AR眼鏡被視為最有可能取代智能手機的下一代個人終端。
在過去的一年中，全球廠商AR眼鏡產(chǎn)品扎堆發(fā)布，國內AR企業(yè)，如雷鳥創(chuàng)新、Rokid、XREAL、INMO影目科技等企業(yè)接連發(fā)布新品并完成新一輪融資進程，以錘子科技前合伙人吳德周創(chuàng)立的AR眼鏡品牌ARknovv為代表的一批初創(chuàng)企業(yè)新入局AR賽道，還有不少互聯(lián)網(wǎng)大廠都發(fā)布了AR眼鏡新品：小米正式發(fā)布無線AR眼鏡探索版，OPPO展出新一代智能眼鏡OPPO Air Glass 2，中興努比亞推出AR智能眼鏡nubia Neovision Glass，聯(lián)想發(fā)布新一代輕量化AR眼鏡晨星G2 light等。
競爭格局的形成是促使AR技術即將爆發(fā)的關鍵因素。國際科技巨頭如蘋果、谷歌、微軟等積極布局AR領域，計劃在未來幾年推出創(chuàng)新的AR眼鏡產(chǎn)品，為AR行業(yè)注入了新的活力，也增強了其他企業(yè)和投資者對市場的信心。同時，新興的科技公司和創(chuàng)業(yè)企業(yè)通過技術創(chuàng)新和市場細分，不斷探索AR技術的新應用場景和商業(yè)模式，推動了行業(yè)的多元化發(fā)展。
除此之外，AR技術的爆發(fā)背后還由多個維度的因素進行推動，包括技術進步、市場需求、資本推動、政策支持、社會影響以及生態(tài)系統(tǒng)構建等等。
首先，風險投資和產(chǎn)業(yè)資本對AR領域的投資持續(xù)增加，各地政府對高新技術的扶持政策，包括資金支持、稅收優(yōu)惠等，為AR技術的研究和應用提供了充足的資金支持，創(chuàng)造了有利條件。同時，消費者對于新奇體驗的追求，推動了AR應用在游戲、教育、醫(yī)療等領域的廣泛嘗試，吸引了越來越多的用戶關注。同時，科技公司和創(chuàng)業(yè)公司對AR領域的熱情和投資不斷增加，加快了AR技術和產(chǎn)品的迭代與發(fā)展。
當然，技術進步是推動AR發(fā)展的核心動力。在硬件方面，新型顯示技術和光學方案如Micro LED和幾何光波導的發(fā)展，顯著提升了AR眼鏡的顯示效果和用戶體驗。這些技術使得AR眼鏡在亮度、對比度和反應速度等方面有了大幅改進，同時設備的體積和重量也得到了優(yōu)化。軟件平臺方面，蘋果、谷歌等公司推出的AR開發(fā)平臺如ARKit和ARCore，極大地簡化了AR應用的開發(fā)過程，促進了AR內容的豐富和多樣化。
一直以來，顯示方案是限制AR眼鏡的發(fā)展的關鍵因素之一。
2012年，谷歌推出全球第一款消費級AR眼鏡，將AR技術拉進大眾視野。但是，這款AR眼鏡采用的棱鏡方案在透光率有天然缺陷，無法實現(xiàn)完全透明和全天候佩戴的AR光學要求，而符合該要求的光波導當時在技術成熟度和良品率等層面都還有欠缺。
就在這個時候，理湃光晶成立，成為國內最早開展AR近眼顯示和光波導技術及其產(chǎn)品的研發(fā)的企業(yè)。
目前，理湃光晶已經(jīng)成為全球領先的AR光波導顯示器件及其方案的提供商，在幾何光波導領域擁有完全獨立自主的核心知識產(chǎn)權，實現(xiàn)幾何光波導二維擴瞳技術的量產(chǎn)，其針對高性能光學玻璃的分子鍵合工藝，解決了量產(chǎn)中幾何光波導良品率低的問題，提供了一套AR近眼顯示的更優(yōu)解決方案。
01 自主創(chuàng)新分子鍵合技術，攻克量產(chǎn)難題
比起AR技術，VR（虛擬現(xiàn)實）是一個獨立的、可替換現(xiàn)實的人工虛擬環(huán)境，在大眾的日常生活中更為常見，主要應用于游戲娛樂。VR的視覺呈現(xiàn)方式是阻斷人眼與現(xiàn)實世界的連接：戴上VR設備，用戶可以體驗到一個完全不同且栩栩如生的數(shù)字世界，獲得沉浸式體驗。
雖然都是虛擬成像，但是AR是將虛擬信息投射到現(xiàn)實物理環(huán)境中，在空間上增強物理世界，達到虛實融合、相互增強的效果，在人眼與現(xiàn)實世界連接的情況下，疊加全息影像，加強其視覺呈現(xiàn)，其應用范圍更為廣闊，能夠融入大眾生活工作的各個場景當中。
理湃光晶董事長李偉認為，VR的使用場景是客廳，最終的市場體量將與游戲機相似，而AR的使用場景更為廣泛，其市場體量可以達到智能手機的量級。
由于AR是一種將虛擬信息與真實世界巧妙融合的技術，所以戴上AR眼鏡后，用戶的視野中仍然要有真實世界的影像，這也就要求AR的光學方案需要同時滿足兩個功能，一方面要透過真實環(huán)境的場景信息，另一方面將微顯示屏輸出的虛擬圖像信息傳輸?shù)饺搜�，從而實現(xiàn)圖像增強。
AR眼鏡的光學成像系統(tǒng)由微型顯示屏（LCOS、LBS、Micro OLED、Micro LED等）和光學元件（棱鏡、自由曲面、BirdBath、光波導等）組成，其中，光波導作為形態(tài)上最接近現(xiàn)有近視眼鏡的顯示器件，被普遍認為是未來AR眼鏡的主流光學解決方案。
光波導可以分為幾何光波導和衍射光波導兩種。
理湃光晶選擇的幾何光波導由陣列排布的反射或折射棱鏡組成，基于傳統(tǒng)的折反射光學原理，在“反射－折射”的重復過程中，避免衍射光波導的色散問題，同時實現(xiàn)高分辨率、全彩顯示、超薄等優(yōu)點。
在此之前，幾何光波導的專利主要由以色列企業(yè)Lumus掌握，如果想要生產(chǎn)幾何光波導則需要獲得專利授權或者構建專利池來突破封鎖。在公司成立一年后，理湃光晶研發(fā)出幾何光波導鏡片并申請了國內首個幾何光波導的核心專利。截至目前，理湃光晶在幾何光波導領域已經(jīng)擁有完全獨立自主的核心知識產(chǎn)權。
幾何光波導的主要難點在于二維擴瞳的設計和量產(chǎn)中的良率控制。
幾何光波導的生產(chǎn)過程可以看作是玻璃的切割、拋光、鍍膜和貼合。其中，玻璃的切割、拋光、鍍膜三個步驟由于過去消費電子產(chǎn)品的快速發(fā)展，已經(jīng)積累了相當成熟的產(chǎn)業(yè)鏈，主難點體現(xiàn)在貼合，原本采用的人工膠水貼合需要一次性貼合30片玻璃，不能出現(xiàn)操作偏差，因此這一步驟的良品率較低，很難實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。2015年，理湃光晶研發(fā)出不需要膠水能夠一次性貼合所有玻璃的分子鍵合技術。李偉表示，“分子鍵合技術通過破壞原有的分子鍵后，再將分子鍵重組的方式進行生產(chǎn)，這樣既可以保證產(chǎn)品的顯示效果，也能保證產(chǎn)品的良率。經(jīng)過多年的迭代升級，我們在貼合這一步驟的良率已經(jīng)接近100%，能夠保證產(chǎn)品在實驗室階段和量產(chǎn)階段的性能一致性。”
此外，基于分子鍵合技術，理湃光晶還開拓了手機、光通信等零部件生產(chǎn)中的玻璃貼合工序的加工服務，在AR爆發(fā)之前實現(xiàn)自我造血。“這些產(chǎn)品已有成熟的市場，分子鍵合技術不僅能夠保證生產(chǎn)良率，還能夠提升顯示效果。我們向國內外手機廠商以及光通訊領域企業(yè)進行送樣，目前的反饋都還不錯，預計將成為我們業(yè)務的新拓展點。”
02 堅定幾何光波導技術路線，突破二維擴瞳
幾何光波導這一概念從以色列企業(yè)Lumus提出至今已有近20年的時間，主要以一維擴瞳產(chǎn)品形態(tài)出貨，但是一維擴瞳的光機體積較大，不符合AR企業(yè)和用戶接近于近視眼鏡的AR眼鏡形態(tài)預期。
二維擴瞳能夠同時實現(xiàn)垂直和水平雙向出瞳拓展，能夠保障更大的眼動范圍，更符合人眼的活動特征，同時還能將光機體積縮小至近視眼鏡鏡腿大小，被認為是消費級AR眼鏡的更優(yōu)解。
李偉表示，由于衍射光波導的二維擴瞳設計更容易實現(xiàn)，在過去的幾年中，無論是投資人還是客戶都曾建議理湃光晶布局衍射光波導，兩個方向同時推進。“我們團隊都是光學行業(yè)背景出身，我們堅定地選擇幾何光波導是因為二維擴瞳幾何光波導在光效和顯示效果層面都有突出的表現(xiàn)。”據(jù)筆者了解，衍射光波導是的漏光嚴重，帶來雙面顯示的問題，一方面對于用戶而言存在隱私保護性和倫理風險，另一方面漏光導致其他人無法與佩戴者進行眼神交流，這是技術難以解決的問題。
2022年，理湃光晶成功突破幾何光波導二維擴瞳技術。
二維擴瞳光波導不僅對光學設計要求提高一個臺階，也在生產(chǎn)工藝上也更為嚴苛。一維擴瞳光波導通過膠水貼合進行生產(chǎn)的顯示效果還在可接受范圍內，那么二維擴瞳光波導更多的反射面數(shù)量不僅會導致良率直線下降，還會導致顯示效果不佳等問題。理湃光晶基于自主創(chuàng)新的分子鍵合技術，輕松克服了二維擴瞳在貼合工序上的難題。
李偉表示，幾何光波導的另一優(yōu)勢體現(xiàn)在生產(chǎn)制造中設備和材料的技術成熟度和供應鏈完備度，所有的設備材料都可以實現(xiàn)國產(chǎn)自主可控。衍射光波導分為表面浮雕光柵和體全系光柵，通過納米壓印和全息材料曝光的方式，配合半導體刻蝕工藝進行生產(chǎn)。目前納米壓印工藝因模板設計、壓印誤差、投入產(chǎn)出比等問題工藝難度大；體全系光柵受制于光敏材料的研發(fā)和穩(wěn)定性等問題不確定性更高。
2023年末，理湃光晶實現(xiàn)二維擴瞳幾何光波導的量產(chǎn)，并于今年2月面向市場推出二維擴瞳產(chǎn)品，目前已獲得海外廠商訂單。
03 推進更大產(chǎn)能落地，等待行業(yè)爆發(fā)
對于理湃光晶的企業(yè)定位，李偉表示，理湃光晶不只是一家技術研發(fā)企業(yè)，還是一家能夠實現(xiàn)大批量生產(chǎn)的生產(chǎn)制造企業(yè)。“對生產(chǎn)制造型企業(yè)，質量是最關鍵的部分。”
2022年，理湃光晶在江蘇建成了昆山生產(chǎn)基地，該工廠面積超3000平方米，能夠支撐一年10萬套的產(chǎn)能，并通過完善的上游供應商的管控體系以及來料、生產(chǎn)過程和出貨產(chǎn)品的全流程檢查體系，保證產(chǎn)品質量和一致性。“在與海外廠商對接的過程中，他們表現(xiàn)出對我們的技術、專利和工藝的認可，但對我們的量產(chǎn)能力有所質疑，因此，我們計劃在今年推進更大廠房的建設，廠房面積將在1.5萬至2萬平方米。”
目前，理湃光晶的產(chǎn)品主要以光波導鏡片和光機的模組形式進行銷售，已經(jīng)廣泛應用于B端的工業(yè)、醫(yī)療、教育、安防等場景和C端消費市場。
面向未來，李偉透露，理湃光晶要做更大的屏幕、更高的清晰度和色彩還原，持續(xù)提升。他們將在繼續(xù)保證B端市場訂單交付的同時，加大對C端市場的投入。他表示，“B端的生態(tài)搭建已經(jīng)趨于完善，例如在工業(yè)場景中已經(jīng)有很多標準軟件可以使用。但是C端是真正決定AR能夠走入大眾生活的，目前還沒有真正大批量銷售的C端產(chǎn)品。據(jù)了解，今年meta將發(fā)布第一款光波導智能眼鏡，于明后年進行批量銷售，2026年，蘋果也將發(fā)布首款智能眼鏡，因此我們認為明年會是行業(yè)爆發(fā)的時間點，而我們要做的就是等待。”
在行業(yè)爆發(fā)前夕，理湃光晶已經(jīng)做好準備。
