小巧似眼鏡，輕薄似羽毛！詳解Kopin和歌爾的新4K VR頭顯Elf VR

Kopin將要推出一款新的VR頭顯樣機，它帶有4K OLED“閃電”微顯示器，他們表示這一顯示屏是專為VR而設計的。其尺寸僅為其他頭盔尺寸的一半大小，由輕質材料製成，與目前市場上的VR產品相比，該裝置輕如羽毛。

Kopin是一家已經上市的顯示屏製造商，成立於1984年。隨著VR的發展掀起的熱度，該公司已經轉而開發專門為VR頭顯設計的顯示屏。微顯示器其自身特性決定了它的尺寸很小，且有著難以置信的像素密集度，並且還具有高刷新率。

Kopin為VR推出的第一個微顯示器被他們稱作“Lightning(閃電)”，這是一款1英寸顯示屏，單眼分辨率為2048 x 2,048，屏幕運行幀頻高達120Hz。Rift和Vive使用的顯示器是1,080 x 1,200像素，Kopin的閃電顯示器的像素數目是它們的3.2倍，運行幀頻明顯高於這些頭顯的90Hz刷新頻率。

微型顯示器的微小尺寸也帶來了另一個優勢：實現更短焦距的潛力。市場上的消費級VR頭顯的大小大致相同，這不是因為我們無法設計更小的外殼，而是因為光的物理要求顯示器與鏡頭保持一定距離，以便將聚焦的圖像呈現到用戶的眼睛上。較小的圖像允許較短的焦距，這意味著顯示器不需要與透鏡一樣遠，這使得更小巧頭顯的出現成為可能。

Kopin與中國ODM歌爾聲學合作開發了一款採用閃電微顯示器的VR頭顯樣機。他們製造出了難以置信得小巧和輕便的裝置，與當今大部分消費級頭顯比較之後，這絕對是個令人欣喜的消息。

我在2017年E3上曾操作和體驗功能型樣機，但不幸的是，我實際上並沒有用其看到VR內容。因為根據該公司的說法，該公司手頭唯一一臺在120Hz的兩個顯示器上可匹配定製的4,096 x 2,048分辨率的電腦必須運到CES Asia上。我期待在不久的將來再次體驗Kopin，在這一樣機上體驗運行的內容;目前為止我只能談談它的形狀。

與目前市場上的消費級頭盔相比，即使是和其中最輕的(如Gear VR和Daydream View)相比，Kopin頭顯的樣機也是非常輕的(我們注意到，它缺少一個小的驅動板，如果有這一驅動版，將為顯示屏增加一些輕微的重量)。會有一條有彈性的帶子圍繞著後腦勺，可以輕鬆地將設備固定在使用者的面前，故而不需要停止帶。外殼由薄且非常輕便的塑料製成。它是剛性的，但是我不清楚這種材料的耐久性是否足以滿足消費者使用情況，為了提高耐用度他們可能需要換成較厚或更耐用的材料，這可能會增加一些重量。

單從照片來看，很難理解Kopin頭盔比其他頭盔小多少，實際上它更接近一雙滑雪護目鏡的尺寸和重量;當它“擁抱著”你的眼睛，並不會遮住過多的面部。它也沒有那麼厚，這意味著它不會從你的臉上突出來。細長型材複合材料也減輕了這一樣機的重量，因為它的影響比更厚更大的那種外殼要小。

如果大多數沉浸式VR頭顯都能實現這種外觀，那麼VR的發展將會在舒適性和易用性方面產生巨大的進步。

微顯示屏的取捨

微顯示器的優勢也帶來了取捨。

Kopin說，2英寸顯示屏(單眼)是VR的絕對理想選擇。傳統的VR顯示器，如Rift和Vive中的顯示屏，都受限於可以做到多小。將它們縮小到2英寸的同時保持像素水平是一個挑戰。同時，微型顯示器可以從令人難以置信的微小和密集的像素中獲益，但是在談到虛擬現實的時候，其面臨的挑戰是反直覺的，需要讓它們變大。

微顯示器製造過程與計算機處理器的製造過程類似，都涉及將微結構蝕刻到硅晶片上。這個過程是高度專業化的，需要昂貴的設備，而且只能在相當的規模上進行才有利可圖。世界上大多數能夠進行這種製造的設施都是為了製造微小組件而建造出的，所以在沒有大量資本投入的情況下製造更大的微型顯示器是不可能的。

Kopin告訴我，由於微型顯示器的尺寸微小，實現沉浸式的視場角是這種顯示技術面對的挑戰之一;為了實現廣闊的視場角，圖像需要大幅度的放大。他們聲稱目前的閃電顯示屏能夠使用雙元件菲涅爾透鏡提供高達110度的對角視場。他們也在與3M合作開發更小的“煎餅”光學元件，據說可以達到100度的視場角。

然而，目前我還沒有通過頭顯看到任何內容，我不清楚這種光學變換會對所得到的圖像質量造成多大的損失，也不清楚應對光學反應所需的反變形的程度或有效性;我的看法是，通過微顯示屏實現如此廣泛的視場角或許有些困難。 Kopin似乎也表示相同，他表示，與微型顯示相比，更大的顯示屏可能在視野部門有一個優勢，至少在微顯示器可以做得更大之前。

為此，該公司稱，Kopin和其合作伙伴已經初始投入了1.5億美元，以創建一個能夠製造更大更高分辨率版本的VR微顯示器的新設備。新設施的完成可能還需要很長時間，但該公司的發展路線圖表明，它們正在試圖製造1.3英寸的3,072 x 3,072顯示屏，其次是在適當的時候製造1.37英寸的4,096 x 4069顯示屏。

然而，隨著顯示器越來越大，它們屈服於光物理學，這使得大量現有的頭顯的出現是必要的：擴大的焦距要求透鏡與顯示器間的距離擴大，以使其正確對焦。即使如此，在這種尺寸下，微顯示器也將保持其在像素密度方面的優勢。

所以一方面，傳統的OLED顯示器廠商，比如三星，在努力縮小顯示屏，而微型顯示屏廠商，如Kopin，則在試圖擴大顯示屏。誰將首先獲得成功還有待觀察。

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