文/VR陀螺
9月18日,Meta舉辦開發者大會Meta Connect并發布了三款智能眼鏡新品。值得關注的是,Meta Ray-Ban Display是其首款配備了顯示功能的消費級眼鏡,眼鏡采用LCoS+陣列光波導光學,可以提供>42PPD的顯示效果,最高入眼亮度超過了5000尼特。
Meta首款消費級AR選用陣列光波導引起了外界廣泛關注。就此契機,同日VR陀螺主編案山子與靈犀微光CEO鄭昱進行了一場主題為《Meta首款消費級AR眼鏡光學解讀陣列光波導工藝量產與未來趨勢》的深度連線直播,內容涵蓋陣列光波導技術進展、量產工藝,及未來趨勢。以下是文字實錄。(為保證閱讀體驗,部分內容略有調整)
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案山子:本次對話主題是對Meta首款消費級AR眼鏡Meta Ray-Ban Display光學的一個解讀,今天有幸連線國內知名陣列光波導企業靈犀微光CEO鄭昱鄭總,我們一起聊一聊陣列光波導的工藝量產以及未來趨勢。首先有請鄭總做個自我介紹。
鄭昱:大家好,我是靈犀微光創始人鄭昱,我們2014年成立,十年來一直專注于陣列光波導的研發、設計、生產工藝和后期量產整個流程,所以對陣列光波導整個體系和工藝量產能力還是比較熟悉的。我們也希望利用自己的能力,為整個AR眼鏡市場帶來一些變化。
案山子:您怎么看待Meta Ray-Ban Display這個產品?
鄭昱:我覺得這款眼鏡是在現階段用戶需求、用戶體驗與技術邊界之間取得很好平衡的一款產品。它很好地結合了我們當前能夠應用的AR顯示技術、交互技術,并與用戶預期的體驗相匹配。
一般來說,從2012年AR的概念被提出,也就是谷歌眼鏡誕生的那個時代,到今天已經十多年了。在這十多年間,出現過各種各樣的產品。但直到2025年,隨著Meta發布這款眼鏡,我認為消費級AR眼鏡才真正踏上了高速發展的快車道。
從我的定義來看,消費級AR眼鏡其實可以分為四個階段,從Level1到Level 4。L1主要是基礎感知類眼鏡,通常沒有顯示,或者只有單色顯示。比如2023年發布的Ray-Ban Meta,這是一款不帶顯示,但具備AI功能的眼鏡,市場銷售表現不錯,全球銷量好像已經超過了400萬。
而今天發布的這款Meta Ray-Ban Display,則代表著 L2時代的到來。這類眼鏡具備彩色顯示,并深度整合了智能助理功能。L2階段的眼鏡延續了L1的特征,比如拍照、信息提示等功能。同時還能夠顯示全彩信息,支持AI的語音回復、提醒等。Meta Ray-Ban Display通過肌電手環與眼鏡的結合,基本實現了智能助理類產品的核心功能。因此,我認為這是一款具有標桿意義的L2智能助理類的產品。L2眼鏡意味著結合AI助理的眼鏡正式走上了舞臺,而這僅僅是一個開端。
對于L3,去年Meta發布過一款名為Orion的眼鏡。雖然它不是消費級產品,但使用了碳化硅衍射波導,視場角更大,可以達到50度甚至更高。我將這類眼鏡定義為L3 AR協同階段類的產品,它是真正具備AR功能的虛實結合型產品。我認為這類產品可能未來3~5年內會出現,也是Meta在積極規劃的方向。
跨過L3,我們再看五年后的L4階段。其實我認為L4眼鏡應該是類似Vision Pro的產品,能夠提供70度以上更大視場角度的AR沉浸式體驗,把虛擬世界和真實世界無縫銜接。當然,Vision Pro體積大且沉重,佩戴體驗并不舒適。如果有一天,我們能用一副外形接近普通眼鏡的產品,就能實現Vision Pro級別的功能,那就是五年后的L4空間計算階段眼鏡了。
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圖源:網絡
案山子:對于陣列光波導,海外的Lumus很多年前就已經有一些相關研究了,而靈犀微光也成立了十多年時間,您能否跟我們介紹一下,這十年以來,陣列光波導取得了哪些技術進步?背后突破了哪些難點?
鄭昱:這是一個很好的問題。其實在2014年,我們開始做光波導技術時,就同時探索了三個方向:陣列光波導、衍射光波導和體全息光波導。印象中我們做的第一臺陣列光波導樣機還是一維的,也就是只在一個方向實現出瞳擴展。
而今天發布的Meta Ray-Ban Display,可以確定它使用了陣列光波導的二維擴瞳技術。從一維擴瞳走向二維擴瞳,這是一個巨大的進展。大家可能記得Lumus的第一代陣列光波導光機,它的鏡片旁邊有一個比較大的黑色方塊,那就是投影模組。隨著二維陣列光波導的出現,投影模組體積能夠大幅縮小,并且做到和普通眼鏡鏡腿差不多的尺寸,這是一個非常重要的突破。
良率方面,我還記得當時我們做一維陣列光波導時,良率非常低。那時候業界甚至有說法認為一維陣列光波導很難量產。但今天,一維陣列光波導已經有很多廠家在使用,良率能做到95%以上,成本也非常可控。既然一維陣列光波導能從“不可能量產”到“可以量產”,那么同樣地,二維陣列光波導的量產今天也已經實現了突破。Meta Ray-Ban Display將在10月于美國線下門店發售,售價800美元,這充分證明二維陣列光波導的量產是沒有問題的。
在2021年,我們靈犀微光率先推出了二維陣列光波導。而今天Meta的產品也再次向大家證明,二維陣列光波導是可以實現量產的。
所以,這兩個階段都是從“不可能”到“可能”的演變:從體積較大到逐漸輕量化、小型化,再到如今接近普通眼鏡的形態。另外,陣列光波導已經踏入可量產、成本可控的階段。這就是過去十年陣列光波導領域,包括我們公司在內取得的巨大進步。
案山子:您前面提到靈犀微光初期陣列、衍射、體全息光波導都有關注,陣列光波導相較于另外兩種波導都有哪些特點以及差異?
鄭昱:剛才我提到有三條技術路線,其實每條路線這幾年來都經歷了飛躍式的發展。衍射光波導也是如此。最開始我們用的是一維衍射光柵,后來代表性產品HoloLens出現,它第一次采用了二維衍射光柵來做產品。
對于衍射光波導,它其實有幾個突出的技術問題,這幾年我也在不同場合分享過:第一是顏色問題。由于衍射原理的限制,衍射光波導的顏色不均勻性比較明顯。第二是正面漏光,用戶從外面很容易看到顯示內容,這會帶來一定的信息泄露風險。第三是光學效率。衍射波導對光能的利用率相對較低,因為存在多級次衍射,主級次的高能效率會被其他級次分散掉。當然,過去兩年衍射波導也有不少進展,比如光學效率正在逐步提升,顏色問題也有一定優化。
相比之下,陣列光波導從原理上就不存在顏色和彩虹效應的問題。在二維陣列光波導中,光能利用率基本能達到5%以上,因此可以實現3000到4000尼特每流明的亮度,這比目前普通的納米壓印級別的衍射波導大約提升了兩到三倍。
再看正面漏光。Meta最新的眼鏡,從外部幾乎看不到內部的顯示內容。據他們報告,鏡片外部反射率在2%以下,如果再加上一些特殊的透射處理,其實陣列光波導完全可以做到1%以內。這與現有的衍射技術相比,是一個非常明顯的優勢。我相信Meta在選擇陣列光波導時,也慎重考慮了這一點。
在顏色表現方面,Meta眼鏡支持拍照和照片預覽,良好的色彩表現非常重要。這也是我認為Meta此次選擇陣列光波導的重要原因之一。綜合來看,Meta這款眼鏡采用陣列光波導加上LCoS屏,是一個非常理想的匹配方案。
案山子:Meta Ray-Ban選擇了LCoS顯示面板,為什么會采用該方案,它與陣列光波導搭配更好?
鄭昱:為什么這次Meta選擇了LCoS?我認為有幾方面的考慮。首先是成本。目前絕大多數Micro-LED還是以單色為主,如果要做單片全彩的Micro-LED依然非常困難。國內一些公司在全彩方向上做得不錯,通過X-Cube合色實現彩色顯示,但即便如此,紅光的表現和效率仍然不高,并且彩色Micro-LED的成本總體上還是比LCoS要高。另外我之前也提到,我認為L2級別的AR眼鏡一定需要全彩顯示,所以現階段,LCoS是一個非常合適的方案。
在光學選擇方面,很多人可能存在一個誤區,認為Micro-LED必須搭配衍射光波導,LCoS必須搭配陣列光波導,其實并不是這樣的。從光波導的角度來看,陣列光波導幾乎可以搭配任何顯示源,包括LCoS、Micro-LED、Micro-OLED,甚至DLP或者MEMS。
例如,Micro-LED與陣列光波導的結合同樣會是一個非常好的方案。其根本原因在于陣列光波導本身光效更高,因此無論搭配哪種顯示源,都能帶來更好的能效表現。當然,隨著Micro-LED技術不斷發展,如果它的成本下降、分辨率提升,未來不排除Meta會改用Micro-LED。
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Meta Ray-Ban Display鏡片特寫,圖源:網絡
案山子:目前Micro-LED與LCoS成本差別有多大?是否意味著L2級別眼鏡LCoS會更有市場?
鄭昱:LCoS已經是一個非常成熟的產業,它基于液晶技術,成本相對較低。相比之下,Micro-LED仍然是一項新興的顯示技術,目前兩者在成本上還存在不少差距。未來如果Micro-LED的產業化進展順利,也許有機會在成本上與LCoS持平,但短期內依然存在挑戰。
今天Meta選擇了LCoS,我認為在未來一到兩年內,LCoS會是非常重要的方案。不過Micro-LED也在快速發展,尤其是在全彩方向上。隨著它逐漸成熟、成本下降,我相信在L2級別的AR眼鏡中,Micro-LED也會占據一席之地。最終,兩者可能會并存。需要補充的一點是,Micro-LED相比LCoS的一個優勢在于體積更小。由于LCoS并非自發光,需要背光系統,因此在相同分辨率下,Micro-LED的模組會更加輕巧。
案山子:Meta Ray-Ban Display宣稱最高亮度已經能到5000尼特了,AR眼鏡需要多少亮度才能滿足使用?
鄭昱:Meta這次做到5000尼特的入眼亮度,確實是一個不錯的水平。一般來說,2000~3000尼特的亮度在普通室外環境下就能看清楚,而且相對比較舒適。Meta選擇做到5000尼特,更多是考慮在一些光照很強的場景下依然能正常使用。比如在國外,人們喜歡外出旅游,在沙灘等戶外環境下光強非常高,這時入眼亮度需要提升到4000尼特甚至更高,才能保證舒適使用。
這個情況可以類比手機屏幕。正常室內亮度下我們看手機完全沒有問題,但在陽光強烈的夏日或海邊,就必須把屏幕亮度調高才能看清。同樣的邏輯,Meta能做到5000尼特,意味著它能適應各種使用場景,這是很有必要的。
至于如何實現這么高的亮度,主要有兩方面原因:第一,陣列光波導的光效本身就比其他方案高出一個量級;第二,LCoS作為背光系統,也能把亮度拉得比較高,可以實現10流明單位。二者結合,入眼亮度達到5000尼特并不奇怪。
案山子:能否對比一下Micro-LED與LCoS同等亮度下的功耗差距?
鄭昱:拋開光波導器件,單獨討論光機,并且限定在全彩顯示的范圍內:當APL(Average Pixels Lit,平均點亮像素比例)小于一定值時,Micro-LED光機會更有優勢。
舉例來說,如果只是做簡單的信息提醒,比如顯示一個小圖標,這種情況下點亮的像素很少,Micro-LED在功耗方面就會占優。但如果要觀看視頻,需要幾乎所有像素都點亮,這時LCoS和Micro-LED的功耗差距其實并不大。換句話說,在半幅畫面甚至全幅畫面顯示時,LCoS反而可能更有優勢。
總體來看,兩者的綜合功耗差別并不會特別大。在這種情況下,波導的選擇可能更加重要,比如陣列光波導,它能夠把光效提升一個量級(大約2~3倍),這對于降低整體能耗非常關鍵。
案山子:有什么方法可以弱化陣列光波導的光學區域,使其看起來一體性更強?
鄭昱:一般來說無論采用哪種光波導——體全息、衍射還是陣列,它的鏡片都會和普通鏡片有一些差異,這是無法避免的,因為它需要對光進行處理。問題在于,如何把這種差異做得更不可見、更不明顯?我覺得這是一個非常有意思的課題。
就我觀察,Meta這次的產品采用的陣列光波導,它有兩個導光部分:一塊是位于眼前的顯示區,另一塊是邊緣的耦入區。從外觀上看,耦入區仍然存在一定的條紋感;但在耦出部分,根據我看到的現場圖片,它從正面來看幾乎不可見,只有在某些側面角度才會略微看到。
我們靈犀微光也做了大量工作,目前已經能在很大程度上減弱這些條紋。我們下一代產品,這些可見條紋會進一步被削弱,能做到在非特定角度幾乎不可見。現階段,我們可以保證這些條紋既不會影響佩戴者觀看圖像,也不會讓外部觀察者捕捉到顯示內容,這對用戶隱私保護非常重要。。
案山子:我了解到目前陣列光波導正在從原有的貼合工藝升級為鍵合工藝,對此您是怎么看的?
鄭昱:陣列光波導有一個非常重要的環節,就是要把多片平行的玻璃片貼合在一起,這也是工藝上最關鍵的流程之一。一般來說有兩種方式:
第一種是使用光學膠水。我們會選用折射率和玻璃接近的光學膠,把兩片玻璃粘合在一起。
第二種是采用分子鍵合。因為玻璃本質上是二氧化硅,而二氧化硅之間可以通過化學處理重新形成硅氧鍵。這樣兩片玻璃之間就能直接建立新的化學鍵,實現無膠水的直接鍵合。這種方式的優點是外觀更加透明通透。我給你看一個靈犀微光做的二維陣列光波導片,它采用了鍵合技術,可以看到光柵條紋已經相當弱了,從外觀上幾乎看不出來。
其次,鍵合工藝的另一個優勢在于良率和穩定性。陣列光波導需要盡可能接近絕對平行的反射面,一旦膠水層一邊厚一邊薄,就會導致兩面不平行,從而影響成像質量。而鍵合工藝能在這方面提供更好的保障。
當然,鍵合技術也并非沒有缺點。在高溫、高壓或高濕環境下,它的穩定性會受到一定影響,所以最終還是要根據產品的應用場景來綜合判斷。
總的來說,目前來看,無論是膠水工藝還是鍵合工藝,它們都已經能夠進入量產階段,兩者工藝各有難點也各有優劣,不能簡單說誰好誰壞。
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靈犀微光官網展示的二維陣列光波導,圖源:靈犀微光
案山子:衍射光波導在基底材料上有很多選擇,比如樹脂、玻璃甚至碳化硅,陣列光波導有這方面的探索嗎?
鄭昱:對于光波導來說,折射率肯定是越大越好。因為它依賴全內反射,折射率越大,光就越不容易從波導中泄露出去,能更好地導向眼睛,這是一個很本質的物理規律。
從材料角度看,現在常見的有樹脂、玻璃以及碳化硅。產業上大家當然希望能用樹脂來做波導,因為樹脂輕、成本低。但遺憾的是,不論是陣列、衍射還是體全息路線,樹脂的表現都不夠理想。主要問題在于它的穩定性,樹脂材料不如玻璃牢固和長期可靠,所以目前玻璃依然是主流選擇。
最近因為Orion采用了碳化硅,碳化硅波導受到了不少關注。碳化硅確實有個顯著優勢,就是折射率比玻璃更高。但它的問題也很明顯:透光率相對較低,通常在60%~70%左右,不如玻璃的90%以上。另外,從成本上看,要把碳化硅做到足夠輕薄并適合做眼鏡鏡片,目前代價還是很高的。
我認為碳化硅更適合在L3階段(也就是市場角大于50°的產品)去嘗試。在L2階段,也就是20°~30°市場角的產品里,碳化硅沒有太大必要。到了L3階段,除了碳化硅衍射波導,其實還有一個很有競爭力的方案,就是陣列光波導。陣列方案即便用玻璃,也能實現大于50°的視場角,并且在色彩表現上比衍射波導要好得多。因為市場角越大,衍射波導的色散和彩虹效應會更加明顯,而陣列在這方面表現相對穩定。
所以總體來看,L3階段大致有兩條路線:一種是碳化硅衍射波導,另一種是玻璃陣列光波導。我個人認為,從成本、量產性和性能綜合比較,陣列的優勢更大,而且隨著視場角的提升,這個優勢會愈發明顯。
案山子:能否進一步講解陣列中一維擴瞳跟二維擴瞳的區別?后者的難度體現在什么地方?
鄭昱:本質上,一維擴瞳只在橫向維度上做擴展,而二維則同時在橫向和縱向兩個維度上擴展。縱向擴展對工藝和設計的要求更高,因為縱向通常會有10條、15條甚至20條以上的光柵陣列來做全反射,而一維光柵一般只需要7~8條。
光柵條數越多,對工藝的挑戰就越大。因為陣列波導的制造工藝里有一道關鍵工序,就是把不同層的玻璃薄片疊合在一起,并且要保證每一層都絕對平行。如果是一維結構,層數少,工藝難度相對可控;但在二維結構里,可能要疊二、三十層,難度就會呈幾何級增長。
其次,我們最終看到的圖像,其實是橫向擴瞳和縱向擴瞳疊加的結果。這就意味著我既要保證橫向各個反射面的平行度,又要保證縱向的平行度。而且一旦某一個面出現偏差,最終顯示效果就會明顯受損,這就是所謂的疊加效應。
再說量產的指標。二維陣列光波導能否穩定量產,首先取決于EV良率。一維的EV良率必須先做到95%以上,二維才能在此基礎上進一步擴展。而二維擴展部分的良率也必須維持在80%左右,兩者相乘下來,整體良率大概能達到70%~80%。所以可以看出,二維結構對工藝精度和量產一致性的要求相對于一維是大大提升的。
案山子:陣列光波導的鏡片在形狀、厚度、尺寸等可調整性方面是否會偏弱一些?
鄭昱:對于陣列光波導來說,它的縱向擴瞳和橫向擴瞳區域是固定存在的。除了這兩個區域之外,鏡片的外形基本上都可以定制,無論是圓的、方的、大的還是小的,都沒有太大問題。
至于鏡片尺寸,其實也并沒有嚴格要求。它主要取決于眼動范圍。比如有些人頭部較寬,那么兩個鏡片的間距就要拉大,也就是說,鏡片大小和間距主要由眼動范圍決定。
我認為未來的眼鏡市場會出現多種不同間距、不同大小的產品。你看,Meta這次就發布了三款不同的眼鏡。眼鏡和手機不同,手機的形態大多方方正正,差異有限,而眼鏡的外形差異會更大。所以未來根據不同人群的需求和喜好,定制不同的鏡片尺寸和形態,這可能是一個趨勢。
案山子:陣列光波導的Eyebox能做到什么程度?
鄭昱:結合Meta的現場發布會,以及我們自身的經驗來看,出瞳距離一般就是正常佩戴眼鏡時的距離,大約在10~15mm,如果再大一些,可能會到18mm左右。
至于眼動范圍,常見的設計大約是10mm × 10mm,這樣既方便佩戴,也符合陣列光波導的設計要求以及當前AR眼鏡整體的設計參數。
案山子:陣列光波導能否使用一拖二方案?
鄭昱:其實現在很多衍射光波導會采用一拖二的技術方案,我覺得這也挺有意思的。它最大的好處就是可以節省一個光機,從而降低成本。從技術角度來說,一拖二是可行的,但問題在于,它的光機通常會放在中間位置,這樣體積就會比較大,外觀上也可能顯得笨重。如果眼鏡廠商能接受這樣的設計,其實也是一個不錯的方案。我們也有能力為眼鏡公司設計陣列光波導的一拖二方案。
對于一拖二,我更建議使用二維陣列波導。如果采用一維方案,光機往往集中在鼻梁區域,會顯得很大、很沉,不太美觀。而二維陣列波導能縮小光機體積,讓設計更加合理。
這次Meta發布的是單目產品,但如果要做雙目方案,陣列光波導的一拖二也會是一個很好的選擇。尤其是陣列本身光效更高,用在一拖二上可以減少光效損失。畢竟一個光機需要同時為兩個鏡片提供光能,高光效在這里就顯得尤為重要。
案山子:如何看待陣列光波導量產性偏弱的問題?
鄭昱:我覺得量產是一個非常好的話題。Meta這次發布了800美金的眼鏡,其中還包括肌電手環,這背后其實證明了陣列光波導的成本不會太高,量產是完全可行的。
從更大的角度看,無論是衍射光波導還是折射光波導,它們在量產上都面臨同樣的核心問題:高精度工藝和量產效率。陣列光波導也好,刻蝕型衍射光波導也好,對精度的要求都在不斷提高。只有精度越高,顯示效果才會更好,畫面更細膩、更清晰,同時還能減少雜散光等不良效應。
衍射光波導的發展路徑就是一個例子:從早期的納米壓印,逐步升級到刻蝕,再到光刻,本質上就是不斷提升精度的過程。陣列光波導也是如此,從一維到二維,再到更大視場角的二維,對精度和工藝的要求都會越來越高。衍射光波導有現成的工藝路徑可依循,而陣列光波導同樣需要隨著精度的提高不斷改良設備和工藝。
歸根到底,兩者量產要解決的問題是一樣的:設備精度要提升,工藝精度要提升。這也是靈犀微光一直在努力的方向。從一維光波導最初只有幾十個百分點的良率,到如今達到95%,再到二維光波導從個位數的良率逐步提升到一個更高水平,這就是一個必經過程。本質上是設備升級和工藝改良推動的結果。
所以從趨勢上看,陣列光波導的良率提升和成本下降是必然的,也是完全可實現的。至于具體良率,這需要看標準如何定義。如果以Meta的標準來看,我相信,在一到兩年內,這個數值完全有機會提升到90%以上,就跟我們當初一維光波導經歷的過程一樣。
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光博會期間出現的陣列光波導產品,圖源:VR陀螺
案山子:我了解到靈犀微光今年在杭州新增了一條陣列光波導產線,我想了解一下一條產線建設成本多高?目前量產的自動化水平如何?
鄭昱:從產線角度來看,陣列光波導有一個比較大的優勢。同樣的產能規模,比如按10萬片或百萬級來算,它的投入成本會比刻蝕衍射波導低不少。這里暫且不討論納米壓印,因為未來它在彩色波導上的地位可能會逐漸降低。
目前如果要建設一條完整的刻蝕或光刻產線,投入基本都在10億以上;而陣列光波導的投入會少很多。因此,在固定資產投入方面,陣列光波導遠低于衍射方案。
我們現在在杭州設立的這條產線,產能可以覆蓋10萬片。而且這條產線是可復制的,只要在現有中試線的基礎上進行同等規模的擴展,就可以實現百萬片的產能,整體投入仍然會比衍射波導的產線低不少。但總體來看,我們的成本明顯更低。這也是為什么我認為在L2級別,未來陣列光波導依然有較大優勢。如果良率能夠提升到90%以上,整體成本甚至會比刻蝕類衍射方案更低。
關于自動化,陣列波導廠商都在積極推進。目前我們已經實現了一部分的自動化水平,今年預計能夠完成整體的自動化。隨著陣列光波導行業整體實現高度自動化,設備的標準化水平也會更高,行業發展速度也會隨之加快。
過去在衍射光波導領域,無論是納米壓印機、光刻機還是刻蝕機,相關設備都比陣列所需的設備更成熟,因此大家普遍認為衍射光波導更容易量產。但隨著陣列光波導在設備和工藝上逐步補齊差距,它在量產能力上并不會比衍射方案遜色。
觀眾提問:陣列波導二維設計是否存在專利問題?
鄭昱:先說一維設計。之前Lumus有一個基礎性的專利,但在2021年已經到期了。至于二維設計,Lumus手上也掌握一些專利,靈犀微光同樣擁有大量相關專利。我們目前總體擁有290項專利,在國內AR光波導賽道中數量應該是排在第一位的,里面就包含了大量關于二維設計的專利。相比一維,二維光柵的設計靈活性更強,因此它的專利問題并不像一維那么明顯。
觀眾提問:除了光波導,后續是否會出現更加契合AR眼鏡的光學?
鄭昱:之前我說過一句話:十年前我剛創辦靈犀微光的時候,市場的主流是三種技術路線;十年后的今天,2025年,主流依然還是這三種技術路線。光學行業有一個特點,它的發展速度沒有那么快,因為它涉及到材料和工藝的迭代。未來五年內,主流依然會是這三種:表面浮雕光柵、幾何陣列光波導,以及體全息。
這十年中,確實有不少人提出過不同的方案,比如LBS激光掃描、曲面棱鏡等,但這些方案最終還是一種過渡形態。真正能實現量產、并且在顯示效果上達到較高水平的,仍然是前面提到的三大路線。
在這三大主流路線中,陣列光波導和表面浮雕光柵在工藝和產業化上的進展相對更快,產業化的程度也更高。我認為它們在設計、性能以及量產能力上具備優勢,因此未來五年內仍將占據主導地位。
光學行業除了設計和研發,還有一個非常關鍵的環節是量產與產業化。只有產業越成熟,自動化設備越完善,工藝穩定性越高,成本才能更低,最終產品價格才會被消費者接受。
當然,如果到L4空間計算階段,設備支持70度以上視場角度,可能會有新的路徑出現。十年后的技術發展,我們能從一些前沿論文中略窺一二,比如激光電離空氣的介質顯示方案等等。以陣列光波導為例:它最早是Lumus在2000年申請的專利,而我們靈犀微光從2014年開始研發,走到現在,已經經歷了十余年的過程。可以說,從實驗室方案到產業落地,往往需要10~20年的時間。所以,從產業角度來看,短時間內AR光學不會有太大變化。但從科研角度,這些探索性的方案依然具有很高的研究價值。
觀眾提問:目前二維陣列光波導成熟度比較高的公司有哪些?
鄭昱:從全球范圍來看,真正能夠實現成熟量產的公司目前非常有限。國外主要代表是Meta的供應商Lumus(由肖特負責生產);在國內,我們靈犀微光在陣列波導這個方向已經深耕了10年,就我們自身而言,無論是在設計還是量產能力上,基本已經和Lumus及肖特(設計+生產)達到了同等水平。
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靈犀微光系列產品展示,圖源:靈犀微光
觀眾提問:目前陣列光波導的FoV能做到什么水平?
鄭昱:從FOV的角度來說,原則上我們可以做到70°以上的視場角。但是從行業現狀來看,如果要把產品做得接近普通眼鏡的形態,大多數廠商仍然停留在L2級別,也就是20°~30°左右的視場角。
因此,視場角的提升不僅依賴光波導本身,還需要整機廠商和應用廠商的配合,才能真正落地。
觀眾提問:聽說靈犀微光會在本月26號舉辦新品發布會,有什么可以透露的?
鄭昱:一句話概括,如果你想開發一副跟Meta一樣甚至更好的眼鏡,我們靈犀微光可以給您提供陣列光波導最新解決方案。
觀眾提問:您如何看待AI眼鏡的未來市場,它會像藍牙耳機一樣快速普及嗎?
鄭昱:這次Meta發布了三款眼鏡,之前它們給出了一個預測:未來兩年內,Meta所有眼鏡的出貨量將達到2000萬臺,這里包括帶顯示的以及不帶顯示的眼鏡。
作一個對比,AirPods在第一年大約賣出了1000萬臺左右。因此,從數量上來看,智能眼鏡市場顯然存在非常大的普及空間。
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