困扰AR行业多年的技术难题，如何被一家新公司攻破

“人类的面前有两条路。一条是向外，通往星辰大海；一条对内，通往虚拟现实。”科幻作家刘慈欣说。

经历了2014-2016年的高潮期和2017-2019年的低谷期后，AR/VR产业在最近2年又重新火了起来。

从发展潜力看，这的确是一个增长迅猛且规模庞大的产业。招商证券预计，到 2025 年全球 AR/VR 产业空间将达近两万亿元人民币，年均增长率约54%。

也是因为市场大、发展快，AR/VR产业已成投融资的热门赛道。民生证券研报显示，2021年1-9月，全球VR/AR产业投融资金额达407.09亿元，已超过2020年全年投融资总金额（244亿元），投融资并购案例达到248起，其中国外158起、国内90起，较上一年同期均大幅增长。国内外VR/AR产业投融资金额和数量均达到历史新高。

与此同时，科技巨头们纷纷加快布局虚拟现实产业的脚步。在国外，苹果公司经过多年的酝酿之后，定于2022年发布首款AR头显产品，并计划逐步在10年内用AR设备取代iPhone；Facebook在更名为Meta的同时，发布多款VR、AR产品；高通推出新一代XR芯片。在国内，字节跳动90亿收购VR设备厂商Pico，爱奇艺VR完成数亿元B轮融资，华为、小米、OPPO等先后发布AR眼镜。

最新的消息是，在刚刚结束的2022年CES（全球消费电子展）上，VR/AR再次成为焦点。比如松下发布VR眼镜“MeganeX”，索尼带来PlayStation VR2虚拟现实头显产品，而来自中国的雷鸟创新则发布两款自主研发的全新智能眼镜产品：NXTWEAR AIR 和 LEINIAO AR。

在诸多AR眼镜中，LEINIAO AR凭借着技术上的重大突破而备受瞩目。

熟悉增强现实产业的人应该都清楚，全彩MicroLED+光波导技术是AR行业多年难以突破的技术难题，也是被微软、苹果等科技巨头所公认的最佳技术实现路径。作为业内首款双目全彩 MicroLED 全息光波导 AR 眼镜，LEINIAO AR首创全彩微显示引擎，在效率、色散、可量产性上取得平衡，率先在轻薄的眼镜形态上实现画面全彩高亮显示，因此取得对行业技术瓶颈最关键的突破。这款AR眼镜的成功研发，不仅有效地解决用户在使用AR眼镜时舒适度不高、显示不佳等体验问题，也为AR行业发展提供可供参考的技术示范。

也是因为这种技术领先性，海外著名综合类媒体或者权威科技媒体密集对LEINIAO AR进行报道。其中，华盛顿邮报表示：“与早期其他可穿戴头显不同，这款眼镜使用全息波导技术，在你的眼前显示图像，而不让其他人看到。因为内置的镜片几乎是完全透明的，这款AR眼镜便可以随时佩戴，更像真实的眼镜。”而CNET则评价道：“虽然目前还只是原型，但他们还是实现了其他科技公司多年来努力但尚未实现的愿景。”

除了媒体的认可，从现场照片可以看出，在CES线下展会上，LEINIAO AR同样引发用户的广泛关注，展台前甚至排起了长队。

显然，科技巨头和资本已经将AR/VR看作是继PC和智能手机之后的下一代主流计算平台，因此才会争相竞夺这块大蛋糕。

01

技术迈向成熟期

根据Gartner技术成熟度曲线，一项新技术通常要经历5个发展阶段：技术萌芽期、期望膨胀期、泡沫破裂谷底期、稳步爬升复苏期、生产成熟期。在走过Gartner 技术成熟度曲线的前三个阶段后，AR/VR目前正处于稳步爬升复苏期，未来将进入生产成熟期。

在需求端，受新冠疫情带来的居家时间变长、生活品质追求提升，以及元宇宙等概念的推动， VR/AR产品登上越来越多消费者社交、娱乐等内容消费场景的必选清单。

在产业端，行业技术基础设施在完善，5G的高带宽可让AR/VR设备传输几十G的高清视频，低延时则能让用户戴上AR眼镜后，在虚与实的操作获得更及时灵敏的体验，减少卡顿带来的晕眩感。

更重要的是，整个行业的核心技术已经迎来新的突破。

以AR为例，显示与光学是影响AR眼镜用户体验最核心的两项关键技术。

在目前AR硬件的主流显示技术当中，MicroLED效果最佳，难度系数也最高。效果最佳，是因为MicroLED由LED阵列高密度集成，像素点间距仅10微米，不仅能让设备轻便、色域广、成像分辨率高，且无需借助背光，因而成像效果亮度更高、对比度更强。

难度系数高，则是由于AR产品新增了尺寸要求高、红光效率低、难以全彩等技术难题。比如，红色晶粒受自身材料特性限制，量子效率低，在同等电流下的发光亮度竟不及蓝色、绿色的十分之一，因而严重限制MicroLED的亮度与色彩效果。

光学技术也类似。在AR眼镜采用的三种主流光学方案中，光波导技术性能最出色，但量产难度也最高。

光波导技术是让光线在波导中来回折射，再将光传输到眼睛前方、形成远处的虚像，用户最终看到的是一个透明镜片透射出来的图像。该技术能让AR眼镜轻薄，大幅缩减体积和重量。厂商设计AR眼镜时，无需将显示屏和成像系统放在眼前，而是可以分布至眼镜架、额头顶等其他部位，不仅提高外界光线的穿透率，用户佩戴起来也更舒适。

然而，光波导面临更高的技术难度。首先，传输效率低，只有20%左右。这就导致光机光源亮度要求极高，但又与体积小、功耗低的要求形成矛盾。其次，容易产生亮度不均、彩虹纹等诸多问题。

正因为MicroLED+光波导在技术上面临重重困难，无论是国内还是海外发布的产品，绝大多数都无法满足佩戴轻薄、高亮全彩等要求，要么体型笨重，要么只能实现单目单色。

但是行业的技术瓶颈，还是被突破了。2021年10月，行业首款双目全彩 MicroLED全息光波导眼镜——雷鸟智能眼镜先锋版正式发布，这也正是本次CES上展出的LEINIAO AR的国内版本。除了文章开头提到的多项技术创新性之外，这款眼镜还具备足够强大的场景优势，未来将陆续上线信息提示、拍照分享、拍照翻译、智联控制、多屏呈现、实景翻译、车镜联动等功能。

此外，在2022年CES上面向全球首次亮相的NXTWEAR AIR ，作为一款消费级XR眼镜，成功解决便携与大屏难以兼顾的矛盾。其采用双1080p MicroOLED面板和偏振BirdBath光学技术，实现4米距离140 英寸等效大屏，支持 2D、3D 观影。产品带标准版前挡镜片仅75 克，为相同形态业内最轻，该款眼镜在展会期间还荣获了权威机构IDG颁发的“最具创新产品奖”。

作为一家去年才成立的新公司，雷鸟创新何以拥有如此大的能量？

02

厚积薄发

从来没有随随便便的成功，对技术创新来说更是如此。雷鸟创新看似横空出世，实则也是厚积薄发。

实际上，雷鸟创新团队在半导体显示、人机交互、AIxIoT 以及软件、内容、用户场景、运营、全球化等领域均有深厚的沉淀。而且早在三年前，雷鸟创新技术团队便开始从事AR相关领域的技术研发，在AR行业具备足够的先发优势。

不仅如此，在整个研发过程中，雷鸟创新技术团队不畏困难，勇于突破。以雷鸟智能眼镜先锋版为例，为翻越光波导这座大山，雷鸟团队用时三年，联合显示光学专家一同摸索、试验，最终实现自研光波耦合分析和优化算法的突破。在光波导技术的研发中，微软等业内玩家使用的是多层波导技术的妥协方案，但雷鸟创新选了另外一条更难的道路，那就是在单层光栅的基础上，使用高折射率玻璃晶圆，再配合自研的光波耦合分析算法。功夫不负有心人，雷鸟创新这样另辟蹊径，成功让此前困扰行业已久的大角度光线也能实现波导传输，从而解决衍射波导方案的视场角问题，极大地突破光波导工艺的技术瓶颈。

虽然市面上不乏采用MicroLED+光波导方案的AR眼镜，但它们大多是单色方案，在一定程度上牺牲了成像体验效果。比如，包括小米智能眼镜、OPPO Air Glass在内的AR硬件均只能发绿色光。

为了让AR眼镜的彩色成像效果更优秀，雷鸟在光波导与MicroLED的基础上，经过多年的研发实验，打造全彩微显示引擎，对亮度、色彩、产品能耗进行高度平衡，最终实现全彩MicroLED与单层超薄全息光波导的结合，这才有了业内首款双目全彩MicroLED全息光波导AR眼镜。

另外，市面上AR产品大多十分沉重。为实现佩戴舒适，雷鸟团队从理论研究到反复打样，经过反复实验，最终找到可行方案，将整体重量控制在60克左右。

目前，雷鸟的AR新品研发以销售一代、准备一代、预研一代的速度不断向前推进。

也正因为对行业技术瓶颈的突破和迅猛的产品研发速度，雷鸟创新在第三方机构的评选中多次获奖：2021 年 11 月，上榜 36 氪高成长力新消费品牌；2021 年 12 月，获评VR陀螺“年度XR新锐企业”。在今年的CES上,由雷鸟创新研发的NXTWEAR AIR荣获IDG“最具创新产品奖”。

写在最后

进入21世纪以来，信息技术以十年为时间周期，不断迭代社会的形态和人们的生活。

第一个十年，PC互联网改变了人们获取信息、阅读新闻、查找资料、联络关系的方式；第二个十年，智能手机和移动互联网让人们的社交、购物、娱乐等生活的方方面面变得更方便快捷。

而下一个十年，伴随着元宇宙的进化，VR/AR、5G、AI等技术的演进，人们将进入一个与现实平行的虚拟世界，各类生活、工作、娱乐场景将进一步数字化。这势必将进一步推动虚拟现实产业的迭代升级，VR/AR领域也将迎来更快速的发展，属于雷鸟创新等行业创新者的故事，其实也才刚刚开始。