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      專題欄目:ARVRMR虛擬現實

      視場角達60度的AR廣域光學模組投產,「靈犀微光」認為有望開啟消費級市場

      圖源:網絡

      本年度蘋果WWDC21(全球開發者大會)AR眼鏡不出意外的繼續跳票,這不是第一次,估計也不是最后一次。媒體和用戶都充滿了期望,同時也都做好了失望的準備。對于投資界而言,AR從來不乏熱度,即使在2019的寒冬期,國內外眾多AR硬件廠商也都拿到了風投,國內短短的幾個月,出現過十余筆涉及AR硬件的投資,單筆規模都在數千萬人民幣以上。

      還可以參考一下海外大廠,誰能想到成立以來只推出過一款硬件的Magic Leap,在2020年裁員近千人后,居然又拿到3.5億美元的融資,其豪華的資方名單谷歌、阿里、AT&T、華納兄弟、NTT繼續擴大,總融資額已達29.5億美元;微軟Hololens從美國軍方拿到超200億美元訂單令人咋舌;Facebook20%的員工在從事AR/VR相關業務;Facebook兩次失手的Snap完成了自己史上最大單筆收購,5億美元買下衍射光波導龍頭Wave Optics;在這里還值得插播一下,雖然Facebook沒有成功收購Snap,但是騰訊買到了10%,而且騰訊還分別入手過Epic、Roblox。

      大廠的消費級AR眼鏡為什么遲遲無法推出?資本為什么看好AR?AR光學模組不同技術方案的優劣?C端市場何時能夠初具規模? 36氪帶著諸多問題和國內知名AR光學模組廠商靈犀微光進行了一次交流。

      1 、不同技術路線的對比:

      衍射光波導

      微軟發布HoloLens并且使用了表面浮雕衍射光波導技術、Snap5億美元收購衍射光波導頭部公司Wave Optics,使得衍射光波導在國內受到了重要關注。

      靈犀從2015年開始就對衍射光波導進行布局,2017年上半年開發出了基于表面浮雕衍射的光波導樣機。但是,經過深入研究發現現有的衍射方案有一些根本問題還沒有解決,從顯示效果而言

      1)彩虹效應是基于衍射原理性的固有缺陷;

      2)光能利用率低,需要搭配高亮的光源才能夠得到足夠的入眼亮度,MicroLED是一個很好的選擇,但在消費級市場應用彩色高PPI的MicroLED會是一個難點;3)外界漏光導致的光眼效應對于C端市場來說難以接受。不解決這些問題,表面浮雕衍射光波導在未來三到五年內很難在消費級AR眼鏡市場獲得大規模使用。所以在量產之前,靈犀微光會先專注于解決以上核心問題,幾年來通過深入研究衍射光波導技術,發現采用特殊的微納米結構以及特殊材料,可以使單個光柵的衍射效率提高,并進一步減弱其他級次的衍射強度。

      體全息光柵波導

      蘋果收購的Akonia是采用體全息光柵波導方案主要公司。其主要產品HoloMirror,只需一層用于顯示信息,就能夠實現在一個輕薄透明的鏡片上顯示動態的、全色彩、廣視域的圖像。但體全息衍射光波導的門檻是綜合性的,涉及到材料體系、設計軟件、系統設計仿真、體全息光柵制造工藝、體全息光柵后處理工藝。

      靈犀微光在2017年下半年研發出了基于體全息光柵的光波導樣機,在體全息的材料和表面浮雕衍射的制備上取得的一些突破性的進展,部分公布在其公開的專利上,并在去年拿到了北京市科委的重大研發專項。在明年會開始布局體全息光柵波導方向的量產準備。

      陣列波導

      陣列波導生產的工藝是成熟光學加工工藝,如鍍膜、拋光、膠合等。這些工藝在的鏡頭行業和光通信行業中已經廣泛使用并且年出貨量都在百萬量級以上,相應的設備如鍍膜機、多軸拋光機、銑磨機等都相對成熟且絕大多數可以完全國產化。

      但是,要制備性能優良的陣列光波導鏡片對于拋光的精度、復雜膜系制備、光學貼合能力都有要求,必須要在傳統工藝基礎上有持續的突破性的創新,否則會有重影等顯示效果缺陷以及帶來的產品一致性較差的問題,從而影響量產化生產,這對眾多廠商來說是難以逾越的障礙,因此普通觀點認為陣列光波導難以量產化。

      靈犀微光通過設計和工藝團隊的持續性努力,通過改進工藝方法及自研特殊的制備方法,制備出來的陣列光波導在亮度、對比度等指標上顯著高于衍射光波導。

      綜上所述,研發波導片不能局限于某一種技術路線,要解決核心技術問題、要解決工藝中的難題,要在提升良品率、提高產能、降低成本等諸多目標導向上探索一條漸進的路徑。

      2、 靈犀微光在陣列光波導方向的進度

      陣列光波導的技術潛力非常巨大,業內公認在當前階段其顯示效果要顯著優于其他的光波導方案。但是近幾年的普遍觀點是陣列光波導難以實現二維擴瞳。靈犀微光在今年4月份率先發布了二維陣列光波導,突破了業內難點,相信國內的廠商也會持續跟進。

      靈犀微光通過研究發現陣列光波導可以實現不低于其他光波導技術的視場角,預計下半年將發布60度甚至更大視場角的波導片。另外,在透光度和光能利用率上靈犀微光也實現了突破,普遍透光度可以達到82%以上,且光損耗更小,畫面更清晰。

      陣列波導片的生產中高精度拋光、復雜鍍膜和光學貼合是其工藝難點,且一直以來這三點被認為是影響量產的主要問題。靈犀微光無錫工廠中試線具有完整的從光波導片到光波導模組的制備能力,并在工藝上應用創新性工藝方法,解決了以上問題。目前可以達到85%以上的良率,未來隨著工藝精度提高,這個數值可以達到95%以上甚至更高。

      截止2020年,靈犀微光的極限產能在5-8萬片左右,如果未來需要擴充產能,只需要復制產線,可以在6個月內提升3倍以上產能,達到年產100萬片在理論上也不是問題,并且隨著良率和產能提升還可以進一步壓縮單片成本。目前靈犀微光與國外科技大廠已建立合作關系,并進入其供應鏈,有望在消費級C端市場實現出口。

      波導片的原材料是玻璃或者光學樹脂,原材料生態成熟,價格低廉且更易獲得,按照靈犀微光現有的工藝,未來可以做到100%全自動化生產線,使波導片單片成本可壓縮在20美元以下,甚至更低。這對于打開C端市場,進一步壓縮AR眼鏡整機成本具有很大優勢。

      3、 對于B端、C端市場的預期

      對于消費級場景而言真正的好產品是打開C端市場的鑰匙,而對于好產品定義,要基于發現硬件的能力極限,又要跳脫出硬件的邊界。具有消費級產品定義能力和軟硬件整合能力的廠商,還要包含軟件生態整合能力和供應鏈整合能力。

      由于AR眼鏡的技術門檻較高,上下游的供應鏈條長,參考移動互聯網的發展脈絡,國外如Apple、微軟、Facebook、Google、Amazon這樣的巨頭具有這樣的潛力,當然國內的頭部公司也在積極布局。近年來靈犀微光與國內外多家科技巨頭保持深入合作。

      靈犀微光從2019年開始和國內外多家科技巨頭在消費級AR光波導鏡片領域開始合作和探討,但是C端產品對于各項性能指標的要求和B端有本質區別,部分指標的設定極其苛刻。目前在這個領域,中國和另外幾家國際知名公司的差距并不大,在光學領域很難有彎道超車的機會。

      從B端的角度來說剛需是存在的,很難說是否會有爆款,根據靈犀微光多年以來的觀察B端需求比較分散,近幾年配合國內AR整機廠商在安防、工業等場景做出很多的嘗試,已經有了一定的成果,但是還沒有看到具有明顯規模效應的場景,目前可以支撐幾十萬到百萬的產量。

      靈犀微光的市場定位是與終端硬件廠商合作,為客戶解決定制化問題,提供AR核心顯示技術,幫助用戶設計開發完整的AR眼鏡硬件方案。并且會在不同領域嘗試終端組合的方式,給予用戶更多的應用場景靈感,啟發客戶做更多種嘗試。

      4 、資本對于AR的態度

      近年來,AR領域的投資熱度從沒有褪去,有風投,也有大廠的并購。究其原因,誰都不想錯過這把可能是打開下一代網絡大門的鑰匙。而想要實現AR應用生態閉環需要強大財力和技術實力支撐,這大概率是大廠之間的競爭,從目前看最有可能的是蘋果、谷歌、微軟和Facebook這四家公司。

      但是當然,完整的生態需要大量創新公司的參與,AR生態的產業鏈條很長,而且分支眾多。經不完全統計,僅今年3月,全球AR行業共完成19筆融資并購,國內6筆,國外13筆,總額約為3億5千萬美元,與2月相比,增長了兩倍多。而后Roblox、Epic、英偉達、Snap不斷為這條賽道的熱度加碼,而且從底層技術到上層應用之間的距離在顯著的縮短。

      在融資方面靈犀微光會根據市場發展按步調進行,陣列光波導的產線成本沒有衍射光波導動輒10億那樣巨大,因此在早期融資方面沒有那么大的壓力。因為靈犀微光在技術路線采取分列式技術布局,所有技術都有涉獵,在量產產能布局選擇上會相對更加謹慎,老資金主要用于提高量產能力,以及體全息技術相關投入等,未來根據市場實際情況考慮融資,以擴充量產產能。

      來源:36氪

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