文/VR陀螺 冉启行

一年一度的中国光博会，是观察XR光学技术与产业演进的重要风向标。

9月9日，第二十七届中国国际光电博览会（CIOE中国光博会）在深圳国际会展中心举办，来自30多个国家和地区，累计超4000家的优质参展企业参展。XR方面，AI眼镜依旧是主旋律，围绕轻薄化、显示效果与量产能力的光学竞争持续升温。

作为XR供应链的头部企业之一，歌尔光学在本届光博会上带来了一系列覆盖AR、VR/MR、智能投影、车载光学及工业视觉的新品。

从0.5mm超轻薄到50°大FOV，AR全彩光波导多路线并行

从歌尔光学本届展示的数款AR光学方案可以看到，全彩适配已经成为这批新品共同的基础能力。进一步形成差异化的是镜片能做到多薄、彩虹纹能压到什么程度、透过率能否进一步提高，以及更高性能波导方案能否稳定地规模生产。

（一）超轻薄高光效AR全彩光波导，光栅可见性进一步优化

首先来看纳米压印路线。歌尔光学此次带来的F20Gi，是一款面向轻量化AR眼镜的全彩衍射光波导方案，其镜片厚度仅0.5mm、重量3.2g。

为了进一步降低镜片本身的重量和视觉存在感，F20Gi采用低密度玻璃基板，结合复杂光栅结构与人因优化，在轻薄基础上继续提升色彩均匀性、透过率以及杂散光控制能力。据称，该方案在室内环境下彩虹纹已经可以做到不可见，同时在小FOV条件下进一步优化漏光表现，光栅区域透过率超过94%。

目前，基于纳米压印工艺的表面浮雕光栅波导已经具备较成熟的规模制造基础和成本优势，F20Gi则在此基础上继续强化轻薄、全彩与杂散光控制。对于目前以信息显示为主要需求的消费级AI眼镜而言，这类全彩Micro-LED+纳米压印衍射光波导方案，有望成为下一阶段兼顾显示体验与成本的一条重要迭代路径。

（二）全贴合+低密度玻璃，刻蚀全彩波导给镜片“减负”

除了纳米压印路线，歌尔光学此次还带来了两款玻璃刻蚀全彩光波导新品，分别从全贴合结构和低密度玻璃两个方向继续给镜片“减负增效”。

其中，全贴合刻蚀全彩衍射光波导F20Ge-FL最大的技术亮点就在“全贴合”。目前市面上的光波导大多采用框贴结构，波导基底与盖板之间保留一层空气层；F20Ge-FL则通过镜片全贴合工艺消除了这层空气层，在包含两层盖板的情况下，镜片总厚度仍控制在0.65mm，重量仅4g，同时兼顾低色差、高均匀度以及光栅无感，光栅区域透过率同样超过了94%。

对于需要长期佩戴的AR眼镜而言，波导镜片本身既承担显示功能，又直接决定了框体的厚度和视觉观感。当波导、盖板之间的空气层被进一步压缩，镜片结构能够更紧凑，同时也有利于提升整体结构的可靠性。

另一款F25Ge_LT刻蚀全彩衍射光波导，采用低密度玻璃材料，在保持机械强度与光学性能的同时，将波导基底厚度压缩至0.5mm，进一步降低镜片厚度与重量。

从现场展示的样品来看，在0.2cc体积的全彩Micro-LED光引擎搭配下，该方案可实现25°FOV，整片波导从中心到边缘保持较高的色彩一致性，色彩偏差Δu'v'控制在0.015以内。正面观看，镜片整体保持了较高的通透度，光栅区域的存在感也比较低。点亮全彩画面后，图形显示十分干净，在展馆复杂灯光环境下，无彩虹纹干扰。

手机特殊视角拍摄，显示效果存在一定偏差

​（三）​​​国内首条12英寸晶圆DUV光刻刻蚀产线投产​**，加速刻蚀波导规模化应用**

今年光博会，歌尔光学还带来了刻蚀波导制造工艺上的进一步升级——F25Ge_DUV，搭配小体积全彩Micro-LED光机，在25° FOV下可实现3200nits高亮度，亮度均匀度达到55%，色彩均匀度Δu'v'<0.015，对比度70:1，兼顾高亮与色彩均衡。该方案采用DUV光刻+刻蚀工艺，重点提升光栅加工精度、产品一致性以及晶圆级量产能力。

从现场展示效果来看，F25Ge_DUV的全彩画面入眼亮度较高，在展馆较为复杂的环境光下，画面清晰度较高；色彩表现均匀。

手机特殊视角拍摄，显示效果存在一定偏差

产品之外，F25Ge_DUV更值得关注的，是这套工艺已经进一步走向12英寸晶圆级量产。据介绍，歌尔光学位于上海临港的国内首条12英寸晶圆DUV光刻刻蚀量产线已经建成投产。该产线具备高精度套刻对准能力，可支持多层光栅结构加工，并采用非接触式加工，减少表面划伤与污染，在提升产能的同时进一步降低制造成本。

（四）单片全彩做到50°，SiC继续突破大FOV上限

在轻薄化之外，歌尔此次还把全彩光波导的另一项关键指标——FOV，进一步推到了50°。

今年初的SPIE AR|VR|MR大会上，歌尔光学首次发布50°大视场角碳化硅刻蚀全彩光波导模组 F50Se，本届光博会则是该方案在国内首次公开亮相，并展出了迭代升级版本。

与前面几款基于玻璃基底的方案不同，F50Se采用了折射率达到2.65的碳化硅（SiC）作为波导材料。以往需要多层玻璃堆叠或更厚重光学模组实现的大视场显示，如今可以在单片波导结构下做到50°。与F50Se搭配的是歌尔光学全新的0.75cc全彩小型化LCoS光机，入眼亮度超过1500nits。

手机特殊视角拍摄，显示效果存在一定偏差

双目8K、TTL压至12.5mm，Pancake继续向轻薄与高清演进

相比AR光波导仍在材料、工艺等多个方向同时探索，Pancake折叠光路设计已经成为当前VR/MR设备较为成熟的近眼显示方案。但成熟并不意味着迭代停滞，今年歌尔光学带来的星际C61与星河LE62，分别从大视场、高清画质，以及小体积、色差控制几个方向继续推进。

（一）双目8K、120°+大视场，星际C61兼顾轻薄与高清画质

面向下一代高清、轻量化VR终端，歌尔光学此次带来了新一代4K Pancake模组——星际C61。

据介绍，C61采用了曲面贴膜和胶合一体化镜片工艺，在结构、视野和成像画质三个方向进行升级。首先是轻薄化，模组厚度被压缩至15.4mm，相比前代产品减薄超过10%，为整机进一步优化厚度、重量和佩戴舒适度提供更多空间。

视野则是星际C61另一项比较明显的升级。配合1.35 英寸Micro-OLED，其单目水平视场角达到105°，最大可达110°（对角线），双目系统协同后可实现120°及以上的超大视野。在显示画质上，星际C61支持双目8K超高分辨率，同时进一步扩大了清晰成像的甜蜜区。

实际体验时，C61的大FOV带来的变化比较直观，虚拟画面能够覆盖更大的视觉范围，尤其是在观看沉浸式视频时，视野边缘的“框感”进一步减弱，整体包围感也更强。与此同时，画面中心区域保持了较高锐度，当视线从中心向边缘移动时，清晰度下降相对平缓，边缘区域依然具备较好的可读性。

据介绍，星际C61将在年内实现终端应用落地，为下一代轻量化、高清化VR/MR设备提供成熟的Pancake光学方案。

（二）TTL压至12.5mm，星河LE62探索色差极限

另一款星河LE62同样采用了曲面贴膜和胶合一体化镜片工艺，不过其优化重点放到了小体积、色差控制上。

星河LE62以1.03英寸Micro-OLED为光源，通过折叠光程将整个光学总长（TTL）压缩至仅12.5mm，同时实现90°视场角。从现场展示的光学模组来看，LE62的体积十分紧凑，可适配轻量化VR/MR眼镜形态的商业化需求。

在显示质量方面，星河LE62创新采用复消色差技术，通过优化光学设计，让RGB三色光更加精准地合焦，从而降低系统色差，并提升全视场清晰度。星河LE62还为后续更小尺寸显示屏预留了空间。据歌尔光学介绍，该方案未来可兼容更高分辨率的0.8—0.9英寸显示屏，进一步提升显示质量。

从激光投影到智能车灯，歌尔光学向更多场景延伸

XR近眼显示之外，歌尔光学还将产品线延伸至智能投影、汽车电子和工业视觉。

其中，在智能投影领域，本届重点展示的是一款三色激光投影光机。它采用TI 0SST架构0.47英寸DMD芯片。根据歌尔光学提供的数据，新架构DMD支持的极限亮度提升300%、对比度提升40%，搭配新一代三色激光器之后，整套光机能够实现3400lm高亮输出。

手机特殊视角拍摄，显示效果存在一定偏差

高亮之外，歌尔光学还对光路与散热进行了集成设计。光机采用全金属主体和全玻镜片，并针对镜组热形变及DMD工作温升进行系统补偿，以降低设备从开机到热稳态过程中出现焦点漂移的问题。0.9—1.5倍光学变焦镜头则可以在2米距离覆盖60—100英寸画面。

汽车电子方面，歌尔此次带来了两款全新智能大灯方案。其中，双模DLP投影大灯采用双光路设计，可让1450流明白光照明与500流明RGB彩色投影独立运行；另一款Micro LED数字矩阵大灯则拥有25600像素，支持像素级ADB精准遮蔽，并将光学畸变控制在1.5%以内。

工业视觉方面，歌尔光学还展示了3D轮廓仪激光模组及高精度系列工业镜头。其中，3D轮廓仪采用高斯度超过90%的线激光，通过扫描物体表面实现微米级3D轮廓测量，可用于3C电子、锂电池和PCB等产品检测；工业镜头则覆盖3D扫描、高精度测量及缺陷检测等机器视觉场景。

写在最后

从今年的新品来看，“轻薄化”仍在继续。AR端，全彩波导已经做到0.5mm、3.2g，全贴合和低密度玻璃继续压缩镜片厚度与重量；MR端，Pancake的TTL进一步压至12.5mm。但在做“减法”的同时，光学也开始做更多“加法”：SiC将单片全彩FOV推至50°，Pancake迈向单眼4K和更好的全视场画质，12英寸DUV光刻刻蚀产线则进一步解决一致性与规模量产。

无论终端最终长成什么样，光学仍然是决定下一代XR设备能做多薄、能显示多少，以及最终能够卖到什么价格的关键底层变量。

而一年一度的光博会，恰好让我们看到这些变化正在一点点发生。