VR光学方案持续向轻薄化迈进，菲涅尔透镜方案成熟，Pancake正加速渗透将成主流
　　VR光学方案经历了从非球面透镜到菲涅尔透镜、再到Pancake方案的演进，“更轻、更薄”是VR光学方案进化的核心。非球面透镜成像质量较好，但器件厚重；菲涅尔透镜去掉了光线在透镜中的直线传播，在向轻量化方向改进的同时又能兼顾更好的聚光效果；Pancake方案通过使光线多次折返，能大幅降低光学镜头总长，使该方案在轻薄化上实现了大幅进步，正被越来越多的新机型采用、成为VR光学方案的主流趋势。但Pancake光学原理限制了方案的光损较高，且工艺精度要求较高，制造成本较前两者高，仍有难点需克服。
　　更轻便、更大FOV和更高光效是AR光学方案进化目标，Birdbath方案成熟，光波导在探索中逐步落地、是未来方向
　　主流的AR光学方案包括离轴光学、棱镜、Birdbath、自由曲面棱镜和光波导等。AR眼镜的核心使用场景要求更轻便、更大FOV和更高光效，且能将这三点更好平衡的AR光学方案。当前Birdbath方案成熟，在更关注观影需求而非虚实融合体验的AR眼镜中应用较多；而光波导相较前者在轻薄性、透光性等多方面拥有明显优势，已成为产业普遍认为的下阶段AR光学方案发展方向。光波导主要分为几何阵列光波导、表面浮雕光栅波导、体全息光栅波导等，由于技术均未成熟，因而主流技术路线尚未确定。当前，不同路线的光波导方案在不断成熟过程中不断被采用落地，但光波导技术整体尚存工艺、良率、制造成本等多个核心问题尚需解决。
　　显示效果和性价比是核心，Fast LCD将保持VR微显示方案主流地位，硅基OLED和Mini LED背光Fast LCD将引领未来中高端方案
　　理想的VR显示屏需要在具备优异显示效果、减少眩晕的同时兼顾成本，对微显示方案的性价比要求较高。近年来VR微显示方案大致经历了从OLED到Fast LCD的演进，Fast LCD由于性价比高、能缓解纱窗效应，已成为目前主流的VR显示方案，并有望在未来保持主要地位。从中短期看，Mini LED背光Fast LCD可以改善Fast LCD漏光问题，并提升显示效果；硅基OLED可以改善OLED纱窗效应，硅基OLED和Mini LED背光Fast LCD有望成为未来中高端VR采用的重点方案。从长期来看，理论上拥有最佳性能的Micro-LED或将在成熟后成为VR显示的最佳方案。
　　轻便、显示效果和成本是核心，LCoS、硅基OLED是当前AR微显示技术主流方案，Micro-LED是重要探索方向
　　当下主流的AR微显示方案包括LCoS、DLP、LBS、硅基OELD、Micro-LED等。除Birdbath方案外，大多数AR眼镜要求具备较高的透光度且能在户外场景有较好显示效果，因此对显示屏亮度、透光性、光效等显示效果指标和轻便性要求较高，同时也需兼顾成本。LCoS由于亮度较高、成本较低、制造工艺难度低等优点是AR头显的主要显示方案之一。硅基OELD依托成熟的半导体工艺将像素点置于硅晶圆之上，实现较高的像素密度，应用前景广阔。Micro-LED则在各方面的性能潜力突出，已成为AR微显示方案的重要发展方向，但仍需攻克全彩显示等技术难点，目前Micro-LED落地的方案以单色为主，具体应用范围存在一定限制。
　　风险提示
　　（1）XR光学显示技术进步不达预期的风险；（2）XR需求增长不及预期的风险；（3）行业竞争加剧的风险。

研究报告全文：行业专题2022年12月13日XR光学显示元宇宙的大门沉浸体验之基XR元宇宙产业研究系列1底层技术四部曲之一姓名朱峰分析师姓名鲍雁辛分析师邮箱zhufeng026011gtjascom邮箱baoyanxingtjascom电话021-38676284电话0755-23976830证书编号S0880522030002证书编号S0880513070005XR光学显示元宇宙的大门沉浸体验之基XR光学产业研究报告摘要VR光学方案持续向轻薄化迈进菲涅尔透镜方案成熟Pancake正加速渗透将成主流VR光学方案经历了从非球面透镜到菲涅尔透镜再到Pancake方案的演进更轻更薄是VR光学方案进化的核心非球面透镜成像质量较好但器件厚重菲涅尔透镜去掉01了光线在透镜中的直线传播在向轻量化方向改进的同时又能兼顾更好的聚光效果Pancake方案通过使光线多次折返能大幅降低光学镜头总长使该方案在轻薄化上实现了大幅进步正被越来越多的新机型采用成为VR光学方案的主流趋势但Pancake光学原理限制了方案的光损较高且工艺精度要求较高制造成本较前两者高仍有难点需克服更轻便更大FOV和更高光效是AR光学方案进化目标Birdbath方案成熟光波导在探索中逐步落地是未来方向主流的AR光学方案包括离轴光学棱镜Birdbath自由曲面棱镜和光波导等AR眼镜的核心使用场景要求更轻便更大FOV和更高光效且能将这三点更好平衡的AR光学方案02当前Birdbath方案成熟在更关注观影需求而非虚实融合体验的AR眼镜中应用较多而光波导相较前者在轻薄性透光性等多方面拥有明显优势已成为产业普遍认为的下阶段AR光学方案发展方向光波导主要分为几何阵列光波导表面浮雕光栅波导体全息光栅波导等由于技术均未成熟因而主流技术路线尚未确定当前不同路线的光波导方案在不断成熟过程中不断被采用落地但光波导技术整体尚存工艺良率制造成本等多个核心问题尚需解决显示效果和性价比是核心FastLCD将保持VR微显示方案主流地位硅基OLED和MiniLED背光FastLCD将引领未来中高端方案理想的VR显示屏需要在具备优异显示效果减少眩晕的同时兼顾成本对微显示方案的性价比要求较高近年来VR微显示方案大致经历了从OLED到FastLCD的演进FastLCD03由于性价比高能缓解纱窗效应已成为目前主流的VR显示方案并有望在未来保持主要地位从中短期看MiniLED背光FastLCD可以改善FastLCD漏光问题并提升显示效果硅基OLED可以改善OLED纱窗效应硅基OLED和MiniLED背光FastLCD有望成为未来中高端VR采用的重点方案从长期来看理论上拥有最佳性能的Micro-LED或将在成熟后成为VR显示的最佳方案轻便显示效果和成本是核心LCoS硅基OLED是当前AR微显示技术主流方案Micro-LED是重要探索方向当下主流的AR微显示方案包括LCoSDLPLBS硅基OELDMicro-LED等除Birdbath方案外大多数AR眼镜要求具备较高的透光度且能在户外场景有较好显示效果因此04对显示屏亮度透光性光效等显示效果指标和轻便性要求较高同时也需兼顾成本LCoS由于亮度较高成本较低制造工艺难度低等优点是AR头显的主要显示方案之一硅基OELD依托成熟的半导体工艺将像素点置于硅晶圆之上实现较高的像素密度应用前景广阔Micro-LED则在各方面的性能潜力突出已成为AR微显示方案的重要发展方向但仍需攻克全彩显示等技术难点目前Micro-LED落地的方案以单色为主具体应用范围存在一定限制风险提示051XR光学显示技术进步不达预期的风险2XR需求增长不及预期的风险3行业竞争加剧的风险诚信责任亲和专业创新请参阅附注免责声明2XR光学显示元宇宙的大门沉浸体验之基XR光学产业研究报告目录CONTENTS01光学方案和微显示屏是影响XR设备性能和成本的重要部件02VR光学方案持续向轻薄化迈进Pancake渗透加速将成主流03AR光学方案更轻薄更大FOV和更高光效成熟中的光波导是未来方向04VR微显示方案显示效果与性价比是核心液晶材料路径与OLED路径迭代发展05AR微显示方案轻便显示效果和成本是主要考量成熟后的Micro-LED或是未来最佳方案06XR光学与显示前沿技术代表性参与方07风险提示诚信责任亲和专业创新请参阅附注免责声明3XR光学显示元宇宙的大门沉浸体验之基XR光学产业研究报告01光学方案和微显示屏是影响XR头显性能和成本的重要组件11光学方案与微显示屏是XR核心部件光学模组的重要组成部分12XR性能角度光学方案与微显示屏是决定XR头显性能的核心组件13XR成本角度光学方案与微显示屏在XR头显硬件成本中有较高占比诚信责任亲和专业创新请参阅附注免责声明4XR光学显示元宇宙的大门沉浸体验之基XR光学产业研究报告11光学方案与微显示屏是XR核心部件光学模组的重要组成部分光学与显示模块是XR头显成本和功能的重要影响因素XR头显的核心部件包括处理器存储模块光学模组交互模块以及电池声学散热等其它模块其中光学与显示模块包括光学元件显示屏瞳距调节模块等交互模块包括各类传感器摄像头等其中光学模组是最重要的部件而光学方案和微显示屏是光学模组的核心组成部分图arpara5KVR头显拆机图图INMOAirAR眼镜部件拆解前面板导热膜支架耳机输出模块主板Type-C输入模块散热片波导片光机光学与显示硅基OLEDPancake模块面板光学透镜诚信责任亲和专业创新请参阅附注免责声明5数据来源Chiphellqy680ty国泰君安证券研究数据来源INMO国泰君安证券研究XR光学显示元宇宙的大门沉浸体验之基XR光学产业研究报告11光学方案和微显示屏实现XR最重要的显示功能是XR头显的核心光学与显示模块是影响XR头显性能和成本的重要部件XR设备所采用的光学方案与微显示屏是影响其视场角透光度亮度刷新率画面显示效果等显示功能的关键因素之一VR虚拟现实利用光学透镜将由靠近人眼的微显示器屏幕上所显示的图像聚焦放大投远投射到人眼中佩戴眼镜时所看到的图像完全由显示屏提供实际场景的自然反射光线无法通过眼镜直接进入人眼佩戴者通过光学和微显示屏获得了完全虚拟沉浸的视觉内容体验AR增强现实光学镜片将一般位于人眼侧的显示器屏幕上的图像通过光学镜片耦入耦出扩瞳以实现聚焦放大投远投射到人眼中同时真实世界景象的反射光线也能通过镜片进入佩戴者眼中佩戴者通过光学和微显示屏获得了虚实融合的视觉内容体验图VR及AR光学显示原理图光学方案在VR及AR中的作用VR光学显示原理AR光学显示原理佩戴体验VR光学方案聚焦放大投远体积小重量轻画面效果聚焦放大投远大视场AR光学方案大出瞳光学透射高分辨率高显示效果诚信责任亲和专业创新请参阅附注免责声明6数据来源WellsennXR国泰君安证券研究数据来源Rokid国泰君安证券研究XR光学显示元宇宙的大门沉浸体验之基XR光学产业研究报告12XR性能角度光学方案与微显示屏是决定XR头显性能的核心组件光学与显示模块是XR头显成本和功能的重要影响因素图不同应用场景的XR头显需求存在差异光学方案与微显示屏是影响XR性能重要影响组件之一场景具体需求具体表现微显示屏高分辨率高色域高对比度光学方案因观影场景需要半沉浸感需要将光学透过率降小时及以上的续航低至15以下视场角保证观影在50及以上普通电影院的视场角续航保证两个小时以上的续航如果是配合手机的头显则需要至少2000mAH散热摄像头高分辨率摄像头用以数据采集slam空间定位40芯片支持高数据量高刷新率的图像学习芯片工业巡检三防特殊场景的防水防尘防摔断标记空间设别采集实时画面特征点与云端微显示屏多场景下的高亮显示至少保证500nits以上亮度视孪生场景同步定位交互视场角20以上能显示一定的信息摄像头高分辨率摄像头用以数据采集重量音频与麦克风阵列音响定向音源采集麦克风100g远程协作蓝牙支持快速蓝牙耳机连接信号支持5G通信微显示屏保证50以上的视场角且不能有边缘失真角分辨率PPD大于47办公多资源接入视频3D文件体积高效率信息输入高效键鼠输入套件手势交互等普通墨镜摄像头高分辨率摄像头用以数据采集slam空间定位芯片支持高数据量高刷新率的图像学习芯片游戏微显示屏多场景下的高亮显示至少保证500nits以上亮度视场角不低于50诚信责任续航至少保证两小时的游戏续航需要亲和专业创新4000mAH请参阅附注免责声明7数据来源国泰君安证券研究XR光学显示元宇宙的大门沉浸体验之基XR光学产业研究报告13XR成本角度光学方案与微显示屏在XR头显硬件成本中有较高占比光学与显示模块是XR头显成本和功能的重要影响因素光学方案与微显示屏在XR头显硬件成本中占比较高PICO4VR一体机中光学与显示模块成本占其BOM成本的40在AR眼镜硬件成本构成中以Hololens为例光学显示硬件成本的占比也达到了43XR头显是通往元宇宙世界的核心入口元宇宙真正成为下一代移动互联网生活方式需要性能更好同时成本更低的XR头显以打开C端市场光学方案与微显示屏则是决定XR头显性能和成本最关键的组件因而光学方案与微显示屏是元宇宙市场实现真正发展最重要的前置产业也大概率成为产业中率先且长期受益的核心环节存在巨大商业空间图VR一体机BOM成本构成PICO4图AR眼镜硬件成本构成Hololens2112223光学与显示模块主板158光学显示手柄处理器传感器40943传感器头显外壳10存储电池电池声学模组其它散热模组3331诚信责任亲和专业创新请参阅附注免责声明8数据来源WellsennXR国泰君安证券研究数据来源高盛国泰君安证券研究XR光学显示元宇宙的大门沉浸体验之基XR光学产业研究报告02VR光学方案持续向轻薄化迈进Pancake渗透加速将成主流21发展历程菲涅尔透镜是当前主流Pancake是未来方向22非球面透镜是最早商业应用的VR光学方案23菲涅尔透镜削减厚度的同时实现较好的聚光效果24Pancake折叠光路是VR光学方案当前的最优选择和发展趋势诚信责任亲和专业创新请参阅附注免责声明9XR光学显示元宇宙的大门沉浸体验之基XR光学产业研究报告21VR光学方案发展历程菲涅尔透镜是当前主流Pancake是未来方向VR光学方案持续向轻薄化迈进Pancake渗透加速将成主流VR光学方案经历了从非球面透镜到菲涅尔透镜再到Pancake折叠光路方案的演进轻薄化是整个VR光学方案技术迭代的核心方向Pancake方案因符合VR设备轻薄化要求将成为未来VR光学方案重要应用路线图VR光学方案的演变图各VR光学方案对比非球面透镜菲涅尔透镜Pancake非球面透镜菲涅尔透镜Pancake示意FOV90-18090-12070-100视场角TTL光学镜头总40-50mm40-50mm15-20mm长容易产生伪影边缘成像好成像质量边缘成像好和畸变但易产生伪影量产价格5-10元15-20元120-180元更轻薄即将大规模应发展阶段淡出市场主流选择数据来源各头显公司官网国泰君安证券研究用数据来源WellsennXR国泰君安证券研究诚信责任亲和专业创新请参阅附注免责声明10XR光学显示元宇宙的大门沉浸体验之基XR光学产业研究报告22非球面透镜是最早商业应用的VR光学方案VR光学方案持续向轻薄化迈进Pancake渗透加速将成主流非球面透镜相对于球面透镜可以减少球差球面透镜从中心到边缘具有恒定的曲率非球面透镜从中心到边缘的曲率连续发生变化标准球面透镜难以使所有入射光畸变聚焦于同一点上即导致球差而非球面透镜能够更精确地操纵多种波长的光从而使得成像更加清晰代表产品早期VR盒子如三星GearVR以及爱奇艺奇遇DreamPSVR等少数VR头显采用非球面透镜非球面透镜的优势主要为成像质量较好而其劣势也十分明显即屏幕和光学器件较为厚重图球面透镜使光线无法聚焦在一点带有球差图非球面透镜可以矫正球差成像质量较好数据来源Edmundoptics数据来源Edmundoptics诚信责任亲和专业创新请参阅附注免责声明11XR光学显示元宇宙的大门沉浸体验之基XR光学产业研究报告23菲涅尔透镜削减厚度的同时实现较好的聚光效果VR光学方案持续向轻薄化迈进Pancake渗透加速将成主流菲涅尔透镜方案光学原理由于光在介质中传播时并不改变传播方向只在介质的交界面发生折射偏离因此透镜中间的大部分材料只会增加整个系统的重量和吸收量而使光线衰减菲涅尔透镜是在普通凸透镜的基础上将其连续的曲面截为一段段曲率不变的不连续曲面即菲涅尔透镜去掉了光线在透镜中的直线传播部分而只保留发生折射的曲面一方面能够削减透镜的重量和体积另一方面能够提供更好的聚焦性能和聚光效果图菲涅尔透镜原理及不连续曲面轮廓图菲涅尔透镜可以有效减少透镜厚度并能达到较好的聚光效果数据来源Edmundoptics数据来源WellsennXR国泰君安证券研究诚信责任亲和专业创新请参阅附注免责声明12XR光学显示元宇宙的大门沉浸体验之基XR光学产业研究报告23菲涅尔透镜是当前VR头显的主流选择VR光学方案持续向轻薄化迈进Pancake渗透加速将成主流菲涅尔透镜方案代表产品菲涅尔透镜是当前VR最主流的光学方案代表产品包括MetaQuest2PICOneo3NOLOsonic等菲涅尔透镜方案因其成像清晰视场角较大量产工艺成熟且成本较低等优势成为了当前VR头显的主流选择但该方案也存在明显劣势由于需要将屏幕放置在聚焦透镜的近焦面处透镜与屏幕间有较长距离导致光学模组体积仍然较大同时镜片易导致虚像产生畸变且无法调节屈光度图采用菲涅尔透镜的代表产品图菲涅尔透镜可以有效减少透镜厚度并能达到较好的聚光效果MetaQuest2PICOneo3NOLOsonic成像清晰视场角较大视场角基本可大于100外形展示优势量产工艺成熟且成本较低VR光学中采用的菲涅尔发布时间2020年9月2021年5月2021年5月透镜大部分采用注塑工艺生产量产难度低单片VR菲涅尔透镜成本约为15-20元企业MetaPICO凌宇智控光学方案菲涅尔透镜菲涅尔透镜菲涅尔透镜体积仍然较大FOV10098101易产生伪影高对比度画面中产生上帝光以重量单机重量503g头显重量395g头显重量490g劣势及畸变提高光学设计精度以及预畸变是应对畸变问题的解决思路数据来源PICO官网新浪财经凌宇智控官网VR陀螺WellsennXR国泰君安证券研究无法调节屈光度诚信责任亲和专业创新请参阅附注免责声明13数据来源昀光科技WellsennXRVR陀螺国泰君安证券研究XR光学显示元宇宙的大门沉浸体验之基XR光学产业研究报告24Pancake光学方案是一种VR短焦光学方案VR光学方案持续向轻薄化迈进Pancake渗透加速将成主流Pancake光学方案折叠光路方案原理图像源发出的光线首先透过半透半反镜继续在相位延迟片反射式偏振膜之间多次折返最终射入人眼半透半反镜主要用于二次反射光线并不改变光的偏振特性理论上半透半反镜将损失50的光线相位延迟片主要用于改变偏振光的形态使其可以顺利地被反射偏振膜反射或透射反射式偏振膜可以选择性地反射偏振光例如反射P光透射S光相位延迟片改变偏振光的状态后可实现光线在第一次到达反射偏振膜时被反射第二次到达时透射入人眼图Pancake方案光学原理图Pancake方案分类单片式两片式多片式诚信责任亲和专业创新请参阅附注免责声明14数据来源WellsennXR国泰君安证券研究数据来源WellsennXR国泰君安证券研究XR光学显示元宇宙的大门沉浸体验之基XR光学产业研究报告24Pancake光学方案发展趋于成熟正加速应用落地VR光学方案持续向轻薄化迈进Pancake渗透加速将成主流技术探索落地应用成熟量产国内厂商多哆推出首款基于最初的Pancake方案被提2016Pancake方案的VR头显苹果申请关于Pancake出由两个半透半反镜实现但产品发布后尚未实现量产方案VR头显纳入眼动追1960s折叠但由于其对比度较踪系统的专利低且有较严重的鬼影问3Glasses发布一款基于arparaAIO5KVR一体题没有得到应用Pancake方案的VR眼镜机采用超短焦PancakeMeta提交Pancake透镜2022方案于5月6日在国内2019显示组件的有源对准专启动预售利申请YVR正式推出旗下全新将偏振引入光路并搭配使华为发布VRGlass采用VR眼镜YVR2采用用偏振转换元件提高了系Pancake方案Pancake超短焦光学方1990s统理论效率同时改善了图案像对比度PICO推出PICO4采美国高平科技公司宣布成功用Pancake光学方案2021为XR开发出具有突破性能的全塑料Pancake光学元件数据来源新浪VRVR陀螺国泰君安证券研究诚信责任亲和专业创新请参阅附注免责声明15XR光学显示元宇宙的大门沉浸体验之基XR光学产业研究报告24Pancake是VR光学方案当前的最优选择和发展趋势VR光学方案持续向轻薄化迈进Pancake渗透加速将成主流Pancake方案代表产品华为VRGlassarparaAIO5KVR一体机创维S6创维Pancake1PICO4等产品均采用Pancake方案Pancake方案相较于非球面透镜和菲涅尔透镜可以大幅降低TTL光学镜头总长能够使VR眼镜在更轻薄的方向大步迈进并且成像质量更好支持屈光度调节众多优势使得Pancake成为当下最优的VR光学方案选择并被不断采用但Pancake的光学原理决定了此方案的光损较高需要搭配亮度更高的显示屏并且对工艺精度要求较高制造成本较高图Pancake方案代表产品图Pancake方案优劣势arparaAIO5K更加轻薄Pancake方案可以通过透镜组合使得光PICO4华为VRGlassVR一体机线多次折返扩大光路总长以达到合焦的目的从外形展示优势而能够压缩图像源与透镜之间的距离减弱成像畸变提高成像的对比度清晰度发布时间2022年9月2022年5月2019年9月支持屈光度调节企业PICOarpara华为光学方案PancakePancakePancake光损较高Pancake方案中采用的半透半反镜反射偏振膜等都会造成光损理论上最高光效为25FOV1059590若精度不高会导致图像失真造成伪影重量295g380g166g劣势制造成本较高Pancake方案对光学膜材料和贴膜屈光度--500-1000-700工艺要求较高并需搭配亮度更高的显示屏数据来源PICO官网新浪科技arpara官网VR陀螺华为官网国泰君安证券研究诚信责任亲和专业创新请参阅附注免责声明16数据来源WellsennXR国泰君安证券研究XR光学显示元宇宙的大门沉浸体验之基XR光学产业研究报告03AR光学方案更轻薄更大FOV和更高光效成熟中的光波导是未来方向31技术对比Birdbath方案成熟光波导在探索中逐步落地是未来方向32离轴光学方案技术难度低但体积大已逐渐淡出市场33棱镜方案成本低但存在视场角与体积矛盾的问题34Birdbath方案量产成本低但光损大消费端应用广泛35自由曲面棱镜各项性能趋于稳定是B端主流方案之一36光波导将引领潮流解决体积与视场角不可兼得的矛盾诚信责任亲和专业创新请参阅附注免责声明17XR光学显示元宇宙的大门沉浸体验之基XR光学产业研究报告31技术对比Birdbath方案成熟光波导在探索中逐步落地是未来方向AR光学方案更轻薄更大FOV和更高光效成熟中的光波导是未来方向Birdbath技术成熟是当前主流AR光学方案之一相较于尚未完全成熟的光波导技术Birdbath由于技术成熟性价比较高是近年在消费级AR眼镜中应用更广泛的光学方案光波导在技术成熟后具有明显优势正成为行业发展和竞争热点光波导相较其他AR光学方案在理论上具有轻薄透光便携大视场等优势符合消费级AR眼镜的核心要求被产业普遍认可为未来AR光学显示最优选方案近年来被各大厂商和品牌不断重视并加大投入成为AR光学方案重要发展方向表AR眼镜各主要光学方案对比显示方案形态镜片厚度FOV透明度画面效果发展情况应用场景代表产品离轴光学头盔50MM9040中已淡出市场消费Meta2体积大场景有限棱镜棱镜块10MM1550较好已淡出市场工业GoogleGlass视场角太小Birdbath眼镜22MM5240好消费级主流应用消费RokidAir体积偏大技术成熟自由曲面棱镜EPSONBT-楔形10MM3050好主流应用消费视场角小透明度低300微软光波导镜片式17MM306091较好前沿技术探索工业消费HoloLens2诚信责任亲和专业创新请参阅附注免责声明18数据来源灵犀微光国泰君安证券研究XR光学显示元宇宙的大门沉浸体验之基XR光学产业研究报告31技术对比Birdbath方案成熟光波导在探索中逐步落地是未来方向AR光学方案更轻薄更大FOV和更高光效成熟中的光波导是未来方向图各AR光学方案及其代表产品离轴光学方案代表产品Meta2棱镜方案代表产品GoogleGlassBirdbath方案代表产品RokidAir自由曲面棱镜方案代表产品EPSONBT-300光波导方案代表产品微软HoloLens2数据来源各头显公司官网国泰君安证券研究诚信责任亲和专业创新请参阅附注免责声明19XR光学显示元宇宙的大门沉浸体验之基XR光学产业研究报告32离轴光学方案技术难度低但体积大已逐渐淡出市场AR光学方案更轻薄更大FOV和更高光效成熟中的光波导是未来方向显示原理离轴光学方案将显示屏的内容通过一个透明反射镜面反射入眼而眼镜外的景物也可透过此镜面进入眼睛从而实现虚实景物的叠加体积庞大但技术难度低方便量产离轴光学是最古老的应用在AR中的光学方案最早应用于军工领域离轴光学方案的优点是结构简单工艺成熟成本低可实现较大的FOV如2016年推出的Meta2采用离轴光学方案能提供90视场角但采用离轴光学方案的产品体积在所有AR光学方案中最大造型突出导致应用场景有限且生成的全息影像图不稳定随环境变化较大目前采用该方案的产品较少代表公司MetaMeta2图离轴光学方案原理显示屏画面通过反射镜面入眼图离轴光学方案优缺点对比Meta2画面效果一般工艺成熟透光率低头盔式体积大镜片厚应用场景有限成本低量产难度低视场角可定制数据来源VR陀螺国泰君安证券研究数据来源国泰君安证券研究诚信责任亲和专业创新请参阅附注免责声明20