對(duì)話靈犀微光 | Meta新款眼鏡選擇陣列光波導(dǎo)，這意味著什么？

文/VR陀螺

9月18日，Meta舉辦開發(fā)者大會(huì)Meta Connect并發(fā)布了三款智能眼鏡新品。值得關(guān)注的是，Meta Ray-Ban Display是其首款配備了顯示功能的消費(fèi)級(jí)眼鏡，眼鏡采用LCoS+陣列光波導(dǎo)光學(xué)，可以提供＞42PPD的顯示效果，最高入眼亮度超過了5000尼特。

Meta首款消費(fèi)級(jí)AR選用陣列光波導(dǎo)引起了外界廣泛關(guān)注。就此契機(jī)，同日VR陀螺主編案山子與靈犀微光CEO鄭昱進(jìn)行了一場(chǎng)主題為《Meta首款消費(fèi)級(jí)AR眼鏡光學(xué)解讀陣列光波導(dǎo)工藝量產(chǎn)與未來趨勢(shì)》的深度連線直播，內(nèi)容涵蓋陣列光波導(dǎo)技術(shù)進(jìn)展、量產(chǎn)工藝，及未來趨勢(shì)。以下是文字實(shí)錄。（為保證閱讀體驗(yàn)，部分內(nèi)容略有調(diào)整）

案山子：本次對(duì)話主題是對(duì)Meta首款消費(fèi)級(jí)AR眼鏡Meta Ray-Ban Display光學(xué)的一個(gè)解讀，今天有幸連線國內(nèi)知名陣列光波導(dǎo)企業(yè)靈犀微光CEO鄭昱鄭總，我們一起聊一聊陣列光波導(dǎo)的工藝量產(chǎn)以及未來趨勢(shì)。首先有請(qǐng)鄭總做個(gè)自我介紹。

鄭昱：大家好，我是靈犀微光創(chuàng)始人鄭昱，我們2014年成立，十年來一直專注于陣列光波導(dǎo)的研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝和后期量產(chǎn)整個(gè)流程，所以對(duì)陣列光波導(dǎo)整個(gè)體系和工藝量產(chǎn)能力還是比較熟悉的。我們也希望利用自己的能力，為整個(gè)AR眼鏡市場(chǎng)帶來一些變化。

案山子：您怎么看待Meta Ray-Ban Display這個(gè)產(chǎn)品？

鄭昱：我覺得這款眼鏡是在現(xiàn)階段用戶需求、用戶體驗(yàn)與技術(shù)邊界之間取得很好平衡的一款產(chǎn)品。它很好地結(jié)合了我們當(dāng)前能夠應(yīng)用的AR顯示技術(shù)、交互技術(shù)，并與用戶預(yù)期的體驗(yàn)相匹配。

一般來說，從2012年AR的概念被提出，也就是谷歌眼鏡誕生的那個(gè)時(shí)代，到今天已經(jīng)十多年了。在這十多年間，出現(xiàn)過各種各樣的產(chǎn)品。但直到2025年，隨著Meta發(fā)布這款眼鏡，我認(rèn)為消費(fèi)級(jí)AR眼鏡才真正踏上了高速發(fā)展的快車道。

從我的定義來看，消費(fèi)級(jí)AR眼鏡其實(shí)可以分為四個(gè)階段，從Level1到Level 4。L1主要是基礎(chǔ)感知類眼鏡，通常沒有顯示，或者只有單色顯示。比如2023年發(fā)布的Ray-Ban Meta，這是一款不帶顯示，但具備AI功能的眼鏡，市場(chǎng)銷售表現(xiàn)不錯(cuò)，全球銷量好像已經(jīng)超過了400萬。

而今天發(fā)布的這款Meta Ray-Ban Display，則代表著 L2時(shí)代的到來。這類眼鏡具備彩色顯示，并深度整合了智能助理功能。L2階段的眼鏡延續(xù)了L1的特征，比如拍照、信息提示等功能。同時(shí)還能夠顯示全彩信息，支持AI的語音回復(fù)、提醒等。Meta Ray-Ban Display通過肌電手環(huán)與眼鏡的結(jié)合，基本實(shí)現(xiàn)了智能助理類產(chǎn)品的核心功能。因此，我認(rèn)為這是一款具有標(biāo)桿意義的L2智能助理類的產(chǎn)品。L2眼鏡意味著結(jié)合AI助理的眼鏡正式走上了舞臺(tái)，而這僅僅是一個(gè)開端。

對(duì)于L3，去年Meta發(fā)布過一款名為Orion的眼鏡。雖然它不是消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品，但使用了碳化硅衍射波導(dǎo)，視場(chǎng)角更大，可以達(dá)到50度甚至更高。我將這類眼鏡定義為L(zhǎng)3 AR協(xié)同階段類的產(chǎn)品，它是真正具備AR功能的虛實(shí)結(jié)合型產(chǎn)品。我認(rèn)為這類產(chǎn)品可能未來3~5年內(nèi)會(huì)出現(xiàn)，也是Meta在積極規(guī)劃的方向。

跨過L3，我們?cè)倏次迥旰蟮腖4階段。其實(shí)我認(rèn)為L(zhǎng)4眼鏡應(yīng)該是類似Vision Pro的產(chǎn)品，能夠提供70度以上更大視場(chǎng)角度的AR沉浸式體驗(yàn)，把虛擬世界和真實(shí)世界無縫銜接。當(dāng)然，Vision Pro體積大且沉重，佩戴體驗(yàn)并不舒適。如果有一天，我們能用一副外形接近普通眼鏡的產(chǎn)品，就能實(shí)現(xiàn)Vision Pro級(jí)別的功能，那就是五年后的L4空間計(jì)算階段眼鏡了。

圖源：網(wǎng)絡(luò)

案山子：對(duì)于陣列光波導(dǎo)，海外的Lumus很多年前就已經(jīng)有一些相關(guān)研究了，而靈犀微光也成立了十多年時(shí)間，您能否跟我們介紹一下，這十年以來，陣列光波導(dǎo)取得了哪些技術(shù)進(jìn)步？背后突破了哪些難點(diǎn)？

鄭昱：這是一個(gè)很好的問題。其實(shí)在2014年，我們開始做光波導(dǎo)技術(shù)時(shí)，就同時(shí)探索了三個(gè)方向：陣列光波導(dǎo)、衍射光波導(dǎo)和體全息光波導(dǎo)。印象中我們做的第一臺(tái)陣列光波導(dǎo)樣機(jī)還是一維的，也就是只在一個(gè)方向?qū)崿F(xiàn)出瞳擴(kuò)展。

而今天發(fā)布的Meta Ray-Ban Display，可以確定它使用了陣列光波導(dǎo)的二維擴(kuò)瞳技術(shù)。從一維擴(kuò)瞳走向二維擴(kuò)瞳，這是一個(gè)巨大的進(jìn)展。大家可能記得Lumus的第一代陣列光波導(dǎo)光機(jī)，它的鏡片旁邊有一個(gè)比較大的黑色方塊，那就是投影模組。隨著二維陣列光波導(dǎo)的出現(xiàn)，投影模組體積能夠大幅縮小，并且做到和普通眼鏡鏡腿差不多的尺寸，這是一個(gè)非常重要的突破。

良率方面，我還記得當(dāng)時(shí)我們做一維陣列光波導(dǎo)時(shí)，良率非常低。那時(shí)候業(yè)界甚至有說法認(rèn)為一維陣列光波導(dǎo)很難量產(chǎn)。但今天，一維陣列光波導(dǎo)已經(jīng)有很多廠家在使用，良率能做到95%以上，成本也非?？煽?。既然一維陣列光波導(dǎo)能從“不可能量產(chǎn)”到“可以量產(chǎn)”，那么同樣地，二維陣列光波導(dǎo)的量產(chǎn)今天也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了突破。Meta Ray-Ban Display將在10月于美國線下門店發(fā)售，售價(jià)800美元，這充分證明二維陣列光波導(dǎo)的量產(chǎn)是沒有問題的。

在2021年，我們靈犀微光率先推出了二維陣列光波導(dǎo)。而今天Meta的產(chǎn)品也再次向大家證明，二維陣列光波導(dǎo)是可以實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的。

所以，這兩個(gè)階段都是從“不可能”到“可能”的演變：從體積較大到逐漸輕量化、小型化，再到如今接近普通眼鏡的形態(tài)。另外，陣列光波導(dǎo)已經(jīng)踏入可量產(chǎn)、成本可控的階段。這就是過去十年陣列光波導(dǎo)領(lǐng)域，包括我們公司在內(nèi)取得的巨大進(jìn)步。

案山子：您前面提到靈犀微光初期陣列、衍射、體全息光波導(dǎo)都有關(guān)注，陣列光波導(dǎo)相較于另外兩種波導(dǎo)都有哪些特點(diǎn)以及差異？

鄭昱：剛才我提到有三條技術(shù)路線，其實(shí)每條路線這幾年來都經(jīng)歷了飛躍式的發(fā)展。衍射光波導(dǎo)也是如此。最開始我們用的是一維衍射光柵，后來代表性產(chǎn)品HoloLens出現(xiàn)，它第一次采用了二維衍射光柵來做產(chǎn)品。

對(duì)于衍射光波導(dǎo)，它其實(shí)有幾個(gè)突出的技術(shù)問題，這幾年我也在不同場(chǎng)合分享過：第一是顏色問題。由于衍射原理的限制，衍射光波導(dǎo)的顏色不均勻性比較明顯。第二是正面漏光，用戶從外面很容易看到顯示內(nèi)容，這會(huì)帶來一定的信息泄露風(fēng)險(xiǎn)。第三是光學(xué)效率。衍射波導(dǎo)對(duì)光能的利用率相對(duì)較低，因?yàn)榇嬖诙嗉?jí)次衍射，主級(jí)次的高能效率會(huì)被其他級(jí)次分散掉。當(dāng)然，過去兩年衍射波導(dǎo)也有不少進(jìn)展，比如光學(xué)效率正在逐步提升，顏色問題也有一定優(yōu)化。

相比之下，陣列光波導(dǎo)從原理上就不存在顏色和彩虹效應(yīng)的問題。在二維陣列光波導(dǎo)中，光能利用率基本能達(dá)到5%以上，因此可以實(shí)現(xiàn)3000到4000尼特每流明的亮度，這比目前普通的納米壓印級(jí)別的衍射波導(dǎo)大約提升了兩到三倍。

再看正面漏光。Meta最新的眼鏡，從外部幾乎看不到內(nèi)部的顯示內(nèi)容。據(jù)他們報(bào)告，鏡片外部反射率在2%以下，如果再加上一些特殊的透射處理，其實(shí)陣列光波導(dǎo)完全可以做到1%以內(nèi)。這與現(xiàn)有的衍射技術(shù)相比，是一個(gè)非常明顯的優(yōu)勢(shì)。我相信Meta在選擇陣列光波導(dǎo)時(shí)，也慎重考慮了這一點(diǎn)。

在顏色表現(xiàn)方面，Meta眼鏡支持拍照和照片預(yù)覽，良好的色彩表現(xiàn)非常重要。這也是我認(rèn)為Meta此次選擇陣列光波導(dǎo)的重要原因之一。綜合來看，Meta這款眼鏡采用陣列光波導(dǎo)加上LCoS屏，是一個(gè)非常理想的匹配方案。

案山子：Meta Ray-Ban選擇了LCoS顯示面板，為什么會(huì)采用該方案，它與陣列光波導(dǎo)搭配更好？

鄭昱：為什么這次Meta選擇了LCoS？我認(rèn)為有幾方面的考慮。首先是成本。目前絕大多數(shù)Micro-LED還是以單色為主，如果要做單片全彩的Micro-LED依然非常困難。國內(nèi)一些公司在全彩方向上做得不錯(cuò)，通過X-Cube合色實(shí)現(xiàn)彩色顯示，但即便如此，紅光的表現(xiàn)和效率仍然不高，并且彩色Micro-LED的成本總體上還是比LCoS要高。另外我之前也提到，我認(rèn)為L(zhǎng)2級(jí)別的AR眼鏡一定需要全彩顯示，所以現(xiàn)階段，LCoS是一個(gè)非常合適的方案。

在光學(xué)選擇方面，很多人可能存在一個(gè)誤區(qū)，認(rèn)為Micro-LED必須搭配衍射光波導(dǎo)，LCoS必須搭配陣列光波導(dǎo)，其實(shí)并不是這樣的。從光波導(dǎo)的角度來看，陣列光波導(dǎo)幾乎可以搭配任何顯示源，包括LCoS、Micro-LED、Micro-OLED，甚至DLP或者M(jìn)EMS。

例如，Micro-LED與陣列光波導(dǎo)的結(jié)合同樣會(huì)是一個(gè)非常好的方案。其根本原因在于陣列光波導(dǎo)本身光效更高，因此無論搭配哪種顯示源，都能帶來更好的能效表現(xiàn)。當(dāng)然，隨著Micro-LED技術(shù)不斷發(fā)展，如果它的成本下降、分辨率提升，未來不排除Meta會(huì)改用Micro-LED。

Meta Ray-Ban Display鏡片特寫，圖源：網(wǎng)絡(luò)

案山子：目前Micro-LED與LCoS成本差別有多大？是否意味著L2級(jí)別眼鏡LCoS會(huì)更有市場(chǎng)？

鄭昱：LCoS已經(jīng)是一個(gè)非常成熟的產(chǎn)業(yè)，它基于液晶技術(shù)，成本相對(duì)較低。相比之下，Micro-LED仍然是一項(xiàng)新興的顯示技術(shù)，目前兩者在成本上還存在不少差距。未來如果Micro-LED的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展順利，也許有機(jī)會(huì)在成本上與LCoS持平，但短期內(nèi)依然存在挑戰(zhàn)。

今天Meta選擇了LCoS，我認(rèn)為在未來一到兩年內(nèi)，LCoS會(huì)是非常重要的方案。不過Micro-LED也在快速發(fā)展，尤其是在全彩方向上。隨著它逐漸成熟、成本下降，我相信在L2級(jí)別的AR眼鏡中，Micro-LED也會(huì)占據(jù)一席之地。最終，兩者可能會(huì)并存。需要補(bǔ)充的一點(diǎn)是，Micro-LED相比LCoS的一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于體積更小。由于LCoS并非自發(fā)光，需要背光系統(tǒng)，因此在相同分辨率下，Micro-LED的模組會(huì)更加輕巧。

案山子：Meta Ray-Ban Display宣稱最高亮度已經(jīng)能到5000尼特了，AR眼鏡需要多少亮度才能滿足使用？

鄭昱：Meta這次做到5000尼特的入眼亮度，確實(shí)是一個(gè)不錯(cuò)的水平。一般來說，2000～3000尼特的亮度在普通室外環(huán)境下就能看清楚，而且相對(duì)比較舒適。Meta選擇做到5000尼特，更多是考慮在一些光照很強(qiáng)的場(chǎng)景下依然能正常使用。比如在國外，人們喜歡外出旅游，在沙灘等戶外環(huán)境下光強(qiáng)非常高，這時(shí)入眼亮度需要提升到4000尼特甚至更高，才能保證舒適使用。

這個(gè)情況可以類比手機(jī)屏幕。正常室內(nèi)亮度下我們看手機(jī)完全沒有問題，但在陽光強(qiáng)烈的夏日或海邊，就必須把屏幕亮度調(diào)高才能看清。同樣的邏輯，Meta能做到5000尼特，意味著它能適應(yīng)各種使用場(chǎng)景，這是很有必要的。

至于如何實(shí)現(xiàn)這么高的亮度，主要有兩方面原因：第一，陣列光波導(dǎo)的光效本身就比其他方案高出一個(gè)量級(jí)；第二，LCoS作為背光系統(tǒng)，也能把亮度拉得比較高，可以實(shí)現(xiàn)10流明單位。二者結(jié)合，入眼亮度達(dá)到5000尼特并不奇怪。

案山子：能否對(duì)比一下Micro-LED與LCoS同等亮度下的功耗差距？

鄭昱：拋開光波導(dǎo)器件，單獨(dú)討論光機(jī)，并且限定在全彩顯示的范圍內(nèi)：當(dāng)APL（Average Pixels Lit，平均點(diǎn)亮像素比例）小于一定值時(shí)，Micro-LED光機(jī)會(huì)更有優(yōu)勢(shì)。

舉例來說，如果只是做簡(jiǎn)單的信息提醒，比如顯示一個(gè)小圖標(biāo)，這種情況下點(diǎn)亮的像素很少，Micro-LED在功耗方面就會(huì)占優(yōu)。但如果要觀看視頻，需要幾乎所有像素都點(diǎn)亮，這時(shí)LCoS和Micro-LED的功耗差距其實(shí)并不大。換句話說，在半幅畫面甚至全幅畫面顯示時(shí)，LCoS反而可能更有優(yōu)勢(shì)。

總體來看，兩者的綜合功耗差別并不會(huì)特別大。在這種情況下，波導(dǎo)的選擇可能更加重要，比如陣列光波導(dǎo)，它能夠把光效提升一個(gè)量級(jí)（大約2～3倍），這對(duì)于降低整體能耗非常關(guān)鍵。

案山子：有什么方法可以弱化陣列光波導(dǎo)的光學(xué)區(qū)域，使其看起來一體性更強(qiáng)？

鄭昱：一般來說無論采用哪種光波導(dǎo)——體全息、衍射還是陣列，它的鏡片都會(huì)和普通鏡片有一些差異，這是無法避免的，因?yàn)樗枰獙?duì)光進(jìn)行處理。問題在于，如何把這種差異做得更不可見、更不明顯？我覺得這是一個(gè)非常有意思的課題。

就我觀察，Meta這次的產(chǎn)品采用的陣列光波導(dǎo)，它有兩個(gè)導(dǎo)光部分：一塊是位于眼前的顯示區(qū)，另一塊是邊緣的耦入?yún)^(qū)。從外觀上看，耦入?yún)^(qū)仍然存在一定的條紋感；但在耦出部分，根據(jù)我看到的現(xiàn)場(chǎng)圖片，它從正面來看幾乎不可見，只有在某些側(cè)面角度才會(huì)略微看到。

我們靈犀微光也做了大量工作，目前已經(jīng)能在很大程度上減弱這些條紋。我們下一代產(chǎn)品，這些可見條紋會(huì)進(jìn)一步被削弱，能做到在非特定角度幾乎不可見。現(xiàn)階段，我們可以保證這些條紋既不會(huì)影響佩戴者觀看圖像，也不會(huì)讓外部觀察者捕捉到顯示內(nèi)容，這對(duì)用戶隱私保護(hù)非常重要。。

案山子：我了解到目前陣列光波導(dǎo)正在從原有的貼合工藝升級(jí)為鍵合工藝，對(duì)此您是怎么看的？

鄭昱：陣列光波導(dǎo)有一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，就是要把多片平行的玻璃片貼合在一起，這也是工藝上最關(guān)鍵的流程之一。一般來說有兩種方式：

第一種是使用光學(xué)膠水。我們會(huì)選用折射率和玻璃接近的光學(xué)膠，把兩片玻璃粘合在一起。

第二種是采用分子鍵合。因?yàn)椴ＡП举|(zhì)上是二氧化硅，而二氧化硅之間可以通過化學(xué)處理重新形成硅氧鍵。這樣兩片玻璃之間就能直接建立新的化學(xué)鍵，實(shí)現(xiàn)無膠水的直接鍵合。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是外觀更加透明通透。我給你看一個(gè)靈犀微光做的二維陣列光波導(dǎo)片，它采用了鍵合技術(shù)，可以看到光柵條紋已經(jīng)相當(dāng)弱了，從外觀上幾乎看不出來。

其次，鍵合工藝的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于良率和穩(wěn)定性。陣列光波導(dǎo)需要盡可能接近絕對(duì)平行的反射面，一旦膠水層一邊厚一邊薄，就會(huì)導(dǎo)致兩面不平行，從而影響成像質(zhì)量。而鍵合工藝能在這方面提供更好的保障。

當(dāng)然，鍵合技術(shù)也并非沒有缺點(diǎn)。在高溫、高壓或高濕環(huán)境下，它的穩(wěn)定性會(huì)受到一定影響，所以最終還是要根據(jù)產(chǎn)品的應(yīng)用場(chǎng)景來綜合判斷。

總的來說，目前來看，無論是膠水工藝還是鍵合工藝，它們都已經(jīng)能夠進(jìn)入量產(chǎn)階段，兩者工藝各有難點(diǎn)也各有優(yōu)劣，不能簡(jiǎn)單說誰好誰壞。

靈犀微光官網(wǎng)展示的二維陣列光波導(dǎo)，圖源：靈犀微光

案山子：衍射光波導(dǎo)在基底材料上有很多選擇，比如樹脂、玻璃甚至碳化硅，陣列光波導(dǎo)有這方面的探索嗎？

鄭昱：對(duì)于光波導(dǎo)來說，折射率肯定是越大越好。因?yàn)樗蕾嚾珒?nèi)反射，折射率越大，光就越不容易從波導(dǎo)中泄露出去，能更好地導(dǎo)向眼睛，這是一個(gè)很本質(zhì)的物理規(guī)律。

從材料角度看，現(xiàn)在常見的有樹脂、玻璃以及碳化硅。產(chǎn)業(yè)上大家當(dāng)然希望能用樹脂來做波導(dǎo)，因?yàn)闃渲p、成本低。但遺憾的是，不論是陣列、衍射還是體全息路線，樹脂的表現(xiàn)都不夠理想。主要問題在于它的穩(wěn)定性，樹脂材料不如玻璃牢固和長(zhǎng)期可靠，所以目前玻璃依然是主流選擇。

最近因?yàn)镺rion采用了碳化硅，碳化硅波導(dǎo)受到了不少關(guān)注。碳化硅確實(shí)有個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)，就是折射率比玻璃更高。但它的問題也很明顯：透光率相對(duì)較低，通常在60%~70%左右，不如玻璃的90%以上。另外，從成本上看，要把碳化硅做到足夠輕薄并適合做眼鏡鏡片，目前代價(jià)還是很高的。

我認(rèn)為碳化硅更適合在L3階段（也就是市場(chǎng)角大于50°的產(chǎn)品）去嘗試。在L2階段，也就是20°~30°市場(chǎng)角的產(chǎn)品里，碳化硅沒有太大必要。到了L3階段，除了碳化硅衍射波導(dǎo)，其實(shí)還有一個(gè)很有競(jìng)爭(zhēng)力的方案，就是陣列光波導(dǎo)。陣列方案即便用玻璃，也能實(shí)現(xiàn)大于50°的視場(chǎng)角，并且在色彩表現(xiàn)上比衍射波導(dǎo)要好得多。因?yàn)槭袌?chǎng)角越大，衍射波導(dǎo)的色散和彩虹效應(yīng)會(huì)更加明顯，而陣列在這方面表現(xiàn)相對(duì)穩(wěn)定。

所以總體來看，L3階段大致有兩條路線：一種是碳化硅衍射波導(dǎo)，另一種是玻璃陣列光波導(dǎo)。我個(gè)人認(rèn)為，從成本、量產(chǎn)性和性能綜合比較，陣列的優(yōu)勢(shì)更大，而且隨著視場(chǎng)角的提升，這個(gè)優(yōu)勢(shì)會(huì)愈發(fā)明顯。

案山子：能否進(jìn)一步講解陣列中一維擴(kuò)瞳跟二維擴(kuò)瞳的區(qū)別？后者的難度體現(xiàn)在什么地方？

鄭昱：本質(zhì)上，一維擴(kuò)瞳只在橫向維度上做擴(kuò)展，而二維則同時(shí)在橫向和縱向兩個(gè)維度上擴(kuò)展?？v向擴(kuò)展對(duì)工藝和設(shè)計(jì)的要求更高，因?yàn)榭v向通常會(huì)有10條、15條甚至20條以上的光柵陣列來做全反射，而一維光柵一般只需要7~8條。

光柵條數(shù)越多，對(duì)工藝的挑戰(zhàn)就越大。因?yàn)殛嚵胁▽?dǎo)的制造工藝?yán)镉幸坏狸P(guān)鍵工序，就是把不同層的玻璃薄片疊合在一起，并且要保證每一層都絕對(duì)平行。如果是一維結(jié)構(gòu)，層數(shù)少，工藝難度相對(duì)可控；但在二維結(jié)構(gòu)里，可能要疊二、三十層，難度就會(huì)呈幾何級(jí)增長(zhǎng)。

其次，我們最終看到的圖像，其實(shí)是橫向擴(kuò)瞳和縱向擴(kuò)瞳疊加的結(jié)果。這就意味著我既要保證橫向各個(gè)反射面的平行度，又要保證縱向的平行度。而且一旦某一個(gè)面出現(xiàn)偏差，最終顯示效果就會(huì)明顯受損，這就是所謂的疊加效應(yīng)。

再說量產(chǎn)的指標(biāo)。二維陣列光波導(dǎo)能否穩(wěn)定量產(chǎn)，首先取決于EV良率。一維的EV良率必須先做到95%以上，二維才能在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步擴(kuò)展。而二維擴(kuò)展部分的良率也必須維持在80%左右，兩者相乘下來，整體良率大概能達(dá)到70%~80%。所以可以看出，二維結(jié)構(gòu)對(duì)工藝精度和量產(chǎn)一致性的要求相對(duì)于一維是大大提升的。

案山子：陣列光波導(dǎo)的鏡片在形狀、厚度、尺寸等可調(diào)整性方面是否會(huì)偏弱一些？

鄭昱：對(duì)于陣列光波導(dǎo)來說，它的縱向擴(kuò)瞳和橫向擴(kuò)瞳區(qū)域是固定存在的。除了這兩個(gè)區(qū)域之外，鏡片的外形基本上都可以定制，無論是圓的、方的、大的還是小的，都沒有太大問題。

至于鏡片尺寸，其實(shí)也并沒有嚴(yán)格要求。它主要取決于眼動(dòng)范圍。比如有些人頭部較寬，那么兩個(gè)鏡片的間距就要拉大，也就是說，鏡片大小和間距主要由眼動(dòng)范圍決定。

我認(rèn)為未來的眼鏡市場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)多種不同間距、不同大小的產(chǎn)品。你看，Meta這次就發(fā)布了三款不同的眼鏡。眼鏡和手機(jī)不同，手機(jī)的形態(tài)大多方方正正，差異有限，而眼鏡的外形差異會(huì)更大。所以未來根據(jù)不同人群的需求和喜好，定制不同的鏡片尺寸和形態(tài)，這可能是一個(gè)趨勢(shì)。

案山子：陣列光波導(dǎo)的Eyebox能做到什么程度？

鄭昱：結(jié)合Meta的現(xiàn)場(chǎng)發(fā)布會(huì)，以及我們自身的經(jīng)驗(yàn)來看，出瞳距離一般就是正常佩戴眼鏡時(shí)的距離，大約在10～15mm，如果再大一些，可能會(huì)到18mm左右。

至于眼動(dòng)范圍，常見的設(shè)計(jì)大約是10mm × 10mm，這樣既方便佩戴，也符合陣列光波導(dǎo)的設(shè)計(jì)要求以及當(dāng)前AR眼鏡整體的設(shè)計(jì)參數(shù)。

案山子：陣列光波導(dǎo)能否使用一拖二方案？

鄭昱：其實(shí)現(xiàn)在很多衍射光波導(dǎo)會(huì)采用一拖二的技術(shù)方案，我覺得這也挺有意思的。它最大的好處就是可以節(jié)省一個(gè)光機(jī)，從而降低成本。從技術(shù)角度來說，一拖二是可行的，但問題在于，它的光機(jī)通常會(huì)放在中間位置，這樣體積就會(huì)比較大，外觀上也可能顯得笨重。如果眼鏡廠商能接受這樣的設(shè)計(jì)，其實(shí)也是一個(gè)不錯(cuò)的方案。我們也有能力為眼鏡公司設(shè)計(jì)陣列光波導(dǎo)的一拖二方案。

對(duì)于一拖二，我更建議使用二維陣列波導(dǎo)。如果采用一維方案，光機(jī)往往集中在鼻梁區(qū)域，會(huì)顯得很大、很沉，不太美觀。而二維陣列波導(dǎo)能縮小光機(jī)體積，讓設(shè)計(jì)更加合理。

這次Meta發(fā)布的是單目產(chǎn)品，但如果要做雙目方案，陣列光波導(dǎo)的一拖二也會(huì)是一個(gè)很好的選擇。尤其是陣列本身光效更高，用在一拖二上可以減少光效損失。畢竟一個(gè)光機(jī)需要同時(shí)為兩個(gè)鏡片提供光能，高光效在這里就顯得尤為重要。

案山子：如何看待陣列光波導(dǎo)量產(chǎn)性偏弱的問題？

鄭昱：我覺得量產(chǎn)是一個(gè)非常好的話題。Meta這次發(fā)布了800美金的眼鏡，其中還包括肌電手環(huán)，這背后其實(shí)證明了陣列光波導(dǎo)的成本不會(huì)太高，量產(chǎn)是完全可行的。

從更大的角度看，無論是衍射光波導(dǎo)還是折射光波導(dǎo)，它們?cè)诹慨a(chǎn)上都面臨同樣的核心問題：高精度工藝和量產(chǎn)效率。陣列光波導(dǎo)也好，刻蝕型衍射光波導(dǎo)也好，對(duì)精度的要求都在不斷提高。只有精度越高，顯示效果才會(huì)更好，畫面更細(xì)膩、更清晰，同時(shí)還能減少雜散光等不良效應(yīng)。

衍射光波導(dǎo)的發(fā)展路徑就是一個(gè)例子：從早期的納米壓印，逐步升級(jí)到刻蝕，再到光刻，本質(zhì)上就是不斷提升精度的過程。陣列光波導(dǎo)也是如此，從一維到二維，再到更大視場(chǎng)角的二維，對(duì)精度和工藝的要求都會(huì)越來越高。衍射光波導(dǎo)有現(xiàn)成的工藝路徑可依循，而陣列光波導(dǎo)同樣需要隨著精度的提高不斷改良設(shè)備和工藝。

歸根到底，兩者量產(chǎn)要解決的問題是一樣的：設(shè)備精度要提升，工藝精度要提升。這也是靈犀微光一直在努力的方向。從一維光波導(dǎo)最初只有幾十個(gè)百分點(diǎn)的良率，到如今達(dá)到95%，再到二維光波導(dǎo)從個(gè)位數(shù)的良率逐步提升到一個(gè)更高水平，這就是一個(gè)必經(jīng)過程。本質(zhì)上是設(shè)備升級(jí)和工藝改良推動(dòng)的結(jié)果。

所以從趨勢(shì)上看，陣列光波導(dǎo)的良率提升和成本下降是必然的，也是完全可實(shí)現(xiàn)的。至于具體良率，這需要看標(biāo)準(zhǔn)如何定義。如果以Meta的標(biāo)準(zhǔn)來看，我相信，在一到兩年內(nèi)，這個(gè)數(shù)值完全有機(jī)會(huì)提升到90%以上，就跟我們當(dāng)初一維光波導(dǎo)經(jīng)歷的過程一樣。

光博會(huì)期間出現(xiàn)的陣列光波導(dǎo)產(chǎn)品，圖源：VR陀螺

案山子：我了解到靈犀微光今年在杭州新增了一條陣列光波導(dǎo)產(chǎn)線，我想了解一下一條產(chǎn)線建設(shè)成本多高？目前量產(chǎn)的自動(dòng)化水平如何？

鄭昱：從產(chǎn)線角度來看，陣列光波導(dǎo)有一個(gè)比較大的優(yōu)勢(shì)。同樣的產(chǎn)能規(guī)模，比如按10萬片或百萬級(jí)來算，它的投入成本會(huì)比刻蝕衍射波導(dǎo)低不少。這里暫且不討論納米壓印，因?yàn)槲磥硭诓噬▽?dǎo)上的地位可能會(huì)逐漸降低。

目前如果要建設(shè)一條完整的刻蝕或光刻產(chǎn)線，投入基本都在10億以上；而陣列光波導(dǎo)的投入會(huì)少很多。因此，在固定資產(chǎn)投入方面，陣列光波導(dǎo)遠(yuǎn)低于衍射方案。

我們現(xiàn)在在杭州設(shè)立的這條產(chǎn)線，產(chǎn)能可以覆蓋10萬片。而且這條產(chǎn)線是可復(fù)制的，只要在現(xiàn)有中試線的基礎(chǔ)上進(jìn)行同等規(guī)模的擴(kuò)展，就可以實(shí)現(xiàn)百萬片的產(chǎn)能，整體投入仍然會(huì)比衍射波導(dǎo)的產(chǎn)線低不少。但總體來看，我們的成本明顯更低。這也是為什么我認(rèn)為在L2級(jí)別，未來陣列光波導(dǎo)依然有較大優(yōu)勢(shì)。如果良率能夠提升到90%以上，整體成本甚至?xí)瓤涛g類衍射方案更低。

關(guān)于自動(dòng)化，陣列波導(dǎo)廠商都在積極推進(jìn)。目前我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一部分的自動(dòng)化水平，今年預(yù)計(jì)能夠完成整體的自動(dòng)化。隨著陣列光波導(dǎo)行業(yè)整體實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化，設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化水平也會(huì)更高，行業(yè)發(fā)展速度也會(huì)隨之加快。

過去在衍射光波導(dǎo)領(lǐng)域，無論是納米壓印機(jī)、光刻機(jī)還是刻蝕機(jī)，相關(guān)設(shè)備都比陣列所需的設(shè)備更成熟，因此大家普遍認(rèn)為衍射光波導(dǎo)更容易量產(chǎn)。但隨著陣列光波導(dǎo)在設(shè)備和工藝上逐步補(bǔ)齊差距，它在量產(chǎn)能力上并不會(huì)比衍射方案遜色。

觀眾提問：陣列波導(dǎo)二維設(shè)計(jì)是否存在專利問題？

鄭昱：先說一維設(shè)計(jì)。之前Lumus有一個(gè)基礎(chǔ)性的專利，但在2021年已經(jīng)到期了。至于二維設(shè)計(jì)，Lumus手上也掌握一些專利，靈犀微光同樣擁有大量相關(guān)專利。我們目前總體擁有290項(xiàng)專利，在國內(nèi)AR光波導(dǎo)賽道中數(shù)量應(yīng)該是排在第一位的，里面就包含了大量關(guān)于二維設(shè)計(jì)的專利。相比一維，二維光柵的設(shè)計(jì)靈活性更強(qiáng)，因此它的專利問題并不像一維那么明顯。

觀眾提問：除了光波導(dǎo)，后續(xù)是否會(huì)出現(xiàn)更加契合AR眼鏡的光學(xué)？

鄭昱：之前我說過一句話：十年前我剛創(chuàng)辦靈犀微光的時(shí)候，市場(chǎng)的主流是三種技術(shù)路線；十年后的今天，2025年，主流依然還是這三種技術(shù)路線。光學(xué)行業(yè)有一個(gè)特點(diǎn)，它的發(fā)展速度沒有那么快，因?yàn)樗婕暗讲牧虾凸に嚨牡?。未來五年?nèi)，主流依然會(huì)是這三種：表面浮雕光柵、幾何陣列光波導(dǎo)，以及體全息。

這十年中，確實(shí)有不少人提出過不同的方案，比如LBS激光掃描、曲面棱鏡等，但這些方案最終還是一種過渡形態(tài)。真正能實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)、并且在顯示效果上達(dá)到較高水平的，仍然是前面提到的三大路線。

在這三大主流路線中，陣列光波導(dǎo)和表面浮雕光柵在工藝和產(chǎn)業(yè)化上的進(jìn)展相對(duì)更快，產(chǎn)業(yè)化的程度也更高。我認(rèn)為它們?cè)谠O(shè)計(jì)、性能以及量產(chǎn)能力上具備優(yōu)勢(shì)，因此未來五年內(nèi)仍將占據(jù)主導(dǎo)地位。

光學(xué)行業(yè)除了設(shè)計(jì)和研發(fā)，還有一個(gè)非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是量產(chǎn)與產(chǎn)業(yè)化。只有產(chǎn)業(yè)越成熟，自動(dòng)化設(shè)備越完善，工藝穩(wěn)定性越高，成本才能更低，最終產(chǎn)品價(jià)格才會(huì)被消費(fèi)者接受。

當(dāng)然，如果到L4空間計(jì)算階段，設(shè)備支持70度以上視場(chǎng)角度，可能會(huì)有新的路徑出現(xiàn)。十年后的技術(shù)發(fā)展，我們能從一些前沿論文中略窺一二，比如激光電離空氣的介質(zhì)顯示方案等等。以陣列光波導(dǎo)為例：它最早是Lumus在2000年申請(qǐng)的專利，而我們靈犀微光從2014年開始研發(fā)，走到現(xiàn)在，已經(jīng)經(jīng)歷了十余年的過程。可以說，從實(shí)驗(yàn)室方案到產(chǎn)業(yè)落地，往往需要10~20年的時(shí)間。所以，從產(chǎn)業(yè)角度來看，短時(shí)間內(nèi)AR光學(xué)不會(huì)有太大變化。但從科研角度，這些探索性的方案依然具有很高的研究?jī)r(jià)值。

觀眾提問：目前二維陣列光波導(dǎo)成熟度比較高的公司有哪些？

鄭昱：從全球范圍來看，真正能夠?qū)崿F(xiàn)成熟量產(chǎn)的公司目前非常有限。國外主要代表是Meta的供應(yīng)商Lumus（由肖特負(fù)責(zé)生產(chǎn)）；在國內(nèi)，我們靈犀微光在陣列波導(dǎo)這個(gè)方向已經(jīng)深耕了10年，就我們自身而言，無論是在設(shè)計(jì)還是量產(chǎn)能力上，基本已經(jīng)和Lumus及肖特（設(shè)計(jì)+生產(chǎn)）達(dá)到了同等水平。

靈犀微光系列產(chǎn)品展示，圖源：靈犀微光

觀眾提問：目前陣列光波導(dǎo)的FoV能做到什么水平？

鄭昱：從FOV的角度來說，原則上我們可以做到70°以上的視場(chǎng)角。但是從行業(yè)現(xiàn)狀來看，如果要把產(chǎn)品做得接近普通眼鏡的形態(tài)，大多數(shù)廠商仍然停留在L2級(jí)別，也就是20°~30°左右的視場(chǎng)角。

因此，視場(chǎng)角的提升不僅依賴光波導(dǎo)本身，還需要整機(jī)廠商和應(yīng)用廠商的配合，才能真正落地。

觀眾提問：聽說靈犀微光會(huì)在本月26號(hào)舉辦新品發(fā)布會(huì)，有什么可以透露的？

鄭昱：一句話概括，如果你想開發(fā)一副跟Meta一樣甚至更好的眼鏡，我們靈犀微光可以給您提供陣列光波導(dǎo)最新解決方案。

觀眾提問：您如何看待AI眼鏡的未來市場(chǎng)，它會(huì)像藍(lán)牙耳機(jī)一樣快速普及嗎？

鄭昱：這次Meta發(fā)布了三款眼鏡，之前它們給出了一個(gè)預(yù)測(cè)：未來兩年內(nèi)，Meta所有眼鏡的出貨量將達(dá)到2000萬臺(tái)，這里包括帶顯示的以及不帶顯示的眼鏡。

作一個(gè)對(duì)比，AirPods在第一年大約賣出了1000萬臺(tái)左右。因此，從數(shù)量上來看，智能眼鏡市場(chǎng)顯然存在非常大的普及空間。