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液晶殼:可用于無人駕駛和防偽技術(shù)的“智能”材料!
導讀
近日,盧森堡大學科學家領(lǐng)導的新研究表明,液晶殼未來有望應(yīng)用于一系列新領(lǐng)域,例如:無人駕駛、防偽技術(shù)、新型傳感器。
背景
1888年,奧地利植物學者 Reinitzer 發(fā)現(xiàn)了液晶。由此可見,科學家對于液晶的研究已經(jīng)有超過百年的歷史了。
什么是液晶?簡單說,液晶就是液態(tài)晶體。它是一種介于固態(tài)和液態(tài)之間的,具有規(guī)則性分子排列的有機化合物。液晶分子的排列有著特定順序,這種順序?qū)ν饨鐥l件,例如溫度、電磁場的變化都非常敏感。在電場作用下,液晶分子會做規(guī)則旋轉(zhuǎn)90度排列,產(chǎn)生透光度差異,如此在電源開關(guān)作用下產(chǎn)生明暗區(qū)別,以此原理控制每個像素,便可構(gòu)成所需圖像。
一直以來,液晶大規(guī)模實際應(yīng)用的主要領(lǐng)域是顯示屏。先帶大家回顧一下先前介紹過的液晶顯示屏領(lǐng)域的創(chuàng)新成果,一起領(lǐng)略一下液晶顯示技術(shù)的最前沿。例如,日本東北大學開發(fā)的超級柔性液晶顯示屏,它具有大面積、高分辨率、高穩(wěn)定性等優(yōu)點,可以應(yīng)用于移動信息終端、可穿戴設(shè)備和大型電子標牌等場景中。
(圖片來源:日本東北大學)
此外,東華大學與香港科技大學開發(fā)紙張般的液晶顯示屏,充分今體現(xiàn)了如今電子產(chǎn)品小型化、輕薄化、柔性化、低成本的創(chuàng)新趨勢。
(圖片來源:Zhang et al)
但是隨著LED、OLED等技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展,液晶顯示屏的地位不斷經(jīng)受挑戰(zhàn)。然而,我們不禁要問:除了顯示屏,未來液晶還會有哪些新應(yīng)用呢?
創(chuàng)新
近日,盧森堡大學科學家領(lǐng)導的新研究表明,液晶殼未來有望應(yīng)用于一系列新領(lǐng)域,例如:無人駕駛、防偽技術(shù)、新型傳感器。
(圖片來源:盧森堡大學)
幾年來,Jan Lagerwall 教授以及他所領(lǐng)導的羅森堡大學物理與材料科學研究所(PHYMS)的團隊一直在研究由液晶制成的微型殼體的機械與光學特性。
展開 應(yīng)用于智能眼鏡上實現(xiàn)檢測功能的距離傳感芯片
隨著智能穿戴設(shè)備的發(fā)展,各種新型的電子產(chǎn)品不斷被研發(fā)出來,諸如智能頭盔、智能手表、智能手環(huán)等等,智能眼鏡就是其中一種,國內(nèi)華為、小米相繼推出智能產(chǎn)品。
智能眼鏡具有和智能耳機相似的功能,不僅保留眼鏡本身功能;還可以通過內(nèi)置的揚聲器和麥克風實現(xiàn)聽音樂和接打電話功能。
(圖片來源:無版權(quán)可商用圖庫 - Pixabay)
要讓產(chǎn)品智能化更好的方便使用,則需要搭載應(yīng)用相關(guān)芯片實現(xiàn)其功能,目前智能眼鏡上會設(shè)置佩戴檢測電路,檢測到使用者使用后,才開始工作,以減少能耗,延長工作時間。
智能眼鏡則搭載了智能檢測芯片,能提供諸多功能如處于未佩戴狀態(tài)時,能夠自動控制智能眼鏡的功能關(guān)閉,減少用戶的操作,能準確檢測智能穿戴設(shè)備的穿戴狀態(tài),從而提供精確的檢測數(shù)據(jù),以提高用戶體驗。
由工采網(wǎng)代理的臺灣旺泓WH4535V是一款短距離應(yīng)用的人體存在紅外傳感器(探測距離15cm以內(nèi))非常適用于TWS耳機、眼鏡、手表等產(chǎn)品。
產(chǎn)品描述:
WH4535V是一種光到數(shù)字轉(zhuǎn)換器,結(jié)合了先進的接近傳感器和高效的VCSEL光;是一種微型光地柵格陣列模塊,集成了一個接近傳感器和一個940nm紅外VCSEL;利用由集成VCSEL發(fā)射器提供的對反射紅外能量的光電二極管檢測,接近檢測功能可對附近的物體進行檢測。
采用非常緊湊的超薄封裝,提供了靈活的設(shè)計空間(2.0x1.0x0.5 mm)
具有低功耗優(yōu)勢(供電:典型電壓1.8V,功耗:10Hz輸出時最大功耗100uA)其中斷功能還可以配合外部微控制器幫助維持低功耗運行;在電池驅(qū)動的系統(tǒng)中可以長時間穩(wěn)定運行。
特性:
■小間距設(shè)計用于1.7mm圓形傳感器孔徑尺寸
■1.8v和1.8v電源I2C總線
■10uA@100ms和10bits下的總有功電流(包括VCSEL電流)。
展開 應(yīng)用在智能眼鏡領(lǐng)域中的數(shù)字紅外接近檢測模塊
智能眼鏡,也稱智能鏡,是指”像智能手機一樣,具有獨立的操作系統(tǒng),智能眼鏡可以由用戶安裝軟件、游戲等軟件服務(wù)商提供的程序。智能眼鏡可通過語音或動作操控完成添加日程、地圖導航、與好友互動、拍攝照片和視頻、與朋友展開視頻通話等功能,并可以通過移動通訊網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)接入的這樣一類眼鏡的總稱”。
智能眼鏡是指如同智能手機一樣擁有獨立的操作系統(tǒng),可以通過軟件安裝來實現(xiàn)各種功能的可穿戴的眼鏡設(shè)備統(tǒng)稱。它是近幾年被提出而且是被看好的可穿戴智能設(shè)備之一。其具有使用簡便,體積較小等,特點公眾普遍認為智能眼鏡的出現(xiàn)將會方便人們的生活,因此它得到了谷歌,微軟等重點研發(fā),被視為未來智能科技產(chǎn)品的重要增長點。
智能眼鏡包括了一條可橫置于鼻梁上方的平行 框架、一個位于鏡框右側(cè)的寬條狀電腦,以及一個透明顯示屏??傮w而言,該外型不會像我們通常理解的傳統(tǒng)眼鏡的設(shè)計。
眼鏡是基于Android操作系統(tǒng)運行的,看起來可以用語音操作、還可以視覺控制。在佩戴者視線上會有一個光標,向上看能與光標互動,查看天氣,發(fā)信息,做智能手機能做的事。除了智能手機功能,它還能與環(huán)境互動,擴充現(xiàn)實。
智能眼鏡的基本技術(shù)原理是通過眼鏡上的攝像頭、處理器及傳感器等元件,運用機器學習、語音識別等技術(shù),實現(xiàn)語音控制和自然交互等功能,并可以實現(xiàn)虛擬圖形以及投影外部內(nèi)容的功能,以及增強用戶的視覺感受。
臺灣旺泓推出的小體積數(shù)字紅外接近檢測模塊 - WH4535V,其超小封裝體積僅為L2.0毫米xW1.0毫米xH0.5毫米,數(shù)字紅外接近檢測模塊可以實現(xiàn)智能眼鏡檢測,幫助延長電池單次充電后的使用時間,實現(xiàn)基本的無觸摸手勢控制,無需采用按鈕。
WH4535V是一種光到數(shù)字轉(zhuǎn)換器,它結(jié)合了接近傳感器和高效的紅外VCSEL光。
展開 智能眼鏡硬件可靠性:跌落、振動、溫濕度環(huán)境測試
結(jié)語:可靠性測試,助力智能眼鏡解鎖全場景價值
智能眼鏡的競爭已延伸至可靠性比拼,三大測試既是產(chǎn)品質(zhì)量的“試金石”,也是企業(yè)實力的體現(xiàn)。
未來,隨著應(yīng)用場景拓展,硬件可靠性要求將進一步提高。企業(yè)需完善測試體系,將測試前移至設(shè)計階段,行業(yè)需加快統(tǒng)一標準,推動測試技術(shù)升級,讓可靠性成為行業(yè)發(fā)展核心支撐,助力智能眼鏡融入工作生活。北京沃華慧通測控技術(shù)有限公司以精準、可靠的測試設(shè)備,助力智能眼鏡企業(yè)優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計、提升產(chǎn)品可靠性,為智能眼鏡全場景應(yīng)用筑牢測試防線,詳情可訪問公司官網(wǎng)了解更多產(chǎn)品與解決方案。

你的下一副智能眼鏡,可能比你的手機還“抗造”
沃華慧通全系列環(huán)境測試設(shè)備
沃華慧通自研高低溫交變濕熱箱、快速溫變試驗箱、三綜合試驗箱(振動 + 溫濕度 + 沖擊),溫度范圍覆蓋 - 70℃至 180℃,濕度控制精度達 ±2% RH,完美適配智能眼鏡的極端環(huán)境測試需求
快速溫變精準復現(xiàn):快速溫變試驗箱支持 30℃/min 的極速溫變,精準模擬夏季暴曬(60℃)、冬季極寒(-40℃)的溫差沖擊,有效暴露光波導模組膠水失效、鏡框熱變形、鍍層色偏等問題;
濕熱循環(huán)密封驗證:高低溫交變濕熱箱可穩(wěn)定維持 40℃/90% RH 高濕環(huán)境,持續(xù)數(shù)百小時循環(huán)測試,驗證智能眼鏡的 IP67/IP68 防水密封性能,防止水汽侵入導致電路短路;
三綜合復合測試:三綜合試驗箱集成振動、溫濕度、沖擊三大功能,模擬 “騎行 + 暴曬 + 顛簸”“低溫戶外 + 振動” 等復雜工況,提前發(fā)現(xiàn)單一測試無法暴露的材料老化、密封失效、結(jié)構(gòu)松動等復合故障;
定制化測試方案:針對消費級、工業(yè)級、醫(yī)療級智能眼鏡的不同需求,定制差異化溫濕度測試曲線,兼顧測試效率與場景真實性。
四、沃華慧通:全流程可靠性測試解決方案,賦能智能眼鏡產(chǎn)業(yè)升級
智能眼鏡的硬件可靠性,是產(chǎn)品從 “能用” 到 “耐用” 的核心跨越,更是企業(yè)立足 “百鏡大戰(zhàn)” 的隱形門檻。沃華慧通以高精度設(shè)備、定制化方案、全流程服務(wù),為智能眼鏡企業(yè)攻克跌落、振動、溫濕度三大可靠性難題,讓每一款產(chǎn)品都能抵御極端環(huán)境考驗,在消費娛樂、工業(yè)巡檢、醫(yī)療健康、戶外作業(yè)等全場景中穩(wěn)定可靠,助力中國智能眼鏡產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。
智能眼鏡的硬件可靠性,本質(zhì)上是一場消費電子思維與眼鏡思維的角力。傳統(tǒng)眼鏡要求“耐用十年”,而智能眼鏡現(xiàn)在還停留在“手機級可靠性”——能過實驗室標準,但經(jīng)不住每個用戶獨特的、不可預測的日常。
好消息是:沒有一款在測試中徹底報廢。
展開 聯(lián)發(fā)科為Meta智能AR眼鏡研發(fā)定制芯片
Meta公司上月推出了新一代Meta x雷朋智能眼鏡,搭載高通驍龍AR1 Gen 1芯片,起售價299美元(約合人民幣2146元)。
新款雷朋x Meta智能眼鏡整體外觀非常像是太陽鏡,右側(cè)配有1200萬像素攝像頭,可以拍照和錄制1080P視頻,左側(cè)對應(yīng)為LED燈,提醒他人正在錄制視頻。
初代Ray-Ban Storie智能眼鏡配備了500萬像素,最高可以拍攝2592x1984像素;而新款眼鏡可以拍攝3024x4032像素。
聯(lián)發(fā)科長期致力于開發(fā)低功耗、高性能的SoC。此次與Meta的合作重點是共同打造專為AR智能眼鏡設(shè)計的定制芯片,滿足輕巧緊湊設(shè)備的要求,合作產(chǎn)品Ray-Ban Meta智能眼鏡預計將于未來推出。
展開 為智能眼鏡穿上“隱形鎧甲”:沃華慧通可靠性測試解決方案
當智能眼鏡從科幻電影走入現(xiàn)實,成為工業(yè)巡檢的“得力助手”、戶外運動的“導航衛(wèi)士”或是日常通勤的“時尚單品”時,它面臨的早已不是實驗室里的恒溫環(huán)境。從-20℃的嚴寒戶外到60℃的暴曬車內(nèi),從口袋滑落的意外沖擊到騎行途中的持續(xù)顛簸,硬件的可靠性直接決定了用戶體驗的“天花板”。
跌落測試:不只是抗摔,更是對結(jié)構(gòu)精密度的終極博弈
傳統(tǒng)的簡單跌落已無法滿足需求。專業(yè)的全自動微跌測試系統(tǒng)(如WH-2108-5A)能夠模擬從0.5米(口袋滑落)到2米(工業(yè)場景)的不同高度,覆蓋正面、側(cè)面乃至鏡腿朝下的特殊姿態(tài) 。更重要的是,針對智能眼鏡重心不均的特點,高精度測試設(shè)備支持六面四角跌落,且能實現(xiàn)24小時無人值守連續(xù)作業(yè) 。經(jīng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化后的產(chǎn)品,在一次1.2米跌落完好率可達91.7%——這背后,正是測試設(shè)備提供的精準數(shù)據(jù)在指導設(shè)計優(yōu)化 。
振動測試:在持續(xù)的顛簸中,保障每一顆傳感器的“神志清醒”
無論是跑步時的低頻共振,還是工業(yè)巡檢設(shè)備帶來的高頻振動,持續(xù)顛簸都可能導致智能眼鏡內(nèi)部焊點脫落、光學元件移位或傳感器數(shù)據(jù)漂移。數(shù)據(jù)顯示,在50Hz振動下,無減震設(shè)計的傳感器損壞率高達20% 。
為此,智能穿戴設(shè)備三綜合振動試驗箱應(yīng)運而生 。這類設(shè)備不僅支持5Hz-2000Hz的寬頻測試,更創(chuàng)新地采用 “振動+功能”聯(lián)動模式 。在模擬通勤(10-30Hz)或工業(yè)(30-50Hz)振動的同時,實時監(jiān)測顯示畫面是否抖動、藍牙信號是否中斷、陀螺儀數(shù)據(jù)是否歸零 。只有通過了這種嚴苛的“機械應(yīng)力+功能驗證”,才能確保眼鏡在用戶運動時,導航箭頭依然穩(wěn)穩(wěn)地疊加在真實世界之上。
溫濕度環(huán)境測試:讓眼鏡適應(yīng)這個“冰火兩重天”的世界
從炎熱的沙漠到濕熱的雨林,智能眼鏡需適應(yīng)-40℃至100℃的極端溫變 。
高低溫交變濕熱箱與快速溫變試驗箱成為破解環(huán)境難題的關(guān)鍵 。
展開 智能眼鏡“百鏡大戰(zhàn)”下半場:測試,才是決定勝負的隱形門檻
其解決方案可定制適配各類AI眼鏡,提供全生命周期服務(wù),依托精準數(shù)據(jù)幫助廠商前置發(fā)現(xiàn)問題,將產(chǎn)品平均無故障時間從860小時提升至2150小時,壓縮試錯周期、降低召回風險。
某預測2026年全球AI眼鏡出貨量將破1000萬臺,中國達120萬臺,破解可靠性難題是把握機遇的關(guān)鍵。功能創(chuàng)新邊際效應(yīng)減弱后,可靠性成為核心壁壘,而測試正是構(gòu)筑這一壁壘的關(guān)鍵投資。
布局智能眼鏡賽道的廠商,選擇專業(yè)測試伙伴至關(guān)重要。北京沃華慧通憑借技術(shù)、能力、經(jīng)驗和定制化服務(wù),助力企業(yè)突破測試瓶頸,推動智能眼鏡從“嘗鮮品”走向“剛需品”,加速下一代智能終端普及。
展開 AR | tooz將推出第一款可全天佩戴的增強現(xiàn)實智能處方眼鏡
CINNO Research產(chǎn)業(yè)資訊,近日,tooz推出其第一款可全天佩戴的增強現(xiàn)實型處方眼鏡——ESSNZ Berlin。據(jù)介紹,tooz將于6月1日在美國圣克拉拉舉行的AWE USA 2022上首次向公眾展示這款可穿戴設(shè)備。
根據(jù)外媒Display Daily報道,tooz技術(shù)有限公司是蔡司和德國電信合資建立的一家科技公司,一直專注于為一些個性化處方智能眼鏡開發(fā)光學器件。憑借2020年為開發(fā)人員設(shè)計的第一款智能眼鏡,tooz已經(jīng)向業(yè)界證明了這家初創(chuàng)公司的設(shè)計和生產(chǎn)光學器件能力,他們可以提供具有成本效益、功能齊全的“交鑰匙”智能眼鏡解決方案。自此又經(jīng)過1.5年的開發(fā),該團隊現(xiàn)在推出其新一代產(chǎn)品——一款專為終端消費者市場設(shè)計的帶有增強現(xiàn)實功能的智能處方眼鏡。
圖1. ESSNZ Berlin增強現(xiàn)實智能眼鏡渲染圖(圖片來自tooz技術(shù)有限公司)
作為一款增強現(xiàn)實智能眼鏡,ESSNZ Berlin可以在佩戴者視野中顯示虛擬數(shù)字信息的同時,矯正個人視力。這款智能眼鏡產(chǎn)品的外形纖巧時尚,幾乎與普通眼鏡沒有區(qū)別。
用于視覺矯正的獨特tooz光學元件
曲面光波導透鏡是這款具有增強現(xiàn)實功能智能處方眼鏡的核心元器件。
展開 智能眼鏡交互測試全解:觸控 / 按鍵 / 壓感響應(yīng)速度與準確率,如何選對測試工具?
當智能眼鏡從科幻概念走向消費主流,交互體驗已成為產(chǎn)品核心競爭力。觸控、按鍵、壓感作為三大基礎(chǔ)交互方式,其響應(yīng)速度與識別準確率直接決定用戶是 “絲滑操控” 還是 “頻繁誤觸”。但智能眼鏡形態(tài)特殊(鏡腿窄小、佩戴動態(tài)、環(huán)境復雜),傳統(tǒng)手機測試方案完全不適用。如何精準量化交互性能、選對測試工具設(shè)備,是研發(fā)與品控的關(guān)鍵。
一、智能眼鏡交互測試:三大核心指標與行業(yè)基準
智能眼鏡交互無小事,每毫秒延遲、每一次誤觸,都會摧毀近眼顯示的沉浸感。行業(yè)已形成明確的量化標準,測試必須圍繞以下核心指標展開:
1. 響應(yīng)速度(延遲)
觸控 / 壓感:從手指接觸到畫面 / 反饋出現(xiàn),≤20ms為優(yōu)秀,≤30ms 合格,>50ms 感知明顯卡頓
物理按鍵:觸發(fā)到電信號響應(yīng) ≤10ms,系統(tǒng)反饋≤15ms
關(guān)鍵痛點:鏡腿觸控區(qū)面積小、傳感器貼附薄,易出現(xiàn)信號采樣延遲;運動佩戴時(走路 / 跑步),延遲波動會放大
2. 識別準確率
點擊精度:坐標偏移 ≤0.5mm(高精度)、≤1mm(通用),邊緣區(qū)域無死區(qū)、無漂移
壓感梯度:5 級壓力識別無誤判,最小觸發(fā)力 0.1–0.3N,最大 5–10N,線性度誤差<5%
誤觸率:正常佩戴 / 晃動下,誤觸≤0.1 次 / 小時;工業(yè)級要求近乎零誤觸
3. 穩(wěn)定性與環(huán)境適應(yīng)性
重復操作 10 萬次,性能衰減<3%;-10℃~50℃、濕度 10%~90% 環(huán)境下,指標無明顯劣化
振動(5–2000Hz)、電磁干擾場景下,交互不失靈、不延遲
二、主流交互方式測試難點:智能眼鏡≠手機
智能眼鏡的形態(tài)與使用場景,讓交互測試遠比手機復雜,三大交互方式各有痛點:
1.
展開 科大訊飛亮相2025亞洲AI智能眼鏡大會,共筑“視”聽交互新未來
這些創(chuàng)新技術(shù)讓AI眼鏡真正成為用戶的“第二大腦”,開啟人機交互的全新范式。
搭載云端AIUI大模型的極速超擬人交互系統(tǒng)
不僅如此,科大訊飛交互中樞整合海量信源,支持天氣查詢、新聞推送、日程管理等豐富功能,并通過開放API接口和模塊化設(shè)計,降低開發(fā)門檻??蛻魺o需開發(fā)能力即可快速接入,打造個性化智能眼鏡解決方案,拓展更多場景化應(yīng)用。
此外,科大訊飛還推出了AI眼鏡智能體中心,聚焦英語陪練、智能會議、面對面翻譯等場景,持續(xù)優(yōu)化功能體驗,滿足用戶多元化需求。依托開放平臺架構(gòu),智能體中心支持各類大模型靈活接入,客戶可根據(jù)需求自由定制智能體,打造專屬解決方案。這一創(chuàng)新進一步拓展了AI眼鏡的應(yīng)用邊界,為用戶帶來更智能、更便捷的交互體驗。
此次在智能眼鏡大會上的亮相,科大訊飛不僅展現(xiàn)了其在智能眼鏡領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用,更是其技術(shù)實力的全面體現(xiàn)。通過多麥克風陣列降噪、極速交互、多模態(tài)交互、語音識別與翻譯等前沿技術(shù),科大訊飛為智能眼鏡賦予了更強大的感知與交互能力。這種突破傳統(tǒng)交互模式的技術(shù)方案,不僅顯著提升了智能眼鏡在復雜場景中的實用性,也為行業(yè)展示了未來智能穿戴設(shè)備的廣闊發(fā)展前景。
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智能眼鏡范氏五原則 | 美國工程院院士范欽強在CEATEC大會做開場重磅演講
范院士的演講主題為《AI賦能智能眼鏡》,他從自己30多年探索Handsfree頭戴設(shè)備的研發(fā)歷程,分析了智能頭戴設(shè)備從誕生到現(xiàn)在的發(fā)展過程、現(xiàn)狀與得失。早在1991年,美國DARPA就邀請范院士團隊設(shè)計解放雙手的頭戴計算設(shè)備,并在5年內(nèi)支付了5千萬美金給KOPIN公司做關(guān)鍵器件——微型顯示屏的研發(fā)。30年來,全球很多大公司在頭戴設(shè)備上做了很多的研發(fā)和探索,推出了各種形態(tài)的產(chǎn)品,比如Google Glasses、微軟HoloLens、Meta Oculus、Apple Vision Pro等,這些項目或者關(guān)停,或者遲遲打不開市場局面。范院士認為,這些產(chǎn)品大多太急于求成,或者野心太大,其都違反了他多年總結(jié)出來的“范氏五原則”。他認為,一款成功的智能眼鏡,必須遵循下面五項原則:
0
1
”范氏五原則“一:人性第一,技術(shù)第二。一款智能眼鏡要為大眾所接受,必須輕便化,必須盡可能的接近普通眼鏡。
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2
“范氏五原則”二:虛擬世界信息的呈現(xiàn)不能喧賓奪主,成為人們感知真實世界的遮擋和障礙。
0
3
“范氏五原則”三:維持用戶對真實世界和虛擬世界的狀態(tài)感知,感知缺失會增加不安全感。
0
4
“范氏五原則”四:聲音是更好的輸入媒介,特別是生成式AI的到來,AI智能眼鏡的溝通媒介,聲音是第一選擇。
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“范氏五原則”五:要為用戶價值而創(chuàng)造,不要為創(chuàng)造而創(chuàng)造。現(xiàn)在的VRMR眼鏡,集成了太多的功能,忽略了成本和用戶價值的平衡。
范院士認為,當下的各種XR眼鏡,多多少少都違反了以上的五原則,這是XR設(shè)備遲遲不能為大眾所接受的主要原因。他把頭戴設(shè)備分為兩類:一類是智能眼鏡(Smart Glasses),一類是智能頭戴設(shè)備(Smart Headsets)。
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