近日上海理湃光晶技術(shù)有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“理湃光晶”）完成數千萬(wàn)元人民幣的B輪融資。本輪融資由視源股份、紫建電子、農銀國際聯(lián)合投資。

理湃光晶成立于2012年，是業(yè)內領(lǐng)先的增強現實(shí)（AugmentedReality，AR）近眼顯示模組供應商，成立以來(lái)一直專(zhuān)注于光波導顯示技術(shù)，是目前國內少有的擁有幾何光波導模組知識產(chǎn)權布局的公司，核心團隊擁有光學(xué)領(lǐng)域及AR領(lǐng)域多年的行業(yè)積累。

作為元宇宙的核心技術(shù)之一，AR已經(jīng)成為引領(lǐng)核心生產(chǎn)力的科技創(chuàng )新前沿，能搭建下一代移動(dòng)運算平臺。其中AR眼鏡可以在輕薄如普通鏡片的AR顯示鏡片上，在眼前3-5米處呈現超過(guò)120寸的虛擬屏幕，完美解決了“解放雙手”和高清大屏幕的需求。行業(yè)預計未來(lái)，通過(guò)AR眼鏡可以替代手機、替代實(shí)體屏幕，能夠實(shí)現手機等電子設備的大部分功能，提供在近眼端顯示任意虛擬屏幕的非凡體驗，帶領(lǐng)我們進(jìn)入全新的元宇宙。

光學(xué)顯示器件是AR和元宇宙的核心器件，AR設備的光學(xué)顯示系統通常由微型顯示屏和光學(xué)元件組成。概括來(lái)說(shuō)，目前市場(chǎng)上的AR眼鏡采用的顯示系統就是各種微型顯示屏和棱鏡、自由曲面、BirdBath、光波導等光學(xué)元件的組合，其中光學(xué)組合器的不同，是區分AR顯示系統的關(guān)鍵部分。

BirdBath（簡(jiǎn)稱(chēng)“BB”）以成像質(zhì)量佳的優(yōu)勢，主要用于觀(guān)影等用途。這類(lèi)產(chǎn)品大多采用分體式設計，可將整機重量控制在80g左右水平，保證了便攜性，但劣勢在于光學(xué)模組體積較大，鏡片較厚，透過(guò)率低，更無(wú)法看清現實(shí)場(chǎng)景。

其中光波導技術(shù)是應AR眼鏡需求而生的一個(gè)比較有特色的光學(xué)組件，因它的輕薄與外界光線(xiàn)的高穿透特性而被認為是消費級AR眼鏡的必選光學(xué)方案，微軟Hololens兩代產(chǎn)品以及MagicLeapOne等設備采用的就是光波導技術(shù)方案。它的優(yōu)勢在于輕薄、透過(guò)率高，FOV大等，因初期成本偏高，更多用于B端產(chǎn)品。而隨著(zhù)成本降低，越來(lái)越多的消費級AR眼鏡已經(jīng)采用光波導技術(shù)，高集成的整機已經(jīng)達到了80g以?xún)鹊妮p量化水平。目前這一方案真正有助于打造符合日常佩戴體驗的輕量化的AR眼鏡。

光波導的定義是能夠實(shí)現視場(chǎng)折疊和復原，并且通過(guò)全反射無(wú)損傳輸的光系統。光波導系統包括耦入、波導、耦出三部分。具體的流程是，首先，一個(gè)大視角的完整圖片會(huì )被切割成若干塊，然后折疊起來(lái)形成一個(gè)視場(chǎng)細條，這樣就可以通過(guò)很小的光學(xué)鏡片耦入，耦出部分再將切割后的圖片復原完整。

耦入部分其實(shí)做的事情就是視場(chǎng)折疊，耦出部分實(shí)現的是視場(chǎng)復原，波導實(shí)現光線(xiàn)無(wú)損傳輸。這樣一來(lái)，光波導就可以在輕薄的光學(xué)鏡片實(shí)現大的視場(chǎng)角。

光波導總體上可以分為幾何光波導（GeometricWaveguide）和衍射光波導（DiffractiveWaveguide）兩種，幾何光波導就是所謂的陣列光波導，其通過(guò)陣列反射鏡堆疊實(shí)現圖像的輸出和動(dòng)眼框的擴大。“幾何光波導”的概念最先由以色列公司Lumus提出并一直致力于優(yōu)化迭代，至今差不多快二十年了。

光波導的鏡片可以做到2毫米以下，加上光機的綜合體積可以做到非常小巧，在A(yíng)R眼鏡的ID設計上是最接近普通眼鏡外觀(guān)的，實(shí)現最小化遮擋用戶(hù)視野，大幅提升了AR眼鏡全天候佩戴的可行性，接近于光學(xué)透視（OST）類(lèi)AR可穿戴設備的最佳選擇。

幾何光波導運用傳統幾何光學(xué)設計理念、仿真軟件和制造流程，沒(méi)有牽扯到任何微納米級結構。因此圖像質(zhì)量包括顏色和對比度可以達到很高的水準。不僅有助于實(shí)現輕量化，光波導模組在視場(chǎng)角、分辨率、亮度、光線(xiàn)透過(guò)率、Eyebox等方面同樣具備優(yōu)勢，當然客觀(guān)來(lái)講彩色顯示、對比度等相比BirdBath等方案確實(shí)存在差距，當然這也會(huì )隨著(zhù)制造工藝優(yōu)化和MicroLED等高亮度光機成熟而逐漸改善。

但是幾何光波導工藝流程比較繁冗，其中一步是“半透半反”鏡面陣列的鍍膜工藝。由于光在傳播過(guò)程中會(huì )越來(lái)越少，那么陣列中這五六個(gè)鏡面的每一個(gè)都需要不同的反射透射比(R/T)，以保證整個(gè)動(dòng)眼框范圍內的出光量是均勻的。

早期業(yè)內幾何光波導廠(chǎng)商主要以一維擴瞳產(chǎn)品形態(tài)出貨，光機體積過(guò)大，難于匹配消費者對于A(yíng)R眼鏡終極形態(tài)的心理畫(huà)像。二維擴瞳光波導不僅對光學(xué)設計要求提高一個(gè)臺階，也在生產(chǎn)工藝上更為嚴苛。

擴瞳技術(shù)復制出瞳導致總的出光面積增大，自然而然在每一個(gè)出瞳的位置看到的通光量就減小了，這也是引起波導技術(shù)光效率比傳統光學(xué)系統偏低的原因之一。同時(shí)隨著(zhù)工藝的優(yōu)化鏡面陣列已經(jīng)幾乎做到“不可見(jiàn)”，但在關(guān)掉光機的情況下仍然可以看到鏡片上的一排豎條紋(即鏡面陣列)，可能會(huì )遮擋一部分外部視線(xiàn)，也影響了AR眼鏡的美觀(guān)。

例如，傳統一維擴瞳光波導仍能使用光學(xué)膠水進(jìn)行波導間粘合，雖說(shuō)良率會(huì )有所下降，但光學(xué)性能仍在可接受范圍內。升級到二維擴瞳光波導，若想實(shí)現較佳的顯示效果以及高光效，二維波導涉及到的波導貼合面高達20-30層，若在高數量貼合面的情況下使用膠粘，良率將直線(xiàn)下降并且整體光學(xué)效果也將因膠水而產(chǎn)生一系列連鎖問(wèn)題。

因此，無(wú)膠鍵合式的波導貼合工藝，已經(jīng)成為了各家幾何波導廠(chǎng)商不得不面對以及需要攻克的技術(shù)難關(guān)。目前業(yè)內擁有該技術(shù)能力并用鍵合方式量產(chǎn)的主要有以色列的Lumus和國內的理湃光晶。

其中理湃光晶獨立研發(fā)的幾何光波導技術(shù)和“二維擴瞳”技術(shù)達到國際先進(jìn)水平，二維幾何光波導產(chǎn)品具有優(yōu)秀的光學(xué)性能，同時(shí)兼具小型化、輕量化的產(chǎn)品形態(tài)，為深沉浸、強交互和高度集成的AR智能眼鏡提供基礎支撐。理湃最新推出的二維幾何光波導產(chǎn)品實(shí)現視場(chǎng)角突破50°、光效超過(guò)2000nit/lm，已與國內外知名頭部企業(yè)合作開(kāi)發(fā)消費級AR幾何光波導器件。

在貼合工藝上，理湃光晶自主開(kāi)發(fā)的應用于高性能光學(xué)玻璃的分子鍵合生產(chǎn)工藝，突破了傳統膠合工藝的缺陷，實(shí)現大規模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，大幅提升了產(chǎn)品的技術(shù)性能、量產(chǎn)性、一致性和良率，超過(guò)85%的良率保持業(yè)界領(lǐng)先。

理湃光晶的分子鍵合工藝則在分子層面使貼合層形成新的穩定的分子鍵，以分子作用力使貼合面緊密平整地結合在一起，從而加強鍵合強度、提升貼合面平整度、減小相對間距，有利于提升產(chǎn)品的鍵合良率和顯示效果。另外，分子鍵合工藝采用自動(dòng)化設備加工，可以同時(shí)完成多批次、大批量的生產(chǎn)，從而解決產(chǎn)品的量產(chǎn)性，并大幅度提高生產(chǎn)良率。基于這些優(yōu)勢，分子鍵合工藝成為“二維擴瞳”產(chǎn)品解決技術(shù)突破和量產(chǎn)良率的技術(shù)保障和工藝基礎。

理湃光晶已投資數億元建立了現代化的生產(chǎn)基地，建成了標準化的光學(xué)玻璃加工和高精密集成組裝生產(chǎn)線(xiàn)，包括100級、1,000級的光學(xué)潔凈車(chē)間，幾何光波導鏡片及其顯示模組的產(chǎn)能達到12萬(wàn)套/年，已實(shí)現全線(xiàn)投產(chǎn)運營(yíng)，目前累計出貨量暫居細分行業(yè)第一。

理湃光晶已經(jīng)推出了十多款AR幾何光波導顯示器件，應用于消費終端、智能工業(yè)、智慧醫療、智能安防、文旅教育等領(lǐng)域，代表產(chǎn)品有QIDIONE、RokidGLASS2、視享G510、首鏡GX1/MG1/MC1、鉅星X20/X21、形意007Pro等，其AR幾何光波導顯示器件的突破，極大的推動(dòng)了全球AR眼鏡的推廣速度。