光波导成AR眼镜新宠

“AR是真正的元宇宙要发生的地方。”在接受美国《连线》杂志采访时,任天堂CEO John Hanke表达了自己对元宇宙的看法,同时他还透露,任天堂正在开发AR智能眼镜。
不仅是任天堂,近年来,加入AR“阵营”的硬件品牌不断壮大。比如,近期雷鸟创新(TCL电子孵化企业)和小米都推出了AR眼镜概念新品,这两个品牌不约而同选择了“Micro LED+光波导”的显示技术。据传,被业界千呼万唤的苹果AR硬件也有可能采用此技术路线。

光波导和Micro LED成为产业探索新方向
已有三家厂商相继推出“Micro LED+光波导”AR眼镜产品。
国外厂商Vuzix于2021年1月推出单色和全彩两种方案可选的Micro LED AR智能眼镜。今年9月,小米推出了采用Micro LED光波导显像技术的小米智能眼镜探索版。据小米方面透露,该产品内核亮度能够达到200万尼特,可实现信息显示、通话、导航、拍照、翻译等功能。
10月,雷鸟发布首款双目全彩Micro LED全息光波导AR眼镜——雷鸟智能眼镜先锋版,该产品使用了高折射率玻璃晶圆,大幅减小了全反射临界角,让大角度光线也能够进行波导传输,最终实现单层波导架构。
“光波导和Micro LED成为AR眼镜积极探索的方向。”赛迪顾问产业研究高级分析师刘暾表示。
光波导是光学领域的一种解决方案,相比偏折返式光学解决方案,光波导方案有两个显著优势,一是让镜片更薄,帮助实现AR眼镜的轻量化;二是可以扩大眼动框面积,适配不同脸型的消费者。
刘暾介绍,光波导分为阵列光波导和衍射光波导两个技术阵营。在衍射光波导技术中,目前主要是利用纳米压印技术制造的表面浮雕光栅波导及基于全息干涉技术制造的全息体光栅波导。目前,微软的HoloLens、Magic Leap的Magic Leap One采用了表面浮雕光栅波导技术,并成功实现商用。今年雷鸟发布的概念新品则采用了全息光波导技术路线,未来发展还有待观察。
Micro LED是显示领域的一种前沿解决方案,AR眼镜目前的主流显示解决方案有硅基液晶和硅基OLED。与这两种主流显示方案相比,Micro LED具有超薄、低功耗、高亮度、高对比、反应速度快等优点。“但是Micro LED产业成熟度不及硅基液晶和硅基OLED,因此成本较高、良率较低,处于产业初期探索阶段。”刘暾介绍说。

巨大市场机遇倒逼技术快速成长
发布光波导Micro LED眼镜的Vuzix、小米和雷鸟都未公布产品售价以及上市时间。对此,行业专家表示,无论是光波导还是Micro LED都处于产业应用探索的初期阶段,技术路线能否突围还需时间检验。
浮雕光栅波导和全息光栅波导,哪种技术路线将成为未来AR眼镜主流技术?对此,刘暾说:“目前,浮雕光栅波导由微软和Magic Leap领衔应用,实现了量产和商业应用,得到了商业客户的肯定,产业成熟度相对全息光栅波导更高。但是,未来全息光栅波导产品量产后,能否得到用户认可以,以及渗透率能否大规模提升还未可知。两者发展前景还需用户‘用脚投票’。”
“厂商此时发布光波导概念新品,更多是品牌塑造和营销需要,产品若真正量产还需解决很多问题。”产业分析人士表示。这种观点对于Micro LED也同样适用。产业专家表示,尽管Micro LED技术的多项显示指标优于硅基液晶和硅基OLED,但若不能突破技术瓶颈、降低成本、实现量产,也只是“空中楼阁”,无法实现商业落地。
对此,刘暾的观点相对乐观,在他看来,AR一直呈现高速增长态势,巨大的商业机会是新技术最好的催熟剂。
市场研究机构IDC预测,今年AR眼镜和头戴设备的全球销量预计可达100万台,2025年将实现2340万台的销量。另一组数据显示,2020年全球增强现实(AR)终端出货量约为63万台,到2024年将达到4125万台,年复合增长率达到188%。
今年以来,“元宇宙”概念升温。在脸书更名并all in元宇宙之后,微软公司董事长、CEO萨提亚·纳德拉不久前也宣布了微软进军元宇宙的计划,并表示将于2022年发布Mesh For Teams 虚拟平台。他认为,元宇宙跨越了物理和数字世界,将人、物、场在商业和消费互联网中融于一处。
被视为元宇宙入口的AR/VR设备也被推至浪尖,AR眼镜成为谷歌、微软、Meta、任天堂等国际科技巨头构建元宇宙业务板块的重要一环,这也将吸引更多科研机构、公司的关注,产业化进程有望进一步加速。刘暾表示:“广阔的市场前景使诸多行业巨头加速战略布局AR眼镜,或将倒逼技术快速成长。”

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