IEC 63145-102023 眼镜显示器.第10部分规范标准立项发展报告

眼镜显示器第10部分：规范标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:EyewearDisplay-Part10:Specifications摘要关键词：眼镜显示器；国际标准；IEC63145；光学性能；显示质量；增强现实AbstractWiththerapidadvancementofAugmentedReality(AR),VirtualReality(VR),andMixedReality(MR)technologies,eyeweardisplays,asanewgenerationofhuman-computerinteractionterminals,areacceleratingtheirpenetrationfromprofessionalfieldsintotheconsumermarket.However,thelong-standingabsenceofunifiedinternationalstandardsinthisfieldhasledtovariedperformanceevaluationmethodologiesandinconsistentproductquality,significantlyconstrainingtheindustry'slarge-scaledevelopment.Againstthisbackdrop,theInternationalElectrotechnicalCommission(IEC)officiallyreleasedIEC63145-10:2023"EyewearDisplay-Part10:Specifications"onSeptember15,2023,fillingthestandardgapinthefieldofcompleteeyeweardisplayperformancespecifications.Thisstandardsystematicallyestablishesaframeworkcenteredonopticalperformance,displayquality,safetyrequirements,andenvironmentaladaptability,specifyingtheclassificationsystem,technicalrequirements,andcorrespondingtestandevaluationmethodsforeyeweardisplays,therebyconstructingacomprehensivequalityevaluationsystemcoveringtheentireproductlifecycle.Thisreportcomprehensivelyreviewsthestandard'sprojectbackground,technicalcontent,coreindicators,andindustrialapplicationvalue,analyzesitssignificanceinpromotingthestandardizeddevelopmentoftheglobaleyeweardisplayindustry,andprovidesprospectsforthecontinuedevolutionofthefuturestandardsystem.Thepublicationofthisstandardwillprovideunifiedtechnicalguidanceforglobaleyeweardisplaymanufacturers,testinginstitutions,andusers,effectivelypromotinghigh-qualityindustrialdevelopment.Keywords:EyewearDisplay;InternationalStandard;IEC63145;OpticalPerformance;DisplayQuality;AugmentedReality一、引言1.1立项背景近年来，随着微显示技术、光波导技术和人工智能算法的持续突破，眼镜显示器产业进入快速发展期。据市场研究机构预测，全球智能眼镜市场规模将在2025年突破500亿美元，年复合增长率超过30%。眼镜显示器以其轻量化、便携化和沉浸式体验等优势，在工业维修、医疗辅助、教育培训、导航导览、娱乐社交等众多领域展现出广阔的应用前景。然而，作为一个新兴产业，眼镜显示器在产品定义、性能评价和质量管控方面长期面临标准缺失的困境。不同于传统平板显示器有成熟的IEC62341等标准体系可依，眼镜显示器因其近眼显示（Near-EyeDisplay）的特殊光学结构和人因交互特征，在视场角（FOV）、角分辨率、畸变、亮度均匀性、眼盒（Eye-box）等关键技术指标上需要建立全新的评价体系。不同厂商的产品在关键技术参数上缺乏可比性，用户难以客观判断产品优劣；检测机构缺乏统一的测试依据，认证结果难以互认；监管部门也缺乏有效的质量监督工具。这些问题的存在，迫切需要在国际层面制定统一的眼镜显示器规范标准。1.2标准定位IEC63145-10:2023由国际电工委员会（IEC）下属的电子显示器件技术委员会（TC110）归口管理，是IEC63145系列标准（Eyeweardisplay）的重要组成部分。该标准以"规范"（Specifications）为核心定位，不同于系列中其他部分聚焦于特定参数的测量方法（如IEC63145-20系列的光学测量方法），本部分从整机层面规定了眼镜显示器的分类体系、技术要求和评价规则，为系列标准中的各专项测量方法提供统一的上位规范框架。二、标准编制过程与参与单位2.1编制历程IEC63145-10:2023的编制工作经历了系统而严谨的标准化流程。2019年，IECTC110正式立项该标准项目，成立了由来自中国、日本、韩国、德国、美国等主要电子显示技术强国的专家组成的工作组（WG5）。项目团队在充分调研全球眼镜显示器技术现状和产业需求的基础上，经过多轮工作组会议讨论、委员会草案（CD）征求意见、国际标准草案（DIS）投票等关键阶段，历时四年完成全部编制工作。2023年9月15日，IEC63145-10:2023经IEC各成员国正式投票通过后，由IEC中央办公室予以发布。这一周期充分体现了国际标准制定过程中对技术严谨性和各方利益平衡的高度重视。2.2主要起草单位介绍中国电子技术标准化研究院（CESI）是本标准编制工作的核心参与单位之一。作为中国电子信息领域标准化工作的国家级科研机构，CESI长期从事电子显示器件领域的标准研究和制定工作，是IECTC110的中国对口单位。在该标准编制过程中，CESI专家团队承担了关键技术指标的实验验证工作，特别是针对眼镜显示器光学性能评价方法开展了大量比对测试，为标准中视场角、角分辨率等核心参数的确定提供了重要实验数据支撑。CESI拥有国内领先的显示器件检测实验室，建有涵盖光学、电学、环境适应性等领域的综合检测能力。在标准编制过程中，CESI联合国内多家龙头眼镜显示器企业和高校科研机构，组织开展了多轮实验室间比对测试（Round-RobinTest），验证了标准草案中测试方法的可操作性和重复性，为标准技术内容的完善作出了实质性贡献。此外，CESI还积极协调国内产业资源，组织中国企业深度参与国际标准制定，有效提升了中国在近眼显示国际标准化领域的话语权。三、标准主要技术内容3.1标准框架与范围IEC63145-10:2023在整体框架上遵循了IEC标准体系的一致性原则，规定了眼镜显示器产品的基本分类、技术要求、试验方法和质量评定程序。标准适用于单目和双目眼镜显示器，涵盖采用硅基液晶（LCoS）、数字光处理（DLP）、MicroOLED、MicroLED等各类微显示技术的产品。标准明确界定了眼镜显示器与普通头戴式显示器之间的区别——前者以眼镜形态为基本外观特征，强调轻量化（通常整机质量不超过150g）和穿戴舒适性。3.2产品分类体系标准建立了一套科学的产品分类体系，从显示模式、光学架构和用途维度三个层面对眼镜显示器进行分类：按显示模式分类：分为透视型（See-through，即AR眼镜）和非透视型（Non-see-through，即VR眼镜）两大类。透视型眼镜显示器允许用户同时看到虚拟信息和真实环境，实现增强现实功能；非透视型眼镜显示器则完全沉浸于虚拟内容。按光学架构分类：分为基于几何光波导、衍射光波导、自由曲面反射、Birdbath（鸟浴式）等不同光学设计方案的产品类别。按用途分类：分为消费级和专业级两大类别。消费级产品侧重轻量化、时尚感和性价比；专业级产品侧重光学性能、可靠性和特定场景适用性（如工业维修、医疗手术辅助等）。3.3关键技术指标标准从光学性能、显示质量、安全性能和可靠性四个方面系统规定了眼镜显示器的技术要求，核心指标如下：（一）光学性能指标视场角（FieldofView,FOV）：规定了对角线视场角的标称方法及其允许偏差范围。标准要求制造商应明确标识产品的光学视场角，测试时需分别测量水平方向、垂直方向和对角线方向的视场角。对于透视型产品，还应评价透视视场角与虚拟图像视场角的匹配度。角分辨率（AngularResolution）：以每度像素数（pixelsperdegree,ppd）为单位进行量化。标准将角分辨率划分为若干等级，并规定了对应的测试距离和测试图样要求。眼盒尺寸（Eye-boxSize）：眼盒是指人眼在该区域内移动时仍能观察到完整图像的立体空间范围。标准规定了在水平和垂直方向上眼盒尺寸的最小值和测试方法，确保产品在使用过程中具有足够的瞳孔适配宽容度。亮度与亮度均匀性：规定了出瞳亮度的标称方法、亮度均匀性（包括中心区域与边缘区域的亮度比）的限值要求。对于透视型产品，还特别关注虚拟图像亮度与环境光透射率的匹配关系。（二）显示质量指标调制传递函数（ModulationTransferFunction,MTF）：作为评价成像清晰度的核心指标，标准规定了在特定空间频率下MTF的最小值要求，以及不同视场区域的MTF均匀性要求。畸变（Distortion）：规定了光学系统引起的图像几何畸变的允许范围，分为桶形畸变和枕形畸变两种形态，一般以百分比形式量化。色差与色域覆盖率：对三原色配准精度、白场色温一致性、色域覆盖率（相对于sRGB或DCI-P3色彩空间）等指标进行了规定。（三）安全性能指标标准强调了眼镜显示器作为贴近人体眼部使用的电子设备的安全要求，包括：蓝光辐射安全限值（参照IEC62471光生物安全标准）、电气安全性能（参照IEC62368-1）、温度升限值以及机械结构安全性（如镜片抗冲击性能）。（四）环境适应性与可靠性指标规定了产品在高温、低温、湿热、盐雾、振动等环境应力条件下的工作性能和存储性能要求，以及镜腿折叠耐久性、表面耐磨性等机械可靠性要求。3.4试验方法与评价规则标准为上述每一项技术指标规定了明确的试验方法，包括试验条件（环境温度、光照条件、测试距离等）、测试设备要求（如成像色度计的分辨率和动态范围）、测试步骤和数据记录格式。在评价规则方面，引入了"AQL（可接受质量水平）抽样检验"模式，对批量产品的质量一致性进行统计判定。同时，标准附录提供了型式试验的样品数量和合格判定准则，便于第三方检测机构实施标准化检测。四、标准的产业意义与应用价值4.1规范市场秩序，促进公平竞争IEC63145-10:2023的发布使全球眼镜显示器市场首次拥有了统一的性能评价标尺。在此之前，各厂商对产品参数的标称方法各异——例如视场角的标称有的采用对角值、有的采用水平值，亮度有的标称入眼亮度、有的标称出瞳亮度——导致消费者难以横向比对不同品牌的产品。该标准的发布有效消除了这一"参数标注乱象"，建立了统一的技术语言和比较基准，有助于营造公平有序的市场竞争环境。4.2引导技术升级方向标准中设定的一系列技术指标要求，客观上为产业界的技术创新提供了明确的指引方向。例如，对角分辨率等级划分和最小限值的规定，引导企业持续提升微显示面板的像素密度；对眼盒尺寸的要求促使光学设计者优化扩瞳（PupilExpansion）方案；对亮度均匀性的限值推动波导光学加工精度的持续改进。这种"标准引领"的技术进步模式，将有效加速眼镜显示器整体性能水平的提升。4.3支撑国际贸易与全球认证作为IEC发布的国际标准，IEC63145-10:2023为各国开展眼镜显示器产品认证和贸易便利化提供了统一的技术依据。各成员国的认证认可机构可将该标准作为检测依据，实现检测结果的国际互认，降低企业开展国际贸易的制度性成本。同时，标准的技术要求也为政府采购和行业招投标中的质量评价提供了权威参考。4.4保障用户安全与消费权益标准对蓝光辐射安全、电气安全、温升等安全性指标的明确规定，直接服务于终端用户的健康与安全保护。对光学性能和质量可靠性的要求，则保障了消费者获得与其支付价格相匹配的产品质量体验。这些规定为消费者权益保护提供了技术支撑，也为产品质量纠纷的仲裁提供了一致的判定依据。五、未来标准体系建设展望IEC63145-10:2023作为眼镜显示器标准体系的框架性规范，其发布标志着该领域标准化工作进入了一个新阶段，但标准体系建设仍将持续演进。在系列标准完善方面，IECTC110正在同步推进IEC63145系列下的各专项测量方法标准。当前，IEC63145-20系列（光学测量方法）和IEC63145-30系列（眼动追踪性能评价）等子标准正在紧锣密鼓地编制中。这些标准将与IEC63145-10:2023形成相互支撑的有机整体——本部分提供分类和要求框架，各专项标准提供可操作的测量方法，共同构建覆盖眼镜显示器全性能维度的完整标准矩阵。在人因与视觉健康领域，随着眼镜显示器产品渗透率的不断提高，长时间佩戴引发的视觉疲劳、调节辐辏冲突（Vergence-AccommodationConflict）等人因问题日益受到关注。未来标准体系将逐步引入视觉舒适度评价指标，如"调焦适应性""视觉疲劳指数"等前瞻性人因学参数。目前，相关预研工作已经在多个国家启动，中国、日本和韩国已在该领域的标准化前期研究中取得初步进展，有望在下一阶段的标准修订中纳入正式内容。在人工智能与新型显示技术融合方面，随着AI算法实时渲染能力和空间计算能力的提升，具备实时环境感知与自适应显示能力的智能眼镜显示器正从概念走向实用化。未来标准将需要考虑对AR内容与真实场景配准精度、智能亮度调节响应时间等新性能维度的评价需求，推动标准体系与新一代信息技术发展保持同步演进。在在标准国际化推广方面，建议各国相关标准化技术委员会积极推动IEC63145-10:2023在各自国家的转化采用，同时加强在IEC框架下的技术与经验共享，特别是围绕测试方法验证、实验室能力比对等核心环节开展深入合作。通过建立国际化的标准推广应用机制，促进全球眼镜显示器产业在统一标准框架下实现协同、健康、可持续的发展。六、结论面向未来，随着近眼显示技术持续演进和应用场景不断丰富，IE