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(nèi)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(shù)即將爆發(fā)的關(guān)鍵因素。國際科技巨頭如蘋果、谷歌、微軟等積極布局AR領(lǐng)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(shù)創(chuàng)新和市場細分，不斷探索AR技術(shù)的新應(yīng)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(shù)的爆發(fā)背后還由多個維度的因素進行推動，包括技術(shù)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(gòu)建等等。
首先，風(fēng)險投資和產(chǎn)業(yè)資本對AR領(lǐng)域的投資持續(xù)增加，各地政府對高新技術(shù)的扶持政策，包括資金支持、稅收優(yōu)惠等，為AR技術(shù)的研究和應(yīng)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(yīng)用在游戲、教育、醫(yī)療等領(lǐng)域的廣泛嘗試，吸引了越來越多的用戶關(guān)注。同時，科技公司和創(chuàng)業(yè)公司對AR領(lǐng)域的熱情和投資不斷增加，加快了AR技術(shù)和產(chǎn)品的迭代與發(fā)展。
當然，技術(shù)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(shù)和光學(xué)方案如Micro LED和幾何光波導(dǎo)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(shù)使得AR眼鏡在亮度、對比度和反應(yīng)速度等方面有了大幅改進，同時設(shè)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(yīng)用的開發(fā)過程，促進了AR內(nèi)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(guān)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(shù)拉進大眾視野。但是，這款A(yù)R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(xué)要求，而符合該要求的光波導(dǎo)當時在技術(shù)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(nèi)最早開展AR近眼顯示和光波導(dǎo)技術(shù)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(lǐng)先的AR光波導(dǎo)顯示器件及其方案的提供商，在幾何光波導(dǎo)領(lǐng)域擁有完全獨立自主的核心知識產(chǎn)權(quán)，實現(xiàn)幾何光波導(dǎo)二維擴瞳技術(shù)的量產(chǎn)，其針對高性能光學(xué)玻璃的分子鍵合工藝，解決了量產(chǎn)中幾何光波導(dǎo)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(shù)，攻克量產(chǎn)難題
比起AR技術(shù)，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(yīng)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(shè)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(yīng)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(shù)，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(xué)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(xué)成像系統(tǒng)由微型顯示屏（LCOS、LBS、Micro OLED、Micro LED等）和光學(xué)元件（棱鏡、自由曲面、BirdBath、光波導(dǎo)等）組成，其中，光波導(dǎo)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(xué)解決方案。
光波導(dǎo)可以分為幾何光波導(dǎo)和衍射光波導(dǎo)兩種。
理湃光晶選擇的幾何光波導(dǎo)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(xué)原理，在“反射－折射”的重復(fù)過程中，避免衍射光波導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)則需要獲得專利授權(quán)或者構(gòu)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(dǎo)鏡片并申請了國內(nèi)首個幾何光波導(dǎo)的核心專利。截至目前，理湃光晶在幾何光波導(dǎo)領(lǐng)域已經(jīng)擁有完全獨立自主的核心知識產(chǎn)權(quán)。
幾何光波導(dǎo)的主要難點在于二維擴瞳的設(shè)計和量產(chǎn)中的良率控制。
幾何光波導(dǎo)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(shù)。李偉表示，“分子鍵合技術(shù)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(shù)，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(wù)，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(shù)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(nèi)外手機廠商以及光通訊領(lǐng)域企業(yè)進行送樣，目前的反饋都還不錯，預(yù)計將成為我們業(yè)務(wù)的新拓展點。”
02 堅定幾何光波導(dǎo)技術(shù)路線，突破二維擴瞳
幾何光波導(dǎo)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(yù)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(dǎo)的二維擴瞳設(shè)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(dǎo)，兩個方向同時推進。“我們團隊都是光學(xué)行業(yè)背景出身，我們堅定地選擇幾何光波導(dǎo)是因為二維擴瞳幾何光波導(dǎo)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(dǎo)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(fēng)險，另一方面漏光導(dǎo)致其他人無法與佩戴者進行眼神交流，這是技術(shù)難以解決的問題。
2022年，理湃光晶成功突破幾何光波導(dǎo)二維擴瞳技術(shù)。
二維擴瞳光波導(dǎo)不僅對光學(xué)設(shè)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(dǎo)通過膠水貼合進行生產(chǎn)的顯示效果還在可接受范圍內(nèi)，那么二維擴瞳光波導(dǎo)更多的反射面數(shù)量不僅會導(dǎo)致良率直線下降，還會導(dǎo)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(shù)，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(dǎo)的另一優(yōu)勢體現(xiàn)在生產(chǎn)制造中設(shè)備和材料的技術(shù)成熟度和供應(yīng)鏈完備度，所有的設(shè)備材料都可以實現(xiàn)國產(chǎn)自主可控。衍射光波導(dǎo)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(dǎo)體刻蝕工藝進行生產(chǎn)。目前納米壓印工藝因模板設(shè)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(dǎo)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(shù)研發(fā)企業(yè)，還是一家能夠?qū)崿F(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(zhì)量是最關(guān)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(yīng)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(zhì)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(shù)、專利和工藝的認可，但對我們的量產(chǎn)能力有所質(zhì)疑，因此，我們計劃在今年推進更大廠房的建設(shè)，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(dǎo)鏡片和光機的模組形式進行銷售，已經(jīng)廣泛應(yīng)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(dǎo)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。
