智能眼镜正在逐渐成为重要的AI硬件落地形式，尤其有望成为通用的多模态AI助手的重要载体，目前以RayBan META2眼镜为代表的智能眼镜已搭载部分AI应用以及其他有效功能，其出货量超出预期或将预示着端侧AI有望进入爆发阶段。眼镜作为一种理想的硬件平台，有望推动端侧AI的广泛应用，从而扩大AI应用场景并促进其实际落地。同时，随着应用的逐步成熟，对推理算力的需求预计将大幅增长，进而带动相关产业链的发展受益。在这篇文章中，我们将探讨AI眼镜的概念，并分析其优势、发展意义等方面。同时，我们还将审视当前行业的现状以及未来的发展趋势，并对竞争格局进行分析。随后，我们将根据未来趋势对AI眼镜的产业链进行详细梳理，并列出可能从中受益的相关企业。希望通过这些内容，能够帮助大家更全面地了解AI眼镜的相关信息。
01 行业概述
1、AI眼镜概念
AI眼镜，全称人工智能眼镜，AI智能眼镜是传统眼镜向AR/MR眼镜迭代的过渡形态，其核心功能是将AI技术与眼镜形态相结合，为用户提供语音助手、实时翻译、导航提醒等智能化服务。例如，用户可以通过语音指令控制眼镜播放音乐、查询信息，也可以利用眼镜的摄像头进行实时翻译、物体识别等操作。AI眼镜的实用性和应用场景正在不断拓展，从最初的娱乐和游戏逐渐渗透到医疗、工业、教育等多个专业领域，这为AI眼镜的市场增长提供了强有力的支撑。一是与需要头戴体积较大“头盔式”AR/VR眼镜相比，智能眼镜的体积较小方便携带。二是智能眼镜具有近视眼镜、墨镜、装饰眼镜等功能，潜在用户包含眼睛近视用户之外的非近视眼用户。三是解决了用户的痛点。接打电话功能，为用户省去从口袋里面掏出手机的动作，或拿出耳机的动作，直接通过智能眼镜接听电话。此功能虽然看上去是很小的一个变化，所需的技术也并不高，但是从用户的角度来说，省去了一个掏出手机、掏出耳机的动作。如同TWS耳机一样，没有了有线耳机连接线的束缚，耳机和手机的连接更加方便自由。四是成本较低。智能眼镜较之前的AR/VR眼镜，成本有较大降低。例如：Ray-Ban|Meta起价299美元，而Apple Vision Pro起售价为$3,499美元。经过多年的发展，智能眼镜一直是个百万量级的小众产品。究其原因，痛点主要在于内容、价格、舒适度（重量），从硬件来看，目前市面上大多数产品无法摆脱重量、成本和性能的基本权衡，实际上，这三者只能选一个，甚至不能选两个。AI智能眼镜作为端侧AI落地重要的应用场景之一，设计轻量化与硬件能力提升，AI智能眼镜将更轻薄并有望深度融合AI算法，实现更好的人机交互和情境感知，穿戴舒适度和日常便携性提升。同时，随着应用的成熟落地，推理算力需求有望迎来爆发，带动相关产业链受益。国内外大厂加速AI眼镜的布局有望驱动产业链成熟并有效提振行业信心。随着大模型、电子、计算机等底层技术的不断迭代，AI的应用形态也在不断创新。AI应用技术的发展，为游戏、影视等领域带来了新的商业模式，实现降本增效，通过AI技术创作影视或游戏，可以缩短生产周期，降本增效，同时技术革新也为内容的分发和变现提供了新的途径。AI的应用形态的不断创新，为传媒行业带来了新的发展增长点。1、可穿戴设备成为端侧AI重要部署场景，智能眼镜为出货量增长最快的可穿戴设备随着AI大模型技术的发展，端侧AI部署成为AI实现规模化扩展及应用落地的关键，而可穿戴设备因其便利性有望成为AI在生活中的重要落地场景。根据IDC数据，2024年可穿戴设备出货量有望达到5.597亿部，同比增长10.5%。其中增长最快的是智能眼镜，在2023年出货量增长128.2%，远超智能戒指（34%）和智能手表（8.7%）。2、第二代Ray-Ban Meta亮相，AI加持下智能眼镜销量大幅提升Meta2023年9月发布智能眼镜Ray-Ban Meta，AI大模型赋能下销量或已突破百万。2021年9月，Meta与雷朋（Ray-Ban）联名的初代智能眼镜Ray-Ban Stories发布。2023年9月，Meta与Essilor Luxottica合作推出的新一代产品Ray-Ban Meta亮相。Meta-Rayban第二代眼镜为AI音频眼镜，通过对话唤醒AI功能，具备拍摄功能但镜体本身无显示模组。Ray-Ban Meta内置定向扬声器、麦克风、摄像头等组件，可用于FPV拍摄/视频录制、通话、听音乐等，产品起售价299美元。2024年4月，Ray-Ban Meta在AI方面进行更新，新型号搭载Meta Llama3大模型并可实现语音交互、物体识别、文字翻译等诸多功能。Ray-Ban Meta“AI+眼镜”的模式一经推出便广受好评，根据The Verge数据，截至24年5月Ray-Ban Meta的全球销量可能已经突破100万副；相比之下根据VR陀螺数据，初代产品Ray-Ban Stories从2021年9月至2023年2月累计只售出30万副。Ray-Ban Meta能够实现AI、拍摄、音乐和通信等功能。（1）AI功能：MetaAI是一个多模态人工智能，用户可以通过“Hey Meta”指令唤起AI，除了用于查询天气、时间、体育比赛、新闻结果等日常基础信息，用户还能通过“Hey Meta，look And...”指令调用摄像头以实现更多视觉化的操作，如你可以将眼镜摄像头对准冰箱，然后询问AI里面的食材可以用于做什么菜、如何穿搭衣服、识别眼前的建筑、询问花园中某种植物所需的浇水量等。此外Meta AI支持翻译功能，目前AI支持英语、西班牙语、意大利语、法语、德语五种语言。由于眼镜的AI能力需要基于云端实现，因而需要预留一定的响应时间。（2）拍摄功能：借助全新超广角12MP摄像头和5颗麦克风系统，准确捕捉所看到和听到的一切。用户只需要使用右侧镜腿上放的按钮，单击拍照，长按拍视频，再次点击停止录像；或者使用"HeyMeta"激活语音助手，然后下达“Take a Picture”、“Take a Video”、“Start/Stop Recording”等指令即可随时随地、快速且直观地以第一视角记录生活和信息。并且支持实时直播到Facebook和Instagram。（3）音乐和通信功能：使用低调的开放式耳机扬声器，内置了对Apple Music、Spotify和Amazon Music三个音乐流媒体服务的支持，用户可以完全使用语音交互，指定歌手、歌曲、曲风等。通信功能支持打电话和Meta旗下的WhatsApp、Messenger和Instagram。MetaRay-Ban音质效果可对标百元级OWS（Open Wearable Stereo），并且定向收音效果较好，可以用很细微的声音和眼镜交互，避免了公共场合语音交互的尴尬；同时即便是在非常嘈杂的环境中依然可以过滤掉大部分杂音，定向收取用户自己的声音，保证了在通话等情况下较高的清晰度。Ray-Ban Meta眼镜属于AI智能眼镜，是传统眼镜向AR/MR眼镜迭代的过渡形态。AI眼镜的发展将按照“AI语音眼镜→AI智能眼镜（增加摄像头）→AI+AR眼镜”的路径逐步迭代。AR（Augmented Reality，增强现实）是将由电脑产生的文本、图形、声音等虚拟数据叠加在真实世界中，将虚拟与现实两个信息进行相互作用，从而达到对真实世界中的数据进行“增强”的效果。未来AI+AR眼镜有望跑通效率提升类场景，向消费级放量，在短期实现百万出货量，中期实现千万出货量。AI在XR行业内应用范围持续扩展，未来AR智能眼镜有望成为AI端侧落地的最优解。随着端侧AI逐渐普及，AR智能眼镜有望成为比肩手机的下一代计算平台。根据《2023年中国XR企业发展报告》数据，2023年中国TOP25 XR领域技术行业应用企业中，有24家企业应用AI拓展行业场景，占比达96%。细分来看，布局数字教育场景的企业最多（17家），其次是数字文旅（12家）、智能制造（11家）、智慧能源（8家）、数字人（7家）等，AI已经逐渐成为XR行业标配。根据AR圈，Meta计划于2024年9月25日展示首款智能AR眼镜“猎户座”（Orion），该产品已经研发9年时间，该款眼镜将采用几何光波导+LCoS全彩微显示屏的方案。此外Meta与雷朋合作的第三代产品已在规划中，新产品将进一步增加麦克风的性能或数量以提升语音AI交互能力，在此基础上，还将引入AR显示功能。Meta也在积极攻关SRG（表面浮雕衍射光波导）+Micro LED的方案，虽然SRG比几何光波导更加轻薄，但目前在光效及视场角上稍逊一筹，未来新品有望采用为SRG+Micro LED方案。与此同时，谷歌也被传出正在接触EssilorLuxottica，并计划合作生产搭载谷歌AI大模型Gemini的智能眼镜。国内的华为也在其夏季全场景新品发布会发布了其智能眼镜2的方框太阳镜版本。根据彭博、澎湃，苹果计划于2025推出一款廉价版Vision pro，2026年推出Vision pro 2，此后推出AR眼镜；目前正致力于将Apple intelligence引入Vision pro。根据AR圈，大量公司正涌入AI眼镜赛道。据IDC数据显示，2023年全球AR眼镜销量为48万台，智能眼镜销量为101万台。2024年第一季度全球AR眼镜出货量为10万台，同比增长56%；智能眼镜出货量为26万台，同比增长217%。业内人士表示，AI智能眼镜是当前产业公认的AI最具性价比硬件落地方案，潜在空间巨大，2024年或将成为AI智能眼镜领域的拐点时刻。当下，大模型的发展驱动着训练算力需求不断提升，根据IDC数据，2023上半年我国训练工作负载的服务器占比达到49.4%，预计全年的占比将达到58.7%。而随着训练模型的完善与成熟，AI有望逐步在端侧落地，进而带动推理需求迎来爆发。据IDC预计，到2027年，用于推理的工作负载将达到72.6%。从智能眼镜竞争格局来看，2021、2023年Meta占比较高主要系其发布与雷朋眼镜的联名款Ray-Ban Stories、Meta Ray-Ban；2022年华为占比较高主要系其发布Huawei Eyewear。从AR来看，近年来国产品牌Xreal、Rokid、雷鸟、影目异军突起，按功能来看，AR可以分为观影类（分体式）、信息提示类（一体式），Xreal、Rokid、雷鸟产品主要为分体式，一般采用Micro-OLED+Birdbath/自由曲面的光学解决方案，影目产品主要为一体式，主要采用Micro-LED+衍射光波导方案。结合AI眼镜的高级形态“AI+AR眼镜”分析产业链，AI智能眼镜产业链分为：光学、芯片、显示、结构件、麦克风、摄像头、交互、电池、传感器、扬声器等。现有消费电子产业链能力完全可以满足AI眼镜的生产。Ray-Ban Meta的BOM成本中占比前三依次为芯片、结构件、OEM/ODM，国产供应商价值量占比38.90%。根据维深wellsenn XR数据，Ray-Ban Meta的BOM成本约为164美元，综合硬件成本约为149美元。按品类看，芯片成本约为85.6美元（占比52.20%）；结构件成本约为19美元（占比11.59%）；OEM/ODM成本约为15美元（占比9.15%）；摄像头成本约为9美元（占比5.49%）。供应商方面，Ray-Ban Meta国产供应商包括佰维（ROM+RAM）、舜宇（摄像头模组）、歌尔等。根据维深wellsenn XR数据，国内供应商综合硬件成本价值量约63.8美元，占整机比为38.90%。1、光学单元：光波导为AR眼镜理想方案，Micro-LED未来可期（1）光学组合器：多种方案各有千秋，光波导是消费级AR理想解光学组合器将来自微显示器的虚拟信息和现实世界的物理景象组合在一起，决定AR显示器的体积大小、亮度、视场、效率和眼动范围大小等；目前比较成熟的AR技术中的光学显示方案主要分为birdbath方案、自由曲面方案和波导（Lightguide）方案等。1）棱镜方案：棱镜方案光学显示系统主要由微型投影仪和反射棱镜组成，微型投影仪（projector）将图像投射出来，棱镜（prism）通过半返半透结构将图像直接反射到人眼视网膜（retina）中，与现实图像相叠加，形成虚实融合的视觉体验。采用棱镜方案的AR产品包括Google Glass、Vuzix M300、GLXSS ME等。棱镜方案有着价格便宜的优点，但该方案视场角较小，光学显示系统会遮挡用户视线。以Google Glass为例，Google Glass采用的LCoS+棱镜的方案视场角仅有15度，但光学镜片厚度为10mm，而且存在亮度不足、图像有较大畸变等问题，因此Google Glass在2014年正式发货后很快于2015年停产。2）Birdbath方案：Birdbath结构将来自于微显示器的光线投射到位于眼睛前方的分光镜上，分光镜同时反射和透射光线，而位于分光镜一侧的凹面镜用来反射光线，将光重新导向眼睛，使用户在看清现实世界的物理景象时，也可看到微显示器生成的数字影像。Birdbath结构为AR眼镜提供了一种较简单的解决方案，广泛应用于谷歌眼镜、ODG R8和R9、联想Mirage等AR头戴式显示器中。根据易观数据，2022年第三季度使用Birdbath方案的AR眼镜占据了国内消费级AR眼镜87.5%的市场份额。但采用Birdbath结构的AR眼镜通常体积较大，视场角一般为50°左右，同时由于分光镜为半透半反镜，光线经过分光镜时被多次反射，每次反射都会产生50%的光损，因此Birdbath结构的能量损失严重。3）自由曲面方案：自由曲面是一种有别于球面或者非球面的复杂非常规面形，可以使系统的光学性能指标得到显著提高，同时为系统设计带来更加灵活的结构。自由曲面方案可分为自由曲面反射镜结构与自由曲面折射镜结构。自由曲面反射镜结构：自由曲面反射镜结构仅使用一个曲面反射镜收集来自于微显示器和现实世界的光线。采用自由曲面反射镜结构的AR眼镜体积较大，可实现的视场角为50°-100°；由于光线仅被反射一次，自由曲面反射镜结构的光损明显降低，远低于Birdbath结构的光损。采用此方案的AR眼镜包括Mira Prism、Meta2和Dream Glass等。自由曲面棱镜结构：自由曲面棱镜结构将两个折射面，一个全内反射面和一个部分反射面合并到一个元件中，此种结构可以增大视场角，同时提高成像质量。但该结构光学元件的厚度较大，且通常需要一个校正棱镜来消除环境光从自由曲面棱镜的折射。爱普生BT300、耐德佳X2等AR眼镜采用了此种结构。4）光波导方案：光波导的基本原理是耦入区域的光学元件将微投影光机发出的光束耦入进波导片并以全反射的方式传播，主要可分为几何光波导与衍射光波导两大类。相对于Birdbath、自由曲面等光学方案，光波导可以实现更轻薄的体积、更高的透光率、更大的Eye-box，并可通过纳米压印等微纳加工技术将AR眼镜的波导片做到类普通眼镜形态。几何光波导：几何光波导是基于传统几何光学的原理进行设计和制造的光波导方案，分为锯齿光波导和阵列光波导，其中最常见的是阵列光波导。几何光波导光线的入射耦合是通过反射镜或折射棱镜（In-coupling prism）实现，而出射耦合则是通过部分反射镜阵列（Partially reflective mirror）实现。应用方面，由于几何光学的原理简单，几何光波导的设计思路相对明确、制备技术较为成熟，同时结合扩瞳技术可以在保证图像质量同时获得较大的动眼眶范围。目前使用该方案的AR眼镜有Lumus等。Lumus是少数拥有超高亮度光波导的公司，其方案可以在未使用遮光罩的情况下在户外显示AR。对比相同视场角和眼动范围的衍射光波导方案，采用阵列光波导的Lumus Maximus在效率、亮度和耗电量方面表现优异。但几何光波导的全内反射角限制了结构的视场角，且多次反射容易产生杂光，使得出射光线强度分布不均匀，图像质量下降。制造方面，阵列光波导的加工流程主要是研磨、抛光、镀膜和胶合。首先通过切割玻璃基材获得各种规格的波导小棱镜，然后对小棱镜进行粗磨、精磨与抛光，之后在小棱镜上分别镀不同膜系的薄膜获得不同的反射/透射比，最后对小棱镜进行胶合将它固定为表面光滑的波导片，并通过测角仪、干涉仪等仪器对波导片进行检测。阵列光波导制造工艺复杂，很难满足理想条件，且产出率相对较低。衍射光波导：衍射光波导的设计不依赖于几何光学，而是利用光的衍射效应，主要采用光栅结构实现对光束的调制。根据光栅种类的不同，衍射光波导主要可分为表面浮雕光栅波导与体全息光栅波导，其中表面浮雕光栅波导方案中通过使用亚波长尺度的表面浮雕光栅（Surface Relief Grating，SRG）作为光波导中耦入、耦出和扩展区域的光学元件，从而实现对光束的调制；而体全息光栅波导方案采用体全息光栅（Vol⁃ume Holographic Grating，VHG）作为衍射光波导中的耦入耦出元件。随着纳米压印等微纳加工技术的不断进步，衍射光波导有望在未来会成为主流的光波导方案之一。衍射光波导体积小、灵活度高，具有较大发展潜力，目前谷歌、Intel、苹果、索尼、三星等大厂在光学显示技术领域积极布局衍射光波导的技术方案。表面浮雕光栅波导结构制备技术较为成熟，大视场、大眼动范围优势使其成为目前AR的主流方案。制备方面，目前表面浮雕光栅波导的技术较为成熟，批量生产表面浮雕光栅波导的常用方法为紫外线纳米压印光刻法，该工艺可分为纳米压印工作模具制备阶段和批量生产两个阶段。应用方面，SRG结构具有大视场和大眼动范围的优势，目前市场中基于衍射光波导的AR近眼显示设备大多都采用了表面浮雕光栅波导方案，如微软HoloLens、Magic Leap One、DigiLens等。SRG目前的主要问题有：（1）效率低；（2）色彩不均匀和彩虹效应；（3）波导板两侧均有图像信息耦出；（4）纳米压印的良率问题。受材料与工艺等因素的限制，体全息光波导在大规模量产等方面仍与表面浮雕光栅波导有一定差距。体全息光波导相比于阵列波导结构采用几何光学元件来耦入和耦出光线，可有效降低显示系统的厚度和重量，同时具有色彩均匀性好、易于实现单片彩色波导的优势。但其采用全息干涉曝光的方法进行波导片的加工，目前尚无法进行大规模的量产；同时，做大视场角需要叠加多层全息光栅、做彩色波导片需要高密度的曝光材料，进一步增加了工艺难度。目前在做全息体光栅(VHG)波导方案的厂商较少，包括Digilens、Sony、Akonia等。通过对以上方案进行对比，光波导方案在光学效果、外观形态和量产前景等方面都具备良好的发展潜力，有望成为未来AR眼镜走向消费级的理想方案。性能端：光波导方案体积较小，但目前也存在色彩不均匀等亟待解决的问题。棱镜方案体积较大而视场角最小，仅有15°左右，搭载此方案的Google Glass于2015年停产；Birdbath、自由曲面方案成像质量虽好，但体积较大，且结构视场角越大、光学镜片越厚则体积越大，限制了它们在AR头戴式显示器方面的应用；几何光波导中的阵列波导结构具有轻薄、眼动范围大和色彩均匀的优势，设计方案成熟，但在杂散光和人眼兼容性、各膜层反射率和透过率、镀膜工艺控制、整个眼动范围内亮度和色彩的均匀性等方面存在挑战；表面浮雕光栅波导（SRG）方案体积较小，具有大视场和大眼动范围的优势，但也存在效率低、色彩不均匀和彩虹效应、波导板两侧均有图像信息耦出等问题；体全息光栅波导具有色彩均匀性好和易于实现单片彩色波导的优势，但该方案视场角偏小，当前已经被设计并制造出的产品均不能兼具大视场角与高图像质量，同时制造较为困难，限制了其进一步的应用。制造端：表面浮雕光栅波导（SRG）已经形成完整产业链，体全息光波导工艺难度较大。几何光波导中的阵列光波导采用研磨、抛光、镀膜和胶合的制造方法，产出率相对较低，如何控制各个膜层的反射率和透过率与镀膜工艺是制造难点；衍射光波导的体积小、灵活度高，具有较大发展潜力。随着纳米压印等微纳加工技术的不断进步，衍射光波导在未来会成为主流的光波导方案之一。其中表面浮雕光栅波导（SRG）采用的纳米压印具有一定的便利性，目前已经形成完整产业链，但还需进一步完善设计方案和提升量产良率；体全息光栅波导采用全息干涉曝光的方法进行波导片的加工，无法进行大规模的量产，同时做大视场角需要叠加多层全息光栅，且做彩色波导片需要高密度的曝光材料，这进一步增加了工艺难度。应用端：目前推出的AR眼镜中Birdbath与光波导方案成为主流。统计2022与2023年上市的57款AR眼镜，其中采用光波导方案的产品23款，占比40.35%；采用Birdbath方案的眼镜共18款，占比31.58%。在2023年11款采用光波导方案的AR眼镜中，衍射光波导方案8款，几何光波导方案3款。供应商方面，目前AR眼镜光学方案供应商包括歌尔股份、水晶光电、DigiLens等。随着光波导方案逐渐成为业务主流光学方案，中国企业从2014左右开始相继布局光波导技术，逐步进入技术迭代、产品量产阶段，并尝试向C端消费者渗透，逐步缩小与国外厂商的技术和产品差距。（2）微显示器：Micro-OLED当前主流，Micro-LED未来可期AR眼镜的主流显示技术可分为被动式微显示技术、主动式微显示技术及扫描显示技术。被动式微显示技术以RGB LED或RGB激光作为光源，包括LCD、LCoS和DLP等。主动式微显示技术包括Micro OLED和Micro LED；扫描显示技术（Laser Beam Scanning，LBS）使用RGB激光作为光源，搭配MEMS进行扫描成像，但可能导致散斑现象。LCoS：工艺成熟，但分辨率较低、响应时间长。硅基液晶（Liquid Crystal on Silicon，LCoS）是一种基于液晶光电效应和CMOS工艺的小尺寸矩阵液晶显示装置，是传统液晶显示技术（Liquid Crystal Display，LCD）的一个新分支。LCoS主要由硅基背板，框胶、液晶及ITO玻璃所构成的液晶盒子组成，主要制备工艺包括硅基背板与ITO玻璃制备、液晶填充等。借助成熟的半导体工艺和液晶产线，LCoS制备工艺发展迅速，具有工艺成熟、成本较低等特点。应用方面，应用LCoS的AR产品包括Google Glass1、Hololens1、Magicleap1等。LCoS的优点在与：1）发光亮度较高，目前商用LCoS已经可以达到6000nits；2）高像素密度（>4000像素/英寸）；3）技术发展较早，产业化较为成熟使其具有低成本优势。但如更短的响应时间、更高的分辨率以及更小更轻便的体积等目标仍是LCoS技术需要努力发展的方向。DLP：效率与亮度较高，在AR眼镜领域无法兼顾高质量体验与低成本。数字光处理（DLP）在原理上属于微机电系统（MEMS）技术，是基于数字微镜元件（DMD）实现可视数字信息光学处理的过程。DLP采用数字光开关来反射光线，具有较高的光效率和亮度，而且每个微镜片的尺寸一般为14μm×14μm，因而可被用于AR头戴式显示器中，目前已被Vuzix和DigiLens等公司AR眼镜产品采用。缺陷方面，单片DLP由于色轮的使用可能会引起彩虹效应，并使佩戴者产生眩晕头晕等症状；而3DLP技术虽然解决了彩虹效应，但造价更加昂贵且体积重量都更大。因此DLP技术对于AR设备无法兼顾高质量体验与低成本两方面，该技术更适合车载的AR-HUD显示。Micro-OLED：成像质量优于LCoS，亮度与寿命因素制约其在AR眼镜领域应用。Micro-OLED是一种自发光显示技术，目前适用于AR眼镜的Micro-OLED典型结构是在白光OLED上排列彩色滤光片，彩色滤光片选择需要通过的波段光波并反射掉其他不需要通过的波段，使人眼接收到饱和的颜色光线。Micro-OLED相比LCoS具有更广的色域和极佳的对比度，能实现自发光、低功耗，但Micro-OLED的主要缺点有：1）亮度较低，目前全彩色Micro-OLED已可实现3000~5000nits的显示亮度，但这对于在室外使用几乎是刚需的AR眼镜来说仍处于较低水平。2）寿命较短，Micro-OLED容易随着工作时间变长变色，且显示亮度与使用寿命呈反比。目前使用Micro-OLED的产品包括INMO Air 2、Rokid Max、XREAL Air 2等。Micro-OLED已初步具备量产性。Micro-OLED制备过程分为发光层蒸镀、密封处理、玻璃盖板贴合、切割与封装等，制造成本较高但已初步具备量产性。供应商方面，目前全球范围内Micro-OLED制造商包括美国的eMagin、法国的Micro OLED、日本的SONY、中国大陆的京东方和视涯等。Micro-LED：光电特性独特，与VR/AR设备适配性较佳。Micro-LED通过在CMOS驱动芯片上集成微小尺寸的LED阵列，形成Micro-LED微显示器，每个LED像素点单独寻址点亮形成图像，是高度集成的自发光器件。在VR/AR领域，Micro-LED相比传统方案拥有更好的显示特性，具体表现在：1）高刷新率：Micro-LED属于自发光技术且由电流驱动，响应时间可达到微秒甚至纳秒级别，实现AR设备超高的刷新率；2）高亮度：得益于自发光能力与无机物的稳定性，Micro-LED在亮度指标上性能明显高于OLED技术，同亮度下功耗也明显低于背光式的LCoS和DLP；3）体积小：Micro-LED无需额外光源，高PPI下相关驱动也较为简单；4）寿命长：Micro-LED使用的无机物较为稳定，寿命可达100000h以上；5）色彩高保真：Micro-LED和OLED同属于自发光显示技术，具有实现色彩高保真的能力。目前Micro-LED技术成熟度有待提升，限制其大规模应用于AR产品的主要问题包括巨量转移、全彩方案等。巨量转移：由于在制备过程中难以将驱动电路直接制备在Micro-LED的衬底上，因此需要将Micro-LED从其衬底上转移到CMOS驱动电路衬底上。然而转移的Micro-LED尺寸小、数量多，且需要精确对位和非常高的良率，因此巨量转移技术是目前难以实现的一项关键性技术。全彩方案：Micro-LED主要采用三色RGB法与发光介质法两种方法来实现彩色显示。其中三色RGB法需要将3种不同的Micro-LED转移到目标基板上，对巨量转移技术要求很高，实现起来非常困难；发光介质法利用沉积在短波长Micro-LED上的发光介质（如荧光粉或量子点）作为颜色转换层来实现全彩显示，但该方法需要将颜色转换层放置在尺寸很小的像素上，荧光粉材料颗粒容易造成沉淀不均匀，量子点材料则稳定性较差且寿命短。全彩Micro-LED AR眼镜关键技术逐渐突破，大规模应用未来可期。由于Micro-LED全彩化技术方案难题和红色晶片发光效率低等问题，过去使用Micro-LED的AR眼镜采用单目单绿或双目单绿方案，例如OPPO翻译眼镜、小米AR眼镜探索版等均为单色AR眼镜，无法提供全彩双目异显等功能。2023年10月13日雷鸟X2正式发售，雷鸟X2可以看做全球范围内第一款真正意义上实现了双目全彩Micro-LED的光波导眼镜，标志着Micro-LED大规模应用的关键技术逐渐成熟。根据Trendforce数据，预计Micro-LED AR智慧眼镜晶片产值将由2023年的200万美元增长至2026年的3.83亿美元。Micro-LED在光学显示领域的综合性能优势明显，随着制造难点的逐渐突破与成本降低，未来有望成为AR显示领域的主流方案。当前上市的AR眼镜中OLED方案成为主流，全彩Micro-LED眼镜初露头角。统计2022与2023年上市的57款AR眼镜，其中搭载OLED方案（以Micro-OLED为主）方案的AR眼镜一共37款，占比64.91%；搭载Micro-LED方案的AR眼镜11款，占比19.30%。2023年的6款搭载Micro-LED方案的AR眼镜中，有4款为单绿方案AR眼镜；2款为全彩AR眼镜，分别为雷鸟X2（售价4999元）、MYVU Discovery（售价9999元）。供应商方面，目前AR眼镜微显示器主要的供应商包括Sony、Epson、Omnivision、JBD等。其中日本Sony和Epson在硅晶OLED领域布局较早；美国Omnivision、TI分别在LCoS与DLP领域拥有明显竞争优势；以BOE、JBD为代表的中国企业正加速布局Micro-LED技术。适配的光学和微显示屏方案结合可发挥1+1>2的效果，Micro-LED+光波导有望成为未来AR眼镜优解。目前AR眼镜的主流方案包括两种，其中硅基OLED与Birdbath/自由曲面搭配，该方案显示质量表现好但体积偏大；另一种方案是LCoS/DLP与光波导搭配，该方案处于发展演进阶段，虽然显示质量还待优化，但透视性更好且能提供较大的眼动范围并大幅减小体积。由于衍射光学与阵列光学都可以很好的与Micro-LED配合，在控制功耗、增加续航的同时实现AR眼镜的高亮度显示，Micro-LED+光波导的光学显示系统有望成为未来AR眼镜的理想解。2、计算单元：高通主导XR SoC市场，分布式架构成为行业标杆“算力、功耗、尺寸”是AR眼镜SoC的关键指标，协处理器方案有望成为XR行业共识。AR眼镜由于设计尺寸的原因无法容纳大容量电池，而用户有全天使用眼镜的需求，对AR眼镜芯片的能效比提出了很高的要求。此外，AR眼镜需要具备高性能拍摄、语音识别、手部追踪、眼动追踪等功能，对AR眼镜的算力也提出了挑战。XR协处理器是一种专门针对XR设备进行优化和加速的芯片，它可以与通用芯片协同工作，分担部分或全部的交互和显示任务。XR协处理器可以根据不同的XR形式和应用场景进行定制化设计，以满足不同的性能和体验需求。如苹果Vision Pro采用“M2+R1”的双芯片设计，图像处理芯片提供对感官输入的实时处理，降低用户感知周围环境的延时，助力虚实无缝连接。协处理器方案在未来有望成为XR行业谋求高质量交互与显示的共识。生成式AI丰富了XR性能，对XR领域SoC提出了更高要求。生成式AI在XR头显中的应用包括对话式AI与AI渲染等，其中AI渲染工具主要聚焦在3D内容创作和虚拟体验优化，用户可以使用如文本、语音、图像或视频等各种类型的提示生成3D物体和场景，并最终创造出完整的虚拟世界。硬件方面，生成式AI的普及对AR眼镜的端侧AI计算能力提出了更高要求，也有望成为未来SoC性能提升的重点方向。以高通骁龙XR2为例，通过搭载Hexagon NPU，第二代骁龙XR2的每瓦功耗对应的端侧AI计算性能为第一代的8倍。供应商方面，高通主导当前XR SoC市场，为主流AR/VR产品提供支持。高通在XR领域专用计算平台推出前就已经发布了多个有线/无线AR眼镜参考设计。目前高通已经推出骁龙XR1、骁龙XR2、骁龙XR2+等多款XR专用计算平台，骁龙XR和AR平台提供了完善的底层驱动能力，包括SLAM定位追踪、本地锚点和持久性、手势追踪、眼球追踪以及注视点渲染、空间映射和环境感知等，可为AR/VR提供丰富的交互体验。骁龙AR2 Gen1采用多芯片分布式架构，有望为未来AR眼镜计算平台提供参考基准。AR1 Gen1侧重拍摄与AI能力，标志着高通AR眼镜系列已逐渐形成独立产品线。联发科：较早布局AR/VR领域，与Meta合作开启AR眼镜SoC新征程。恒玄科技：BES2700已应用于智能眼镜项目，2800新品量产打开成长空间。海思：发布XR芯片平台，专有架构NPU为AI时代提供算力支持。瑞芯微：与诠视科技在XR领域战略合作，目前搭载RK3588系列的AR眼镜已量产。3、其他组件：电池、传感器等是AR眼镜性能的重要保障电池：需兼顾性能、重量与续航，锂电池为当前智能眼镜主流方案。AR眼镜需要在环境日光条件下清晰的显示图像，高亮度会增大光学显示系统功率与耗电量，如果电池容量过小，AR眼镜需要短时间内多次充电并产生续航焦虑。根据《Wearing Comfort and Perceived Heaviness of Smart Glasses》研究数据，智能眼镜的重量必须不超过40克才能获得较高用户接受度，如果增大电池容量，就会增加AR眼镜整机重量，不利于用户的综合佩戴体验。根据Activelook数据，如果AR眼镜综合功耗在300mW，达到单次使用18h所需的整机质量在75g左右，远高于功耗20mw对应的39g。因此AR眼镜的电池需要兼顾性能、重量、续航等因素，对所用电池的综合性能提出了更高要求。应用方面，锂电池以其高能量密度、长循环寿命等优点，成为了智能眼镜首选的电源解决方案。目前国内供应商包括紫建电子、亿纬锂能等。微型扬声器：定向扬声将是未来消费级AR眼镜的核心能力之一，兼顾隐私保护与高音质是关键。AR眼镜作为近耳声学设备，声音是感知和体验中重要一环，安装在眼镜腿部的微型扬声器作为AR眼镜的重要器件之一，其体积与尺寸设计会影响整机的重量和薄厚程度，进而影响佩戴舒适度。同时，AR眼镜作为非入耳式佩戴的设备，如何减少声音外泄、提升聆听私密性也是用户关注的痛点。AR眼镜定向扬声技术需要通过高精密扬声器声学器件与空间声学等算法实现，以瑞声科技为例，公司推出的搭载于Rokid Max的AR专用超线性扬声器，采用8x20x3mm的超微型设计将重量控制在1.45g，通过泄声孔和主发声孔的设计有效抑制声音外溢，提升了聆听私密性。传感器：AR眼镜传感器包括摄像头、CIS、IMU等，实现SLAM空间定位与感知交互等功能。可以配合SLAM算法进行实时的空间定位计算，同时捕捉用户头部、手部和身体动作以及语音和视线等输入信号，并将其转化为虚拟环境中的交互动作，实现用户与虚拟环境的自然、直观、沉浸的交互。根据艾瑞咨询数据，感知单元占AR设备BOM价值量的9%。SLAM功能：AR眼镜的基础能力，6DoF是SLAM技术前端的里程碑。即时定位与地图绘制（SLAM）是几乎所有AR系统的基础能力，主要由传感器数据、前端视觉里程计、后端非线性优化、建图以及回环检测5个模块组成。SLAM系统通过IMU、摄像头等传感器获取数据，经过计算实时跟踪AR设备在空间中的6DoF位姿并绘制地图，增强视觉效果。DoF即自由度，6DoF是指AR眼镜可以在6个自由度上定位使用者的位置和姿态，6DoF定位的实现是SLAM技术前端视觉里程计模块的里程碑。传统3DoF技术仅能跟踪AR/VR设备的旋转，无法捕捉用户在空间中的移动，因此用户体验受限于固定的视角和位置，适用于较为简单和静态的应用场镜；相比之下，6DoF通过精确跟踪用户的位置和方向变化，使用户能够在虚拟空间中进行自由的移动、操作和互动，从而实现更加沉浸和真实的体验。目前VR行业已基本处于6DoF水平，AR行业考虑使用场景及佩戴舒适性，3DoF的应用更加普及。硬件方面，SLAM主要依靠IMU传感器、摄像头与CIS传感器等实现。智能交互功能：AR眼镜智能交互功能主要包括1）语音交互：接收用户发布语音指令后实现交互，所需传感器为麦克风；2）手势追踪：基于计算机视觉和人工智能算法，对摄像头采集到的图像中用户手部区域进行检测和对其姿态进行估计，从而得到全自由度自然手势跟踪的技术。3）眼动追踪：通过图像捕捉或扫描提取眼部特征，从而实时追踪眼睛的变化，预测用户的状态和需求，达到用眼睛控制设备的目的。目前主流的眼动追踪设备采用的红外灯+1~2枚红外相机组成的红外相机阵列，VR/AR领域则可以选择眼动仪；4）智能终端交互：通过能与AR眼镜互联的其他终端如智能手机、神经接口手环等实现交互。目前Ray-Ban Meta已经在AI方面进行了更新，搭载Meta Llama3大模型。华为推出智能眼镜2方框太阳镜搭载HarmonyOS4操作系统，其已接入华为盘古AI大模型。AI眼镜的应用软件及内容开发商主要包括腾讯、阿里巴巴、字节跳动等互联网巨头，以及商汤科技、旷视科技等AI算法公司。这些厂商正在积极探索AI眼镜的应用场景，开发更加丰富的应用软件和内容生态，为AI眼镜的普及提供强有力的支撑。XR代工龙头，声学、光学、微电子、精密制造领域优势显著。1）公司主营业务包括精密零组件业务、智能声学整机业务和智能硬件业务，2023年营收占比分别为13%、25%、60%。2023年实现营收986亿元、同减6%；实现归母净利为11亿元、同减37%；预计2024年H1归母净利达11.8-12.7亿元，同增180%-200%，公司逐步走出业绩低谷。2）公司在声学、光学、微电子、精密制造领域优势显著，积极布局XR领域。公司从2012年开始布局XR产业，2016年进入索尼供应链成为PSVR独家供应商，2020年又拿下OculusQuest2独供订单。2023年Q4公司斥资8亿元完成对驭光科技100%股权收购，驭光科技致力于先进衍射光学元件（DOE）和微纳光学的设计、制造及应用，为客户提供完整的衍射光学解决方案，收购完成有效提升了公司在精密光学领域内的综合竞争力。果链龙头，AI助力再腾飞，战略布局XR。1）公司主营业务涵盖消费性电子、通讯互联产品、汽车互联产品、电脑互联产品，2023年营收占比分别为85%、6%、4%、3%。2023年实现营收2319亿元、同增8%；实现归母净利润109.5亿元、同增20%；预计2024年H1实现归母净利达52-54亿元、同增20%-25%。稳健增长。2）苹果是公司超级大客户、收入占比达75%，深度受益Apple Intelligence+硬件创新带来的换机潮，近年来公司iPhone组装业务快速增长，预计未来伴随组装份额持续增长、利润率抬升，带动公司利润持续增长。公司汽车业务在万亿汽车电子市场中份额持续抬升，通信业务受益AI蓬勃发展。3）公司在消费电子领域完成了“零件→模组→系统”的全面覆盖。亦积极布局XR领域，是苹果VisionPro的OEM厂，未来有望深度受益产品放量周期。2018年集团收购光宝相机模组事业部、2020年集团收购高伟电子，进一步完善公司光学能力，高伟电子也是苹果VisionPro摄像头的供应商。1）公司主营业务包括高性能计算、智能终端、AIoT及其他以及汽车及工业产品，2023年全年营业收入占比分别为58%、37%、2%、1%，2023年全年实现营收853亿元，同减8%，归母净利润27亿元，同增6%，2024年Q1实现营收162亿元，同减4%，归母净利润6亿元，同增3%，公司业绩稳健增长。2）公司深耕智能硬件ODM十余年，是业界为数不多的同时有能力实现基于ARM架构的研发设计和X86架构设计研发的企业。在AR/VR/XR领域，公司已经实现端到端打通VR/AR的研发、运营及制造的一站式服务能力。在VR/AR及Gaming产品领域，公司实现了VR产品全球大客户突破，游戏掌机产品全球大客户量产出货。1）公司主营业务包括手机、AIoT产品和平板电脑，2023年全年营业收入占比分别为80%、9%、9%，2023年实现营收272亿元，同比下降7%，归母净利润6亿元，同增8%，2024年Q1营收103亿元同增147%，归母净利润1亿元，同增19%，公司业绩稳健增长。2）在XR设备领域，公司作为国内少数具备大规模VR/AR设备出货经验与出货能力的ODM厂商，目前已与全球互联网头部客户持续合作两代智能眼镜产品，在AI技术的加持下，二代智能眼镜产品市场销售表现良好，此外公司还与国内AR头部品牌客户合作AR算力单元产品，并积极开拓海外AR产品市场。一站式声学服务，加速布局AR领域。1）公司主营业务包括耳机产品及其他声学产品，其中耳机产品包括TWS耳机、入耳式耳机、头戴式耳机、OWS耳机和骨传导耳机等，其他声学产品包括对讲机配件和车载配件、耳机部件及其他、音箱及组件、健康声学、AR眼镜，2023年营收分别占比94%，6%，2023年实现营收18亿元，同增56%，实现归母净利润1.36亿元，同增104%；2024年Q1营收达4亿元，同增52%，归母净利润0.4亿元，同增111%，业绩快速增长。2）自公司成立以来，扎根于电声领域，为国内外一流品牌提供智能耳机ODM解决方案，积极开拓AR眼镜等新产品，从声电结合向声、光、电一体化领域迈进。公司与莫界的合作为ODM模式，莫界以极致轻量化的产品理念，自主研发出行业领先的树脂衍射光波导技术，公司主要负责整机装配、生产、测试等方面。公司相关AR眼镜产线量产的条件已经满足，后续的产能可以快速响应。在健康声学产品领域正大力推进自主品牌的专业助听器、具备蓝牙功能的TWS形态辅听器、个性化定制HIFI耳机、智能戒指等。前瞻布局AR领域。1）公司主要代工电声产品及智能穿戴设备，主营业务包括耳机、音箱及耳机部件，2023年营收占比分别为78%、18%、4%，2023年全年营业收入24亿元，同增9%，归母净利润1.33亿元，同减24%；2024年Q1实现营收4亿元，同减7%，归母净利润0.15亿元，同减54%。2）公司主要采用ODM模式进行经营，在OWS（开放式耳机）领域拥有丰富的技术储备。公司前瞻性布局AR产业链，2021年公司斥资3000万元参股工业级AR眼镜龙头瑞欧威尔10%的股权，公司参股消费级AR眼镜核心部件光学显示模组供应商珑璟光电0.67%股份。2022年，公司为瑞欧威尔生产的工业级AR眼镜亮相市场，2023年，公司为影目科技生产的消费级AR眼镜“INMOGO”实现了量产交付，该产品兼具翻译、导航、口语陪练、提词及AI智能助手等功能。光学元器件龙头，积极布局AR光学。1）公司主营业务包括光学成像元器件、薄膜光学面板、汽车电子（AR+）、反光材料以及半导体光学，2023年营业收入分别占比48%、36%、6%、6%、2%。2023年实现营收51亿元、同增16%；实现归母净利6亿元、同增4%；预计2024年H1实现归母净利达4-4.5亿元，同增125%-154%。2）公司深耕光学产业二十余年，以“成为全球卓越的一站式光学解决方案专家”为愿景，聚焦光学赛道，围绕消费电子、车载光电、元宇宙三大应用场景布局产品业务，产品生态从单一的元器件拓展至元器件、模组及解决方案三者并存。消费电子是公司第一成长曲线，车载光电是公司第二成长曲线，XR光学为公司第三成长曲线。3）AR领域，公司重点布局反射光波导、衍射光波导路线。反射光波导方面，2016年，公司以1020万美元收购lumus的3%股权，截至2021年初公司持有Lumus4.7%的股份，目前Lumus是全球反射光波导技术领导者；2018年公司与德国肖特合资成立子公司晶特光学，公司出资4590万元、持股54%；大规模批量制造一直是公司优势，公司有望在1-2年时间突破反射光波导高性价比、大规模的全球性的量产难题。衍射光波导方面，公司是DigiLens在国内的独家授权生产商，DigiLens是全球首家实现批量化生产的体全息衍射光波导方案商。全球光学龙头，积极布局表面浮雕衍射光波导。1）公司产品涵盖光学零件、光电产品以及光学仪器，2023年营业收入占比分别为30%、68%、2%；公司下游涵盖手机、汽车、ARVR，收入占比为66%、17%、6%。2023年公司实现收入317亿元、同减5%；实现归母净利11亿元、同减54%。2）公司是光学行业龙头，智能手机业务逐步复苏，车载业务稳健增长，2024年H1公司手机镜头、手机摄像头出货量同增24%、14%；车载镜头出货量同增13%。3）公司积极布局XR领域，2023年VRAR收入达19亿元，占比为6%，产品涵盖镜片、镜头、摄像头模组、波导片等，2024年公司展示其单层全彩衍射光波导、超轻薄单绿色玻璃基底SRG波导产品。此外，舜宇光学投资/合作多家VR/AR初创公司，如投资灵犀微光、鲲游光电，与鲲游合资成立舜宇奥莱半导体光学，以增强技术互补和市场竞争力。未来公司拟投资108亿元，建设舜宇半导体光学研制基地项目，布局AR光波导片、AR光机及光传感器等核心零部件的研发及生产。声学龙头，积极布局see-through光波导。1）公司主营业务包括声学产品、传感器及半导体、电磁传动及精密器件、光学产品，2023年全年营收占比分别为37%、5%、40%、18%。2023年实现营业收入205亿元，同减1%，实现归母净利7.4亿元，同减10%。2）XR领域公司可提供影像采集系统、声学播放系统、声音采集系统、触觉反馈系统。影像方面，公司与透视（see-through）光波导显示技术的领导者Dispelix合作，提供在厚薄、重量、成本、图像质量和清晰度等方面具备全面竞争力的高性能see-throughLens解决方案；采用Pancake光学方案，获得优质图像的同时，体积更薄；基于WLG技术的玻塑混合镜头组，让高热环境下提供光学性能稳定的Camera模组和微投影光机准直系统成为可能。声学方面公司与AR品牌厂Rokid、Xreal、雷鸟合作紧密，为其提供综合声学解决方案。微棱镜、车载光学助力主业成长，XR领域未来可期。1）公司主营业务主要包括光学棱镜、玻璃非球面透镜、玻璃晶圆，2023年全年营收占比分别为54%、32%、7%。2023年实现营收7.5亿元、同增98%；实现归母净利1.8亿元、同增87%；2024年Q1实现营收1.67亿元、同增95%，实现归母净利0.29亿元、同增511%。2）公司携手大客户，微棱镜业务快速放量。公司产品被应用于华为、苹果等知名企业的终端产品，也成为AMS集团、康宁集团、麦格纳集团、舜宇集团等知名企业的优质供应商。3）XR领域，公司主要为康宁等客户提供玻璃晶圆，显示玻璃晶圆再裁剪切割后可制成AR光波导，最终用作AR镜片材料，公司亦可根据下游客户需求，在显示玻璃晶圆进行通孔、切割、光刻等深加工。
参考研报
1.西部证券-消费电子行业MR系列深度报告（一）：AI+眼镜崭露头角，AR市场蓄势待发
2.华龙证券-传媒行业周报：国内外大厂加速布局AI智能眼镜，端侧AI应用落地进行时
3.国金证券-电子行业深度研究：AI眼镜的爆发前夜，Meta Ray~Ban年化销量有望达200万
4.首创证券-电子行业简评报告：智能眼镜解决用户的痛点
5.华泰证券-科技行业：9月元宇宙，Meta发布新品及AI应用
6.华泰证券-电子行业：Meta Connect 2023，AI应用在终端落地或成为重要趋势
7.长江证券-2024年第33周计算机行业周报：关键词，AI眼镜、推理算力
以上为转载内容，另外笔者也曾在Eyedaptic：不断迭代为低视力人群带来创新之光提到Rokid（杭州灵伴科技），成立于2014年 ，是一家专注于新一代人机交互技术的产品平台公司。其产品主要包括智能眼镜等，在应用场景方面，其AR眼镜商业化落地的三大方向包括文旅、消费端、工业。在过去几年中，笔者关注到Rokid融资较为频繁且金额较大。目前Rokid估值逾10亿美元，折合人民币超70亿元。Rokid 也携手美国视觉增强穿戴设备研发商Eyedaptic在视觉增强穿戴设备领域不断创新和突破，为患有眼底病导致的视力障碍人群带来新希望。
