視場(chǎng)角達(dá)60度的AR光學(xué)模組投產(chǎn)，靈犀微光有望開(kāi)啟消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)

    本年度蘋(píng)果WWDC21（全球開(kāi)發(fā)者大會(huì)）AR眼鏡不出意外的繼續(xù)跳票，這不是第一次，估計(jì)也不是最后一次。媒體和用戶(hù)都充滿(mǎn)了期望，同時(shí)也都做好了失望的準(zhǔn)備。對(duì)于投資界而言，AR從來(lái)不乏熱度，即使在2019的寒冬期，國(guó)內(nèi)外眾多AR硬件廠商也都拿到了風(fēng)投，國(guó)內(nèi)短短的幾個(gè)月，出現(xiàn)過(guò)十余筆涉及AR硬件的投資，單筆規(guī)模都在數(shù)千萬(wàn)人民幣以上。

    還可以參考一下海外大廠，誰(shuí)能想到成立以來(lái)只推出過(guò)一款硬件的Magic Leap，在2020年裁員近千人后，居然又拿到3.5億美元的融資，其豪華的資方名單谷歌、阿里、AT&T、華納兄弟、NTT繼續(xù)擴(kuò)大，總?cè)谫Y額已達(dá)29.5億美元；微軟Hololens從美國(guó)軍方拿到超200億美元訂單令人咋舌；Facebook 20%的員工在從事AR/VR相關(guān)業(yè)務(wù)；Facebook兩次失手的Snap完成了自己史上最大單筆收購(gòu)，5億美元買(mǎi)下衍射光波導(dǎo)龍頭Wave Optics；在這里還值得插播一下，雖然Facebook沒(méi)有成功收購(gòu)Snap，但是騰訊買(mǎi)到了10%，而且騰訊還分別入手過(guò)Epic、Roblox。

    大廠的消費(fèi)級(jí)AR眼鏡為什么遲遲無(wú)法推出？資本為什么看好AR？AR光學(xué)模組不同技術(shù)方案的優(yōu)劣？C端市場(chǎng)何時(shí)能夠初具規(guī)模？36氪帶著諸多問(wèn)題和國(guó)內(nèi)知名AR光學(xué)模組廠商靈犀微光進(jìn)行了一次交流。

    1、不同技術(shù)路線的對(duì)比：

    衍射光波導(dǎo)

    微軟發(fā)布HoloLens并且使用了表面浮雕衍射光波導(dǎo)技術(shù)、Snap5億美元收購(gòu)衍射光波導(dǎo)頭部公司W(wǎng)ave Optics，使得衍射光波導(dǎo)在國(guó)內(nèi)受到了重要關(guān)注。

    靈犀從2015年開(kāi)始就對(duì)衍射光波導(dǎo)進(jìn)行布局，2017年上半年開(kāi)發(fā)出了基于表面浮雕衍射的光波導(dǎo)樣機(jī)。但是，經(jīng)過(guò)深入研究發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的衍射方案有一些根本問(wèn)題還沒(méi)有解決，從顯示效果而言

    1）彩虹效應(yīng)是基于衍射原理性的固有缺陷；2）光能利用率低，需要搭配高亮的光源才能夠得到足夠的入眼亮度，MicroLED是一個(gè)很好的選擇，但在消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)應(yīng)用彩色高PPI的MicroLED會(huì)是一個(gè)難點(diǎn)；3）外界漏光導(dǎo)致的光眼效應(yīng)對(duì)于C端市場(chǎng)來(lái)說(shuō)難以接受。不解決這些問(wèn)題，表面浮雕衍射光波導(dǎo)在未來(lái)三到五年內(nèi)很難在消費(fèi)級(jí)AR眼鏡市場(chǎng)獲得大規(guī)模使用。所以在量產(chǎn)之前，靈犀微光會(huì)先專(zhuān)注于解決以上核心問(wèn)題，幾年來(lái)通過(guò)深入研究衍射光波導(dǎo)技術(shù)，發(fā)現(xiàn)采用特殊的微納米結(jié)構(gòu)以及特殊材料，可以使單個(gè)光柵的衍射效率提高，并進(jìn)一步減弱其他級(jí)次的衍射強(qiáng)度。

    體全息光柵波導(dǎo)

    蘋(píng)果收購(gòu)的Akonia是采用體全息光柵波導(dǎo)方案主要公司。其主要產(chǎn)品HoloMirror，只需一層用于顯示信息，就能夠?qū)崿F(xiàn)在一個(gè)輕薄透明的鏡片上顯示動(dòng)態(tài)的、全色彩、廣視域的圖像。但體全息衍射光波導(dǎo)的門(mén)檻是綜合性的，涉及到材料體系、設(shè)計(jì)軟件、系統(tǒng)設(shè)計(jì)仿真、體全息光柵制造工藝、體全息光柵后處理工藝。

    靈犀微光在2017年下半年研發(fā)出了基于體全息光柵的光波導(dǎo)樣機(jī)，在體全息的材料和表面浮雕衍射的制備上取得的一些突破性的進(jìn)展，部分公布在其公開(kāi)的專(zhuān)利上，并在去年拿到了北京市科委的重大研發(fā)專(zhuān)項(xiàng)。在明年會(huì)開(kāi)始布局體全息光柵波導(dǎo)方向的量產(chǎn)準(zhǔn)備。

    陣列波導(dǎo)

    陣列波導(dǎo)生產(chǎn)的工藝是成熟光學(xué)加工工藝，如鍍膜、拋光、膠合等。這些工藝在的鏡頭行業(yè)和光通信行業(yè)中已經(jīng)廣泛使用并且年出貨量都在百萬(wàn)量級(jí)以上，相應(yīng)的設(shè)備如鍍膜機(jī)、多軸拋光機(jī)、銑磨機(jī)等都相對(duì)成熟且絕大多數(shù)可以完全國(guó)產(chǎn)化。

    但是，要制備性能優(yōu)良的陣列光波導(dǎo)鏡片對(duì)于拋光的精度、復(fù)雜膜系制備、光學(xué)貼合能力都有要求，必須要在傳統(tǒng)工藝基礎(chǔ)上有持續(xù)的突破性的創(chuàng)新，否則會(huì)有重影等顯示效果缺陷以及帶來(lái)的產(chǎn)品一致性較差的問(wèn)題，從而影響量產(chǎn)化生產(chǎn)，這對(duì)眾多廠商來(lái)說(shuō)是難以逾越的障礙，因此普通觀點(diǎn)認(rèn)為陣列光波導(dǎo)難以量產(chǎn)化。

    靈犀微光通過(guò)設(shè)計(jì)和工藝團(tuán)隊(duì)的持續(xù)性努力，通過(guò)改進(jìn)工藝方法及自研特殊的制備方法，制備出來(lái)的陣列光波導(dǎo)在亮度、對(duì)比度等指標(biāo)上顯著高于衍射光波導(dǎo)。

    綜上所述，研發(fā)波導(dǎo)片不能局限于某一種技術(shù)路線，要解決核心技術(shù)問(wèn)題、要解決工藝中的難題，要在提升良品率、提高產(chǎn)能、降低成本等諸多目標(biāo)導(dǎo)向上探索一條漸進(jìn)的路徑。

    2、靈犀微光在陣列光波導(dǎo)方向的進(jìn)度

    陣列光波導(dǎo)的技術(shù)潛力非常巨大，業(yè)內(nèi)公認(rèn)在當(dāng)前階段其顯示效果要顯著優(yōu)于其他的光波導(dǎo)方案。但是近幾年的普遍觀點(diǎn)是陣列光波導(dǎo)難以實(shí)現(xiàn)二維擴(kuò)瞳。靈犀微光在今年4月份率先發(fā)布了二維陣列光波導(dǎo)，突破了業(yè)內(nèi)難點(diǎn)，相信國(guó)內(nèi)的廠商也會(huì)持續(xù)跟進(jìn)。

    靈犀微光通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)陣列光波導(dǎo)可以實(shí)現(xiàn)不低于其他光波導(dǎo)技術(shù)的視場(chǎng)角，預(yù)計(jì)下半年將發(fā)布60度甚至更大視場(chǎng)角的波導(dǎo)片。另外，在透光度和光能利用率上靈犀微光也實(shí)現(xiàn)了突破，普遍透光度可以達(dá)到82%以上，且光損耗更小，畫(huà)面更清晰。

    陣列波導(dǎo)片的生產(chǎn)中高精度拋光、復(fù)雜鍍膜和光學(xué)貼合是其工藝難點(diǎn)，且一直以來(lái)這三點(diǎn)被認(rèn)為是影響量產(chǎn)的主要問(wèn)題。靈犀微光無(wú)錫工廠中試線具有完整的從光波導(dǎo)片到光波導(dǎo)模組的制備能力，并在工藝上應(yīng)用創(chuàng)新性工藝方法，解決了以上問(wèn)題。目前可以達(dá)到85%以上的良率，未來(lái)隨著工藝精度提高，這個(gè)數(shù)值可以達(dá)到95%以上甚至更高。

    截止2020年，靈犀微光的極限產(chǎn)能在5-8萬(wàn)片左右，如果未來(lái)需要擴(kuò)充產(chǎn)能，只需要復(fù)制產(chǎn)線，可以在6個(gè)月內(nèi)提升3倍以上產(chǎn)能，達(dá)到年產(chǎn)100萬(wàn)片在理論上也不是問(wèn)題，并且隨著良率和產(chǎn)能提升還可以進(jìn)一步壓縮單片成本。目前靈犀微光與國(guó)外科技大廠已建立合作關(guān)系，并進(jìn)入其供應(yīng)鏈，有望在消費(fèi)級(jí)C端市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)出口。

    波導(dǎo)片的原材料是玻璃或者光學(xué)樹(shù)脂，原材料生態(tài)成熟，價(jià)格低廉且更易獲得，按照靈犀微光現(xiàn)有的工藝，未來(lái)可以做到100%全自動(dòng)化生產(chǎn)線，使波導(dǎo)片單片成本可壓縮在20美元以下，甚至更低。這對(duì)于打開(kāi)C端市場(chǎng)，進(jìn)一步壓縮AR眼鏡整機(jī)成本具有很大優(yōu)勢(shì)。

    3、對(duì)于B端、C端市場(chǎng)的預(yù)期

    對(duì)于消費(fèi)級(jí)場(chǎng)景而言真正的好產(chǎn)品是打開(kāi)C端市場(chǎng)的鑰匙，而對(duì)于好產(chǎn)品定義，要基于發(fā)現(xiàn)硬件的能力極限，又要跳脫出硬件的邊界。具有消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品定義能力和軟硬件整合能力的廠商，還要包含軟件生態(tài)整合能力和供應(yīng)鏈整合能力。

    由于AR眼鏡的技術(shù)門(mén)檻較高，上下游的供應(yīng)鏈條長(zhǎng)，參考移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展脈絡(luò)，國(guó)外如Apple、微軟、Facebook、Google、Amazon這樣的巨頭具有這樣的潛力，當(dāng)然國(guó)內(nèi)的頭部公司也在積極布局。近年來(lái)靈犀微光與國(guó)內(nèi)外多家科技巨頭保持深入合作。

    靈犀微光從2019年開(kāi)始和國(guó)內(nèi)外多家科技巨頭在消費(fèi)級(jí)AR光波導(dǎo)鏡片領(lǐng)域開(kāi)始合作和探討，但是C端產(chǎn)品對(duì)于各項(xiàng)性能指標(biāo)的要求和B端有本質(zhì)區(qū)別，部分指標(biāo)的設(shè)定極其苛刻。目前在這個(gè)領(lǐng)域，中國(guó)和另外幾家國(guó)際知名公司的差距并不大，在光學(xué)領(lǐng)域很難有彎道超車(chē)的機(jī)會(huì)。

    從B端的角度來(lái)說(shuō)剛需是存在的，很難說(shuō)是否會(huì)有爆款，根據(jù)靈犀微光多年以來(lái)的觀察B端需求比較分散，近幾年配合國(guó)內(nèi)AR整機(jī)廠商在安防、工業(yè)等場(chǎng)景做出很多的嘗試，已經(jīng)有了一定的成果，但是還沒(méi)有看到具有明顯規(guī)模效應(yīng)的場(chǎng)景，目前可以支撐幾十萬(wàn)到百萬(wàn)的產(chǎn)量。

    靈犀微光的市場(chǎng)定位是與終端硬件廠商合作，為客戶(hù)解決定制化問(wèn)題，提供AR核心顯示技術(shù)，幫助用戶(hù)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)完整的AR眼鏡硬件方案。并且會(huì)在不同領(lǐng)域嘗試終端組合的方式，給予用戶(hù)更多的應(yīng)用場(chǎng)景靈感，啟發(fā)客戶(hù)做更多種嘗試。

    4、資本對(duì)于AR的態(tài)度

    近年來(lái)，AR領(lǐng)域的投資熱度從沒(méi)有褪去，有風(fēng)投，也有大廠的并購(gòu)。究其原因，誰(shuí)都不想錯(cuò)過(guò)這把可能是打開(kāi)下一代網(wǎng)絡(luò)大門(mén)的鑰匙。而想要實(shí)現(xiàn)AR應(yīng)用生態(tài)閉環(huán)需要強(qiáng)大財(cái)力和技術(shù)實(shí)力支撐，這大概率是大廠之間的競(jìng)爭(zhēng)，從目前看最有可能的是蘋(píng)果、谷歌、微軟和Facebook這四家公司。

    但是當(dāng)然，完整的生態(tài)需要大量創(chuàng)新公司的參與，AR生態(tài)的產(chǎn)業(yè)鏈條很長(zhǎng)，而且分支眾多。經(jīng)不完全統(tǒng)計(jì)，僅今年3月，全球AR行業(yè)共完成19筆融資并購(gòu)，國(guó)內(nèi)6筆，國(guó)外13筆，總額約為3億5千萬(wàn)美元，與2月相比，增長(zhǎng)了兩倍多。而后Roblox、Epic、英偉達(dá)、Snap不斷為這條賽道的熱度加碼，而且從底層技術(shù)到上層應(yīng)用之間的距離在顯著的縮短。

    在融資方面靈犀微光會(huì)根據(jù)市場(chǎng)發(fā)展按步調(diào)進(jìn)行，陣列光波導(dǎo)的產(chǎn)線成本沒(méi)有衍射光波導(dǎo)動(dòng)輒10億那樣巨大，因此在早期融資方面沒(méi)有那么大的壓力。因?yàn)殪`犀微光在技術(shù)路線采取分列式技術(shù)布局，所有技術(shù)都有涉獵，在量產(chǎn)產(chǎn)能布局選擇上會(huì)相對(duì)更加謹(jǐn)慎，老資金主要用于提高量產(chǎn)能力，以及體全息技術(shù)相關(guān)投入等，未來(lái)根據(jù)市場(chǎng)實(shí)際情況考慮融資，以擴(kuò)充量產(chǎn)產(chǎn)能。