對話光舟半導體：單光機雙目將會是AR從發展邁向繁榮的最佳親歷者

文/VR陀螺 萬里

近些年來AR眼鏡行業正在加速發展，其中一個很明顯的標志在于每當有新品發布，“成功殺入XXX元價位”、“價格下探至XXX元檔”類似的標題便不絕于耳。

價格的突破背后往往代表的是技術以及供應鏈的突破，光學作為AR眼鏡BOM的大頭，如何提供更具性價比的解決方案一直是業內關注的話題。對此，單光機雙目是光舟半導體所給出的答案。

近日，VR陀螺有幸對話光舟半導體CTO Alex Jiang博士（下稱Alex），并深入探討了單光機雙目方案的前世今生以及企業在波導市場的最新動態。

圖源：光舟半導體

單光機雙目解讀：能讓價格下探千元！

光舟半導體成立于2020年1月，由AR光學專家朱以勝聯合業界衍射光波導之父Tapani Levola、英國劍橋大學光電子與傳感器組教授初大平等科學家共同創辦。致力于光波導（衍射光學芯片）、光引擎（微投影模組）、光學模組、微納半導體材料與工藝等高端先進技術開發與制造。

自成立以來，企業曾先后獲得了來自紅杉中國、字節跳動、騰訊等多輪融資。Alex作為光舟半導體CTO，此前曾在華為2012實驗室任職，在AR行業已經有十余年從業經驗。

在衍射波導賽道上，國內已經充斥著不少玩家，如果談及光舟半導體，單光機雙目（也叫一拖二）可能是其最亮眼的差異化名片之一。

單光機雙目是一種有別于常規雙目AR眼鏡的新型光機架構方案。以一款常見的AR眼鏡為例，如果想要實現雙目顯示，一般來說需要在兩側分別安置一個光機以及一個波導，即它的組件構成為光機×2+波導×2。

而單光機雙目旨在使用一個光機解決雙目顯示的問題，如下圖所示，眼鏡只有一個光機，它的圖像能耦入波導并均勻傳輸到左右兩邊，再通過擴瞳、耦出實現雙目顯示。該方案組件構成為：光機×1+左右一體波導×1。

圖源：網絡

Alex告訴VR陀螺，雖然從原理上單光機雙目就是利用了光柵具有正負衍射級次的基本光學原理，但光舟半導體是國內最先看到它的價值并實現大規模商業化落地的廠商。

企業單光機雙目立項于企業成立之初，而它是伴隨著企業愿景而生的產物?！爱敃r網上流傳著不少AR眼鏡概念宣傳片，這些眼鏡從前臉來看是一整塊玻璃，看起來很漂亮并且很有科幻感，我們當時就想能否做出類似的產品。此外，我們公司從一開始就有一個憧憬，那便是我們希望打造每個人都能用得上的AR眼鏡，因而單光機雙目方案很契合我們的企業理念。”

從現在來看，節省成本無疑成為了單光機雙目的最大價值，VR陀螺了解到，它的“降本增效”體現在以下兩方面：

?光機成本
：能節省一個光機，而這是AR眼鏡BOM大頭。節省功耗：單個光機相比雙光機功耗更低，從而節省電量，降低電池重量，幫助整機進一步減重；

?制造成本
：常規方案面臨著雙目融合的問題，在制造端需要引入價值上百萬的雙目AA設備，而光舟半導體的單光機雙目方案出廠提供高精度融合，這大幅度降低了制造難度。

Alex表示，基于現有的客戶產品來看，單光機雙目方案產品的價格會比常規方案低一千多元。

當然，單光機雙目也有一些眾所周知的局限性，其一，由于單光機雙目左右眼會顯示一樣的畫面，無法實現雙目異顯，即顯示3D畫面。其二，由于只有一個光機，其光效會略低，約為常規方案的70%-80%。其三，光機所在的位置對ID設計挑戰非常大，如何處理好鼻梁位置的結構設計，對整機客戶提出了非常高的設計要求。

玄景M5，圖源：網絡

多年投入形成護城河，專利是保護上下游企業的最佳手段

可以發現，單光機雙目是一種優缺點都十分明顯的方案，它的長板在于成本，但是局限在于3D顯示缺失及ID設計。Alex直言，單光機雙目之所以現在受到了越來越多的關注以及重視，原因在于它實現了AR眼鏡市場的獨特卡位。

首先，當前AR眼鏡仍屬于發展初期，價格仍是消費者最為敏感的考量要素之一。單光機雙目能夠降低設備光學成本并促進用戶嘗鮮。此外，雖說三維顯示是AR等近眼顯示設備的重要賣點，但從當前來看，AR眼鏡受限于顯示效果不佳以及3D場景仍不算多，雙目異顯的價值尚未能充分體現。

如果對當前市面上的AR眼鏡產品進行劃分，單色/全彩Micro-LED雙目異顯類AR眼鏡價格多在3000元以上，而相比之下，單光機雙目方案產品價格能控制在3000元以內，這可能是一個更具價格甜點的區間。

舉例而言，李未可Meta Lens S1/S3、Rokid Glasses、玄景M5 AR夾片眼鏡、Leion Hey2等消費級產品采用了單光機雙目方案，均取得了不錯的市場口碑。對于玄景M5 AR夾片眼鏡，產品最新售價已經來到1759元，可能是目前最便宜的雙目波導AR眼鏡。

近日Rokid對外透露，Rokid Glasses全球已接受訂單達30萬臺，并作為中國首款AI科技國禮成為中國-東盟博覽會指定貴賓紀念品，這在業內是一個非常亮眼的成績，這背后自然也離不開光舟半導體及其單光機雙目方案的助力。

圖源：Rokid

Alex告訴VR陀螺，“公司從一拖二的一個簡單想法一直走到現在，并致力于持續幫客戶解決問題：如何引導光線進入兩邊、在人因工程中如何優化鼻梁區域、上下光路如何設計、如何規避左右眼光線串擾、如何改善彩虹紋漏光可見性問題......”光舟半導體在產品開發以及量產過程中，背后進行過大量的設計、工程、量產相關的嘗試，在無數個不眠日夜中解決了無數個挑戰。

筆者了解到，波導是一種高度定制化的產品，上游廠商在響應客戶需求時，背后的指標往往高達20-30項。對于單光機雙目也同理，得益于光舟半導體在單光機雙目領域堅定投入，企業已經積累了一整套相關專利集群。在業務方面，光舟半導體的單光機雙目業務也已經占據公司整個波導業務的半壁江山。

光舟半導體LHASA系列單光機雙目波導，圖源：光舟半導體

談及年初光舟半導體所遭遇的專利侵權事件，Alex表達了對部分廠商不尊重知識產權行為的憤慨：“我們很早就將單光機雙目推向市場，很多人也看到了，但是他們當時都保持觀望：它能否解決客戶的問題，是否真的有發展空間？我們早期其實面臨著很大的風險以及市場不確定性?！?/p>

此外，Alex還提到了另外一個視角：企業能一路走過來，背后離不開下游廠商的選擇以及信任?！?br/>**客戶選擇我們，是希望能夠在它的產品上形成獨特的競爭力，如果侵權事件發生，客戶選擇創新技術應有的權益就得不到保障了。**
”

“我認為上游技術廠商是幕后工作者，而愿意用這些新技術的客戶，他們才是行業的開拓者，他們也同樣在承擔被侵權風險，所以需要用專利維護大家共同的權益是一個非常正常且必要的手段?！?/p>

前沿研究：一拖二雙目異顯、光場波導

當前AR眼鏡的光學方案眾多，涵蓋了Birdbath、棱鏡、離軸、光波導等，不過隨著大浪淘沙，以衍射波導為代表的波導路線將成為輕量化眼鏡的主流已經成為越來越多人的共識。Alex坦言，波導是一項長遠的事業，企業仍在持續進行技術攻堅以滿足客戶需求。

筆者了解到，光舟半導體除了在消除漏光、彩虹紋控制、提高光效、FoV、可見性等客戶需求導向下功夫外，其背后還在進行著很多前沿探索。

1、
基于時間復用實現單光機雙目異顯：
其主要原理是利用液晶快門等交替點亮左右屏幕，而光舟半導體早在2021年便開發出了該方案的原型機，當時利用DLP作為光機，光機120Hz刷新率，對應左右眼顯示分別為60幀。該方案可以解決單光機雙目無法實現3D顯示的問題，但是結構會相對復雜。

2、
側投方案：
目前單光機雙目光機耦入位置居于波導片中心區域，這會使得鏡框部分略厚，光舟半導體曾嘗試過一些改變光機位置的實驗性探索，基于特殊設計，能讓光線實現不同距離傳輸。

3、
光場濾波函數波導：
目前主流的AR眼鏡都只能實現單一固定焦面顯示，這就導致了真實畫面跟虛像輻輳調節不匹配的問題。Alex指出，此前VR/AR的輻輳問題往往得不到足夠重視，又或者多基于透鏡方案加以改善，不過后者的局限在于體積較大。

Magic Leap曾用六片波導實現雙焦面顯示，圖源：網絡

對此，光舟半導體正試圖將光場濾波技術引入波導當中，該方案可以同時將光場函數分布、消除彩虹紋函數分布、提升光效函數分布等疊加在一起，最終形成一個復合光柵設計結構。據悉，光舟半導體已經研發出單片單綠色波導變焦方案，它同樣適用于單光機雙目波導，目前已有客戶開始使用。

Alex指出，
**企業在新技術研發過程中，80%是客戶需求，20%是興趣導向的“無用功”**
，之所以叫“無用功”，因為我們往往不能保證一項技術的商業化潛力是否足夠大，投入看不到短期回報。不過，這些研究可能后續會變成企業的獨特資產。

“從我們公司的角度來看，我們發現很多量產項目其實都是我們兩三年前實驗性探索開發項目里面的一些東西?；蛟S隨著未來材料工藝等提升，這些研究會給我們帶來新的機會?！?/p>

寫在最后：每個企業都能在差異化競爭中找到相應價值

繼Ray-Ban Meta出貨量突破兩百萬，小米、字節跳動、谷歌等廠商相繼下場，AI/AR眼鏡加速起風。整個行業再次展現出欣欣向榮之勢，入局的新老廠商也如過江之鯽。TrendForce曾預測2030年AR眼鏡出貨量接近3000萬規模，而Meta CEO 扎克伯格也樂觀估計未來智能眼鏡將會全面取代傳統眼鏡。

光舟半導體作為上游廠商，也感受到了整個行業前所未有的活力。反映在業績方面，光舟半導體現如今每月產能為2萬套光學模組，但隨著客戶的增加，計劃在年底擴產到4-5萬。在出貨量方面，企業Q1、Q2出貨量已經追平去年全年，下半年還有望繼續增長。不僅如此，企業還有望在今年實現盈虧平衡。

雖然從外界視野來看，百鏡大戰正在打響，并可能愈演愈烈，不過Alex卻表示，“我其實并不喜歡‘百鏡大戰’這個詞，它聽起來讓人感覺市場很卷，在做投入產出比低的事?！?/p>

Alex指出，由于AI/AR眼鏡是理想的AI終端之一，這意味著整個市場規模會很大。與此同時，眼鏡是一種個性化的穿戴式設備，因而很難出現大而全、面面俱到的產品，運動眼鏡、太陽眼鏡、翻譯眼鏡，每個細分場景都有機會，由于場景多樣化，這給予了終端廠商足夠的發展空間。這對上游廠商而言也同樣如此。

李未可騎行眼鏡，圖源：網絡

“中國的波導行業在某些方面已經全球領先了，在AI眼鏡的推動作用下，
**無論是壓印、刻蝕、體全息、PVG，還是碳化硅、玻璃、樹脂路線的廠商，每個人都可以找到自己的空間，我們每個人都可以發揮所長，沒必要跟在別人身后。**
”

除了單光機雙目外，持續創新能力也是光舟半導體獨特的企業標簽之一。對話過程中，筆者曾詢問未來五年后單光機雙目出貨量的看法，結果得到了一個出乎意料的回答?！拔蚁Ｍ磥韱喂鈾C雙目越來越少?！?/p>

在Alex看來，單光機雙目確實是市場選擇，但它也是一個過渡型技術，隨著未來AR眼鏡進一步出圈，3D生態進一步完善，這時候“單光機雙目就完成了它的歷史使命”。

“光舟半導體一直致力于以客戶為中心，為客戶所探索的場景提供完善的解決方案，打造每個人都能用得上的AR眼鏡。在未來，我也希望我們每次都能從包裝盒里拿出一個全新的、讓人眼前一亮的東西?！盇lex表示。