增强现实(AR)技术通过将虚拟信息叠加到现实世界中,为用户提供沉浸式的交互体验。随着技术的成熟和应用场景的拓展,AR眼镜逐渐从概念走向消费市场。作为AR体验的核心载体,AR眼镜的硬件成本结构对其性能、价格以及市场接受度有着重要影响。在AR眼镜的硬件成本中,光学显示单元和计算单元占据了最大的比例,这两个部分的技术方案选择,不仅决定了产品的性能,也彰显了不同产品之间的主要差距。
关键词:AR眼镜,光学显示,计算单元,成本结构,技术方案
光显技术:轻薄与视场角的博弈
在AR眼镜的光学显示技术中,光波导技术因其轻薄、高透光率和舒适的佩戴体验,正逐渐成为主流选择。光波导技术通过在多层介质中控制光线的传播路径,实现了虚拟图像与现实世界的无缝叠加。这种技术的优势在于其高达80%-95%的透光率,以及能够提供更真实的三维图像体验。然而,光波导技术的量产难度大,成本较高,目前尚未大规模应用。

与光波导技术相比,Birdbath技术作为一种经济且易于量产的方案,通过两次反射将图像投射到人眼,提供了较大的视场角和较高的光学效率。但这种技术的光损问题较为严重,通常需要搭配高亮度的Micro OLED屏幕使用,以弥补光效上的不足。尽管如此,Birdbath方案的“短板效应”依然存在,即高质量的Micro OLED屏幕尚未实现规模化量产,限制了Birdbath方案的广泛应用。
计算单元:性能与功耗的平衡
AR眼镜的计算单元是另一个成本占比大头,它负责处理大量的数据,以实现虚拟信息与现实世界的实时交互。随着AR应用的复杂度增加,对计算单元的性能要求也越来越高。高性能的计算单元可以提供更流畅的用户体验,但同时也意味着更高的功耗和更大的散热挑战。
为了平衡性能与功耗,一些AR眼镜采用了高性能的移动处理器,如高通骁龙系列。这些处理器专为移动设备设计,能够在保持较低功耗的同时提供强大的计算能力。此外,一些厂商也在探索使用专门的AR芯片,如苹果的M系列芯片,这些芯片针对AR应用进行了优化,能够提供更高的性能和更低的功耗。
技术方案的选择与产品差距
在AR眼镜的硬件成本结构中,光显技术和计算单元的技术方案选择,直接影响了产品的性能和用户体验。光波导技术虽然在视场角和透光率上具有优势,但其高昂的成本和量产难度限制了其在消费级市场的普及。而Birdbath技术虽然成本较低,但其光损问题和对高亮度屏幕的依赖,也限制了其在高端市场的竞争力。
在计算单元方面,高性能处理器和专门的AR芯片的使用,虽然能够提供更好的用户体验,但也增加了产品的成本。因此,如何在性能、功耗和成本之间找到平衡点,成为了AR眼镜厂商在技术方案选择上的关键考量。
根据华创证券的研究报告,光学显示单元在AR眼镜的整机成本中占比约43%,而计算单元占比约31%。这表明,光显技术和计算单元的技术方案选择,不仅对产品的性能有着决定性的影响,也对产品的成本结构和最终的市场定价有着重要的作用。
在光波导技术方面,虽然其透光率高达80%-95%,但由于量产难度大,目前的应用还相对有限。而Birdbath技术虽然视场角较大,但其光损问题和对高亮度屏幕的依赖,也限制了其在高端市场的应用。
在计算单元方面,高性能处理器的使用,虽然能够提供更好的用户体验,但也增加了产品的成本。例如,高通骁龙系列处理器虽然性能强大,但其成本也相对较高。而专门的AR芯片,如苹果的M系列芯片,虽然能够提供更高的性能和更低的功耗,但其研发成本和技术难度也相应较高。
总结
AR眼镜的硬件成本结构中,光显技术和计算单元的技术方案选择,对产品的性能、成本和市场竞争力有着重要影响。光波导技术和Birdbath技术在视场角、透光率和光损问题上各有优劣,而高性能处理器和专门的AR芯片在性能、功耗和成本上也存在不同的平衡点。随着技术的不断进步和成本的逐渐降低,未来AR眼镜有望在消费级市场实现更广泛的应用。
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报告介绍:本报告由华创证券于2024年10月5日发布,共50页,本报告包含了关于AR,AR眼镜的详细内容,欢迎下载PDF完整版。