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欧菲光:成功研发新一代 VR Pancake 光机模组,能大幅降低 VR 设备重量和体积

9 月 27 日消息,随着消费者对 VR 的轻薄度、成像质量、佩戴体验提出更高要求,Pancake 方案在未来将得到更广泛的应用,已成为各家厂商的主要布局方向。

据欧菲光公众号消息,欧菲光成功研发新一代 VR Pancake 光机模组。该产品采用折叠光路 3P 镜片设计,使用曲面贴膜技术,具备短镜头总长、近视调节、屈光调节 FOV 无变化、低色散、高 PPD(像素密度)等优势,能大幅降低 VR 头戴设备的重量和体积。

据官方介绍,与传统非球面透镜、菲涅尔透镜相比,欧菲光 VR Pancake 光机模组在轻薄化、成像质量、可调节屈光度等方面实现一系列重大突破,具体如下:

短镜头总长

传统 VR 镜头采用非球面镜片或菲涅尔镜片,光学系统后焦长,导致镜头总高 > 25mm。欧菲光采用折叠光路设计,短后焦设计带来更短的镜头总长(20mm),使 VR 更加轻薄化。

近视调节

模组利用适度环调整,能实现 50 度~500 度近视调节,近视患者无需配戴眼镜即可清楚对焦。

屈光调节 FOV 无变化

使用欧菲光 VR Pancake 3P 镜片设计,使得不同屈光度 (0.5D~5D) 对应的 FOV 差异小于 0.2 degree,不同度数使用者看到的画面大小一致,无需因视角变化而进行后处理画面调整,减少系统演算耗能。

低色散

传统 3P Pancake,色散大至 100~200um。欧菲光 VR Pancake 镜片设计采用 3P 结构,并使用低色散材料,使 Lateral color 缩小至 9.9um (<1 pixel),无需经过后处理色彩校正,减少整机 CPU 耗能。

▲ 色散效果对比图

高 PPD(像素密度)

模组使用单眼 2K 屏,并搭配欧菲光 VR Pancake 3P 镜片设计,可使得 PPD 提高至 25,整体影像更加细腻,解析度上升。

▲ PPD(像素密度)效果对比图

Pancake(折叠光学)方案利用偏振光的多次折返以实现窄小空间内的光线传递和视角放大,目前两片式 Pancake 为主流,主要因成本较低且可控性高,成像效果也有相当有保障,整体技术方案较为成熟。对比菲涅尔透镜方案,Pancake 优势主要体现在设备更加轻薄(Pancake / 菲涅尔透镜方案 VR 头显重量普遍在 180~200g / 400~500g,厚度普遍在 30-40mm / 70-80mm)、视场角更高(面板分辨率无限制,理论视场角可达 200°)、支持屈光度调节(近视友好)。在生产上,Pancake 主要存在光学效率低(理论效率为 25%,实际应用在 13~16%)、设计门槛高(多设计参数、多性能方面进行平衡)、生产良率低(光学膜技术难度高,组装贴合生产良率低)等问题,进一步优化方向包括系统设计、透镜技术、可变焦等。

据欧菲光称,目前公司已有多个 VR / AR 项目处于定点开发中,并有部分项目成功实现转量产,客户与合作伙伴涵盖国内外知名厂商。

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