VRAR 是消费电子产业下一阶段确定性较高的创新方向。2021 年全球 VR 出货量迈过 1000 万台生态繁荣门槛，行业进入“硬件迭代升级—内容生态繁荣—用户数量/渗透率持续增加”的良性循环上升通道。Wellsenn XR 预计全球 VR 光学市场规模将于 2023 年达到 22 亿元，2030 年有望达到 500 亿元。

　　VR 光学方案主要经历了非球面透镜、菲涅尔透镜、Pancake 方案三个阶段，当前 VR设备光学方案仍以菲涅尔透镜为主，Pancake 方案开始慢慢地渗透。Pancake 方案的落地不仅是光学系统自身的重大创新，同时也为 VR 头显整机设计预留空间，预计将是未来几年 VR 头显主流的光学方案选择。

　　本期的智能内参，我们推荐安信证券和德邦证券的报告《VR 设备轻薄化趋势明确，Pancake 有望成为主流光学方案》《VR 行业专题 1：Pancake 光学落地加速，把握硬件创新机遇》，解析Pancake技术及该技术对VR产业链的影响。

　　VR 光学发展大致经过传统透镜—菲涅尔透镜—折叠光路（Pancake）三个阶段，体积重量不断减小。目前菲涅尔透镜是市场主流方案，Pancake 因为在轻薄化方面的重大突破，有望成为下一阶段 VR 光学主要升级方向。

　　传统透镜在VR应用以非球面透镜为主，体积/重量较大，应用慢慢地减少。基于凸透镜基础原理，如果想使其焦距变短，满足近眼成像模组体积缩小的需求，主要有两种路径：1）增加透镜厚度：通过增加透镜中央与边缘厚度差，增强透镜对光线）多组透镜叠加：缩短整体透镜模组焦距。但是，无论采用哪一种方式，短焦距与轻薄化的设计诉求在传统透镜上必然存在严重冲突，这也限制了传统透镜在 VR 头显上的进一步应用深化。

　　菲涅尔透镜本质是扁平版凸透镜，因体积较小且工艺成熟被目前市场上多数VR头显采用。光传播的方向在介质中不会改变（除非是散射光），而是在介质的表面偏离。因此，透镜中心的大部分材料只会增加系统内的重量和吸收量。基于此原理，菲涅尔透镜在传统透镜的基础上去掉直线传播的部分，而保留发生折射的曲面，进而达到省下大量材料同时又达到相同的聚光效果。

　　Pancake方案进一步压缩了模组厚度，提升了用户的舒适度和沉浸感。折叠光路 Pancake方案利用半透半反偏振膜的透镜系统折叠光学路径，光线在镜片、相位延迟片以及反射式偏振片之间多次折返，最终从反射式偏振片射出进入人眼。

　　Pancake 光学方案通过让光路在镜片间多次折返，实现屏幕与镜头之间成像工作距离的变相缩短，整个光学模组长度也随之显著缩小，头显轻薄化设计实现了里程碑式突破。以创维PANCAKE 1 为例，采用 Pancake 光学模组厚度仅为 17mm，相对传统菲涅尔透镜光学模组厚度 39mm，缩小了 50%以上，主机对比传统 VR 头显主机体积减小了四分之三以上，主机重量也仅 189g。

　　根据 Wellsenn XR 预测，2023 年全球 VR 光学市场规模将达到 22 亿元，2030 年有望达到500 亿元。VR 光学模组是 VR 头显的核心元件，其市场规模取决于 VR 设备的出货量和光学模组价格。目前 Pancake 光学膜组的成本高、良率低、产量低，单个 Pancake 模组价格约为 150-200 元。随着未来方案的成熟和产量的提升，Pancake 光学模组的成本有望逐渐下降，VR 终端价格下沉进一步激发消费者购买欲，加速 VR 普及。

　　在显示配置上，X1 单眼分辨率为 1200*1200，视场角为 105 度，支持 0~600的屈光度调节。由此可见，3Glasses X1 拥有比 D3 更大的视场角，且支持屈光度调节，但在采用同款 Fast-LCD 显示屏的情况下，其分辨率略低于3Glasses D3。

　　相较于 2019 年 4 月创维发布的采用菲涅尔透镜的VR头显创维V901,创维S6显著缩小了机身尺寸及降低了重量，但在采用同款Fast-LCD屏幕的情况下，其单眼分辨率及视场角略低于 V901。2022 年 7 月 25 日，创维发布了超短焦 Pancake 光学方案新品 VR 一体机 PANCAKE 1，PANCAKE 1 镜片体积仅为传统菲涅尔镜片的 1/4，厚度减少 50%以上，相较于前两款产品有着更高的分辨率。

　　下列VR设备光学方案对比情况显示，采取Pancake光学方案的VR设备普遍具有机身轻薄、支持屈光度调节的优点，但是目前由于技术原因，视场角表现较弱，方案潜力尚未被完全发掘。

　　从上述案例对比来看，相较于菲涅尔透镜，Pancake 光学方案在缩小机身尺寸、降低 VR 设备重量以及屈光度调节方面有着较大优势，但在显示方面仍然与工艺成熟的菲涅尔透镜有一定差距，受光损高、透镜直径被压缩等因素影响，目前分辨率和视场角表现还未达到理想水平。预计短期内，菲涅尔透镜仍会被部分 VR 厂商采用，但 Pancake 光学方案的优势愈发 凸显，慢慢的变多的 VR 厂商将其应用于新品中，Pancake 方案有望在中长期内实现大规模商用。

　　VR光学重要创新，Pancake推动VR行业发展进入新阶段。VR 头显硬件创新大多数表现在光学方案、交互方式、整体设计三方面，Pancake 是光学方案中的重大升级。预计随 Pancake 方案的逐步推广应用，VR 头显在重量体积和佩戴舒适性上将迎来较大幅度提升，同时 Pancake 模组体积的减少为头显整体设计提供了更多的空间预留，协同推进行业发展进入新的阶段。

　　光学膜卡位Pancake方案价值高地，产业链核心供应商新增从0到1弹性机会。

　　Pancake 方案在 VR 领域的应用带来增量光学膜市场机会，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持续不断的增加，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。

　　Pancake方案对屏幕亮度要求比较高，Mini led/Micro oled光源配套升级，渗透率有望加速提升。VR 显示方案主要在像素密度、响应速度、亮度、功耗、对比度、成本等性能方面一直在优化。Mini led/Micro oled 相比传统 Fast-Lcd 方案整体性能表现更优，在 Pancake 方案的配套升级需求下，渗透率有望加速提升。

　　短期内 Mini led 方案依据成本优势落地更快，中长期随技术的持续创新发展和终端规模上量，Micro oled 具备成本竞争力的时候，有望凭借高分辨率、高刷新率等全方位优势快速大面积铺广。

　　智东西认为，Pancake方案，可以极大改善目前VR头显的“短板”。展望未来，Oculus、Pico、奇遇等头部厂商的下一代新品、以及苹果MR都或将搭载Pancake光学模组，产业趋势已高度确定。