一、自由曲面技術推動消費級AR市場迎來爆發(fā)
5月20日，高通正式發(fā)布XR2無線AR智能眼鏡參考設計。該無線參考設計有望幫助OEM和ODM廠商打造兼具體驗與性價比的AR原型機，從而推動AR拓展至更廣闊的消費級市場。
高通XR2無線AR眼鏡參考設計
8月3日，米家眼鏡相機正式開啟眾籌，兩周眾籌金額高達1039萬元，在眾籌結(jié)束日成為小米生態(tài)鏈產(chǎn)品之首，該產(chǎn)品首次將頭戴形態(tài)與潛望雙攝系統(tǒng)相結(jié)合，為用戶提供第一視角實時拍攝的全新體驗，支持秒級抓拍小愛翻譯、物體識別、時光回溯等功能，是目前唯一能在戶外強光環(huán)境下AR清晰顯示的眼鏡設備。
米家眼鏡相機
9月1日，聯(lián)想發(fā)布旗下首款面向消費者市場的可穿戴顯示產(chǎn)品Yoga智能眼鏡T1，可在用戶前方視野中呈現(xiàn)一個高亮度、高對比度的私密虛擬巨幕，滿足移動辦公、視頻會議、游戲娛樂和觀影需求。值得注意的是，包括顯示和光學模組在內(nèi)，聯(lián)想Yoga智能眼鏡T1實現(xiàn)了全部核心部件的國產(chǎn)化。
聯(lián)想Yoga智能眼鏡T1
不到半年，高通、（小米）米家、聯(lián)想先后推出三款功能強大且充滿創(chuàng)新的AR眼鏡產(chǎn)品，巨頭的入局點燃了今年的消費級AR眼鏡市場，似乎讓人們提前“洞察”到AR眼鏡未來的不同應用形態(tài)，更加快了AR從B端向C端邁進的過程。
上述這三款AR眼鏡均有一個共同點：采用的都是耐德佳的自由曲面AR光學解決方案。相比其他AR光學方案，自由曲面在顯示效果、性價比、可量產(chǎn)性、工藝、可靠性和隱私保護等評價維度上均已實現(xiàn)相對最優(yōu)，具備大規(guī)模應用和推廣的條件，因而得到巨頭的認可與青睞。從這個角度看，自由曲面是最適合當下的消費級AR眼鏡的光學方案。
二、光波導模組技術開發(fā)進入“深水區(qū)”
如果說自由曲面是“立足當下”，光波導則是“著眼未來”。
因為光波導兼具纖薄、透過率高、出瞳直徑大等優(yōu)點，使得AR眼鏡外觀造型更加時尚、輕薄，行業(yè)內(nèi)對光波導技術寄予厚望。目前國內(nèi)外許多優(yōu)秀廠商在努力攻克光波導鏡片技術，市場上也出現(xiàn)了多款基于光波導方案的AR眼鏡方案，有的采用單目分體設計，有的面向特定場景（信息提示、語音轉(zhuǎn)字幕等），在維持一定性價比的前提下，產(chǎn)品不得不在顯示視場角、分辨率、清晰度、適用性和用戶體驗上做一定妥協(xié)。
在當前技術和供應鏈背景下，光波導還普遍存在著加工工藝難、產(chǎn)品良率低、生產(chǎn)成本高等困擾整個行業(yè)的問題，同時受限于高亮度圖像源的問題，存在光機無法小型化的難點，視場角稍大的光波導模組除了價格昂貴之外，普遍光機體積較大，影響產(chǎn)品的整機外觀設計。目前行業(yè)里主要通過犧牲視場角、降低分辨率、單色顯示等降低體驗等方式，來開發(fā)一些開發(fā)者樣機產(chǎn)品，現(xiàn)階段還難以真正做到光波導模組的規(guī)?；咝詢r比量產(chǎn)。
Lumus 樣機和光機模組
Digilens樣機和光機模組
因此，行業(yè)需要更多廠商的加入，加速攻克技術瓶頸，推動光波導技術盡快規(guī)模量產(chǎn)及應用。
三、基于自由曲面的小型化波導光機研發(fā)取得重要突破
在光波導模組中，包括了光波導鏡片和光波導投影光機2個重要的組成部分，光波導顯示系統(tǒng)中，波導片本身不具有成像功能，因此，光波導投影光機是波導顯示系統(tǒng)中重要的組成部分，投影光機一方面影響整個模組的性能，同時投影光機的體積直接影響了模組和AR眼鏡的形態(tài)和舒適度，且其成本甚至高于波導片本身。
耐德佳小型化波導光機
耐德佳團隊創(chuàng)新性的將自由曲面技術引入投影光機，并采用照明/成像光路復用技術，將光學系統(tǒng)折疊為一個緊湊的結(jié)構，在不影響光效的前提下將投影光機的體積減小到近1cc，光機小型化研發(fā)成果可應用于耐德佳陣列、全息光波導產(chǎn)品線，從而使光波導顯示系統(tǒng)具有更加接近于普通眼鏡的形態(tài)。
四、耐德佳以自由曲面技術優(yōu)勢切入兩類AR光波導模組產(chǎn)品
近日，基于自由曲面技術的小型化波導光機研發(fā)成果的突破及應用，耐德佳正式推出二維陣列光波導、二維全息光波導兩款AR光波導新品。
（1）耐德佳直接切入陣列波導第三代產(chǎn)品——二維陣列光波導
在陣列光波導領域，先后有第一代側(cè)投式一維陣列光波導，第二代上投式一維陣列光波導產(chǎn)品，這兩代產(chǎn)品采用一次耦入的方式實現(xiàn)光路的折轉(zhuǎn)和出瞳在水平或垂直方向的擴展，但是由于光機橫截面較寬，總是會遮擋上方或者側(cè)方視野，影響用戶在觀察真實世界的透視方向的視場角的同時，長期使用還會造成“視覺剝奪”等用眼問題。
第一代側(cè)投式一維陣列光波導
第二代上投式一維陣列光波導
耐德佳在2015年即開始了陣列波導的布局，2021年初，耐德佳為解決目前第一代和第二代一維陣列光波導的相關使用問題，直接啟動第三代產(chǎn)品——二維陣列光波導的研發(fā)立項，并快速投資了陣列光波導的研發(fā)和生產(chǎn)產(chǎn)線。歷時一年多，經(jīng)過研發(fā)工程師不斷地設計、研發(fā)、加工和迭代，已完成數(shù)個版本的設計迭代，成功研制出第三代二維陣列光波導產(chǎn)品，并實現(xiàn)小批量量產(chǎn)。后期耐德佳會繼續(xù)進行小型化LCoS高亮度光機研發(fā)，目前耐德佳二維陣列光波導40°FOV小型化光學體積已可達到1.3cc。
耐德佳二維陣列光波導3.0產(chǎn)品
耐德佳二維陣列光波導3.0實現(xiàn)了全彩顯示、成像清晰，色差和畸變控制較好，入眼亮度可以達到1000nits以上。
耐德佳二維陣列光波導3.0產(chǎn)品顯示效果實拍
相比前幾版產(chǎn)品，耐德佳第三代二維陣列光波導取得了許多新突破，在主要技術參數(shù)和顯示效果上，耐德佳二維陣列光波導已達到行業(yè)領先水平
（2）耐德佳二維單綠色全息光波導2.0
2021年11月，耐德佳正式推出二維單綠色全息光波導和一維彩色全息光波導兩款全息光波導產(chǎn)品，并受到行業(yè)極大關注。經(jīng)過半年多工藝改進、研發(fā)迭代，耐德佳近期成功推出升級版二維單綠色全息光波導2.0產(chǎn)品。
耐德佳二維單綠色全息光波導2.0產(chǎn)品采用0.13寸高亮顯示屏，最大透鏡直徑小于5mm，由于設計上使用了更少的透鏡，基于耐德佳光機小型化成果，2.0產(chǎn)品的光機體積可小于1cc。
由于整個結(jié)構體積小于1cc，光機能完美地包絡到鏡腿中，真正助力實現(xiàn)超輕薄的AR光波導眼鏡。目前，耐德佳已完成了微型二維全息波導樣機的加工驗證。
基于前期的設計優(yōu)化和工藝研發(fā)驗證，這次升級改進了相關工藝環(huán)節(jié)，保證了穩(wěn)定的良品率。
相比之前產(chǎn)品，本次升級版二維單綠色全息光波導在圖像亮度、圖像均勻度、大視場角、高成像質(zhì)量、產(chǎn)品重量等方面均有重要突破。
耐德佳二維單綠色全息光波導2.0產(chǎn)品及顯示效果實拍
二維單綠色全息光波導研制成功，為耐德佳全息光波導技術布局打好開端，接下來耐德佳將繼續(xù)完善改進二維單綠全息光波導的加工工藝，并著手研發(fā)樹脂基材的二維全彩全息光波導。
五、攻堅AR光波導，實現(xiàn)AR技術全系布局
作為AR/VR行業(yè)頭部領軍供應商，為滿足市場的多樣化需求，耐德佳一直以來積極進行技術的全面布局開發(fā)和探索，目前已實現(xiàn)自由曲面、Birdbath、光波導等AR技術全系布局。
耐德佳全新研發(fā)的自由曲面鉆石AR光學模組，讓輕量化消費級AR眼鏡不再是遙不可及的概念型產(chǎn)品，憑借行業(yè)領先的綜合性能及表現(xiàn)，先后被高通、聯(lián)想新推出的AR眼鏡所采用。目前，自由曲面鉆石模組累計獲得批量化訂單數(shù)十萬套。
在自由曲面領域取得行業(yè)領導者地位后，針對光波導技術難點，耐德佳組織公司光學設計博士、光學及工藝研發(fā)工程師團隊進行設計優(yōu)化，充分利用公司在精密制造和裝調(diào)領域積累的經(jīng)驗，開展技術研發(fā)攻堅，繼續(xù)升級迭代二維陣列光波導、二維單綠色全息光波導、二維全彩色全息光波導等產(chǎn)品，不斷完善公司的光波導產(chǎn)品生態(tài)，希望加速光波導技術的規(guī)模量產(chǎn)及應用。
未來，得益于耐德佳光機小型化研發(fā)成果，可進一步降低AR光波導眼鏡的體積與重量，更適合用戶佩戴和攜帶，較好地滿足觀影、娛樂、辦公、導航、信息提示、提詞翻譯等多種應用場景，加速AR消費級市場爆發(fā)。
來源：耐德佳
原文始發(fā)于微信公眾號（艾邦VR產(chǎn)業(yè)資訊）：耐德佳小型化波導光機研發(fā)取得突破，全面布局二維陣列、全息光波導
