光学技术革新风暴！光学厂商联手，AI 眼镜光学器件体积亮度双飞跃

电子发烧友网报道（文/莫婷婷）歌尔股份在投资者交流活动上提到，受益于 AI 人工智能技术的发展和应用，AR 增强现实的产业发展有望呈现加速趋势。AI+AR 的产品形态受到越来越多的关注，众多行业头部企业在此领域内积极投入。AI 技术为 AR 产品带来了新的应用场景，加速了轻量化 AR 产品的发展进程，而轻量化AR 产品的快速发展，将助推光学、微显示等核心器件产品的发展成熟，最终对整个 AR 产业的发展产生积极的影响。

可以看到，AR智能眼镜对光学显示技术有着更强的需求。AR眼镜的显示技术一般分为三大部分，一是被动式微显示技术，采用LCD或DLP/LCOS系统；二是主动式微显示技术，采用μOLED或μLED系统，三是扫描显示技术，采用Scanning Mirror系统。

其中DLP系统采用微显示器使用RGBLED作为光源，成熟度比较高，但体积较大。LCOS系统微显示器使用RGB激光作为光源，相对DLP/LCOS加上LED的技术解决方案体积可以小一点，但是相对Micro LED和LBS技术的方案来说体积还是偏大，图像质量也比较差。μOLED和μLED系统直接μOLED显示或直接μLED显示。扫描显示技术则是一种使用RGB激光器作为光源的调制扫描技术，但光学、电子系统比较复杂。

可以看到不同的显示技术各有优劣点，因此各家光学技术厂商也在不断地寻找平衡方案，实现性能与技术难度的权衡。在AR智能眼镜领域，光学产品组件包括激光器、镜头、棱镜、光波导片、滤光片等。艾迈斯欧司朗(ams OSRAM)、德州仪器(TI）、歌尔光学、水晶光电已经构建了丰富的光学解决方案产品组合。


ams OSRAM与TI联手，Vegalas激光模块、DMD破局小型化

在智能眼镜的光学器件环节，艾迈斯欧司朗以及德州仪器早在多年前就已经推出了产品，如今已经成为业内主流的光学器件提供商。

早在2022年，艾迈斯欧司朗就推出了Vegalas™RGB激光模块，得益于光学元件技术上的创新，投影光学引擎的大小缩减一半，结合ST的MEMS镜像模块和芬兰光学厂商Dispelix的波导显示，将智能眼镜的光学引擎尺寸小至0.7cm³。作为对比，基于艾迈斯欧司朗的 TO38激光发射器的LBS光学引擎的体积为1.7 cm³，Vegalas™RGB激光模块则实现了体积缩小60%左右。

资料显示，Vegalas模块结合了红光(640 nm)、绿光(520 nm)和蓝光(450 nm)三种波长激光器，采用表面贴装的封装技术，模块尺寸面积为7.0 mm × 4.6 mm，高1.2 mm。

随着当前AI智能眼镜对轻量化、更好的显示体验等需求，艾迈斯欧司朗推出新的产品。就在2025上海光博会上，艾迈斯欧司朗展示了VegaLED 4in1 RGB LED光源、VegaLED RGB LED与0.16”DMD等产品，具备高亮度、小尺寸、高可靠性等特点。

其中，艾迈斯欧司朗VegaLED 4in1 RGB LED光源的光学引擎体积约为1cc，已经用于QIDI Vida智能运动眼镜，VegaLED RGB LED与0.16”DMD（数字微镜器件）被ELEPN AR眼镜光机采用。VegaLED RGB LED与0.16”DMD，具备低功耗、微型体积的特点，光机整体尺寸7.2*28*11mm，对比度400:1，分辨率640x360。其中0.16”DMD为TI DLP 0.16"nHD DMD。

电子发烧友网了解到，TI的0.16 英寸 DLP160CP DMD采用了 5.4µm tilt-and-roll pixel (TRP) 技术，相比上一代0.2 英寸版本的 DLP2000系列，将微镜阵列的对角线长度减小了 20%，即降至0.16 英寸；光学模块的尺寸也更小，微镜阵列的总面积减小了 49%。这为DLP PICO 显示设备的小型化打下了基础。

TI 0.16 英寸 DLP160CP DMD（图源：TI）

TI早在2022年之前就向业界展示了适用于 AR 眼镜的 TI DLP® Pico™ 技术，具备三大特点，一是高光学效率/低功耗，达到目标亮度水平所需的 LED 功耗更低；二是高对比度，可实现超过 1000:1 的开/关对比度（具体取决于对光学设计利弊的权衡），从而实现高度透明的背景；三是高速，在几微秒内完成切换的数字微镜可实现高达 240Hz 的帧速率、高色彩时序刷新率和低显示延迟。

不同于0.2 英寸 DLP2000 DMD 光学器件采用转角投射形式，DLP160CP采用侧面投射形式极大地减小光机结构的高度和宽度。基于此设计出的基于 0.16 英寸 nHD DMD 光学模块小80%。DLP160CP 还具备高达 100 流明的亮度。

TI表示，公司积极地与 OSRAM 和 Luminus等 LED 供应商合作，选择光扩展度匹配的 LED 用于 DLP160CP 系统的设计。高度匹配的光扩展度可以优化光机亮度和能效并实现更紧凑的模组体积。

光波导技术革新带动AR眼镜轻量化

从艾迈斯欧司朗和德州仪器的产品迭代来看，在AR智能眼镜的发展过程中，轻量化已成为一个显著的趋势。为了实现这一目标，各大企业在光学显示技术领域进行了大量的创新和优化，推出了更加小型化的激光模块、DMD等核心组件产品。与此同时，光波导技术因其卓越的透明度和轻薄特性，成为实现AR眼镜轻量化的关键所在。

需要关注的是采用光波导技术的AR智能眼镜由显示模组、波导片和耦合器等核心显示光学器件组成。光波导按照耦入耦出器件的不同又分为几何光波导和衍射光波导，衍射光波导可以进一步分为表面浮雕光栅光波导（SRG）和体全息光波导（VHG），这两种光波导技术歌尔股份和水晶光电均迎来了新的进展；几何光波导则是以阵列光波导为主。

针对AR智能眼镜，歌尔股份在光波导、光机模组等核心零组件领域内具有较强的竞争力。在光学器件方面，提供包括光波导、Birdbath、自由曲面、棱镜等多种精密光学解决方案。在光机模组方面，可以提供基于DLP、LCoS、Micro-OLED、Micro-LED 等多种微显示技术的光机模组产品。

在CES 2025上，歌尔股份发布了单光机双目衍射光波导AR显示模组Star G-E1，采用SRG表面浮雕光栅。不同于传统纳米压印技术，Star G-E1还采用了高折射率材料。通过结构和材料等多方面优化，最终Star G-E1实现峰值亮度达到5000nits。且亮度均匀性超过45%，对比同类技术方案提升约50%；色差小于0.02，对比同类技术方案提升约100%，优化了色彩表现。Star G-E1采用单层光波导镜片+Micro-LED显示方案，光机体积小于0.5立方厘米。

另一家光学解决方案企业水晶光电在十多年前就已经开始对AR 的技术研发布局，目前波导片、光机里面的光学元器件，以及眼镜架上用到的 2D、3D 摄像头的光学元器件均有研发和业务布局。

水晶光电认为在光学性能上反射光波导技术已经实现全彩、高分辨率、大视场角的显示效果，在显示效果上占据优势，但是其量产性一直是全球性的难题。公司也在不断通过技术迭代解决在未来解决困扰反射光波导多年的量产性难题。

值得一提的是，2024年5月，水晶光电实现体全息波导片量产落地，并且完成30°全彩体全息波导片的技术升级。

市场需求从早期单一功能产品转向追求更高分辨率、更大视角及更优色彩表现的产品，这促使企业不断探索新材料、新技术，以满足日益增长的高性能需求。歌尔股份和水晶光电都在通过差异化的布局，以及不断的研发投入和技术突破提供技术竞争优势。


小结：

业内普遍认为，AI智能眼镜的未来发展趋势将走向集成增强现实（AR）显示功能的路线。水晶光电也表示通过近眼显示实现人与现实场景的交互，AI 也可更好地借助眼镜这一载体作为“个人助理”的角色为用户处理信息。

只不过，AR 眼镜产业仍处于初级阶段，市场上大部分产品仍旧以带音频功能、单色显示或低分辨率全彩显示为主。大市场角和高分辨率产品还需要硬件端迭代解决的技术解决方案，水晶光电预估硬件端的迭代可能还需要几年时间。这意味着，未来一到两年光学显示领域的企业将迎来诸多机会。