在CES 2023上，XR厂商蚁视（Ant Reality Optics）带来了其最新的AR光学方案——混合波导。

据悉，在本次CES上，蚁视展示的混合波导（Mixed Waveguide）AR光学分为A、B、C三种型号。其中A型视角为85°，厚度为9毫米；B型视角为56°，厚度为6毫米；C型视角为120°，厚度为10.5毫米。展会现场展示了三种型号的光学模组和整机参考设计。

图源：蚁视

除了视场角和光学厚度不同以外，三款产品采用了类似的光学架构，具有以下特点：

画质——混合波导AR光学的光源部分采用mirco-OLED屏幕，全彩显示，分辨率为1920*1080，随着micro-OLED分辨率的提升可同步提升。通过极高的MTF，可显示高对比度、无杂光、色彩均衡、高亮度的图像。光效可达25%。

透过A方案光学模组拍摄的AR画面

外形——混合波导不需要光波导类似的光机，因而三款眼镜都呈现为接近墨镜形态的窄边框外形，并没有传统光波导和Birdbath方案的左右或上方粗犷的边框。

图源：蚁视

透视——透过镜片观看外界环境，画面清晰、无虚影、无畸变，透过率最高可达65%。

重量——树脂双目镜片重量15g-20g，整机重量约60-80g。

成本——采用业界成熟的注塑和镀膜、胶合工艺，适合消费级量产，成本接近Birdbath。

而从用户最关心的视场角和厚度方面，三款产品中，A和B方案明显是瞄准Birdbath的软肋，而C方案则对标Pancake+VST的VR光学方案。

图源：蚁视

从参数对比图可以看出，混合波导的A和B两个方案，针对Birdbath目前存在的两大主要问题（小视角，大体积）提出了优化方向。A方案将厚度降低到一半，但是FOV增加近一倍；B方案维持相同FOV，但厚度降低到约三分之一。

A方案光学模组

B方案光学模组

从C方案的定位来看，又有点像一个“透明的”Pancake。C方案（Crossfire）将模组厚度控制在10毫米左右，却实现了VR产品都很难达到的120°的视场角。相当于用一套OST光学方案，就取代了目前业内普遍推崇的Pancake+VST来实现大视角AR体验。

 图左：混合波导C方案透过镜片实拍画面，图右：混合波导C方案模组侧面厚度

CES现场还展示了C方案搭配液晶光阀（LCLV）实现AR和VR模式切换的原型机，真正将“一键切换AR/VR”变成了现实。

图源：蚁视

如何实现？

混合波导并不属于传统光波导技术，它采用了原创的全新AR光学构型。不同于以衍射波导为代表的波导构型和以Birdbath为代表的反射式构型，混合波导采用了业界首创的偏振折返式AR构型。

图源：蚁视

据了解，混合波导技术是一种多层复合结构的光学系统，由很多层不同的材料和叠层组成，其中还包括不同类型的偏振滤光器。混合波导实现了基于偏振的折叠光路设计，光线在折叠中实现了焦距的的折叠和模组厚度的压缩。

而不同于Pancake的同轴折返式，混合波导采用的是基于波导全反射的倾斜光路折叠方式，因此可以在实现显示光线折叠的同时，不影响外界光线的透过，因此可以实现光学透视的AR显示效果。此外，混合波导还通过旁轴波导的线偏振的方式消除传统Pancake方案比较难缠的圆偏振鬼影问题。

由于消除了光机（light Engine），而将整个折叠光路（包含镜片）代替光机实现成像，因此该方案是没有传统波导的光机黑盒子的，可以实现产品形态窄边框的效果。同时由于整体模组经过折叠后很薄，成像元器件（Combiner）距离人眼很近，因此可以获得很大的FoV。

作为VR行业的十年老兵，蚁视2018年开始转型专注大视角AR光学研发。2020年的CES，蚁视曾首次展示过混合波导AR光学原型机。据悉，已有多家国内外客户签约采购了蚁视混合波导专利技术方案，并将应用于最新一代AR产品中。

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