2023年9月6日，由VR陀螺聯(lián)合CIOE中國光博會(huì)主辦、恒悅創(chuàng)客魔方協(xié)辦的“光遇·第四屆中國AR技術(shù)應(yīng)用高峰論壇”在深圳會(huì)展中心順利舉辦。

該活動(dòng)以“光遇”為主題，聚焦AR在光學(xué)技術(shù)、工藝制作方面的突破以及應(yīng)用場(chǎng)景和發(fā)展機(jī)遇。來自JBD、耐德佳、莫界科技、瑞聲科技、谷東科技、MKS、VR陀螺的行業(yè)嘉賓為到場(chǎng)觀眾帶來了精彩的分享，演講內(nèi)容干貨滿滿。

其中，谷東科技 創(chuàng)始人 崔海濤為與會(huì)來賓奉上了“如何針對(duì)工業(yè)AR場(chǎng)景選擇光學(xué)技術(shù)方案”的主題演講。

以下為演講實(shí)錄：

聽了各位同行的分享，我可能會(huì)有幾點(diǎn)跟大家講的不太一樣。前面幾位行業(yè)專家都在講ToC消費(fèi)端。前幾位行業(yè)專家都介紹了ToC消費(fèi)端的內(nèi)容，而我今天要與大家分享的是ToB工業(yè)端，以及對(duì)于AR技術(shù)和光學(xué)領(lǐng)域的需求。

剛才楊博和陶總都提到的體全息衍射光波導(dǎo)，我們的產(chǎn)品今天也在展位上出展。楊博提到的光質(zhì)聚合物的光刻膠和高折柔性、高透波導(dǎo)基底，我們也在進(jìn)行相關(guān)研究和開發(fā)工作。市場(chǎng)上存在許多不同的廠家提供各種各樣的光學(xué)方案。沒有一個(gè)絕對(duì)的優(yōu)劣之分，只能說這些方案在當(dāng)前情況下都是相對(duì)平衡的選擇。

顯示芯片和光學(xué)模組占了整個(gè)AR眼鏡的百分之七八十的成本。其他的例如電池、感知單元、存儲(chǔ)芯片等等的占比就相對(duì)較小。所以光博會(huì)會(huì)看到很多從事AR、VR的企業(yè)都把光學(xué)顯示作為重點(diǎn)來介紹。

目前，整個(gè)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)是將眼鏡的性能提升，功耗降低，并在光學(xué)方面實(shí)現(xiàn)極致的輕薄小巧。大家都希望能夠開發(fā)出輕量級(jí)的AR智能眼鏡。而在B端工業(yè)領(lǐng)域，不僅有雙目的AR頭盔、AR眼鏡，還有AR頭環(huán)形態(tài)的產(chǎn)品，對(duì)低功耗、高亮度、散熱能力等需求更加重視。

對(duì)于ToB端眼鏡，我們的需求不斷發(fā)展，從簡(jiǎn)單的顯示和采集，到空間感知，再到虛實(shí)融合訴求，在提高光效、成像質(zhì)量、亮度、視場(chǎng)角色彩、透過率、輕便性和舒適度，以及高清化的同時(shí)降低價(jià)格成本。目前谷東科技也在做體全息，我們可以降到現(xiàn)在主流光學(xué)方案的十分之一的成本。另外，我們?cè)诓牧?，還有光子聚合物等工藝方面，也做了一些自研突破。

那么谷東如何平衡AR眼鏡的功耗、亮度和重量？傳統(tǒng)的DLP光學(xué)引擎和LCOS光學(xué)引擎功耗比較高。大家都追求的MicroLED和MicroOLED技術(shù)也存在一些問題，比如產(chǎn)品的成熟度和顯示亮度較低的問題，特別是MicroOLED，由于光波導(dǎo)效率較低，如何通過MicroOLED實(shí)現(xiàn)高亮度的顯示模組？大家都在受這個(gè)問題的困擾。谷東自己也踩過坑，但也總結(jié)了一些自己的經(jīng)驗(yàn)。

就是通過小體積的光機(jī)，我們可以縮小整個(gè)光學(xué)部分的整體體積，使得輕量化的眼鏡成為可能。大家可以在我們展位上看到，我們都是用比較低功耗的顯示芯片，包括小尺寸和中尺寸的MicroOLED、MicroLED都有，總體來講還是希望實(shí)現(xiàn)低功耗、高亮度。

在重量和功耗上，我們采用MicroLED或MicroOLED的方案來降低整機(jī)部分的功耗。MicroOLED做了這么久，大家只在BB模組和曲面模組上有見到，實(shí)際上無論是在衍射光波導(dǎo)還是陣列光波導(dǎo)上，大家見到的都非常少，就是因?yàn)樗牧炼饶壳斑€是比較低的。但是我們用MicroOLED還是做了入眼亮度大概八九百尼特的模組，可以滿足日常的使用。

另外，在體全息方面，我們提供了RGB三色和單色矢量二維的方案。我們采用光致聚合物材料制作的體全息材料非常穩(wěn)定，這也是我們一直努力解決的共性問題的結(jié)果。目前，我們已經(jīng)成功制作了單片全彩矢量二維體全息模組，使用了比較輕薄的樹脂材料。

與傳統(tǒng)的三轉(zhuǎn)折全息模組或壓印、刻蝕模組相比，二維矢量反射式全息模組具有更高的光效。此外，由于制造過程簡(jiǎn)便，成本也較低。如果與MicroLED的光機(jī)匹配使用，我們可以將模組放置在眼鏡腿內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)超輕便的佩戴。

在出瞳距方面，今天我們也展示了滿足工業(yè)大出瞳需求的產(chǎn)品，帶來40mm長(zhǎng)瞳距的單目波導(dǎo)。在單目形態(tài)下，我們時(shí)時(shí)刻刻要遠(yuǎn)離眼睛，但又要能夠看清全部顯示內(nèi)容，所以對(duì)出瞳要求是非常高的。而現(xiàn)在市面上大部分模組，出瞳距大概都在20左右，其實(shí)是滿足不了工業(yè)懸掛式產(chǎn)品需求的。

現(xiàn)在AR已經(jīng)在各種行業(yè)里邊得到了廣泛應(yīng)用，我們也在不斷通過光學(xué)技術(shù)的迭代服務(wù)于行業(yè)。下面介紹一下按照?qǐng)鼍斑x擇光學(xué)的情況。

從空間分，有主要在室內(nèi)使用的，比如博物館，在室外使用的，比如電力，包括安防；從場(chǎng)景分，比如巡檢，包括可視化、培訓(xùn)等場(chǎng)景。

首先對(duì)應(yīng)剛才講的各個(gè)場(chǎng)景和使用環(huán)境，我們希望產(chǎn)品形態(tài)能夠做到非常像眼鏡，功能、性價(jià)比都能做到極致。同時(shí)視野要做到足夠大，提高透過率，而且在室外有陽光直射的條件下也能實(shí)現(xiàn)高清顯示，在功耗方面能夠用最低的功耗實(shí)現(xiàn)最高亮度。

在室外場(chǎng)景中，我們發(fā)現(xiàn)客戶對(duì)于入眼亮度在500-800尼特之間的光學(xué)方案比較接受。雖然我們之前嘗試過基于LCOS技術(shù)的高亮度（約1500尼特入眼亮度）方案，但客戶反饋長(zhǎng)時(shí)間使用后眼睛會(huì)感到疲勞。因此，我們停產(chǎn)了高亮度的3043模組，推出了亮度約800-900尼特的3045模組。這樣，在室外條件下如有適當(dāng)?shù)恼诠?，該產(chǎn)品既能夠抵御陽光的干擾，也不至于使眼睛過度疲勞。因此，在實(shí)際使用上，并不是一味地追求更高的入眼亮度，這有些自相矛盾。

其次，對(duì)于安全帽形態(tài)的場(chǎng)景，我們通常采用可翻轉(zhuǎn)的雙目結(jié)構(gòu)。這種場(chǎng)景要求較高的透過率，并且盡量提供較大的視場(chǎng)角。因?yàn)橥ǔＰ枰@示較大的圖紙和模型，否則用戶可能會(huì)選擇單目形態(tài)。

在培訓(xùn)場(chǎng)景中，我們認(rèn)為不一定非要選擇光波導(dǎo)技術(shù)。我們認(rèn)為BirdBath、曲面方案等其他方案也能夠?yàn)橛脩魩砗芎玫某两教搶?shí)融合體驗(yàn)。

對(duì)于巡檢維修和運(yùn)維類場(chǎng)景，屏幕剛需不太強(qiáng)，也就是說可以根據(jù)需求選擇不同種類的產(chǎn)品，例如長(zhǎng)距離和單目的產(chǎn)品反而更加能滿足客戶需求。而對(duì)于細(xì)節(jié)要求較高、需要查看圖紙或模型等情況的場(chǎng)景，雙目頭戴式產(chǎn)品更符合這類用戶需求。

對(duì)于軍工單位，包括軍警，他們不太喜歡側(cè)入式的產(chǎn)品，因?yàn)檫@對(duì)人眼的正常視野造成一定的遮擋。因此，他們一般要求采用top-down式的光波導(dǎo)方案，以減少視野的盲區(qū)，實(shí)現(xiàn)虛擬信息與真實(shí)環(huán)境的完美融合。同時(shí)，同時(shí)因?yàn)樗懈叩蜏?、大視?chǎng)等要求，所以挑戰(zhàn)還是相對(duì)比較大的。我們采用MicroLED和MicroOLED的方案，也是為了解決這一類的環(huán)境挑戰(zhàn)和市場(chǎng)要求。

在非工業(yè)屬性的需求，比如信息提示類，這種場(chǎng)景要求成本低，并且顯示大不一定是剛需，我們也能提供成本極低的單目、甚至單色的方案。對(duì)于識(shí)別以后顯示信息的場(chǎng)景，我覺得低成本方案是一個(gè)非常好的選擇。當(dāng)然有的客戶對(duì)于單目觀看可能會(huì)有習(xí)慣問題，所以也會(huì)選擇雙目AR產(chǎn)品。

還有游戲娛樂場(chǎng)景，就是把FOV盡量做大，成本盡量做低。

大家可以看到現(xiàn)在我們的展位上也有推出45度以上，透過率大于85%，綠色或者是全彩的矢量二維體全息光波導(dǎo)。我們認(rèn)為未來隨著材料和工藝的進(jìn)一步完善，這種方案實(shí)際上是符合大多數(shù)場(chǎng)景下的低成本、高亮度、低功耗要求的。大家可以去谷東的展臺(tái)體驗(yàn)。

我們服務(wù)了各種行業(yè)的客戶，對(duì)于不同行業(yè)AR的光學(xué)顯示要求也都做過深度的調(diào)研，所以今天跟大家分享了一些關(guān)于如何在各種場(chǎng)景下選擇光學(xué)方案的看法。謝謝大家。