鸿蚁光电推动超高画质AR\\VR光学模组规模化落地

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      鸿蚁光电科技有限公司通过数年的努力,在设计打磨、设备开发、测试校准、供应链整合和客户合作方面取得重大突破,已实现月产5K套高画质AR光学模组。

      在疫情影响下的全球数字化、在线化浪潮中,推动A/VR技术走进更多消费者的生活学习中,提升效率、创造美好。

 

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洞察客户需求  追求四个极致

 

2012年,谷歌发布第一代AR眼镜Google Glass。同年,Oculus 公司成立,研发VR眼镜。自此经过8年全体产业链的共同努力,A/VR技术和产品已然发生了革命性的巨大进步。

 

以Oculus一体机为例,最新一代产品单眼分辨率近2K,六自由度inside out 追踪,几千款沉浸式体验APP;华为连接手机的超薄VR,2019年发布,到2021年也将升级到六自由度追踪;微软2019年推出Hololens MR眼镜第二代,开始大量落地到军事等领域。

 

以上,AR、VR或者MR技术在普通消费者和企业用户市场上逐渐找到了价值发挥点,真正地参与到人们的生活和工作当中,发挥出越来越大的作用。

 

旋光空导42°AR模组 PB0742

 

旋光空导50°AR模组 PB0750

 

超薄100°VR模组 PC2100

 

鸿蚁光电从成立起,就立志于为消费者市场打造超高画质、小体积、轻重量和低价格的近眼显示光学模组。这四个点是我们认为AVR等头戴产品能实现在普通消费者群体中规模化的重要因素,缺一不可。” 鸿蚁光电创始人王锐博士说,“我们在对曲面棱镜、折叠光路(Pancake, Birdbath)、几何波导和衍射波导技术都做了充分的调查和研究后,我们选择折叠光路作为技术出发点,将偏振旋光技术引入光学设计,实现了满足四个关键的方案,走出了规模化的第一步。我们把偏振控制下的折叠光路方案命名为旋光空导。”

 

 

头戴产品消费端规模落地的四个关键:

 

 

  1. 视网膜级别的画质,颜色逼真,无颗粒感,超越手机和PC屏幕体验

     

  2. 体积小,重量轻,单个模组含图像源重量小于10g

     

  3. 普适性强,能够广泛地兼容不同地域不同瞳距的人群,保证体验一致

     

  4. 价格低,配套产业链趋于成熟,规模化后良率高、价格低

 

“随着中国加大对底层核心技术的投入,光学产业未来有重大机遇。鸿蚁光电将在旋光空导光学路线上不断开拓创新、扩大用户群体和应用场景。在客户反馈基础上,持续打磨产品和团队。

 

未来3-5年内,通过引入全息镀膜和激光扫描等技术,把旋光空导光学模组总厚度进一步降低到3到5毫米;同时积极布局几何和全息波导技术,在上下产业链即将成熟的时机切入市场,给不同客户提供最合适的方案。”

 

 

一、定位清晰 团队扎实

 

鸿蚁光电专注于高画质AR/VR等头戴产品的核心光学模组的设计和制造,创新性地结合了折叠光路和偏振控制技术。独家专利的旋光空导,性能全面超越传统普通AR/VR光学方案,实现了可批量、低价格和极致性能。

 

核心团队来自行业内的顶级专家。

 

研发主管逄锦超,硕士毕业于清华大学精仪系,对成像系统和光栅波导有着深刻的洞察和丰富的实践经验;工程部主管岳智鹏,光学工程硕士学历,曾在顶级光学模组厂从事生产管理工作,在工艺工程方面经验丰富;首席科学家张磊博士,毕业于中国科学院,目前在北京邮电大学担任特聘教授,一直从事集成光子的研究工作,在光子精准控制领域有着深厚造诣,对AR前沿光学方向判断准确;销售总监张升强,十几年来一直从事企业客户的对接和服务;CEO王锐博士,毕业于中科院,曾在多家跨国公司担任高级管理岗位,对消费电子产业链有全面的把控和资源整合能力。

 

核心团队配置健全,既有顶级的科学家和工程师,也有优秀的企业运营和商务。核心团队所具有的全球化视野和产业化经验,保证了鸿蚁公司技术的不断升级和业务的稳健拓展。

 

公司目前有多款标准光学模组产品和客制模组产品。

 

 

鸿蚁光学模组概览

 

 

二、积极求索 顺势而为

 

巨大消费市场的打开依赖全产业链的成熟。”逄锦超这样表示,“选择技术路线,要非常谨慎。只有选好方向,加上不懈的努力,成功才会期然而至”。为此,鸿蚁光电非常重视全产业链的协同和切入不同技术领域的时机。公司内由首席科学家张磊博士带领的预研小组一直在调研新技术、开发各类原型去探索技术的边界。

 

“几何波导的核心专利在以色列公司Lumus创始人Yaakov Amitai手上, 2003年开始申请,美国专利存在20年的保护期,还有三年才期满。Amitai 开发的几何波导显示画面有天然的玻璃镀膜分割线可见的问题,并且视场难以突破40度,但透明度较高,能够满足一部分B端的单目需求,比如安防领域。

 

衍射波导,也就是光栅波导,该技术目前由微软引领,其来源于收购的诺基亚的员工Tapani Levola的专利,2006年申请,距离失效至少还要5年以上。也就是说近3-5年,波导产品卖到大客户尤其是出海外有严重的专利风险。”

 

光栅天然的衍射色散问题近几十年来并没有明确的解决方案,所以即便微软第二代Hololens将图像源从LCoS搭配宽光谱LED 切换到MEMS 微镜搭配窄光谱激光二极管,彩虹效应依然存在。并且因为FOV变大,彩虹级问题愈发严重。衍射波导涉及到的高折射率玻璃和稳定可靠的树脂,都来源于欧美和日本,成本高昂。配套的纳米压印复制工艺可靠性也尚待验证。

 

上述波导技术距离鸿蚁定义的消费端落地四大要素距离很遥远,并且没有明确路径去接近。“所以我们认为以上两种波导技术在未来五年应聚焦在对画质和价格不敏感,对透明度要求高的国内、B端的市场”张磊博士有这样的总结:“我们也会在年底切入几何波导领域,选择在国内B端开始落地。”

 

反射波导AR模组RW0225

 

 

几何波导和衍射波导的几个瓶颈:

 

1. 画质问题:几何波导的镀膜分隔线可见、衍射波导的色彩严重分离,以上问题并没有明确的解决路径

 

2. 成本问题:复杂的玻璃冷加工和镀膜,光栅波导的纳米压印大批量可靠性尚待验证,RGB激光光源和MEMS微镜供应链依赖海外

 

3. 专利问题:波导主要技术专利在欧美公司手上,还需5年以上逐步失效

 

 

第一代折叠光路技术最早来源于美国,是1995年i-O Display System公司的专利,已过保护期。但第一代技术只是通过简单透反膜来折叠光路,有严重的眩光杂散和鬼影问题,同时功耗巨大。凭借对偏振控制技术和客户需求的深刻洞察,鸿蚁光电创新地提出了偏振折叠光路,第二代的折叠光路,即旋光空导方案。在几年的设计、出样、小规模供货、生产工艺升级和供应链打磨后,同时伴随着全产业链的进步,于今年年底终于实现了较大规模的商业落地。

 

逄锦超表示:“鸿蚁看到了未来一两年巨大的机会,这不仅是鸿蚁公司的努力,也是全产业链共同推动的结果。比如,旋光空导里用到的Micro-OLED , 2017年时亮度仅为300nits,到今年年底将提升至5000nits。这些各个部件的成熟,共同推动了高品质高体验AR模组的诞生。”

 

鸿蚁光电当前重点布局了旋光空导AR/ VR光学模组。这些模组的画质达到了视网膜级别的清晰程度,并把模组重量、体积和成本控制到消费市场可以接受的范围内。在旋光空导AR/VR光学技术这个面向更大众市场的AR/VR模组赛道上,鸿蚁光电勇于担当领头羊的角色,为推动行业的健康发展不断做出贡献。

 

 

三、厚积薄发 性能卓越

 

为了将增强现实或混合现实技术更进一步深入到人们生活和企业运营当中,鸿蚁光电做出了大量努力。公司经过几年持续不断的研发,最终厚积薄发,实现了AR/VR模组低价格、轻重量、可量产

 

1.视网膜级别画质

 

通过结合优秀的偏振系统设计和多年实践有独特Know-How的光学系统设计,实现了更大的眼动框内保持较高的像质,并降低了杂散。

 

通过巧妙地构架折叠光路,使得光学系统在有限的空间里涵盖了更多的光学自由表面,从而提升了成像解析度、视场角和畸变等指标。

 

 

2.轻盈美观

 

折叠中空的构架,大大减少了光学模组重量,提升了头戴产品的体验舒适度。单个AR模组做到了含屏幕小于10g总重量。超薄VR以PC2100VR光学模组为例,在保证性能成像稳定的前提下,模组含屏厚度做到<20mm,更加符合客户外观需求。

 

 

3.高效产出

 

通过扎实的薄膜工艺积累,完善的封装设备,充足的可靠性测试,最终实现了高效的产出。

 

工程主管岳智鹏先生专注于光学模组封装技术,他表示:“人眼是一个非常敏感的器官,所以近眼光学模组的封装有独特的挑战。比如虚像距离的精准把控,双目合像的精确调校等。鸿蚁光电在设计上就考虑到工艺的可实现性,同时在供应链选择、管控上做到无微不至。同时,结合大量的鸿蚁自研的调校设备,才能保证光学模组的高品质,最终实现用户更舒适更健康的AR/VR视觉体验。”

 

 

 

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稳步前进 技术商业双轮驱动

 

目前公司有数百平米的百级无尘封装环境,有完备的模组封装、调校和可靠性测试设备,月产5K套光学模组。公司核心技术已获得20多项海内外专利,在技术和生产上可以快速对接客户的定制需求。

 

 

 

鸿蚁市场部经理薛再桦表示:“鸿蚁光电的AR模组是全球画质最优秀的AR模组。目前在医疗和教育等企业市场很受欢迎。此外,公司给若干大客户定制了极致轻薄的AR/VR方案,已经规模化出货,期待更大的市场爆发。”

 

鸿蚁光电的公司愿景是做广大消费者愿意长期使用的优质近眼光学模组。通过打造高清的画质、精准的成像,为消费者提供舒适健康的视觉体验,彻底改变用户对以往粗糙AR/VR等头戴产品的认识,推动头戴显示技术广泛应用于全世界。

 

           鸿蚁光电代表客户AR眼镜产品

 

鸿蚁光电CEO王锐博士表示:“鸿蚁光电的光学模组,不仅可用于AVR产品,也可广泛作为一种视觉增强工具应用于各行各业。关键是做好品质,让消费者体验后正真喜欢这款产品并推荐给朋友。让消费者从埋头于狭小、近距离的手机屏幕跳跃到可穿戴的巨大的、更健康的全新视觉体验,我们非常期待,也有信心和决心为市场为客户创造更优质的光学视觉产品。

 

 

鸿蚁光电成立于2018年,位于宁波,获得过梅花创投和桃李创投的早期投资,也得到宁波精英引领团队等荣誉称号。

 

 

 

2021年6月24日 12:15
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