传媒行业：VR技术路径下的产业链剖析与相关标的

安信证券 ESSENCESECURITIES VR技术路径下的产业链部析与相关标的 安信传媒团队 目录 口安信证券 ESSENCESECURITIES ◆产业链的关键部位在于光学、显示与交互 ◆光学：Pancake方案成熟应用有望带来VR设备里程碑式的体验提升 ◆显示：LCD&OLED持续演进，硅基OLED预计会成为VR行业主流选择 ◆交互：眼球与全身追踪功能逐步普及，向接近自然的交互选代 ◆技术送代叠加新一轮产品周期开启，当前VR可类比智能手机早期阶段 PART01 产业链的关键部位在于光学、显示与交互 产业链的关键部位在于光学、显示与交互 L安信证券 VR产业链的关键部位在于光学、显示与交互。 我们认为，VR是对过去50年一系列二维设备的全部生态的送代。参考个人电脑与智能手机发展经验，未来VR普及的关键因素在于：用户体验的改 善、技术壁垒的攻克、内容与应用生态的全面起步 总结来说，相较手智能手机，VR硬件架构的核心体现在光学、显示与交互，未来重点关注这三方面的进展突破 （1）显示：预计不太可能成为短板 VR有一个长期发展的核心矛盾一一显示，VR的显示=显+光。其中显示屏是一个延续的进展，可以借助过去几十年的行业积累，自前显示屏的成像质量预计已经不是最关键的因素，比如即使到送不了8K的显宗质量，2K、4K也能被消费者所接受。即显示屏还不足以影响大家对手VR的接受度不太可能成为VR发展过程中的短板。 （2）光学：核心技术与难题 但VR显示中的“光学”预计现阶段比较大的限制因素，比如轻薄小型化、视觉辐奏问题等。在VR设备结构中，光学模组作为连接显示屏和人眼的 重要桥梁，是最为关键的组件之一，直接影响到最终的显示效果与使用体验。光学技术的发展缓慢，一直是VR快速扩张的瓶颈 因光学技术的门槛高低不同，VR自前的内容生态已经起步，而AR则依旧在解决光学技术难题的道路上摸索前进 （3）交互：等待拐点发生 上一个定义人机交互的是苹果iPhone，自前VR的交互发展还较为缓慢，交互上的进展，分两方面，一是硬件上的进展，增加更多的传感器，以调动更多的感官体验，比如当前面部追踪、眼动追踪等技术正在发展；二是软件上的进展，就像Windows之于计算机、Android与ioS之于手机，操 作系统的本质是一种交互方式，需要有类以养布斯这样的天才制作人来进行定义，等待拐点发生 PART02 光学：Pancake方案成熟应用有望带来 VR设备里程碑式的体验提升 2.1.Pancake方案的轻薄化与支持屈光度调节，将大幅提升用户体验 2.2.Pancake商用趋势确定，仍存在透光率、鬼影、良率等工艺痛点 光学：Pancake方案成熟应用有望带来VR设备里程碑式的体验提升 安信证券 ESSENCESECURITIES 口VR光学方案发展大致经过非球面透镜一非涅尔透镜一折叠光路（Pancake）三大阶段，自前涅尔透镜是市场主流方案，Pancake方案是光学系统的重大创新，在VR头显轻薄化、小型化等方面起到重要推动作用，将成为下一阶段VR光学主要升级方向。 口Pancake主要思路在于通过反射元件进行光路折叠，从而压缩光学模组厚度，使整机更加轻薄。Pancake光学方案以偏振光原理为基础，利用 线性偏振片对于不同偏振光选择性反射和投射的特性，配合1/4波片调整偏振光形态，实现光线在半透半反镜与偏振分光片之间的来回反射，并最终从偏振分光片透射入人眼 图：Pancake方案的偏振折反原理 偏振分光膜（反S透P）45°1/4波片245"1/4波片1线性偏振片 P编振光-Pancake之所以会是中短期光学方案的主要升级方 向，主要在于其从用户体验角度出发，解决了困扰消费 圆振光级VR大范围普及的两大问题，一是轻薄化，二是屈光度 调节，有望带来VR设备里程碑式的体验提升。 显示屏 S编振 透镜2透镜1 半透半反膜 资料来源：SDreamLab Pancake方案轻薄化、支持屈光度调节，将大幅提升用户体验 安信证券 ESSENCESECURITIES 口轻薄化：Pancake让光路多次折返，大幅压缩屏幕与透镜之间的距离， Pancake光学方案将光路多次折返，大幅压缩VR光学总长（镜头中镜片 口 的第一面到像面的距离）。 屈光度调节：Pancake为组合透镜，可以移动镜片实现屈光度调节Pancake方案一般为多组透镜的组合，可以通过移动其中一组镜片调整整个光学模组的折射率，从而满足屈光度调节需求。目前Pancake模组普遍 的可调节范围在0-700°之间， 口Pancake+机械式可变焦+眼动追踪可以解决视觉辐调节冲突（VAC） 问题。 图：Pancake方案调节屈光度原理图 图：Pancake与传统光学方案TTL对比图：视觉辐转调节原理图 无调节，提状机松，品状得肩平 6 看活处物体 . Pancoke光学方案 18-25mm 非黑尔/非来康透德方案 40-50mm器看适必物 请节，提状队家张，品状体变口 提模原理英焦原理 资料来源:WellsennXR.SDreamLab Pancake商用趋势确定，但仍存在透光率、鬼影、良率等工艺痛点 安信证券 ESSENCESECURITIES 口Pancake方案在初期存在制造成本高、光学效率低等问题，仅在部分分体式VR设备中采用。伴随供应链及众多终端品牌✁协同技术调整，自前生产良率和使用效果已得到大幅改善，有望遂步替代菲涅尔方案， 口近两年Pancake方案已被arpara、HTC、YVR、创维等品牌应用于一体式VR，HTCFlow系列、PICOVRGlasses、3GlassesX系列、创维 S6及Pancake1、arpara、Huawei、Shiftall等头显设备均已采用Pancake方案，还包括行业龙头✁新一代产品，如近期发布✁PICO4、MetaQuestPro，后续将发布✁苹果MR、索尼PSVR2等。 图：Pancake光学方案应用情况 HTCViveFlowPICO4 口哆DlodloVR1●华为VRGlass●创维S6口华硕VRGlassarparaGamingKitQuestPro 2016.082019.092020.102021.022021.102022.042022.092022.10 2019.042020.012021.012021.052022.012022.072023 3GlassESX1PicoVRGlass口松下VRGlassOarpara5KShfitallMeganex创维PANCAKE1口苹果MR 资料来源：WellsennXR●已量产发售未量产发售 Pancake商用趋势确定，但仍存在透光率、鬼影、良率等工艺痛点 安信证券 ESSENCESECURITIES 口Pancake方案光效较低，理论最高25%，通常仅约10%。受光学原理限制，光线在Pancake模组中每次经过偏振/半反射环节，光效损失50%。以两片式Pancake简易模组为例，光线从屏幕发出后至少经过一次圆偏振镜，两次半透半反镜，光效折损已到12.5%，考虑光线传播中不可避免✁其他损失，通常Pancake模组光效仅约10%。因此，Pancake光学方案通常对屏幕亮度要求更高，光学与显示方案需配套送代 口Pancake方案✁鬼影问题比传统透镜方案更严重。在光学成像系统中，透镜界面多次反射、透镜缺陷散射、物理结构散射等因素造成✁杂散光，在画面中✁某个位置形成✁“像”被称为“鬼影”（ghost）。鬼影现象会直接导致图像质量✁降低。Pancake方案因为光线多次折返，鬼影问题相比常规非球面涅尔方案更为严重，一般通过改善透镜材料、形状等方式优化， 口当前✁Pancake方案能实现✁视场角较小。尽管Pancake方案视场角理论上限较高，但自前可实现✁视场角（90°左右）明显低于涅尔透镜方案（100以上）：曲面贴膜工艺能够扩大FOV，改善Pancake视场角小✁缺点，但是工艺难度较大 口以上提及✁Pancake方案✁三个难点中，光效低需通过配套高亮度显示方案解决，但鬼影现象，视场角小均可通过改进Pancake模组加工工艺解决/优化 图：Pancake相比传统方案✁劣势 图：Pancake相比传统方案✁优势易形杂散充线在造镜中折返容易产生重形或映光，会降低图缘✁对比度，MTF等质量，影响用户体验。 模粗轻薄Pancake方案有效压筛了厚靠与造镜间✁距高，从而端小了光学模姐总长，特头呈重量降至200g以内，依积编减至传统终端✁三分之一。 光损高 光每次经过半遗半返镜会损失50%，Pancake✁新受光路会使光预增大，理 论最高光学效率为25%，对呈示器亮度✁要求较高。 成像 质量好 图像性能出色，时变小。 成本高折叠光路技术精度委求较高，1/4相位延长片、反射偏振片等光学膜核心材 制造难料目前国体上只有3M、旭化成等少数企业能够提供，模组价格偏。 届光度除单片式外，Pancake方案支持属光度调节，近视✁用户无需佩我眼镜即可 可调节使用，视觉舒造度较高。 FOV较小 由于Pancake方豪在压编模组尺寸时电压编了进统直径，导致FOV大与设备 轻薄无法录得，现有产品距理论FOV上限200仍有较大差距。 资料来源：VR陀螺、艾邦AR/AR、安信证券研究中心 Pancake生产难点主要集中在膜材料质量、贴膜工艺和组装调整 安信证券 ESSENCESECURITIES 口膜材料质量：手握Pancake核心材料✁公司美国3M，其反射偏振模是自前Pancake模组厂商难以绕开✁关键材料。反射偏振片和1/4相位延 迟片工作✁准确性与稳定性对于Pancake光学成像质量构成关键影响，膜材质量✁标准和对应要求较高，自前供应商以海外厂商3M、旭化成 等，3M也联合华硕推出了基于Pancake方案✁VR参考设计。 口贴膜工艺：光学贴膜✁方式可以分为平面贴膜和曲面贴膜两种。平面贴膜技术难度较低，但会西性部分光学性能和成像质量。曲面贴膜可以 带来更大✁FOV和更优质✁成像质量，但是工艺难度较大，容易边缘褶皱和翘起 口组装调整：Pancake方案光路设计复杂，细微差异便会导致光学模组整体✁光路变化，因此对组装调整环节✁要求较高。高精度AA设备在 Pancake组装过程中起到关键✁效率和良率提升作用。 图：Pancake模组✁加工流程 表：部分Pancake光学模组参数 猴毛厂商歌尔股份歌尔取粉欧苹光观证技术耐薄佳惠牛鸿软光电多普光电 00000001 模毛口径 50mm 49mm 48mm 49mm 37.8mm 28mm FOV 80° 100° 96° 90° 96° 900 100° 96a ·屏幕组装 ·光结购件组装Eyerelief13mm13mm12mm12mm11mm10mm 10mm8.6mm TTL 18mm 23.4mm wz 19mm 21mm 21.2mm 10.8mm 屏幕美型 LCD LCD HMOLED LCD C3TOmP LCD HMOLED 封装检验调整点亮检验屏靠尺寸 2.1寸 2.1寸 2.1寸 1.03寸 2.1 1.03寸 21寸 103寸 单果分排 ·MFT检则·送境AA（主动调照） ·点亮检及*星示屏AA（主动调险） 2560-2560 1600*1609 2560*2560 ·平面贴菜·透编组装 光学设计透镜加工镀/贴膜组装Eyebox8mm8mm10mm8rm 0-500* 0-700* 0-801 0-800 -200'-1200* 20g 20g 30g 46g 23克 ≤12g ·气密性险脸测晨光度0-60 ·VD检测重量 光学胎安24.1%-25.3%-14.5%<15% Gioss 资料来源：WellsennXR代表产品$为VRarporo5K创S6 PART03 显示：LCD&OLED持续演进硅基OLED预计会 成为VR行业主流选择 3.1.LCD&OLED作为VR底层显示技术持续演进，Fast