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游泳也有AR眼镜了?看「光粒科技」如何颠覆智能AR眼镜

岳丽丽 2021-11-06 08:10

目前该智能眼镜的预售量为2000多台。

相比AR眼镜中另外两种常见的光学方案——自由曲面与棱镜方案,光波导拥有着轻薄和外界光线高穿透性两大优势,被认为是注重佩戴体验与外观设计的消费级AR眼镜未来必选的光学方案。

根据光线进出光波导的耦合结构,光波导总体上可以分为几何光波导与衍射光波导,其中后者根据制造技术可以进一步细分为表面浮雕光栅波导和全息体光栅波导。几何光波导(或阵列光波导)与表面浮雕光栅波导技术较为成熟,但设计壁垒、工艺难度和制造成本较高。

对比表面浮雕光栅波导,全息体光栅波导通过双光束激光全息曝光的方式,直接在微米级光聚合物薄膜内干涉形成纳米级的光栅结构,因此在工艺上来说更加高效,成本较其他光波导技术也具有明显优势,但技术成熟度上不如几何光波导与表面浮雕光栅波导。

而国内AR企业光粒科技前不久发布的全息树脂光波导Holoresin™,透光率超过90%,视场角达到25°,不仅成本远低于玻璃基底的光波导,同时还克服了玻璃光波导因为易碎而必须额外添加保护镜片带来的额外重量与体积,能够胜任更加轻薄的AR眼镜设计。

据悉,目前Holoresin™支持单色显示,彩色版本Holoresin™已经进入测试阶段,预计将于明年发布。

图为创始人张卓鹏

创始人张卓鹏表示,现在全球只有两家公司发布了自己的树脂波导,一家是美国的DigiLens,另一家就是光粒科技。“我们也是全球第一家把树脂光波导商用化,真正用在消费级产品上的公司。”张卓鹏说道。

与较重、易碎的玻璃基底光波导相比,全息树脂光波导更轻且不易受损,在户外、运动等剧烈或者高速移动的场景中,树脂光波导可以发挥更安全、更耐摔耐撞的特性。

这也是为什么光粒科技率先选择游泳运动场景推出产品,张卓鹏进一步解释,从技术来看,全息树脂光波导技术特别适合游泳场景,因为该运动对于人身安全有非常高的要求;其次该技术可以防水蒸气,封装性非常好,对于时时刻刻接触水的运动来说十分适合;而从另一个角度来看,泳镜在近百年以来一直没有发生过特别大的变革,这项技术或可以让水下游泳能有不一样的体验。

但这款眼镜存在相当的技术研发难度,首先需要具备轻便和时尚的特点,其次必须不能是一款墨镜,否则对于正常视野带来干扰,因此镜片需要高通透率。

但今天很多技术实现不了这一点,大部分产品都是墨镜,即便用了波导技术,衍射效率不够高,也需要对波导进行人为的加黑,凸显虚拟的内容,而光粒科技独有的树脂波导技术,在图形图像亮度、虚拟内容的亮度方面表现得非常可观。

但这个全息光波导技术对于材质的稳定性以及质量要求极高,需要具备高度平行且几乎完美的波导表面,因为光波导的光学原理,决定了光线进入光波导后,要经历很多次全内反射,波导表面的任何一点瑕疵,都可能会对成像质量带来指数级的影响,因此脂基底的光波导一直都是技术高峰上难以采撷的明珠

正因为这样,设计一款成熟可量产的全息树脂光波导,不仅需要企业解决材料研发、光栅设计算法开发、光学模拟软件开发,还需要企业能够对全息材料量产工艺、良品率等多方面的问题有足够的把控。

据了解,光粒科技重点攻克了能实现宽波长、大角度光栅衍射的全息材料,实现了厚度均匀、性能稳定的全息材料制备,确保了全息树脂光波导量产的基础;同时根据其成功研发的全息材料定制开发了对应的宽波长、大角度全息衍射光栅设计算法与光学模拟软件,此外还自主研发了全息膜自动化生产设备,实现了衍射光栅的自动化生产,保障了产品的产量与良品率。

据透露,目前Holoresin™的年产量已经可以达到10万片以上,同时良品率高达95%。

据悉,光粒科技自主建立了全球领先的多功能微纳加工中心和衍射波导技术中心,掌握全息体光波导的全链技术,包括设计、制造、材料等所有环节,拥有中国和国际专利170余项。

图为光粒科技团队

张卓鹏认为,AR眼镜的需求将成为普遍的刚需,且智能眼镜相比智能手表有更大的显示屏幕,因为未来整体出货量至少应该跟智能手表旗鼓相当。

目前光粒团队超过60人,其中创始人张卓鹏毕业于浙江大学光电系毕业,后去美国留学,曾创立过智能家居品牌,2016年他和同班同学都在关注AR眼镜领域。2016年消费级AR眼镜需要的光电技术逐步成熟,他们认为时机来到,基于此前的学习基础,遂回国创办光粒科技。

占比最大的研发团队也涵盖了较为全面专业的技术人才,以浙江大学光电材料计算机、机械电子系校友为主力军,辅以光电呈现、微纳加工等专业人才。

在张卓鹏看来,这项技术的研发本身就涉及许多学科交叉的东西。成立以来,团队一方面主攻全息技术,另一方面研发全息技术需要的特殊材料,同时也在同步研发自己的生产设备,到了2020年年底,这三大要件已经完善。

张卓鹏表示,光粒的消费级AR显示技术在国内外都位于头部而且实现了完整地从设计到原材料到生产制造;其次是光粒科技的产品力,革新了大家对于传统眼镜和AR眼镜的看法,“传统眼镜毫无疑问将被我们这种新型AR眼镜替代掉,特别是游泳场景,会形成不可逆的趋势。”

在他看来,行业内的人抱着中性偏保守的想法认为5年以后AR眼镜才能流行起来,但是就目前看,光粒科技这款产品的推出让大家耳目一新,这个结论或许应该被重新讨论了。接下来,光粒科技也将在市场营销层面有更多的发力,同时也将继续提升技术和产品的团队。

据透露,目前该智能眼镜的预售量为2000多台,光粒科技表示,希望未来能占据智能泳镜市场至少30%以上,同时希望3年内实现50万副眼镜以上销售量,此外也会将技术模块开放给开发者。

本文文章头图来源于光粒科技,经授权使用。本文为创业邦原创,未经授权不得转载,否则创业邦将保留向其追究法律责任的权利。如需转载或有任何疑问,请联系editor@cyzone.cn。


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