2022 年，围绕扩展现实 (XR) 设备和虚拟世界的炒作达到了历史最高水平，但硬件障碍继续阻碍耳机的开发。迄今为止，增强和混合现实 (AR & MR) 耳机所需的专用光学器件已被证明是该行业的主要绊脚石之一。在虚拟现实 (VR) 头戴设备中，越来越多地使用新的、非常规的镜头类型来解决迄今为止占主导地位的基于菲涅尔镜头的架构的缺陷。
IDTechEx 自 2015 年以来一直覆盖 XR 行业，紧贴技术和市场发展，采访全球主要参与者，参加众多会议，并提供多个咨询项目。新的 IDTechEx 报告“ 2022-2032 年虚拟、增强和混合现实的光学：技术、参与者和市场”提供了对使 XR 设备具有沉浸感、轻便和不引人注目的关键技术的详细分析。提供了细分为 20 种不同技术的 10 年细化市场预测，以及对行业材料需求的分析。该报告包括多个公司简介，这些简介基于对这些技术的主要参与者的采访。
AR/MR 光学器件：光学组合器、波导和辅助透镜
2022 年，一个共识正在形成，即光波导是通过将创造的现实叠加到现实上来实现沉浸式 AR/MR 的前进方向。Hololens 和 Magic Leap 设备中使用的表面起伏衍射波导已经取得了早期进展。通过继承自硅行业的工艺制造，这些设备可实现相对纤薄和紧凑的设备，但成本高、图像质量问题和效率低下。全息衍射波导和反射波导提供了替代方案，它们有望分别彻底改变可制造性并重新定义图像质量，但尚未获得显着的牵引力。
其他光学组合器技术，特别是“鸟盆”和自由空间全息组合器，也为 AR/MR 耳机设计者提供了令人信服的候选者，特别是在成本或紧凑性分别是重中之重的情况下。由于不同的技术适合不同的耳机类型，《2022-2032 年虚拟、增强和混合现实光学：技术、参与者和市场》将 AR/MR 市场划分为宽视场和窄视场，突出了每个类别可能的技术赢家. 进一步讨论了用于波导的辅助透镜的状态，这些透镜能够校正眼镜处方并解决辐辏调节冲突。
VR 光学：新兴透镜技术与菲涅耳透镜
对于大多数 VR 用户来说，目前用于放大图像并将其聚焦到舒适焦点的占主导地位的菲涅耳透镜“已经足够好”了。这些重量轻、成本低的光学器件通常采用塑料模制或压印制成，可实现相对紧凑的耳机，但在环形伪影、颜色对比度等方面存在缺陷——到 2022 年，它们几乎没有进一步发展的空间。进入市场的竞争技术解决了许多这些问题，同时增加了功能并使耳机变得更小——IDTechEx 的报告 强调了即将到来的进展路径。
第一波新设计侧重于紧凑性。Pancake 镜头于 2021 年首次进入西方耳机市场，预计将用于今年 Meta 即将推出的设备中。这些镜头通过折叠光路、允许屈光度校正以及没有菲涅耳伪影，保证了更紧凑的设计。然而，它们提供了严峻的开发挑战，具有较低的光学效率和通过材料开发防止重影的关键。
以后的迭代将解决收敛-调节冲突，最大限度地提高沉浸感。动态聚焦可调几何相位透镜阵列可能会在 VR 光学领域提供最终决定权，但距离部署还有数年时间。基于全息术或超表面，这些已经引起了包括 Meta、Valve 和 Apple 在内的主要参与者的兴趣和专利活动。这个曾经静止的领域已经转变为创新的温床。
IDTechEx 预测 XR 光学行业到 2032 年将以 24% 的复合年增长率增长——要了解更多信息，请参阅“ 2022-2032 年虚拟、增强和混合现实光学：技术、参与者和市场”。本报告属于 IDTechEx 的可穿戴设备研究组合。
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