當(dāng)XR行業(yè)在消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)的探索逐步邁入深水區(qū)，市場(chǎng)要實(shí)現(xiàn)從“小眾嘗鮮”到“規(guī)模爆發(fā)”的跨越，硬件形態(tài)的突破與視覺(jué)體驗(yàn)的革新，必然是引爆行業(yè)奇點(diǎn)的前提。
而近眼顯示光學(xué)系統(tǒng)作為核心影響因子，在很大程度上直接決定了產(chǎn)品體積尺寸與虛像畫面清晰度，其每一次技術(shù)迭代與變化都牽動(dòng)著整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的神經(jīng)。
恰逢光博會(huì)，我們得以看見(jiàn)又一年的XR光學(xué)變革。2025年9月10日，第二十六屆中國(guó)國(guó)際光電博覽會(huì)（CIOE）在深圳正式拉開(kāi)帷幕，超3800家企業(yè)參展。
在眾多展商中，歌爾光學(xué)帶來(lái)一系列AR/VR光學(xué)新品，從刷新行業(yè)紀(jì)錄的碳化硅刻蝕光波導(dǎo)，到叩響全彩AR眼鏡普及之門的超小光機(jī)模組，再到單眼4K的VR/MR Pancake方案，三色激光投影光機(jī)等解決方案，毫無(wú)疑問(wèn)地成為了本屆展會(huì)的焦點(diǎn)之一。
AR光學(xué)：向上破壁，向下普及
當(dāng)前，行業(yè)尚處于市場(chǎng)探索的初期階段，受技術(shù)迭代方向、應(yīng)用場(chǎng)景需求差異等因素影響，AR光學(xué)領(lǐng)域尚未形成統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與路徑，各類方案各具特色、呈百花齊放之勢(shì)。
基于目前的行業(yè)發(fā)展階段，不同客戶的產(chǎn)品需求，圍繞提升AR眼鏡“佩戴體驗(yàn)”與“視覺(jué)效果”兩大維度，歌爾光學(xué)帶來(lái)了一系列光學(xué)解決方案。
（一）全貼合「碳化硅」光波導(dǎo)登場(chǎng)，探索AR眼鏡光學(xué)極致
對(duì)于追求極致光學(xué)的AR眼鏡而言，光波導(dǎo)的材料是決定其上限的關(guān)鍵。歌爾光學(xué)此次首發(fā)的碳化硅（SiC）刻蝕全彩衍射光波導(dǎo)F30Se，無(wú)疑是向材料“天花板”發(fā)起的一次沖擊。
作為第三代半導(dǎo)體，碳化硅以其超高折射率著稱，這一特性從物理層面就能大幅削弱衍射光波導(dǎo)長(zhǎng)期存在的彩虹紋等雜散光問(wèn)題。
據(jù)介紹，歌爾光學(xué)通過(guò)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)光柵設(shè)計(jì)，在30° FOV下實(shí)現(xiàn)了高對(duì)比度與高色彩均勻度。此外，更值得關(guān)注的是，F(xiàn)30Se率先在行業(yè)內(nèi)采用鏡片全貼合工藝，消除了主流框貼架構(gòu)中的空氣層，將鏡片總厚度壓縮至0.65mm，重量?jī)H3.5g，刷新了行業(yè)輕薄紀(jì)錄，其大幅提升了光波導(dǎo)鏡片的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和佩戴舒適性。
手機(jī)拍攝圖片，略有壓縮和色差，以實(shí)際體驗(yàn)為準(zhǔn)
在“寸土寸金”的AR眼鏡內(nèi)部設(shè)計(jì)中，更高色彩均勻性、更加輕薄的波導(dǎo)片，為輕量級(jí)AR眼鏡的設(shè)計(jì)提供了關(guān)鍵支持?，F(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)中，該AR光波導(dǎo)片色彩表現(xiàn)優(yōu)秀，搭配全彩Micro-LED微顯示器，室內(nèi)強(qiáng)光環(huán)境下畫面清晰通透，鏡片透過(guò)率超過(guò)90%，整體鏡片色彩均勻性好，邊緣清晰，無(wú)漏光，彩虹紋幾乎不可見(jiàn)。
2024年，Meta在Orion上首次將碳化硅作為AR光波導(dǎo)基底材料，帶入大眾視野，在玻璃和樹(shù)脂之外，提供了又一個(gè)全新材料選擇?；谀壳暗募夹g(shù)、成本和AR眼鏡市場(chǎng)接受度來(lái)看，碳化硅光波導(dǎo)雖普及周期較長(zhǎng)，但具備較強(qiáng)技術(shù)潛力，值得持續(xù)研發(fā)、做技術(shù)儲(chǔ)備。
（二）0.2cc全彩光引擎+衍射光波導(dǎo)，加速全彩AR眼鏡進(jìn)程
如果說(shuō)碳化硅光波導(dǎo)代表了對(duì)AR光學(xué)“上限”的探索，那么另一款超高光效全彩壓印光波導(dǎo)AR光學(xué)模組，則更聚焦于當(dāng)下的實(shí)際落地需求。
AR眼鏡要真正走向大眾，成本是繞不開(kāi)的門檻。目前，顯示效果更優(yōu)的玻璃基底刻蝕光波導(dǎo)受限于工藝、良率等因素，成本依舊偏高，很大程度上會(huì)抑制消費(fèi)者的購(gòu)買意愿。為此，歌爾光學(xué)打造了一條更具性價(jià)比的技術(shù)路徑：成熟的納米壓印工藝衍射光波導(dǎo)+自研Micro-LED全彩光引擎。
據(jù)介紹，該光學(xué)模組搭載的全彩Micro-LED光引擎體積僅有0.2立方厘米，重量0.5g，是目前業(yè)內(nèi)體積最小的彩色Micro-LED光引擎。與之匹配的衍射光波導(dǎo)F22Gi，通過(guò)低密度玻璃基板、復(fù)雜的光柵微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與人因工程優(yōu)化，在小FOV下將彩虹紋和漏光抑制到了優(yōu)于部分刻蝕方案的水平，并最終實(shí)現(xiàn)6000 nits的峰值入眼亮度，并控制在單目6g以內(nèi)的重量。
手機(jī)拍攝圖片，略有壓縮和色差，以實(shí)際體驗(yàn)為準(zhǔn)
從現(xiàn)場(chǎng)可以看到，該全彩Micro-LED光機(jī)非常微小，僅有黃豆粒大小，很難想象這是在cube合色方案下，融入R、G、B三色Micro-LED基板下形成的產(chǎn)物。搭配玻璃基板的衍射光波導(dǎo)F22Gi，在保證全彩高清虛像顯示的同時(shí)，物理世界透過(guò)率表現(xiàn)也相當(dāng)不錯(cuò)，彩虹紋大幅削弱。
成熟的納米壓印工藝衍射光波導(dǎo)+自研全彩Micro-LED光機(jī)，提供了一條可快速落地、成本相對(duì)可控的AR全彩眼鏡顯示路徑，有望加速“信息提示類”AI眼鏡從單綠到全彩的迭代進(jìn)程。公開(kāi)資料顯示，早在2020年，歌爾光學(xué)就已經(jīng)完成了12英寸晶圓衍射光波導(dǎo)納米壓印量產(chǎn)線，具備量產(chǎn)能力。
（三）全彩刻蝕光波導(dǎo)、單色樹(shù)脂光波導(dǎo)持續(xù)迭代
除全新產(chǎn)品線外，歌爾光學(xué)還帶來(lái)了全彩Micro-LED+刻蝕光波導(dǎo)模組升級(jí)版—F25Ge，以及單綠色Micro-LED+樹(shù)脂衍射光波導(dǎo)模組升級(jí)版—G25Pi，以滿足不同品牌客戶商業(yè)化需求。
據(jù)介紹，F(xiàn)25Ge光學(xué)模組搭載了歌爾光學(xué)全新自研的0.2cc Micro-LED全彩光引擎，光波導(dǎo)片采用迭代單片全彩架構(gòu)，模組的峰值入眼亮度達(dá)2400nits，同時(shí)進(jìn)一步優(yōu)化了光波導(dǎo)的亮度均勻性和彩虹紋。在整機(jī)光學(xué)設(shè)計(jì)上，從原有的單目顯示升級(jí)為雙目顯示，更貼合人眼自然視差，可實(shí)現(xiàn)雙目異顯的3D視覺(jué)效果。
作為消費(fèi)級(jí)光波導(dǎo)基底材料選擇之一，樹(shù)脂在安全性與輕量化上具備優(yōu)勢(shì)顯著。歌爾光學(xué)全新迭代版AR光學(xué)模組G25Pi升級(jí)了更高折射率、更低密度的樹(shù)脂材料，鏡片厚度與重量同步下降；光柵結(jié)構(gòu)經(jīng)算法迭代后，彩虹紋在室內(nèi)及大部分室外場(chǎng)景下幾乎不可察覺(jué)；另外，該樹(shù)脂光波導(dǎo)透過(guò)率提升至88%以上，帶來(lái)更通透的AR視野。依托成本更具優(yōu)勢(shì)的單綠色Micro-LED光引擎，該光學(xué)方案在針對(duì)信息提示、翻譯等輕量級(jí)應(yīng)用場(chǎng)景用途的AR眼鏡上具備較高性價(jià)比。
VR/MR光學(xué)：?jiǎn)窝?K方案再升級(jí)，Pancake光學(xué)的不同「形態(tài)」
在VR/MR領(lǐng)域，自Pancake折疊光路設(shè)計(jì)成為主流后，“輕薄化”便取代“性能提升”，成為光學(xué)模組創(chuàng)新的主旋律。然而，市面上多數(shù)VR/MR設(shè)備離“長(zhǎng)時(shí)間舒適佩戴”仍有距離。作為全球可量產(chǎn)Pancake光學(xué)模組的頭部廠商，歌爾光學(xué)此次在“輕薄化”的道路上，再次加碼。
（一）1.03''Micro-OLED+Pancake折疊光路，「VR/MR眼鏡」的新選擇
本屆光博會(huì)，歌爾光學(xué)展出了“星河”系列Pancake光學(xué)模組新品——星河LE51系列，包括星河LE51和星河LE51-D。
其中，星河LE51-D光學(xué)模組以2.5K分辨率的1.03英寸Micro-OLED微顯示器為底，通過(guò)多片式Pancake折疊光路設(shè)計(jì)以及曲面貼膜工藝，實(shí)現(xiàn)了85.5°的視場(chǎng)角，29 PPD，TTL僅14mm。
得益于多片式Pancake折疊光路的設(shè)計(jì)，該模組還支持-700°~+200°的屈光調(diào)節(jié)。這意味著屈光在此區(qū)間的人群無(wú)需再額外適配近視鏡或遠(yuǎn)視鏡，就能直接使用，大幅降低了上手門檻。區(qū)別于星河LE51-D，在相同屏幕模組下，星河LE 51不支持屈光調(diào)節(jié)，TTL為13.5mm。
星河LE 51-D整體定位在高端MR頭顯與低成本XR觀影眼鏡之間，提供了一個(gè)更大FOV，可調(diào)屈光，成本可控、輕量化且可適配VR/MR眼鏡形態(tài)的光學(xué)方案。
從現(xiàn)場(chǎng)可以看到，星河LE 51系列光學(xué)模組只有礦泉水瓶蓋大小，Pancake折疊光路帶來(lái)的光機(jī)厚度壓縮明顯。光學(xué)表現(xiàn)上，相對(duì)于普通Fast-LCD方案整體入眼亮度提升明顯，色彩鮮明，從光學(xué)鏡頭中心區(qū)域延伸至邊緣位置，畫質(zhì)表現(xiàn)出色，解析度較高，一致性較好。85.5°的FOV并不大，不過(guò)在觀影，輕量級(jí)游戲娛樂(lè)場(chǎng)景也足夠使用。
（二）從單眼4K空間計(jì)算旗艦方案到性價(jià)比光學(xué)全覆蓋
除了全新的星河LE 51系列，歌爾光學(xué)還同步帶來(lái)了其他針對(duì)不同細(xì)分市場(chǎng)的VR/MR Pancake光學(xué)解決方案。
針對(duì)高端VR/MR頭顯，歌爾光學(xué)帶來(lái)了升級(jí)版的“星際C51”模組。據(jù)介紹，星際C51采用了單眼4K分辨率的1.3英寸Micro-OLED+Pancake折疊光路，F(xiàn)OV達(dá)到了110°，TTL為17.5mm。得益于曲面貼膜&膠合工藝，相對(duì)于上一代，星際C51整體視場(chǎng)角提升了15度，進(jìn)一步增強(qiáng)了用戶使用時(shí)的臨場(chǎng)感。
自Apple Vision Pro發(fā)布以來(lái)，單眼4K分辨率已逐漸成為高端MR空間計(jì)算頭顯的標(biāo)配。無(wú)論是今年國(guó)內(nèi)發(fā)布的vivo vision，還是即將發(fā)布的三星ProjectMoohan，都印證了這一行業(yè)趨勢(shì)。星際C51模組憑借單眼4K，大視場(chǎng)角的旗艦級(jí)光學(xué)，直指高端觀影、硬核游戲乃至MR辦公等全場(chǎng)景應(yīng)用，可以說(shuō)是高端MR空間計(jì)算頭顯的不二之選。
面向主流VR/MR市場(chǎng)，歌爾光學(xué)則推出了高性價(jià)比的“星際P51”模組。該模組依托成熟的2.24英寸Fast-LCD屏與Pancake方案，在保證高畫質(zhì)顯示的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)100°的大視場(chǎng)角，TTL為21.6mm。其核心優(yōu)勢(shì)在于，結(jié)合成熟的光學(xué)方案，以及領(lǐng)先的平面貼膜與注塑工藝，在良率和成本控制上出色，可實(shí)現(xiàn)快速規(guī)?；慨a(chǎn)。Fast-LCD+Pancake光學(xué)的搭配也是目前C端頭顯，如Quest 3、PICO 4系列所采用的主流方案。
在更小尺寸的VR/MR觀影市場(chǎng)上，歌爾光學(xué)還帶來(lái)了“星河LE52” Pancake模組。與上述的LE51有所不同，它所采用的Micro-OLED微顯示器更小，僅為0.68英寸，成本更低；在曲面貼膜工藝的加持下，通過(guò)Pancake折疊光路，其FOV達(dá)到了80°，TTL為13.6mm。與主流的VR觀影頭顯相比，該光學(xué)方案在光學(xué)質(zhì)量、成本與視場(chǎng)角間實(shí)現(xiàn)更優(yōu)平衡，可以適配輕量化便攜設(shè)備的需求。
不止于XR，光電技術(shù)的外延
除XR光學(xué)之外，基于在精密光學(xué)設(shè)計(jì)及半導(dǎo)體光學(xué)等領(lǐng)域的積累，歌爾光學(xué)在本屆光博會(huì)上也帶來(lái)了其在其他前沿應(yīng)用領(lǐng)域的最新成果。
在智能家居領(lǐng)域，歌爾光學(xué)展示了家用三色激光投影光機(jī)產(chǎn)品梯隊(duì)：
?旗艦級(jí)4K方案：基于TI 0.47" DMD芯片的4K機(jī)型，具備2900流明的超高亮度和1700:1的高對(duì)比度，配備全玻璃+全金屬鏡頭，主攻家庭影院與高端影音室等存量升級(jí)市場(chǎng)。
?主流4K方案：基于TI最新的0.39" DMD芯片，在單顆三色激光引擎下實(shí)現(xiàn)了體積與性能的平衡，940流明亮度與4K畫質(zhì)足以應(yīng)對(duì)觀影、游戲等多樣化需求，是一款高性價(jià)比的投影方案
?入門級(jí)1080P方案：針對(duì)便攜與教育演示等新興需求，打造了基于TI 0.23" DMD芯片的1080P入門級(jí)產(chǎn)品，兼顧便攜與亮度需求。
車載光學(xué)方面，歌爾光學(xué)展示了DLP投影大燈模組，以130萬(wàn)像素級(jí)的光束控制能力、1800流明高亮度與300:1高對(duì)比度，讓動(dòng)態(tài)迎賓、禮讓行人、安全提醒等智能化交互場(chǎng)景成為可能，讓車燈從單純的照明工具進(jìn)化為交互語(yǔ)言。
工業(yè)視覺(jué)方面，歌爾光學(xué)展示了3D輪廓儀激光模組，利用高斯度超過(guò)90%的線激光，可實(shí)現(xiàn)對(duì)3C電子、鋰電池和PCB等精密元器件3D輪廓的微米級(jí)檢測(cè)。同步推出的高精度工業(yè)鏡頭，為智能制造、檢測(cè)與自動(dòng)化提供一站式工業(yè)機(jī)器視覺(jué)方案。
從2025光博會(huì)展出的新品矩陣來(lái)看，歌爾光學(xué)在AR方面，主要押注“衍射光波導(dǎo)”；VR方面，則全面鎖定“Pancake折疊光路”方案。不過(guò)，其在具體的產(chǎn)品落地戰(zhàn)術(shù)上，又展現(xiàn)出高度的靈活性，通過(guò)差異化的光學(xué)矩陣，覆蓋不同產(chǎn)品需求的客戶。
作為國(guó)內(nèi)XR光學(xué)領(lǐng)域的頭部廠商，歌爾光學(xué)憑借多年技術(shù)積累與研發(fā)實(shí)力，所打造的相關(guān)光學(xué)解決方案已成功應(yīng)用于海內(nèi)外眾多主流廠商的XR產(chǎn)品中。伴隨著市場(chǎng)、行業(yè)對(duì)于AI眼鏡、AR眼鏡和MR頭顯等產(chǎn)品需求的增長(zhǎng)，歌爾光學(xué)有望進(jìn)一步抓住增長(zhǎng)機(jī)遇，釋放技術(shù)紅利。