文/ VRAR星球 R星人
不管是PICO 4系列、YVR 2,还是Quest Pro等产品,它们大多数都对外宣传采用了Pancake透镜,以此来彰显自家产品的优秀。那问题来了,什么是Pancake透镜?它对VR厂商来说,又有何意义呢?本期的百科,将为你揭秘。
助力VR一体机轻薄化的Pancake透镜
据中信、光大研报介绍,Pancake是一种折叠光学方案,其利用光的偏振特性,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。
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Pancake与当前主流方案相比,优势包括:
1、Pancake这跌光学方案能够大幅降低VR头显重量及尺寸,提升用户的佩戴体验;
2、Pancake方案通过调整透镜组位置来直接调节屈光度,极大地方便了近视用户。
不过,该技术也有劣势:
1、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;
2、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)。
3、另外,中信证券指出,Pancake 透镜方案材质是玻璃,制造成本更高;目前主流技术菲涅尔透镜模组约5-10 美金,Pancake 模组约30-40 美金。
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Pancake 透镜生产技术难度主要集中在膜材料质量、贴膜工艺和组装调整三方面。相比传统非球面透镜和菲涅尔透镜,Pancake 模组功能优势在于光路折叠,光学膜在成像中起到了至关重要的作用,因此膜材料的质量和贴膜工艺相对应构成了技术核心。同时,Pancake 方案光路设计复杂,组装和对齐调整要求很高,细微差异便会导致光学模组整体的光路变化。
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目前已上市的VR头显中,采用Pancake超短焦光学方案的主要有:华为VR Glass、HTC Vive Flow和Arpara 5K,这三款产品都是分体式VR眼镜,需要手机、电脑等外接设备来供提供供电单位和计算单位。从今年开始,我们也将陆续看到搭载这一方案的VR一体机。比如YVR2、PICO 4系列、Meta Quest pro、arpara AIO、创维Pancake 1系列等,还有备受期待的苹果MR头显。
前景美好的Pancake透镜
随着越来越多的VR一体机采用Pancake光学方案,该方案且未来渗透至更多品牌,机构预测2022/23/24年Pancake技术渗透率分别约10%+/30%+/60+%;单价角度,目前Pancake方案ASP约200~300元,考虑价格年降,机构预计2022/23/24年Pancake方案市场规模2.8~4.2/11~17/29~44亿元,以区间下限测算对应2022~24年CAGR达223%。
根据测算,假设2026 年全球 VR 头显出货量3473万台,Pancake渗透率80%,单目光学膜成本100元,对应市场规模约为56亿元。考虑到目前Pancake光学膜达标供应商较少,对于单家企业来说从0到1弹性增长机会较大。此外,随着面板产业转移,我国偏光片市场需求不断增加,但是供给端高度依赖进口,国产化率提升同样是本土偏光片企业的发展良机。
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这些厂商跟Pancake透镜有关
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、华为以及苹果等,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。
写在最后
咱们前面说了那么多关于Pancake透镜的信息,可能有人还是弄不明白Pancake透镜。不过那也没关系,你只要记住Pancake透镜是个好东西就对了,其他的就没有必要想太多。
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