耐德佳首席營銷官（CMO）焦亞超：自由曲面技術(shù)引領(lǐng)新型智能終端產(chǎn)業(yè)爆發(fā)增長

FBEC未來商業(yè)生態(tài)鏈接大會于2023年2月24日在深圳福田大中華喜來登酒店盛大召開，本次大會由廣東省游戲產(chǎn)業(yè)協(xié)會、深圳市互聯(lián)網(wǎng)文化市場協(xié)會指導(dǎo)，陀螺科技主辦。

大會以“勇毅前行·逐光而上”為主題，以具有行業(yè)前瞻洞察的“探索者”為視角，逐“光”之旅為主線，聚焦元宇宙、XR、游戲、電競、數(shù)字營銷等前沿行業(yè)，全方位呈現(xiàn)科技前沿成果，探討時代與商業(yè)議題，謀劃新科技、新商業(yè)、新模式未來價值，與時代同行者共赴劇變革新下的勇毅逐光之道！

主會場B：風(fēng)勁·韌行遠(yuǎn)——FBEC 全球VR/AR產(chǎn)業(yè)發(fā)展峰會暨底層供應(yīng)鏈技術(shù)高峰論壇，邀請到耐德佳首席營銷官（CMO）焦亞超帶來主題為“自由曲面技術(shù)引領(lǐng)新型智能終端產(chǎn)業(yè)爆發(fā)增長”的精彩演講。焦亞超認(rèn)為，自由曲面作為底層平臺級前沿光學(xué)技術(shù)，滿足AR落地需求，構(gòu)建AR硬件矩陣，促進(jìn)AR生態(tài)良性循環(huán)。

以下為演講實錄：

各位行業(yè)伙伴，大家好！首先，感謝VR陀螺的邀請，我今天分享的主題是《以自由曲面光學(xué)技，引領(lǐng)智能顯示終端爆發(fā)性的增長》，想與大家聊聊自由曲面光學(xué)技術(shù)在AR領(lǐng)域的應(yīng)用。

優(yōu)異的自由曲面技術(shù)助推量產(chǎn)精度

北京耐德佳成立于2015年，由來自科研院校的研發(fā)團(tuán)隊和資深的光學(xué)工藝工程團(tuán)隊組建。公司在這方面已有十幾年的經(jīng)驗，積累了一百多項發(fā)明專利。經(jīng)過7年的發(fā)展，目前公司除北京總部外，還有2個造基地：第一制造基地位于江蘇鎮(zhèn)江，占地面積4000平方米，產(chǎn)能是20萬套的雙目光學(xué)模組，第二制造基地位于江西上饒，占地20000平方米，具備KK級雙目光學(xué)模組產(chǎn)能。

說到自由曲面，XR業(yè)內(nèi)對自由曲面的認(rèn)知是“產(chǎn)品形態(tài)“，但自由曲面是一種設(shè)計難度高、制造難度大、應(yīng)用范圍廣的底層平臺級技術(shù)。是一種前沿且高級的光學(xué)面型描述，并在在高端光學(xué)設(shè)備及消費級產(chǎn)品上均有廣泛的的應(yīng)用，比如，光刻機(jī)、科學(xué)儀器、手機(jī)鏡頭等。

耐德佳的自由曲面光學(xué)元器件生產(chǎn)屬于綜合屬性螺旋式制造，讓其具備量產(chǎn)性和一致性。具體來說，一款自由曲面光學(xué)的設(shè)計要通過模具、注塑工藝的評審，如果量產(chǎn)有困難就，會反推設(shè)計部門來優(yōu)化調(diào)整。優(yōu)秀的自由曲面，意味著既要光學(xué)特性，又不能太“自由”，最好是優(yōu)化成像球面一樣易于生產(chǎn)。當(dāng)然，就AR新技術(shù)而言，工藝、模具和注塑等部門都要不斷突破，從每次開模注塑中獲得更多經(jīng)驗加成，提升精度和工藝水平，，讓設(shè)計師有更多的發(fā)展空間，設(shè)計出更好的自由曲面光學(xué)，并不斷突破極限。

自由曲面棱鏡，是在AR業(yè)內(nèi)所熟知的AR光學(xué)產(chǎn)品品，與愛普生的自由曲面波導(dǎo)產(chǎn)品，都是源自“自由曲面”這一平臺光學(xué)技術(shù)的不同產(chǎn)品形態(tài)。自由曲面棱鏡，簡單來說由4個部分組成：微顯示器、主反射鏡、補(bǔ)償鏡、分光膜。自由曲面棱鏡不需要波導(dǎo)光學(xué)的光機(jī)系統(tǒng)，主反射鏡承擔(dān)了光機(jī)+光路折返放大的功能，補(bǔ)償鏡主要是為了矯正See-Through像差，保證透視效果。分光膜是決定系統(tǒng)的光能利用率及透過率，就自由曲面棱鏡系統(tǒng)來講，光能利用率和透過率兩者相加約為90%，由分光膜的工藝決定比例，剩余10%是由光學(xué)本身浪費掉了。

以Google Glass光學(xué)方案為例，在自由曲面的加持下，傳統(tǒng)棱鏡方案可以獲得光學(xué)指標(biāo)上的綜合性收益。

再舉個例子，業(yè)內(nèi)都在探討光波導(dǎo)，但主要是波導(dǎo)片本身，這一層面大家研究得很極致了。但研究波導(dǎo)光機(jī)的很少，不過，這也是波導(dǎo)光學(xué)模組的重大難點。那么波導(dǎo)光機(jī)需要哪些提升點？體積要變小，要變得可以放在鏡頭里。光效要提高，提高入眼亮度，降低功耗。合理運用自由曲面就能實現(xiàn)如上目標(biāo)。耐德佳就該方向也在進(jìn)行技術(shù)突破和研究，預(yù)計Q3會推出基于Lcos像源FOV 30°全彩720P的光機(jī)方案。

除此以外，我們還可以提供波導(dǎo)模組裝調(diào)解決方案，包括單目波導(dǎo)模組的裝調(diào)，就是把波導(dǎo)片和光機(jī)機(jī)整合在一起，以及雙目模組合像裝調(diào)服務(wù)。

自由曲面光學(xué)方案在AR眼鏡的應(yīng)用

在上一節(jié)中提到AR業(yè)內(nèi)認(rèn)知的自由曲面棱鏡，像小磚頭、麻將塊，外形不雅觀，這是它的劣勢-造型不佳，但是它的優(yōu)勢是：量產(chǎn)一致性高、成本可控、成像質(zhì)量好，用于辦公/娛樂等多種應(yīng)用場景，光能利用率高，像源選型極其豐富，只要亮度在500nits以上的微型顯示屏都可以用。

在這種情況下，2019年之前也有很多采用耐德佳自由曲面的品牌廠商，比如聯(lián)想、亮風(fēng)臺等公司。此外我們在深挖自由曲面技術(shù)極限方面，也做出了“2個最”，1）FOV最大- 120°。這是目前可量產(chǎn)的FOV最大光學(xué)方案，如果今年有不同品牌AR整機(jī)采用大FOV方案，大概率都是這個產(chǎn)品的衍生品。。2）最薄自由曲面-5毫米，之前2018年就開發(fā)過這個方案，早于曾經(jīng)引起行業(yè)熱度采用蔡司自由曲面的AR眼鏡-Tooz。

由于這個理念有點超前，而且這個方案有一個很大的弊端就是Eye-box太小，基于這個原因，我們沒有進(jìn)行量產(chǎn)化，如果當(dāng)時我們堅持將這個方案推向市場，一定能引爆，至少是新聞熱搜，但是確實不能實際應(yīng)用。

2019年之后我們意識到自由曲面的形態(tài)不佳，并開始改進(jìn)。大原則是“保持原有優(yōu)勢，提升自身不足造型“。推出了自由曲面鉆石光學(xué)模組（AR049038B）。重點就是，將光學(xué)鏡片變薄，從原來的14mm，下降至9.5mm，其次，光機(jī)的厚度從原來20mm下降到14mm。因為我們發(fā)現(xiàn)。如影響AR眼鏡厚度不是鏡片而是光機(jī)，所以14mm的光機(jī)厚度，使得AR眼鏡厚度從20多mm下降到16mm。

如上改善，讓該光學(xué)方案獲得很好的市場反饋，目前已經(jīng)量產(chǎn)發(fā)售的有，高通XR2一體機(jī)，聯(lián)想YogaT1，以及目前正在開發(fā)中的其他手機(jī)廠和PC廠。

基于如上改善和成績，我們繼續(xù)提升外觀，繼續(xù)讓自由曲面變漂亮。推出自由曲面鉆石Pro（AR049038C）。跟上一代相比，從鏡片上來看，相當(dāng)把半月變成一個滿月，讓產(chǎn)品的綜合性能圓滿，希望給市場帶來更多的活力。此外，進(jìn)一步降低光機(jī)模組的厚度，從14mm變成了10.4mm，助力AR眼鏡厚度進(jìn)一步下降。

從AR整機(jī)架構(gòu)探討AR整機(jī)的需求點

經(jīng)過近10年的發(fā)展，目前AR眼鏡已經(jīng)發(fā)展得很好，并實現(xiàn)100K級出貨。產(chǎn)品方向主要分為2個：一是把AR眼鏡當(dāng)成智能穿戴，二是把AR眼鏡當(dāng)成顯示設(shè)備。智能穿戴需要輕薄、可出街、可透視，一體化，顯示設(shè)備則必然要求成像質(zhì)量一定好，佩戴輕便和成本量產(chǎn)。 根據(jù)這兩種思路，形成兩種產(chǎn)品形態(tài)：一種是FOV 25°左右的波導(dǎo)光學(xué)信息提示AR眼鏡，以及FOV 40°的BB方案的觀影機(jī)。。

那如果AR眼鏡的銷量想從100K提升至1KK，我們該怎么做。先看一下這3個問題：1）假設(shè)如果我們不是行業(yè)從業(yè)者，作為作為一名普通消費者，是否會買？

2）相對單一功能和應(yīng)用場景，能否撐得起2500-4000元，這個價位？

3）有些時候，我們是否陷入了，為了某一個AR技術(shù)，去開發(fā)一個產(chǎn)品，強(qiáng)加給消費者？

其實，回答如上3個問題，及對于未來的預(yù)判和技術(shù)的方向剛才很多專家也分享過了。那我從一個銷售的角度提出一個想法：做加法。當(dāng)銷售賣不出去東西時，最簡單的做法就是提高“性價比”?；氐絼倓偺岬紸R產(chǎn)品定義，提高性價比就是“把兩種產(chǎn)品形態(tài)整合在一起，既可信息提示又可以觀影“。這就需要AR光學(xué)具備“無線一體、輕薄輕便、可以透視、好的成像質(zhì)量、可量產(chǎn)低成本、FOV 40、RGB-FHD”

那么，基于這個AR整機(jī)理念，我們回看自由曲面鉆石Pro方案。首先“成像質(zhì)量、FOV、RGB-FHD”這些指標(biāo)都是滿足的。那么，我們具體分析一下，無線一體、輕薄輕薄和可透視，這三項指標(biāo)。

首先自由曲面30%的高光效，意味著功耗更低、續(xù)航更久，低發(fā)熱，散熱元器件更少，從整機(jī)的角度更有利與實現(xiàn)無線一體。

其次透視效果：自由曲面鉆石pro做到60%，甚至可以向80%沖擊，透視效果接近波導(dǎo)，透視FOV也滿足覆蓋裸眼視野的要求。

最后，輕薄輕薄，基于10.4mm的光機(jī)厚度，那么整機(jī)可以控制在13mm以內(nèi)，具目前整機(jī)開發(fā)進(jìn)度來看，采用AR2芯片（含6dof SLAM）的一體機(jī)方案，可以控制在95g以內(nèi)，佩戴舒適。

如上，自由曲面鉆石Pro能夠滿足“信息提示+觀影”雙需求的融合，該方案在6月份進(jìn)入量產(chǎn)，是未來3年內(nèi)性價比高的可落地方案。

對于AR眼鏡更遠(yuǎn)的未來，不要忘了最重要的一點“一定要有交互，有交互才有生態(tài)，有生態(tài)才有黏性，有黏性才會實現(xiàn)更高的目標(biāo)”。既然要求有交互，需要AR光學(xué)做些什么？1）更大的FoV，尤其是垂直方向的FOV，從原來觀影的16：9的狀態(tài)要變成16：10甚至是4：9的要求，所以FoV一定大。2）透視效果，要堅持，透視才是AR；3）成像質(zhì)量要過關(guān)，否則無法用于娛樂、辦公、觀影等場景。

最后，耐德佳也提供除自由曲面的其他XR光學(xué)方案，包括Pancake和BB方案，也有品牌大廠的量產(chǎn)項目。所以無論是Pancake、波導(dǎo)或者是BB，只要大家有需要都可以跟我們聯(lián)系，希望能為XR行業(yè)落地作出貢獻(xiàn)，謝謝大家！

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