VR光學方案主要經(jīng)歷了非球面透鏡、菲涅爾透鏡、Pancake方案三個階段，當前VR設備光學方案仍以菲涅爾透鏡為主，Pancake方案開始逐步滲透。近期國內華為、創(chuàng)維等公司公布新一代Pancake產(chǎn)品，海外如Meta、蘋果、谷歌都在積極進行Pancake光學方案的研發(fā)，其中國際龍頭Meta預計在下半年發(fā)布的QuestPro中采用Pancake光學方案。

業(yè)內人士表示，受技術進步、生態(tài)完善、價格下探、疫情催化等多重因素共振，VR終端設備市場進入高速增長期。由于消費者對無繩化、便攜化的需求，VR一體機成為VR終端設備的主流趨勢。光學組件作為VR設備的重要組成部分，將迎來快速發(fā)展機遇。

事件驅動 VR產(chǎn)品普遍采用Pancake技術路線

近期國內華為、創(chuàng)維等公司公布新一代Pancake產(chǎn)品，海外如Meta、蘋果、谷歌都在積極進行Pancake光學方案的研發(fā)，其中國際龍頭Meta預計在下半年發(fā)布的QuestPro中采用Pancake光學方案。

值得一提的是，未來消費電子迎來新品季，多款備受市場關注的VR設備也呼之欲出。值得關注的是，這些VR產(chǎn)品普遍采用了Pancake技術路線。

比如，Pico今年9-10月于國內及美國同步發(fā)布的 PicoNeo4以及 Pico-Neo4Pro，顯示系統(tǒng)搭載的是Pancake方案;Meta的ProjectCambria，預計將于10月的Connect大會發(fā)布，光學采用的也是Pancake方案;7月25日，創(chuàng)維VR舉行了全新品牌PANCAKEXR及新品PAN-CAKE1發(fā)布會，PANCAKE1作為新品牌旗下第一代產(chǎn)品驚艷亮相，這款引領超短焦時代的全球FastLCD最高PPI的面板，由TCL華星獨家供屏。創(chuàng)維VR總經(jīng)理在發(fā)布會上指出，VR一體機的近眼顯示已從過去傳統(tǒng)的非球面鏡、菲涅爾鏡片進入到超短焦的PANCAKE時代。

在VR設備結構中，光學模組作為連接顯示屏和人眼的重要橋梁，是最為關鍵的組件之一，直接影響到最終的顯示效果與使用體驗。但一直以來，VR頭顯的體積都是阻礙其普及的大難題。

目前市面上主流設備，如 Ocu-lusQuest2、PicoNeo3等，采用的均為由傳統(tǒng)透鏡進階而來的菲涅爾透鏡，盡管透鏡本身實現(xiàn)了厚度的縮減，但仍需將屏幕放置在聚焦透鏡的近焦面處;透鏡與發(fā)光源、屏幕之間有較長距離，導致整個光學模組體積較大。

VR頭顯 “瘦身”正成為廠商的必修課，畢竟在面臨消費者的挑剔眼光時，只有外觀簡潔、佩戴輕松的產(chǎn)品才能受到更多人的青睞，而這也是廠商硬件搭臺、生態(tài)唱戲的基本前提。為解決VR產(chǎn)品的大體積、大重量，佩戴體驗感不佳的問題，Pancake超短焦方案應運而生。

Pancake方案利用光的偏振特性，通過半透半反膜、反射偏振片等使光在光學模組中反射多次，達到“折疊”光學路徑的目的，從而大幅降低VR頭顯重量及尺寸，提升用戶的佩戴體驗。此外，Pancake方案通過調整透鏡組位置來直接調節(jié)屈光度，對于近視用戶而言也十分友好。

行業(yè)前景 VR終端設備市場進入高速增長期

在VR設備結構中，光學模組作為連接顯示屏和人眼的重要橋梁，是最為關鍵的組件之一，直接影響到最終的顯示效果與使用體驗。

目前市面上主流設備如 Ocu-lusQuest2、PicoNeo3等采用的均為由傳統(tǒng)透鏡進階而來的菲涅爾透鏡，盡管透鏡本身實現(xiàn)了厚度的縮減，但仍需將屏幕放置在聚焦透鏡的近焦面處;透鏡與發(fā)光源、屏幕之間有較長距離，導致整個光學模組體積較大。而Pancake方案利用光的偏振特性，通過半透半反膜、反射偏振片等使光在光學模組中反射多次，達到“折疊”光學路徑的目的，從而大幅降低VR頭顯重量及尺寸，提升用戶的佩戴體驗。

此外，Pancake方案通過調整透鏡組位置來直接調節(jié)屈光度，極大地方便了近視用戶。但受制于光學原理，光在Pancake模組中多次經(jīng)過偏振、半反射等環(huán)節(jié)，每一環(huán)節(jié)損失約50%光效，最終光效可能僅為顯示器的10%左右，因此需搭配亮度較高的顯示屏。同時盡管Pancake方案視場角理論上限較高，但目前可實現(xiàn)的視場角(90°左右)明顯低于菲涅爾透鏡方案(100°以上)。不過隨著技術方案的逐步成熟，上述劣勢預計將會得到相應解決。

安信證券認為，受技術進步、生態(tài)完善、價格下探、疫情催化等多重因素共振，VR終端設備市場進入高速增長期。

據(jù)智研咨詢預測，2021年全球VR頭顯出貨量達1095萬臺，2024年有望達到2631萬臺;據(jù)IDC數(shù)據(jù)，2021年中國VR出貨量為138萬臺，隨著我國市場潛力不斷激發(fā)，2025年有望達到1162萬臺。由于消費者對無繩化、便攜化的需求，VR一體機成為VR終端設備的主流趨勢。光學組件作為VR設備的重要組成部分，將迎來快速發(fā)展機遇。Welsen-nXR預計全球VR光學市場規(guī)模將于2023年達到22億元，2030年有望達到500億元。目前，單個Pancake光學模組的價格約為150-200元 (不含屏幕)，預計2030年Pancake以及其他更為前沿的VR光學方案占比提高。

投資思路 結構件以及代工企業(yè)有望從中受益

根據(jù)賽迪 《2021年虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》，VR產(chǎn)業(yè)鏈主要包括了硬件、軟件、內容制作和分發(fā)、應用與服務四大環(huán)節(jié)。

硬件包括核心器件、終端設備以及配套外設。核心器件主要指芯片、傳感器、顯示屏、光學器件、通信模組;終端設備主要指PC端設備、移動端設備、一體機;配套外設主要指手柄、攝像頭、體感設備等。軟件包括了支持軟件和軟件開發(fā)工具包兩個部分。支持軟件主要包含UI、OS、中間件等;軟件開發(fā)工具包包括SDK、3D引擎等。

據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院2021年數(shù)據(jù)，顯示屏、芯片、光學器件占據(jù)了VR一體機的主要成本，分別占比約33.9%、43.7%、5.5%。價值量較高的Pancake光學方案的成本占比相對更高。據(jù)立鼎產(chǎn)業(yè)研究院，以Oculus-Rift為代表的VR頭顯由于不需要獨立處理器，計算能力通過外接主機實現(xiàn)，其成本主要集中在顯示屏、電機和機械器件上，分別占比約34.6%、12.3%、14.7%。

天風證券表示，國內VR生態(tài)仍處于硬件補貼走量+應用擴容創(chuàng)新的起步階段。但是預計在互聯(lián)網(wǎng)大廠引領的內容平臺下，未來1-2年內有望實現(xiàn)加速，更早達成應用生態(tài)的正循環(huán)。從上游產(chǎn)業(yè)鏈景氣度來看，顯示、鏡頭、交互則是幾個Pancake方案下重要迭代加增量的版塊;在整體出貨量趨勢下，同樣建議關注結構件以及代工企業(yè)。以上是基于已有硬件范式的核心觀點，建議重點關注預計明年上線的蘋果MR產(chǎn)品對產(chǎn)業(yè)鏈的影響與范式定義。建議關注立訊精密、歌爾股份、創(chuàng)維數(shù)字;內容端建議關注芒果超媒、三七互娛、完美世界。

安信證券認為，在科技巨頭的引領下，Pancake方案在未來將得到更廣泛的應用。VR光學作為VR設備的關鍵環(huán)節(jié)，技術壁壘較高，目前僅歌爾、舜宇等少數(shù)廠商可提供高性能光學方案。推薦在VR代工領域從整機到零部件一體化布局的立訊精密、歌爾股份，具備光學膜組供貨能力的三利譜，以及MicroOLED檢測設備領先企業(yè)華興源創(chuàng);建議關注長盈精密、鴻利智匯、隆利科技、科森科技、創(chuàng)維數(shù)字、智立方、杰普特。

關鍵詞： 光學組件 反射偏振片 半透半反膜 安信證券