Warum unterscheiden sich zwei Brillen desselben Unternehmens – eine zeigt die volle Farbe, während die andere nur Grün behält?

Platzieren Sie den Thunderbird X3 Pro neben dem neu erschienenen iO, und eine Reihe faszinierender Figuren entsteht.

Das X3 Pro verfügt über ein binokulares Vollfarbdisplay; Es wurde zu einem Startpreis von 8.999 Yuan auf den Markt gebracht und wiegt 76 Gramm. Das iO verwendet ein monochromatisches grünes Display; Es kostete erstmals 2.349 Yuan und wiegt 34 ​​Gramm.

Ein Gerät ähnelt eher einem vollwertigen räumlichen Computersystem, während das andere einer Standardbrille ähnelt. Obwohl sie aus demselben Unternehmen stammen, haben sie nicht den gleichen Entwicklungspfad eingeschlagen.

Die offensichtlichste Schlussfolgerung könnte sein, dass die Vollfarbtechnologie einfach zu teuer und zu schwer ist, sodass vorerst ein rein grüner Ansatz erforderlich ist.

Das ist jedoch nur die halbe Wahrheit. Preis und Gewicht spiegeln die Gesamtkosten und die Masse des Geräts wider – Faktoren, die auch den Prozessor, die Kameras, die Lautsprecher, den Speicher und die räumlichen Tracking-Funktionen umfassen – daher können diese Zahlen nicht ausschließlich auf die Displayfarbe zurückgeführt werden.

Um den Unterschied zwischen diesen beiden Brillen wirklich zu verstehen, muss man sich die Optik genauer ansehen.

Trennen Sie zunächst das Hauptbuch von den Nebenbüchern.

Schauen wir uns zunächst die allgemeinen Gerätespezifikationen an.

Das X3 Pro verfügt über den Snapdragon AR1-Chip, 4 GB RAM und 32 GB Speicher, eine Hauptkamera, eine räumliche Kamera und Lautsprecher; Es unterstützt auch Kartennavigation und Anwendungsschnittstellen. Die Produktdefinition für das iO-Modell ist deutlich fokussierter: Es fehlen Kameras und Lautsprecher, stattdessen stehen Untertitel, Teleprompting, Übersetzung, Benachrichtigungen und Informationsanzeigen im Vordergrund.

Daher kann der 42-Gramm-Unterschied zwischen den 76g- und 34g-Geräten nicht einfach auf die zusätzlichen Vollfarbfunktionen zurückgeführt werden. Ebenso stellt der Preisunterschied – 8.999 Yuan gegenüber 2.349 Yuan – weit mehr dar als nur ein Farbupgrade.

Wenn wir die Optik untersuchen, werden die wahren Kosten für das Hinzufügen von Farbe deutlich.

RayNeo hat bekannt gegeben, dass das Volumen der vollfarbigen optischen Engine „Firefly“ des X3 Pro 0,36 cm³ beträgt, während die monochrom-grüne optische Engine „Firefly Nano“ des iO 0,085 cm³ misst.

Die Division von 0,36 durch 0,085 ergibt ein Verhältnis von ungefähr 4,2.

Dies stellt zwar keinen strikten „Äpfel-zu-Äpfel“-Vergleich dar – da sich die beiden optischen Engines hinsichtlich Veröffentlichungszeitpunkt, Verpackungsbeschränkungen und Leistungszielen unterscheiden –, aber die öffentlich veröffentlichten Spezifikationen desselben Unternehmens verdeutlichen das Ausmaß des Unterschieds: Der primäre „Marge“, der durch die Entscheidung für monochromes Grün erzielt wird, liegt im Volumen der optischen Engine selbst.

Warum ausgerechnet Grün?

Wenn nur eine Farbe beibehalten werden soll, warum dann weder Rot noch Blau wählen?

Hier müssen zwei unterschiedliche Faktoren berücksichtigt werden: Geräteeffizienz und wahrgenommene Helligkeit; Diese sollten nicht zusammengeführt werden.

Die Geräteeffizienz blauer MicroLEDs ist grundsätzlich nicht geringer als die grüner. Woo et al. stellten kreisförmige Mesa-Strukturen mit einem Durchmesser von 3 bis 150 μm unter Verwendung eines blauen Wafers und zweier grüner Wafer unterschiedlicher Qualität her. Bei Durchmessern über 5 μm zeigte die blaue Probe eine höhere absolute Photolumineszenzeffizienz (PL) als die grüne Probe 1. Nur auf der 3 μm-Skala übertraf die grüne Probe 1 die blaue Probe. Die grüne Probe 2 zeigte in allen getesteten Größen eine geringere Effizienz als die blaue Probe.

Selbst innerhalb des grünen Spektrums können die Effizienzkurven erheblich variieren. Das Effizienzranking nach der Miniaturisierung hängt vom Zusammenspiel zwischen der intrinsischen Effizienz des Wafers und der Oberflächenrekombination ab; Allein aus der Emissionsfarbe kann man keine Rückschlüsse ziehen.

Berücksichtigen wir auch den Faktor des menschlichen Auges. Die photopische Lichtausbeutefunktion der CIE erreicht ihren Höhepunkt bei 555 nm. Dies bedeutet, dass in einem theoretischen Vergleich, bei dem andere Bedingungen konstant bleiben, Licht in der Nähe dieser Wellenlänge effektiver in wahrgenommene visuelle Helligkeit umgewandelt wird.

Grünes Licht liegt genau im Bereich der hohen Empfindlichkeit für das menschliche photopische Sehen. Bei der Anzeige von Elementen wie Untertiteln, Pfeilen oder kurzen Benachrichtigungen bietet ein monochromatisches Grün-Setup eine effizientere Balance zwischen Lesbarkeit und optischer Leistungsausnutzung.

Rotes Licht unterliegt zusätzlichen praktischen Einschränkungen. Mit der Miniaturisierung roter AlGaInP-MicroLEDs verstärkt sich der Einfluss der strahlungsfreien Seitenwandrekombination auf die Effizienz. In Forschungsarbeiten wird häufig die Effizienzlücke zwischen roten und blauen/grünen LEDs als entscheidende Herausforderung genannt.

Dies bedeutet nicht unbedingt, dass grüne MicroLEDs die höchste Effizienz auf Geräteebene aufweisen. Die tatsächliche Systemleistung hängt von einer Kombination von Faktoren ab: der Effizienz des lichtemittierenden Chips, der Lichterfassung des optischen Motors, der Effizienz der Wellenleiterbeugung und der Reaktion des menschlichen Auges. Da außerdem die spezifische Emissionswellenlänge des iO-Geräts nicht bekannt gegeben wurde, kann man die tatsächlichen Produktspezifikationen nicht einfach durch den Spitzenwert von 555 nm ersetzen.

Eine genauere Einschätzung lautet daher: Ein monochromatischer Ansatz macht zwei zusätzliche Lichtkanäle überflüssig, während die Wahl von Grün die Ausgabe an die Spitzenempfindlichkeit des menschlichen Auges anpasst. Es handelt sich um eine Gleichung auf Systemebene, die Chiptechnologie, Optik und menschliche Physiologie umfasst – und nicht nur um einen einfachen Vergleich, welcher Chiptyp die höchste externe Quanteneffizienz (EQE) aufweist.

Optisch-mechanisches Layout: Vollfarbkonfiguration mit zwei zusätzlichen optischen Pfaden und einer einzelnen Farbkombinationsstufe.

Die vollfarbige optische Engine des X3 Pro nutzt rote, grüne und blaue MicroLED-Kanäle und überlagert die drei Bilder über ein Farbkombinationsprisma auf einer einzigen optischen Achse.

Im Gegensatz dazu verarbeitet ein monochromes grünes System nur einen einzigen Lichtpfad.

Es geht nicht nur darum, zwei Mikrodisplay-Panels zu eliminieren; Vollfarbsysteme müssen sich außerdem mit Farbkombinationsprismen, der Ausrichtung von drei optischen Achsen, dem farbübergreifenden Weißabgleich und der Farbkonsistenz über Temperaturschwankungen hinweg auseinandersetzen. Bei der Skalierung auf ein binokulares System müssen diese Komponenten- und Kalibrierungsanforderungen sowohl für das linke als auch für das rechte Auge wiederholt werden.

Daher erfordert die Miniaturisierung einer optischen Vollfarb-Engine einen Blick über die Größe des Bildschirms selbst hinaus; Die Projektionslinse, das Prisma, die Strukturkomponenten und die Montagetoleranzen hinter der Leinwand beanspruchen wertvollen Platz im Bügelarm.

Dies erklärt, warum, obwohl ein 0,36-cm³-Vollfarb-Optikmotor bereits bemerkenswert kompakt ist, iO immer noch einen 0,085-cm³-Monochrom-Grün-„Nano“-Motor entwickelt.

Bei einem Produkt, das einer Standardbrille ähneln soll, kann jedes bisschen Volumen, das im Bügelarm eingespart wird, der Batterie, der strukturellen Integrität, dem Gewichtsausgleich und der Ästhetik zugewiesen werden.

Waveguide Ledger: Das Fehlen einer Farbe bedeutet, dass eine ganze Reihe von Einschränkungen fehlt.

Nachdem die optische Engine ein Bild erzeugt hat, muss der Wellenleiter dieses Bild an das Auge des Benutzers liefern.

Beugende Wellenleiter basieren auf Mikro-Nano-Gittern, um die Richtung der Lichtausbreitung zu ändern. Da die Wellenlänge ein direkter Faktor in der Gittergleichung ist, stimmen rotes, grünes und blaues Licht hinsichtlich Ausbreitungswinkel oder Beugungseffizienz nicht auf natürliche Weise überein, wenn sie auf dasselbe Gitter treffen.

Es gibt zwei typische Ansätze, um eine Vollfarbanzeige zu erreichen. Bei der herkömmlichen Methode werden unterschiedliche Wellenleiterschichten unterschiedlichen Farben zugeordnet, allerdings geht dies mit einer höheren Dicke und Komplexität der Montage einher. Die Alternative besteht darin, mehrere Gitterperioden in einen einzigen Wellenleiter zu multiplexen; Dies ermöglicht zwar ein dünneres Produkt, verlagert jedoch den Designaufwand auf Faktoren wie Farbgleichmäßigkeit, Übersprechen, Geisterbilder, Effizienz und Fertigungstoleranzen.

Beim X3 Pro ist es gelungen, die Vollfarbanzeige in einem einschichtigen, geätzten diffraktiven Wellenleiter zu implementieren, was zeigt, dass die Vollfarbfähigkeit nicht das Stapeln von drei separaten Linsen erfordert.

Der Wert einer Single-Green-Konfiguration liegt nicht nur in der Eliminierung einer Glasschicht. Dadurch entfällt die Designherausforderung der wellenlängenübergreifenden Anpassung, sodass sich das Ingenieurteam auf die Optimierungsbemühungen auf die Eyebox, die Gleichmäßigkeit der Helligkeit, die Lichtdurchlässigkeit, den Lichtverlust und die Ästhetik konzentrieren kann.

Allerdings bedeutet eine Single-Green-Konfiguration sicherlich nicht ein einfacheres Wellenleiterdesign. Öffentlich verfügbare Informationen von iO zeigen drei optische Komponenten in einer einzigen Explosionszeichnung und weisen gleichzeitig darauf hin, dass sie im Verhältnis 1:1 dünn und leicht zu den Korrektionsgläsern des Benutzers passen. Nachfolgende offizielle Anpassanweisungen verdeutlichen weiter, dass die refraktiven Elemente von iO direkt in die Displayoptik integriert sind.

Daher sollten die hier erwähnten „drei Schichten“ als eine Linsenanordnung und nicht als drei unabhängige Wellenleiter interpretiert werden. Da öffentliche Materialien das Material und die Funktion der einzelnen Schichten nicht kennzeichnen, bleibt unklar, welche als Schutzlinse und welche als Verschreibungslinse dient.

Bei einzelnen grünen Wellenleitern müssen noch Probleme wie Eyebox, Helligkeitsgleichmäßigkeit, Lichtdurchlässigkeit, Lichtverlust und Regenbogenartefakte behoben werden. Diese Herausforderungen sind jedoch dem Wellenleiter selbst inhärent und nicht auf die dreischichtige Struktur zurückzuführen.

Eine Single-Green-Konfiguration beseitigt nicht alle Herausforderungen; Vielmehr wird die kostspieligste Variable entfernt.

Die Farben auf den Regalen werden zunächst durch die Aufgabenstellung bestimmt.

Sobald die Kompromisse für die optische Engine und den Wellenleiter vollständig berechnet sind, zeigt ein erneuter Blick auf die Produktdefinition einen klaren, logischen Fortschritt.

Das X3 Pro muss Farbkarten, App-Oberflächen, Fotos und räumliche Inhalte anzeigen. Farbe selbst vermittelt Informationen; Das Entfernen würde die Leistungsfähigkeit des Produkts erheblich beeinträchtigen.

Das iO hingegen zeigt hauptsächlich Untertitel, Telepromptertext, Übersetzungen, Zeitpläne und kurze Benachrichtigungen an. Dafür sind Inhalte erforderlich, die sofort auf einen Blick lesbar sind; Der Grenznutzen der Farbe ist weitaus geringer als der von Faktoren wie Gewicht, Lichtdurchlässigkeit, Batterielebensdauer und Preis.

Deshalb haben sich die Ingenieure nicht einfach für Grün entschieden und dann nach passenden Features gesucht.

Der Prozess funktionierte umgekehrt: Das Produkt wurde so definiert, dass es nur hochfrequente Informationen mit geringer Dichte verarbeiten kann, sodass „monochromes Grün“ die logische Wahl war.

Genau darin liegt der Wert dieser beiden Brillen. Anstatt ein einziges Gerät zu zwingen, jedes mögliche Szenario abzudecken, hat das Unternehmen räumliches Computing und die Anzeige alltäglicher Informationen in zwei unterschiedliche Produkte aufgeteilt.

Wann werden es wieder etwa 34 Gramm sein?

Aus optischer Sicht ist die Vollfarbtechnologie nicht ausgeschlossen.

Im Jahr 2025 veröffentlichte ein Team unter der Leitung von Chen (von der Westlake University und anderen Institutionen) in eLight einen Artikel , in dem er einen Prototyp eines einschichtigen, vollfarbigen diffraktiven Siliziumkarbid-Wellenleiters detailliert beschreibt. Der offizielle Bericht nennt für das einteilige Gerät ein Sichtfeld von 30,82°, eine Dicke von 0,75 mm und ein Gewicht von 3,795 g und demonstriert gleichzeitig eine Vollfarbbildgebung ohne Regenbogenartefakte.

Diese Ergebnisse beweisen, dass es möglich ist, einen sehr dünnen Vollfarbwellenleiter herzustellen. Obwohl das Papier die Verarbeitung auf 4-Zoll-Waferebene und die Integration korrigierender Fresnel-Elemente demonstrierte, wurden keine Daten zu Chargenausbeuten, End-to-End-Kosten oder Zuverlässigkeit auf Geräteebene offengelegt – Kennzahlen, die für die Massenproduktion in der Unterhaltungselektronik unerlässlich sind. Obwohl dieser Ansatz realisierbar ist, bedeutet dies nicht, dass ein 34-Gramm-Vollfarbprodukt bereits marktreif ist.

Ein weiterer Entwicklungspfad liegt innerhalb der optischen Engine. Wenn sich die vollfarbige MicroLED-Technologie von einem Drei-Panel-plus-Prisma-Aufbau zu einem wirklich ausgereiften monolithischen RGB-Design weiterentwickeln kann, wird die strukturelle Belastung, die mit der Kombination von drei Farbkanälen verbunden ist, reduziert.

Um zu bestimmen, wann Grün nicht mehr die Standardwahl für leichte Datenbrillen sein wird, sollten drei Faktoren im Auge behalten werden:

1. Ob sich Volumen und Stromverbrauch vollfarbiger optischer Engines denen von Single-Green-Engines annähern können, während die Aperturgröße gleich bleibt.

2. Ob einschichtige Vollfarbwellenleiter gleichzeitig zufriedenstellende Effizienz, Gleichmäßigkeit, Eye-Box-Größe, Ausbeute und Kosteneffizienz bieten können.

3. Ob Anwendungen auf der Brille tatsächlich Farbe erfordern – und ob Benutzer bereit sind, die mit der Farbe verbundenen Kompromisse bei Stromverbrauch und Gewicht in Kauf zu nehmen.

Alle drei Bedingungen müssen erfüllt sein.

Zurück zum Anfang: Ziel des X3 Pro ist es, ein räumliches Computersystem so vollständig wie möglich in das Gerät zu integrieren, während das iO versucht, eine Anzeigefunktion beizubehalten und gleichzeitig so viel wie möglich wie eine gewöhnliche Brille auszusehen. Ersterer entschied sich für Vollfarbe, während Letzterer sich für Grün entschied; Beide Entscheidungen basieren auf ihren jeweiligen Produktdefinitionen.

Die eigentliche Frage war nie, ob Farbe technisch machbar ist.

Vielmehr stellt sich die Frage, ob sich das Gerät nach dem Einarbeiten von Farbe noch wie eine Brille anfühlen kann.

Quelle: AR Insights