摘要：看下一代XR近眼显示光学技术进化
当XR行业在消费级市场的探索逐步迈入深水区，市场要实现从 “小众尝鲜” 到 “规模爆发” 的跨越，硬件形态的突破与视觉体验的革新，必然是引爆行业奇点的前提。
而近眼显示光学系统作为核心影响因子，在很大程度上直接决定了产品体积尺寸与虚像画面清晰度，其每一次技术迭代与变化都牵动着整个产业链的神经。
恰逢光博会，我们得以看见又一年的XR光学变革。2025年9月10日，第二十六届中国国际光电博览会(CIOE)在深圳正式拉开帷幕，超3800家企业参展。
在众多展商中，歌尔光学带来一系列AR/VR光学新品，从刷新行业纪录的碳化硅刻蚀光波导，到叩响全彩AR眼镜普及之门的超小光机模组，再到单眼4K的VR/MR Pancake方案，三色激光投影光机等解决方案，毫无疑问地成为了本届展会的焦点之一。
一、AR光学：向上破壁，向下普及
当前，行业尚处于市场探索的初期阶段，受技术迭代方向、应用场景需求差异等因素影响，AR光学领域尚未形成统一的技术标准与路径，各类方案各具特色、呈百花齐放之势。
基于目前的行业发展阶段，不同客户的产品需求，围绕提升AR眼镜“佩戴体验” 与 “视觉效果” 两大维度，歌尔光学带来了一系列光学解决方案。
（一）全贴合「碳化硅」光波导登场，探索AR眼镜光学极致
对于追求极致光学的AR眼镜而言，光波导的材料是决定其上限的关键。歌尔光学此次首发的碳化硅(SiC)刻蚀全彩衍射光波导F30Se，无疑是向材料“天花板”发起的一次冲击。
作为第三代半导体，碳化硅以其超高折射率著称，这一特性从物理层面就能大幅削弱衍射光波导长期存在的彩虹纹等杂散光问题。
据介绍，歌尔光学通过复杂的结构光栅设计，在30° FOV 下实现了高对比度与高色彩均匀度。此外，更值得关注的是，F30Se率先在行业内采用镜片全贴合工艺，消除了主流框贴架构中的空气层，将镜片总厚度压缩至0.65mm，重量仅3.5g，刷新了行业轻薄纪录，其大幅提升了光波导镜片的结构强度和佩戴舒适性。
手机拍摄图片，略有压缩和色差，以实际体验为准
在“寸土寸金”的AR眼镜内部设计中，更高色彩均匀性、更加轻薄的波导片，为轻量级AR眼镜的设计提供了关键支持。现场体验中，该AR光波导片色彩表现优秀，搭配全彩Micro-LED微显示器，室内强光环境下画面清晰通透，镜片透过率超过90%，整体镜片色彩均匀性好，边缘清晰，无漏光，彩虹纹几乎不可见。
2024 年， meta在Orion上首次将碳化硅作为AR光波导基底材料，带入大众视野，在玻璃和树脂之外，提供了又一个全新材料选择。基于目前的技术、成本和AR眼镜市场接受度来看，碳化硅光波导虽普及周期较长，但具备较强技术潜力，值得持续研发、做技术储备。
（二）0.2cc全彩光引擎+衍射光波导，加速全彩AR眼镜进程
如果说碳化硅光波导代表了对AR光学“上限”的探索，那么另一款超高光效全彩衍射光波导AR光学模组，则更聚焦于当下的实际落地需求。
AR眼镜要真正走向大众，成本是绕不开的门槛。目前，显示效果更优的玻璃基底刻蚀光波导受限于工艺、良率等因素，成本依旧偏高，很大程度上会抑制消费者的购买意愿。为此，歌尔光学打造了一条更具性价比的技术路径：成熟的纳米压印工艺衍射光波导+自研Micro-LED全彩光引擎。
据介绍，该光学模组搭载的全彩Micro-LED光引擎体积仅有0.2立方厘米，重量0.5g，是目前业内体积最小的彩色Micro-LED光引擎。与之匹配的衍射光波导F22Gi，通过低密度玻璃基板、复杂的光栅微结构设计与人因工程优化，在小FOV下将彩虹纹和漏光抑制到了优于部分刻蚀方案的水平，并最终实现6000 nits的峰值入眼亮度，并控制在单目6g以内的重量。
手机拍摄图片，略有压缩和色差，以实际体验为准
从现场可以看到，该全彩Micro-LED光机非常微小，仅有黄豆粒大小，很难想象这是在cube合色方案下，融入R、G、B三色Micro-LED基板下形成的产物。搭配玻璃基板的衍射光波导F22Gi，在保证全彩高清虚像显示的同时，物理世界透过率表现也相当不错，彩虹纹大幅削弱。
成熟的纳米压印工艺衍射光波导+自研全彩Micro-LED光机，提供了一条可快速落地、成本相对可控的AR全彩眼镜显示路径，有望加速“信息提示类”AI眼镜从单绿到全彩的迭代进程。公开资料显示，早在2020年，歌尔光学就已经完成了12英寸晶圆衍射光波导纳米压印量产线，具备量产能力。
（三）全彩刻蚀光波导、单色树脂光波导持续迭代
除全新产品线外，歌尔光学还带来了全彩Micro-LED+刻蚀光波导模组升级版—F25Ge，以及单绿色Micro-LED+树脂衍射光波导模组升级版—G25Pi，以满足不同品牌客户商业化需求。
据介绍，F25Ge光学模组搭载了歌尔光学全新自研的0.2cc Micro-LED全彩光引擎，光波导片采用迭代单片全彩架构，模组的峰值入眼亮度达2400nits，同时进一步优化了光波导的亮度均匀性和彩虹纹。在整机光学设计上，从原有的单目显示升级为双目显示，更贴合人眼自然视差，可实现双目异显的3D视觉效果。
作为消费级光波导基底材料选择之一，树脂在安全性与轻量化上具备优势显著。歌尔光学全新迭代版AR光学模组 G25Pi升级了更高折射率、更低密度的树脂材料，镜片厚度与重量同步下降;光栅结构经算法迭代后，彩虹纹在室内及大部分室外场景下几乎不可察觉;该树脂光波导透过率提升至88%以上，带来更通透的AR视野。依托成本更具优势的单绿色Micro-LED光引擎，该光学方案在针对信息提示、翻译等轻量级应用场景用途的AR眼镜上具备较高性价比。
二、VR/MR光学：单眼4K方案再升级，Pancake光学的不同「形态」
在VR/MR领域，自Pancake折叠光路设计成为主流后，“轻薄化”便取代“性能提升”，成为光学模组创新的主旋律。然而，市面上多数VR/MR设备离“长时间舒适佩戴”仍有距离。作为全球可量产Pancake光学模组的头部厂商，歌尔光学此次在“轻薄化”的道路上，再次加码。
（一）1.03''Micro-OLED+Pancake折叠光路，「VR/MR眼镜」的新选择
本届光博会，歌尔光学展出了“星河”系列Pancake光学模组新品——星河LE51系列，包括星河LE51和星河LE51-D。
其中，星河LE51-D光学模组以2.5K分辨率的1.03英寸Micro-OLED微显示器为底，通过多片式Pancake折叠光路设计以及曲面贴膜工艺，实现了85.5°的视场角，29 PPD，TTL仅14mm。
得益于多片式Pancake折叠光路的设计，该模组还支持-700°~+200°的屈光调节。这意味着屈光在此区间的人群无需再额外适配近视镜或远视镜，就能直接使用，大幅降低了上手门槛。区别于星河LE51-D，在相同屏幕模组下，星河LE 51不支持屈光调节，TTL为13.5mm。
星河LE 51-D整体定位在高端MR头显与低成本XR观影眼镜之间，提供了一个更大FOV，可调屈光，成本可控、轻量化且可适配VR/MR眼镜形态的光学方案。
从现场可以看到，星河LE 51系列光学模组只有矿泉水瓶盖大小，Pancake折叠光路带来的光机厚度压缩明显。光学表现上，相对于普通Fast-LCD方案整体入眼亮度提升明显，色彩鲜明，从光学镜头中心区域延伸至边缘位置，画质表现出色，解析度较高，一致性较好。85.5°的FOV并不大，不过在观影，轻量级游戏娱乐场景也足够使用。
（二）从单眼4K空间计算旗舰方案到性价比光学全覆盖
除了全新的星河LE 51系列，歌尔光学还同步带来了其他针对不同细分市场的VR/MR Pancake光学解决方案。
针对高端VR/MR头显，歌尔光学带来了升级版的“星际C51”模组。据介绍，星际C51采用了单眼4K分辨率的1.3英寸Micro-OLED+Pancake折叠光路，FOV达到了110°，TTL为17.5mm。得益于曲面贴膜&胶合工艺，相对于上一代，星际C51整体视场角提升了15度，进一步增强了用户使用时的临场感。
自Apple Vision Pro发布以来，单眼4K分辨率已逐渐成为高端MR空间计算头显的标配。无论是今年国内发布的vivo vision，还是即将发布的三星Project Moohan，都印证了这一行业趋势。星际C51模组凭借单眼4K，大视场角的旗舰级光学，直指高端观影、硬核游戏乃至MR办公等全场景应用，可以说是高端MR空间计算头显的不二之选。
面向主流VR/MR市场，歌尔光学则推出了高性价比的“星际P51”模组。该模组依托成熟的2.24英寸Fast-LCD屏与Pancake方案，在保证高画质显示的同时，实现100°的大视场角，TTL为21.6mm。其核心优势在于，结合成熟的光学方案，以及领先的平面贴膜与注塑工艺，在良率和成本控制上出色，可实现快速规模化量产。Fast-LCD+Pancake光学的搭配也是目前C端头显，如Quest 3、PICO 4系列所采用的主流方案。
在更小尺寸的VR/MR观影市场上，歌尔光学还带来了“星河LE52” Pancake模组。与上述的LE51有所不同，它所采用的Micro-OLED微显示器更小，仅为0.68英寸，成本更低;在曲面贴膜工艺的加持下，通过Pancake折叠光路，其FOV达到了80°，TTL为13.6mm。与主流的VR观影头显相比，该光学方案在光学质量、成本与视场角间实现更优平衡，可以适配轻量化便携设备的需求。
三、不止于XR，光电技术的外延
除XR光学之外，基于在精密光学设计及半导体光学等领域的积累，歌尔光学在本届光博会上也带来了其在其他前沿应用领域的最新成果。
在智能家居领域，歌尔光学展示了家用三色激光投影光机产品梯队：
• 旗舰级4K方案：基于TI 0.47" DMD芯片的4K机型，具备2900流明的超高亮度和1700:1的高对比度，配备全玻璃+全金属镜头，主攻家庭影院与高端影音室等存量升级市场。
• 主流4K方案：基于TI最新的0.39" DMD芯片，在单颗三色激光引擎下实现了体积与性能的平衡，940流明亮度与4K画质足以应对观影、游戏等多样化需求，是一款高性价比的投影方案
• 入门级1080P方案：针对便携与教育演示等新兴需求，打造了基于TI 0.23" DMD芯片的1080P入门级产品，兼顾便携与亮度需求。
车载光学方面，歌尔光学展示了DLP投影大灯模组，以130万像素级的光束控制能力、1800 流明高亮度与300:1高对比度，让动态迎宾、礼让行人、安全提醒等智能化交互场景成为可能，让车灯从单纯的照明工具进化为交互语言。
工业视觉方面，歌尔光学展示了3D轮廓仪激光模组，利用高斯度超过90%的线激光，可实现对3C电子、锂电池和PCB等精密元器件3D轮廓的微米级检测。同步推出的高精度工业镜头，为智能制造、检测与自动化提供一站式工业机器视觉方案。
四、结语
从2025光博会展出的新品矩阵来看，歌尔光学在AR方面，主要押注“衍射光波导”;VR方面，则全面锁定“Pancake折叠光路”方案。不过，其在具体的产品落地战术上，又展现出高度的灵活性，通过差异化的光学矩阵，覆盖不同产品需求的客户。
作为国内 XR 光学领域的头部厂商，歌尔光学凭借多年技术积累与研发实力，所打造的相关光学解决方案已成功应用于海内外众多主流厂商的 XR 产品中。伴随着市场、行业对于 AI 眼镜、AR 眼镜和 MR 头显等产品需求的增长，歌尔光学有望进一步抓住增长机遇，释放技术红利。
