对话西湖大学仇旻：AR眼镜还要3-5年进入大众市场，未来还很难替代手机
出品 | 搜狐科技
作者 | 梁昌均
太重戴着不舒服，容易出现虚幻的彩色条纹，时间长了还会眩晕……市面上不少AR眼镜都有着这样的槽点。
现在这些问题有望得到解决。9月24日，西湖大学国强讲席教授、副校长仇旻展示了一副“神奇”的AR眼镜，宣布“极致轻薄无彩虹纹碳化硅AR衍射光波导”的科技成果全球首发。
搜狐科技了解到，这副眼镜的镜片单片只有2.7克，厚度只有0.55毫米，远低于传统镜片10-15g的重量和2-3毫米的厚度，并能消除杂散光形成的彩虹纹。
这得益于仇旻实验室在微纳光学领域的长期积累和对新材料的探索。
2021年，浙大光电学院博士毕业的杜凯凯，选择从产业界回归，成为仇旻实验室的博士后，尝试做了第一块AR衍射光波导镜片。
长期从事微纳光电子学研究的仇旻预见到了这项技术的潜力，他建议尝试走向市场。随后在西湖大学未来产业研究中心的孵化支持下，慕德微纳（杭州）科技有限公司宣告成立，仇旻担任首席科学家。
AR眼镜的光学方案，除了衍射光波导，还有反射棱镜、自由曲面、Birdbath、几何波光导等，行业对选择用哪种也未达成共识。
“衍射光波导能实现轻薄美观，且更易量产，设计潜力大，逐渐成为一个最重要的技术。”仇旻在与搜狐科技的对话中表示，微软、苹果及Meta都在用这项技术，国内产业链也为其规模化生产做准备，它大概率会成为主流。
为解决AR衍射光波导镜片的加工问题，慕德微纳在微纳工艺特别是光波导模板加工方面积累了大量的工艺能力，实现了国内高端纳米压印掩模板从零到一的技术突破，打破日本和丹麦公司在这方面的垄断，填补了国内空白。
“这也推动国内AR行业的技术迭代周期，从半年现在缩短到数周，使得国内AR的发展超过海外。”仇旻说。
同时，考虑到消费者对AR眼镜更好体验的需求，仇旻实验室和慕德微纳团队又对AR镜片材料展开了探索，碳化硅（SiC）进入视野。
碳化硅是比较常见的第三代半导体材料，在新能源汽车等领域应用广泛。这类应用主要是导电型碳化硅，慕德微纳研发的AR镜片使用的则是半绝缘型碳化硅。
半绝缘型碳化硅透明度高，热导率好、折射率高、密度低，硬度仅次于金刚石，非常适合用于AR镜片。
仇旻介绍，它能够解决传统玻璃机镜片存在的散热、彩虹纹等问题，单层就能实现红绿蓝的全彩，实现镜片更轻更薄，让AR眼镜整机重量小于50克成为可能。
借助新材料和新设计，慕德微纳研发的这款AR镜片还具备45度的视场角（FOV），戴上AR眼镜后，走到哪里都能在3米处看到100寸的巨幕，提升观看体验。
“这实现了AR眼镜戴着不重、点亮不烫、熄灭不挡、视界不窄，我们希望通过这样的技术，开启AR显示技术的新纪元。”仇旻说。
不过，碳化硅和AR镜片适配的过程并不容易。仇旻坦言，这个过程花了很多时间，走了很多弯路，但基于在微纳光学领域的积累，做这件事也是水到渠成。
他预计，Meta即将发布的AR眼镜大概率也会采用碳化硅镜片。“这次碳化硅AR镜片，我们没有落后。”
“每一次科学的重大突破、技术的重大革新，背后往往是一个团队几年甚至几十年的不断尝试。你们看到的是突然盛开的一朵鲜花，它不是偶然的，是有一片土壤在不断培育。”仇旻感慨到。
这正如过去几年多番起伏的AR眼镜行业的发展，渗透率尤其消费端不及预期，它还需要在技术、产品、市场等层面不断探索。
仇旻认为，这有技术不够完善的因素，同时较高的价格限制了用户需求。据介绍，目前的碳化硅AR镜片，4寸价格为一两千元，6寸则达到三四千元。
“这是一个过程，就跟当年大哥大一样，90年代初几万块钱，后来慢慢变成几千块钱甚至几百块钱。”他预计，随着规模化应用，碳化硅AR镜片会在3-5年内降到几百元，推动整机价格下降。
同时，仇旻认为，内容生态是AR眼镜的核心。“怎么把手机上的功能逐步转移到AR眼镜上，这个过程现在还不确定。这需要一起努力，而且要最头部掌握流量的公司来做。”
对于AR眼镜何时能像智能手机一样大众化，有人认为需要十年，而激进者认为两三年就可以。仇旻和杜凯凯则相对务实，预计还需3-5年才会进入大众市场。
“未来AR眼镜还很难替代手机，会成为手机的延伸设备，使人类不需要捧着手机，从而解放双手。”仇旻表示。
以下为对话精编：
Q：目前AR眼镜的光学方案还有几何光波导、全息光波导、多层光波导等，衍射光波导会成为最主流的吗？
仇旻：每个技术都有优缺点，用的最多大概率会成为主流。微软以及Meta应该都会用衍射光波导，它逐渐成为一个最重要的技术。国内做代工和生产的企业，舜宇、歌尔等也在为它的规模化生产做准备，我们认为它大概率会成为主流。
Q：这次发布的技术应用到AR眼镜后，相对手机哪些方面的提升比较大？
仇旻：主要是交互，比如查询信息，可能通过手势、眼球运动，甚至是身体运动细节，就可以搜索。导航的时候，前面100米右转，路口标着虚拟的箭头，不需要去看手机。这些功能已有不少厂家在开发，但它需要和硬件结合起来。这时双手就解放了，交互性是AR眼镜未来核心的应用。
Q：从AR产业链来看，目前国内在这次发布的新技术方面准备如何？
仇旻：我们认为AR行业从上到下已经准备的相对比较充分，它和手机的产业链基本一致，需要的都是显示内容、摄像头等。手机前置的摄像头可以直接装到AR眼镜腿上，精度也够。我们还填补了批量生产的纳米压印模板的空白，同时又率先提出碳化硅镜片。
国内的手机产业链非常完整，而且国际领先，结合我们在光学上面的技术，我认为突破指日可待。再往下一步可能是应用端，尤其是C端。谁能做？美国是微软、谷歌、苹果、Meta，国内应该是华为、腾讯、字节等终端及互联网大厂。
Q：这些年AR行业起起伏伏，苹果的Vision Pro似乎又带起一波热情，您怎么看？
仇旻：Vision Pro是一款MR产品， VR加AR，但它实际上更像VR设备。它能看到虚拟世界，同时通过外加摄像头又把真实世界的图像转换到显示屏上，让人能看到现实世界。
这必然会带来图像的失真，长期观看会带来眩晕感，绝大多数人戴半个小时后就不行了。它还有各种显示屏，比较厚重，太重会带来不适感。真正的AR眼镜，我们希望它的总重量要在100克以下，最好能够在70克左右，这也是我们要努力的一个重要方向。
Q：Meta即将发布新的AR眼镜，您预测技术上会有什么突破？
仇旻：这是一个全球竞争的行业，我们预计它也会用碳化硅衍射光波导。电子芯片领域我们落后，我们希望在光电芯片包括AR镜片领域能够成为引领者，至少在同一条起跑线上，跑得不慢，甚至有时候超过他们。
Q：现在制约AR眼镜行业发展的因素是什么？
仇旻：AR的发展核心还是内容生态，怎么把手机上的功能逐步转移到AR眼镜上，从小屏幕转移到大屏幕上，这个过程现在还不确定。如果Meta即将发布的AR产品能再往前走一步，销量突破千万，一定会带动整个行业突飞猛进。
内容生态需要一个过程。iPhone1没多少人买，到iPhone4，生态应用都起来了。这需要一起努力，而且一定要最头部掌握流量的公司来做，他们可以影响数亿用户。
Q：为什么AR眼镜在C端的渗透比较慢？
仇旻：C端慢很多，技术不够完善，价格也比较高。一副好的AR眼镜几万块钱，欧洲卖5000欧元-1万欧元，在产业界用比较划算。但一般人不会去花5000欧元买副眼镜，可能到500欧元的时候，或者人民币五六千元的时候，可能会买。
这是我们要努力的结果，但仅仅把镜片价格降下来还不够，还有内容等。这就跟当年大哥大一样，90年代初几万块钱，后来慢慢变成几千块钱甚至几百块钱。
Q：碳化硅可能会提高AR镜片的成本，会不会让用户更加买不起？
仇旻：碳化硅未来成本会下降，会从现在的两三千元降到几百元甚至几十元。首先肯定是技术的突破，同时量要足够大，实现规模化，必须要让AR真正走入千家万户。
市场需求大了之后，就会迫使碳化硅衬底厂商寻求如何把价格打下来。如果因为我们的发布和行业共同努力，使得透明碳化硅用量大大增加，大到像集成电路的时候，价格一定会下降。
Q：您预测这个过程需要多久？
仇旻：4寸的碳化硅一年前差不多6000元，现在降到2000多，降了一半。我认为每年降一半的可能性非常大，现在量越来越大，降到数百元的话，应该3-5年内一定会实现。
Q：AR眼镜还需要多久才能像手机一样实现普及？它未来能替代手机吗？
仇旻：它应该还要3-5年才会进入大众市场，可能更长时间才会普及。但一旦启动，会非常迅速。未来AR眼镜还很难替代手机，会成为手机的延伸设备，使得人类不需要捧着手机，从而解放双手。
Q：做科研和把技术推向市场有很大区别，比如把碳化硅和AR结合，这个过程最大的困难是什么？
仇旻：我们在玻璃基的AR镜片和碳化硅材料上都有积累，但怎么把碳化硅用到AR镜片上花了很长时间，走了很多弯路，有些技术不是简单地从玻璃上转移到碳化硅上就可以，很多设计、加工都会不一样。
每一次科学的重大突破、技术的重大革新，背后往往是一个团队几年甚至几十年的不断尝试。你们看到的是突然盛开的一朵鲜花，它不是偶然的，是有一片土壤在不断培育。
从另一个角度来说，正因为我们在微纳光学领域的长时间积累，所以我们走的弯路肯定比其他团队要少很多。其实国内也有好几家在做，但离得还有点远，主要因为他们对微纳加工技术、对碳化硅材料的理解还不够深刻。
Q：您觉得科研成果产业化的关键是什么？现在有很多科学家参与这个过程，您怎么看自身的角色？
仇旻：这个过程关键在于人，让专业的人做专业的事情。大学孵化公司，是让公司把技术转化为产品，成为产品需要有人全时全心地投入。从1到10再到100是很繁琐的，需要全力的投入。首席科学家的主要贡献是把握方向和指引技术，实际企业运营方面的工作要交给全职创业的人做。