36氪新风向丨争当下一个苹果,AR供应链等待起飞( 三 )


国内的AR光学元件厂商最早从2014年陆续开启创业 , 最近几年逐渐走向台前 , 如今形成了不同的阵营 。 AR光学元件厂商 , 可以大致分为两类技术路线 。 一种是以自由曲面、棱镜为代表的几何光学方案 , 国内的代表厂商是耐德佳、慧牛科技 , 国外的代表厂商是谷歌眼镜;
另一类是以光波导为代表的波动光学方案 。 其中 , 光波导还可以再划分为阵列光波导和衍射光波导两种;再做细分 , 衍射光波导还可以分为体全系光栅波导和表面浮雕光栅波导 。
36氪新风向丨争当下一个苹果,AR供应链等待起飞
文章图片
光波导技术分类
光波导 , 简单理解就是让光在设计好的路径中去传播 。 衍射光波导的实现 , 需要通过“光栅”实现 , 就是在材料表面上刻画出一道道通路 , 让光线来传播 。
阵列光波导代表公司包括珑璟光电、灵犀微光、理湃光晶 , 国外的代表光学公司是以色列公司Lumus 。
在衍射光波导方案中 , 体全息光栅方案目前受限于材料的问题 , 还没有量产的产品和供应链 , 因此 , 在国内 , 衍射光波导主要是以表面浮雕光栅方案为主 。 厂商包括鲲游光电、至格科技、光舟半导体;国外的代表公司包括微软Hololens、MagicLeap、以及此前被苹果收购的光学厂商Akonia;
鲲游光电董事长林涛告诉36氪 , 经过几年的技术研究 , 鲲游逐渐意识到 , AR光学部分几乎所有方案都存在“不可能三角”——性能(包括色彩、效率、FOV等)、外观、成本三项在短期内不可能同时拉满 。
林涛打了一个比喻:几何光学方案本质是“一面镜子” , 所以相对来说性能较好 , 成本也比较低 , 但是最大的问题是外观更丑 , “在AR眼镜上伸出来半截光学元件 , 外观看起来不够友好 , 和日常携带的近视镜有一定差距” 。
至于波动光学方案来说 , 本质上是将光学的宏观复杂性 , 用“光子晶体”与“光栅”这样的小型复杂微结构去替代 , 让微纳光学结构组合无限等效于镜子 。 所以 , 整体镜片看上去更加轻薄简洁 。
在成本方面 , 在大规模生产的情况下 , 晶圆级光学的生产方式更偏向半导体芯片的生产方式 , 满足IC的规模效益曲线 , 所以波动光学可能更优于几何光学 。 不过 , 最大的问题是 , 波动光学方案始终受到物理原理的限制 , “离散量永远不可能超过连续量 , 微纳光学结构不可能超越镜子 , 光效比的天花板明显” 。
36氪新风向丨争当下一个苹果,AR供应链等待起飞
文章图片
OppoAirGlass2
看起来 , 波动光学和几何光学的优缺点正好互补的 。 林涛表示 , 大家以前都在尝试有一个最优解 , 最后发现短期内并不存在一个完美的解答 。 尽管如此 , 从长远来看 , 在几种光学方案当中 , 更为轻薄的衍射光波导方案 , 已经逐步成为行业中公认的终极方案——ToC的消费级AR眼镜 , 最要紧的是需要更轻薄、外观最友好的方案 。
与此同时 , 消费电子发展的实质是逐步微小化、集成化、半导体化 , 用半导体生产方式的衍射光波导正好就是这样的一种方案 。 多位行业人士表示 , 半导体的线宽在变小、结构和材料也在变得复杂 , 半导体的所有趋势 , 对于衍射光波导都适用 。
如果说光波导是长远理想 , 几何光学方案则是短期的折中路线 。 2022年以来 , 一大波ToC端的消费级AR眼镜产品的光学元件还是采用Birdbath、自由曲面等成本更低的方案 。
在行业共识形成之后 , AR光学路线显然开始趋于集中 , 确定性在加强 。
2021年以来 , 光学厂商研发方向的变道 , 可以传递出这一信号 。