5G加速度下 VR/AR头显产业将如何发展

5G网络建设快速推进,用户规模持续增长,与各行业融合逐步深化,创新应用不断涌现,有效带动了内需扩大和 经济 转型升级。得益于5G的发展,无线通信技术的峰值速率提升到了20Gbit/s的量级,延时理论上可降低至1ms可以解决 VR /AR渲染能力不足、互动体验不强、终端移动性差和眩晕等痛点问题。从而推动AR/VR市场的成熟和发展。

在5G环境下,用相关VR设备下载或者在线看一部蓝光级别、标准长度的电影只需要一分钟,还将改善视听体验的尴尬现状。与此同时,5G将催生更多应用场景,消费者对AR/VR的依赖会增加,对设备也将有更高要求。

为了削弱佩戴过程中的眩晕感,一款好的VR眼镜需具备体积更小、重量更轻、刷新率更高的特点,这样在 游戏 和使用中都能带来更加真实的体验。正常来说每个人的脸型和五官位置都会有所不同,因此一款好质量的VR眼镜,还需拥有可调节焦距的功能。将瞳距与焦距均调节到合理位置,才能让图像准确落在视网膜上(尤其是焦距)获得清晰视图,拒绝重影。

针对这一消费需求,深圳市兆威机电股份有限公司(以下简称“兆威”)对VR眼镜(VR头盔)电机齿轮箱也做了升级设计,通过微型对焦电机的往复直线运动进行动态变焦的行星齿轮箱来控制镜片到屏幕的距离。

现有的VR眼镜多数采用以智能 手机 为代表的智能多 媒体 播放终端作为计算和显示的单元,安装在眼镜的前部。在VR眼镜中,具有两组分别与使用者的左眼和右眼相对应的透镜组件,由于不同使用者的双眼的瞳距各不相同,若透镜组件之间的距离恒定不变,必然会导致部分使用者在穿戴VR眼镜时难以获得较好的体验感受。

值得关注的是,许多厂商都已经发布了AR和VR眼镜,包括Oculus Rift、HTC Vive、索尼PlayStation VR和三星Gear VR除了加紧研制AR和VR眼镜外,目前国内外多家厂商都开始进行光波导技术的研发,包括初创企业如灵犀微光、珑璟光电和DigiLens等,以及传统光学巨头如Sony、肖特等。随着这些企业的逐渐加入,光学模组研发、AR组件技术成熟度将不断提高,从而助力AR和VR行业发展。

众多厂商的积极入局,也在一定程度上提振了AR/VR眼镜市场的信心。有市场研究调研机构预测,2025年AR和VR市场总额将达到2920亿美元(AR为1510亿美元,VR为1410亿美元),是2017年的73倍。而预计到2022年,AR终端出货量接近2640万台,2018-2022五年期间出货量增速约为146%,一体与主机式增速远超手机式,有望成为AR主要终端形态。

VR眼镜瞳距智能调节齿轮箱结构

兆威VR眼镜瞳距传动解决方案在VR眼镜的瞳距调节机构上加入了采用微型对焦电机的往复直线运动进行动态变焦的伸缩齿轮箱结构带动偏心轮转动,偏心轮使眼镜架(头盔框架)产生振动,电机通过VR眼镜的瞳距调节齿轮箱结构智能调节VR眼镜的两组透镜组件的间距,直至与使用者的瞳距相匹配,当用户再次戴上眼镜之后,VR眼镜内置传感器会将数据转换为电力驱动装置,将微型电机的旋转运动转变为推杆的直线运动,从而带动VR眼镜的前后两层镜片根据适合用户的聚焦度数来进行自动对焦,智能控制镜片到屏幕的距离,完成视觉清晰成像的目的。

兆威VR眼镜瞳距调节齿轮箱解决方案,在进行瞳距调节时结合传感器会获取移动轨迹长度和移动方向作为显示的双眼画面同步调节的参数,从而实现双眼画面的同步调节。

这款VR眼镜瞳距调节齿轮箱产品,拥有二级、三级、四级传动变化可根各性能的步进(电机)马达的传动需求更换减速比及调整齿轮箱的输入转速及力矩,从传动方式上解决VR眼镜调节的各级智能传动稳定性需求。此外,其行星齿轮的模数小。在不同湿度、温度环境下,转子部分以及转子里面的步进马达测试结果显示,使用寿命长。

今年3月,工信部印发《关于推动5G加快发展的通知》,要求进一步推广5G+VR/AR(增强现实)等应用。5G+VR/AR游戏、5G+VR/AR旅游、5G+VR/AR直播等应用遍地开花。随着政策的推动和5G网络的加速建设,VR/AR应用场景越来越广阔。VR/AR行业的产业链环节和智能手机大体相似,包括硬件、软件、内容制作与分发以及应用与服务四个环节,主要区别在于智能手机应用主要是to C,面向个人消费者,VR/AR除个人消费者外,还渗透到各行各业的应用中,因此在应用环节相对复杂很多。

事实上,在5G到来之前,VR也曾迎来众多行业的竞相追捧,从国外到国内,无不对VR寄予厚望,但受限于产品内容及价格因素,终究沦为小众市场。如今,随着5G的出现,VR正在慢慢回归主流视野,显然,5G将带动VR 技术加速推进。

展望未来,随着VR/AR眼镜设备变得更轻薄、更便携、协作功能得到改善,VR/AR眼镜设备很有可能成为智能手机的替代品。硬件由于在整个产业链中存在先发的规模优势,所以在初期,能够迅速的打开市场。参照智能终端的市场结构动态演变,随着产业链生态的持续完善,AR数据、消费、娱乐等细分领域的占比会逐渐加大。谁先解决了VR眼镜设备的痛点,谁将赢得市场。兆威在VR微型传动系统上帮助实现其智能升级,可以根据VR厂商的产品需求,定制各种类型的微型齿轮箱传动系统解决方案去设计、研发、生产对应的AR智能眼镜齿轮箱、VR眼镜齿轮箱。