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万字总结50家厂商五大XR产业上游趋势

发布日期:2024-09-16  浏览次数:

  陀螺君发现,目前彩色的Micro-LED仍然处于各家技术争鸣的阶段,多种不同技术并存,除了合色方案之外,还有诸如量子点转换、三色堆叠、单片外延等不同的技术路径。‍‍‍‍‍

  基于量子点方案的单片全彩Micro-LED面板展商包括镭昱、赛富乐斯以及思坦等,各家的生产工艺还有所差异,现场展出产品最高亮度集中在10万-30万尼特区间。如果搭配光波导方案(这里以1%的光效计算),屏幕入眼亮度可实现1000特以上,基本能满足日常使用需求,但对于室外强光环境,仍然需要继续提高亮度。据了解,镭昱的0.13英寸单片全彩Micro-LED面板已经进入小批量量产。据称,目前量子点已经在显示、光伏等产业应用落地,而去年诺贝尔化学奖授予了三位在量子点领域进行探索的科学家,这项技术也开始更为出圈。

  截至目前,全彩Micro-LED仍未有最完美的方案,从技术路径到材料、工艺整体尚不成熟,因此才会出现多种不同的路径探索。但整体来看,技术进展速度非常快,未来两年很有可能成为技术重要的分水岭。

  彩色进化的同时,单色光引擎也在不断提高性价比。JBD本次展会还带来了蜂鸟MiniⅡ单色光引擎,体积仅0.15cc,整个光引擎的体积仅相当于一颗绿豆,更小体积的光引擎将有助于实现更紧凑的设计,从而提升便携式设备的灵活性和舒适度,更接近传统眼镜。除此之外,其他几家Micro-LED也都展出了各家的单绿色面板,从0.2英寸到0.45英寸不等。

  相比于树脂与玻璃材料来说,基于碳化硅(SiC)材料的光波导,在光博会上应该算是首次露面。

  公开资料显示,碳化硅是一种无机物,化学式为SiC,是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(生产绿色碳化硅时需要加食盐)等原料通过电阻炉高温冶炼而成。它是一种半导体,在自然界中以极其罕见的矿物莫桑石的形式存在。

  其化学稳定性强,不易受化学腐蚀;在特定波长范围内,碳化硅光波导的传输损耗低,保证了信号的高质量传输;宽频带特性使其适用于多种光通信和传感应用;高折射率有助于提高耦合效率并减少泄漏损失;环境适应性强,适用于极端温度、湿度和压力环境。

  在本次光博会上,广纳四维和慕德微纳带来了基于碳化硅基底的光波导模组。其中,广纳四维展示了基于晶圆级碳化硅刻蚀工艺的衍射光波导产品C45C(全彩)和C39G(单绿)。

  C39G采用了刻蚀工艺,视场角为30度,光效为500nits/lm,波导厚度为0.75mm,Eye-box为15×10mm,目前主要是基于单绿色Micro-LED;C45C也是采用刻蚀工艺单片全彩,视场角为30度,光效300nits/lm,厚度0.9mm,重量为5g。整体来看,两款模组都非常轻薄,彩虹纹大幅减轻,不过彩色模组画面左右两边的色彩亮度和一致性仍有待提升。

  据广纳四维介绍,碳化硅刻蚀工艺以其高精度和高稳定性的特性,在制备复杂纳米光栅结构方面以及视觉效果提升上展现出显著优势,使衍射光波导光学器件视场角更大,色彩还原度和均匀性更高,同时在产品重量,彩虹纹效应等方面均有所提升。

  相比之下,目前玻璃最高折射率为2.0,密度为4.7g/cm³,而碳化硅在折射率上可做到2.6,密度为3.2g/cm³。更高的折射率使得光波导能够更有效地束缚和引导光波,从而减少光的损失,提高传输效率。此外,较低的密度使得碳化硅光波导在重量上更轻。提升最终产品穿戴体验。(下方图示右边光栅结构是指刻蚀工艺可以制备更复杂的光栅结构,高纵深比,小角度,复杂结构。)

  慕德微纳同样带来了两款基于碳化硅材料的波导模组,其中一款点亮的产品采用了RGB全彩LCos面板,FOV为30度,无彩虹纹,厚度为0.76mm,重量约3.8g,据称该模组主要是为了验证碳化硅能否成像,所以在光机和波导的设计上并未投入太多,现场观看的效果出现了比较明显的偏色。慕德微纳的主要优势在于微纳加工,如纳米压印模板,据了解市场上众多AR眼镜产品都采用其纳米压印模板加工。

  据慕德微纳称,目前比较常见的碳化硅分为导电型及半绝缘型,导电型主要用于半导体领域,半绝缘型为透明态,应用较少,所以完全没有起量,这也导致材料的价格非常高,如一片4寸的硅片做碳化硅片价格将近2000人民币,而且由于其比普通的石英玻璃更加坚硬,导致加工比较难,所以慕德微纳采用的加工工艺是先压印再刻蚀。

  整体来看,碳化硅材料仍处于早期探索阶段,是否能在AR眼镜领域完全成为玻璃、树脂之后的替代方案还需要时间验证。‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍

  AR衍射光波导上的彩虹纹主要是由于光在光波导内部通过微结构(如光栅)衍射时产生的干涉效应所致。不同波长的光在衍射过程中被不同程度地分散,导致在特定角度观察时出现彩虹纹现象。此外,光在光波导内部多次反射时的干涉也会加剧这种效应。

  通常,在光线比较复杂的环境下,彩虹效应会比较明显,在光栅上下左右呈现五彩斑斓的现象,不利于用户的综合体验。这是过去两年,光学厂商一直在克服的技术。

  在今年的光博会上,我们看到近乎所有光学厂商在「彩虹纹」上努力,不仅是上面基于碳化硅材料的波导,还有传统基于玻璃的衍射光波导。在树脂材料上可能依旧存在些许,但相比去年会明显影响视觉的彩虹纹来说,今年已经得到了显著的提升和改善,很多波导产品除了一些特别刁钻的特定角度,几乎很难看到彩虹纹。

  如鲲游光电的逍遥Ⅱ XY-C30,其采用了单绿色的Micro-LED光引擎,基于纳米压印技术的单层表面浮雕光栅波导,视场角可达30度,效率为700nits/lm,亮度均匀性为30%,厚度为0.7mm,重量为4.3g。现场体验十分惊艳,无彩虹纹,单绿色显示效果近乎达到了最佳状态。

  鲲游光电研发总监楼歆晔博士参加由VR陀螺联合CIOE中国光博会主办的「光聚未来•第五届中国AI+AR技术应用高峰论坛」演讲中透露:鲲游光电自研仿真工具,精确模拟人眼所得。在保证效率的前提下,彩虹得到的极大的改善,优化后可确保不影响用户体验。

  我们当前的最新进展已经可以做到几乎看不见彩虹纹。从足够多的改进案例,以及我们的自研仿真工具里,可以清晰地看到与彩虹纹相关的因素,在这里跟大家分享——折射率非常重要,基底的折射率要选高;单片优于多片;波导设计架构重要,要做到优化;光栅的透反射以及光栅的结构对于衍射效率有显著影响,需要全面地做优化。(更多内容请参考VR陀螺官网楼歆晔博士相关分享)

  此外,如广纳四维的L35G等产品也实现了几乎无彩虹纹,技术也相对比较成熟。玻璃也许不是最好的选择,但结合目前各种材料的折射率、成本、量产和效果来看,仍会在很长一段时间内广泛应用于AR衍射光波导的商用方案中。

  技术之外,衍射光栅的形态方面也有了一些细微的变化,如下图所示的波导产品,可以看到光栅部分做了圆角的切割。据知情人士向VR陀螺透露,这一改变可能考虑到了「美学设计」,往往尖角、拐角的地方是吸引人的眼球注意力的,变圆角后,世界侧没那么容易注意到光栅。

  AR衍射光波导方面, 蔡司旗下的德国智能眼镜光学方案提供商Tooz还展示了带有「屈光」的AR光波导模组。据VR陀螺了解到,其屈光方式共有两种,包括一体注塑与波导直接贴合。光波导贴合方面,Tooz联合鲲游光电展示了200度和400度的方案,结合蔡司具备的光学镜片优势,可以带来非常不错的一体化的产品效果。一体注塑方案上,其展示了ESSNZ SLIM与ESSNZ BERLIN系列产品(更多产品详情可在VR陀螺官网搜索tooz获取)。

  ESSNZ BERLIN为单目单绿色AR眼镜,内置Micro-LED,分辨率为480X640,其特点在于镜片具有自由曲面和不可见组合器的弯曲反射波导,直接将屈光镜片与波导融合在一体注塑成型。其优势是在于可以实现曲面的一体化镜片,并且不会出现正面漏光,但也存在一定的劣势,如该方案的视场角比较小,只有15度,同时eyebox也相对比较小。

  去年光博会中,我们看到了体全息光波导的小范围出现,今年该趋势继续蔓延,且在实际显示效果方面大幅提升。

  与表面浮雕衍射光栅波导不同,体全息光波导技术主要用激光干涉曝光即可形成光栅结构,加工工艺更简单,生产成本可以做得很低,难点主要在于材料与制造工艺设备。代表厂商包括谷东、立讯精密和奥提赞光晶、尼卡光学等。

  去年,谷东科技展示了一系列体全息光波导技术,今年带来了三款衍射体全息光波导模组——H2026G、H3030G及H3030DG,据介绍其不仅克服了材料选择、制造工艺及双目合像等行业瓶颈,还实现了从研发到量产的全链路贯通。

  其中H3040-V-G和H3040-V-M的DFoV达到了40°,透过率达到了80%以上,并实现了二维扩瞳,光损能做到2%-3%区间。相对去年来说,今年谷东将其体全息光波导植入到了样机产品中,清晰度、色彩均匀性、入眼亮度、FOV等方面也大幅提升。

  立讯精密也展示了与东南大学(平行视界)联合研发的体全息光波导AR眼镜,据称其相对表面浮雕光栅衍射光波导光效可提升200%,前向漏光可降低80%,制备成本可降低65%,并且拥有超低彩虹纹、超高透过率,入眼亮度达到了2000尼特左右。

  奥提赞光晶也带来了两款AR全息波导AR模组产品,以及一款用于汽车AR-HUD的大尺寸全息光波导。其单绿全息光波导可做到35度视场角,Eye-box为14×11mm,透过率达到了90%,重量为2g,厚度为1mm,整体显示效果非常可观。

  尼卡光学在小象光显展台上也带了两款体全息光波导镜片,更多相关技术可参考《独家 AR体全息波导厂商尼卡光学完成新一轮融资,三七互娱、AEF大湾区创业基金(由戈壁大湾区管理) 参投》。

  本次陀螺君在现场还看到了一款更为另类的带显示的AI眼镜,从外观看几乎完全看不出来是一款带显示的产品,产品由Gyges Labs研发,他们将其称之为隐显眼镜。

  与传统AR眼镜中的BB、光波导等光学路径不同的是,Gyges Labs采用的是DigiWindow技术,在眼镜的镜框上方嵌入直径、厚度小于2mm的近眼显示模组,相当于在镜框上嵌入了一个微型显示,内置圆形Micro-LED屏幕。考虑到每个人的瞳距以及脸型差异,该嵌入式模组现在实现了手动瞳距调节,以及显示模块的角度调节。现场陀螺君体验了这款产品,每个人需要根据自己的瞳距先调整到合适的位置,以便看到完整的现实区域,同时其已接入了ChatGPT大模型,可以实现信息提示、接打电话、导航等功能,现场测试翻译速度几乎感受不到延迟。

  以下为2024光博会XR相关展位更多详细内容,以下企业均按展馆、展位编号排序:

  联创电子正在战略性布局于培育车载显示、车载照明、车载雷达和AR/VR等领域。现场展示了数款VR Pancake超薄方案的光学模组,其中两款为FAST LCD镜头:2.48英寸的2P变焦模组和1P定焦模组(分辨率:1800*1920),以及两款Micro OLED镜头分别是:1.35英寸3P定焦模组以及1.35英寸2P定焦模组(3552*3840)。另外还展示了0.71英寸的AR Birdbath方案模组(分辨率:1920*1080)。目前该公司已在AR/VR领域拥有了较强的研发和生产制造能力。

  凤凰光学在几何光学、衍射光学领域深耕多年。本次光博会上展示了空分光导BM/临界光导BP系列AR光学模组,据介绍,用较小的Micro-OLED屏幕(0.49英寸)可以实现更大的FOV:未来可过渡到60度,同时维持高清晰度、超小畸变。且BP尺寸仅为BB的一半以下,BM的重量也在BB之下,可大幅简化驱动板。

  除此之外,现场还展示了消费级AR眼镜参考设计:N03B、N04、N05A、N06A,搭配大视场角、高清晰度的显示模组。BB方案的AR光学模组:Yao&Shun,可制成轻量化的AR墨镜等形态产品。超薄VR模组:Mooncake,采用的是LCD屏以降低VR设备厚度。

  本次舜宇光学联合舜为科技、舜宇奥来同台展出,其中设有Wearable视觉场景区域,展示了AR、VR、运动相机、AI智能眼镜等产品终端与视觉方案。现场展出了适用于AI智能眼镜的图像采集5M模组、AI识别12M小尺寸模组、SLAM小型化模组;在VR领域,其用于SLAM的150°全局曝光模组与dToF模组、用于彩色透视的64M高像素模组和T-Lens 8M模组,以及用于手势识别的VGAITOF模组;在AR领域,其展出了两款小型化模组,用于SLAM及眼球、面部追踪。

  舜宇奥来带来了多款AR光学解决方案,AR光波导:展示LC3025、LM3027与LC3028三款新品,皆采用单层玻璃基底的衍射光波导方案,助力AR眼镜实现线光波导:通过采用特殊优化的光栅及膜层架构,将前向漏光强度比例降低到10%以内,基本实现Eye box角度空间内观察不到彩虹纹。光波导demo:搭配超小型微投光机,通过支架与眼镜的双形态展示方式,使得莅临参观的观众们能够充分了解产品性能并体验到多种搭配的光学显示效果。

  OPTIX极溯光学是一家专注于AR/VR硬件光学显示高科技初创公司,本次光博会上展出AR和VR共四款产品,包括AR二维阵列光波导模组EPIC50、8K超高清VR Pancake模组、集成了眼动追踪、注视点渲染的迭代版本模组Superkit Foveated和Superkit Varifocal。同时展出4款镜片单品:近视集成镜片、全胶合透镜、变焦透镜、二维阵列光波导。

  AR二维光波导模组EPIC50为首次展出,呈现50度大视场角、高光效的显示效果。VR Pancake模组自带屈光度调节,拥有115度超大视场角、8K高清显示。

  耐德佳聚焦于自由曲面光学和微纳光学两大底层光学技术,可为行业提供从设计、研发到智造、检测全链条光学服务。耐德佳在现场首次展示了自研双目几何波导+投影光机产品。另外,耐德佳自由曲面波导光机采用照明/成像光路复用技术,有效缩减光波导投影系统的体积和重量,体积约为1cc,提高投影系统光效的同时,产品形态几近于普通眼镜。

  现场还展示了搭载耐德佳自由曲面钻石Pro光学方案的消费级全功能AR眼镜ARknovv A1,透视Fov高达55°,光线超清显示分辨率在低功耗前提下实现高亮显示。耐德佳创新型Mini-Pancake的Slamglass Vision Air智能观影VR眼镜也在展会中亮相,竞博下载视场角Fov高达50°,角分辨率PPD达44,双目1920X1080高清显示,双目模组重量仅27g。

  小象光显专注于超薄微型投影光机的设计、制造和销售;产品涉及微型AR眼镜、微型便携投影、广告及汽车投影等微型显示领域。产品类型主要涉及DLP和Micro-LED两大类型。

  AR方面,基于Micro-LED微显示器,主要带来了M101、M201、M102三款产品,相关产品参数可参考下图所示。

  尼卡光学在小象光显展台上展示了其最新的体全息波导片,并且光栅区域大幅淡化,非常接近普通眼镜片。‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍

  立讯精密专注于声学和VR/AR产品的关键技术研发,为全球客户提供VR/AR设备、智能音频产品及其他穿戴式、影音等创新产品的一站式解决方案。今年立讯精密展出了与东南大学(平行视界)联手打造的业界首款PVG光波导AR眼镜云雀,重量仅45克。据介绍,偏振体全息(PVG)的光效相较于SRG技术可提升200%,前向漏光降低了80%。

  本次展会中还展示了2款VR Pancake光机模组,它们分别基于1.032.5K分辨率和1.354K分辨率的 Micro-OLED显示屏搭配Pancake偏振折叠光路设计,可分别提供90°及96° 视场角体验。

  多普光电是一家专业的光学设计与服务提供商。目前,公司在高清成像与投影、VR和AR显示光学成像、窄角度准直和投光等领域均有布局。本次展会上带来了多款VR高清镜头显示模组,以及两款分别搭载了V1和V2镜头的VR头戴式显示器。

  XR头显厂商纳德光学今年展出了旗下XR头显、Micro-OLED单目/双目近眼显示光机模组等相关产品。

  其中,现场重点展示了其今年年初发布的GOOVIS Art,这是一款轻量化XR头显产品,主要用于观影办公等场合,其采用开放式设计,搭载两块1920×1080 Micro-OLED屏幕,PPD可达55°。此外,显示模组可以上翻,并支持屈光度调节。

  此外,现场还展示了多款基于自研ASPH光学方案的光机模组,据悉ASPH方案在图像质量、光效率、屈光度精准调节等核心性能方面优势明显,且光机量产良品率高。

  德国智能眼镜光学方案提供商Tooz是ZEISS的子公司,致力于用数字虚拟屏幕升级普通处方眼镜,开发光学引擎和处方解决方案,现场展示了多款不同屈光度的AR眼镜和AR光学模组。

  据VR陀螺了解到,Tooz的屈光方式共有两种,包括一体注塑与波导直接贴合。光波导贴合方面,Tooz联合鲲游光电展示了200度和400度的方案。一体注塑方案上,其展示了ESSNZ SLIM与ESSNZ BERLIN系列产品(更多产品详情可在VR陀螺官网搜索tooz获取)。

  鲲游光电带来了秋水、逍遥、梦蝶、扶摇和撄宁五大系列新品,覆盖单绿Micro-LED、全彩Micro-LED微显示器技术,材料上也有玻璃和树脂可选,拥有纳米压印与刻蚀工艺两种量产工艺。

  此外,鲲游光电的展位上,还展示了与苏州伯宇科技的合作产品——电致变色+波导解决方案,据介绍,该款波导产品通过电致变色,可在短时间内实现从透明波导片到深色的转换,变色范围为10-80%。在某些特定光线场景下,可提高图像显示效果,且秒变「太阳眼镜」。

  理湃光晶是全球几何光波导技术的代表公司,可提供具备大规模量产能力的光学方案全链路一站式解决方案。此次展会,理湃携二大序列产品亮相。其中理湃对一维扩瞳全系列产品做了进一步优化升级,在保留产品常规优势的同时,在同等功耗条件下,模组亮度提升了300%,模组MTF提升了50%,模组颜色亮度均匀性大幅提升,画面更清晰更锐利,FOV覆盖25-50°,助力客户解锁室内外全场景使用。

  此外,理湃还带来了全新高性能全彩二维扩瞳G3-E系列,提高了二维波导清晰度,改善了拖影,杂光,网格纹等问题,在轻薄高透的同时可达到显示器级别显示效果,并支持量产交付。理湃二维模组FOV可支持30-60°,兼顾大市场角及小体积,可与多种微显示光机方案做结合,全面满足消费级AR及行业AR的需求,为AR终端客户提供具备大规模量产能力的光学解决方案。

  形意是一家集人工智能与可穿戴技术研发生产为一体的企业,可提供AR解决方案包括BB方案、阵列光波导方案、衍射光波导方案和自由曲面方案。本次光博会上展出其自研FOV达到55度的BB光学方案,以及阵列光波导和衍射光波导产品方案,并有搭载这些光模组的智能眼镜供参观者体验。

  现场展示的9款智能眼镜中,搭载BB方案的产品为:形意-Air、形意V1、形意V2;搭载阵列光波导的产品为:形意007、形意007Pro;搭载衍射光波导的产品为:形意008;同时还有蓝牙音频眼镜-形意L1和摄像头眼镜-形意009以及视障大模型智能眼镜-形意知音展出。

  歌尔光学自2012年开始从事虚拟现实和精密光学领域内的相关光学业务,致力于VR、AR、微投影、汽车电子等领域的光学元件和模组的产品研发与制造。

  本次光博会上,歌尔光学带来多款光学新品,包括0.7cc全彩LCoS显示AR光机模组、0.15cc单绿Micro-LED+树脂衍射光波导AR显示模组、车用新一代双焦面AR-HUD光机、3D结构光智能门禁和人脸&扫码一体式门锁模组。此外还有7月份新推出的4K Micro-OLED+Pancake VR光学模组。

  0.7cc的全彩光机重量低至1.3g,是目前行业内体积最小、重量最轻、可量产的全彩LCoS显示光机模组之一。该光机模组在性能表现上十分出色,特别是在低功耗和高亮度方面。据介绍,该款光机基于0.14英寸超小型LCoS面板开发,实现了超过4.5Lm/w的光效,FOV为28°,可灵活适配不同的光波导方案。

  单绿色Micro-LED+树脂衍射光波导的可量产解决方案。光机采用JBD最新封装技术面板,结合歌尔光学超小型镜头方案,以精密的光学设计实现了0.15cc超小体积,重量仅0.3g,是目前行业最小体积Micro LED光机模组。该显示模组搭配歌尔光学自研的树脂衍射光波导镜片Star E-P1,光效大于1000nits/lm,模组入眼亮度达5000nits。(详情参考:CIOE 2024 歌尔光学展出六款光学新品,赋能XR、AR-HUD、三维视觉行业)

  本次光博会,JBD带来了全新高亮、高画质蜂鸟Ⅰ彩色光学模组,以及蜂鸟MiniⅡ单色光引擎等产品,并展示了一系列极具创新的AR智能眼镜。JBD全新蜂鸟Ⅰ彩色光学模组作为最具潜力推动全彩光波导AR眼镜商业化的重磅解决方案,在亮度、功耗和画质方面取得了革命性突破。搭配光波导,新模组实现了超6000尼特的入眼亮度,不再受环境光的限制。

  JBD还带来了全新的蜂鸟MiniⅡ单色光引擎,该产品于SID 2024正式亮相,并于今年二季度开启量产出货,基于此打造的新品最快于本月发布。它的大小仅0.15立方厘米,和一颗红小豆相当;重量仅0.3克,比一枚回形针还要轻。其输出光通量高达8流明,搭配光波导能够实现超8000尼特的入眼亮度,且典型使用场景功耗低至60毫瓦,拥有8比特色深,支持256级灰阶显示。

  如今JBD蜂鸟光引擎拥有:基于X-cube的蜂鸟彩色光引擎和蜂鸟Mini单色光引擎,它们代表着两个不同的产品系列,家族产品也扩展至3款。

  广纳四维专注于新型显示领域衍射光学元器件及材料的研发和生产,基于公司创始人和联合创始人在显示半导体微纳加工和AR光学设计二十年的技术积累和经验。

  展会期间,广纳四维重点展示了最新研发的基于晶圆级碳化硅刻蚀工艺的衍射光波导产品C45C和C39G。其创新性地在高折射率材料上采用DUV光刻+刻蚀工艺制备复杂多元纳米光栅结构,同时基于通过精确控制镀膜厚度和仿生纳米纹理的深度,以及超衍射极限结构设计可以更好地还原光学设计,显著提升显示效果。

  其中,C45C实现了单片全彩显示,厚度仅0.75mm,完全消除了彩虹纹效应。C39G极致轻薄单绿显示,做到线彩虹纹效应。

  此外,广纳四维还展示了基于自研HPDLC(全息聚合物分散液晶)和HPDNP(全息聚合物分散纳米粒子)材料的体全息V20G产品。据介绍, 该产品在HPDLC材料国产化方面的突破及独创的曝光工艺,不仅保证了高效的光学性能,还显著减轻了光栅感和正面漏光问题,进一步提升了用户体验,并积极开展车载AR-HUD方面的应用测试。

  鸿石智能专注于MicroLED微显示芯片核心技术自研,旨在解决AR可穿戴显示系统底层难题,推动AR产业发展。本次光博会上,鸿石智能设置了AR体验区、数字车灯体验区和微投影体验区,并首次展出MicroLED新品极光A6微显示芯片,该产品尺寸仅为0.12英寸,具备8000000nits超高亮度和6800PPI,为单绿显示。

  现场还展示了与合作伙伴共同开发的AR光波导显示模组,极光A6 0.12英寸的体积可以做到和眼镜镜腿部分的无缝融合。据称,即便是考虑芯片外端增加光机镜头和波导片的情况下,依旧可以保证其入眼亮度峰值达到1000-2000nits。

  慕德微纳聚焦微纳光电器件设计和加工技术,以AR衍射光波导技术、衍射光学器件与超构光学器件为核心切入点,在纳米压印模板、石英微纳结构、碳化硅光学器件等领域均具有领先优势,现场展示了两款基于碳化硅的光波导模组产品。

  首镜科技是专注于AR技术研究与应用的国家高新技术企业,具备AR光学设计+AR整体解决方案定制能力,能够实现全国产化定制开发。首镜科技在本次展会上带来了最新一代AR产品矩阵及两大突破性应用方案——AR+AI智能巡检系统与AR+大空间计算系统一同亮相。现场还带来了新品头戴式AR-T100,其采用双目阵列光波导传输成像,可支持手势识别、空间定位等功能。

  值得一提的是,首镜科技还在现场展示基于BB方案眼镜的大空间体验,支持手势识别,用户可在范围空间内,进行走动体验,通过不同的位置变换,观看虚像,并用手势放大缩小3D模型。在VR、MR大空间娱乐体验的趋势下,首镜科技的AR眼镜方案大空间体验方案倒是一个蛮特别的存在,主要优势在于AR眼镜的佩戴更轻量化,并且拥有一定OST光学透视特性。

  谷东展示了包括显示光刻胶材料、体全息光波导模组、AR眼镜及AI软件算法等产业链产品。展出的重点包括双目高亮AR设备H4000、分体式AR+AI眼镜G510以及混合现实MR整机C5000。H4000以其轻便设计、快速响应及高画质显示成为亮点,而C5000则通过空间SLAM定位技术提供了沉浸式的交互体验。

  此外,谷东科技推出的三款衍射体全息光波导模组,相比于去年光博会上体验,今年在显示效果上提升了许多,并且已成功置入到整机demo中,供与会人员体验。新材料方面,谷东科技带来了高性能光刻胶,据称可降低体全息光波导片的成本。

  奥提赞是一家集研发、设计、制造、销售为一体的高科技光电技术企业。企业致力于研发、制造国际先进水平的体全息光波导产品。本次展会展示了全息光波导AR-HUD样机、全息反射膜演示样机、AR全息光波导显示模组,以及全息枪瞄等产品。

  镭昱专注于高性能单片式全彩Micro-LED微显示屏研发生产,今年光博会期间,其展示了0.11、0.13以及0.22三款单片全彩Micro-LED微显示屏,三款产品均基于光刻式量子点解决方案。

  其中0.13Micro-LED微显示屏为首次亮相,主要规格方面,其全彩像素分辨率为320×240,像素间距4.0μm、峰值亮度达到了25万尼特,镭昱表示已经达到量产级。此外,现场还展示了量子点材料、8英寸微显示晶圆。

  笔者了解到,目前睿显科技的屏幕主要应用于工业、军工、医疗等B端场景,不过也有小范围的消费级用例。企业目前有一条8英寸的产线英寸产线正在规划当中。

  Micro-OLED开发/制造商宏禧科技携0.39、0.6、0.7、1.33四款Micro-OLED微显示屏参展。宏禧透露,企业目前以一元硬币为架构,即产品线英寸为划分,可满足从低端到高端的市场需求。其中1.33主要面向于全高清观影等高端应用场景,其分辨率为3840×2160,对比度100000:1。

  宏禧透露,企业直接起步于12英寸产线英寸晶圆面积更大,屏幕生产效益也会更高。此外,企业具有IC设计能力,可实现对于产品链路更为动态的把控。

  笔者了解到,目前熙泰有一条8英寸产线月宣布点亮,据介绍下半年会有进一步的量产计划(可能包括出现在海报的4K级3552×3840 Micro-OLED屏幕)。基于12英寸晶圆,可以切割约200片0.68规格的屏幕。

  光场显示技术开发商臻像科技现场展示了多款裸眼3D显示器,其中有两款86英寸的基于光场技术的大屏显示器(一款横屏一款竖屏),笔者了解到,屏幕原始分辨率为8K,经过转换后可以实现约2K级的画面效果。这两款显示器的裸眼3D观看视角可达100°。

  此外,现场还展示了几款基于双眼视差原理的小型裸眼3D显示器,据悉可以用于教育、演示、3D娱乐等场景。

  视涯是国内头部Micro-OLED开发商/制造商,目前有一条12英寸量产线英寸产线正在建设中,这几天视涯的展区都颇具人气。

  视涯在现场展示了从0.32到1.3多款Micro-OLED微显示屏,其中0.6、1.3版本为首次展示。0.6显示屏进一步搭配了BirdBath以供游客参观,部分参数方面,屏幕最高亮度可达6000尼特、100% DCI-P3色域,配合BirdBath光机PPD大于50,视涯告诉笔者表示这款屏幕尺寸和性价比都非常高。

  视涯还展出了诸如Birdbath、Pancake、混合波导等自研光机产品。展台有一面产品墙,上面展示了诸如大疆FPV飞行眼镜、小米无线AR眼镜探索版、ARKnovv A1等众多合作产品,而近期发布的X-lens AR骑行镜也在视涯展台上有所亮相。

  X-lens AR骑行镜几乎可以卡扣到任意眼镜上(超细镜腿难以适配),并且可以随意调整角度。采用自由BB方案,内置Micro OLED显示屏,入眼亮度为1200nit,全彩对比度 100000:1,单目镜重量约 10.1g(不包含充电盒),视场角为20°,骑行镜单目镜满电续航为1.3小时,电池仓满电续航8小时,可以跟身上的传感器以及自行车上的其他配件用蓝牙连接,实现心率、转速、骑行速度等信息的提示。

  Micro-OLED开发/制造商昀光科技现场展示了两款Micro-OLED显示屏,0.71英寸款分辨率1920×1080,1.32英寸款分辨率2560×2560,刷新率相较于其他同类型产品更高,可达144Hz。

  除微显示屏外,昀光科技还涉及数字驱动IC设计业务,基于自家场堆叠发光技术,可以提高Micro-OLED的插黑效率,并具有更好的护眼表现。对于刷新率,昀光科技表示在VR游戏等场景下,高刷新率能有效改善运动模糊等问题。据了解,目前昀光科技拥有一条8英寸产线英寸产线正在规划中。

  芯视元专注于智慧显示芯片研发,现场展示了数款基于自家的硅基LCoS微显示芯片+阵列光波导方案的显示模组,屏幕分为侧向放置以及横向放置两种,其中一款FoV能达到约50°。笔者了解到,相较其他方案,LCoS方案同样具有优秀的亮度表现,并且能较低成本实现全彩显示,适用于面向户外的眼镜等产品。

  除LCoS屏幕外,芯视元还展示了空间光调制器等产品,另外芯视元也在从事Micro LED/Micro OLED显示驱动背板业务,据悉目前已经与国内十余家屏幕模组厂商展开了合作。

  川森达是一家VR/AR/AI终端 ODM厂商,现场展示了多款AR眼镜、AI眼镜以及轻量化MR观影眼镜原型。

万字总结50家厂商五大XR产业上游趋势(图1)

  其中,AR眼镜原型采用常见的Birdbath+Micro-OLED光学,支持屈光度调节,主要应用于观影投屏。MR眼镜同样采用分体式方案,头显本体重量只有130g,MR眼镜支持屈光度调节、全彩VST、裸手交互等特性。

  此外,笔者了解到,企业在声学超结构方面颇有布局,可以基于平价级扬声器模组实现优秀的音质效果。

  今年TCL华星展出了印刷OLED、FHD Ln-Oxide显示器、柔性折叠OLED屏等多款屏幕产品/解决方案,关于VR/AR,其现场展示了一款搭载超高分辨率Fast LCD屏幕的头显原型,其分辨率为3072×3072,屏幕面板2.57,1700PPI。

  笔者了解到,该屏幕采用LPTO技术,功耗会比同类型产品低15%以上。此外,相较于Micro-OLED,LCD屏幕在成本方面其实具有较大优势,不失为高分辨率头显屏幕的另一种选择。目前该屏幕解决方案已经收获了某个海外客户。

  国家新型显示技术创新中心是我国在新型显示领域唯一的国家级技术创新中心,今年其联合多家企业以及机构展出了多款前沿显示产品/解决方案,包括来自天马的1.63玻璃基TPTS AM驱动全彩Micro-LED显示屏、TCL华星的裸眼3D显示屏、搭载两片式变焦方案的Pancake镜头等。

  这些Micro-LED屏幕模组当中,既有单色版本,也有全彩版本,全彩版本基于量子点方案。亮度方面,笔者了解到,目前单绿色屏幕发光效率最高,而蓝色亮度要低一个数量级,现场展出的全彩屏幕最高亮度可达20万尼特。此外,现场还展示了0.15CC单色光机以及Micro-LED晶圆等样品。

  据了解,思坦已于2022年在厦门市火炬高新区建立了约20000平方米的量产生产基地,具备年产千万套微小尺寸Micro-LED显示屏的生产能力,并于今年6月正式投产。

  赛富乐斯是一家量子点Micro-LED显示解决方案商,展会现场展出了一款量子点直显大屏以及两款Micro-LED屏幕。

  其中,0.12 Micro-LED屏幕分辨率为640×480,采用单绿色方案,峰值亮度300万尼特,企业表示该产品已经可以批量出货。此外,现场还展示了一款0.39单片全彩Micro-LED屏幕,其分辨率为1024×768,峰值亮度25万尼特,单片全彩Micro-LED基于量子点方案。

  芯明是一家专注于空间计算及人工智能芯片及产品设计的企业,现场展示了其自研系列芯片,据了解,芯明自研的空间计算芯片是目前领先的单芯片集成芯片化立体视觉、AI(人工智能)、SLAM(实时定位建图)的系统级芯片,可广泛应用在人形机器人、自主移动机器人、物流无人机、消费电子、元宇宙XR、3D扫描等应用领域。

  值得一提的是,其现场还展示了海外头显产品。据透露,该产品采用了芯明的协处理芯片,芯片可以采集SLAM、VST、眼动摄像头等数据然后进行单独处理,其好处在于能够提升头显处理速度以及能效。

  西铁城精密机械是全球知名的数控机床生产商,在本次展会现场,其进一步展示了液晶光学、晶圆代工、Micro-OLED模组生产等业务。

  现场并没有微显示屏原型,根据海报,企业现可提供0.39和0.5两种规格的Micro-OLED微显示屏或配套模组,0.891920×2160版本可在今年Q4季度供货。

  位形空间是一家XR娱乐内容分发运营商,今年展出了[游幕大空间剧场]VR大空间解决方案。有别于其他聚焦底层技术的展区,[游幕大空间剧场]在现场进一步提供了内容体验,现场吸引了众多观众排队打卡体验。

  据了解,[游幕大空间剧场]通过独家高坪效分发技术,可实现6平方米每人的场馆运营效率,同一款内容可以适配任意大小的场馆实现放映。此外,放映过程中随到随进,无需按场次限流、无需等待。运营方式简单、自动化、电子化。适合任意类型的空间叙事体验,讲述各类IP 、文化故事,被称为可以玩的电影。

  灏存科技是一家动捕技术解决方案商,今年展会展出了全息舱+虚拟数字人-悟空+全身动作捕捉设备、3D虚拟数字展厅、多人互动VR游戏和薯条AI智能平板等多款产品及解决方案。

  关于全息舱,可以基于动捕套件实时捕捉用户的肢体动作,然后映射到悟空这一虚拟角色身上,基于现场展示来看,这套装备可以实现低时延以及高精度的捕捉效果,现场吸引了不少人驻足围观。据了解,该产品可以应用于展陈展览、演艺、教育等场景当中。

  Gyges labs现场展示了基于自家微显示光学方案(DigiWindow)的眼镜原型,有别于其他常见的AR眼镜,其光学模组可以做得极为小巧。

  从现场展示的眼镜原型来看,光机集成在了上边框区域,外部几乎无法察觉这是一款智能眼镜。Gyges labs透露,其光学方案可以轻松集成到普通眼镜产品当中,并且续航也颇为出色,可实现约18小时的全天候显示,如果日常使用,续航最高甚至可达1周。

  据悉,搭载Gyges labs光学方案的眼镜产品有望在年内上市,售价相对亲民(这里Gyges labs所对比的是Ray-Ban Meta)。

  三奕电子是一家ODM/OEM厂商,产品涵盖游戏手柄、AR眼镜等,其现场展示了多款AR眼镜产品:其中一款为分体式AR眼镜,采用主流的Birdbath光学,1080P分辨率屏幕,支持0-600°屈光度调节。此外还有一款采用耐德佳方案的超薄VR眼镜,其同样采用分体式方案,去除了SLAM等能力,重量只有60多克。

  值得一提的是,三奕电子还展出了为手机巨头传音所开发的一款AR Windows游戏掌机套装,该套装发布于今年年初,游戏手柄集成了处理单元,采用AMD处理器,可运行多款主流电脑游戏,而眼镜则通过有线串联的方式充当屏幕的角色,据悉整个套装售价约7000元。

  加南科技是一家AI智能眼镜开发商,今年展出了旗下最新的AI眼镜产品Kanaan-K1。主要功能方面,产品支持拍摄/视频录制、听音乐以及AI助手等,产品外观看起来与普通眼镜颇为类似。

  XR/AI穿戴产品开发商亿境虚拟现场展示了MR头显、AI眼镜等多款产品。比较具有看点的有两款,一是去年面世的入门级MR一体机VisionSE,产品外观与Vision Pro相近,支持3DoF,主要用于观影等场合。

  此外,现场还展示了其最新的AI眼镜,不过当前只有机模,据透露真机可能会在月底出来。产品搭载高通AR1芯片,并支持拍照/录像以及AI助手等功能。重量方面,据透露这款AI眼镜真机会略轻于当前市场火热的Ray-Ban Meta。

  S-DREAM Lab是一家面向XR产品的提供标准化评测流程与专业检测设备的厂商,可提供XR近眼显示检测、空间标定检测、VST性能检测、MTP性能检测等服务。

  目前S-DREAM Lab已经与中国信通院、国家虚拟现实创新中心等企业展开合作,目前正在参与关于XR产品的企业标准、行业标准的制定。

  来自瑞士的Eulitha公司凭借其创造性的位移Talbot光刻(DTL)技术,致力于为全球的光电用户提供周期性结构的高分辨大面积快速曝光解决方案。现场除了展示PhableR等系列光刻设备之外,还有经过DTL技术加工后的AR眼镜。Euitha提出通过DTL技术用于制造AR光波导的高通量、高保真光刻的解决方案,能够实现经济高效的AR光波导量产能力。

  辰瑞光学是瑞声科技旗下聚焦光学业务的子公司,可提供全面的光学垂直整合方案(光学镜头、摄像头模组、光学传动三大部件)。现场展示了WLG玻塑混合镜头、7P及8P高性能镜头等产品以外,还展示了一款VR-6DOF摄像头模组(DFOV:167.2°)。

  山河元景是一家研发新型超表面多维传感和超表面光AI系统的科技创新型企业,致力于在体积上实现光学模组进一步微型化。现场展示的超表面3D传感模组具有镜片少、模组尺寸小、结构简单等特点,可用于手机、XR领域。

  湖畔光芯主要从事大尺寸超高清、高亮硅基OLED微型显示器研发及生产业务,产品主要用于VR/AR智能终端装备。现场展示了从0.26英寸到1.31英寸,分辨率从VGA到2.6K不等的微显示产品。本次展会上湖畔光芯还推出全新Pancake光学方案(现场展示的产品为松下的新一代VR眼镜MeganeX)。

  深圳市光微显半导体科技有限公司主要从事硅基OLED微型显示器的技术服务及销售。本次在展会现场展示了0.71英寸、0.39英寸、0.61英寸、0.23英寸、0.96英寸的Micro-OLED显示模组。

  此外现场还展示了一款采用AR Birdbath方案的整机眼镜可供体验,据称该眼镜使用的是0.71英寸的显示屏,视场角为47°,亮度可达1500尼特。据介绍,其0.71寸 FHD产品还与国内主流BB光机厂商舜宇、惠牛、鸿蚁、耐得佳等合作,已开发出多款光学模组。

  腾景科技是专业从事各类精密光学元组件、光纤器件研发、生产和销售的科创板上市公司,除了主要的光通信、工业激光方面的业务外,其在AR光学领域也有布局,并同时涉足阵列光波导和衍射光波导技术路径的AR近眼显示技术,逐步形成从光学元件、组件到光机模组的垂直整合能力。其在现场点亮了两款一维和二维的阵列光波导AR光机模组,据称该光机模组兼具超大视野,高对比度,高光效等特点,可应用于娱乐、工业、医疗、文旅等不同场景的AR设备。

标签:vr科技
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