XR科普——Pancake超短焦光学方案

（VRPinea 7月15日讯）7月12日，网鱼网咖的兄弟公司YVR推出了旗下全新的VR眼镜YVR 2。据官方资料显示，这款VR一体机采用超短焦光学设计。结合小P这段时间收到的后台评论，今天我们就来好好捋一捋超短焦光学折叠光路（Pancake）。

虽然目前各大厂商都尽可能把VR头显做轻、做薄，但采用菲涅尔透镜作为光学方案的VR头显中，Meta Quest2的主机重量是503g，HTC Vive Focus3则趋近于800g。设备过于厚重会导致用户的佩戴舒适度变差，于是能让头显“减重”的Pancake方案应运而生。

从VR头显的拆解看，我们可以把显示单元分为显示屏和透镜。显示屏的图像光源通过菲涅尔透镜，放大射入我们的眼镜，从而形成了图像。目前市面上绝大多数的VR头显，都采用了显示屏+菲涅尔透镜的方案。但菲涅尔透镜的缺点之一在于太过厚重，不符合VR未来轻薄化的发展趋势。

而要想在有限的距离内把一片光源的面积尽可能放大，一种方法是使用放大镜；另一种方法需要借助两面镜子进行反射。在获得同等光面积的情况下，后者的路线会比前者更短。掌握了这个知识，就能更好地理解Pancake成像原理。

菲涅尔透镜与Pancake成像原理

基于Pancake技术方案的VR头显，图像源进入半反半透功能的镜片之后，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。同时镜片组无需和显示屏保持一定距离，能够降低VR头显的厚度，使其做得更紧凑，整体体积也会更小。

与菲涅尔透镜方案相比，Pancake方案除了上述的轻薄，还能够改善视野边缘模糊、画面畸变、边缘眩光等问题，带给用户更出色的视觉效果。

同时，Pancake折叠光学方案也有尚未解决的缺陷。一方面，屏幕和折叠光路的贴合难度加码，从而导致采用这种方案的VR眼镜普遍售价较高；另一方面，对基于2P Pancake方案的VR设备而言，能做到的最大视场角是95-100°。有传闻称苹果的第一代苹果AR/MR将配备2个3P Pancake模组，并将带来视场角的提升。

两片式折叠光路（2P Pancake）

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下一代高端设备、Meta Quest pro、arpara AIO，还有备受期待的苹果MR头显。

最后需要说明的是，虽然Pancake超短焦将在今年下半年逐渐成为VR一体机的主流光学方案，但主要是中高端产品。当Pancake方案的需求不断扩大，提高产能优势后，成本才有望下降，最终惠及到消费者端，从而逐步取代采用菲涅尔透镜方案的VR头显。

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