為AR眼鏡提供創新性透明顯示解決方案，
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2021-08-24 08:11:23 -
光子晶體科技
【為AR眼鏡提供創新性透明顯示解決方案，「光子晶體科技」完成多個商業場景驗證并規?；瘧谩吭霓D自36氪
今年微軟Hololens 2獲得美國軍方超210億美金訂單，預示了AR（增強現實）顯示在軍事和工業方面找到強有力應用支撐，未來成為新一代移動計算平臺的潛力。隨著5G、AI、元宇宙云等基礎設施逐漸完善，渲染、內容等中間產業的成熟，Google、微軟、Facebook、三星、華為等行業巨頭也躬身入局，AR產業正處于爆發前夜。
目前AR應用主要分三種：第一，是基于軟件的應用，如曾經風靡世界的Pokeman Go；第二，是透明顯示系統, 如透明OLED顯示；第三，是基于AR眼鏡和頭盔的顯示系統，如微軟Hololens。市場上針對不同場景的AR顯示技術眾多，但難以兼顧高性能和低成本，也因而限制了其商業化效果和用戶體驗。透明OLED顯示，成本昂貴、屏幕尺寸受限，即使SLAM技術也難于實現虛擬和現實的融合；日本材料巨頭富士、旭硝子的全息投影技術又存在透明度低、亮度低、霧度高的問題；AR眼鏡的主流方案光波導技術，光效低、成本高、量產困難，目前還限于工業和軍事應用，沒有進入消費領域。
AR技術黑馬 核心技術自主可控
36氪了解到的深圳光子晶體科技有限公司，簡稱「光子晶體科技（nonaAR）」成立于2017年，是應用光學技術在AR顯示領域實現底層技術突破的硬科技公司，提供透明高清顯示和AR顯示的核心器件及全套解決方案。
「光子晶體科技」的核心技術原理是利用二元光學的原理,設計三維微納全息結構,利用空間相干性的不同，區分來自投影機方向上的光和透過的環境光，從而實現對光線的選擇性調控、透明顯示、AR顯示。在生產端，「光子晶體科技」自主研發了相關的半導體工藝和設備，利用多層平面全息實現了三維立體全息的效果，并通過控制光子而實現顯示亮麗的實像或者虛像，而被稱做“光子透明芯片”技術（NanoAR）。
在呈現效果上，「光子晶體科技」技術可實現傳統解決方案未突破的成相效果：全透明（90%+的透光率）、霧度極低（霧度小于2%）、超高清（支持2K/4K/8K）、大視場角（正負90度可調）、全色彩（成像效果亮麗）、低成本、柔性拼接無尺寸限制等。
在生產及工藝端，「光子晶體科技」通過計算機輔助的仿真軟件設計的納米級加工制程的壓印光刻技術實現超高分辨率的卷對卷生產?！腹庾泳w科技」在核心工藝環節實現自主可控，目前已經能夠實現量產，規?；a能力在1萬平/月，具備低成本和高產量的生產優勢。
“光子透明芯片”顯示技術具備全透明顯示的特性，可以在透明介質上顯示高清、亮麗的實像或虛像，從而進行廣泛商業化應用。目前，「光子晶體科技」的相關產品在商業顯示、廣告傳媒、3D銀幕等很多場景已經實現商業化落地，下一步研發重點將集中在車載及AR眼鏡領域。
透明顯示技術 為AR眼鏡提供創新光學架構
「光子晶體科技」的核心應用方向之一AR眼鏡。目前，在AR眼鏡領域，光學的基本問題是解決受限于光學元器件口徑的EyeBox（眼域/出瞳）太小的問題（圖一）。
圖一：AR眼鏡光學的基本問題：受限于光學元器件口徑的眼域問題
由于缺少成虛像的透明顯示元件，主流的AR眼鏡采用的解決方案是安裝擴瞳裝置：光波導擴瞳技術（全息光波導、棱鏡光波導），其它光學架構還有Birdbath（鳥?。┖颓骁R成像等（圖二），例如應用了光波導技術的微軟Hololens、應用了Birdbath技術的GoogleGlass等。在AR微顯示器方面，LCOS（硅基液晶），激光掃描 (LBS), OLED/MicroLED是目前主流競爭方向。
圖二：AR眼鏡光學架構三大派系 光波導、Birdbath、 曲面鏡
「光子晶體科技」的虛像透明芯片技術（圖三），AR眼鏡提供了一種全新技術路線，目前已經完成了原理驗證，能夠解決了AR眼鏡眼域、光效，體積、成本的問題，目前正在產品設計階段。
圖三：光子科技AR眼鏡解決方案結構示意圖
高性能產品 建立多場景競爭壁壘
智能汽車顯示：CarMax
據了解，傳統汽車HUD主要應用是W-HUD技術（圖四），該技術的光學結構復雜、生產成本高，體積較大且視場較小?！腹庾泳w科技」的NanoAR-HUD解決方案在體積、視場、霧度等性能和成本方面具備相對優勢，該產品已經通過車規級認證并與多個汽車廠商和一級供應商合作。
此外，「光子晶體科技」的透明顯示技術還可以將汽車的前車窗，側窗、天窗轉化為大屏幕顯示器從而實現人機交互。
圖四：光子科技車載透明顯示技術應用
AR 廣告顯示：普通玻璃轉變為廣告位
目前中國廣告市場規模超過 9000 億元，在流量較大的公共場所、 大型商業空間均存在大量的透明玻璃幕墻，傳統廣告方式因為遮擋等原因使得好的廣告位置得不到充分利用。光子透明屏幕憑借“透明”特質，能夠實現與環境的融合，從而提升廣告價值。
例如：地鐵的屏蔽門作為優質廣告位，疊加「光子晶體科技」的“光子芯片透明屏”后依然保持透明，不形成任何的遮擋。目前城市軌道交通運營城市已達 44 個、交通線路 233 條，車站 4660 座，潛在廣告展示位達 50 萬塊。以每塊屏幕年廣告收入30萬計算，地鐵、機場、高鐵站、大型商業空間等場景市場潛力巨大。目前，「光子晶體科技」已經打造了中國中鐵、深圳地鐵、華僑城集團等標桿客戶。
圖五：光子科技地鐵屏蔽門透明廣告顯示應用
此外，「光子晶體科技」的增強顯示技術還可以為場館、展廳和城市亮化等場景提供裸眼AR展示，實現虛擬內容和環境融合。目前，「光子晶體科技」自主研發的3D電影屏幕，無眩暈，無重影，寬視角，打破了3D銀幕市場上國外品牌的壟斷，已獲得電影質檢所認證，今年已經開始在中影、萬達、保利等國內各大院線進行批量安裝。
深耕研發投入 搭建信息交互生態
談及戰略規劃，「光子晶體科技」的創始人兼首席科學家王勇競告訴36氪，“「光子晶體科技」的愿景是以AR底層核心顯示技術為基礎，搭建AR軟件操作系統，未來構建下一代信息交互平臺。”「光子晶體科技」的AR技術在多個應用場景都有對標的市值千億的上市公司，致力于通過AR硬件產品和軟件系統技術賦能產業鏈的生態伙伴共建AR開發者生態，賦能AR世界的智慧應用。
現階段，公司通過在ToB場景的商業化營收支撐研發及產品迭代的投入。目前，公司的盈利模式主要由硬件銷售、廣告收入構成。2020年，量產半年「光子晶體科技」已實現超千萬訂單，公司預計2021年實現訂單數倍增長。
團隊方面，「光子晶體科技」具備技術、應用和渠道復合型創始團隊。值得一提的是，創始人兼首席科學家王勇競是國家級特聘專家、全球光學前沿研究者、擁有近30年的光學研發和產業化經驗。在其擔任Philips研發負責人期間開發了世界第一臺LCOS電視光機、并曾首次提出微型投影機概念成功完成產業化；另外，公司還有多名來自中國工程院的院士和曾就職于中興和華為的光學和通訊專家提供研發支持。
目前，「光子晶體科技」基于光子透明芯片（nanoAR）顯示技術已經申請了超20項專利并陸續獲取授權。此外，「光子晶體科技」曾獲得多個國內外獎項，在2019年世界顯示大會獲顯示技術創新銀獎，同年被美國《財富》評選為最具創新技術獎，2021作為中國唯一一家企業入選世界光場顯示全球五強。
未來，「光子晶體科技」將以核心產品研發+重點場景快速商業化為發展方向，加速AR眼鏡應用場景的技術突破和落地，并在以內容和流量為核心的廣告增值服務、商業顯示服務等商業化場景跑馬圈地，提升市場占有率，從而提升整體營收。，
「光子晶體科技」已經開啟新一輪融資計劃。融資將主要用于進一步的研發投入、產線建設及市場拓展?！杠S為資本」擔任本輪融資的獨家財務顧問。
