MicroLED 是未来微显示屏主流技术路径优势明显!从用户体验角度上,光机显示需要考虑的技术指标主要有像素密度、亮度、对比度、光谱纯度;从量产和设计角度上需要重视的则是尺寸和成熟度。综合考虑各项指标,业内商业化已成熟的几项技术中,MEMS、LCOS 综合评价较高。 其中 MEMS 对于微振镜、激光器等芯片要求较高,但主要专利和技术掌握在 TI、 英飞凌、Colorchip 等公司手中,除了微软外,参与研发的公司还有德国 OQmented、 国内英唐科技等。目前 LCOS 已具备较高的商业成熟度,除了 AR 光机外,也广泛应 用于车载 HUD、光通讯、光计算等新兴领域。全球范围内,索尼目前是 LCOS 技术最 主流的供应商,其次有中国台湾的 himax、Liteon 等,国内的芯视元、韦尔股份旗下豪威 科技也有布局。 https://t.cn/A6XY9HN8

MicroLED 具有像素密度高、高对比度、高亮度等优势,非常适合作为小尺寸的 AR 光机。但目前 MicroLED 还存在磊晶技术瓶颈、LED 晶粒的巨量转移良率、封装 测试成本等量产困难,仍未实现在面板显示领域的规模商用。国内三安光电通过定增 重点布局 MicroLED 芯片产能;京东方等主要面板厂商也在加紧研发 MicroLED 技术; JBD 主要研发用于 AR/VR HUD 近眼显示的 MicroLED 微显示面板。 虽然硅基 OLED 具有亮度低、光谱纯度低等主要缺点,但主要优势为尺寸小、对 比度高,如果用于 VR/AR 一体机(MR 设备),对于亮度要求可能降低,因此从时间 表上也会成为部分主流厂商在近期推出新品时会考虑的技术。

光波导方案在清晰度、视场角、体积和光线穿透性方面具有优势,是 AR 眼镜中 最佳的光学实现路径。AR 成像由显示模组投射图像,通过耦合光学元件进入镜片中。 在成像原理上,又分为传统几何光学和光波导技术路线。其中传统光学主要基于光学 反射和折射,有棱镜、自由空间、Birdbath 等几种主流方案,虽然色彩还原度高,但 视场角较小、镜片相对厚重。基于波导技术的 AR 眼镜,由显示模组、波导和耦合器 三部分组成。其原理是耦入区域将微投影光机的光束耦入到波导片中,使得光束满足 在波导片中全反射传播的条件,耦出区域用于将全反射传播的光束耦出波导片并传到 人眼。基于综合性能和规模量产优势,业内普遍认为未来 AR 眼镜中光波导技术将成 为主流。Yole 预测,波导技术在 AR 设备中的渗透率将从 2021 年的 38% 逐步提升 至 2027 年 99%。

根据制造工艺,光波导技术分为几何光波导(ROE)、衍射光波导(DOE)和全息光波导(HOE)三种。几何光波导(又叫阵列光波导)通过阵列反射镜堆叠实现图 像的输出和动眼框的扩大(俗称“扩瞳”),这种技术使用传统几何光学耦合光线,色 彩还原度、亮度等极佳。但由于基于几何波导传播的光通常是偏振的,导致镜面镀膜 层数繁多,镜面阵列的胶合和波导切割对一致性要求也很高。ROE 代表光学公司是以 色列的 Lumus,国内的灵犀光子、Optivent 等。

衍射光波导中,传统的光学结构被平面的衍射光栅(Diffractive Grating)取代。根 据衍射光栅的制作工艺,又分为表面浮雕光栅衍射波导(DOE)和全息光栅衍射波导 (HOE)。表面浮雕光栅波导制作难度较高,但得益于光通信行业中技术积累(例如 AWG 在石英晶圆上的波导光刻工艺),技术已较为成熟,设计难度主要在微纳米衍射 光栅的物理光学仿真设计。目前微软的 HoloLens1&2、Magic Leap 等行业级明星产 品都采用了 DOE 波导技术。全息光栅衍射波导制作工艺更为高效(不需要模具),利 用激光双束干涉在材料内部曝光形成“明暗干涉条纹”,但制造参数需要经过大量实验 获得,无法通过光学分析反推,所以研发难度较大,采用 HOE 技术路线的主要有 Digilens、Akonia 以及国内的三极光电、光粒科技等。

衍射光波导技术通过明星级产品量产证明可行性,缺陷主要为色散,可以通过多 层光波导等方式解决。衍射光波导技术已通过 HoloLens 一代和二代、Magic Leap One 等多家明星产品证明消费级产品大规模量产可能性。由于不同波长的光衍射角度 不同,衍射光波导最大的劣势是“色散”,也就是说使用者在观看时会出现彩虹效应。 为了改善色散问题,可以将红绿蓝三色分别耦合到三层波导里面,每一层衍射光栅都 只针对某一个颜色优化,也可以通过采用色谱更纯的光源减轻(如 HoloLens2)。但多 层波导制作无疑增加了成本,如何使用一层光栅作用于 RGB 三色并实现 FOV 优化是 业内主要挑战。

综合性能和成本,我们认为衍射光波导(DOE)将成为消费级 AR 光学主流技术。 根据 Yole 的数据预测,2023 年全球衍射光波导晶圆(包括 DOE 和 HOE)市场价值 为 1.1 亿美元,而 2027 年将增至 17.3 亿美元,随着量产工艺的迭代,镜片成本的下 降将带来衍射光波导渗透率的提升和 AR 眼镜出货量增加的正向循环。其中,DOE 市 场规模目前稍高于 HOE,并将以更快的 CAGR 增长,这意味着 DOE 很有可能成为消 费级 AR 眼镜放量后的主流技术,而 HOE 也会在一些品牌得到应用。虽然 ROE(几 何光波导)技术成本较高,但具有更佳的色彩还原度,因此在一些专业级高端产品中 也将得到应用。 晶圆成本在衍射波导模组的成本占比约为 50%-75%(取决于良率和制造费用), 据此,我们测算全球衍射光波导镜片市场规模 2023、2027 年分别为 2.2 亿、23.1 亿 美元,在 AR 眼镜材料成本中占比分别为 15.2%、10.6%,衍射光波导镜片将成为 AR 产业链投资中不可忽视的重要环节。

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LINDBERG 专卖店信息
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上海店:上海港汇恒隆广场一层110A店铺
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LINDBERG 林德伯格
丹麦皇室御用品牌LINDBERG作为全球顶级专业眼镜品牌,其产品处处彰显其独特风格:每一副眼镜均遵循极简主义设计,摒弃螺丝、铆钉及其它传统焊接零件,革命性的创新工艺带来超乎寻常的轻便。凭借屡获殊荣的独特设计和技术的不断创新,迄今已获得逾百项国际顶级设计大奖。
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【极致专注!山西戴德测控十三年只做一件事 领跑“中国智造”】
  13年时间,从一个名不见经传的民营企业到跻身国内“皮带机智能巡检”领域的技术引领者,行业规模、市场占有率、用户数量稳居全国第一,产品远销澳大利亚、智利、秘鲁、缅甸等国家,服务全球2600多家客户,年销售额超亿元……这个有着骄人业绩和蓬勃生命力的国家级高新技术企业、山西专精特新小巨人企业,正是位于金科山西智慧科技城的山西戴德测控技术有限公司。
  “戴德源自英文Dedicated的音译,意思是坚持、专注。公司成立13年来,我们只专注于输送带安全运行保护这个细分领域,力求把产品做窄、做深、做到极致,27项专利技术让我们远超同行的发展速度,始终引领行业发展。”公司董事长缑岳松自豪地介绍,正是“坚持”和“专注”两个关键词激活了公司发展的源动力,激励着戴德人朝着“中国矿山安全和工业安防检测技术的创领者”目标,一路砥砺前行。
  一项技术应用解决了煤矿安全的世界性难题
  矿山输送带运行过程中,皮带机的滚筒、托辊随着时间的推移就会出现损坏,输送带横向断裂、纵向撕裂时有发生,人工巡检费时费力,不能及时发现问题进行处理,从而引起更大的问题,造成直接或间接经济损失。这一直是煤矿安全生产工作的世界性难题。也是缑岳松一直在努力攻克的技术难关。
  创业初期,缑岳松主要经营输送带在线监测技术产品,由于缺少尖端科技含量,客户的体验感不尽如人意,企业发展举步维艰。2009年12月的一天,缑岳松在与中科院工作的校友聊天中获悉一个重要信息:X光技术在移动检测应用中获得重大突破。这个信息让他眼前一亮:“现在X光是不是可以应用到输送带检测技术中了?”
  原来,缑岳松之前在做输送带防断裂检测时,就想过用X光,但该技术当时处于初级发展阶段,尤其在检测移动物体的时候难以实现。如今,这项技术的突破无疑能够使他的输送带检测技术实现质的飞跃,填补行业空白,这一发现让缑岳松异常兴奋。
  2010年,他果断斥资2000余万元创立戴德测控,组建研发团队,专攻输送带智能检测技术,历经两年的刻苦攻关,该技术终于研发成功并获得产品认证,通过国家科学技术成果鉴定,达到国际先进水平。2011年3月,具有完全自主知识产权、填补国内外市场空白的“钢丝绳芯输送带智能检测产品”正式投入生产。
  新产品问世之初,由于市场上没有同类产品,很多煤矿企业不敢相信他们产品的优越性能,缑岳松和技术人员就亲自上门演示、讲解,让客户充分了解产品。但客户谈了很长时间,有意向,却总是不签单。但好产品不缺市场,等待的只是时机。
  “当我们的第一个客户打来电话的时候,他十万火急要货的语气让我几乎以为他是个骗子,但这单生意居然很快就做成了,因为他们急需我们的产品,我们的产品是唯一的,没有其他企业生产。”谈到公司的第一笔订单,缑岳松至今记忆犹新。
  原来,这家远在千里之外的河南煤炭企业旧输送带发生断裂故障,迟迟找不到原因,新购买的输送带是否安全也迫切需要验证,第一时间想到了来企业宣传过的戴德测控。接到电话后戴德的技术人员千里“出诊”,圆满解决了煤矿的棘手难题。当下,双方签订了购买合同。戴德测控智能检测设备性能优越、品质高效的声名在煤炭行业不胫而走,产品订单纷至沓来。
  品尝到自主研发、科技创新甜头的缑岳松更加坚定了企业发展的方向:专注于输送机智能检测相关领域的科技研发,不断填补市场空白。随着第一代产品在市场中被广泛认可,企业开始步入发展的快车道。当年,他们研发的钢丝绳芯输送带智能检测系统就获得8项煤矿安标认证,产品通过国家科学技术成果认定,达到“国际先进水平。2012年,公司与央企华亭煤业签订合作协议。2013年企业营业收入突破7000万元,跻身“国家级高新技术企业”。
  工业机器人科创赋能智慧矿井建设
  “矿井下、厂房中,一个长45厘米、宽28厘米、高15厘米带有摄像头的方形蓝色‘小家伙’在轨道上灵活滑行,电子眼上下转动,各项数据在大屏幕上实时显示。这是戴德测控研发的矿用多参数移动巡检机器人。”在公司研发中心,市场部部长闫冬介绍,它就像一位生产安全医生,通过模拟人体视觉听觉嗅觉触觉等感官,对设备进行巡视数据采集融合分析,通过“望、闻、嗅、切、思”,判断设备故障及故障位置,完全替代人工巡检,大幅提高了输送机运行效率,提升了输送机的智能化管理水平,能够广泛应用于矿山、石油化工、电力、冶金、港口、城市管廊、公路隧道、农业等领域。
  据了解,戴德测控目前的高科技产品有输送机智能检测领域、防爆智能巡检机器人两系列10余个产品,并全部具备自主知识产权。拥有23项发明专利、16项实用新型专利,10项外观专利,9件软件著作权。两项产品经国家科学技术成果鉴定为国际先进,先后获得中国煤炭工业科学技术三等奖、中国创新创业大赛山西赛区一等奖、山西省专利奖等。产品被国家中小企业创新基金立项,连续两年进入山西省科技项目立项。
  市场需求永远是技术发展最有力的推手之一。在戴德测控的发展过程中,有一些客户被称之为“里程碑式客户”。因为他们的工矿条件都很极端,有海拔4800m的西藏工卡铜矿,有极寒-40℃的白音华露天煤矿,有最热温度高达45℃的缅甸达贡山镍矿,有皮带最宽达2.2m神东榆家梁煤矿……戴德在为客户解决一个个难题的过程中,也获得了无数技术攻坚的机会,积累了大量的实用数据,从而使产品和技术达到一个新的高度。
  “十几年时间里,我们依托2000多家位于全国乃至世界各地的客户,采集到了3000多条输送带内部结构数据,构建起机器人的智慧大脑。”可以说是巨大的市场规模对企业形成了良好反馈,这是我们在国内和海外市场独有的优势。”缑岳松对此深有感触!
  “去中心化”理念打造最优秀的研发团队
  走进戴德测控研发中心,目力所及均为年轻的面孔,每一个人都在自己的工位上紧张地忙碌着。像所有的科技型企业一样,戴德测控的研发及技术人员占到员工总人数的53%,专科以上人员占比92%。令人注目的是,公司的研发办公区域全部为开放式,员工与领导之间可以“无障碍”地交流,随时随地进行沟通。
  缑岳松说,科技型企业最可贵的就是人才资源,最值得珍惜的就是人的创新思维。在这里,上下级之间是平等的关系,没有所谓的“核心、权威”之说,公司就是要用“去中心化”的理念,着意营造平等的人际关系,这样员工才能没有思想的束缚,专心投身研发和技术,激发出巨大的创新活力。
  为了拓展员工的视野,缑岳松还积极组织他们走出去,参加北京、上海等国家级行业展会,欧洲、大洋洲、南美洲的国际展会上,也留下了他们的足迹。这些阅历让研发人员更加洞悉市场,了解国外客户,看到了“中国智造”的在国际市场中的优势与短板,进而针对性地进行研发。
  在努力打造企业内部人才队伍的同时,戴德测控还积极同太原理工大学、中北大学开展产学研合作。通过深度联袂,高等院校的科研理论优势直接赋能企业的技术和产品,使戴德测控在“专精特新”的道路上走得更加稳健扎实。同时计算机、人工智能等专业的高素质高校毕业生也为戴德测控提供了“人才蓄水池”。缑岳松相信随着校企合作的深入开展,企业的发展也将迎来更多机遇。
  13年来,低调做企业、高调做产品一直是戴德人的行事风格,虽然企业也拥有一系列荣誉和头衔,但他们更看重山西省“专精特新”小巨人企业、山西省省级企业技术中心、国家级高新技术企业等具体而清晰的企业定位。正是这些,真实记录了戴德测控一路打拼的企业成长轨迹,彰显着企业在科技创新中每一个台阶的跃升,预示着企业未来发展的走向。
  “企业在为社会创造价值的同时更是员工们的家,他们在这里安身立命、养家糊口,也在实现着自己的人生价值。企业一路走来,当初一起创业的员工几乎没有一人离开,非常感谢大家的信任与追随,深感更有责任带领大家把企业做好,做长久。”缑岳松的一席话,彰显了一个民营企业家的责任与担当,朴实却饱含深情。


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