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灵犀微光：二维扩瞳阵列光波导的「量产」突围战

Bysun, keting

Dec 1, 2022

去年10月的Connect大会上，Facebook正式宣布公司改名为Meta，将业务聚焦于发展元宇宙，加大在虚拟现实（VR）和增强现实（AR）领域的投资。元宇宙之风一时间席卷全球，微软、苹果、谷歌纷纷跟进，国内互联网圈、游戏圈、XR圈也不甘落后。2021年，从此被业界称为元宇宙世界元年。

“从元宇宙概念爆红开始，市场就非常期待落地，AR是元宇宙的准入级终端，光学模组又是AR眼镜中最核心的一环，它不但决定了AR眼镜的产品形态，还决定了AR眼镜的价格成本。只有光学技术率先成熟，整个AR硬件体系的版图才能逐渐拼凑完整。”灵犀微光副总裁陈飞说。
灵犀微光：二维扩瞳阵列光波导的「量产」突围战
灵犀微光副总裁陈飞接受「君义投资」采访
灵犀微光是国内最先布局AR光波导技术研发，并实现量产及全套解决方案供应的公司。成立至今，灵犀微光一直聚焦于“几何阵列光波导”和“体全息衍射光波导”两个技术方向的研发，在光波导领域突破了多项生产工艺难题，采用的光波导AR显示方案在显示效果方面赶超世界水平，在国内率先实现轻量化，已经获得核心技术专利150余项。
灵犀微光自研的体全息光波导PDLC聚合物分散液晶材料，解决了AR光学模组显示均匀性和色差问题，突破国内无成熟可商用的体全息材料瓶颈。
截至目前，灵犀微光在江苏无锡、浙江杭州建立生产制造中心，阵列光波导模组已突破85%良率，具备年产10万片量产产能，随着量产能力的成熟，灵犀微光也逐渐从众多AR光学厂商中脱颖而出，并得到全球国际巨头抛来的橄榄枝。
灵犀微光：二维扩瞳阵列光波导的「量产」突围战
 

 

 

 

 

 

 

 

目前用于AR增强现实的透射型头戴显示器中，主要技术包括：Birdbath、棱镜、自由曲面及光波导技术，相比于其他技术，搭载光波导技术的头戴显示器体积更小、更轻便，更像一副日常眼镜。

而光波导技术中，阵列光波导在设计原理、色彩表现、光能利用率、生产工艺都具备明显的优势，采用二维扩瞳技术的阵列光波导还有着耦入光机体积小，出瞳距离大、眼盒大等优点。
“结合现有光学技术情况，我们从设计、生产制造以及量产规模化等多个角度综合考虑，认为阵列光波导是未来五年时间内最佳的AR光学技术方案。”陈飞告诉君义投资，灵犀微光的核心团队曾在AR光学模组领域拥有10年以上的技术积累，这也是他们对于自己的选择有信心的底气所在。
当提及灵犀微光如何建立AR光学技术上游供应链技术壁垒时，陈飞透露到，灵犀微光在产品研发设计、生产制造方面构筑了坚固的护城河。
在研发设计方面，灵犀微光拥有完整的光学模组研发团队，灵犀微光创始人郑昱深入研究增强现实AR光学显示技术多年，2014年国内首创阵列光波导显示引擎完整方案，2015年研发出国内首台光波导光学引擎演示样机，为灵犀微光的发展打造了坚固的基础。同时，核心团队多来自北京大学、南洋理工大学等院校，拥有10年以上的光学模组研发经验。
“这使我们在产品设计上占据很大的优势。”陈飞说，灵犀微光集结这些人才，能够在AR光学赛道不偏离主航向，同时提供更好的产品设计思路。
灵犀微光：二维扩瞳阵列光波导的「量产」突围战
灵犀微光在光波导领域深耕多年，突破多项生产工艺难题，其中，行业首创的基于阵列光波导的二维扩瞳技术AR光学模组，已就透光度和光能利用率上实现突破，普遍透光度可以达到82%以上，其60°视场角设计获国内唯一专利。
陈飞解释道，在目前主流光波导技术中，表面浮雕光栅技术由于比较容易实现二维扩瞳，在前期获得了比较大的关注，但是受制于技术成熟度问题，早期样品的光效、全彩显示效果等因素还存在问题，在消费电子领域中一直没有得到突破，且业界普遍认为阵列光波导无法实现二维扩瞳，其设计难度极大。一旦突破这一技术限制，该技术将有望成为打开 C 端市场的核心点。因为正常情况下，一个光学方案中一定是光机越大，视场角越大，但是我们的二维扩瞳光波导能实现的就是，光机部分可以做到非常小、重量更加轻，但视场角可以非常大，显示效果更加立体，颜色也更加丰富，同时弥补了浮雕光栅技术二维扩瞳的劣势，这也为更加沉浸、更强交互和更强集成化的AR眼镜C端应用场景打下了坚实的基础。
“行业做不到的事情，我们做到了。”陈飞补充。对于二维扩瞳而言，技术难点突破只是迈出了一小步，是否能够完成二维扩瞳的量产？是否能在光机优化方面和光波导镜片形成匹配机制，这才是各家公司最核心的挑战。
为了解决这一系列的难题，在生产工艺方面，灵犀微光自主研发的精度实时监测和补偿体系，能够找到精度的平衡点，同时在制造过程中加入特殊材料改变加工属性，使光波导的多重耦合高精度加工难题得到解决，部分超精密光学成型的误差控制在微米级。
在品控环节，保证产品的一致性和良率问题是每个光学厂商绕不开的问题。“一方面要在技术层面满足客户对产品定义的要求，另一方面要在满足需求的基础上提升量产能力，在这个过程中，需要与技术层面进行深度融合，目前我们的光学模组良率已突破85%。”陈飞透露，“今年年底，行业首创的基于阵列方案的二维扩瞳技术AR光学模组‘2D - 60’将会对外发布，60度视场角，目前已完成打样工作，预计明年实现小批量量产。”
陈飞说：“相较于需要5年以上发展时间的体全息光波导技术而言，二维扩瞳阵列波导技术将在近2-3年内承担起实现轻薄型AR设备全面走向消费级市场的重任。”
“2D-60”的发布，标志着灵犀微光将成为国内第一家实现可视角度媲美BB（Birdbath）方案的二维扩瞳阵列光波导量产的公司。2022年将成为光波导技术走向消费级市场的重要一年。
灵犀微光：二维扩瞳阵列光波导的「量产」突围战

如果说灵犀微光第一阶段是技术突破，那接下来就是产业化阶段。灵犀微光一方面为硬件公司提供核心的光学显示模组，另一方面也为生态和行业合作伙伴提供相应的解决方案，促进整个生态的快速发展。

“我们希望把AR眼镜的成本降到每个人都买得起的地步，所以我们把这样的技术变成一个个产品，率先去实现可规模化量产的光波导模组，工艺稳定性在85%以上，且成本可控。”陈飞说。
作为一家上游光学模组厂商，灵犀微光积极推进AR光波导技术向市场的迈进，先后推出的AW70Pro、AWO71、AW81和2D系列的光波导产品，依照不同系列的设计理念，将其用在安防、警务、工业、医疗等各个B端领域，并与国际领先的大厂开展了探索消费级AR眼镜光波导方案的很多工作。截至目前，灵犀微光已有的TO B合作伙伴已经超过了200+。
医疗方面，为残障辅助领域提供AR眼镜，为听障用户提供实时声音转换文字显示，让听障用户看见“声音”，实现“沟通如常”；
军工方面，AR光波导技术被用于陆军作战用搭载的陆军头盔，能够实时显示地图位置、枪瞄数据、传递作战指令，其透明性可保持环境、场景意识，同时可呈现关键数据点，更准确了解敌我信息、夜视能力可以更好应对不同作战环境；
安防方面，通过AR眼镜实现智能识别功能，随时随地对各项公安数据（人脸、车牌等）进行检索和采集，并将处理结果实时显示在眼镜上。适应安防工作中移动、突然、紧急的特点。
如何让低成本模组变成低成本的光波导眼镜，让每个人都能去使用它？这需要我们去更好的跟下游合作伙伴合作。“从今年年初开始，我们围绕光波导显示模组，正在为其他公司提供产品定义参考，比如 AR 眼镜、AR 头盔部分的开发，我们自己其实也会小批量生产眼镜。”陈飞介绍。
灵犀微光去年推出的参考机型阿拉丁Zero，整机重量只有38.6克，可以达到720P分辨率，镜腿可更换，鼻托可调整，还可以搭配矫正内框镜，以此平台方案提供给软件开发者、硬件开发者共同使用。
灵犀微光：二维扩瞳阵列光波导的「量产」突围战
阿拉丁Zero
阿拉丁Zero参考机型的发布，承载的是灵犀微光为“人人皆可用的AR眼镜新形态”提供核心元器件的愿景，希望从技术底层来加速“低门槛”元宇宙时代的来临，让元宇宙不仅仅停留在概念阶段。
据陈飞透露，今年灵犀微光还对外发布了阿拉丁Bi双目AR眼镜，体积上更加小巧，外型更加接近一款窄框平光镜造型，双目显示除了可以给佩戴者带来更高亮度、更高对比度的画面体验之外，最重要的是它可以原生支持3D内容的显示，以此作为参考样机与下游客户进行更深入的合作。
灵犀微光：二维扩瞳阵列光波导的「量产」突围战
阿拉丁Bi
灵犀微光：二维扩瞳阵列光波导的「量产」突围战
今年年初，灵犀微光完成了亿元级B轮融资，主要应用于AR光学模组产能提升、技术研发升级等。投资方包括国投美亚基金、富智康集团有限公司(富士康科技集团旗下香港上市子公司）、美迪凯、北京天和创投和深圳五道投资。
随着二维扩瞳技术的突破，灵犀微光吸引了越来越多资本和国内外科技大厂的关注和青睐，目前计划筹备新一轮的融资，届时二维扩瞳技术光波导模组会快速进入更高的良率和更大量产规模的阶段。
同时，在体全息光学显示技术方面，灵犀微光自主研发的PDLC聚合物分散液晶材料，不仅解决了光学模组显示均匀性和色差问题，还突破国内无成熟可商用的体全息材料的瓶颈。预计到2023年，灵犀微光的体全息光波导模组也将进入量产阶段。
和其他消费电子不同，目前AR设备上的光学模组大部分都是由国内厂商提供。也就是说，在AR光学领域，国内光学厂商们正在和国外的厂商们处在同一起跑线。
对于多数AR光学供应商来说，现在是一个充满机遇和挑战的时期。AR一直是个比较慢热的赛道，一方面，大家所期待的爆发点久久未至。另一方面，这也给中国的AR初创企业充分的准备时间，让他们可以更好地研发产品，打磨技术方案。
灵犀微光是AR光波导核心显示技术的先行者。从创业之初，他们一直见证着国内AR产业的发展，未来，灵犀微光希望和行业伙伴一起努力，致力于“人人皆可用的AR眼镜新形态”这一愿景，为消费者、为企业客户带来更具颠覆性的交互体验，提供更多的解决方案，为“低门槛元宇宙”创造更多可能性，共同支撑产业的繁荣。

原文始发于微信公众号（灵犀微光）：灵犀微光：二维扩瞳阵列光波导的「量产」突围战

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