去年10月的Connect大會上,Facebook正式宣布公司改名為Meta,將業務聚焦于發展元宇宙,加大在虛擬現實(VR)和增強現實(AR)領域的投資。元宇宙之風一時間席卷全球,微軟、蘋果、谷歌紛紛跟進,國內互聯網圈、游戲圈、XR圈也不甘落后。2021年,從此被業界稱為元宇宙世界元年。
“從元宇宙概念爆紅開始,市場就非常期待落地,AR是元宇宙的準入級終端,光學模組又是AR眼鏡中最核心的一環,它不但決定了AR眼鏡的產品形態,還決定了AR眼鏡的價格成本。只有光學技術率先成熟,整個AR硬件體系的版圖才能逐漸拼湊完整。”靈犀微光副總裁陳飛說。
靈犀微光是國內最先布局AR光波導技術研發,并實現量產及全套解決方案供應的公司。成立至今,靈犀微光一直聚焦于“幾何陣列光波導”和“體全息衍射光波導”兩個技術方向的研發,在光波導領域突破了多項生產工藝難題,采用的光波導AR顯示方案在顯示效果方面趕超世界水平,在國內率先實現輕量化,已經獲得核心技術專利150余項。
靈犀微光自研的體全息光波導PDLC聚合物分散液晶材料,解決了AR光學模組顯示均勻性和色差問題,突破國內無成熟可商用的體全息材料瓶頸。
截至目前,靈犀微光在江蘇無錫、浙江杭州建立生產制造中心,陣列光波導模組已突破85%良率,具備年產10萬片量產產能,隨著量產能力的成熟,靈犀微光也逐漸從眾多AR光學廠商中脫穎而出,并得到全球國際巨頭拋來的橄欖枝。
目前用于AR增強現實的透射型頭戴顯示器中,主要技術包括:Birdbath、棱鏡、自由曲面及光波導技術,相比于其他技術,搭載光波導技術的頭戴顯示器體積更小、更輕便,更像一副日常眼鏡。
而光波導技術中,陣列光波導在設計原理、色彩表現、光能利用率、生產工藝都具備明顯的優勢,采用二維擴瞳技術的陣列光波導還有著耦入光機體積小,出瞳距離大、眼盒大等優點。
“結合現有光學技術情況,我們從設計、生產制造以及量產規模化等多個角度綜合考慮,認為陣列光波導是未來五年時間內最佳的AR光學技術方案。”陳飛告訴君義投資,靈犀微光的核心團隊曾在AR光學模組領域擁有10年以上的技術積累,這也是他們對于自己的選擇有信心的底氣所在。
當提及靈犀微光如何建立AR光學技術上游供應鏈技術壁壘時,陳飛透露到,靈犀微光在產品研發設計、生產制造方面構筑了堅固的護城河。
在研發設計方面,靈犀微光擁有完整的光學模組研發團隊,靈犀微光創始人鄭昱深入研究增強現實AR光學顯示技術多年,2014年國內首創陣列光波導顯示引擎完整方案,2015年研發出國內首臺光波導光學引擎演示樣機,為靈犀微光的發展打造了堅固的基礎。同時,核心團隊多來自北京大學、南洋理工大學等院校,擁有10年以上的光學模組研發經驗。
“這使我們在產品設計上占據很大的優勢。”陳飛說,靈犀微光集結這些人才,能夠在AR光學賽道不偏離主航向,同時提供更好的產品設計思路。
靈犀微光在光波導領域深耕多年,突破多項生產工藝難題,其中,行業首創的基于陣列光波導的二維擴瞳技術AR光學模組,已就透光度和光能利用率上實現突破,普遍透光度可以達到82%以上,其60°視場角設計獲國內唯一專利。
陳飛解釋道,在目前主流光波導技術中,表面浮雕光柵技術由于比較容易實現二維擴瞳,在前期獲得了比較大的關注,但是受制于技術成熟度問題,早期樣品的光效、全彩顯示效果等因素還存在問題,在消費電子領域中一直沒有得到突破,且業界普遍認為陣列光波導無法實現二維擴瞳,其設計難度極大。一旦突破這一技術限制,該技術將有望成為打開 C 端市場的核心點。因為正常情況下,一個光學方案中一定是光機越大,視場角越大,但是我們的二維擴瞳光波導能實現的就是,光機部分可以做到非常小、重量更加輕,但視場角可以非常大,顯示效果更加立體,顏色也更加豐富,同時彌補了浮雕光柵技術二維擴瞳的劣勢,這也為更加沉浸、更強交互和更強集成化的AR眼鏡C端應用場景打下了堅實的基礎。
“行業做不到的事情,我們做到了。”陳飛補充。對于二維擴瞳而言,技術難點突破只是邁出了一小步,是否能夠完成二維擴瞳的量產?是否能在光機優化方面和光波導鏡片形成匹配機制,這才是各家公司最核心的挑戰。
為了解決這一系列的難題,在生產工藝方面,靈犀微光自主研發的精度實時監測和補償體系,能夠找到精度的平衡點,同時在制造過程中加入特殊材料改變加工屬性,使光波導的多重耦合高精度加工難題得到解決,部分超精密光學成型的誤差控制在微米級。
在品控環節,保證產品的一致性和良率問題是每個光學廠商繞不開的問題。“一方面要在技術層面滿足客戶對產品定義的要求,另一方面要在滿足需求的基礎上提升量產能力,在這個過程中,需要與技術層面進行深度融合,目前我們的光學模組良率已突破85%。”陳飛透露,“今年年底,行業首創的基于陣列方案的二維擴瞳技術AR光學模組‘2D - 60’將會對外發布,60度視場角,目前已完成打樣工作,預計明年實現小批量量產。”
陳飛說:“相較于需要5年以上發展時間的體全息光波導技術而言,二維擴瞳陣列波導技術將在近2-3年內承擔起實現輕薄型AR設備全面走向消費級市場的重任。”
“2D-60”的發布,標志著靈犀微光將成為國內第一家實現可視角度媲美BB(Birdbath)方案的二維擴瞳陣列光波導量產的公司。2022年將成為光波導技術走向消費級市場的重要一年。
如果說靈犀微光第一階段是技術突破,那接下來就是產業化階段。靈犀微光一方面為硬件公司提供核心的光學顯示模組,另一方面也為生態和行業合作伙伴提供相應的解決方案,促進整個生態的快速發展。
“我們希望把AR眼鏡的成本降到每個人都買得起的地步,所以我們把這樣的技術變成一個個產品,率先去實現可規模化量產的光波導模組,工藝穩定性在85%以上,且成本可控。”陳飛說。
作為一家上游光學模組廠商,靈犀微光積極推進AR光波導技術向市場的邁進,先后推出的AW70Pro、AWO71、AW81和2D系列的光波導產品,依照不同系列的設計理念,將其用在安防、警務、工業、醫療等各個B端領域,并與國際領先的大廠開展了探索消費級AR眼鏡光波導方案的很多工作。截至目前,靈犀微光已有的TO B合作伙伴已經超過了200+。
醫療方面,為殘障輔助領域提供AR眼鏡,為聽障用戶提供實時聲音轉換文字顯示,讓聽障用戶看見“聲音”,實現“溝通如常”;
軍工方面,AR光波導技術被用于陸軍作戰用搭載的陸軍頭盔,能夠實時顯示地圖位置、槍瞄數據、傳遞作戰指令,其透明性可保持環境、場景意識,同時可呈現關鍵數據點,更準確了解敵我信息、夜視能力可以更好應對不同作戰環境;
安防方面,通過AR眼鏡實現智能識別功能,隨時隨地對各項公安數據(人臉、車牌等)進行檢索和采集,并將處理結果實時顯示在眼鏡上。適應安防工作中移動、突然、緊急的特點。
如何讓低成本模組變成低成本的光波導眼鏡,讓每個人都能去使用它?這需要我們去更好的跟下游合作伙伴合作。“從今年年初開始,我們圍繞光波導顯示模組,正在為其他公司提供產品定義參考,比如 AR 眼鏡、AR 頭盔部分的開發,我們自己其實也會小批量生產眼鏡。”陳飛介紹。
靈犀微光去年推出的參考機型阿拉丁Zero,整機重量只有38.6克,可以達到720P分辨率,鏡腿可更換,鼻托可調整,還可以搭配矯正內框鏡,以此平臺方案提供給軟件開發者、硬件開發者共同使用。
阿拉丁Zero參考機型的發布,承載的是靈犀微光為“人人皆可用的AR眼鏡新形態”提供核心元器件的愿景,希望從技術底層來加速“低門檻”元宇宙時代的來臨,讓元宇宙不僅僅停留在概念階段。
據陳飛透露,今年靈犀微光還對外發布了阿拉丁Bi雙目AR眼鏡,體積上更加小巧,外型更加接近一款窄框平光鏡造型,雙目顯示除了可以給佩戴者帶來更高亮度、更高對比度的畫面體驗之外,最重要的是它可以原生支持3D內容的顯示,以此作為參考樣機與下游客戶進行更深入的合作。
今年年初,靈犀微光完成了億元級B輪融資,主要應用于AR光學模組產能提升、技術研發升級等。投資方包括國投美亞基金、富智康集團有限公司(富士康科技集團旗下香港上市子公司)、美迪凱、北京天和創投和深圳五道投資。
隨著二維擴瞳技術的突破,靈犀微光吸引了越來越多資本和國內外科技大廠的關注和青睞,目前計劃籌備新一輪的融資,屆時二維擴瞳技術光波導模組會快速進入更高的良率和更大量產規模的階段。
同時,在體全息光學顯示技術方面,靈犀微光自主研發的PDLC聚合物分散液晶材料,不僅解決了光學模組顯示均勻性和色差問題,還突破國內無成熟可商用的體全息材料的瓶頸。預計到2023年,靈犀微光的體全息光波導模組也將進入量產階段。
和其他消費電子不同,目前AR設備上的光學模組大部分都是由國內廠商提供。也就是說,在AR光學領域,國內光學廠商們正在和國外的廠商們處在同一起跑線。
對于多數AR光學供應商來說,現在是一個充滿機遇和挑戰的時期。AR一直是個比較慢熱的賽道,一方面,大家所期待的爆發點久久未至。另一方面,這也給中國的AR初創企業充分的準備時間,讓他們可以更好地研發產品,打磨技術方案。
靈犀微光是AR光波導核心顯示技術的先行者。從創業之初,他們一直見證著國內AR產業的發展,未來,靈犀微光希望和行業伙伴一起努力,致力于“人人皆可用的AR眼鏡新形態”這一愿景,為消費者、為企業客戶帶來更具顛覆性的交互體驗,提供更多的解決方案,為“低門檻元宇宙”創造更多可能性,共同支撐產業的繁榮。
審核編輯 :李倩
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原文標題:靈犀微光:二維擴瞳陣列光波導的「量產」突圍戰
文章出處:【微信號:lxglass,微信公眾號:靈犀微光】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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