AIAR眼鏡行業(yè)系列報告（二）：光學(xué)方案百花齊放，光波導(dǎo)升級趨勢明確.pdf

AIAR眼鏡行業(yè)系列報告（二）：光學(xué)方案百花齊放，光波導(dǎo)升級趨勢明確。

光學(xué)技術(shù)持續(xù)迭代，光波導(dǎo)方案升級趨勢明確

AR 光學(xué)系統(tǒng)作為 AR 眼鏡最重要的組成部分，其核心是追求更 輕薄的體積、更大的 FOV、更好的成像質(zhì)量以及更低的成本。 目前 AR 光學(xué)系統(tǒng)存在多條技術(shù)路線，包括棱鏡、離軸光學(xué)、 自由曲面、BirdBath、光波導(dǎo)等。隨著 AR 在消費級市場的逐 步滲透和起量，C 端用戶對 AR 眼鏡的成像質(zhì)量、使用場景、佩 戴體驗等提出了更高的要求。相比而言，光波導(dǎo)方案產(chǎn)品形態(tài) 更接近傳統(tǒng)眼鏡，并且具備體積輕薄、高透光率、大視場角等 優(yōu)勢，因而更適合用來打造符合日常佩戴體驗的輕量化 AR 眼 鏡，成為目前 AR 光學(xué)系統(tǒng)的主要發(fā)展方向。

技術(shù)路線：表面浮雕光波導(dǎo)為主流發(fā)展趨勢

幾何光波導(dǎo)：采用傳統(tǒng)的折反射原理實現(xiàn)光線傳播。該技術(shù)成 效效果優(yōu)秀（光效高、無彩虹效應(yīng)、漏光率低），但制造工藝 繁瑣，對光學(xué)加工的精度和一致性要求較高，量產(chǎn)難度較大。 目前布局的主要廠商包括 Lumus、理湃光晶、靈犀微光等。 表面浮雕光波導(dǎo)：采用衍射原理實現(xiàn)光線傳播。該技術(shù)光柵的 設(shè)計較為靈活且生產(chǎn)制造難度較低，易于實現(xiàn)批量生產(chǎn)。但同 時仍存在彩虹效應(yīng)、側(cè)面漏光、光效低等問題尚待解決。目前 表面浮雕光波導(dǎo)主要有兩種制備工藝，分別是納米壓印和刻蝕 工藝。其中納米壓印具備易量產(chǎn)、低成本、一致性高的優(yōu)點， 成為目前主流的技術(shù)路線；而刻蝕工藝雖然制備工藝復(fù)雜，但 可大幅提升光波導(dǎo)的光學(xué)性能，因此成為光波導(dǎo)制備工藝未來 主要的發(fā)展迭代方向。當(dāng)下該技術(shù)的布局企業(yè)較多，包括 WaveOptics、Dipelix、鯤游光電、至格科技、廣納四維等。 體全息光波導(dǎo)：相較于表面浮雕光波導(dǎo)，體全息理論優(yōu)勢較為 明顯（衍射效率高、量產(chǎn)成本低）。但實際生產(chǎn)中受光敏材料 的限制，體全息光波導(dǎo)在視場角、光效率、清晰度及色彩均勻 性等方面尚未達(dá)到表面浮雕光波導(dǎo)的水平。目前該技術(shù)布局企 業(yè)較少，主要包括 Sony、Digilens、三極光電、谷東科技等。 偏振體全息光波導(dǎo)：相較于傳統(tǒng)體全息光波導(dǎo)，偏振體全息光 波導(dǎo)在保留體全息波導(dǎo)技術(shù)高效率、低成本優(yōu)勢的同時，突破 了體全息光波導(dǎo)在視場角的限制。但其難點在于理論基礎(chǔ)與數(shù) 理模型指導(dǎo)尚不完善，相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈仍在發(fā)展中。2024 年 10 月 25 日，東南大學(xué)與立訊精密合作發(fā)布首款偏振體全息 AR 眼鏡 云雀，重量僅 45g。相較于表面浮雕光波導(dǎo)，該產(chǎn)品光效提升 300%，前向漏光降低 80%，成本降低 60%。