AI眼镜光学方案梳理：BirdBath、光波导产业格局解析 一.AI眼镜光学

AI眼镜光学方案梳理：BirdBath、光波导产业格局解析 一. AI眼镜光学方案 AI眼镜光学显示系统由微显示屏、光学元件组成： 因为既要看到真实外部世界，也要看到虚拟信息，所以显示屏不能挡在视线前方，需要光学组合器，通过层叠将虚拟信息和现实景象组合在一起。 目前较成熟的光学方案包括：棱镜、自由曲面、birdbath、光波导。 1.1 棱镜方案 由微型投影仪、反射棱镜组成，微型投影仪将图像投射出来，棱镜通过半返半透结构将图像反射到人眼中。 棱镜方案技术成熟、成本低廉，但亮度不高、视场角较小，会部分遮挡用户视线。 采用此方案的产品包括：Google Glass、Vuzix M300等早期AI眼镜，目前逐渐被其他方案替代。 1.2 自由曲面方案 自由曲面是一种有别于球面或非球面的非常规面形，可以使光学性能得到提高，分为反射镜结构、折射棱镜结构： （1）自由曲面反射镜结构：仅使用一个曲面反射镜来收集微显示器和现实世界的光线；由于光线仅被反射一次，光损明显降低。 采用此方案的AI眼镜包括：Mira Prism、Meta2、Dream Glass等。 （2）自由曲面棱镜结构：将两个折射面，一个全内反射面、一个部分反射面合并到一个元件中，视场角更大，但厚度较大。 采用此方案的AI眼镜包括：爱普生BT300、耐德佳X2等。 1.3 BirdBath方案 BirdBath将微显示器的光线经过透镜进行准直，利用半透半反镜、凸透镜的组合，将虚拟图像放大并投射到用户的视野中，故而得名。 BirdBath方案相对简单，成本较低，量产程度高，但视场角不高，同时光线经过多次反射，光损较高。 采用BirdBath相关产品包括：ODG R9、联想Mirage、Rokid Air、XREAL Air等。 1.4 光波导方案 光波导的基本原理：耦入区域的光学元件将微投影光机发出的光束耦入进波导片，并以全反射的方式传播。 相对于其他方案，光波导更轻薄、透光率高、可做到类普通眼镜形态，被视为未来发展趋势；但技术复杂、成本较高。 光波导主要分为几何光波导（反射光波导）、衍射光波导（表面浮雕光栅波导、体全息光栅波导）： （1）几何光波导：通过阵列反射镜堆叠，利用光学冷加工工艺，成像质量更佳。 （2）衍射光波导：属于衍射光学范畴，光栅结构可更灵活地实现扩瞳，具有较大发展潜力，谷歌、苹果、索尼、三星等大厂均在积极布局。 采用光波导的相关产品包括：雷鸟X3、魅族MYVU、影目INMO AIR 3、Rokid Glasses、Ultralite等。 二. 光学+显示主流方案 AI眼镜主流显示方案包括五种：LCoS、DLP、LBS、Micro OLED、Micro LED。 AI眼镜主流光学方案包括四种：棱镜、自由曲面、birdbath、光波导。 将适配的光学、显示方案相结合，可发挥出1+1>2的效果。 两大未来主流方案：Micro OLED+Bird Bath、Micro LED+光波导。 三. BirdBath、光波导方案市场格局 2022-2023年发布的57款AI眼镜，光波导方案产品共23款，占比40.4%；Birdbath方案产品共18款，占比31.6%。 3.1 BirdBath市场格局 BirdBath方面，主要厂商包括：视涯科技、耐德佳、惠牛科技、水晶光电、欧菲光，其中视涯占据较大市场份额。 3.2 光波导市场格局 （1）光波导模组方面，主要厂商包括：Lumus、舜宇光学、水晶光电、欧菲光、中光学、苏大维格、腾景科技。 水晶光电：国内光学头部厂商，布局Birdbath、衍射光波导、反射光波导；参股全球反射光波导头部厂商Lumus（以）。 （2）细分领域优势企业：鲲游光电（全息光栅波导）、致格科技（衍射光波导）、理湃光晶（几何光波导）、灵犀微光（阵列光波导）。 理湃光晶投资方：比依股份（参股5.37%）、天邑股份（参股1.96%）、紫建电子（领投B轮融资）。 （3）上游玻璃晶圆方面，主要厂商包括：蓝特光学、美迪凯。 蓝特光学：主营光学棱镜、玻璃非球面透镜、玻璃晶圆，玻璃晶圆为光波导片原材料，供应康宁、舜宇、AMS、Magic Leap等客户。 行业