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。