1200 nits/lm 全彩、2000 nits/lm 单绿,尼卡光学两款体全息方案押注消费级

全彩体全息做到0.8mm,尼卡光学瞄准消费级AR眼镜。

作者|小鼻嘎

编辑|山子

光博会期间,尼卡光学放出两款体全息光波导新品。

一款是「星耀」,首款消费级全彩体全息光波导;另一款是「星越」,第二代单绿高亮体全息光波导。星耀视场角27°、光效1200 nits/lm、厚度0.8mm、重4.5g;星越视场角30°、光效2000 nits/lm、厚度0.6mm、重3.1g。

星耀与星越新品参数对比

对AR眼镜,这些数字在众多方案中算不上极致;但放在"全彩""单绿旗舰"后面,分量就不一样了。

体全息此前几乎没人真正量产过。但对尼卡光学,这不是第一次将体全息应用落地——单绿星芒已量产装进NIMO,凭不到30克的超轻薄形态倍受关注。如今从单绿进化到全彩,甚至实现了可装机、可交付。

"全彩"不是一个概念,而是一个能被量产、被戴到消费者脸上的现实。尼卡光学要做的,不是证明体全息有多先进,而是把这条被认为走不通的路,第一次真正铺到产品上。

全彩实拍效果

星耀与星越:两套消费级答案

这件被喊了很多年"难实现、难量产"的事,尼卡光学拆成材料、工艺、设备三样。三者环环相扣,缺一不可。

这条路线的起点,是公司成立第一年就定下的判断:资源要压到一条路上,而非阵列、SRG、体全息三条路径都做。

这一判断让尼卡光学此后四年专注于体全息这一条技术路线。

在材料上尼卡光学并行开发光致聚合物和HPDLC:前者用于NIMO与车载,星越、星耀沿HPDLC迭代,下一代PVG也已布局。

体全息的挑战集中在材料端,全彩又进一步放大了这一难度。

材料决定了设计自由度。星耀新一代HPDLC材料把折射率调制度推到0.18。在材料适用厚度下,折射率调制度本质是衡量光被利用效率的光效参数,值越大光效越高;达到0.18后,单角度光利用率峰值接近100%。

材料的另一道关是色度。早年体全息偏黄会吸收蓝光,尼卡光学从源头选用低色度原材料,让全彩镜片做到基本通透。

材料这一关过了,才是工艺。

全彩要同时处理RGB三个波长,对涂布均匀性和曝光能量匹配要求更高。

2023年尼卡光学一整年只做材料,2024年转攻工艺标准与量产一致性。

设备方面,尼卡光学改用半导体光刻的掩膜曝光,稳定性与一致性比传统双光束干涉更好。这套设备市面上没有现成的,是尼卡光学在天津产线上自己攒出来的。

最终建成全球首条百万片级体全息波导片自动化量产线,年产能130万片,成为国内首家实现全栈自主研发、规模化量产及商业化销售的企业。

自动化产线实拍

0.8mm 连同 27° 视场角、1200 nits/lm 光效,第一次给"消费级全彩体全息"立下可衡量的标准。它回答的不只是"能不能做出来",更是"做成什么样才算数"。

「星越」这条线,尼卡光学从消费级需求倒推。

开发星芒时,客户比特幻境的产品NIMO要求将整机压到30克以内,所以必须选择更小的屏幕;但是屏幕小了光效不够,只能倒逼波导光效往上提。尼卡光学半年内将星芒的光效从600nits/lm提到了1500nits/lm,星越则更是达到2000nits/lm,视场角30°、厚0.6mm、重3.1g,所有参数都在现有条件下拉到了极致。

光效高了,能配更小光机、更小电池,整机更薄、更像普通眼镜,续航也撑得住。2000 nits/lm时,光机只需要1流明入眼亮度就到2000nits,这对于降低功耗起到了重大的作用。尼卡光学没去卷最大视场角,而是先把单绿光效推到当前公开参数的较高水平。

星越预计今年第四季度、大概率11月导入量产,目前仍以小批量开发为主,工艺标准还需进一步收缩。以“越”命名,即希望全面超越而非单参数领先。

星越的取舍,回答了消费级AR最朴素的追问:什么样的镜片,用户才愿意天天戴。光效、厚度、重量,台面上是数字,台面下是用户戴不戴那副眼镜的决定因素。

把两款产品放到一起,尼卡光学对"消费级"的定义就清楚了。

在尼卡光学定义里,AR眼镜参数单绿10个、全彩11个维度,涵盖视场角、光效、均匀性、对比度、MTF及穿戴的重量、厚度、彩虹纹、光栅可见性、漏光等。消费级产品一定关注佩戴体验与日常存在感。

这些参数几乎处处此消彼长,可以说市面上阵列、体全息、表面浮雕,包括体全息,没有任何一种光学方案能将十多个参数全面平衡,所以其中都是基于需求进行调整和取舍。尼卡光学的做法是先调整对体验影响大的参数,再平衡其它。星耀先守光效、再压光栅可见性与漏光,靠体全息的选择性将光导向人眼。

未来,尼卡光学计划将FOV从30度进一步提升到40-50度,并同步把重量压下来。

光栅可见性与漏光,是星耀要额外花心思的地方。体全息的角度选择性和波长选择性,能很好地控制漏光,并抑制光栅可见性,让镜片看起来更像普通眼镜。

体全息光刻是无压印的,没有力的作用,所以基底能做得比SRG 更薄。据了解尼卡光学当前的体全息波导已实现 0.8mm(星耀,4.5g)与 0.6mm(星越,3.1g)两种规格的厚度,未来还将向0.4mm 厚度继续推进,将整片镜片控制在3g 以内。

此外,体全息光波导还有利于实现多种框型,可横向拓展多种品类、框型、款式,前提是器件做小、做到无感,更契合眼镜时尚化方向。波导片作为前框核心光学元器件,厚度重量直接决定了整机薄厚。

目前光机的选择上,尼卡光学主推Micro-LED。从消费级视角,Micro-LED在低功耗、重量、体积特别是亮度上最有优势。尼卡光学采用0.06英寸Micro-LED,可以实现极小体积,当然这对于整个光机的光效提出了更高的要求。所以这两者需要一起迭代,全彩才稳。

把「星芒」、「星越」、「星耀」放一起看,尼卡光学在回答同一个问题:当AR眼镜从尝鲜走向日常,镜片该往哪个方向打磨。参数从来不是终点,让用户愿意戴、愿意长期用,才是消费级的本意。

材料与基底,尼卡光学的底层布局

对尼卡光学来说,材料不是供应链上的一个环节,而是体全息材料研发投入贯穿公司成立以来的每个阶段。这种对材料的执着,从公司起步就开始了。

公司2022年成立后,2023年一整年只做材料开发,试了几千个配方才解决底层材料性能问题。这一过程并非单纯靠堆量试错,而是建立了一套覆盖可实现性、光学性能、工艺性能和老化性能的多维度评估框架——材料的最终可用性,取决于它能不能同时撑住量产、光学表现、制程兼容与长期稳定性,而不是单一指标好看。

单绿光波导「星越」实拍效果图

从材料出发,尼卡光学在初期就避开了银盐干板。这个体系在消费级产品上存在天然瓶颈:曝光灵敏度、环境稳定性、批量一致性都难以满足量产要求。

对一家成立不久的团队来说,把资源集中在更可能形成突破的方向上,是它在材料端能走出不同路径的起点。

基底选择上,尼卡光学目前以玻璃为主。对消费级AR来说,尼卡先通过光学和材料体系优化,在性能、可靠性和成本之间取得平衡,是更现实的路径。

从光致聚合物到HPDLC再到PVG,尼卡光学在材料上的每一次取舍与突破,都是朝着更务实的方向——让体全息不仅能做出来,还能低成本、稳定地做出来、卖出去。尼卡光学用实际行动证明了路径的可行性,扩宽光波导矩阵探索新路径的同时,也坚持以落地为导向的战略,保证产品性能,并成功获得市场上众多客户的认可,如即将量产上市的NIMO、形意智能等品牌都采用了尼卡的量产方案。同时,今年成功投产的位于天津的全球首条百万级体全息光波导量产线,为产品交付提供了坚实的保障。

另一方面,把视角拉到更长的产业周期,材料的每一步取舍与突破,最终要回答的是体全息能不能真正走进消费级主流。首先从最核心的规模化要素——成本上,体全息全彩和单绿高亮光波导相较其他技术路线均具备更高的成本优势。

更关键的是批量化:尼卡光学在体全息的材料、工艺到设备已打通全栈自研,广州和天津两条产线年产能达到130万片,自动化量产线已经跑顺,路线本身就比依赖精密压印的工艺更易规模化复制。尼卡光学在材料端的盘算,既是技术选择,也是在为体全息的消费级量产与普及铺路。

写在最后

全彩真正落地,大概率要等到明年。光效上,尼卡光学还有更远目标:目前体全息光波导光效能做到1%以上,下一步突破2%,配合更小的光机与电池,让全彩眼镜真正轻下来、续航撑得住。

尼卡车载AR-HUD产品效果演示图

2026年,是AR眼镜从成熟单绿向消费级全彩过渡的一年。

过去,AR眼镜品牌最纠结的成本和光效问题正在被更加成熟的体全息波导书写全新答案,以尼卡光学为代表的一众上游光学厂商正在共同突破全彩AR眼镜的“样品”阶段。

预计2028年前后,全彩AR眼镜方案将会越来越多地出现在消费市场,届时也将快速推动AR眼镜产业向新消费电子品类的进一步转型升级。

声明:本文为维科号作者发布,不代表维科号立场。如有侵权或其他问题,请及时联系我们举报。