電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/莫婷婷）當(dāng)前，AI智能眼鏡市場(chǎng)加速發(fā)展。根據(jù)CINNO Research數(shù)據(jù)顯示，一季度AI/AR眼鏡，同比增長45%，其中帶屏AR眼鏡（包含一體式和分體式）占據(jù)80%市場(chǎng)份額，無屏AI眼鏡占比達(dá)20%。

在AR智能眼鏡中，其光學(xué)系統(tǒng)包括自由曲面方案、Birdbath方案、光波導(dǎo)方案。自由曲面方案產(chǎn)品形態(tài)接近于頭盔，顯示效果好，在行業(yè)早期獲B端客戶青睞。Birdbath方案產(chǎn)品形態(tài)更接近于墨鏡，鏡片厚重，現(xiàn)階段主流方案，主要用于觀影。采用光波導(dǎo)方案的AR智能眼鏡在形態(tài)上與普通眼鏡無異，也被認(rèn)為是未來10年AR的主流方案，現(xiàn)階段產(chǎn)品由運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景切入，逐步滲透到日常通用場(chǎng)景中。

尼卡光學(xué)相關(guān)負(fù)責(zé)人在公開演講時(shí)介紹，光波導(dǎo)方案的優(yōu)勢(shì)在于，一是高保高亮清透的外觀，使這個(gè)AR眼鏡更接近于傳統(tǒng)眼鏡的外觀。二是光機(jī)在側(cè)面成像系統(tǒng)旁置，不會(huì)遮擋佩戴者的視線。三是光波導(dǎo)擁有極佳的二維擴(kuò)瞳的能力，可以提高視場(chǎng)角（FOV）。

光波導(dǎo)根據(jù)耦入耦出器件的不同，分為幾何光波導(dǎo)（陣列光波導(dǎo)為主）和衍射光波導(dǎo)，衍射光波導(dǎo)進(jìn)一步分為表面浮雕衍射光波導(dǎo)(SRG)、體全息衍射光波導(dǎo)(VHG)，不同方案有著不同的優(yōu)劣勢(shì)。

以衍射光波導(dǎo)為例，表面浮雕光柵技術(shù)采用微納刻蝕與納米壓印方法在材質(zhì)表面形成基于形貌的周期性結(jié)構(gòu)，優(yōu)勢(shì)是鏡片薄，量產(chǎn)工藝可借鑒成熟的半導(dǎo)體工藝，量產(chǎn)穩(wěn)定性高。缺點(diǎn)是光效低、有彩虹紋、存在漏光問題。偏振體全息光柵技術(shù)通過全息干涉方法在材料內(nèi)部形成基于折射率變化的周期性分布。優(yōu)點(diǎn)是鏡片薄、漏光少、制造簡單。缺點(diǎn)是材料門檻高，材料技術(shù)不成熟。

業(yè)內(nèi)認(rèn)為，VHG或是消費(fèi)端AR眼鏡的終極路徑，因?yàn)樵摷夹g(shù)具備更低的成本、性能更優(yōu)、能減少漏光問題。尼卡光學(xué)相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，VHG的光能利用率高，業(yè)界最高效率約為4%，且減小最佳光機(jī)方案Micro LED的性能要求，進(jìn)而降低整機(jī)價(jià)格。

體全息光波導(dǎo)主要玩家包括Digilens、Akonia（2018年被蘋果收購）、水晶光電、尼卡光學(xué)、三極光電等。其中，尼卡光學(xué)推出的首款量產(chǎn)級(jí)產(chǎn)品N25G，其波導(dǎo)厚度可以做到0.6毫米，漏光比小于1：140，對(duì)角視場(chǎng)為25°，波導(dǎo)重量為4.8g，光效為500nits/lm。

但目前來看，VHG還具備一定的技術(shù)壁壘，制造難點(diǎn)包括曝光工藝、市場(chǎng)無直接可用的設(shè)備，以及材料制備方面。材料是影響體全息光波導(dǎo)性能指標(biāo)的關(guān)鍵，材料體系包括雙相光致聚合物、聚合物分散液晶(HPDLC)等，Akonia (Apple)、Meta是采用雙相光致聚合物的代表企業(yè)，尼卡光學(xué)以HPDLC為主要材料體系，攻克折射率調(diào)制度低、折射率低、生產(chǎn)工藝復(fù)雜等諸多問題。

在技術(shù)還未完成成熟的當(dāng)下，基于VHG技術(shù)的相關(guān)AR智能眼鏡產(chǎn)品落地案例較少。2024年10月，東南大學(xué)團(tuán)隊(duì)推出了全球首款偏振體全息光波導(dǎo)AR眼鏡——“云雀”，不過該產(chǎn)品還處于AR眼鏡概念驗(yàn)證機(jī)。

圖源：東南大學(xué)

從顯示效果來看，采用VHG技術(shù)確實(shí)比SRG技術(shù)要好。東南大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院張宇寧教授提到三大方面：一是光效提升300%，大幅提升產(chǎn)品續(xù)航能力和顯示亮度；二是前向漏光降低80%；三是PVG獨(dú)特的偏振復(fù)用技術(shù)也在實(shí)現(xiàn)較大的視場(chǎng)范圍和出瞳尺寸的同時(shí)，保證了畫面的連續(xù)性與均勻性。

未來，隨著技術(shù)進(jìn)步，體全息光波導(dǎo)有望成為AR智能眼鏡主流技術(shù)，推動(dòng)整個(gè)行業(yè)向前發(fā)展。然而，要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，還需要克服現(xiàn)有技術(shù)難題，并加速相關(guān)材料和技術(shù)的研發(fā)。