歷經(jīng)早期的發(fā)展萌芽和高峰期后，AR行業(yè)或正處于市場爆發(fā)前夜，其中AR眼鏡有望成為繼智能手機(jī)后的下一代計(jì)算平臺(tái)，而AR-HUD在汽車智能化和信息可視化中作用顯著。

作為AR眼鏡的最核心器件，近眼顯示光學(xué)模組的各條技術(shù)路線正在持續(xù)演進(jìn)，其中體全息光波導(dǎo)被視為未來應(yīng)用于AR眼鏡的主流技術(shù)，并且在車載AR HUD領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。但由于在材料等方面存在絕對(duì)壁壘，體全息光波導(dǎo)也是一條更艱難的技術(shù)賽道。

面對(duì)機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，尼卡光學(xué)（天津）有限公司（下稱“尼卡光學(xué)”）選擇迎難而上，不僅攻堅(jiān)了AR體全息光波導(dǎo)顯示器件的光學(xué)、材料以及加工生產(chǎn)的全閉環(huán)自主研發(fā)，而且基于完全自主設(shè)計(jì)的光刻曝光設(shè)備實(shí)現(xiàn)了30°FOV（Field of View，視場角）單綠色產(chǎn)品量產(chǎn)，年產(chǎn)量可達(dá)10萬件。同時(shí)，其40°和50°的產(chǎn)品處于在研狀態(tài)，預(yù)計(jì)將迅速推進(jìn)至量產(chǎn)。

尼卡光學(xué)AR體全息光波導(dǎo)產(chǎn)品實(shí)拍（企業(yè)供圖）

此外，尼卡光學(xué)在AR HUD定制產(chǎn)品研發(fā)上也與日俱進(jìn)，目前已推出HUD樣機(jī)，不僅實(shí)現(xiàn)了FOV和產(chǎn)品體積平衡，解決陽光倒灌等關(guān)鍵問題，也進(jìn)一步降低了產(chǎn)品成本。

顯而易見，體全息光波導(dǎo)技術(shù)路徑的發(fā)展迭代關(guān)鍵在于材料和光學(xué)設(shè)計(jì)，而尼卡光學(xué)核心高管不僅具備豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，并且針對(duì)團(tuán)隊(duì)?wèi)?zhàn)略目標(biāo)制定了模塊化、細(xì)分化的執(zhí)行策略，進(jìn)而獲得韋豪創(chuàng)芯等機(jī)構(gòu)的加碼投資和協(xié)同賦能，引領(lǐng)助推國內(nèi)AR行業(yè)蓬勃發(fā)展。

填補(bǔ)國內(nèi)AR體全息光波導(dǎo)缺口

作為基于計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)計(jì)算和多傳感器融合的技術(shù)產(chǎn)品，AR設(shè)備正呈現(xiàn)快速鋪開的發(fā)展態(tài)勢。據(jù)CINNO Research統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2023年國內(nèi)消費(fèi)級(jí)AR設(shè)備銷量22.7萬臺(tái)，同比增長138.9%。該機(jī)構(gòu)還預(yù)測，AR設(shè)備未來2～3年將成為消費(fèi)級(jí)市場的主流產(chǎn)品。

目前，AR設(shè)備已經(jīng)成為行業(yè)競逐的高新產(chǎn)業(yè)技術(shù)制高點(diǎn)，并被視為最有潛力替代手機(jī)的下一代移動(dòng)計(jì)算平臺(tái)和信息交互終端。韋豪創(chuàng)芯副總經(jīng)理王振華表示，“長遠(yuǎn)來看，AR眼鏡設(shè)備替代智能手機(jī)是大勢所趨，而并非僅是手機(jī)端的延伸。雖然AR設(shè)備銷售基數(shù)還較小，但隨著硬件持續(xù)迭代、內(nèi)容不斷完善，未來其生態(tài)數(shù)量有望飆升至5億臺(tái)及以上?！?/strong>

艾瑞咨詢的研報(bào)顯示，AR整機(jī)設(shè)備和智能手機(jī)的功能模塊類似，但涉及全新的光學(xué)方案，為AR整機(jī)中最核心部分（BOM占比接近一半），一定程度上決定了AR整機(jī)能否規(guī)模量產(chǎn)并推廣至消費(fèi)級(jí)市場。鑒于AR尚處于“硬件定義”階段，近年來全球多家企業(yè)先后入局開發(fā)近眼顯示光學(xué)模組，打造出棱鏡式、自由曲面式、陣列波導(dǎo)和衍射波導(dǎo)等方案。

由于棱鏡式、自由曲面式和陣列波導(dǎo)均屬于傳統(tǒng)幾何光學(xué)范疇，采用機(jī)械冷加工方式制造，不免會(huì)存在體積重量大、透光率較低、FOV視場角受限、工藝流程長或成本高等缺點(diǎn)。

相較而言，衍射波導(dǎo)被業(yè)界視為未來的AR設(shè)備主流技術(shù)方向。尼卡光學(xué)創(chuàng)始人兼CEO杜有成介紹稱，衍射光波導(dǎo)可以分為表面浮雕光柵（SRG）和體全息光柵（VHG）兩類。其中，表面浮雕光波導(dǎo)采用納米壓印和刻蝕等半導(dǎo)體成熟工藝。體全息光柵具備透過率高、效率高、成本低以及可配合塑料鏡片等優(yōu)勢，一直被業(yè)內(nèi)冠以最具潛力的光波導(dǎo)技術(shù)。杜有成表示，體全息具有多重技術(shù)優(yōu)勢，投入產(chǎn)出比相對(duì)很好，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的量產(chǎn)，但核心壁壘在于高性能原材料和配方開發(fā)與光學(xué)的結(jié)合。

DigiLens ARGO AR眼鏡

受制于材料限制產(chǎn)品性能無法做到良好提升，當(dāng)前全球范圍內(nèi)開發(fā)體全息技術(shù)方案的企業(yè)極少，國內(nèi)在這一領(lǐng)域更是稀缺。杜有成指出，國內(nèi)體全息技術(shù)的成熟度與海外還相差較遠(yuǎn)，處于前期摸索階段。不過，尼卡光學(xué)已經(jīng)具備了體全息光波導(dǎo)原材料的設(shè)計(jì)和合成能力，同時(shí)開發(fā)出完整的全國產(chǎn)化光致聚合物全息光刻膠材料，并且性能在持續(xù)優(yōu)化。

實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)自主研發(fā)及量產(chǎn)

在體全息光波導(dǎo)技術(shù)路徑上，一方面是材料開發(fā)存在“卡脖子”的技術(shù)門檻，一方面是光刻曝光工藝和生產(chǎn)制造等環(huán)節(jié)同樣至關(guān)重要。而為建立起核心競爭力和關(guān)鍵壁壘，尼卡光學(xué)砥礪攻堅(jiān)，近年來實(shí)現(xiàn)了從光學(xué)設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)材料研發(fā)再到中試量產(chǎn)全閉環(huán)的自主研發(fā)。

光效是評(píng)估AR光學(xué)的關(guān)鍵指標(biāo)之一，光效高則能獲得更好的視覺效果，提高亮度并降低功耗。光效提升的背后在于體全息光柵的材料改進(jìn)，即對(duì)材料選取、配方設(shè)計(jì)、合成設(shè)計(jì)和檢測制樣等環(huán)節(jié)不斷迭代升級(jí)。而隨著自研產(chǎn)品持續(xù)迭代，尼卡光學(xué)在體全息材料性能的折射率調(diào)制度、霧度、折射率和感光性四項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)上已達(dá)到國內(nèi)業(yè)界領(lǐng)先水平。

加工設(shè)備也是體全息光波導(dǎo)的核心環(huán)節(jié)。杜有成表示，“在材料開發(fā)出來后，怎么把產(chǎn)品做出來是關(guān)鍵，其中需要一套全新的光刻曝光系統(tǒng)。由于市場上并沒有商業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化的曝光設(shè)備，我們的團(tuán)隊(duì)就自主設(shè)計(jì)了一整套標(biāo)準(zhǔn)化的曝光設(shè)備，這相當(dāng)于既做‘光刻膠’甚至做‘光刻機(jī)’，同時(shí)整套設(shè)備設(shè)計(jì)制造的穩(wěn)定性和各類參數(shù)也處于行業(yè)領(lǐng)先水平。”

尼卡光學(xué)產(chǎn)線實(shí)驗(yàn)室（企業(yè)供圖）

對(duì)于C端市場而言，產(chǎn)能和良率得到保障，才能將光學(xué)顯示方案的優(yōu)勢放大。在打通材料配方、曝光工藝等關(guān)鍵環(huán)節(jié)后，尼卡光學(xué)迅速將在研產(chǎn)品推進(jìn)至量產(chǎn)階段。設(shè)備自動(dòng)化的穩(wěn)定性是決定能否進(jìn)行大批量生產(chǎn)的關(guān)鍵因素，為了實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的量產(chǎn)，尼卡光學(xué)投入了非常多的精力，團(tuán)隊(duì)采用完全自主設(shè)計(jì)聯(lián)合供應(yīng)商研發(fā)的方式，打造了一整套具有高精度、高良率的工藝設(shè)備、全息曝光設(shè)備等。這些精密的量產(chǎn)工藝確保了尼卡光學(xué)體全息光波導(dǎo)的生產(chǎn)能夠滿足消費(fèi)級(jí)的產(chǎn)能和良率的需求。

尼卡光學(xué)在體全息光波導(dǎo)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、材料研發(fā)及器件加工三大環(huán)節(jié)上均建立起了核心技術(shù)壁壘，這也是獲得韋豪創(chuàng)芯等投資的關(guān)鍵。王振華表示，“我們對(duì)投資項(xiàng)目有一套非常嚴(yán)格的評(píng)估系統(tǒng)，可以稱為‘TTM’（即技術(shù)、團(tuán)隊(duì)和市場）。鑒于尼卡光學(xué)的技術(shù)和團(tuán)隊(duì)實(shí)力，我們的預(yù)期是其未來能引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)水平?！?/p>

構(gòu)筑“雙管齊下”協(xié)同藍(lán)圖

雖然旗下體全息光波導(dǎo)技術(shù)處于行業(yè)領(lǐng)先水平，但尼卡光學(xué)也時(shí)刻面臨著商業(yè)化落地的考驗(yàn)，因而首先嘗試聚焦布局AR眼鏡、AR HUD，即“雙管齊下”在應(yīng)用市場打開局面。

在應(yīng)用領(lǐng)域，光波導(dǎo)體全息器件可應(yīng)用于AR、車載、消費(fèi)品和光學(xué)等領(lǐng)域，其中AR眼鏡是當(dāng)前行業(yè)競逐和商用的主陣地。體全息光波導(dǎo)具備光效高、量產(chǎn)成本低等特性，尼卡光學(xué)的產(chǎn)品除了更具性價(jià)比，還能解決當(dāng)前市售AR眼鏡的光效率低、漏光和彩虹紋等痛點(diǎn)，具備快速起量的發(fā)展?jié)摿Α６鵀榱藢ふ腋嗄軐?shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用的場景，尼卡光學(xué)對(duì)車載AR-HUD也進(jìn)行了重點(diǎn)研發(fā)布局。

杜有成表示，隨著電動(dòng)汽車普及率快速提升，產(chǎn)業(yè)界的追逐焦點(diǎn)已經(jīng)從電動(dòng)化過渡到智能化，而智能化的含義就包括信息可視化。“相對(duì)傳統(tǒng)HUD，采用體全息技術(shù)方案的AR-HUD在與環(huán)境交互、智能化、光柵面積顯示、縮減成本以及提升用戶體驗(yàn)等方面更具優(yōu)勢，包括在左右車距紅光提示、前后車距自動(dòng)標(biāo)記以及商場停車場等環(huán)節(jié)的信息可視化。”

在業(yè)務(wù)屬性上，尼卡光學(xué)將汽車AR HUD劃分為定制化產(chǎn)品，目前已經(jīng)出AR-HUD樣機(jī)，核心優(yōu)勢在于成本低、體積小和適配各類車型等，并解決了陽光倒灌等關(guān)鍵問題。

基于此，尼卡光學(xué)已與國內(nèi)兩家頭部汽車廠商達(dá)成AR HUD相關(guān)技術(shù)合作，而韋豪創(chuàng)芯在汽車領(lǐng)域的資源優(yōu)勢將進(jìn)一步推動(dòng)其在AR HUD的商用。據(jù)悉，其投資的豪威集團(tuán)在汽車傳感器領(lǐng)域全球占比超55%，在國內(nèi)則超過70%，處于賣方市場的資源優(yōu)勢較為明顯。

同時(shí)，韋豪創(chuàng)芯作為尼卡光學(xué)Pre-A輪領(lǐng)投方以及專注于半導(dǎo)體和硬科技的產(chǎn)業(yè)資本，也從產(chǎn)品生產(chǎn)到商用落地等方面為其帶來更多協(xié)同賦能。數(shù)據(jù)顯示，2023年韋豪創(chuàng)芯共投資25個(gè)項(xiàng)目，涉及芯片設(shè)計(jì)制造、攝像傳感和智能汽車等領(lǐng)域，其中6個(gè)是專精特新企業(yè)。

至于如何對(duì)尼卡光學(xué)進(jìn)行賦能，王振華舉例稱，光學(xué)組合器是AR顯示模塊的最主要部分，目前市場上較多的搭配方案包括LCOS+光波導(dǎo)、DLP+光波導(dǎo)、硅基OLED+自由曲面等。“但通過深入調(diào)研和對(duì)比，我們認(rèn)為技術(shù)前沿和更具市場潛力的是Micro LED+光波導(dǎo)組合，因而投資了國內(nèi)的MicroLED公司鐳昱，與尼卡光學(xué)形成協(xié)同發(fā)展布局。”

此外，對(duì)尼卡光學(xué)而言，韋豪創(chuàng)芯的進(jìn)入不僅帶來了現(xiàn)金流增加助力持續(xù)的技術(shù)研發(fā)，還在于通過對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的布局提供了一系列資源支持。例如國內(nèi)生產(chǎn)光刻設(shè)備的公司較少，而韋豪創(chuàng)芯的上下游產(chǎn)業(yè)資源可以直接助力尼卡光學(xué)打通產(chǎn)線，解決光刻曝光等生產(chǎn)問題。

引領(lǐng)開啟“模塊化”創(chuàng)新動(dòng)能

在AR設(shè)備行業(yè)中，與其說國內(nèi)體全息光波導(dǎo)技術(shù)路徑被原材料卡住了脖子，不如說其中的痛點(diǎn)在于相關(guān)材料人才極為稀缺，而尼卡光學(xué)的核心研發(fā)團(tuán)隊(duì)恰好彌補(bǔ)了這一缺口。

“起初我們的較多原材料來自國外，但在團(tuán)隊(duì)共同努力下現(xiàn)在基本實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化替代?！倍庞谐杀硎?，“在這一進(jìn)程中，尼卡光學(xué)抓住了材料性能的規(guī)律，通過大量合成實(shí)驗(yàn)研發(fā)了更高性能的材料，實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化材料的重要突破。同時(shí)，我們的材料研發(fā)、自主配方設(shè)計(jì)以及供應(yīng)鏈管理等方面的能力均獲得實(shí)質(zhì)性提升，并將在后續(xù)材料迭代中繼續(xù)升級(jí)和完善?！?/strong>

尼卡光學(xué)產(chǎn)線實(shí)驗(yàn)室（企業(yè)供圖）

為業(yè)內(nèi)熟知的是，體全息光波導(dǎo)技術(shù)是材料和光學(xué)的結(jié)合，其中光學(xué)模塊包括光學(xué)設(shè)計(jì)、光學(xué)加工和光學(xué)測試等。而除了材料開發(fā)，尼卡光學(xué)團(tuán)隊(duì)在光學(xué)模塊團(tuán)隊(duì)同樣實(shí)力強(qiáng)勁。例如尼卡光學(xué)聯(lián)合創(chuàng)始人黃志勤博士長期致力于研究全息光學(xué)領(lǐng)域，負(fù)責(zé)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、光學(xué)加工與測試，并且在國際上首次通過超材料技術(shù)實(shí)現(xiàn)全彩色全息波導(dǎo)等前沿技術(shù)方案。

目前，尼卡光學(xué)團(tuán)隊(duì)中絕大多數(shù)均為研發(fā)人員，在AR、VR領(lǐng)域以及體全息光波導(dǎo)方面具備較豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和積累。杜有成稱，“這一經(jīng)驗(yàn)積累可以總結(jié)成三點(diǎn)。首先是視野，我們看到不好的產(chǎn)品時(shí)知道好的產(chǎn)品應(yīng)該做成什么樣。其次是避坑，基于團(tuán)隊(duì)各成員前期的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)?zāi)鼙荛_很多坑。另外，我們在體全息技術(shù)路線上也是最具產(chǎn)業(yè)化能力的團(tuán)隊(duì)?！?/strong>

相對(duì)國內(nèi)其他AR模組企業(yè)而言，王振華對(duì)尼卡光學(xué)團(tuán)隊(duì)的獨(dú)特優(yōu)勢也表示認(rèn)可。他指出，體全息光波導(dǎo)的核心技術(shù)在于材料和光學(xué)，優(yōu)質(zhì)的原材料配方和光學(xué)調(diào)配缺一不可，而尼卡光學(xué)團(tuán)隊(duì)恰好是極少數(shù)掌握感光材料配方、曝光工藝、光學(xué)設(shè)計(jì)等全流程技術(shù)難點(diǎn)的團(tuán)隊(duì)。

為了進(jìn)一步發(fā)揮人才、技術(shù)、資本和行業(yè)積累等的化合效應(yīng)，尼卡光學(xué)在團(tuán)隊(duì)執(zhí)行上制定了“模塊化”、細(xì)分化的發(fā)展路徑策略，以充分激發(fā)團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新和實(shí)踐動(dòng)能，提升核心競爭力。無疑，尼卡光學(xué)當(dāng)前在AR眼鏡和ARHUD等領(lǐng)域取得的重要進(jìn)展和成果，是全體團(tuán)隊(duì)成員艱苦奮斗和努力付出的結(jié)果。而為了推進(jìn)產(chǎn)品技術(shù)的不斷高效高質(zhì)迭代，尼卡光學(xué)也在持續(xù)擴(kuò)充完善組織架構(gòu)，包括招募行業(yè)優(yōu)秀同人，以打造更強(qiáng)的“模塊化”創(chuàng)新進(jìn)擊團(tuán)隊(duì)。

劍指全球體全息光學(xué)產(chǎn)品龍頭

隨著產(chǎn)業(yè)要素日趨齊備，AR產(chǎn)業(yè)正呈現(xiàn)加速發(fā)展態(tài)勢。據(jù)普華永道的數(shù)據(jù)顯示，到2030 年AR技術(shù)將為中國經(jīng)濟(jì)規(guī)模增加1295億美元，消費(fèi)和企業(yè)市場均存在巨大的增長潛能。

杜有成提及，科技領(lǐng)域有一條著名的“Gartner曲線”，即一項(xiàng)技術(shù)從早期萌芽到受追捧，然后受挫遇冷再到第二次迭代的曲線。如今，AR行業(yè)已經(jīng)進(jìn)入“Gartner曲線”第二次迭代發(fā)展的階段，其特點(diǎn)是業(yè)界對(duì)于相關(guān)技術(shù)和市場等方面的預(yù)判都已經(jīng)吸取教訓(xùn)?！案鶕?jù)我們與諸多合作伙伴的溝通，預(yù)計(jì)AR設(shè)備行業(yè)會(huì)在2027年左右出現(xiàn)第一波爆發(fā)?！?/strong>

尼卡光學(xué)將持續(xù)大力布局AR眼鏡、AR HUD兩大賽道，包括快速提高近眼顯示光波導(dǎo)器件的量產(chǎn)能力，以及推進(jìn)AR HUD實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略級(jí)客戶綁定。同時(shí)，尼卡光學(xué)將在研發(fā)能力等方面向Digilens等海外廠商看齊，并力爭打造成全球體全息光學(xué)產(chǎn)品龍頭企業(yè)。

為了有序推進(jìn)及保障發(fā)展規(guī)劃的落地和實(shí)施， 尼卡光學(xué)當(dāng)前正在積極推進(jìn)相關(guān)融資計(jì)劃，并且頗受資本市場青睞和認(rèn)可。去年11月，尼卡光學(xué)宣布完成數(shù)千萬元Pre-A輪融資，本輪融資由韋豪創(chuàng)芯領(lǐng)投，上輪投資方順為資本跟投，資金將主要用于團(tuán)隊(duì)搭建、產(chǎn)品研發(fā)以及小型量產(chǎn)生產(chǎn)線建設(shè)等。此前，“尼卡光學(xué)”的天使輪投資方為小米、順為資本。

按照融資計(jì)劃，尼卡光學(xué)今年將再啟動(dòng)新一輪融資。杜有成表示，“我們的計(jì)劃是保持一年一輪融資的節(jié)奏。這一方面是保持在市場上的熱度，一方面是讓我們的賬面上一直有超過18個(gè)月的資金儲(chǔ)備，以在發(fā)展過程中聚焦研發(fā)、生產(chǎn)等重點(diǎn)任務(wù)，而不用擔(dān)心資金問題?！?/strong>

從產(chǎn)業(yè)發(fā)展角度而言，尼卡光學(xué)可以稱為國內(nèi)體全息AR模組的“舵手”，在人才、技術(shù)、產(chǎn)品和戰(zhàn)略執(zhí)行等維度均具備不俗實(shí)力，對(duì)引領(lǐng)及推動(dòng)國內(nèi)AR相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展意義非凡。

尼卡光學(xué) 專利榮譽(yù)墻（企業(yè)供圖）

對(duì)于尼卡光學(xué)之于國內(nèi)AR模組產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用和展望，杜有成表示，“首先，我們會(huì)專注于扎根內(nèi)功，把自身擅長的事做好，包括持續(xù)打磨、深入研究材料開發(fā)和光學(xué)設(shè)計(jì)等前沿技術(shù)，然后堅(jiān)定執(zhí)行目標(biāo)和完善計(jì)劃。其次，我們在做研發(fā)時(shí)不能‘閉門造車’，一定要幫大量下游客戶解決痛點(diǎn)問題，包括降本、漏光等。另外，我們也將加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作，與優(yōu)秀高校開展相關(guān)項(xiàng)目課題以及聯(lián)合培養(yǎng)人才，從而為國內(nèi)AR行業(yè)補(bǔ)充更多的新鮮血液。”

在推動(dòng)國內(nèi)AR產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)程中，資本要素也舉足輕重。王振華稱，“AR產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要更多人才、資金和企業(yè)扎進(jìn)去投入，以從不同維度為行業(yè)賦能。我們作為投資機(jī)構(gòu)，力爭通過更多資源傾斜促使更多合適的企業(yè)加入AR行業(yè)，并對(duì)尼卡光學(xué)等公司進(jìn)行大力協(xié)同賦能，同時(shí)也致力于通過信息、資源共享等方式推動(dòng)國內(nèi)AR設(shè)備的技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)發(fā)展?！?/p>