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羅宗惠

Google在2012年發表智慧眼鏡後,成功引發話題,同時解放大家的思維,讓穿戴裝置「智慧化」在短時間內蔓延到其他隨身產品。其中所搭配的照相鏡頭和微投影機,將人機互動的概念延伸至穿戴裝置上,也讓光學元件未來發展充滿想像空間。

光學元件應用於穿戴裝置上主要實現在「影像擷取」和「投影」等二大功能,讓穿戴裝置同時具備紀錄資訊和提供資訊的能力,以進一步實現人機互動。

例如學生將智慧眼鏡攝影鏡頭紀錄的單字/句子,經過雲端的資料查詢,由投影機即時將翻譯的結果顯示在畫面上,實現互動教學。遊戲機業者可利用穿戴裝置的投影機在空中創造虛擬畫面,以3D攝影鏡頭辨識玩家的手勢動作,增加遊戲的趣味性。

穿戴裝置的興起,讓光學元件從原先以娛樂為主的應用,如照相、攝影等,拓展至人臉辨識、3D攝影、虛擬實境、手勢操控、3D投影等領域。光學元件在不同型態穿戴產品扮演的重點也不同,其中以頭戴式、手表/手環式最具發展潛力。

光學元件受惠於智慧手持裝置市場成長,相關的技術規格相當成熟。尤其是光學鏡頭方面,智慧手持裝置的規格已遠超過穿戴裝置需求,對於光學元件本身的發展,幾乎不會有任何技術上的阻礙。

從規格需求來看,預期穿戴裝置會走出和手持裝置不同的路。智慧手持裝置重視娛樂,以高畫素、低光源攝影、光學防手震、光學變焦為發展重點;穿戴裝置重視專業應用,以Real Time、3D攝影為發展主軸。

以Google Glass為例,500萬畫素鏡頭、可拍攝720p動態影像,不但滿足日常生活的娛樂,也提供足夠的影像品質實現專業應用,如近距離手勢辨識。專業應用的差異,讓高規格的照相鏡頭,不再是穿戴裝置必要追求的目標。

相較於智慧手持裝置的型態統一、市場規模大,穿戴裝置產品會朝多樣性但量相對少的型態發展,這種特性對於光學產業的供應鏈來說,最大的挑戰是「客製化的彈性」。不同型態的穿戴裝置有相異的體積、重量、耗電、形狀要求,光學元件也要因應不同的終端產品,而有不同的規格,廠商需要有足夠的彈性,以滿足各方面的需求,或者在產品策略選擇要更靈活。

穿戴裝置的要求較智慧手持裝置嚴苛,受限於體積和重量,通常無法配備強而有力的電池,因此續航力是很重要的問題。另外,穿戴裝置非常接近人體,安全性是一大考量。

經由攝影鏡頭擷取影像資訊後,再由後端運算單元實現不同的功能,包括3D辨識、手勢操作、社群分享等,都需要不同技術來達成。

以社群分享為例,有高頻寬或壓縮率通訊系統的支援,動態影像即時分享才能充分被滿足,高規格攝影鏡頭才有發揮的空間;如何平衡功能和功耗,是產品開發廠商需面臨的課題。

目前穿戴裝置仍處於應用創新的階段,現存的許多功能大多仿效智慧手持裝置,但卻面臨更嚴格的環境限制。隨著相關通訊、材料、電池、充電技術持續進步,預期穿戴裝置會逐漸走出自己定位,提供消費者更多獨特的應用。

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