2019是AR硬件沖刺年，「光粒科技」即將發(fā)布消費級AR光場眼鏡

隨著顯示、通訊、芯片、算法等技術(shù)的演進，AR領(lǐng)域產(chǎn)品進展也愈發(fā)加快。Magic Leap于18年8月發(fā)布了Magic Leap One，并計劃在19年年中推出新一代產(chǎn)品；19年2月，微軟發(fā)布第二代HoloLens；明星分析師郭明錤預(yù)測，蘋果計劃在2019~2020年推出新一代的AR消費級終端。華為、阿里、Facebook等頭部公司也在積極研發(fā)或布局AR產(chǎn)品。

AR的價值潛力和豐富應(yīng)用場景早已為人熟知，但AR產(chǎn)品卻遲遲未能在消費端落地普及，一個很重要的原因是硬件終端產(chǎn)品還不成熟，體積笨重、視場角小、易疲勞眩暈等問題使得消費端體驗太差。

光粒科技是一家聚焦消費級AR眼鏡市場的創(chuàng)業(yè)公司，采用了和Magic Leap類似的光場原理來解決視覺暈眩的固有問題，同時采用衍射光波導(dǎo)技術(shù)（Magic Leap、HoloLens亦采用類似技術(shù)），推動實現(xiàn)極致輕薄的目標。預(yù)計2019年底推出可量產(chǎn)的消費級AR眼鏡產(chǎn)品。

消費級AR眼鏡的組成模塊包括：顯示模塊、拍攝模塊、聲場模塊、眼球追蹤、SLAM模塊、電池和處理器、體感模塊等。其中顯示模塊是目前亟待突破、也是最核心的模塊。

衍射波導(dǎo)二維擴瞳

光粒科技CEO張卓鵬博士告訴36氪，從終端用戶體驗來說，目前顯示模塊還有三個核心問題必須被解決：

• 體積大、笨重，影響佩戴舒適度和美觀度。解決方案依賴于光學(xué)前端（Optical Combiner）的設(shè)計與實現(xiàn)。

• 易疲勞、眩暈，妨礙視覺的舒適度，特別是內(nèi)容的長時間觀看。解決方案依賴于光場引擎（Light-field Engine）的設(shè)計與實現(xiàn)。

• 妨礙視覺的舒適度還有其它原因，包括視場角小、色偏嚴重等，則由光學(xué)前端和光場引擎共同配合，綜合提升視覺效果。

我們可以看到，光學(xué)前端Optical Combiner和光場引擎Light-field Engine是核心突破點，于是我們和張卓鵬博士進一步聊了下，這兩個核心點目前有哪些解決方案，存在什么問題，以及光粒要如何突破。

光學(xué)Combiner，是指在眼球的正前方將AR虛擬圖像與現(xiàn)實世界光線相融合的光學(xué)器件，目的是實現(xiàn)“虛實融合”的視覺效果。

光學(xué)Combiner的解決方案主要包括：棱鏡、自由曲面離軸反射、Birdbath、光波導(dǎo)4大類，其中光波導(dǎo)方案兼具極致輕薄和大視場角的優(yōu)勢，因而可能成為消費級AR眼鏡的最終方向。

光波導(dǎo)方案又可以進一步分為陣列光波導(dǎo)和衍射光波導(dǎo)兩類。其中，陣列光波導(dǎo)除非采用樹脂、塑料等模壓或注塑材料，否則最大問題在于光學(xué)冷加工工序多、工藝過于復(fù)雜，導(dǎo)致成本高、量產(chǎn)難、良品率低。衍射光波導(dǎo)的難點則在于微納光學(xué)設(shè)計和制造能力。

未來哪種方案最適合目前還未有統(tǒng)一定論，Lumus、靈犀、瓏璟、影創(chuàng)等公司走的是陣列光波導(dǎo)路線，Magic Leap、HoloLens、光粒、鯤游等公司則走的是衍射光波導(dǎo)路線。當然也不絕對，有的公司2種方案都在研發(fā)。

張卓鵬告訴36氪，光粒選擇衍射光波導(dǎo)方案，除了極致輕薄的特點，衍射光柵的制造工藝也決定了其一旦進入量產(chǎn)，成本較低、良率較高。另外，從光學(xué)原理上來說，衍射方案也更容易配合后端光機實現(xiàn)光場的多景深。

另一項核心技術(shù)，光場引擎，主要是為了實現(xiàn)多景深顯示。景深是指虛擬圖像與人眼之間的距離。

目前世界上除了Magic Leap以外，絕大多數(shù)AR HMD產(chǎn)品僅能實現(xiàn)單一景深顯示，導(dǎo)致在虛實融合的場景下，人眼在近景實物和虛擬內(nèi)容的物理景深之間不停切換，或者隨著AR內(nèi)容的豐富，人眼不得不長時間聚焦在單一深度，這都極易造成包括視神經(jīng)在內(nèi)的視覺系統(tǒng)紊亂，眩暈是不可避免的，神經(jīng)系統(tǒng)損傷是不可預(yù)知的，不太適合消費者長時間使用。

嚴格意義上的光場顯示基于全光函數(shù)（Plenoptic function），受制于計算量和器件工藝水平，業(yè)界公認這種方案非常難以實現(xiàn)小型化。鑒于人眼在深度識別上的精度有限，多景深光場顯示變得非常具有現(xiàn)實意義，其實現(xiàn)方式有多種，包括“2D圖像源+復(fù)用型光場器件”，3D圖像源，vergence驅(qū)動的掃描成像等等。光粒表示已攻克目前最接近量產(chǎn)落地和大規(guī)模推廣的方案（暫不便透露具體方案），并持續(xù)迭代。

張卓鵬告訴36氪，基于上述衍射光波導(dǎo)和“多景深”光場引擎的光學(xué)模組方案，光粒已經(jīng)研發(fā)設(shè)計制造出了樣品，預(yù)計2019年底推出可量產(chǎn)的消費級AR眼鏡產(chǎn)品。

談及為何光粒具備這樣的能力，張卓鵬表示：

我們研發(fā)團隊主要來自于浙大光電等國內(nèi)最優(yōu)秀的一批光學(xué)/光電/材料專業(yè)背景的人才，以及國外頂尖的相關(guān)技術(shù)和工藝的權(quán)威專家。光粒的首席科學(xué)家李海峰教授是三維顯示領(lǐng)域的著名專家，光粒還有其他業(yè)內(nèi)頂級的科學(xué)家加盟，包括發(fā)表過Nature等頂級期刊的新材料專家也是創(chuàng)始人的海外校友，還包括全息領(lǐng)域資深的大學(xué)教授等。另外，我們的算法、產(chǎn)品、系統(tǒng)團隊也都有豐富的電子終端量產(chǎn)經(jīng)驗。

談及對AR行業(yè)的發(fā)展預(yù)期，張卓鵬表示：

現(xiàn)在大家普遍認為2020年后，AR行業(yè)會開始快速發(fā)展。推動力包括技術(shù)的成熟、蘋果等巨頭的入場、5G基礎(chǔ)設(shè)施的部署以及相關(guān)應(yīng)用的扶持等。AR的發(fā)展依賴于硬件，反推一下時間，2019年應(yīng)該是AR硬件布局的沖刺年了。2020年以后，硬件行業(yè)的格局基本也就初見端倪了。

光粒科技成立于2017年2月，曾獲線性資本、祥峰投資、常春藤資本投資。

作為光粒的投資方之一，祥峰投資執(zhí)行合伙人夏志進先生表示：AR行業(yè)在過去的十年中經(jīng)歷了高潮和低谷，而現(xiàn)在正迎來真正的機遇。一方面，AR相關(guān)的技術(shù)正在取得突破，從光學(xué)模組到顯示設(shè)備，從計算芯片到SLAM等軟件，都取得長足的進步，使得AR設(shè)備的體驗得到了極大的提升；另一方面，5G時代的到來，將會進一步簡化終端設(shè)備，豐富AR的應(yīng)用場景，最終形成AR的可持續(xù)生態(tài)。光粒科技專注于AR行業(yè)的技術(shù)研發(fā)，解決了長久以來阻礙AR發(fā)展的技術(shù)瓶頸。

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我是36氪記者陳紹元，關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)、AI、科技，交流或?qū)で髨蟮?不收費)加微信:963757163，請注明公司、職位、姓名。