什么构成与平面视觉设计师上表现立体的视觉立体和视觉深度感不同,是从任何角度都可以触

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One包含AR眼镜以及计算引擎、控制手柄共三款产品,拥有数字光场、视觉感知、持久化对象、声场音频、高性能芯片组和下一代交互等特性与HoloLens不同,该款头显采用不同于立体显示的光场显示技术从根本上解决AR设备常有的眩晕问题。

AR眼镜中长期將与手机平台协同发展从专业级到消费级发展路径。手机端AR虽具备成本低、开发便捷、操作简便等特性AR眼镜具备解放双手、沉浸感强、交互性强、用户体验佳等优势。基于此我们中期看好AR眼镜结合手机计算平台的模式由于价格、体验等问题,此前消费级AR眼镜发展较慢今年开始,AR眼镜在专业领域率先兴起我们看好AR眼镜通过手势识别、语音识别、眼球跟踪等多种交互方式,成为独立的小型计算中心茬专业级+消费级市场共同发展。

预计年独立AR设备年出货量由100万件增长至2700万件,市场复合增速达228%光学是AR眼镜整机的核心环节,预计AR眼镜嘚爆发将主要集中在自由棱镜式以及阵列波导式的产品上

光学零组件产业链角度看:水晶光电(3D传感器发射及窄带滤光镀膜、AR光机制造)、联创电子(DOE、衍射屏及3D传感器镜头)、福晶科技(AR光机光学组件)、欧菲光(3D传感器模组)。从ODM整机角度看:闻泰科技(分离式VR设计、高通平台开发支持)、歌尔股份(VR及AR产品开发)

风险提示:3D sensing渗透不及预期,AR眼镜推进不及预期

观察分析员:天风证券电子团队

2017年12月20日丠京时间晚上10点整Magic Leap正式更新了其官方网站,并通过官网发布了旗下神秘AR头显Magic Leap One开发者版本将于2018年发货。我们此前一直看好2018年AR眼镜的机会此次Magic Leap公布AR头显设备,是第一次兑现公司产品此前一直处于概念阶段,经历了四轮融资融资总额达到19亿美元,估值达到近60亿美元

谷謌领投,高通、传奇影业等跟投

阿里巴巴领投摩根大通、摩根士丹利、谷歌等跟投

根据官网公布的消息,Magic Leap One包含AR眼镜以及计算引擎、控制掱柄共三款产品拥有数字光场、视觉感知、持久化对象、声场音频、高性能芯片组和下一代交互等特性:

?        数字光场:产生不同深度的數字光,与自然光无缝融合生成共存于真实世界中逼真数字对象;

?        视觉感知:基于机器学习的视觉感知,传感器套件可以检测表面、岼面视觉设计师和对象从而可以对物理环境进行数字重建;

?        持久化对象:光场对象能够维持在初始位置,不随人体的移动而移动;

?        聲场音频:模拟现实世界声音的传递声音强度会反映物体的远近;

?        高性能芯片组:提供高保真的,游戏质量级别的图形提供笔记本電脑的功率和性能;

?        下一代交互:空间界面包括多种输入模式,包括语音手势,头部姿势和眼动追踪



资料来源:Magic Leap,天风证券研究所


Magic Leap采用的是不同于以Holoens为代表的立体显示技术的另一种显示技术称之为光场显示,其原理是模拟四维光场实现立体感与目前的立体显示技術相比,其最大的优势在于解决了聚散冲突问题即人眼可以选择主动聚焦,不会产生眩晕感但同时光场显示的计算量非常大,因此计算平台轻量化和电池续航能力是一个很大的挑战可以看到在Magic Leap One中配备了一个便携的独立计算引擎,来支持庞大的计算功能


立体显示 全息咣波导光学技术

光场显示 虚拟视网膜显示技术(VRD)

利用双目视差实现立体感

模拟四维光场实现立体感

采用一个半透玻璃,从侧面DLP投影显示是一个二维显示器。

向视网膜利用光纤投影整个四维数字光场

可视角度受限40度左右,沉浸感不强; 采用传统双目虚拟显示技术引起聚散冲突,产生眩晕感

人眼可以直接选择聚焦实现主动选择性聚焦,解决了眩晕的问题

没有大的区别都是空间感知定位技术。使用SLAM技術(即时定位与地图构建)通过各种传感器(激光雷达,光学摄像头深度摄像头,惯性传感器)的融合将得出设备自己在三位空间中嘚精确位置同时又能将周围的三位空间实时重建

计算设备的轻量化;电池续航能力的提升;操作系统对交互的支持;实现触感,手柄硬件等设备升级





3D Sensing 从字面意思理解就是将原来 2D 的摄像头转换为 3D 数据,不仅让成像显得立体更让每一个像素能够除了 x、y 轴数据外,还有 z 轴(罙度 / 距离)数据所以简单的说 3D Sensing 就是原有的摄像头再新增一个测算深度数据的模块。

3D sensing打开多样化应用场景不仅仅包括现阶段大家最关注嘚iphone X人脸识别功能,在此之后的手势识别乃至ARVR融合,带来硬件+软件升级变化才是我们本篇报告关注的重点。

?        应用场景1:人脸识别3D摄潒头拍摄人脸深度信息,相较传统人脸识别方式大幅提升准确率

?        应用场景2:手势识别,利用3D摄像头技术人机交互方式通过捕捉手势變化进行识别处理。

?        应用场景3:ARVRARVR采用3D摄像头技术,1)获取周围环境图像的RGB数据和深度数据进行三维重构;2)实现手势识别、动作捕捉等交互方式。

资料来源:Lumentum天风证券研究所

苹果此次iPhone X 搭载原深感摄像头系统(The TrueDepth camera system),通过这套系统实现3D sensing根据下图可以看到,iPhone X"刘海"部分共囿 8 个传感器包括 5 个常见的传感器:距离感应器、环境光传感器、扬声器、麦克风、700 万像素摄像头,以及 3 个与3D SENSING相关的传感器:点阵投影器、泛光感应元件、红外镜头

图4:苹果原深感摄像头系统

资料来源:SITRI,天风证券研究所

点阵投影器(Dot Projector): 通过将 30,000 多个肉眼不可见的光点(紅外)投影在用户脸部绘制出独一无二的"脸谱"。iPhone X内部的点阵投影器中有一颗VCSEL芯片、一个准直镜头、两片反射镜片以及一个DOE衍射光栅VCSEL芯爿发出的红外光经由准直镜头射出,经过两次反射之后通过DOE形成3万多个红外结构光点射出

红外镜头(Infrared Camera):读取点阵图案并捕捉它的红外圖像,然后将数据发送至 A11 仿生芯片中的安全隔离区确认是否和已知的"面谱"匹配。

泛光感应元件(Flood Illuminator):借助不可见的红外光线即使在黑暗中也能识别用户的脸。在iPhone X中VCSEL芯片起到泛光感应(发射红外光)的作用,与距离传感器及一颗控制芯片被封装在一起

图5:点阵投影器結构原理


图6:泛光感应元件所在模组结构



Depth)摄像头来追踪五十多个面部动作并进行实时处理。有十二款表情可以进行这样的个人定制比洳熊猫、独角兽等表情。用户录制一段视频再上传软件将用户面部表情数据和动物结合,看起来就像真的动物在做表情那样



资料来源:苹果,天风证券研究所


今年iphone X和其人脸识别平台给了3D SENSING应用足够多的关注但是实际上一系列搭载3D SENSING产品已经面向市场。最早的3D SENSING应用为微软在2010姩11月面向XBOX游戏平台推出的Kinect体感设备它实际上是利用其搭载的3D SENSING系统,通过即时动态捕捉、影像辨识、麦克风输入、语音辨识、社群互动等功能让玩家摆脱传统游戏手柄的束缚通过自己的肢体控制游戏,并且实现与互联网玩家互动分享图片、影音信息。以下图为例用户通过XBOX,即可实现在家中打沙滩排球的效果

资料来源:Zaker,天风证券研究所

1.4.1. 游戏机的用户是千万级手机的用户是十亿级

Kinect XBOX每年的销量在千万級,而智能手机的用户在十亿级以上我们看好智能手机通过搭载3D SENSING,融合AR后打开AR更广阔的成长空间

目前我们看到除了苹果ARKIT外,2017年8月安卓掱机也推出了相应的AR方案:谷歌的AR CORE即基于安卓平台的AR SDK。继苹果之后安卓手机AR普及也将是大趋势。暨谷歌自己的手机PIXEL系列搭载AR CORE后三星囷谷歌也宣布了一项合作,将谷歌的增强现实开发平台ARCore引入三星Galaxy智能手机系列

图10:各代游戏主机的出货量和平均售价

资料来源:Trendforce,天风證券研究所

资料来源:谷歌、微软、Intel、XBOX官网等天风证券研究所

2.1. 3D 摄像头技术方案分类

目前 3D Sensing 市场上有三种方案,成熟度按照从高到低顺序排列为:结构光、TOF 和双目其中最成熟的结构光方案已大量应用于工业 3D 视觉领域,而 TOF 方案已出现在 Google 的 Project Tango 方案中双目由于算法开发难度高,在鈈在乎功耗的机器人、自动驾驶等新兴领域应用较多

结构光方案通过激光的折射以及算法计算出物体的位置和深度信息,进而复原整个彡维空间其原理是通过发射特定图形的散斑或者点阵的激光红外图案,当被测物体反射这些图案通过摄像头捕捉到这些反射回来的图案,计算上面散斑或者点的大小跟原始散斑或者点的尺寸做对比,从而测算出被测物体到摄像头之间的距离

TOF系统是一种光雷达 (LIDAR) 系統,可从发射极向对象发射光脉冲接收器则可通过计算光脉冲从发射器到对象,再以像素格式返回到接收器的运行时间来确定被测量对潒的距离TOF系统可同时获得整个场景,确定3D范围影像利用测量得到的对象坐标可创建3D影像,并可用于机器人、制造、医疗技术以及数码攝影等领域的设备控制

图12:面光源结构光一次性扫描获取深度信息


图13:TOF利用相位差计算获取深度信息


资料来源:谷歌、天风证券研究所


該方案使用两个或者两个以上的摄像头同时采集图像,通过比对这些不同摄像头在同一时刻获得的图像的差别使用算法来计算深度信息,从而多角三维成像

3D视觉三种方案各有优缺点:双目立体成像方案软件算法复杂,技术还不成熟;结构光方案技术成熟功耗低,平面視觉设计师信息分辨率高但是容易受光照影响,识别距离近;TOF方案抗干扰性好识别距离远,但是平面视觉设计师分辨率低功耗较大。比较结构光和TOF两种方案综合来看,结构光方案更加适合消费电子产品前置近距离摄像可应用于人脸识别、手势识别等方面,TOF方案更加适合消费电子产品后置远距离摄像可应用于AR、体感交互等方面。

表5: 3D视觉三种方案比较


单相机和投影条纹斑点编码

极短(mm)至中等(4-6m)受光斑图案限制

短距离(不足1m)至长距离(10m),受光源强度限制

中等依赖于两颗摄像头的距离

容易受光照影响,强光照下不适合

总體性能好但是平面视觉设计师分辨率低

昏暗环境,特征不明显中不适合

PrimeSense、英特尔、谷歌、奥比中光

意法半导体、英飞凌、微软、TI、舜宇

資料来源:Primesense英飞凌,奥比中光等天风证券研究所整理

2.2. 3D 视觉应用方案群雄逐鹿

基于结构光、TOF、双目三类技术路线,各大厂商分别推出了各自的3D视觉应用方案主要国内外玩家包括:

目前苹果采用的是AMS(Heptagon)的方案搭载自己的CPU,模组为LG和Sharp我们认为,未来随着国产安卓机在3D视覺功能方面的跟进将可能采用高通&Himax/Mantis的方案,其他摄像头模组厂商会参与

表6:国产安卓机型未来可能采用的3D解决方案

高通提供核心算法,Himax提供晶圆光学传感,驱动和模块集成技术

三款基于Spectra ISP图像信号处理芯片的摄像头模组产品

面部识别、物体3D重建与制图

Mantis提供3D建模算法及校对调试,欧菲光提供硬件系统设计及量产

近红外激光源红外摄像头及RGB摄像头

智能手机及其他移动终端,VR/AR/MR产品机器人,3D扫描仪专业3D攝影机等

舜宇提供光学组件、模组制造,AMS提供传感器、VCSEL、WLO

3D感测解决方案的开发销售

资料来源:AMS、VCSEL、舜宇等天风证券研究所整理

ISP芯片的模組:前置iris生物识别模组、入门级计算机视觉摄像头模组、高端计算机视觉摄像头模组,DOE和WLO采取Himax的方案9月高通宣布与Himax合作,开发商业化高汾辨率低功耗3D深度感测解决方案,专为3D重建移动设备的场景感知和虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术等应用而设计我们预期高通与Himax合莋将加速安卓端3D sensing渗透提速。


图15: 高通与Himax合作推出3D摄像头模组


资料来源:高通天风证券研究所


资料来源:Himax,天风证券研究所

入门级计算机視觉摄像头模组包含两颗摄像头通过两个摄像头的角度差来拍摄两幅图像,最后重叠算出来物体到摄像头的距离。其优点在于功耗低不需额外光源;缺点是暗光下受到影响。

高端计算机视觉摄像头模组包含红外发光器、IR 摄像头及RGB 摄像头通过红外发光器发射出一束光,形成光斑再通过IR 摄像头读取该图案,并对点状图在物体上发生的扭曲、以及点与点之间的距离进行计算再加上RGB图像,结合起来构成3D模型其优点在于黑暗中效果也很好。

图16: 高通入门级计算机视觉摄像头模组


图17:高通高端计算机视觉摄像头模组



Mantis的方案目前大部分尚处於TBD阶段其中LENS部分由欧菲光自行设计,样品已经完成验证从方案披露的大致结构我们可以看出,Mantis的方案只使用了一个镜头

》(US8208719),我們可以大致推测该方案使用编码结构光技术,通过将编码图案投射到测量场景中并在与投影方向成一定角度的位置用摄像机摄取场景嘚投射图像,通过投射图像与编码图案对应点的匹配获取三维信息



资料来源:天风证券研究所


资料来源:Mantis,天风证券研究所

图20: Mantis/欧菲光投影结构方案


图21:高通/Himax结构光方案



TOF(Time of flight)相较结构光需要额外的计时装置和驱动器但核心零部件基本一致。我们以结构光方案来阐释3D SENSING 结构:

结构光3D摄像头主要硬件包括四部分:红外光发射器(IR LD或VCSEL)、红外光接收装置(IR CIS或者其他光电二极管)& 可见光摄像头(Vis CIS)、图像处理芯片其与传统摄像头在硬件上最大的不同是前端引入了VCSEL模组。

以下图表示3D摄像头的成像原理:首先红外激光发射器发射出近红外光经过人掱或人脸的反射之后,被红外图像传感器所接收这个图像信息用来计算人手所处的位置(Z轴);同时,可见光图像传感器采集二维平面視觉设计师(X与Y轴)的人手信息(Vis Light);两颗图像传感器的信息汇总至专用的图像处理芯片从而得到人手或人脸的三维数据,实现空间定位

3D sensing供应商上游环节有红外传感器、红外光源、红外滤光片、镜头等,中游包括传感器模组、摄像头模组等下游为终端厂商。我们认为核心环节包括:红外发射、接受、图像处理芯片和系统组装判断3D SENSING产业链兴起将给国内企业带来发展机会。

国内企业在组装制造及原材料環节具备优势如VCSEL制造环节的三安光电、红外接受部分窄带滤光片供应商水晶光电、具备3D SENSING组装能力的水晶光电、欧菲光、舜宇光学、联创電子等。


意法半导体、三星电子、Sony、豪威、AMS、松下、三星

意法半导体、英飞凌、德州仪器、英飞凌、恩智浦、高通

红外光源(VCSEL)

Lumentum、II-VI、Finisar(设計);稳懋、宏捷科(制造);联钧、矽品(封测)

光迅科技(设计)、三安光电(制造)

欧菲光、舜宇、联创电子、丘钛、信利


3.移动AR打開行业应用空间AR眼镜空间广阔

3.1 AR眼镜发展呈现轻量化趋势,商用成熟度高

AR眼镜经历了从普通手机+软件到独立眼镜AR的发展历程从设备来看,呈现轻量化、便携化的趋势从谷歌眼镜开始,逐渐从实验室走进现实

图47:AR眼镜发展历程


图48:AR眼镜轻量化趋势



AR产品主要由硬件+软件产品构成,软件产品由硬件产品衍生根据Digi-capital预测,至2020年全球AR市场将达1200亿美元是VR市场规模的4倍,其中AR硬件市场规模占比超过1/3预计未来1-3年将囿大量AR硬件被推向市场。其中AR眼镜凭借其商用成熟度高、下游应用多样、轻量化的特点,将成为最重要、应用最广泛的产品


图50:主流AR產品分类


资料来源:Digi-capital,天风证券研究所


资料来源:IDC天风证券研究所

3.2. AR眼镜中长期将与手机平台协同发展

我们判断移动端AR凭借其1)add on 成本低;

3)基于人们熟悉的手机操作体系,会加速AR软件生态的建立

然而手机实现AR功能毕竟尤其局限性:

1、沉浸感差,主要受手机尺寸限制即便換成IPAD,视角仍然局限再屏幕范围内

2、配合度差,无法彻底解决双手束缚需要手举着手机完成操作。手机AR很难真正完成手势控制

故我們认为手机AR将局限再轻量级的AR应用,如游戏、电商等等沉浸式的AR体验用手机并不合适。

AR眼镜相对于手机AR其优点非常突出:1)可以解决雙手,大大改善用户体验用户和AR设备交互性大大提升;2)用户沉浸感更强,游戏、工作体验更好

图51:手机AR需要举着手机操作,且视角局限在手机屏幕内


图52:AR头盔彻底解放双手同时沉浸感更强


资料来源:谷歌,天风证券研究所


中长期看好AR眼镜结合手机计算平台的模式掱机AR主要作为轻量级的AR应用,实现AR小游戏、AR电商等等功能作为AR的移动端体验渠道,让更多的手机用户了解、体验AR同时丰富AR的软件应用場景,为AR眼镜普及打下良好基础

AR眼镜打开深度C端+B端应用场景:而AR眼镜一方面,可以满足重度AR C端消费者需求承载照相、屏幕显示、游戏、社交等功能。现在AR眼镜难以普及的很大一部分原因还是软件端配套不完善我们认为伴随手机AR 开放平台(ARKIT+ARCORE)打开软件市场,软件市场逐步成型对AR眼镜也将有极大的销量促进作用;另一方面,AR眼镜在工业、军事、医疗等企业级应用上前景广阔

图53:手机和眼镜AR定位不同,協同发展

谷歌眼镜已经推出商业应用版本:谷歌今年7月推出谷歌眼镜企业版谷歌眼镜企业版专注于改善工人的工作效率。比如一个带着穀歌企业版眼镜的工人只要通过看向一类零部件就可以快速鉴别出零部件的种类、状态、维修日志等所有有价值的信息,大大提升工人嘚工作效率研究机构Forrester Research预计到2015年,将会有1440万美国工人装配AR眼镜工作

图54:谷歌眼镜企业级应用版


图55:AR在工业机械领域应用



图56:AR设备再TO C端成長机会

资料来源:IDC,天风证券研究所整理

3.3. AR眼镜在专业领域率先兴起

近年来包括Microsoft、Dell、索尼、Asus等全球消费电子龙头都曾推出过AR眼镜包括Amazon和苹果也在积极推进包含3D图像识别技术带眼镜产品。

但是此前专业级AR头衔设备在消费 级市场可谓举步维艰:最受资本关注的Magic Leap技术不成熟始终鈈能推出正式 的产品;Meta 2作为一款需要连接电脑的AR头盔,线缆极大地限制了使用场景今 年出货量预计不会超过1万部;眼镜类产品如国内一體式眼镜0Glass售价近2万元, 发售至今未销量超过1000台Google Glass去年销量也仅有4万台;而当前市面上 体验最强大的微软HoloLens一体式头显,重量大视野窄,续航短因此不能长时 间使用,同时近3000美元的售价也相当昂贵主要面向B端用户,去年销量也不过3 万台总而言之,专业级AR当前很难起量絀货量尚不及VR,没有涌现出任何一 款标杆级设备

专业级AR头显在消费端发展较慢,主要原因包括1)如"聚散冲突"、 视角问题、计算能力等現有的产品仍不能达到消费者所预期的"虚实完 美结合"效果,加上专业级AR较贵难以被消费者普遍接受;2)专业级VR移动性差,应用非常窄價格贵,续航短再消费端市场很难打开。

3.3.1. 今年开始AR眼镜在专业领域率先兴起

2017年以来,AR眼镜行业新闻不断企业融资方面,ODG、Lumus、Digilens三家海外AR眼镜解决方案商以及国内的影创科技、Realmax、珑璟光电、亮亮视野、Oglass先后获得新一轮融资;5月份,微软AR眼镜Hololens正式在中国开启销售;苹果公司发布的AR平台ARkit被认为是为下一阶段研发AR眼镜铺路;而6月下旬曾被认为进军市场失败的谷歌眼镜,也完成了两年多以来的首次软件更新

峩们汇总了今年国内外推出的部分主流AR眼镜产品,有别于前几年消费级AR定位(如Google Glass一代产品)我们发现今年推出的AR产品很多开始标榜"专业級应用":前文已经讨论了Google Glass专业版眼镜,面向制造业物流,现场服务和医疗保健等专业应用此外我们看到爱普生新机器BT350面向博物馆、工業等行业应用;枭龙科技Techlens T2面向智能安防、智能医疗、智能仓储物流、智能巡检等行业应用;OGLASS推出OGLASS PRO2这款面向商用级产品。

表16:今年发布的部汾代表AR眼镜产品

行业应用如博物馆,工业维修等;其他如观影等

行业应用智能安防、智能医疗、智能仓储物流、智能巡检

面向工业级B端产品,涉及多个工业领域


已经在数家大型企事业单位投入使用以医疗和IT领域为主



面向制造业,物流现场服务和医疗保健等


资料来源:各大公司网站,天风证券研究所

从产品形态上看商业级AR价格更高,但是性能也更强与此同时牺牲了一部分便携性和续航,大大改善AR專业应用领域的工作效率我们看好AR产品再专业级市场率先普及。

图57:AR设备商业级应用广泛

3.3.2. AR应用爆发+交互方式变化带动消费级AR发展

长期来看伴随移动端AR设备打开AR应用市场+AR头显价格下降+质量提升,AR头显设备在移动端同样空间广阔基于摄像头的人工智能识别、SLAM空间感知及自嘫语言类的交互能力,都将颠覆原有PC/智能手机的虚拟桌面交互让AR眼镜成为用户黏性更强的移动终端,并基于工作、娱乐场景为开发者們带来更大的想象空间。

图58:交互方式的变化

我们看好AR眼镜通过手势识别、语音识别、眼球跟踪等多种交互方式成为独立的小型计算中惢,大幅革新用户与智能终端的交互体验在专业级+消费级市场共同发展。IDC预计年独立AR设备年出货量由100万件增长至2700万件,市场复合增速達228%

图59:ARVR硬件出货量及增速

资料来源:IDC,天风证券研究所

3.4. AR光学:核心环节波导技术是未来趋势

3.4.1. 光学环节是AR眼镜整机核心部分

AR眼镜主要由操作系统、处理器、光学组件、摄像头和传感器、存储器几部分构成,作为头戴式设备光学环节对于AR眼镜尤为重要,对显示视野、分辨率、刷新率、延时、眩晕、定位跟踪精度等都提出了较高的要求

从成本拆解来看,以Hololens为例其主要硬件是全息处理模块、2个光导透明全息透镜、2个LCos微型投影以及6个摄像头,其中光学环节(包括透明全息透镜和高清光引擎)的成本占比接近50%是整机的核心。



资料来源:EEPW天風证券研究所


3.4.2. AR光学技术经历四代发展

从技术路线看,AR光学技术经历四代发展:离轴光学--->棱镜光学--->自由曲面棱镜--->波导(分为阵列波导和全息波导)四代技术镜片厚度递减、视场角递增、技术壁垒及成本递增。

表17:四代AR光学技术


资料来源:Magicleap等天风证券研究所整理

离轴光学是AR堺的"古董"技术,其实质在于以自由曲面的设计再加上对偏振分光器的简化而成,能够在很大程度上扩大视场角以Meta 2为例,能够扩大到90°,其弊端在于体积很难缩小,这项技术很久之前就被运用在了军方飞行员的头盔上。

棱镜技术是第一代商用AR眼镜——Google Glass所使用的技术使用該类技术的AR眼镜侧面会伸出一块偏振分光器玻璃块到眼睛前方位置,用于把侧面的微显示器投影的信息通过偏振分光膜反射到人眼中同時外界光线的一半也会以同样的光路进入人眼,产生所谓的叠加感这类眼镜的厚度和显示区域尺度上呈正比。

自由曲面棱镜技术是为了削减棱镜技术局限性带来的影响而推出的在设计的过程中通过精密的计算,把原本的偏振分光器立方体表面做成弯曲的表面甚至偏振汾光膜层也做成弯曲的,最大程度地利用每一个位置的分光效果就能够扩大显示的范围和视场角,同时不产生体积上的夸大

波导技术嘚产生是为了解决光线的横向传输问题。前几代方案中因为光线宽度的制约影响到了镜片厚度,波导技术利用光线在镜片内的全反射茬实现光线的横向传输的同时减少对镜片厚度的要求。再根据光线选择处理手段(偏振分光膜和光栅)波导技术又可分为阵列波导和全息波导,全息波导技术相对不成熟成本也更高。

图62:光在平板波导中的传播

资料来源:EEPW天风证券研究所

统计国内外主流VR眼镜厂商技术蕗线我们可以发现,目前国际主流大厂很多已经开始采用波导技术国内厂商仍以第三代为主,灵犀、珑璟已有阵列波导产品的布局其主要原因在于自由曲面棱镜目前制作工艺已经较为完善,良品率高成本正逐渐降低,性价比高;而波导技术由于其纤薄的显示镜片制作笁艺难度较大成本偏高,其应用也会相对受限

天风电子团队认为,产品的大规模应用和附加功能的集成要以AR眼镜整机制造水平提升、荿本降低、计算能力和续航能力提升为前提考虑到全息波导技术仍不成熟,预计AR眼镜的爆发将主要集中在自由棱镜式以及阵列波导式的產品上

表18:国外主流VR眼镜厂商

制造业、物流,现场服务、医疗

博物馆、医疗、物流、工业

资料来源:IDC、虚拟现实联盟网天风证券研究所

表19:国内主流VR眼镜厂商

工业、游戏、教育、医疗

工业、游戏、教育等C端、B端

工业、军事、教育、物流等B端

智能安防、医疗、物流、巡检

資料来源:IDC、虚拟现实联盟网,天风证券研究所

3.5. AR声学:骨传导技术受关注

顾名思义骨传导是指声音通过头骨、颌骨传导到听觉神经,引起听觉的一种声音传输方式日常使用的耳机主要是通过空气传导的方式将声波传到耳朵里(也会有小部分骨传导),这个过程中外界噪喑形成的干扰会比较大而骨传导耳机则不同,它通常通过颅骨传到听觉中枢传输过程中几乎没有杂音,即便是很小的声音也可以被听箌声音传递的效率更高,对耳道的伤害也减轻适合于听力受损人群的使用。

此外骨传导耳机通常采用耳挂和后挂式设计,佩戴时振動单元位于太阳穴附近由于使用时耳朵是完全开放的,不会影响到正常听觉


图64:骨传导耳机的佩戴方式


资料来源:Google,天风证券研究所


資料来源:中关村天风证券研究所

骨传导技术此前一直在军事和医疗领域有所应用,第一次受到大众关注是2013年1月谷歌获得了骨传导耳機的专利,这个名"Wearable Computing Device with Indirect Bone-Conduction Speaker"的专利表明Google Glass会采用这一技术以满足用户佩戴时避免使用分离耳机的需求。

图65:谷歌获得骨传导耳机专利

资料来源:Google忝风证券研究所

由于骨传导技术声音具备传输效率高、受噪声影响小、适用人群广、私密性佳、不影响正常听力等特性,包括Google在内的多款AR眼镜采用骨传导技术作为其音频传输方案有消息称,苹果将推出的新一代Apple Glass也将采用骨传导音频传输方案

本文资料来源:内容节选自2017年12朤21日天风证券研究所已公开发布研究报告,《3D识别到AR眼镜从输入到输出的创新之路》,具体报告内容及相关风险提示等详见完整版报告

报告分析师为天风电子团队:

潘暕 SAC 执业证书编号: S5

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