AI眼镜专题报告：AI眼镜发展势如破竹，光学显示系统成决胜关键

摘要：AI智能眼镜的硬件发展经历三个阶段：无摄像头智能眼镜（AI眼镜）→带摄像头智能眼镜（AI眼镜）→ 带显示屏智能眼镜（AR眼镜）。我们认为，AI眼镜既是AI Agent发展下催生的新智能可穿戴设备，也是下一代移动终端AR的过渡产品，目前无摄像头智能眼镜和带摄像

智能眼镜创新元年，AI眼镜与AR眼镜群雄逐鹿

AI智能眼镜的硬件发展经历三个阶段：无摄像头智能眼镜（AI眼镜）→带摄像头智能眼镜（AI眼镜）→ 带显示屏智能眼镜（AR眼镜）。我们认为，AI眼镜既是AI Agent发展下催生的新智能可穿戴设备，也是下一代移动终端AR的过渡产品，目前无摄像头智能眼镜和带摄像头智能眼镜技术较为成熟，市场上已经存在成熟的产品，而此前AR眼镜在显示、算力、重量等方面仍有较多需要改进的地方，推广速度较慢。

2021年9月，Meta与雷朋联名推出了初代智能眼镜Ray-Ban Stories，2023年9月，继续推出第二代产品 Ray-Ban Meta，根据IDC数据，发布后两个季度共卖出46万台，截至2024年5月该产品的出货量已超过100万台。此外，Rokid、Xreal、雷鸟等品牌也推出了各式各样的AI/AR眼镜，获得了不错的市场关注度。

巨头蓄势待发，2025年有望迎来AI眼镜与AR眼镜市场群雄逐鹿。据集微网消息，三星电子2025年计划推出新的XR设备，以增强现实（AR）眼镜的形式出现，并于三季度推出。作为三星 “Infinite”项目的一部分，产品预计在2025年下半年量产约5万台，标志着三星战略性地进入XR市场。此外，苹果、谷歌、三星、亚马逊、小米、华为、魅族等厂商均布局AI眼镜领域。

行业巨头加快AR领域布局，AR眼镜新品加速推出

各大行业巨头加快AR领域布局，AR智能眼镜作为AR的主要搭载形式被行业看好，AR眼镜发展迅速。随着AR市场规模不断增长，互联网、智能手机等领域科技巨头纷纷布局AR领域，收购或自研相关光学显示技术、交互技术等，以期获得先发优势。此外，AR眼镜初创公司发展迅速，当前国内外主要AR眼镜厂商有Magic Leap、雷鸟创新、XREAL、Rokid、INMO等，其中，国内AR眼镜厂商占据中国AR出货量的绝大份额。据亿欧智库数据，Rokid、雷鸟创新、XREAL分别占据中国消费级AR出货量占比前三名。由此可见，中国厂商在新兴的AR眼镜市场中拥有一定优势，未来有望引领AR眼镜行业的发展。

AR眼镜仍为理想方案，光学显示成为差异化的关键环节

AI眼镜如火如荼的当下，我们认为AR眼镜仍为智能眼镜的理想方案。目前不带显示屏功能的AI眼镜技术相对成熟，其重要性在于有望加速AR眼镜行业发展历程，其中一方面在于AI眼镜在培养用户习惯方面具有重要意义，将智能眼镜由过往“先把功能准备好，再让用户佩戴”的思路质变到“先让用户佩戴上，再逐步优化功能”，让更多用户适应智能眼镜这一创新产品形态，为AR眼镜的推广打下用户基础；另一方面原因也在于相对的价格优势，即在与传统配镜价格相仿的前提下，新增以AI交互、摄像、音频等多向功能，在相似成本条件下给用户更加丰富的智能体验，相比于传统配镜性价比相对较高。

AR眼镜中光学显示方案成为关键环节。带显示屏功能是AR眼镜核心功能，其光学显示方案众多，更新迭代速度加快。自2012年开始，各厂商积极探索可行的AR光学方案，早期主要方案有棱镜方案和离轴光学方案，代表产品如Google Glass等； 2016年，EPSON推出BT-300产品，采用自由曲面镜的方案开始逐渐成熟，而由自由曲面方案发展而来的BirdBath方案成为随后应用最多的光学方案，代表产品如雷鸟Air 1S等；2022年，Magic Leap使用了衍射光波导技术，有望解决BirdBath 方案的重量和视场角问题。目前，AR行业玩家正加快朝着光波导方案量产实现上努力。

AR眼镜市场规模不断提高，未来具有广阔空间

预计到2028年全球AR眼镜市场收入将达158亿美元，对应2023-2028年CAGR近50%。近年来随着AR芯片、AR光学等技术不断发展，AR眼镜功能日益丰富，成本不断降低，因此逐渐拓展至消费市场。据Statista数据预测，中性条件下2023年全球AR眼镜硬件+软件市场收入额达到22.11亿美元，并将在未来5年内保持稳定增长，中性条件下预计2028年收入额将达到158.46亿美元，期间年复合增长率为48.27%。

相较于VR设备，AR设备出货量还处于较为低量级阶段，但其出货量呈现逐年增长态势，未来具有广阔市场空间。据WellsennXR数据，2023年全球AR出货量为50万台，同比增长35.1%；主要由于B端市场销量维持稳中有升的趋势；同时观影类AR眼镜贡献了较多的增量。但是2024年不带显示的AI智能眼镜崛起，AR厂商渠道推广投放减弱，传统B端AR眼镜需求有所萎缩，造成预计2024年出货量相对较淡。随着AR眼镜光学方案逐渐深化，AR眼镜将成为当前智能眼镜更为理想方案，Wellsenn XR预计到2027年全球AR出货量将达到180万台，对应2023-2027年CAGR达37.7%。

AR整机产品中光学显示单元是最核心的部分

AR整机产品中光学显示单元是最核心的部分，占据整机成本43%，一定程度上决定AR产品未来能否量产和进行大规模推广的速度。以AR眼镜为例，AR眼镜主要可分为光学显示、传感器、摄像头、计算处理器、存储、音频等核心模块。据艾瑞咨询数据，AR整机产品中光学显示单元占整机成本43%，计算单元（主控芯片）占整机成本31%，存储部分占整机成本15%，感知单元（摄像头、传感器、陀螺仪等）占整机成本9%。

AR眼镜微显示方案可分为被动式和主动式微显示技术

AR眼镜的光学透视方案有众多技术路线和不同技术组合，从而实现“虚实结合”功能。AR眼镜的近眼光学显示系统采用了“微显示方案+光学方案” ，将微显示屏投射的内容通过光学模组传导至人眼。不同的微显示屏+ 光学元件组合决定了产品的重量体积、成像效果、光学效率等性能。

微显示方案可分为被动式微显示技术和主动式微显示技术。当前AR眼镜主流方案有DLP、LCOS、Micro OLED和Micro LED，其中Micro OLED和Micro LED被认为是未来AR眼镜微显示方案的主流趋势。

DLP显示技术核心是DMD芯片，制造工艺相对成熟

l DLP（Digital Light Processing）显示技术其系统由DMD（数字微镜器件）、DLP显示控制芯片和PMIC电源管理芯片组成，其中DMD芯片是DLP系统的核心，由微镜片矩阵组成，每个微镜可以表示显示器上的一个或多个像素。当入射光投射到微镜片上时，微镜片在数字信号的驱动下发生倾斜，处于投影状态的微镜片会将光线反射至屏幕上，处于关闭状态的微镜片会将光线吸收，DMD芯片通过两种状态的切换产生图像。

DLP显示技术在色彩和亮度上具有优秀的显示效果，制造工艺也较为成熟。但是DLP显示系统的体积较大，且难有下降空间。此外，DLP供应链高度集中，因此可能会产生供应链上相关风险。DLP的代表厂商主要为Texas Instruments，采用DLP方案的典型AR眼镜产品有vivo AR眼镜、Vuzix Blade等。

LCOS显示方案量产技术较为成熟，有利于降低AR眼镜整体成本

LCOS（Liquid Crystal on Silicon）显示技术又名硅基液晶投影显示，是一种基于LCD的反射式投影技术。LCOS采用液晶硅CMOS集成电路作为反射式LCD的基片，并将其磨平镀铝后形成具有反射功能的 CMOS基板，最后与含有透明电极的玻璃基板贴合，最终封装成LCOS芯片。当入射光线照射在LCOS芯片上时，液晶层上的每个像素都会产生不同的电压水平：当电压为0时，像素无法进行光输出，并原路返回；当施加电压时，像素输入的光线方向发生偏转形成输出光线，经过PBS 反射后最后进入人眼。

LCOS显示方案量产技术较为成熟，有利于降低AR眼镜整体成本。 LCOS可将电路整合至CMOS的基板上，缩小了整体体积，使其适合搭载在AR眼镜上。同时LCOS的量产技术较成熟，有利于降低AR眼镜的整体成本。LCOS代表厂商包括豪威、JVC、美光Micron等，采用LCOS方案的典型AR眼镜产品有Magic Leap 2等。

棱镜方案和离轴光学方案是AR眼镜商业化之初的有益尝试

棱镜方案是AR眼镜商业化之初推出的尝试方案，其显示系统主要由微型投影仪和反射棱镜组成。反射棱镜具有半透半反的性质，投影仪投射的图像经过棱镜反射后直接进入人眼，并与经过棱镜透射的现实图像同时在视网膜成像，实现“虚实结合”的AR视觉效果。

棱镜方案结构简单，量产技术成熟，对AR光学技术的一次有效尝试。但棱镜方案可提供的视场角（FOV）及其有限，扩大FOV需要增大棱镜的体积与重量。此外，透明棱镜在强光下显示效果有限，因此棱镜方案在未来不会成为AR眼镜的主流光学方案。采用棱镜方案的代表产品有Google Glass、GLXSS ME等。

离轴光学方案是AR/VR并行发展时期参考VR提出的过渡方案。离轴光学与棱镜方案的区别在于其显示器与镜片分属不同模块，光线经过镜片反射进入人眼的路径非固定（“离轴”），可实现较大的视场角。

得益于VR的发展，离轴光学方案的量产技术成熟，解决了棱镜方案FOV较小的问题。但是显示器与镜片分离的设计使离轴光学成为体积最大的AR方案，不符合AR眼镜的发展趋势。采用离轴光学方案的代表产品有Meta 2、DreamGlass等。

光波导方案有望成为AR眼镜所收敛的光学方案

光波导方案主要分为反射光波导和衍射光波导方案，或将成为未来AR眼镜光学方案的必然趋势。光波导方案利用在波导结构中光线反射或衍射前进起到传输图像的作用。光波导的这种特性可以将显示屏移至额头，减少对外界光线的阻挡，改善用户的佩戴体验。光波导方案解决了体积和视场角（FOV）与动眼框的矛盾，其轻薄和高穿透性被认为是未来AR眼镜光学方案的必然趋势。

衍射光波导具备轻薄和高视场角优势，量产性和良率较易提升。衍射光波导根据光栅类型的不同可分为浮雕光栅波导与全息光栅波导，其原理利用了光栅的衍射特性，让光能够在设计好的路径上传播，将微投影系统发出的光导入人眼。衍射光波导的优点在于经镀膜后可直接加工，并且以半导体工艺为主，量产性与良率较易提升；同时，衍射光波导保留了轻薄、高视场角的光波导方案优势。而由于物理原理限制，衍射光波导方案可能会导致色散和隐私泄露等问题。衍射光波导方案的代表产品有雷鸟X2等。

反射光波导同样具备轻薄和高视场角优势，成像质量较高。反射光波导又称阵列光波导，该方案通过阵列反射镜堆叠实现图像的输出，图像光线在阵列内的每一次反射都会经过反射波导进入人眼，增大了动眼眶范围。其优点在于设计原理简单，在减小体积的同时有效增加视场角。同时成像质量、色彩和对比度能达到较高水平。而不足之处在于该方案生产对阵列贴合和切割工艺的一致性要求较高，且自动化能力较弱，因此存在量产难度大，单片价格高的问题；同时存在固有的明暗条纹问题。反射光波导方案的代表产品有INMO Air 2等。

舜宇光学科技：领先的综合光学制造商，XR业务布局广泛

舜宇光学科技是全球领先的综合光学零件及产品制造商，已经形成手机、汽车、安防、显微仪器、机器人、AR/VR、工业检测、医疗检测八大事业板块。XR业务方面，公司持续为XR领域客户提供即时定位与建图(SLAM)模组、高清透视摄像模组等核心产品，积极开发下一代多传感XR视觉模组。公司作为行业首家厂商已量产最小体积的单色及彩色MicroLED光机，深化与头部XR客户的合作。

2024年上半年，公司实现收入188.60亿元(YoY 32.09%)，归母净利润10.79亿元(YoY 147.08%)；其中，手机相关收入130.29亿元(YoY 34.48%)，占比69.1%，增长主要由于智能手机市场有所回暖，手机镜头及手机摄像模组收入增加；车载相关收入28.77亿元(YoY 16.43%)，占比15.3%，增长主要由于行业成长和业务扩张，车载镜头和车载模组收入有所提升；VR/AR收入9.92亿元(YoY111.35%)，占比5.3%，增长主要由于VR pancake模块需求较去年同期增加，VR相关产品收入增加明显。

水晶光电：一站式光学解决方案专家，聚焦反射光波导技术

水晶光电提供从元器件到模组及解决方案的一站式专业服务，布局消费电子、车载光电、元宇宙三大应用场景，主要包括光学元器件、薄膜光学面板、半导体光学、汽车电子（AR+）、反光材料等五大业务板块。AR业务方面，公司已具备为AR/VR/MR设备提供从光学材料(晶圆、方片)到各类光学元器件、再到近眼虚空显示的各类光波导技术及光机的一站式光学解决方案能力。公司聚焦反射光波导技术，紧跟产业链巨头步伐，加快解决产业在大规模、高性价比、低成本等量产方面的难点，推动AR产业的商业化进程。

2024年前三季度，公司营业收入47.10亿元(YoY 32.69%)，归母净利润8.62亿元(YoY 96.77%)，扣非归母净利润8.31亿元(YoY 127.36%)，公司核心大单品依旧保持核心供应地位，结合三季度行业旺季，助力公司业务规模登上新的台阶。前三季度实现毛利率31.57%(YoY 4.57pct)，公司单一大单品向多元化大单品结构转型，产品结构优化，盈利能力持续提升。