文/VR陀螺 萬里

近些年來AR眼鏡行業(yè)正在加速發(fā)展，其中一個(gè)很明顯的標(biāo)志在于每當(dāng)有新品發(fā)布，“成功殺入XXX元價(jià)位”、“價(jià)格下探至XXX元檔”類似的標(biāo)題便不絕于耳。

價(jià)格的突破背后往往代表的是技術(shù)以及供應(yīng)鏈的突破，光學(xué)作為AR眼鏡BOM的大頭，如何提供更具性價(jià)比的解決方案一直是業(yè)內(nèi)關(guān)注的話題。對(duì)此，單光機(jī)雙目是光舟半導(dǎo)體所給出的答案。

近日，VR陀螺有幸對(duì)話光舟半導(dǎo)體CTO Alex Jiang博士（下稱Alex），并深入探討了單光機(jī)雙目方案的前世今生以及企業(yè)在波導(dǎo)市場(chǎng)的最新動(dòng)態(tài)。

圖源：光舟半導(dǎo)體

單光機(jī)雙目解讀：能讓價(jià)格下探千元！

光舟半導(dǎo)體成立于2020年1月，由AR光學(xué)專家朱以勝聯(lián)合業(yè)界衍射光波導(dǎo)之父Tapani Levola、英國(guó)劍橋大學(xué)光電子與傳感器組教授初大平等科學(xué)家共同創(chuàng)辦。致力于光波導(dǎo)（衍射光學(xué)芯片）、光引擎（微投影模組）、光學(xué)模組、微納半導(dǎo)體材料與工藝等高端先進(jìn)技術(shù)開發(fā)與制造。

自成立以來，企業(yè)曾先后獲得了來自紅杉中國(guó)、字節(jié)跳動(dòng)、騰訊等多輪融資。Alex作為光舟半導(dǎo)體CTO，此前曾在華為2012實(shí)驗(yàn)室任職，在AR行業(yè)已經(jīng)有十余年從業(yè)經(jīng)驗(yàn)。

在衍射波導(dǎo)賽道上，國(guó)內(nèi)已經(jīng)充斥著不少玩家，如果談及光舟半導(dǎo)體，單光機(jī)雙目（也叫一拖二）可能是其最亮眼的差異化名片之一。

單光機(jī)雙目是一種有別于常規(guī)雙目AR眼鏡的新型光機(jī)架構(gòu)方案。以一款常見的AR眼鏡為例，如果想要實(shí)現(xiàn)雙目顯示，一般來說需要在兩側(cè)分別安置一個(gè)光機(jī)以及一個(gè)波導(dǎo)，即它的組件構(gòu)成為光機(jī)×2+波導(dǎo)×2。

而單光機(jī)雙目旨在使用一個(gè)光機(jī)解決雙目顯示的問題，如下圖所示，眼鏡只有一個(gè)光機(jī)，它的圖像能耦入波導(dǎo)并均勻傳輸?shù)阶笥覂蛇?，再通過擴(kuò)瞳、耦出實(shí)現(xiàn)雙目顯示。該方案組件構(gòu)成為：光機(jī)×1+左右一體波導(dǎo)×1。

圖源：網(wǎng)絡(luò)

Alex告訴VR陀螺，雖然從原理上單光機(jī)雙目就是利用了光柵具有正負(fù)衍射級(jí)次的基本光學(xué)原理，但光舟半導(dǎo)體是國(guó)內(nèi)最先看到它的價(jià)值并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化落地的廠商。

企業(yè)單光機(jī)雙目立項(xiàng)于企業(yè)成立之初，而它是伴隨著企業(yè)愿景而生的產(chǎn)物。“當(dāng)時(shí)網(wǎng)上流傳著不少AR眼鏡概念宣傳片，這些眼鏡從前臉來看是一整塊玻璃，看起來很漂亮并且很有科幻感，我們當(dāng)時(shí)就想能否做出類似的產(chǎn)品。此外，我們公司從一開始就有一個(gè)憧憬，那便是我們希望打造每個(gè)人都能用得上的AR眼鏡，因而單光機(jī)雙目方案很契合我們的企業(yè)理念?！?/p>

從現(xiàn)在來看，節(jié)省成本無疑成為了單光機(jī)雙目的最大價(jià)值，VR陀螺了解到，它的“降本增效”體現(xiàn)在以下兩方面：

?光機(jī)成本
：能節(jié)省一個(gè)光機(jī)，而這是AR眼鏡BOM大頭。節(jié)省功耗：?jiǎn)蝹€(gè)光機(jī)相比雙光機(jī)功耗更低，從而節(jié)省電量，降低電池重量，幫助整機(jī)進(jìn)一步減重；

?制造成本
：常規(guī)方案面臨著雙目融合的問題，在制造端需要引入價(jià)值上百萬的雙目AA設(shè)備，而光舟半導(dǎo)體的單光機(jī)雙目方案出廠提供高精度融合，這大幅度降低了制造難度。

Alex表示，基于現(xiàn)有的客戶產(chǎn)品來看，單光機(jī)雙目方案產(chǎn)品的價(jià)格會(huì)比常規(guī)方案低一千多元。

當(dāng)然，單光機(jī)雙目也有一些眾所周知的局限性，其一，由于單光機(jī)雙目左右眼會(huì)顯示一樣的畫面，無法實(shí)現(xiàn)雙目異顯，即顯示3D畫面。其二，由于只有一個(gè)光機(jī)，其光效會(huì)略低，約為常規(guī)方案的70%-80%。其三，光機(jī)所在的位置對(duì)ID設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)非常大，如何處理好鼻梁位置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)整機(jī)客戶提出了非常高的設(shè)計(jì)要求。

玄景M5，圖源：網(wǎng)絡(luò)

多年投入形成護(hù)城河，專利是保護(hù)上下游企業(yè)的最佳手段

可以發(fā)現(xiàn)，單光機(jī)雙目是一種優(yōu)缺點(diǎn)都十分明顯的方案，它的長(zhǎng)板在于成本，但是局限在于3D顯示缺失及ID設(shè)計(jì)。Alex直言，單光機(jī)雙目之所以現(xiàn)在受到了越來越多的關(guān)注以及重視，原因在于它實(shí)現(xiàn)了AR眼鏡市場(chǎng)的獨(dú)特卡位。

首先，當(dāng)前AR眼鏡仍屬于發(fā)展初期，價(jià)格仍是消費(fèi)者最為敏感的考量要素之一。單光機(jī)雙目能夠降低設(shè)備光學(xué)成本并促進(jìn)用戶嘗鮮。此外，雖說三維顯示是AR等近眼顯示設(shè)備的重要賣點(diǎn)，但從當(dāng)前來看，AR眼鏡受限于顯示效果不佳以及3D場(chǎng)景仍不算多，雙目異顯的價(jià)值尚未能充分體現(xiàn)。

如果對(duì)當(dāng)前市面上的AR眼鏡產(chǎn)品進(jìn)行劃分，單色/全彩Micro-LED雙目異顯類AR眼鏡價(jià)格多在3000元以上，而相比之下，單光機(jī)雙目方案產(chǎn)品價(jià)格能控制在3000元以內(nèi)，這可能是一個(gè)更具價(jià)格甜點(diǎn)的區(qū)間。

舉例而言，李未可Meta Lens S1/S3、Rokid Glasses、玄景M5 AR夾片眼鏡、Leion Hey2等消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品采用了單光機(jī)雙目方案，均取得了不錯(cuò)的市場(chǎng)口碑。對(duì)于玄景M5 AR夾片眼鏡，產(chǎn)品最新售價(jià)已經(jīng)來到1759元，可能是目前最便宜的雙目波導(dǎo)AR眼鏡。

近日Rokid對(duì)外透露，Rokid Glasses全球已接受訂單達(dá)30萬臺(tái)，并作為中國(guó)首款A(yù)I科技國(guó)禮成為中國(guó)-東盟博覽會(huì)指定貴賓紀(jì)念品，這在業(yè)內(nèi)是一個(gè)非常亮眼的成績(jī)，這背后自然也離不開光舟半導(dǎo)體及其單光機(jī)雙目方案的助力。

圖源：Rokid

Alex告訴VR陀螺，“公司從一拖二的一個(gè)簡(jiǎn)單想法一直走到現(xiàn)在，并致力于持續(xù)幫客戶解決問題：如何引導(dǎo)光線進(jìn)入兩邊、在人因工程中如何優(yōu)化鼻梁區(qū)域、上下光路如何設(shè)計(jì)、如何規(guī)避左右眼光線串?dāng)_、如何改善彩虹紋漏光可見性問題......”光舟半導(dǎo)體在產(chǎn)品開發(fā)以及量產(chǎn)過程中，背后進(jìn)行過大量的設(shè)計(jì)、工程、量產(chǎn)相關(guān)的嘗試，在無數(shù)個(gè)不眠日夜中解決了無數(shù)個(gè)挑戰(zhàn)。

筆者了解到，波導(dǎo)是一種高度定制化的產(chǎn)品，上游廠商在響應(yīng)客戶需求時(shí)，背后的指標(biāo)往往高達(dá)20-30項(xiàng)。對(duì)于單光機(jī)雙目也同理，得益于光舟半導(dǎo)體在單光機(jī)雙目領(lǐng)域堅(jiān)定投入，企業(yè)已經(jīng)積累了一整套相關(guān)專利集群。在業(yè)務(wù)方面，光舟半導(dǎo)體的單光機(jī)雙目業(yè)務(wù)也已經(jīng)占據(jù)公司整個(gè)波導(dǎo)業(yè)務(wù)的半壁江山。

光舟半導(dǎo)體LHASA系列單光機(jī)雙目波導(dǎo)，圖源：光舟半導(dǎo)體

談及年初光舟半導(dǎo)體所遭遇的專利侵權(quán)事件，Alex表達(dá)了對(duì)部分廠商不尊重知識(shí)產(chǎn)權(quán)行為的憤慨：“我們很早就將單光機(jī)雙目推向市場(chǎng)，很多人也看到了，但是他們當(dāng)時(shí)都保持觀望：它能否解決客戶的問題，是否真的有發(fā)展空間？我們?cè)缙谄鋵?shí)面臨著很大的風(fēng)險(xiǎn)以及市場(chǎng)不確定性?！?/p>

此外，Alex還提到了另外一個(gè)視角：企業(yè)能一路走過來，背后離不開下游廠商的選擇以及信任?！?br/>**客戶選擇我們，是希望能夠在它的產(chǎn)品上形成獨(dú)特的競(jìng)爭(zhēng)力，如果侵權(quán)事件發(fā)生，客戶選擇創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)有的權(quán)益就得不到保障了。**
”

“我認(rèn)為上游技術(shù)廠商是幕后工作者，而愿意用這些新技術(shù)的客戶，他們才是行業(yè)的開拓者，他們也同樣在承擔(dān)被侵權(quán)風(fēng)險(xiǎn)，所以需要用專利維護(hù)大家共同的權(quán)益是一個(gè)非常正常且必要的手段?！?/p>

前沿研究：一拖二雙目異顯、光場(chǎng)波導(dǎo)

當(dāng)前AR眼鏡的光學(xué)方案眾多，涵蓋了Birdbath、棱鏡、離軸、光波導(dǎo)等，不過隨著大浪淘沙，以衍射波導(dǎo)為代表的波導(dǎo)路線將成為輕量化眼鏡的主流已經(jīng)成為越來越多人的共識(shí)。Alex坦言，波導(dǎo)是一項(xiàng)長(zhǎng)遠(yuǎn)的事業(yè)，企業(yè)仍在持續(xù)進(jìn)行技術(shù)攻堅(jiān)以滿足客戶需求。

筆者了解到，光舟半導(dǎo)體除了在消除漏光、彩虹紋控制、提高光效、FoV、可見性等客戶需求導(dǎo)向下功夫外，其背后還在進(jìn)行著很多前沿探索。

1、
基于時(shí)間復(fù)用實(shí)現(xiàn)單光機(jī)雙目異顯：
其主要原理是利用液晶快門等交替點(diǎn)亮左右屏幕，而光舟半導(dǎo)體早在2021年便開發(fā)出了該方案的原型機(jī)，當(dāng)時(shí)利用DLP作為光機(jī)，光機(jī)120Hz刷新率，對(duì)應(yīng)左右眼顯示分別為60幀。該方案可以解決單光機(jī)雙目無法實(shí)現(xiàn)3D顯示的問題，但是結(jié)構(gòu)會(huì)相對(duì)復(fù)雜。

2、
側(cè)投方案：
目前單光機(jī)雙目光機(jī)耦入位置居于波導(dǎo)片中心區(qū)域，這會(huì)使得鏡框部分略厚，光舟半導(dǎo)體曾嘗試過一些改變光機(jī)位置的實(shí)驗(yàn)性探索，基于特殊設(shè)計(jì)，能讓光線實(shí)現(xiàn)不同距離傳輸。

3、
光場(chǎng)濾波函數(shù)波導(dǎo)：
目前主流的AR眼鏡都只能實(shí)現(xiàn)單一固定焦面顯示，這就導(dǎo)致了真實(shí)畫面跟虛像輻輳調(diào)節(jié)不匹配的問題。Alex指出，此前VR/AR的輻輳問題往往得不到足夠重視，又或者多基于透鏡方案加以改善，不過后者的局限在于體積較大。

Magic Leap曾用六片波導(dǎo)實(shí)現(xiàn)雙焦面顯示，圖源：網(wǎng)絡(luò)

對(duì)此，光舟半導(dǎo)體正試圖將光場(chǎng)濾波技術(shù)引入波導(dǎo)當(dāng)中，該方案可以同時(shí)將光場(chǎng)函數(shù)分布、消除彩虹紋函數(shù)分布、提升光效函數(shù)分布等疊加在一起，最終形成一個(gè)復(fù)合光柵設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。據(jù)悉，光舟半導(dǎo)體已經(jīng)研發(fā)出單片單綠色波導(dǎo)變焦方案，它同樣適用于單光機(jī)雙目波導(dǎo)，目前已有客戶開始使用。

Alex指出，
**企業(yè)在新技術(shù)研發(fā)過程中，80%是客戶需求，20%是興趣導(dǎo)向的“無用功”**
，之所以叫“無用功”，因?yàn)槲覀兺荒鼙ＷC一項(xiàng)技術(shù)的商業(yè)化潛力是否足夠大，投入看不到短期回報(bào)。不過，這些研究可能后續(xù)會(huì)變成企業(yè)的獨(dú)特資產(chǎn)。

“從我們公司的角度來看，我們發(fā)現(xiàn)很多量產(chǎn)項(xiàng)目其實(shí)都是我們兩三年前實(shí)驗(yàn)性探索開發(fā)項(xiàng)目里面的一些東西?；蛟S隨著未來材料工藝等提升，這些研究會(huì)給我們帶來新的機(jī)會(huì)?！?/p>

寫在最后：每個(gè)企業(yè)都能在差異化競(jìng)爭(zhēng)中找到相應(yīng)價(jià)值

繼Ray-Ban Meta出貨量突破兩百萬，小米、字節(jié)跳動(dòng)、谷歌等廠商相繼下場(chǎng)，AI/AR眼鏡加速起風(fēng)。整個(gè)行業(yè)再次展現(xiàn)出欣欣向榮之勢(shì)，入局的新老廠商也如過江之鯽。TrendForce曾預(yù)測(cè)2030年AR眼鏡出貨量接近3000萬規(guī)模，而Meta CEO 扎克伯格也樂觀估計(jì)未來智能眼鏡將會(huì)全面取代傳統(tǒng)眼鏡。

光舟半導(dǎo)體作為上游廠商，也感受到了整個(gè)行業(yè)前所未有的活力。反映在業(yè)績(jī)方面，光舟半導(dǎo)體現(xiàn)如今每月產(chǎn)能為2萬套光學(xué)模組，但隨著客戶的增加，計(jì)劃在年底擴(kuò)產(chǎn)到4-5萬。在出貨量方面，企業(yè)Q1、Q2出貨量已經(jīng)追平去年全年，下半年還有望繼續(xù)增長(zhǎng)。不僅如此，企業(yè)還有望在今年實(shí)現(xiàn)盈虧平衡。

雖然從外界視野來看，百鏡大戰(zhàn)正在打響，并可能愈演愈烈，不過Alex卻表示，“我其實(shí)并不喜歡‘百鏡大戰(zhàn)’這個(gè)詞，它聽起來讓人感覺市場(chǎng)很卷，在做投入產(chǎn)出比低的事?！?/p>

Alex指出，由于AI/AR眼鏡是理想的AI終端之一，這意味著整個(gè)市場(chǎng)規(guī)模會(huì)很大。與此同時(shí)，眼鏡是一種個(gè)性化的穿戴式設(shè)備，因而很難出現(xiàn)大而全、面面俱到的產(chǎn)品，運(yùn)動(dòng)眼鏡、太陽眼鏡、翻譯眼鏡，每個(gè)細(xì)分場(chǎng)景都有機(jī)會(huì)，由于場(chǎng)景多樣化，這給予了終端廠商足夠的發(fā)展空間。這對(duì)上游廠商而言也同樣如此。

李未可騎行眼鏡，圖源：網(wǎng)絡(luò)

“中國(guó)的波導(dǎo)行業(yè)在某些方面已經(jīng)全球領(lǐng)先了，在AI眼鏡的推動(dòng)作用下，
**無論是壓印、刻蝕、體全息、PVG，還是碳化硅、玻璃、樹脂路線的廠商，每個(gè)人都可以找到自己的空間，我們每個(gè)人都可以發(fā)揮所長(zhǎng)，沒必要跟在別人身后。**
”

除了單光機(jī)雙目外，持續(xù)創(chuàng)新能力也是光舟半導(dǎo)體獨(dú)特的企業(yè)標(biāo)簽之一。對(duì)話過程中，筆者曾詢問未來五年后單光機(jī)雙目出貨量的看法，結(jié)果得到了一個(gè)出乎意料的回答?！拔蚁Ｍ磥韱喂鈾C(jī)雙目越來越少。”

在Alex看來，單光機(jī)雙目確實(shí)是市場(chǎng)選擇，但它也是一個(gè)過渡型技術(shù)，隨著未來AR眼鏡進(jìn)一步出圈，3D生態(tài)進(jìn)一步完善，這時(shí)候“單光機(jī)雙目就完成了它的歷史使命”。

“光舟半導(dǎo)體一直致力于以客戶為中心，為客戶所探索的場(chǎng)景提供完善的解決方案，打造每個(gè)人都能用得上的AR眼鏡。在未來，我也希望我們每次都能從包裝盒里拿出一個(gè)全新的、讓人眼前一亮的東西?！盇lex表示。