從專利看「智慧眼鏡」發展趨勢

引言:智慧眼鏡搭載 AI 正成為「後智慧手機時代」最受矚目的戰場,繼 Apple iPhone 定義行動裝置後,全球一線品牌與供應鏈從 MetaGoogleMicrosoftSamsungSony OPPO紛紛押注未來推出AI+AR智慧眼鏡。這不只是新硬體,更是產業格局的改寫,誰能率先克服智慧眼鏡在顯示、功耗與多模態體驗上的挑戰,誰就有機會成為新戰場的龍頭。本期報導從專利角度介紹 智慧眼鏡搭載AI的佈局,以及有哪些值得關注的公司

本次報導檢索範圍:2020/01/012025/09/26期間的專利

專利資料庫:運用Derwent Innovation 調查五大專利局及多國專利

檢索題目:智慧眼鏡(定義如下)

AR、SG、AI



智慧眼鏡 (Smart Glasses) 定義是“Smart glasses are wearable head-mounted devices with computational capabilities that can transform how humans interact with their physical and digital environments.”引用來源Defining Smart Glasses: A Rapid Review of State-of-theArt Perspectives and Future Challenges (2023);「可穿戴(眼鏡) + 運算 + 感測/顯示/互動能力(改變人類與物理/數位世界互動方式)」簡單來說是任何裝在眼鏡框且具運算能力的裝置,以硬體驅動拍照、錄影、資料連網、語音通話/助理,它不必然包含 AR,也不必然包含 AI,都可屬於智慧眼鏡的範疇。下圖整理說明,從早期的智慧眼鏡分別發展出AIAR眼鏡,近期更進一步將AIAR整合

 

博大國際視野:前瞻技術/ AI眼鏡

內容摘錄:本報導呈現智慧眼鏡的技術發展趨勢,全球專利版圖由Magic Leap、三星、Snap、微軟、Meta等廠商領先,從早期智慧眼鏡到AR眼鏡及AI眼鏡的出現,再到最近多家國際知名手機廠商三星、Apple、華維及SONY皆相當關注的AI+AR智慧眼鏡。回顧過去智慧眼鏡專利其發展重點,觀察2010~2020年智慧眼鏡的發展特別關注在AR光學與顯示模組的部分,近期(約2020~)由於AI技術的成熟與快速發展,在2023MetaRay-Ban聯名推出第一款以生成式AI為核心賣點的眼鏡,推出即大賣也被視為AI眼鏡的元年。本報導帶您關注在智慧眼鏡有哪些值得注意的公司:Magic LeapSnapMultinarity(這三家新公司以AR眼鏡為主軸),以及近五年Meta在智慧眼鏡(AI眼鏡→ AI+AR眼鏡)的專利布局。

  

2011年開始


壹、  上圖專利歷年申請的趨勢中,可見智慧眼鏡的技術的發展大約從2011年開始,由Google推出第一款售價1,500美元的智慧眼鏡Google Glass Explorer後,全球專利申請開始快速增長;將數位資訊直接呈現在眼前,並直接透過眼鏡拍攝照片和影片(2013/4/10 ABCnews)。全球一線品牌 GoogleSonyMeta OPPOHuawei紛紛加入智慧眼鏡的市場布局,2023Meta推出售價299美元的Ray-Ban智慧眼鏡,正式把生成式 AI的「智慧助理」放進一副日常可戴的眼鏡中2023/9/27 Meta),由Meta成功推出平價的AI眼鏡後,預期將引發新一波智慧眼鏡市場/專利的爆發;目前包括TCL RayNeoINMOBrilliant LabsSolos 等廠商在20242025年已陸續推出類似產品,搶攻AI帶來的改變與商機。

智慧眼鏡廠商及產品清單
智慧眼鏡專利權人排名


貳、  上圖為智慧眼鏡(包含AIAR眼鏡)全球專利件數排名前20名的公司,以美國Magic Leap申請最多專利,其次是 三星、Snap、微軟、MetaGoogleApple、華為及SONY等,幾乎每家國際知名手機大廠都在布局,諭示智慧眼鏡可能是下一個取代手機的數位入口。其中美國公司有8家、中國5家、日本3家、南韓2家,除中國業者在跨國專利申請比重較低之外,其他業者多積極布局全球。然前20名專利權人僅占全球智慧眼鏡專利的比重24%,顯示該領域競爭者眾多且分散,市場仍在早期成長期,並未被大廠所壟斷仍有發展空間;為了持續追蹤報導,下期內容將聚焦在AI功能(排除僅有顯示器的AR眼鏡)的智慧眼鏡技術發展布局。

參、  以下介紹兩家很積極申請專利,值得專注的智慧眼鏡新公司

l   Magic Leap Inc. 公司成立2010 年,總部位於美國佛羅里達州,是一家專注於 擴增實境(AR)與混合實境(MR)智慧眼鏡的科技公司。公司早期因獲得 Google、阿里巴巴等巨額投資而聲名大噪,估值一度超過60億美元,被視為下一個改變運算平台的獨角獸。2022年推出的代表作Magic Leap 2是可透視AR,具備自家專利光學系統,可將虛擬內容疊加到現實視野中,同時維持良好畫質與舒適度,該產品專注於B2B專業市場,廣泛應用於醫療手術輔助、製造維修、教育訓練等領域。近期Magic Leap運用其在 光學元件、AR顯示器及硬體整合 的核心競爭力,透過與Google共合作同開發Android XR glasses,積極打造下一代(AI + AR)智慧眼鏡。

Ø  Magic LeapGoogle達成協議(2024/5/31 Reuters);建立策略技術合作,結合前者在光學與製造能力與Google的平台技術,共同開發AR/XR解決方案。

l   Snap Inc. 公司成立2011 年,總部位於美國加州,主要業務Snapchat 社交平台、AR 技術、穿戴式裝置(Spectacles),推出Spectacles主打短影音、AR 濾鏡,是最早將「拍照/社交」結合智慧眼鏡的公司之一。雖然銷量不高,但它正探索智慧眼鏡在AR + AI 路線上的佈局,探勘消費者在AI智慧眼鏡的使用行為。

Ø  Snap將於2026年推出輕量級、沉浸式智慧眼鏡(2025/6/10 Snap);與Google Cloud上的OpenAIGemini深度合作,整合提供即時翻譯,與朋友共享遊戲和體驗,並為瀏覽、串流媒體等提供靈活而強大的工作站。


肆、值得關注的高專利影響力公司MULTINARITY LTD | SIGHTFUL COMPUTERS LTD

 

高影響力公司 Multinarity

伍、  以下特別介紹當前智慧眼鏡的領頭羊公司 Meta近年申請的重要專利 和發展重點

關於Meta在智慧眼鏡的發展(如下表),Meta把智慧眼鏡推向「AI化」主戰場:先以Ray-Ban聯名打開通路,2023年推出第一款以生成式AI為核心賣點的眼鏡,推出後累積銷量達百萬級,被視為AI眼鏡的元年。在2024Ray-Ban加入視覺多模態,能看得懂鏡頭所見;2025年在右鏡片內嵌全彩顯示,可在視野中顯示訊息、翻譯字幕,並搭配EMG Neural Band人機介面配件(肌電微手勢輸入)以微弱手指肌電訊號控制眼鏡與文字輸入,降低在公共場合使用語音對他人的干擾,維持日常佩戴感。

 

產品

時間

功能

主要賣點

Ray-Ban Stories

2021

拍照/錄影/通話

Ray-Ban聯名時尚的外觀設計

主打拍攝分享與通話

Ray-Ban | Meta

2023

AI語音助理

起價親民,主打即時翻譯、拍攝、直播、Meta AI語音助理

2024

視覺多模態

Meta AI能解讀鏡頭,讓眼鏡也能做視覺問答與即時翻譯

Ray-Ban Display

2025

鏡片內嵌全彩顯示

首度把全彩顯示塞進Ray-Ban,可在視野中顯示訊息、翻譯字幕,搭配 EMG Neural Band 精準操控維持日常佩戴感。(Meta)

Oakley Meta Vanguard

2025

-

Oakley聯名,訴求戶外運動場景與裝備整合(如路線、紀錄與社群)

相關報導:

Ø  Meta推出搭配EMG手環的AI眼鏡Meta Ray-Ban Display2025/9/17 Meta);提供一款肌電圖(EMG)腕帶,能夠將肌肉活動產生的信號轉化為眼鏡的指令,只需透過細微的手部動作即可直觀地進行控制,而無需觸摸眼鏡或拿出手機。

Ø  Meta 推出的Ray-Ban Display在亮度與可視性上,聲稱顯示器可達 5,000 nits 的亮度,同時鏡片設計抑制光洩漏,使周遭人不易察覺畫面顯示(2025/9/18 Meta

 

2020-2024 Meta platforms High Technology Impact Patent

說明:本報導採用的高影響力專利,係以Derwent Innovation的影響力指標計算

US11209656B  Method for determining maximum luminance location of display based on field of view of eye of user, involves driving first light source to emit light at first level higher than second level of second light source. (DWPI標題);專利家族:USJPKRTWCN (預計到期日 2040-10-05 存活;EP 失效

US11355043B1  Display device for use in virtual reality or augmented-reality system as electronic device i.e. head-mounted display or near-eye display, has control circuit for controlling gaze region, and multiple non-gaze regions provided with second subset of pixels different from first subset of pixels. (DWPI標題);專利家族:USEPCN (到期日 2041-02-18 存活

US20220231523A1  System for charging an artificial-reality display, such as augmented-reality glasses for a head mounted display, has artificial-reality display dimensioned to be worn by user, where the display having battery and recipient charging element. (DWPI標題);專利家族:USTWEPCNJP (預計到期日 2041-01-20 存活

US20230130770A1  Representing physical environment in three-dimensional (3D) map for identifying physical devices/objects in three-dimensional map, involves capturing image of physical environment surrounding user wearing AR device, accessing three-dimensional (3D) map corresponding to physical environment. (DWPI標題);專利家族:USEPCNTW (預計到期日 2041-10-26 存活

US20210233311A1  Method for detecting object free space, involves dividing a portion of a physical space surrounding a user into multiple three-dimensional regions and generating estimated locations of features of objects in portion of the physical space. (DWPI標題);專利家族:USEPCNJPKR (預計到期日 2040-01-27 存活

US20220239893A1  Device for providing reverse pass-through view of user of headset display to onlooker, comprises light field display configured to provide autostereoscopic image of reconstruction of face of user to onlooker, where autostereoscopic image depicts perspective-corrected view of user's face. (DWPI標題);專利家族:USEPCNTW (預計到期日 2041-01-27 存活

US20230240608A1  Device for performing electrical measurements for in-ear monitoring devices, has processor for identifying cardiovascular condition, or neurologic condition of user based on electronic signal, internal and external acoustic signals. (DWPI標題);專利家族:USEPCNTW (預計到期日 2042-02-02 存活

US20240242442A1  System for providing supplementing user perception and experience through augmented reality, artificial intelligence, and machine-learning techniques utilizing an artificial intelligence agent, comprises processor, and memory storing instructions, which executed by processor to receive data. (DWPI標題);專利家族:US (預計到期日 2043-01-13 存活

US20230067343A1  Augmented-reality device for system, comprises frame dimensioned to be worn on head of user, lens stack coupled to frame and positioned in optical path of user, optical waveguide to display computer-generated content to user and partially aligned with lens, and radio-frequency antenna set on lens. (DWPI標題);專利家族:USEPCNTW (預計到期日 2041-08-30 存活

US20230176444A1  Eye tracking system for determining position or orientation of eye at eyebox, has switchable grating structure optically coupled to light source for receiving and redirecting illuminating light to location of eye at eyebox, and eye tracking camera configured for obtaining images of eye at eyebox. (DWPI標題);專利家族:USTW (預計到期日 2041-12-06 存活

Meta


上述Meta / Facebook Technologies2020 年至今)在智慧眼鏡的10篇高影響力專利內容進行解讀,觀察到幾個Meta的布局方向

凝視感知 × 顯示節能與畫質:

以眼動/視線為核心訊號,對顯示的亮度、佔空比與區域化輸出做即時優化,達成「凝視區優先」的視覺品質,同時降低整機功耗—這對電池受限的智慧眼鏡尤為關鍵。

US11209656, US11355043

人機社交存在感(Social Presence):

透過「逆穿透」把使用者臉部(包含眼神)以自立體方式呈現給外界,解決穿戴裝置造成的「表情被遮蔽、難以互動」問題,讓眼鏡在日常社交場景更自然,這也是把 AI/視覺模型導入裝置前端的重要應用。

US20220239893A1, US20220239893A1

空間理解與安全感知:

以電腦視覺將周邊空間分割並估測佔據狀態,找出可安全使用/顯示/交互的空域,利於在真實世界放置浮動 UI (User Interface,使用者介面)或引導路徑,避免遮擋與碰撞風險。

US20210233311A1

週邊生態(配件/能量管理):

針對日用化的眼鏡型態,提出可靠的充電盒+對位耦合設計,補足穿戴設備在續航與日常收納充電上的體驗環節。

US20220231523A1

以機器學習強化使用者可見度與演算效率:

透過強化預訓練 (Reinforcement Pre-training,RPT),以多用戶資料、立體對校正與 3D 臉部模型訓練,提供多視角、透視校正的人臉重建;在顯示驅動上,以感知(眼動)訊號驅動局部渲染/發光策略,都是「AI 驅動的人因最佳化」。

US20220239893A1, US11355043

本文以 AI 工具協助專利初步彙整,並經人工檢視與修訂相關專利技術內容

 

 

國內相關研究團隊20132025計畫

國立清華大學 王茂駿、黃能富

l   擴增實境頭戴式顯示裝置的使用性評估

l   頭戴式裝置之人因設計、使用性評估與創新應用

l   高效率AIoT智慧農業數位分身模型雲端服務平台之研製

財團法人工業技術研究院 方彥翔、袁啟亞、劉仲明

l   新創IA智慧混合實境系統平台計畫

l   智慧健康整合創新拔尖計畫                                                            

l   智慧手持裝置核心技術攻堅計畫

國立成功大學 杜翌群、楊家輝、方晶晶

l   智慧景深萃取、辨識及定位深度學習網路之醫學混合實境互動系統       

l   以視覺回饋整合多模態視聽AI模型建置提升中重度聽損患者環境感知之穿戴式智慧AR輔助裝置

l   視覺搜尋計算於智慧生活應用之整合設計研究-總計畫及子計畫一:立體視覺之強健特徵擷取與智慧辨識技術

l   結合正顎手術計畫目標的術中導航系統研發

國立中央大學資訊工程學系 范國清、施國琛

l   智慧型照護互動系統-基於深度學習之手勢人機介面與定位加值服務

l   群模共舞: 一個支持互動藝術和開放表演的擴增實境劇院-總計畫暨子計畫一:使用深度學習解譯即時樂器指法動作與詳細音樂表情有全文電子檔                                    

l   總計畫暨子計畫一:使用深度學習解譯即時樂器指法動作與詳細音樂表情

l   基於深度學習之手勢人機介面與定位加值服務

國立中正大學電機工程學系 黃崇勛、朱元三

l   應用於穿戴式/可攜式多媒體顯示裝置之節能及抗錯高畫質影像縮放器設計

l   智慧眼鏡之辨識、認證與安全機制

中原大學電機工程學系 廖裕評、馬立山

l   智慧型聽力輔助與心律照護裝置開發-子計畫二:基於AI邊緣運算技術的聲音場景分類與毫米波雷達分析應用於輔聽器之研究

l   智慧型聽力輔助與心律照護裝置開發-子計畫三:運用AI結合文字視覺與語音產生器之聽覺障礙溝通輔具設計

資料來源:政府研究資訊系統GRB

 

其他參考資料:

1.      2025年中國AI眼鏡行業研究報告(2025/07 36Kr

2.        Meta官網

3.  Emerging with $61M in Funding, This “AR laptop” Aims to Close the Loop on Virtual Desktop Productivity2023/05/19 Roadtovr

4.  Exclusive: Google, augmented reality startup Magic Leap strike partnership deal2024/5/31 Reuters

5.  Snap to Launch New Lightweight, Immersive Specs in 20262025/6/10 Snap

6.  Google Glass Explorer Edition to Ship This Month2013/4/10 ABCnews

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