一、自由曲面技術(shù)推動(dòng)消費(fèi)級(jí)AR市場(chǎng)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(shè)計(jì)。該無線參考設(shè)計(jì)有望幫助OEM和ODM廠商打造兼具體驗(yàn)與性價(jià)比的AR原型機(jī)，從而推動(dòng)AR拓展至更廣闊的消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)。
高通XR2無線AR眼鏡參考設(shè)計(jì)
8月3日，米家眼鏡相機(jī)正式開啟眾籌，兩周眾籌金額高達(dá)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(shí)時(shí)拍攝的全新體驗(yàn)，支持秒級(jí)抓拍小愛翻譯、物體識(shí)別、時(shí)光回溯等功能，是目前唯一能在戶外強(qiáng)光環(huán)境下AR清晰顯示的眼鏡設(shè)備。
米家眼鏡相機(jī)
9月1日，聯(lián)想發(fā)布旗下首款面向消費(fèi)者市場(chǎng)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(gè)高亮度、高對(duì)比度的私密虛擬巨幕，滿足移動(dòng)辦公、視頻會(huì)議、游戲娛樂和觀影需求。值得注意的是，包括顯示和光學(xué)模組在內(nèi)，聯(lián)想Yoga智能眼鏡T1實(shí)現(xiàn)了全部核心部件的國(guó)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(qiáng)大且充滿創(chuàng)新的AR眼鏡產(chǎn)品，巨頭的入局點(diǎn)燃了今年的消費(fèi)級(jí)AR眼鏡市場(chǎng)，似乎讓人們提前“洞察”到AR眼鏡未來的不同應(yīng)用形態(tài)，更加快了AR從B端向C端邁進(jìn)的過程。
上述這三款A(yù)R眼鏡均有一個(gè)共同點(diǎn)：采用的都是耐德佳的自由曲面AR光學(xué)解決方案。相比其他AR光學(xué)方案，自由曲面在顯示效果、性價(jià)比、可量產(chǎn)性、工藝、可靠性和隱私保護(hù)等評(píng)價(jià)維度上均已實(shí)現(xiàn)相對(duì)最優(yōu)，具備大規(guī)模應(yīng)用和推廣的條件，因而得到巨頭的認(rèn)可與青睞。從這個(gè)角度看，自由曲面是最適合當(dāng)下的消費(fèi)級(jí)AR眼鏡的光學(xué)方案。
二、光波導(dǎo)模組技術(shù)開發(fā)進(jìn)入“深水區(qū)”
如果說自由曲面是“立足當(dāng)下”，光波導(dǎo)則是“著眼未來”。
因?yàn)楣獠▽?dǎo)兼具纖薄、透過率高、出瞳直徑大等優(yōu)點(diǎn)，使得AR眼鏡外觀造型更加時(shí)尚、輕薄，行業(yè)內(nèi)對(duì)光波導(dǎo)技術(shù)寄予厚望。目前國(guó)內(nèi)外許多優(yōu)秀廠商在努力攻克光波導(dǎo)鏡片技術(shù)，市場(chǎng)上也出現(xiàn)了多款基于光波導(dǎo)方案的AR眼鏡方案，有的采用單目分體設(shè)計(jì)，有的面向特定場(chǎng)景（信息提示、語音轉(zhuǎn)字幕等），在維持一定性價(jià)比的前提下，產(chǎn)品不得不在顯示視場(chǎng)角、分辨率、清晰度、適用性和用戶體驗(yàn)上做一定妥協(xié)。
在當(dāng)前技術(shù)和供應(yīng)鏈背景下，光波導(dǎo)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(gè)行業(yè)的問題，同時(shí)受限于高亮度圖像源的問題，存在光機(jī)無法小型化的難點(diǎn)，視場(chǎng)角稍大的光波導(dǎo)模組除了價(jià)格昂貴之外，普遍光機(jī)體積較大，影響產(chǎn)品的整機(jī)外觀設(shè)計(jì)。目前行業(yè)里主要通過犧牲視場(chǎng)角、降低分辨率、單色顯示等降低體驗(yàn)等方式，來開發(fā)一些開發(fā)者樣機(jī)產(chǎn)品，現(xiàn)階段還難以真正做到光波導(dǎo)模組的規(guī)模化高性價(jià)比量產(chǎn)。
Lumus 樣機(jī)和光機(jī)模組
Digilens樣機(jī)和光機(jī)模組
因此，行業(yè)需要更多廠商的加入，加速攻克技術(shù)瓶頸，推動(dòng)光波導(dǎo)技術(shù)盡快規(guī)模量產(chǎn)及應(yīng)用。
三、基于自由曲面的小型化波導(dǎo)光機(jī)研發(fā)取得重要突破
在光波導(dǎo)模組中，包括了光波導(dǎo)鏡片和光波導(dǎo)投影光機(jī)2個(gè)重要的組成部分，光波導(dǎo)顯示系統(tǒng)中，波導(dǎo)片本身不具有成像功能，因此，光波導(dǎo)投影光機(jī)是波導(dǎo)顯示系統(tǒng)中重要的組成部分，投影光機(jī)一方面影響整個(gè)模組的性能，同時(shí)投影光機(jī)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(dǎo)片本身。
耐德佳小型化波導(dǎo)光機(jī)
耐德佳團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性的將自由曲面技術(shù)引入投影光機(jī)，并采用照明/成像光路復(fù)用技術(shù)，將光學(xué)系統(tǒng)折疊為一個(gè)緊湊的結(jié)構(gòu)，在不影響光效的前提下將投影光機(jī)的體積減小到近1cc，光機(jī)小型化研發(fā)成果可應(yīng)用于耐德佳陣列、全息光波導(dǎo)產(chǎn)品線，從而使光波導(dǎo)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(shù)優(yōu)勢(shì)切入兩類AR光波導(dǎo)模組產(chǎn)品
近日，基于自由曲面技術(shù)的小型化波導(dǎo)光機(jī)研發(fā)成果的突破及應(yīng)用，耐德佳正式推出二維陣列光波導(dǎo)、二維全息光波導(dǎo)兩款A(yù)R光波導(dǎo)新品。
（1）耐德佳直接切入陣列波導(dǎo)第三代產(chǎn)品——二維陣列光波導(dǎo)
在陣列光波導(dǎo)領(lǐng)域，先后有第一代側(cè)投式一維陣列光波導(dǎo)，第二代上投式一維陣列光波導(dǎo)產(chǎn)品，這兩代產(chǎn)品采用一次耦入的方式實(shí)現(xiàn)光路的折轉(zhuǎn)和出瞳在水平或垂直方向的擴(kuò)展，但是由于光機(jī)橫截面較寬，總是會(huì)遮擋上方或者側(cè)方視野，影響用戶在觀察真實(shí)世界的透視方向的視場(chǎng)角的同時(shí)，長(zhǎng)期使用還會(huì)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(dǎo)
第二代上投式一維陣列光波導(dǎo)
耐德佳在2015年即開始了陣列波導(dǎo)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(dǎo)的相關(guān)使用問題，直接啟動(dòng)第三代產(chǎn)品——二維陣列光波導(dǎo)的研發(fā)立項(xiàng)，并快速投資了陣列光波導(dǎo)的研發(fā)和生產(chǎn)產(chǎn)線。歷時(shí)一年多，經(jīng)過研發(fā)工程師不斷地設(shè)計(jì)、研發(fā)、加工和迭代，已完成數(shù)個(gè)版本的設(shè)計(jì)迭代，成功研制出第三代二維陣列光波導(dǎo)產(chǎn)品，并實(shí)現(xiàn)小批量量產(chǎn)。后期耐德佳會(huì)繼續(xù)進(jìn)行小型化LCoS高亮度光機(jī)研發(fā)，目前耐德佳二維陣列光波導(dǎo)40°FOV小型化光學(xué)體積已可達(dá)到1.3cc。
耐德佳二維陣列光波導(dǎo)3.0產(chǎn)品
耐德佳二維陣列光波導(dǎo)3.0實(shí)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(dá)到1000nits以上。
耐德佳二維陣列光波導(dǎo)3.0產(chǎn)品顯示效果實(shí)拍
相比前幾版產(chǎn)品，耐德佳第三代二維陣列光波導(dǎo)取得了許多新突破，在主要技術(shù)參數(shù)和顯示效果上，耐德佳二維陣列光波導(dǎo)已達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平
（2）耐德佳二維單綠色全息光波導(dǎo)2.0
2021年11月，耐德佳正式推出二維單綠色全息光波導(dǎo)和一維彩色全息光波導(dǎo)兩款全息光波導(dǎo)產(chǎn)品，并受到行業(yè)極大關(guān)注。經(jīng)過半年多工藝改進(jìn)、研發(fā)迭代，耐德佳近期成功推出升級(jí)版二維單綠色全息光波導(dǎo)2.0產(chǎn)品。
耐德佳二維單綠色全息光波導(dǎo)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(shè)計(jì)上使用了更少的透鏡，基于耐德佳光機(jī)小型化成果，2.0產(chǎn)品的光機(jī)體積可小于1cc。
由于整個(gè)結(jié)構(gòu)體積小于1cc，光機(jī)能完美地包絡(luò)到鏡腿中，真正助力實(shí)現(xiàn)超輕薄的AR光波導(dǎo)眼鏡。目前，耐德佳已完成了微型二維全息波導(dǎo)樣機(jī)的加工驗(yàn)證。
基于前期的設(shè)計(jì)優(yōu)化和工藝研發(fā)驗(yàn)證，這次升級(jí)改進(jìn)了相關(guān)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(jí)版二維單綠色全息光波導(dǎo)在圖像亮度、圖像均勻度、大視場(chǎng)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(dǎo)2.0產(chǎn)品及顯示效果實(shí)拍
二維單綠色全息光波導(dǎo)研制成功，為耐德佳全息光波導(dǎo)技術(shù)布局打好開端，接下來耐德佳將繼續(xù)完善改進(jìn)二維單綠全息光波導(dǎo)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(dǎo)。
五、攻堅(jiān)AR光波導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)AR技術(shù)全系布局
作為AR/VR行業(yè)頭部領(lǐng)軍供應(yīng)商，為滿足市場(chǎng)的多樣化需求，耐德佳一直以來積極進(jìn)行技術(shù)的全面布局開發(fā)和探索，目前已實(shí)現(xiàn)自由曲面、Birdbath、光波導(dǎo)等AR技術(shù)全系布局。
耐德佳全新研發(fā)的自由曲面鉆石AR光學(xué)模組，讓輕量化消費(fèi)級(jí)AR眼鏡不再是遙不可及的概念型產(chǎn)品，憑借行業(yè)領(lǐng)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(jì)獲得批量化訂單數(shù)十萬套。
在自由曲面領(lǐng)域取得行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者地位后，針對(duì)光波導(dǎo)技術(shù)難點(diǎn)，耐德佳組織公司光學(xué)設(shè)計(jì)博士、光學(xué)及工藝研發(fā)工程師團(tuán)隊(duì)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，充分利用公司在精密制造和裝調(diào)領(lǐng)域積累的經(jīng)驗(yàn)，開展技術(shù)研發(fā)攻堅(jiān)，繼續(xù)升級(jí)迭代二維陣列光波導(dǎo)、二維單綠色全息光波導(dǎo)、二維全彩色全息光波導(dǎo)等產(chǎn)品，不斷完善公司的光波導(dǎo)產(chǎn)品生態(tài)，希望加速光波導(dǎo)技術(shù)的規(guī)模量產(chǎn)及應(yīng)用。
未來，得益于耐德佳光機(jī)小型化研發(fā)成果，可進(jìn)一步降低AR光波導(dǎo)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(dǎo)航、信息提示、提詞翻譯等多種應(yīng)用場(chǎng)景，加速AR消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)爆發(fā)。
來源：耐德佳
原文始發(fā)于微信公眾號(hào)（艾邦VR產(chǎn)業(yè)資訊）：耐德佳小型化波導(dǎo)光機(jī)研發(fā)取得突破，全面布局二維陣列、全息光波導(dǎo)
