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VR新品呼之欲出!Pancake技术受青睐 这些厂商角逐ing

2022年08月15日 09:36 来源:财联社
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进入2022年下半年,消费电子迎来新品季,多款备受市场关注的VR设备也呼之欲出。值得关注的是,这些VR产品普遍采用了Pancake技术路线。

比如,Pico今年9-10月于国内及美国同步发布的Pico Neo 4以及Pico Neo 4 Pro,显示系统搭载的是Pancake方案;Meta的Project Cambria,预计将于10月的Connect大会发布,光学采用的也是Pancake方案;在“2022世界5G大会”上,创维最新的VR短焦产品PANCAKE1亮相,采用的正是Pancake超短焦折叠光学。

主流厂商布局

wellsenn XR创始人兼首席分析师何万城在接受《科创板日报》记者采访时表示,目前,Pancake方案已成为各家厂商的主要布局方向,除了Pico、创维以及Meta,苹果的MR预计也会采用Pancake方案。

在VR设备结构中,光学模组作为连接显示屏和人眼的重要桥梁,是最为关键的组件之一,直接影响到最终的显示效果与使用体验。但一直以来,VR头显的体积都是阻碍其普及的大难题。

目前市面上主流设备,如Oculus Quest2、Pico Neo3等,采用的均为由传统透镜进阶而来的菲涅尔透镜,尽管透镜本身实现了厚度的缩减,但仍需将屏幕放置在聚焦透镜的近焦面处;透镜与发光源/屏幕之间有较长距离,导致整个光学模组体积较大。

VR头显“瘦身”正成为厂商的必修课,毕竟在面临消费者的挑剔眼光时,只有外观简洁、佩戴轻松的产品才能受到更多人的青睐,而这也是厂商硬件搭台、生态唱戏的基本前提。

为解决VR产品的大体积、大重量,佩戴体验感不佳的问题,Pancake超短焦方案应运而生。

Pancake方案利用光的偏振特性,通过半透半反膜、反射偏振片等使光在光学模组中反射多次,达到“折叠”光学路径的目的,从而大幅降低VR头显重量及尺寸,提升用户的佩戴体验。此外,Pancake方案通过调整透镜组位置来直接调节屈光度,对于近视用户而言也十分友好。

VR新品呼之欲出!Pancake技术受青睐 这些厂商角逐ing

折叠光路Pancake光学模组示意图

Pancake并非完美

相对于现阶段的非球面透镜和菲涅尔透镜方案,Pancake确实可以做到更轻薄,而且成像质量也更好。但是Pancake方案也并非完美。

“Pancake也有短板,”何万城强调,“比如目前fov还不如菲涅尔和非球,容易有’鬼影',而且成本高。Pancake也是VR光学的过渡性方案,不是终极方案。”

受制于光学原理,光在Pancake模组中多次经过偏振、半反射等环节,每一环节损失约50%光效,最终光效可能仅为显示器的10%左右,因此需搭配亮度较高的显示屏,此举也意味着会提高成本和功耗。同时,尽管Pancake方案视场角理论上限较高,但目前可实现的视场角(90°左右)明显低于菲涅尔透镜方案(100°以上)。

此外,何万城还提到,Pancake光学的关键工艺在于光学膜,特别是反射式偏振膜,目前仅有3M、旭化成等海外公司产品可以使用,目前还这个环节还被海外所垄断。

这些厂商正在角逐

VR光学作为VR头显的核心零部件之一,其市场规模取决于VR的出货量规模以及光学模组的价格,根据wellsennXR的统计,2021年全球VR出货量为1024万台,预计2030年全球VR出货量达到4亿台规模。目前,单个Pancake光学模组的价格约为150-200元(不含屏幕),预计2030年Pancake以及其他更为前沿的VR光学方案占比提高。

相对优越的光学性能,Pancake未来有望成为产业和资本追逐的潜力赛道。当前,拥有Pancake专利或者模组厂商包括原光学厂商、屏幕厂商、整机厂商以及ODM/OEM厂商等。

光学厂商,早期在光学设计、加工有长期的经验积累和优秀的研发设计团队,例如舜宇光学、欧菲光、多哚、惠牛、耐德佳、水晶光电、双莹光电、多普光电、鸿蚁光电等。

屏幕厂商,这类厂商生产微型高分辨率的屏幕,例如美国硅基OLED厂商kopin,中国硅基OLED厂商视涯,TCL华星光电等,都有拥有Pancake的相关专利或模组。

整机厂商,包括Meta、Pico、华为以及苹果,企业实力雄厚,研发投入大,关键技术自研预研,也拥有Pancake的相关专利和技术。

ODM/OEM厂商,例如歌尔股份、立讯精密旗下立景等企业,基于整机方案设计和生产制造能力,从整机往上游核心零部件延申,也拥有相关的Pancake专利和成品模组。

最后一种则是手握Pancake核心材料的公司美国3M,其反射偏振模是目前Pancake模组厂商难以绕开的关键材料,其也联合华硕推出了基于Pancake方案的VR参考设计。

(责任编辑:CF011)

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