體全息光波導(VHG)是基于體全息光柵基礎上開發的一種衍射光學元件,通常是通過雙光束全息曝光的方式制作,即通過雙光束全息曝光在微米級厚度感光聚合物薄膜內部干涉形成明暗分布的干涉條紋,從而引起材料內部的折射率周期性變化。
根據新思界產業研究中心發布的
《2025-2029年全球及中國體全息光波導(VHG)行業研究及十五五規劃分析報告》顯示,體全息光波導在消費級AR眼鏡、AR-HUD(增強現實抬頭顯示)等領域具有廣闊應用前景。隨著消費升級,AR眼鏡在C端應用正加速普及,預計2025-2028年,全球AR眼鏡銷量將從55萬臺增長至150萬臺,由此來看,體全息光波導應用空間廣闊。
光學顯示系統是AR眼鏡的核心組成,核心是追求更大的FOV、更好的成像質量、更低的成本及更輕薄的體積,目前AR光學顯示系統技術路線包括棱鏡、離軸光學、自由曲面、光波導等。
近年來,隨著消費級AR市場興起,用戶對AR眼鏡的體積重量、外觀設計、佩戴體驗、使用場景等提出更高要求,光波導方案憑借其體積輕薄、高透光率、大視場角等優勢,成為AR光學顯示系統的主要發展方向。
光波導是引導光以特定路線傳播的介質,根據耦入耦出器件不同,光波導分為幾何光波導(陣列光波導為主)和衍射光波導,其中衍射光波導又分為表面浮雕衍射光波導(SRG)、體全息光波導、偏振體全息光柵波導。
衍射光波導在輕薄性、透光率、鏡片形態適配性等方面較幾何光波導更具優勢,正成為消費級AR眼鏡的主流顯示路徑,尤其是表面浮雕光柵波導。但表面浮雕光柵波導仍存在光效低、彩虹效應、側面漏光等問題。相比于表面浮雕光柵波導,,體全息光波導理論優勢較明顯(衍射效率高、量產成本低),被認為是消費端AR眼鏡的終極路徑。
近年來,隨著技術突破,體全息光波導布局企業在不斷增加,包括Sony、Digilens、Akonia(2018年被蘋果收購)、三極光電、尼卡光學、谷東科技、水晶光電、靈犀微光等,其中尼卡光學自主建成了國內第一條自主開發體全息光波導年產10萬片AR眼鏡光波導的生產線。
新思界
行業分析人士表示,體全息光波導具有量產成本低、衍射光效高、漏光比低、無彩虹紋等優勢,是消費級AR眼鏡的高性價比解決方案,隨著AR眼鏡在C端應用加速普及,體全息光波導市場發展空間廣闊。但整體來看,受工藝技術限制,目前體全息光波導在重量、入眼亮度、視場角、色彩等關鍵指數方面仍存在一定提升空間。
關鍵字: