整合光學玻璃、晶圓加工、光學涂覆,肖特欲如何推動AR走向成熟,力爭最后贏家

文章相關引用及參考:映維網

如果是用我們的晶圓(光學玻璃)配合最好的光柵技術,應該可以做到80度。

映維網 2018年09月30日)當我們聽到AR/VR時,雖然我們的第一反應可能都是整機頭顯以及軟件內容這樣的大方向,但其實我們也都知道AR/VR還涉及大量的其他技術和環節。從產業鏈出發,在過去的四年中我們映維網涉及過很多與AR/VR行業有關的技術,包括顯示、存儲、CPU、網絡等等。但仍然還有很多技術是我們從業涉及過,比如下文我們將要分享的來自德國光學玻璃廠商肖特公司(SCHOTT)的技術產品。

在9月初,我在深圳與肖特公司副總裁魯迪格·斯普恩伽德(Rüdiger Sprengard)博士、亞太業務發展總監吳敏先生進行了一個多小時的交流。他們向我分享了肖特公司在價值鏈上的洞見和戰略布局。

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1. SCHOTT RealView

在為AR眼鏡提供最佳產品的技術競爭中,一個關鍵的戰場是改善視場。德國光學玻璃廠商肖特(SCHOTT)今年為市場帶來了一款名為SCHOTT RealView的產品,比傳統的AR玻璃提供更高的折射率,為AR眼鏡帶來明顯更寬的視場。與常用的制造技術不同,肖特稱這種用于增強現實技術的高折射率玻璃晶圓利用了光學玻璃制造技術。

RealView專門面向已在過于數年間成為發展主方向的波導型AR眼鏡,后者主要是傳輸紅色,綠色和藍色通道中的AR信息,縱向穿過微顯示器光學元件并到達眼睛,并且將三個通道重新組合成覆蓋在現實世界視圖上的影像。因此,AR眼鏡的透鏡將充當透視波導,通過全內反射令光線穿過AR光學元件。因為與空氣的高折射率對比意味著全內反射的接收角更高,所以更多的光線可以限制在波導,在這種方案中玻璃的高折射率基本上可以直接轉化為寬視場。

在目前采用光波導方案的部分產品中,HoloLens的FOV是35度,Magic Leap One的FOV是50度。這個FOV同時受到了光學玻璃和光柵結構設計的影響。在光波導AR眼鏡的研發設計中,廠商需要基于光學玻璃設計光柵結構,即光波導回路設計。

Sprengard表示,目前市場上現有光學玻璃的標準折射率大約是1.5,在光學玻璃層對應的FOV是15度~20度左右,而SCHOTT RealView可以將折射率提升至1.6至2.0,在光學玻璃層實現30度~40度左右的FOV。對于大眾用戶,可能并不能很好地去理解光學玻璃層的FOV,而只關心最終產品所能提供的FOV大小。那用肖特的光學玻璃再配上相應的光柵結構設計,最終給用戶呈現的FOV又是多少呢?

Sprengard說:“當從晶圓出來,折射率變化導致FOV的出射角都會發生變化,所以一定要結合光柵的設計,實現最終AR設備的FOV。從基礎的角度,如果是用我們的晶圓(光學玻璃)配合最好的光柵技術,應該可以做到80度。”

除了高折射率,肖特的光學玻璃還非常平整非常薄。上海AR/VR頭顯廠商影創科技CEO孫立表示這種很薄的光學玻璃非常適合做多層波導,他還猜測Magic Leap One采用的就是肖特光學玻璃。我對孫立的猜測非常感興趣,所以在與Sprengard的交流中我詢問肖特目前有哪些客戶以嘗試去驗證這個猜測。

Sprengard并沒有明確地列出一個客戶清單,而是暗示地回答說:“當然有,在美國,一些你聽到的大名字,大名鼎鼎的公司,以及一些非常有實力的初創公司。有很好的技術和資金支持,也在大力推廣開發AR有關的技術和相應的產品。我相信你也已經在這個市場上看到了。”

當我進一步詢問,這個大有名氣、有實力的初創公司是否是Magic Leap時,Sprengard表示不能透露具體的客戶信息。但目前除了Magic Leap,似乎沒有別的初創公司能符合這個描述了。采用光波導方案且上市了的全球廣泛知名的AR眼鏡也只有HoloLens和Magic Leap One了。

2. RealView的啟發

對于成立于1884年,在特種玻璃、材料以及先進技術領域擁有130年的行業經驗,專業從事特種玻璃的研發與制造的德國肖特集團而言,進入AR這個領域也是源于客戶的需求。在越來越多的行業客戶前來咨詢肖特能否制造出類似的AR光學部件之后,肖特也逐漸對AR產生極大的好奇,并經過三年多的研發推出了RealView這款產品。

Sprengard說:“我們也是很好奇,發現如果要去做這樣的光學部件,真的要用到很多我們肖特的核心能力,所以我們才有興趣去了解這個市場。同時我們發現很多能夠利用到我們肖特已經擅長的地方,所以我們才決定去投資這樣的一個技術和產品的研發。”

當然,行業的早期不成熟也導致中間有很多曲折的過程。Sprengard說,客戶也會發生變化,對技術和規格的理解也在不斷的調整,但當時肖特堅信這個市場和未來的發展方向,而且堅信自己在這一塊的競爭力,所以持續地在這個市場上進行了投資,到如今已經成為這個行業為數不多的能夠商業化量產這些東西的公司。

3. 為行業提供最好的光學材料

在客戶的需求帶著肖特走進了AR這個市場之后,肖特看到了一個全新的可以讓自己大施拳腳的陣地,希望能充分利用自己的優勢、能力和豐富的經驗,在價值鏈上做解決方案的整合,為AR行業提供最好的光學玻璃材料,為這個行業的發展做出貢獻。

Sprengard說:“我們在整個玻璃、晶圓加工、光學涂覆上有豐富的經驗,在這方面有很多過往的研發和生產歷史。我們希望幫助到這個行業去搞清楚他們到底需要什么樣的光學組件。很多人,甚至同行,都不明白為什么有些參數對最后的AR質量有影響,影響在哪里,比如光學效果呈現的質量。這些部分也是肖特經過很多的研究才發現。”

光波導是一個非常精密的技術,很難接受很多的產品誤差,否則他會極大地改變你對原來設計的預期。對此,肖特對于自己的質量控制的管理非常有信心,并表示能夠在一個非常細非常狹窄的規格范圍內,大批量地按照高質量規格生產出這樣的晶圓。這可能是對整個價值鏈的最大貢獻之一,因為如果上游原材料一直有很大波動的話,下游(包括光柵技術設計)很難做,否則下游的技術很難沉淀下來。

4. 光波導技術公司對肖特方案都會有需求

除了前文我們已經提到的非常有實力的初創公司,Sprengard表示肖特已經在全球在特定的客戶群體展開研發、產品開發和量產工作,同時也在瞄準新的客戶群體。

Sprengard說:“有很多公司在做AR的硬件開發,以及相關技術的開發。這些AR技術公司,很多都會把他們的制造中心設立在亞洲,來幫他們實現大規模的量產。這部分群體,我們會非常關注。在亞洲中國大陸以外的AR/VR市場上,日本、韓國以及臺灣地區,有非常有實力的公司,他們也在這個市場上投入重金,也是我們正在合作的群體。”

但在中國大陸,肖特似乎并還沒有已經簽訂的AR硬件設備客戶。Sprengard認為肖特的AR產品在中國有兩大類目標客戶群體,分別是消費電子類產品公司(比如智能手機廠商)以及AR硬件初創公司,他說:“中國有非常優秀的消費電子類公司,他們對于這個下一代的AR智能設備非常有興趣,同時也非常有信心。這些公司都毫無疑問不會忽視AR這個市場,我們非常期待他們會成為整個AR設備里面的第一陣營參與者。其次,目前為止中國已經是世界上最大的風險投資市場,有非常多投資在關注AR的初創科技公司上,這些公司也在積極地開發相應的軟件和硬件。”

Sprengard表示,目前全球有10~15家AR光波導技術公司對肖特的方案會有需求。這些分布在全球各地的公司都在開發光波導回路設計,后面也都需要基于晶圓去做光波導加工。

5. 縮短AR行業價值鏈的鴻溝

在全球很多關鍵的技術和支持上,目前為止AR的產業鏈并不能談得上是完全成熟,而肖特也看到了這一點,所以在整個RealView產品系列里面,肖特已經在他們傳統的業務模式上面做了很大的調整。

Sprengard說:“所以我們直接做到光學玻璃,光學玻璃的晶圓加工,以及到光學的涂覆。我們已經在我們的價值鏈上走了好幾步,縮短價值鏈的鴻溝。我們晶圓的下一步是基于我們的晶圓實現光波導的光電子芯片,內部來看這目前正在快速發展當中,但還并不是完全成熟。”

不僅僅是肖特在努力縮短價值鏈的鴻溝,他們同時也看到有很多AR光波導技術公司在努力構建各自的價值鏈,而肖特則希望將這批公司發展成為他們的客戶。

Sprengard說:“我們已經看到很多公司開始進入到光電子芯片這個環節,看到很多公司正在投資這一塊。待他們完成這個光電子芯片,實現整個光波導回路之后,他們下一步就會去做整個硬件的組裝部分,到最后整機,加上軟件,加上應用。他們想通過自身的技術開發,實現滿足AR/VR行業要求,工藝要求,以及大批量制造要求的能力。”

在AR的戰略上,肖特希望通過價值鏈整合工作,往下游進行延伸,來實現和保證“最佳解決方案供應商”的愿景和地位。

Sprengard說:“在AR這樣的新興市場上,價值鏈正在快速的整合和形成當中,我們目前為止沒有看到誰在做和我們完全一樣的東西。他們(潛在競爭對手)可能會介入到我們做的事情當中的某一部分,可能在未來會跟隨肖特一樣的策略,但至少從目前來看,我們認為我們在價值鏈上往下游的這樣的一個延伸是很獨特的,也會讓我們跟客戶提供最好的解決方案。”

6. 提前準備大規模制造能力

目前,AR眼鏡這個市場還是主要停留在工業應用上,但肖特認為他們對這個市場的承諾不僅僅只是我們所看的很有限的工業應用,同時也會持續支持AR走向消費者端,所以他們不遺余力地在中國和合作伙伴浙江水晶光電建立合資公司,希望能夠擴大肖特在AR光學元件大規模制造方面的能力,以應對未來出現消費端大規模需求,并提出了短期目標和中期目標。

Sprengard表示,從短期來看,合資公司最重要的任務是,能夠生產出高質量的符合肖特下游客戶要求的晶圓材料,成為他們的首選供應商、最佳供應商,幫助他們完成現有AR設備的研發設計,以及商業化的過程。

Sprengard說:“現在已經在為第一個短期目標進行中了,我們已經是很多重要客戶前期在設計研發上的合作伙伴,預期來講這個過程會在十八個月左右。”

從中期來看,肖特希望在未來能夠進入到消費端的AR市場,成為消費端市場的領導者。但中期目標的具體時間依賴于這個行業的成熟程度,以及客戶的時間表。因為整個AR市場的成熟,尤其是C端的成熟,依賴于很多配套的技術和配套的商業計劃。所以這部分來講,肖特不是一個決定者,但會做好工作以準備好這一天的到來。

Sprengard說:“到目前為止,我們也在期待誰會成為第一家能夠推出針對消費端,定價在1000美元以下的AR設備。這是全行業的共識,大家都希望去做到這一步。我們非常有希望參與到這樣的消費端,包括AR光學部件的研發和供應過程。我們希望能夠提供最好的質量,同時也是最具競爭力的價格,為AR硬件設備的消費者化做出貢獻。”

肖特亞太業務發展總監吳敏補充說:“短期我們希望幫助他們完成(現在他們很多是原型機)第一代、第二代的研發和上市。這些機器可能不一定會針對消費端,可能是針對行業、開發者、工業應用或商業應用,不一定會真正進入到B2C市場。他首先要完成技術驗證、質量驗證、供應鏈的建立,包括最后的機器的AR效果要達到預期。這些過程,可能在第一代、第二代都是為了做這些事情。但我們也希望不僅僅是停留于此,希望在未來他們開始推出消費端AR設備的時候,我們依然是他們最好的供應商。當然這是具有挑戰的,因為進入消費端意味著這個硬件從性能,到定價、質量,可能會有完全不同的要求。我們也非常有信心,能夠在那個階段依然成為這個行業最好的光學晶圓的供應商。”

7. 如何保證成為消費端的最佳供應商

對于未來所期待的消費端AR市場,Sprengard表示定價在1000美元以下的AR設備是全行業的共識,而目前的HoloLens售價高達3000美元,Magic Leap One售價高達2300美元,那肖特又是準備如何去應對這個成本挑戰呢?

Sprengard說,為了應對未來整個價值鏈、整個行業對于成本的要求,肖特準備了兩個方案:方案A和方案B。

對于A方案,肖特認為很容易去實現,即在已經成熟的技術基礎上和工藝基礎上,不斷去做優化,提高材料的利用率,提高整個產出率,減少報廢,以提高生產效率,最終實現成本的優化。對于B方案,會有較大的風險,但也有可能帶來巨大的收益,即采用一些顛覆性技術,比如說完全不同的工藝,完全不同的制造技術。

對于這兩個方案,肖特表示都不會放棄,而會不斷去研究、儲備這樣的技術,以確保能夠應對未來,當整個行業擴展到C端的時候可能面臨的種種對成本產生影響的情況。

8. 成為真正的那個贏家

我們都知道今天我們耳熟能詳的大品牌可能未必是這個新興市場上的最后贏家。那誰會是最后的贏家呢?這就牽涉到先入局者如何去做好戰略規劃,控制風險,保持持續投入,穩步增長等等,而不是盲目發展到轟然倒塌。

Sprengard說:“我們對這個商業的風險有充分的評估。我們需要去判斷,隨著市場的變化誰會是未來可能在AR市場真正的贏家,或未來的領導者。從內部來講,我們對AR這個市場是非常看好的,認為這是一個成長的生意。我們會持續投入,根據這個行業技術的演進去做創新,來滿足新的技術需要,而不是僅僅把它當作一個要賺錢的現金流生意。這是一個我們會不斷投入的生意,會不斷投入資金和人手,去開發創新技術,來確保我們在整個未來AR時代到來之后,我們能成為真正的那個贏家。”

相比其他創業公司而言,像肖特這樣的跨國高科技大公司顯然在財務上沒有太多壓力,而且還能保證充分的財力和人力投入。

Sprengard說:“我們肖特的決策層對AR市場非常有信心,也非常有耐心。不同于很多其他公司,肖特是一家非上市公司,由卡爾·蔡司基金會所持有。當然,我們所有業務也是需要為股東創造價值,但是我們沒有太多短期財務上的壓力,所以我們可以專注地去投資在我們相信的市場和技術上面,去隨著這個市場不斷地成長,隨著我們客戶不斷地增長。這是肖特獨特的戰略和文化。所以,我們會非常樂觀地看待未來我們在AR市場上的投資。”

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