肖特幾何反射波導(dǎo)技術(shù)破局:賦能雷朋顯示眼鏡,更劍指寬視場AR眼鏡產(chǎn)業(yè)化

?? 由 文心大模型 生成的文章摘要

肖特(Schott)作為先進光學(xué)與特種玻璃領(lǐng)域的全球領(lǐng)軍企業(yè),與波導(dǎo)技術(shù)合作伙伴Lumus展開深度協(xié)作,目前幾乎可確定為Meta雷朋顯示眼鏡(Ray-BanDisplay)波導(dǎo)光學(xué)元件的核心制造商。盡管雷朋顯示眼鏡當(dāng)前僅支持20°靜態(tài)視場角,但肖特明確表示,其波導(dǎo)技術(shù)具備可擴展性,未來能夠滿足沉浸式寬視場AR眼鏡的技術(shù)需求。?

此次合作標(biāo)志著肖特取得重大市場突破,其有望成為業(yè)內(nèi)首家實現(xiàn)消費級規(guī)模波導(dǎo)產(chǎn)品量產(chǎn)的制造商。盡管Meta尚未官方確認(rèn)雷朋顯示眼鏡波導(dǎo)元件的供應(yīng)商身份,但肖特在該產(chǎn)品發(fā)布前一日已發(fā)布公告,明確宣稱自身是“全球首家具備幾何反射波導(dǎo)量產(chǎn)制造能力的企業(yè)”,間接印證了雙方的合作關(guān)聯(lián)。?

為搶占AR眼鏡產(chǎn)業(yè)發(fā)展先機,肖特多年來持續(xù)在技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)能建設(shè)與合作伙伴生態(tài)構(gòu)建三大領(lǐng)域投入資源,致力于打造智能眼鏡及AR眼鏡光學(xué)器件領(lǐng)域的領(lǐng)先供應(yīng)能力。早在2020年,肖特便與幾何反射波導(dǎo)的核心設(shè)計方Lumus簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,奠定技術(shù)協(xié)同基礎(chǔ);2023年,公司進一步宣布全新專業(yè)工廠正式落成,并強調(diào)該工廠將“顯著提升肖特向增強現(xiàn)實(AR)等國際高科技領(lǐng)域供應(yīng)高質(zhì)量光學(xué)元件的產(chǎn)能與穩(wěn)定性”。?

如今,肖特的前期投入已逐步轉(zhuǎn)化為市場競爭力。當(dāng)前全球范圍內(nèi)雖有少數(shù)企業(yè)掌握不同技術(shù)路徑的波導(dǎo)技術(shù)及制造工藝,但作為雷朋顯示眼鏡波導(dǎo)元件的潛在核心供應(yīng)商,肖特已具備“規(guī)模化量產(chǎn)能力與市場化應(yīng)用準(zhǔn)備度”的顯著優(yōu)勢——據(jù)公開信息顯示,其他同行尚未實現(xiàn)同等規(guī)模的量產(chǎn)突破。?

肖特增強現(xiàn)實業(yè)務(wù)高級副總裁魯?shù)细?斯普倫加德博士(Dr.RuedigerSprengard)指出:“幾何反射波導(dǎo)在工業(yè)化量產(chǎn)領(lǐng)域的技術(shù)突破,為AR產(chǎn)業(yè)發(fā)展補齊了關(guān)鍵一環(huán)。長期以來,輕量化、高性能智能眼鏡的規(guī)模化量產(chǎn)始終是行業(yè)難題,而如今我們正推動這一局面改變。通過規(guī)?;?yīng)幾何反射波導(dǎo),我們將助力合作伙伴突破技術(shù)瓶頸,開發(fā)出真正具備可穿戴屬性、能提供沉浸式體驗的AR產(chǎn)品?!?

關(guān)于技術(shù)未來演進方向,肖特明確表示,其幾何反射波導(dǎo)技術(shù)不僅限于支撐雷朋顯示眼鏡的20°小視場應(yīng)用,更具備向沉浸式寬視場設(shè)備拓展的能力。公司在官方公告中進一步強調(diào):“相較于AR領(lǐng)域的其他競爭性光學(xué)技術(shù),幾何反射波導(dǎo)在光效與能效兩大核心指標(biāo)上優(yōu)勢顯著,能夠支持設(shè)備設(shè)計師開發(fā)出符合全天佩戴需求的輕量化、時尚化眼鏡產(chǎn)品。這些特性使其不僅是小視場AR設(shè)備的最優(yōu)選擇,更是大視場AR設(shè)備的唯一可行技術(shù)路徑?!?

事實上,肖特的合作伙伴Lumus早有寬視場波導(dǎo)技術(shù)儲備,例如早在2022年便對外展示過視場角達(dá)50°的“LumusMaximus”波導(dǎo)方案,為雙方后續(xù)技術(shù)協(xié)同與產(chǎn)品升級奠定了基礎(chǔ)。?

此次成為雷朋顯示眼鏡的波導(dǎo)供應(yīng)商,意味著肖特與Lumus的合作聯(lián)盟在AR光學(xué)領(lǐng)域競爭中已取得階段性勝利。從技術(shù)原理來看,Lumus的幾何反射波導(dǎo)技術(shù)之所以能脫穎而出,核心優(yōu)勢在于其卓越的光效率——當(dāng)前多數(shù)其他波導(dǎo)技術(shù)依賴衍射光學(xué)元件(而非反射光學(xué)元件),盡管衍射方案具備部分特性優(yōu)勢,但在光效率指標(biāo)上存在明顯短板。?

光效率對AR眼鏡而言至關(guān)重要:由于眼鏡類設(shè)備的微型顯示器需同時滿足“小巧體積”與“低功耗”需求,若顯示器尺寸增大、亮度提升,往往會伴隨設(shè)備重量增加、發(fā)熱加劇及功耗上升等問題。而采用高光效率波導(dǎo)技術(shù),可在保證顯示效果的前提下,實現(xiàn)顯示器的小型化、低功耗與低溫升設(shè)計,這對于空間有限的可穿戴設(shè)備而言意義重大。?

進一步來看,光需求與電力需求會隨視場角擴大同步增長——這是因為將同等強度的光投射至更廣闊的視場范圍內(nèi),會導(dǎo)致視覺感知亮度下降。盡管肖特表示其波導(dǎo)技術(shù)已具備向?qū)捯晥鐾卣沟哪芰Γ@并非當(dāng)前制約真正意義上AR眼鏡(如Meta于2024年展示的Orion原型機)落地的唯一因素。?

以O(shè)rion原型機為例,該設(shè)備若要實現(xiàn)商業(yè)化上市,除需突破寬視場光學(xué)系統(tǒng)技術(shù)瓶頸外,還需解決電池續(xù)航與處理能力兩大核心難題。Orion原型機當(dāng)前的高效能表現(xiàn),很大程度上依賴于通過無線“冰球”設(shè)備轉(zhuǎn)移大量計算負(fù)載與電池負(fù)擔(dān)。若Meta計劃推出類似雷朋顯示眼鏡、無需外接“冰球”的全集成式AR眼鏡,仍需突破更小尺寸、更高能效芯片的技術(shù)壁壘。?

此外,顯示技術(shù)的升級同樣是寬視場AR眼鏡落地的關(guān)鍵前提——只有顯示技術(shù)與寬視場光學(xué)技術(shù)協(xié)同進步,才能充分發(fā)揮后者的性能優(yōu)勢。當(dāng)前雷朋顯示眼鏡采用的是分辨率為0.36MP(600×600)的低分辨率顯示屏,由于像素僅分布在20°視場范圍內(nèi),因此仍能保證清晰銳利的顯示效果;但隨著視場角擴大,若要維持同等圖像質(zhì)量,需同步提升顯示屏的亮度與分辨率。而受限于AR眼鏡的物理尺寸,顯示屏的物理空間難以大幅擴容,這意味著需要在有限區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)像素微型化(提升分辨率)與亮度提升——二者在技術(shù)實現(xiàn)上存在一定反向關(guān)聯(lián),如何平衡并同步突破,成為行業(yè)面臨的重大挑戰(zhàn)。

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