耀世在线登录注册:从VR / AR的底部,许多黑色技术,革命性的技术已经

来源:未知作者:admin 日期:2022/11/21 04:34 浏览:

  揭示VR/AR上游的技术发展。

  编辑Zhidong和西方内部付款

  2020年,受益人家庭经济,VR/AR行业迎来了爆炸性增长,VR设备运输达到670万台。目前,VR上游基本硬件的性能基本上是完整的,下游软件生态学越来越丰富,VR行业爆炸了。预计2022年的VR货物将达到1400万台,年龄翻了一番。

  Apple,Facebook,Google和Microsoft等各种主要技术公司在AR领域中处于-Depth。AR仍然是巨人乐观的下一个大蓝色海洋,它包含广泛的工业发展股利。

  在本期的智能内部参考文献中,我们建议有关Huaxi Securities“ Insight VR/AR Blue Ocean,解锁上游供应的性能”的报告,并揭示VR/AR上游的技术发展。如果要收集本文的报告,则可以在ehidongxi(公共帐户:Zhidxcom)中获得关键字“ NC563”。

  来源Huaxi证券

  原始标题:

  “ Insight VR/AR蓝色海洋,解锁上游供应模式”

  作者:Sun Yuanfeng,等。

  01。

  VR/AR,爆发前

  在福利房屋经济中,VR行业在20年内迎来了爆炸性的增长。 2020年,全球VR运输量为670万台,年龄增长了72%。在21年内,据估计,全球货物将达到约800万台,预计22年内将达到1,480万辆,这已经通过了最重要的门槛。

  将来,VR是重要的家庭娱乐码头。将来,主游戏功能的沉浸式VR将与C端市场的市场空间相似。根据数据,我们预计VR将在未来五年内发货。除了游戏市场的沉浸式VR外,电影观看VR和各种B端应用程序逐渐成熟,尤其是电影观看VR,潜在的目标组约为6亿。目前,该行业正在迅速发展。

  ▲历史数据和VR运输的预测

  目前,VR产品主要分为高清电影VR和主游戏的身临其境VR。目前,电影观看VR已经迅速发展。著名的VR制造商Goovis在19年内运送了约60,000至7000万,而Goovis在20年内运送了约10,000辆,这正处于快速增长的阶段。随着基于硅的OLED屏幕成本的进一步下降,VR观看VR的价格预计将进一步发展。

  主要游戏市场的沉浸式VR主要基于Oculus,Sony,HTC和Pico。目前,主要VR主机制造商将在今年下半年和明年上半年推出新产品。预计该行业将进一步发展。

  ▲VR产品分类和潜在用户

  VR下游的生态学变得越来越完美,并且促进各种类型的游戏以增加VR活跃用户。根据VR Gyro Data,Steamvr的会话数量达到1.04亿,平均每节30分钟。 VR的无尽游戏杰作继续吸引各种类型的玩家。 3A级VR游戏“ Half-lifelalyx”刺激了VR Active用户的巨大增长,预订超过300,000,在线人数的峰值数量达到42583。

  VR的上游供应链基本上非常完美,例如光学,微型显示器,主芯片,结构零件,定位和铸造厂可以提供稳定且成熟的产品。这将进一步促进VR行业成熟。

  ▲摘要和VR头显示的分析

  目前,市场上的主要VR制造商包括Oculus,DPVR,PICO和HTC。其中,Oculus的市场份额超过50%,而HTC和Sony股票的下降速度更快。主要原因是两家公司的当前销售额年龄较大,与此同时,新产品即将发行,从而导致大多数消费者选择等待和看到。随着索尼在游戏行业的多年和出色的内容输出的积累,Oculus是短期最强大的竞争对手。

  ▲VR不同制造商的产品市场份额

  ▲每个公司的产品活动的积极

  它还可以从内政经济中受益,而AR行业也迎来了增长。 20年的交付是400,000个单位,一年增加了33%。预计将在21年内运送700,000辆,一年一年增长75%。

  ▲AR发货预测

  AR行业的当前上游仍处于核心组成部分和技术的闭幕阶段,下游的生态学还不成熟,并且产品定位并不十分清楚。关于产品定位,目前有两种类型的AR定位:一种是移动电话屏幕的扩展,另一个是将手机替换为下一代计算中心。两种产品的定位对应于两个完全不同的市场空间,而当前的产品方向尚不清楚。

  目前,市场上大多数AR制造商的操作系统主要基于Android。但是,几家大型AR公司是自我开发的操作系统,例如HoloLens根据Windows启动OS,Magic Leap重新创建了Lumin OS。通常,当前市场没​​有完整的操作系统。

  AR的下游应用程序仍处于勘探阶段,并且在C端没有发现杀手级应用。目前,大多数应用主要集中在目标识别上,并且主要用于行业解决方案。

  AR的上游核心技术仍然不成熟,许多技术联系仍处于研发阶段。微型显示:由于AR需要在外部环境中工作,因此需要以强烈的亮度显示。目前,Micro LED是最理想的解决方案。但是,当前的微型LED仍处于技术攻击阶段。从基板/扩展材料的整合,单芯片到驱动器,目前没有成熟的解决方案。

  光学:目前,主要解决方案包括游离弯曲表面,鸟盆和光学波形。目前,衍射光学波导方案是将来的主流计划。主芯片:目前,该行业主要使用高通小8系列芯片。目前,市场没有为AR设备设计的主要芯片。

  ▲AR上游核心技术情况

  AR行业经历了很高的开放和低水平,并且产品策略从C到B。由于技术问题,面对C端市场的Google Glass和Magic Leapone等产品的销售远非预期。随后,大多数制造商转向行业应用市场。尽管进入短期山谷时期,但它仍然是科学技术巨头的关键方向。

  诸如Facebook Apple之类的技术公司正在加快为消费者提供增强现实(AR)眼镜的开发。苹果自2006年以来就申请了与AR相关的数百项专利,还收购了10家与AR相关的技术公司。 Facebook在2017年宣布了第一个AR眼镜计划,然后申请了一系列与AR技术相关的专利。它还开发了诸如带有AR眼镜的腕带之类的产品。

  02。

  VR上游技术,光学和显示技术一直在创新

  VR具有三个重要参数:FOV,PDD和持久性。

  1. FOV:该场的角度也称为光学工程中的视野。场角的大小决定视野。在VR设备中,场的角度是最关键的参数。市场角的大小直接决定了VR设备的浸入。为了获得更好的结果,需要VR设备的FOV达到90°以上。

  2. PPD:与传统屏幕测量分辨率不同,VR和其他近眼设备可测量屏幕清晰度。使用角度分辨率PPD。是指在场平均角度填充的像素数。对于头到头显示产品,PPD值越大,细节的显示越详细。

  3.持久性:余辉效应意味着,当人眼观察到场景时,光信号可以传递到大脑神经上。一段时间后,视觉图像在光线结束后不会立即消失,这会引起头晕。为了减少头晕意义,VR设备需要刷新速率以减少屏幕的余辉。

  光学设备和屏幕的性能确定上述三个核心参数。

  光学镜头发挥了合适的FOV来扩大屏幕图像,然后帮助人们清楚地专注于屏幕。它是VR系统中最重要的部分。目前,主要制造商的产品FOV可以达到约90°-110°,未来产品的方向为160°。

  通常,为了进一步使VR更轻,制造商将选择使用菲涅耳镜头代替非球形镜子。同时,为了获得更好的成像,制造商还将选择组合镜头以消除单个领路镜头带来的问题。

  通常,VR光学系统主要遇到以下问题:球形像差,颜色模拟,失真等。尤其是为了消除问题,VR通常需要使用非球形镜。非球形镜的表面曲率是不同的,这可能会使近轴光和远程轴光的焦点重合,从而消除了球形图像差的问题。另外,非球形边缘的厚度很小,可以减少光学系统的重量。

  菲涅耳透镜,也称为螺纹镜头,主要是从聚烯材料填充的。它在设计时将去除尽可能多的光学材料,并保持表面弯曲,因此菲涅耳镜头的质量比传统的非球形镜头轻得多。但是菲涅尔的成像质量有一定的缺陷。由于易绒毛透镜具有牙齿距离和非锻炼表面,因此将存在一个球差问题,不能完全消除。

  折叠光线(也称为短焦距光学系统)有望成为未来VR光学解决方案的主要方向。由于镜头需要专注于从监视器到用户眼睛的显示屏,并且灯的焦点必须足够,因此VR标头必须保持一定的厚度。折叠式路径是将距离折叠为“自身,以便光线可以在较窄的空间中交叉相同的距离。这可以使整体VR设备更轻。

  与传统的光镜不同,折叠光路径主要由极化器,杜德斯和镜头组成。缺点是,在多次反射后,光将损失能量,因此需要与足够的亮度匹配的显示屏。当前的光学镜头主要使用光学塑料材料和注入成型工艺作为首选溶液。优势是低成本和轻巧。注射成型是VR光学镜头的首选计划。

  ▲光学镜头处理过程和塑料光学系统材料

  总体处理过程主要分为填充阶段,压力保存阶段和冷却阶段。精确的注入成型是要准确地填充塑料熔炉中塑料熔体的熔融体。塑料熔化的身体和霉菌腔用于冷热交换,以使塑料熔化的身体迅速冷却。本质

  影响注射成型的关键因素主要包括模具霉菌和注入成型的模拟技术。现代模具直接决定了镜头的性能和成本。

  ▲注入成型的关键因素

  工业链可以分为光学塑料,光学透镜和光镜。其中,光学镜头和镜头制造商通常是一个,但有时镜头制造商会将镜头生产能力外包给第三方。

  PPD确定屏幕的清晰度。与传统的手机和其他屏幕不同,由于VR屏幕靠近眼睛,因此引入了PPI的概念。在110°FOV以下,需要2800个PPI才能满足要求,这对筛查制造商面临着巨大的挑战。为了减少余辉现象,VR设备需要高屏幕来减少人们的头晕。这给驾驶技术和像素带来了巨大的挑战。

  ▲VR核心参数示意图

  为了减少用户的头晕意识,有必要减少余辉并加快屏幕的刷新速度。如果刷新率可以达到200Hz,那么头晕的感觉将大大降低。 VR显示屏逐渐从LTPS IPS屏幕移动到基于硅的OLED。屏幕的选择主要是直接权衡刷新速率,PPI和亮度。其中,刷新速率是最关键的指标,第二个考虑了PPI和亮度,因此目前它是看到基于硅的OLED的最佳解决方案。

  基于硅的OLED产业链主要分为上游:基于硅的驾驶员,OLED材料,过滤器和胶片包装材料,中游主要是OLED制造和各种显示模块,下游主要是各种终端制造商。

  ▲基于硅的OLED产业链

  03。

  AR上游,光波指南+微胶片是未来

  AR的光学元素与VR非常不同。 AR需要看到贯穿于真实环境的互动。因此,AR的显示不能直接放在眼前,您需要将其放在眼睛旁边。目前,您需要一组光学元素来搭配屏幕的图像。

  ▲VR和AR光学简单图

  AR光学组件由自由弯曲表面/鸟缸的光波引导。由于传统的光学元素(例如游离曲面)太大,并且它们生产的产品笨重,因此主流AR制造商选择使用光学波导溶液来减少眼睛的大小。但是,光波指南的光损耗非常大,效率仅为20%。需要合作的轻机。

  光波指南大致分为两类,一个是几何光波指导,另一个是衍射光波指南。其中,几何光波被分为锯齿状光波指导和阵列光波导向。它主要代表光学公司的以色列卢记。市场上没有大规模质量生产的眼镜产品。

  衍射轻波导分为全息光波指导和表面浮雕光向指导。 HoloLens 2,Magic Leap One使用表面浮雕光向指导。 Apple收购的Akonia使用全息镀金网格。

  几何阵列验光的概念首先是由以色列Lumus提出的,并已致力于优化迭代。已经快二十年了。几何光波指南主要由一系列半透明的半摩尔表面组成。其中,镜面嵌入在玻璃底座中,并形成特定角度,并带有传输光。每个镜子会将波导的眼睛反射到人眼中。

  几何波传导使用传统几何光学设计的概念,该设计不涉及任何微纳诺级结构。因此,图像的质量包括颜色和与高水平的对比。

  阵列轻型波导的处理过程主要是四个部分:磨,抛光,涂层和胶水。他Zhenlieli分为四个步骤,但是由于光的传播是极化的光,因此有必要在小棱镜上放置超过十二层甚至几层膜。同时,有5-7种不同的反射比。通常,几何波导工艺很麻烦,很难保持高收益率,并且质量产量很困难。

  ▲几何阵列光学波导制造过程

  衍射光波指南主要分为全息光波指导和表面浮雕光学波导,它们通过衍射光栅替代传统的几何光学设备。简而言之,衍射光栅是具有周期性结构的光学元素。该循环可以是材料表面上的峰值和槽,也可以是全息技术的内部暴露形成的“明亮和深色干扰条纹”。

  光栅波导技术使用透镜表面的光栅结构扩展和耦合光束。通过合理的光栅结构设计,光向指导技术可以实现学生的两个维度扩展。该过程相对简单,质量产量的成本很低。

  ▲dordent浅浪出口图

  表面浮雕光栅波指南方案用在表面表面上的子波长度表面的使用代替了传统的折叠组件,传统折叠元件的光学元件用作光波中的光学元件,耦合,并延伸该区域以实现光束的调制。根据不同的结构参数,例如凹槽的轮廓,形状和倾斜度,可以将常用的表面浮雕网格分为一个维度的光网格和两个维度的光网格。

  一个维光网格分为矩形光栅,梯形格栅,闪闪发光的光栅和根据截面的形状进行倾斜的光栅。两维轻格栅的常用结构是六角形分布分布的柱状光栅。

  由于光波长为450nm-700nm,因此光栅尺寸为微纳米级。在需要半导体处理过程之前,成本很高。目前,纳米压力打印技术可用于制造光栅,包括热压,紫外线压力打印和微辐射印刷方法(也称为软雕刻)。其中,紫外线纳米压力印刷是生产表面浮雕光波的常见方法。

  目前,浮雕光栅方法更加成熟。同时,压力打印设备已经可以实现本地化,进一步降低了光栅制造的成本。

  通过双光束全息曝光技术,在培养基中形成干扰条纹,因此可以在折射率周期性变化期间可以拒绝的光栅结构。全息网格不是通过结构的结构而是材料的不同材料制成的。从理论上讲,全息光栅的衍射销售速率可以达到100%,并且具有更好的成像效果。

  全息网格材料和质量生产过程是当前的阈值。物质方面很难合成,并且主要用于对我国的军事禁运。在质量产生方面,激光脉冲方法不适用于大型生产。因此,在全息网格解决方案中,制造商需要具有IDM功能,以提供从材料到批量生产的完整解决方案。

  ▲制造全息光波的重要过程简单过程

  当前的AR轻机具有以下解决方案:LCOS,DLP,OLED-SILICON和MICROLED。目前,AR产品主要使用DLP或LCO,但是该行业通常在微胶质解决方案上达成共识,因为每个维度参数没有死胡同,这非常适合AR应用程序场景。但是,由于该技术仍在研究和开发中,因此可以预期大约25年内可以看到大规模生产计划。

  ▲比较各种方案

  基于LCOS硅的LCD(LCOS)填充上玻璃基板和下部金属反射层之间的液晶分子。金属反射层和顶层ITO公共电极之间的电压决定了液晶分子的光通用性。显示驾驶电路直接在硅底板上准备。

  LCO的显示原理是:事件的SEDA偏振光通过LCD层。如果液晶没有扭曲,则在返回反射时,底部的金属反射层仍然是散落的光。后来,在PBS棱镜回到原始的轻路之后,光线没有进入投影光线,也就是说,这个像素显示“黑暗”。相反,如果液晶有偏见,则在通过液晶层时,入射的光膨胀将是极化的。您可以穿过PBS Prism,该PRISM将进入投影轻的道路,即“明亮的状态”。

  LCOS制造工艺主要通过半导体工艺进行蚀刻和沉积制造,以准备LCD层和基于硅的驱动器的各种保护性反射层。目前,由于成熟的LCOS质量生产过程,大多数参数都适用于光波指南,该光波指南目前是AR的主要解决方案。

  DLP数字照明处理数字照明。该原理类似于LCO,但不是由液晶而是通过棱镜处理的。

  DLP的核心是DMD(数字Micromirror设备),它长期以来由Ti垄断。生产过程主要是通过半导体过程MEMS系统控制镜面挠度,从而控制光路。

  OLED-SILICON硅的OLED方案。原理和传统的OLED方案,但由于很难在玻璃基板上驱动小型像素,因此它用于驱动具有CMOS工艺的小型OLED像素。但是,由于OLED方案的亮度很小,如果在户外未使用光波指南。因此,基于硅的OLED方案将限制AR的使用,目前不是主流溶液。

  Microled是当前工人AR显示的最佳解决方案。它的刷新率,亮度,照明方法,像素密度和其他指标可以提供最佳的性能指标。目前,它是行业中最好的解决方案。但是,由于其像素的大小和距离,微米的幅度是几个,这给大规模生产和全彩溶液带来了巨大的挑战。

  微玻璃的过程大致分为三个部分,驱动背板,像素制备和晶圆键。由于没有驾驶员背板的标准,因此芯片设计制造商需要进行自定义开发。由于照明效率的问题,像素制备面临新的材料选择和相应的完整颜色溶液结构设计问题。

  ▲微玻璃完整过程

  微胶质的困难之一是,随着像素尺寸的减小耀世在线登录注册,EQE将减小,尤其是红光。因此,您需要选择新的结构和材料。

  ▲微调发射效率

  目前,有四种微滤光的所有颜色方案。它主要分为完整的颜色解决方案,用于均匀材料,主要使用Alingan/Ingan。对于堆叠方案,红灯,蓝色和绿灯的材料是不同的,它们使用alingap。最后一个是量子点技术,它还使用均匀的材料来点亮,通过量子点将蓝光变成红色和绿色。

  有两种主要的红灯解决方案。将Alingan/Ingan用作红色,蓝色和绿色的像素材料的优势是,全彩溶液的结构很简单,但在GAN中很复杂。无形材料的选择是红色和蓝色的材料。优点是Alingap技术相对成熟,但缺点是完整配色方案的结构很复杂。目前,这两个方案尚未成熟的质量生产解决方案。

  Microled Full -Color溶液采用蓝光+量子点技术,目前,该解决方案在短期内可以质量生产。该方法主要使用GAN准备Blu -ray,该方法与CMOS驱动程序的背板键结合使用。与其他解决方案相比,该过程和材料相对简单且易于大规模生产。准备像素后,在每个像素点上喷涂量子点,以便将蓝光转换为红色和绿灯,并完成完整的配色方案。

  ▲量子点技术

  目前,AR的最佳解决方案是波导+微胶质解决方案,但是由于微胶片仍在研发中,因此AR行业的成熟计划需要一定时间。

  ▲不同的光学产品和显示产品之间的匹配

  ▲每个技术领先的企业都在积极部署完整的微胶质解决方案。

  吉文奇认为,“房屋经济”的出现使AR/VR在B -End和C -End的同时具有更现实和紧急的入口。在新的光学和展示技术的祝福下,VR有望实现飞跃。对于AR而言,尽管AR的长期前景比VR更好,但由于此阶段的微胶技术等未成熟技术,但预计AR的性能在不久的将来将比VR不如VR。

  原始标题:“ VR/AR多个黑色技术!革命性技术已经出现,只剩下剩余的潜力。