靈犀微光：二維擴(kuò)瞳陣列光波導(dǎo)的「量產(chǎn)」突圍戰(zhàn)

去年10月的Connect大會上，F(xiàn)acebook正式宣布公司改名為Meta，將業(yè)務(wù)聚焦于發(fā)展元宇宙，加大在虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）領(lǐng)域的投資。元宇宙之風(fēng)一時間席卷全球，微軟、蘋果、谷歌紛紛跟進(jìn)，國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)圈、游戲圈、XR圈也不甘落后。2021年，從此被業(yè)界稱為元宇宙世界元年。

“從元宇宙概念爆紅開始，市場就非常期待落地，AR是元宇宙的準(zhǔn)入級終端，光學(xué)模組又是AR眼鏡中最核心的一環(huán)，它不但決定了AR眼鏡的產(chǎn)品形態(tài)，還決定了AR眼鏡的價格成本。只有光學(xué)技術(shù)率先成熟，整個AR硬件體系的版圖才能逐漸拼湊完整?！膘`犀微光副總裁陳飛說。

靈犀微光是國內(nèi)最先布局AR光波導(dǎo)技術(shù)研發(fā)，并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)及全套解決方案供應(yīng)的公司。成立至今，靈犀微光一直聚焦于“幾何陣列光波導(dǎo)”和“體全息衍射光波導(dǎo)”兩個技術(shù)方向的研發(fā)，在光波導(dǎo)領(lǐng)域突破了多項生產(chǎn)工藝難題，采用的光波導(dǎo)AR顯示方案在顯示效果方面趕超世界水平，在國內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)輕量化，已經(jīng)獲得核心技術(shù)專利150余項。

靈犀微光自研的體全息光波導(dǎo)PDLC聚合物分散液晶材料，解決了AR光學(xué)模組顯示均勻性和色差問題，突破國內(nèi)無成熟可商用的體全息材料瓶頸。

截至目前，靈犀微光在江蘇無錫、浙江杭州建立生產(chǎn)制造中心，陣列光波導(dǎo)模組已突破85%良率，具備年產(chǎn)10萬片量產(chǎn)產(chǎn)能，隨著量產(chǎn)能力的成熟，靈犀微光也逐漸從眾多AR光學(xué)廠商中脫穎而出，并得到全球國際巨頭拋來的橄欖枝。

目前用于AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的透射型頭戴顯示器中，主要技術(shù)包括：Birdbath、棱鏡、自由曲面及光波導(dǎo)技術(shù)，相比于其他技術(shù)，搭載光波導(dǎo)技術(shù)的頭戴顯示器體積更小、更輕便，更像一副日常眼鏡。

而光波導(dǎo)技術(shù)中，陣列光波導(dǎo)在設(shè)計原理、色彩表現(xiàn)、光能利用率、生產(chǎn)工藝都具備明顯的優(yōu)勢，采用二維擴(kuò)瞳技術(shù)的陣列光波導(dǎo)還有著耦入光機(jī)體積小，出瞳距離大、眼盒大等優(yōu)點(diǎn)。

“結(jié)合現(xiàn)有光學(xué)技術(shù)情況，我們從設(shè)計、生產(chǎn)制造以及量產(chǎn)規(guī)?；榷鄠€角度綜合考慮，認(rèn)為陣列光波導(dǎo)是未來五年時間內(nèi)最佳的AR光學(xué)技術(shù)方案?！标愶w告訴君義投資，靈犀微光的核心團(tuán)隊曾在AR光學(xué)模組領(lǐng)域擁有10年以上的技術(shù)積累，這也是他們對于自己的選擇有信心的底氣所在。

當(dāng)提及靈犀微光如何建立AR光學(xué)技術(shù)上游供應(yīng)鏈技術(shù)壁壘時，陳飛透露到，靈犀微光在產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造方面構(gòu)筑了堅固的護(hù)城河。

在研發(fā)設(shè)計方面，靈犀微光擁有完整的光學(xué)模組研發(fā)團(tuán)隊，靈犀微光創(chuàng)始人鄭昱深入研究增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR光學(xué)顯示技術(shù)多年，2014年國內(nèi)首創(chuàng)陣列光波導(dǎo)顯示引擎完整方案，2015年研發(fā)出國內(nèi)首臺光波導(dǎo)光學(xué)引擎演示樣機(jī)，為靈犀微光的發(fā)展打造了堅固的基礎(chǔ)。同時，核心團(tuán)隊多來自北京大學(xué)、南洋理工大學(xué)等院校，擁有10年以上的光學(xué)模組研發(fā)經(jīng)驗。

“這使我們在產(chǎn)品設(shè)計上占據(jù)很大的優(yōu)勢?！标愶w說，靈犀微光集結(jié)這些人才，能夠在AR光學(xué)賽道不偏離主航向，同時提供更好的產(chǎn)品設(shè)計思路。

靈犀微光在光波導(dǎo)領(lǐng)域深耕多年，突破多項生產(chǎn)工藝難題，其中，行業(yè)首創(chuàng)的基于陣列光波導(dǎo)的二維擴(kuò)瞳技術(shù)AR光學(xué)模組，已就透光度和光能利用率上實(shí)現(xiàn)突破，普遍透光度可以達(dá)到82%以上，其60°視場角設(shè)計獲國內(nèi)唯一專利。

陳飛解釋道，在目前主流光波導(dǎo)技術(shù)中，表面浮雕光柵技術(shù)由于比較容易實(shí)現(xiàn)二維擴(kuò)瞳，在前期獲得了比較大的關(guān)注，但是受制于技術(shù)成熟度問題，早期樣品的光效、全彩顯示效果等因素還存在問題，在消費(fèi)電子領(lǐng)域中一直沒有得到突破，且業(yè)界普遍認(rèn)為陣列光波導(dǎo)無法實(shí)現(xiàn)二維擴(kuò)瞳，其設(shè)計難度極大。一旦突破這一技術(shù)限制，該技術(shù)將有望成為打開 C 端市場的核心點(diǎn)。因為正常情況下，一個光學(xué)方案中一定是光機(jī)越大，視場角越大，但是我們的二維擴(kuò)瞳光波導(dǎo)能實(shí)現(xiàn)的就是，光機(jī)部分可以做到非常小、重量更加輕，但視場角可以非常大，顯示效果更加立體，顏色也更加豐富，同時彌補(bǔ)了浮雕光柵技術(shù)二維擴(kuò)瞳的劣勢，這也為更加沉浸、更強(qiáng)交互和更強(qiáng)集成化的AR眼鏡C端應(yīng)用場景打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。

“行業(yè)做不到的事情，我們做到了。”陳飛補(bǔ)充。對于二維擴(kuò)瞳而言，技術(shù)難點(diǎn)突破只是邁出了一小步，是否能夠完成二維擴(kuò)瞳的量產(chǎn)？是否能在光機(jī)優(yōu)化方面和光波導(dǎo)鏡片形成匹配機(jī)制，這才是各家公司最核心的挑戰(zhàn)。

為了解決這一系列的難題，在生產(chǎn)工藝方面，靈犀微光自主研發(fā)的精度實(shí)時監(jiān)測和補(bǔ)償體系，能夠找到精度的平衡點(diǎn)，同時在制造過程中加入特殊材料改變加工屬性，使光波導(dǎo)的多重耦合高精度加工難題得到解決，部分超精密光學(xué)成型的誤差控制在微米級。

在品控環(huán)節(jié)，保證產(chǎn)品的一致性和良率問題是每個光學(xué)廠商繞不開的問題?！耙环矫嬉诩夹g(shù)層面滿足客戶對產(chǎn)品定義的要求，另一方面要在滿足需求的基礎(chǔ)上提升量產(chǎn)能力，在這個過程中，需要與技術(shù)層面進(jìn)行深度融合，目前我們的光學(xué)模組良率已突破85%。”陳飛透露，“今年年底，行業(yè)首創(chuàng)的基于陣列方案的二維擴(kuò)瞳技術(shù)AR光學(xué)模組‘2D - 60’將會對外發(fā)布，60度視場角，目前已完成打樣工作，預(yù)計明年實(shí)現(xiàn)小批量量產(chǎn)?！?/p>

陳飛說：“相較于需要5年以上發(fā)展時間的體全息光波導(dǎo)技術(shù)而言，二維擴(kuò)瞳陣列波導(dǎo)技術(shù)將在近2-3年內(nèi)承擔(dān)起實(shí)現(xiàn)輕薄型AR設(shè)備全面走向消費(fèi)級市場的重任?！?/p>

“2D-60”的發(fā)布，標(biāo)志著靈犀微光將成為國內(nèi)第一家實(shí)現(xiàn)可視角度媲美BB（Birdbath）方案的二維擴(kuò)瞳陣列光波導(dǎo)量產(chǎn)的公司。2022年將成為光波導(dǎo)技術(shù)走向消費(fèi)級市場的重要一年。

如果說靈犀微光第一階段是技術(shù)突破，那接下來就是產(chǎn)業(yè)化階段。靈犀微光一方面為硬件公司提供核心的光學(xué)顯示模組，另一方面也為生態(tài)和行業(yè)合作伙伴提供相應(yīng)的解決方案，促進(jìn)整個生態(tài)的快速發(fā)展。

“我們希望把AR眼鏡的成本降到每個人都買得起的地步，所以我們把這樣的技術(shù)變成一個個產(chǎn)品，率先去實(shí)現(xiàn)可規(guī)?；慨a(chǎn)的光波導(dǎo)模組，工藝穩(wěn)定性在85%以上，且成本可控?！标愶w說。

作為一家上游光學(xué)模組廠商，靈犀微光積極推進(jìn)AR光波導(dǎo)技術(shù)向市場的邁進(jìn)，先后推出的AW70Pro、AWO71、AW81和2D系列的光波導(dǎo)產(chǎn)品，依照不同系列的設(shè)計理念，將其用在安防、警務(wù)、工業(yè)、醫(yī)療等各個B端領(lǐng)域，并與國際領(lǐng)先的大廠開展了探索消費(fèi)級AR眼鏡光波導(dǎo)方案的很多工作。截至目前，靈犀微光已有的TO B合作伙伴已經(jīng)超過了200+。

醫(yī)療方面，為殘障輔助領(lǐng)域提供AR眼鏡，為聽障用戶提供實(shí)時聲音轉(zhuǎn)換文字顯示，讓聽障用戶看見“聲音”，實(shí)現(xiàn)“溝通如?！保?/p>

軍工方面，AR光波導(dǎo)技術(shù)被用于陸軍作戰(zhàn)用搭載的陸軍頭盔，能夠?qū)崟r顯示地圖位置、槍瞄數(shù)據(jù)、傳遞作戰(zhàn)指令，其透明性可保持環(huán)境、場景意識，同時可呈現(xiàn)關(guān)鍵數(shù)據(jù)點(diǎn)，更準(zhǔn)確了解敵我信息、夜視能力可以更好應(yīng)對不同作戰(zhàn)環(huán)境；

安防方面，通過AR眼鏡實(shí)現(xiàn)智能識別功能，隨時隨地對各項公安數(shù)據(jù)（人臉、車牌等）進(jìn)行檢索和采集，并將處理結(jié)果實(shí)時顯示在眼鏡上。適應(yīng)安防工作中移動、突然、緊急的特點(diǎn)。

如何讓低成本模組變成低成本的光波導(dǎo)眼鏡，讓每個人都能去使用它？這需要我們?nèi)ジ玫母掠魏献骰锇楹献??！皬慕衲昴瓿蹰_始，我們圍繞光波導(dǎo)顯示模組，正在為其他公司提供產(chǎn)品定義參考，比如 AR 眼鏡、AR 頭盔部分的開發(fā)，我們自己其實(shí)也會小批量生產(chǎn)眼鏡。”陳飛介紹。

靈犀微光去年推出的參考機(jī)型阿拉丁Zero，整機(jī)重量只有38.6克，可以達(dá)到720P分辨率，鏡腿可更換，鼻托可調(diào)整，還可以搭配矯正內(nèi)框鏡，以此平臺方案提供給軟件開發(fā)者、硬件開發(fā)者共同使用。

阿拉丁Zero參考機(jī)型的發(fā)布，承載的是靈犀微光為“人人皆可用的AR眼鏡新形態(tài)”提供核心元器件的愿景，希望從技術(shù)底層來加速“低門檻”元宇宙時代的來臨，讓元宇宙不僅僅停留在概念階段。

據(jù)陳飛透露，今年靈犀微光還對外發(fā)布了阿拉丁Bi雙目AR眼鏡，體積上更加小巧，外型更加接近一款窄框平光鏡造型，雙目顯示除了可以給佩戴者帶來更高亮度、更高對比度的畫面體驗之外，最重要的是它可以原生支持3D內(nèi)容的顯示，以此作為參考樣機(jī)與下游客戶進(jìn)行更深入的合作。

今年年初，靈犀微光完成了億元級B輪融資，主要應(yīng)用于AR光學(xué)模組產(chǎn)能提升、技術(shù)研發(fā)升級等。投資方包括國投美亞基金、富智康集團(tuán)有限公司（富士康科技集團(tuán)旗下香港上市子公司）、美迪凱、北京天和創(chuàng)投和深圳五道投資。

隨著二維擴(kuò)瞳技術(shù)的突破，靈犀微光吸引了越來越多資本和國內(nèi)外科技大廠的關(guān)注和青睞，目前計劃籌備新一輪的融資，屆時二維擴(kuò)瞳技術(shù)光波導(dǎo)模組會快速進(jìn)入更高的良率和更大量產(chǎn)規(guī)模的階段。

同時，在體全息光學(xué)顯示技術(shù)方面，靈犀微光自主研發(fā)的PDLC聚合物分散液晶材料，不僅解決了光學(xué)模組顯示均勻性和色差問題，還突破國內(nèi)無成熟可商用的體全息材料的瓶頸。預(yù)計到2023年，靈犀微光的體全息光波導(dǎo)模組也將進(jìn)入量產(chǎn)階段。

和其他消費(fèi)電子不同，目前AR設(shè)備上的光學(xué)模組大部分都是由國內(nèi)廠商提供。也就是說，在AR光學(xué)領(lǐng)域，國內(nèi)光學(xué)廠商們正在和國外的廠商們處在同一起跑線。

對于多數(shù)AR光學(xué)供應(yīng)商來說，現(xiàn)在是一個充滿機(jī)遇和挑戰(zhàn)的時期。AR一直是個比較慢熱的賽道，一方面，大家所期待的爆發(fā)點(diǎn)久久未至。另一方面，這也給中國的AR初創(chuàng)企業(yè)充分的準(zhǔn)備時間，讓他們可以更好地研發(fā)產(chǎn)品，打磨技術(shù)方案。

靈犀微光是AR光波導(dǎo)核心顯示技術(shù)的先行者。從創(chuàng)業(yè)之初，他們一直見證著國內(nèi)AR產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，未來，靈犀微光希望和行業(yè)伙伴一起努力，致力于“人人皆可用的AR眼鏡新形態(tài)”這一愿景，為消費(fèi)者、為企業(yè)客戶帶來更具顛覆性的交互體驗，提供更多的解決方案，為“低門檻元宇宙”創(chuàng)造更多可能性，共同支撐產(chǎn)業(yè)的繁榮。

審核編輯 ：李倩