在AR爆发前夕，二维扩瞳几何光波导提供更好的近眼显示解决方案
文 | 黄岚清
近年来，随着许多科技巨头对AR(增强现实)技术的重视和投入，以及消费者市场对AR产品的逐步认可和需求的增加，人们逐渐意识到这是AR技术爆发的重要前夕。
AR眼镜被认为是下一代最有可能取代智能手机的个人终端。
近一年来，全球制造商AR眼镜产品聚集发布，国内AR公司，如雷鸟创新，Rokid、XREAL、以锤子科技前合作伙伴吴德周创立的AR眼镜品牌ARknovv为代表的INMO影科技等公司，不断发布新产品，完成新一轮融资流程。也有很多互联网厂商发布了新的AR眼镜产品:小米正式发布了无线AR眼镜探索版，OPPO展示了新一代智能眼镜OPPO。 Air Glass 中兴努比亚推出了AR智能眼镜nubia Neovision Glass，联想发布新一代轻量化AR眼镜晨星G2 light等。
竞争力格局的形成是推动AR技术爆发的重要因素。苹果、谷歌、微软等国际科技巨头积极布局AR领域，计划在未来几年推出创新的AR眼镜产品，为AR行业注入新的活力，增强其他公司和投资者对市场的信心。与此同时，通过技术创新和市场定位，新兴科技公司和初创企业不断探索AR技术的新应用领域和商业模式，促进了行业的多元化发展。
此外，AR技术的爆发也是由技术进步、市场需求、资本推动、政策支持、社会效应和生态系统建设等多个维度因素推动的。
首先，风险投资和产业资本在AR领域的投资不断增加。各级政府对高科技的扶持政策，包括资金支持和税收优惠，为AR技术的研究和应用提供了充足的资金支持，创造了有利条件。与此同时，消费者对新奇感受的追求促进了AR应用在游戏、教育、医疗等方面的普遍尝试，吸引了越来越多用户的关注。与此同时，科技企业和初创企业对AR领域的热情和投资也在不断增加，加速了AR技术和产品的迭代与发展。
当然，技术进步是推动AR发展的核心动力。就硬件而言，Microo等新型显示技术和光学方案 LED和几何光波导的发展，显著提高了AR眼镜的显示效果和用户体验。AR眼镜在亮度、对比度、反应速度等方面都有了很大的提高，同时设备的体积和重量也有了很大的提高。在软件平台方面，苹果、谷歌等公司推出的AR开发平台，如ARKit和ARCore，大大简化了AR应用的开发过程，促进了AR内容的丰富和多样化。
长期以来，显示方案是限制AR眼镜发展的关键因素之一。
2012年，谷歌推出了世界上第一款消费AR眼镜，将AR技术吸引到了大众的视野。但是这款AR眼镜采用的棱镜方案在透光度上有自然缺陷，很难满足完全透明和24小时佩戴的AR光学要求，而当时符合这一要求的光波导体在技术成熟度和产量方面还存在一些不足。
此时，理湃光晶成立，成为国内最早开展AR近眼显示、光波导技术及其产品研发的企业。
目前，该公司已成为世界领先的AR光波导显示器件及其战略提供商。它在几何光波导领域拥有完全独立的核心知识产权，实现了几何光波导二维扩瞳技术的量产。它针对高性能光学玻璃的分子键合技术，解决了大规模生产中几何光波导良品率低的问题，为AR近眼显示提供了更好的解决方案。
独立创新分子键合技术，突破量产难题
与AR技术相比，VR(虚拟现实)是一种独立的、可替代的人工虚拟环境，在人们的日常生活中更为常见，主要用于游戏娱乐。VR的视觉呈现方式是阻挡人眼与现实世界的联系:有了VR设备，客户可以体验到一个完全不同的、生动的数字世界，获得互动体验。
虽然都是虚拟成像，但AR将虚拟信息投射到真实的物理环境中，增强物理世界在空间上，达到虚拟现实与现实的融合和相互强化的效果。在人眼与现实世界相连的情况下，叠加全息图像，增强视觉呈现，应用范围更广，可以融入大众生活和工作的各种场景。
董事长李伟认为，VR的应用场景是客厅，最终的市场规模会和游戏机差不多，而AR的应用场景更广，其市场规模可以达到智能手机的规模。
因为AR是一种巧妙地将虚拟信息与现实世界融为一体的技术，所以戴上AR眼镜后，客户的视野中仍然需要现实世界的图像，这就需要AR的光学方案同时满足两个功能。一方面需要通过现实环境中的情景信息，另一方面需要将虚拟图像信息从微显示屏输出到人眼，从而实现图像增强。
微显示屏是AR眼镜的光学成像系统。（LCOS、LBS、Micro OLED、Micro 光电设备(棱镜、自由曲面、LED等)BirdBath、其中，光波导作为最接近近视眼镜形态的显示器件，被广泛认为是未来AR眼镜的主流光学解决方案。
可以分为几何光波导和衍射光波导。
根据传统的折射光学原理，理论聚光晶选择的几何光波导由阵型排列的反射或映射棱镜组成。－在反复的映射过程中，可以防止衍射光波导的散射问题，同时实现高分辨率、精彩显示、超薄等优点。
在此之前，几何光波导的专利主要由以色列公司Lumus掌握。如果你想生产几何光波导，你需要获得专利授权或建立一个专利池来突破封锁。公司成立一年后，该公司开发了几何光波导镜片，并申请了中国第一个几何光波导的核心专利。截至目前，该公司在几何光波导领域拥有完全独立的核心知识产权。
在二维扩瞳设计和量产中，几何光波导的主要难点在于良率控制。
生产过程中，几何光波导可视为玻璃切割、抛光、镀膜和贴合。其中，由于过去消费电子产品的快速发展，玻璃切割、抛光、镀膜三个步骤已经积累了相当成熟的产业链，主要困难体现在贴合上。原本选择的人工胶粘剂需要一次贴30片玻璃，操作误差无法发生。因此，这一步的良品率较低，难以实现大规模量产。2015年，理湃光晶开发了一种不需胶水就能一次性贴合所有玻璃分子键合技术。李伟说:“分子键合技术通过破坏原有的分子键，然后重组分子键进行生产，既能保证产品的显示效果，又能保证产品的良率。经过多年的迭代升级，我们已经接近100%的良率来适应这一步，可以保证实验室阶段和量产阶段商品的性能一致性。”
此外，在分子键合技术的基础上，APPCC还开发了手机、光通信等零部件生产中玻璃贴合工艺的加工服务，在AR爆发前实现自我造血。“这类产品已经有了成熟的市场，分子键合技术不仅可以保证生产率，还可以提高显示效果。我们向国内外手机厂商和光通信领域的企业发送样品。目前反馈还不错，有望成为我们业务的新发展点。”
突破二维扩瞳，坚定几何光波导技术路线
自以色列公司Lumus提出以来，几何光波导这一概念已有近20年的历史，主要以一维扩瞳产品的形式出货，但一维扩瞳的光机体积较大，不符合AR公司与用户接近近视眼镜的AR眼镜形式预期。
二维扩瞳可以同时实现垂直和能力的双向扩瞳，可以保证更多的眼动范围，更符合人眼的活动特点。同时可以将光机的体积缩小到近视眼镜的腿部大小，被称为消费AR眼镜的更好解决方案。
李伟表示，由于衍射光波导的二维扩瞳设计更容易实现，在过去的几年里，投资者和客户都建议同时推进衍射光波导的布局。“我们的团队来自光学行业。我们之所以坚定地选择几何光波导，是因为二维扩瞳几何光波导在光效和显示效果方面表现突出。“据笔者了解，衍射光波导是严重的透光，带来了两面性的问题。一方面，对用户有隐私保护和伦理风险；另一方面，透光导致其他人无法看着佩戴者，这是一个技术难以解决的问题。
2020年，理湃光晶成功突破了几何光波导二维扩瞳技术。
二维扩瞳光波导不仅提高了光学系统的要求，而且在生产过程中也更加严格。一维扩瞳光波导通过胶粘剂制成的显示效果仍然在可接受的范围内，因此二维扩瞳光波导的反射面更多不仅会导致良率直线下降，还会导致显示效果差。基于自主创新的分子键合技术，理湃光晶轻松解决了二维扩瞳在贴合过程中的难题。
李伟表示，几何光波导的另一个优势体现在设备和材料的技术成熟度和供应链的完善性上，所有设备和材料都可以在国内实现自主可控。衍射光波导分为表面浮雕光栅和全系统光栅，通过纳米压印和全息材料曝光，配合半导体刻蚀工艺进行生产。目前，由于模板设计、压花偏差、投入产出率等问题，纳米压花技术难度较大；由于感光材料的研发和稳定性，整个系统的光栅不确定性更高。
2023年底，理派光晶实现了二维扩瞳几何光波导的量产，并于今年2月向市场推出了二维扩瞳产品，目前已获得海外厂商的订单。
推动更大产能落地，等待行业爆发
李伟表示，李伟不仅是一家技术R&D企业，也是一家可以实现大规模生产的制造企业。“质量是设备制造企业最重要的部分。”
2022年，金钟光晶在江苏建成昆山生产基地。该厂面积超过3000平方米，可支撑年产能10万件。通过完善的上游供应商控制体系和进料、生产过程和出货商品的全过程检查体系，确保产品质量和一致性。“在与海外厂商对接的过程中，他们表现出了对我们技术、专利和技术的认可，但他们质疑我们的量产能力。因此，我们计划今年推进更大的工厂建设，工厂面积将在1.5万至2万平方米之间。”
目前，光晶产品主要以光波导镜片和光机模块的形式销售，已广泛应用于B端工业、医疗、教育、安全等情况和C端消费市场。
面向未来，李伟透露，理湃光晶要做更多的屏幕，更高的清晰度和色彩还原，不断提升。在保证B端市场订单交付的同时，他们将加强对C端市场的投资。“B端生态建设已趋于完善，例如在工业场景中已有许多标准软件免费使用。但C端确实决定了AR能够进入大众生活，目前还没有真正大量销售的C端产品。据了解，Meta今年将发布第一款光波导智能眼镜，明年将批量销售。2026年，苹果还将发布第一款智能眼镜，所以我们认为明年将是行业爆发的时候，我们要做的就是等待。”
工业爆发前夕，理湃光晶已做好充分准备。
本文来自微信公众号“亿欧网”（ID：i-yiou），作者：黄岚清，36氪经授权发布。
本文仅代表作者观点，版权归原创者所有，如需转载请在文中注明来源及作者名字。
免责声明：本文系转载编辑文章，仅作分享之用。如分享内容、图片侵犯到您的版权或非授权发布，请及时与我们联系进行审核处理或删除，您可以发送材料至邮箱：service@tojoy.com