在整个维修过程中指南始终可见。这就是我们的梦想。
当然,前提是眼镜本身别出故障。但别指望能维修这副售价800美元眼镜的任何部件。
电池问题
我们从最简单的维修开始:电池。这副眼镜的电池在“混合使用”下预计续航约六小时。如果你全天断断续续地佩戴,很可能一天内就需要多次充放电,这会加快电池损耗。
电池维修并非完全不可能,前提是你能弄到替换电池(Meta目前尚未提供),并且熟练使用热风枪。眼镜的两个镜腿都用胶水密封,要打开它们是一场对热量、耐心和运气的考验。打开后,我们发现了一块960毫瓦时的电池,相比Oakley Meta HSTN的856毫瓦时电池略有升级,但仍然不易更换。
尽管电池下方也有一些胶粘剂,但真正的问题在于镜腿本身的接缝。我们有些失望地看到镜腿仍然只是胶合,没有卡扣,而且维修后没有好的方法重新密封眼镜。对于IPX4的防水等级而言,这种用胶量感觉有点过度,而且一个不小心就可能切断下方脆弱的排线。
很容易想象在未来,电池镜腿可以作为一个模块整体更换。但目前,每一次充电循环都让这副眼镜更接近其使用寿命的终点。
光学魔法背后的科学
那么镜片呢?当你花大价钱买了一副高档镜架时,可能只想换掉划伤的镜片,而不是更换整个眼镜。在这种情况下,右侧镜片厚重,由多层高精度镀膜玻璃构成。
所以,眼镜是如何在你中距离视场中显示一个小屏幕的呢?AR光学专家卡尔·古塔格(Karl Guttag)帮助我们揭开了其中的奥秘。秘密主要有两部分:其一,右镜腿中有一个微型投影仪;其二,玻璃经过精密塑形以弯曲光线。
投影仪很特别,但它实际上是自20世纪90年代就已存在的技术的一种变体。其核心是一个工作原理类似LCD电视和电脑显示器的显示器件:它们都依赖于一个由镜像电极组成的网格来控制液晶分子。
当晶体受到电流冲击时,会发生扭转,改变穿过它们的光的偏振方向。
这款显示眼镜使用了一个600×600像素的LCoS器件,将来自三个LED的光线投射到扭转的晶体,然后使光线通过一系列透镜、反射镜和一个根据偏振方向路由光线的偏振分光镜。
从左到右:前塑料透镜(部分透镜系统依然附着)、用于混合和扩散LED光线的均匀化器,以及由Omnivision制造的LCoS面板
许多AR眼镜制造商喜欢LCoS,是因为它在给定分辨率下体积小,比LED便宜得多,并且不需要太多功率。
LCoS
显示器的特写镜头*
我们在2013年的Google Glass、2016年和2022年的Magic Leap中都见过它。在我们的Evident DSX-2000显微镜下,系统最漂亮的部分可能要数均匀化器,它是一个能将红、绿、蓝三色LED光线合并并扩散的小透镜阵列。
LCoS投影系统中的均匀化器在光线到达波导玻璃之前,将红、绿、蓝三色LED的光线合并并扩散
但让眼镜真正特别的,实际上是一项更古老技术的进步:玻璃制造。
一片非常精致的玻璃
在玻璃内部,一系列部分反射镜以特定角度将部分光线反射到你的眼睛。光线首先击中这些垂直瞳孔扩展器,进行垂直方向的光线复制。
接着,光线穿过镜片到达这一系列部分反射镜(在大多数角度下肉眼几乎看不见)。每一面这样的反射镜大约能反射穿过它的光线的5%。
这是与两侧塑料推拉镜片分离后的波导玻璃。在玻璃的右上角,经典Wayfarer款式的弯曲处内部,有一个矩形反射镜部分,将来自LCoS设备的光线向下发送到右侧的垂直瞳孔扩展板条中。板条随后将光线发送到水平的局部反射镜上,而反射镜肉眼很难看到(我们费了很大劲才在这张照片中让它们显现出来)。
这整个系统称为几何或反射式波导。显然,其难点在于玻璃制造本身:他们堆叠多层镀膜玻璃,用金刚石线锯对角线切割,并进行非常精密的研磨。
当眼镜的首个视频泄露时,卡尔·古塔格就指出波导结构看起来像Lumus一直在制造的那种。然后,果然,德国光学巨头肖特在Meta显示眼镜发布前一天宣布,他们与合作伙伴Lumus是“首家能够处理几何反射波导批量制造的公司”。所以几乎可以肯定,这款显示眼镜使用的是肖特 + Lumus的波导(需明确,Lumus同样制造LCoS投影仪,但我们在这里看到的不是:此案例中的LCoS面板是Omnivision的OP03010,与Omnivision在2023年发布的OP03011非常相似)。
当我们用激光直接照射波导的开口并用干冰蒸汽充满房间时,我们能够看到在镜片中间的部分反射镜上方悬浮着一个非常精确的光晕。
这种特种玻璃切割技术使Meta显示眼镜有别于我们见过的其他AR眼镜。其他AR眼镜使用一种光栅系统来弯曲和分裂光线,而不是我们在Meta显示眼镜内部看到的反射镜系统。
旧系统称为”衍射式”波导,与我们在这款Meta显示眼镜中看到的“几何式”波导相对。这种差异解释了其他AR眼镜的一个常见问题:当你分裂光线时,它并不只朝你希望的方向弯曲。这会导致“眼睛发光”现象,即其他AR眼镜会向你的晚餐客人投射出抽象的光形状。当你佩戴带有那种旧式波导的眼镜时,如果光栅捕获到头顶的光线,你可能会看到微小的彩虹伪影。
通过将激光直接对准波导内置的反射镜,我们能够在镜片边缘看到一些可见的伪影。但在实际使用中,投影仪位于开口上方,因此不会捕获到杂散光。
Meta的特种玻璃通过使用微小的反射镜(反射光线而非分裂光线)解决了这两个问题。坐在你对面的人不会看到你眼镜中屏幕的任何痕迹。你也不会看到任何伪影。几何波导是一个非常干净、非常有效的解决方案。唯一的缺点是这是一块昂贵的玻璃。如此接近技术前沿意味着每副眼镜的销售可能都在亏本。
如果你的高档玻璃破裂或者粘在它两侧的镜片遭到划伤,我们并不指望能有波导更换选项。波导的两侧粘附着一组推/拉镜片,其中一片具备“全视线”自动变色功能。全视线镜片会随着时间推移而效能下降(变色速度变慢,变暗效果减弱)。所以,即便你的电池还能用,几年后这些眼镜作为太阳镜的实用性都会降低。
所有这一切都说明:别指望你当地的验光师能为你更换这种眼镜的镜片。
玻璃之外
铰链的情况稍好一点,但它们依然隐藏在粘合的面板和微小的T3螺丝之下。整个结构没有任何鼓励动手维修的设计。
揭开镜臂,你会发现更多尖端科技。右侧容纳了骁龙AR1芯片组,搭配32 GB闪存和2 GB LPDDR4X RAM。左镜腿装有电池、麦克风和开放式扬声器。扬声器是焊接上去的,但我们使用iFixit Fixhub便携式焊接站能够相对快速地处理它们。考虑到它们如此微小且并非置于耳内,这些扬声器的音质相当不错,但它们是焊接的,而非插接的,所以任何故障都意味着需要进行大修(或者直接报废)。
每个组件都证明了Meta在小规模化方面取得了多大进展——以及可维修性还有多长的路要走。
所以?
我们并不指望尖端硬件从第一天起就是维修爱好者的梦想。光学波导和亚毫米级芯片组没有给螺丝和连接器留下太多空间。但我们见过,轻薄时尚未必意味着密封和一次性。看看iPhone Air吧:它比以往任何时候都更薄更轻,但却出人意料地易于维修。
Meta Ray-Ban Display眼镜证明,可穿戴的AR不再是科幻小说。现在我们需要制造商证明,可维修的可穿戴设备同样不是天方夜谭。可更换的电池、模块化的镜臂以及可互换的镜片并非不可能;它们只是尚未成为优先事项。
当然,在它们成为优先事项之前,我们将继续拆解未来,并提醒世界:最好的技术不仅仅是功能强大或便携,它还应该是可修复的。