全球VR/AR设备出货量未来数年有望保持30%以上增速。根据IDC数据，受宏观经济环境等因素影响，2022年全球VR/AR设备出货量下降20.9%至880万台，其中VR/AR设备出货量分别为853/27万台。随着宏观经济预期修复，IDC预计2023年全球VR/AR设备出货量有望同比增长31.5%，并且未来数年增速有望保持在30%以上，预计2026年出货量将达到3510万台。
　　VR/AR行业集中度均较高。根据IDC数据，2022年VR头显市场格局方面，Meta占比接近80%，PICO占比10%，DPVR、HTC和爱奇艺分列3-5位。AR眼镜方面，根据IDC数据，2022年全球AR眼镜出货量Top5分别为：Nreal/微软/Rokid/TCL（雷鸟创新）/爱普生，出货量分别为9.8/3.5/3/近3/1.3万台，合计近20.6万台；市占率分别为36.3%/13.0%/11.1%/近11.1%/4.8%，合计占比近76.3%。
　　VR：Pancake商用趋势确定，Fast-LCD屏幕成主流，硅基OLED未来可期。现阶段VR头显的主流光学方案包括菲涅尔透镜和Pancake。因为轻薄化需求，Pancake方案正在逐步替代菲涅尔透镜，由于光机工作原理不同，菲涅尔透镜采用平行光路方案，Pancake则通过折叠光路来减小光路系统空间的物理距离，缩小厚度，根据PICO官方数据，PICO 4头盔采用Pancake方案，前端厚度为35.8mm，比上一代产品减小38.8%，重量减小26.2%，优势明显。此外Pancake成像质量更好，还支持屈光度调节，商用趋势确定，但是仍然存在光效低、鬼影、FOV小、成本高等痛点，需要进一步升级改进。在显示方面，综合分辨率和响应速度的要求，Fast-LCD已成为市场主流方案，还可以增加Mini LED背光解决显示器漏光等问题。而在性能层面更有优势的硅基OLED，由于配套驱动芯片技术不够成熟、良率偏低等问题，整体成本仍然偏高，苹果2023年MR设备有望采用硅基OLED，将有利于推动硅基OLED渗透率提升。
　　AR：光波导和Micro LED未来有望成为AR眼镜主流光学+显示方案。AR眼镜光学成像系统主要有离轴反射、棱镜、自由曲面、Birdbath和光波导。目前使用较多的方案为自由曲面、Birdbath和光波导，从性能角度对比，光波导在镜片厚度、视场角、透光度、产品尺寸等方面优势明显，技术壁垒最高，未来随着光波导技术更加成熟、工艺流程更加标准化、高效化，成本进一步降低，渗透率有望进一步提升。显示方面目前主要为硅基OLED屏幕，但是由于亮度、寿命等问题，Micro LED也一直是产业界追逐的方向，其优势包括功耗低、亮度高、响应速度快、寿命长等，适合搭配光波导，但是由于工艺技术难度高、外延成本较高、巨量转移的速度和良率还有待提升，短期内还难以替代硅基OLED，但是苹果等国际巨头在该领域已经布局多年，未来随着MicroLED技术更加成熟、成本降低，有望逐步替代硅基OLED。
　　投资建议：我们认为，随着用户对元宇宙接受度提高，同时技术升级、成本下降将促进VR/AR出货量进一步提升，带动行业驶入快车道，相关主流技术方案厂商有望迈入高速成长期。建议关注：三利谱、京东方A、歌尔股份。
　　风险提示：1、宏观经济复苏、下游需求不及预期；
　　2、技术研发、产品升级不及预期；3、行业竞争加剧

研究报告全文：证券研究报告Table行业深度FirstTableMain元宇宙行业深度元宇宙关键入口电子TableInvest评级看好VRAR光学显示方案带来新机遇日期20230327报告要点分析师TableAuthor王少南登记编码S0950521040001全球VRAR设备出货量未来数年有望保持30以上增速根据IDC数据0755-23375522受宏观经济环境等因素影响2022年全球VRAR设备出货量下降209至wangshaonanwkzqcomcn880万台其中VRAR设备出货量分别为85327万台随着宏观经济预期联系人金凯笛修复IDC预计2023年全球VRAR设备出货量有望同比增长315并且021-61097712未来数年增速有望保持在30以上预计2026年出货量将达到3510万台jinkaidiwkzqcomcnVRAR行业集中度均较高根据IDC数据2022年VR头显市场格局方面行业TablePicQuote表现2023327占比接近占比和爱奇艺分列位Meta80PICO10DPVRHTC3-59AR眼镜方面根据IDC数据2022年全球AR眼镜出货量Top5分别为3Nreal微软RokidTCL雷鸟创新爱普生出货量分别为98353近313-4-10万台合计近206万台市占率分别为363130111近11148-17-23合计占比近763202242022720221020231电子上证综指VRPancake商用趋势确定Fast-LCD屏幕成主流硅基OLED未来可深证成指沪深300期现阶段VR头显的主流光学方案包括菲涅尔透镜和Pancake因为轻薄资料来源Wind聚源化需求Pancake方案正在逐步替代菲涅尔透镜由于光机工作原理不同相关研究TableDocReport菲涅尔透镜采用平行光路方案Pancake则通过折叠光路来减小光路系统空2023年电子行业投资策略半导体国产替间的物理距离缩小厚度根据PICO官方数据PICO4头盔采用Pancake代持续加速汽车电子迎来新机遇方案前端厚度为358mm比上一代产品减小388重量减小262202316优势明显此外Pancake成像质量更好还支持屈光度调节商用趋势确定半导体材料行业深度晶圆厂迎扩产潮大但是仍然存在光效低鬼影FOV小成本高等痛点需要进一步升级改进国利剑国产替代前景可期202299在显示方面综合分辨率和响应速度的要求Fast-LCD已成为市场主流方案汽车智能化网联化深度自动驾驶逐步升还可以增加MiniLED背光解决显示器漏光等问题而在性能层面更有优势的级摄像头激光雷达星辰大海2022629硅基OLED由于配套驱动芯片技术不够成熟良率偏低等问题整体成本仍汽车电动化深度新能源车销量渗透率双然偏高苹果2023年MR设备有望采用硅基OLED将有利于推动硅基OLED升IGBT与SiC大放异彩2022513渗透率提升2022年电子行业投资策略5G渗透率持AR光波导和MicroLED未来有望成为AR眼镜主流光学显示方案AR续提升半导体供应链安全大势所趋眼镜光学成像系统主要有离轴反射棱镜自由曲面Birdbath和光波导目2021129前使用较多的方案为自由曲面Birdbath和光波导从性能角度对比光波导PCB行业深度通讯消费电子汽车齐发在镜片厚度视场角透光度产品尺寸等方面优势明显技术壁垒最高未力FPC替代传统线束前景可期2021127来随着光波导技术更加成熟工艺流程更加标准化高效化成本进一步降半导体设备行业深度新一轮景气周期大低渗透率有望进一步提升显示方面目前主要为硅基OLED屏幕但是由国重器替代正当时2021816于亮度寿命等问题MicroLED也一直是产业界追逐的方向其优势包括功2021年电子行业中期策略5GARVR引耗低亮度高响应速度快寿命长等适合搭配光波导但是由于工艺技术领新成长国产替代奏响主旋律202186难度高外延成本较高巨量转移的速度和良率还有待提升短期内还难以替需求错配供给瓶颈资源倾斜汽车缺芯代硅基OLED但是苹果等国际巨头在该领域已经布局多年未来随着Micro有望2021Q2开始改善2021512LED技术更加成熟成本降低有望逐步替代硅基OLED投资建议我们认为随着用户对元宇宙接受度提高同时技术升级成本下降将促进VRAR出货量进一步提升带动行业驶入快车道相关主流技术方案厂商有望迈入高速成长期建议关注三利谱京东方A歌尔股份风险提示1宏观经济复苏下游需求不及预期2技术研发产品升级不及预期3行业竞争加剧请仔细阅读本报告末页声明Page147TablePage电子2023年3月27日内容目录1元宇宙构建数字化时空产业链广覆盖52VRAR设备是元宇宙重要入口未来数年有望保持30以上增长103VR光学显示方案多样产业逐渐形成共识1631VR光学Pancake减薄效果好商用趋势确定1632VR显示Fast-LCD已成为主流选择硅基OLED有望被苹果采用224AR实现显示虚拟世界融合中短期内一体式分体式将共存2541AR光学光波导性能优势明显有望引领未来2642AR显示硅基OLED占据主导MicroLED未来可期305VRAR产品百花齐放海内外供应商齐助阵32512022年多款VRAR产品发布光学显示方案路径逐步清晰化3252VR头显拆解及供应商梳理3553AR眼镜拆解及供应商梳理406投资建议4261投资观点4262建议关注43621三利谱002876SZ44622京东方A000725SZ44623歌尔股份002241SZ447风险提示45图表目录图表1元宇宙概念5图表2元宇宙世界5图表3元宇宙发展历史5图表4元宇宙进化图谱6图表5元宇宙产业链6图表6元宇宙产业链国外重点企业7图表7元宇宙7层要素7图表8元宇宙六大核心技术8图表9元宇宙四大核心特征8图表10元宇宙沉浸感交互要求9图表112022年技术成熟度曲线9图表12VR游戏10图表13索尼PlayStationVR210图表14AR应用10图表15GoogleGlassEnterpriseEdition210图表16MR场景11请仔细阅读本报告末页声明Page247TablePage电子2023年3月27日图表17微软HoloLens211图表18XR范围11图表19XR场景11图表20全球VRAR产业链主要国家地区12图表21XR产业链12图表22XR五大关键技术13图表23VRAR发展历程13图表24全球VR出货量万台14图表25全球AR出货量万台14图表26全球VR设备市场格局按出货量分14图表272022年全球VR设备市场格局14图表282022年全球AR眼镜出货量Top5市占率15图表292022年中国VRAR出货量万台15图表302022年中国AR眼镜不同价格出货占比美元15图表312022年中国市场独立VR头显Top5市占率16图表322022年中国消费级AR眼镜主要线上平台销量格局16图表33VR光学方案16图表34VR光学发展历程17图表35球面透镜17图表36非球面透镜17图表37使用球面透镜时像差的产生左和使用非球面透镜时的校正右18图表38球面透镜VS非球面透镜18图表39菲涅尔透镜19图表40菲涅尔透镜与普通透镜聚光对比19图表41菲涅尔透镜轮廓19图表42平凸透镜和菲涅尔透镜的侧面轮廓对比19图表43菲涅尔与Pancake厚度对比20图表44PICO4比PICONeo3前端重量及厚度均有所减小20图表45菲涅尔光学和Pancake光路方案对比20图表46Pancake折叠光路原理20图表47PICO4Pancake光学透镜20图表48Pancake与菲涅尔透镜性能对比21图表49VR光学方案对比22图表50LCD结构23图表51OLED结构23图表52MicroLED结构23图表53巨量转移技术23图表54MicroOLED结构24图表55VR产业链相关公司25图表56VR与AR近眼显示原理25图表57不同形态的AR整机26图表58棱镜自由曲面Birdbath光学系统原理27图表59AR光波导全反射机制示意图27图表60基于光波导的AR外观原理示意图27图表61常见光波导及光栅结构28图表62几何光波导表面浮雕光栅波导全息体光栅波导对比28图表63采用不同光学方案的AR眼镜产品29请仔细阅读本报告末页声明Page347TablePage电子2023年3月27日图表642026年不同价位段消费级AR设备出货量占比29图表65目前主流AR光学方案对比30图表66AR设备主流显示技术优缺点对比31图表67AR设备主流显示技术参数对比31图表68AR产业链相关公司32图表692022年VR设备统计33图表702022年AR设备统计33图表71高通对VRAR设备形态预判34图表72高通无线AR智能眼镜参考设计34图表73高通骁龙AR2Gen135图表74搭载骁龙AR2Gen1的AR头显原型机35图表75YVR2VR一体机爆炸图35图表76MetaQuestPro沉浸式体验36图表77MetaQuestPro36图表78MetaQuestPro硬件BOM成本36图表79MetaQuestPro硬件成本构成按品类37图表80MetaQuestPro硬件成本构成按国家37图表81MetaQuestPro核心硬件及供应商37图表82PICO4彩色透视38图表83PICO438图表84PICO4硬件BOM成本8G128G版本39图表85PICO4硬件成本构成按品类39图表86PICO4硬件成本构成按国家39图表87PICO4核心硬件及供应商40图表88一体式AR眼镜零部件41图表89分体式AR眼镜模组及BOM成本占比41图表90华为VisionGlass观影41图表91华为VisionGlass41图表92华为VisionGlass硬件BOM成本42图表93华为VisionGlass硬件成本构成按品类42图表94华为VisionGlass硬件成本构成按国家42请仔细阅读本报告末页声明Page447TablePage电子2023年3月27日1元宇宙构建数字化时空产业链广覆盖元宇宙的英文是MetaverseMetaverseMeta超越Universe宇宙即超越现实的虚拟宇宙元宇宙概念是在美国作家尼尔斯蒂芬森1992年的科幻小说雪崩中首次提出书中讲述了现实人通过VR设备与虚拟人共同生活在一个虚拟世界的故事这个虚拟世界就是Metaverse2021年3月美国Roblox公司首次将元宇宙写进招股说明书2021年10月Facebook改名为Meta将元宇宙推至风口引发了全球关注和讨论2021年也被称为元宇宙元年元宇宙是人类运用数字技术构建的由现实世界映射或超越现实世界可与现实世界交互的虚拟世界具备新型社会体系的数字生活空间它以信息基础设施为载体以虚拟现实增强现实混合现实VRARMRXR为核心技术支撑以数据为基础性战略资源构建数字化时空域图表1元宇宙概念图表2元宇宙世界资料来源SkyPost五矿证券研究所资料来源Meta五矿证券研究所回首元宇宙发展历史1931-1992年是概念孕育期在一些书籍信件中被开始提及1992-2018年是形态塑造期在一些影视游戏作品中元宇宙的形象得以塑造2021年之后随着Facebook改名Meta中国首个元宇宙行业协会成立行业步入快速增长期图表3元宇宙发展历史资料来源亿欧五矿证券研究所请仔细阅读本报告末页声明Page547TablePage电子2023年3月27日展望元宇宙发展趋势根据Gartner数据2022年前后随着Web30应用市场和技术发展元宇宙开始兴起2025年在新兴元宇宙的综合研究取得进步的同时元宇宙迈入更高级2029年在新的虚拟经济下元宇宙将向互操作沉浸式体验的新方向发展逐步走向成熟图表4元宇宙进化图谱资料来源Gartner五矿证券研究所元宇宙产业链方面可以分为基础设施层核心层和应用服务层其中基础设施层主要包括通信网络算力新技术基础设施等具体有5G6G网络数据中心云计算区块链人工智能等技术核心层主要包括终端入口时空生成交互体验等具体有VRARMRXR终端产品操作系统数字孪生脑机接口等技术应用服务层主要包括消费端行业端政府端应用服务等具体有数字人数字货币虚拟社交办公主播游戏医疗教育NFT城市规划等应用整个元宇宙产业链涉及的行业非常广泛有望对相关行业带来新的变革和发展机遇图表5元宇宙产业链资料来源元宇宙产业链生态白皮书五矿证券研究所根据赛迪智库数据在元宇宙产业链中不论是基础设施层核心层还是应用服务层众多国外企业已经有所布局包括微软谷歌苹果三星英伟达Meta亚马逊IBM等请仔细阅读本报告末页声明Page647TablePage电子2023年3月27日图表6元宇宙产业链国外重点企业产业链环节地区企业VerizonATTT-MobileSprint三星LGKTSK通信网络基础设施国外电讯西门子爱立信亚马逊ARMIBM博世思科通用电气谷歌英特尔微软基础设施层亚马逊微软戴尔ClearBlade思科谷歌IBM英算力基础设施国外特尔微软三星SAP亚马逊微软谷歌IBMKamateraServerspace新技术基础设施国外Linode谷歌苹果三星微软MetaMagic-Leap德州仪终端入口国外器高通核心层时空生成国外Unity英伟达AutodeskEpicGames罗布乐思交互体验国外ThalmicLabsVirtuixCyberith产业平台国外Meta微软谷歌英伟达消费端应用服务国外谷歌索尼EpicGamesEA世嘉ValveJaunt应用服务层行业端应用服务国外MetaValveIBMBBCYoutubeDiscoveryVR政府端应用服务国外谷歌亚马逊微软资料来源赛迪智库元宇宙产业链生态白皮书五矿证券研究所整个元宇宙共包含7层要素每层要素则对应不同的技术和应用分别如下1基础设施5GWiFi6云计算芯片等2人机交互可穿戴设备感知交互3去中心化边缘计算区块链等4空间计算开发引擎XR等5创作者经济设计工具商业交易等6发现广告网络社交等7体验游戏电影购物运动等图表7元宇宙7层要素资料来源JonRadoff德勤五矿证券研究所元宇宙在发展过程中有6大核心技术作为支撑总结为BIGANT拆开来看分别是BBlockchain区块链技术IInteractivity交互技术GGame电子游戏技术AAI人工智能技术NNetwork智能网络技术IInternetofthings物联网技术在6大支撑请仔细阅读本报告末页声明Page747TablePage电子2023年3月27日技术下有分别有多个细分技术作为支撑大量的新技术为元宇宙的发展和实现提供了重要保障图表8元宇宙六大核心技术资料来源元宇宙之家五矿证券研究所元宇宙共包括4大核心特征分别是沉浸式体验虚拟身份虚拟经济和虚拟社会治理只有满足了所有4大核心特征的才算是一个完整的自维持自发展自演进的元宇宙图表9元宇宙四大核心特征资料来源Fastdata五矿证券研究所从用户角度出发元宇宙的体验好坏很大程度上在于沉浸感受元宇宙沉浸式交互技术目前能够实现部分沉浸可以通过虚拟移动运动轨迹沉浸声场等方式实现4K8K级别的交互请仔细阅读本报告末页声明Page847TablePage电子2023年3月27日算力依赖中心云和边缘云未来无线接入渲染方式交互方式端边云融合等技术突破将加速沉浸式交互解决方案的升级交互方式将从手柄手势语音指令等升级为触觉反馈脑机交互下行带宽从20Mbps升级到4Gbps以上端到端时延从40ms以上降低至8ms沉浸感将从初级沉浸升级到部分沉浸再到深度沉浸最终实现完全沉浸整体用户体验将实现质的飞跃图表10元宇宙沉浸感交互要求初级沉静部分沉浸深度沉浸完全沉浸无线接入4GWiFi5GR155GR16R17B5G6G实时光线追踪渲染混合云渲深度学习渲染光场渲染混合渲渲染方式本地渲染云渲染云渲染异构渲染染染交互支持4GWiFi小型GPU5G中大型GPU5G中大型GPUB5G6GGPU虚拟移动运动轨迹沉浸眼球追踪语音交互自然手交互方式手柄手势指令语音指令触觉反馈脑机交互声场势交互内容制作2K4K4K8K8K12K16K24K上行带宽5Mbps20-200Mbps200-800Mbps800Mbps下行带宽20Mbps100Mbps-1Gbps1-4Gbps4Gbps端到端延时总40ms30ms13ms8ms网络架构中心云应用服务器云渲染服务器应用服务器云渲染服务器应用服务器云渲染服务器应用服务器云渲染服务器网络架构边缘云MEC边缘渲染边缘服务MEC边缘渲染边缘服务MEC边缘渲染边缘服务网络切片5GQoS自动化运网络切片5GQoS云网协同网络架构其他维主动拥塞控制智能运维应用为中心的拥塞控制资料来源亿欧五矿证券研究所根据2022年Gartner技术成熟度曲线可以看到元宇宙仍处于创新触发期10年后将会步入稳定期因此我们认为元宇宙将有望在近几年实现快速发展新技术将不断升级迭代新产品将不断推陈出新行业有望迈入高景气时代图表112022年技术成熟度曲线资料来源Gartner五矿证券研究所请仔细阅读本报告末页声明Page947TablePage电子2023年3月27日2VRAR设备是元宇宙重要入口未来数年有望保持30以上增长根据元宇宙的构成要素人机交互是探索元宇宙的入口其中的关键技术包括虚拟现实增强现实混合现实和扩展现实VRARMRXR这些技术有望革命性地改变人们的交互方式成为通往元宇宙的关键入口虚拟现实VirtualReality技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统它利用计算机生成一种模拟环境是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的偶系统使用户沉浸到该环境中主要产品包括MetaQuestProPICO4索尼PlayStationVR2华为VRGlass等图表12VR游戏图表13索尼PlayStationVR2资料来源PlayStation官网五矿证券研究所资料来源PlayStation官网五矿证券研究所增强现实AugmentedReality技术是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像视频3D模型的技术这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动随着随身电子产品CPU运算能力的提升增强现实的用途将越来越广主要产品包括GoogleGlassMagicLeapOne等图表14AR应用图表15GoogleGlassEnterpriseEdition2资料来源IKEA五矿证券研究所资料来源Google官网五矿证券研究所混合现实MixedReality技术既包括增强现实和增强虚拟它是虚拟现实技术的进一步请仔细阅读本报告末页声明Page1047TablePage电子2023年3月27日发展该技术通过在虚拟环境中引入现实场景信息在虚拟世界现实世界和用户之间搭起一个交互反馈的信息回路以增强用户体验的真实感主要产品包括微软HoloLens2等图表16MR场景图表17微软HoloLens2资料来源Augray五矿证券研究所资料来源Microsoft五矿证券研究所扩展现实ExtrendedRealityXR技术是指通过计算机技术和可穿戴设备产生的一个真实与虚拟组合可人机交互的环境是ARVRMR等多种形式的统称三者视觉交互技术融合实现虚拟世界与现实世界之间无缝转换的沉浸感体验图表18XR范围图表19XR场景资料来源ThoughtWorks五矿证券研究所资料来源Wowza五矿证券研究所全球VRAR产业链主要国家和地区主要集中在美国欧洲中国和日本其中美国以研发技术创新和丰富的娱乐内容创作为主欧洲以学术研究高精度研发和多样化内容为主中国和日本则在组装硬件制造以及快速成长的研发方面见长请仔细阅读本报告末页声明Page1147TablePage电子2023年3月27日图表20全球VRAR产业链主要国家地区资料来源ECORYS五矿证券研究所XR产业链长包括硬件软件内容应用5GAI区块链等其中硬件部分包括核心器件感知交互终端配套外设等软件部分则包括系统软件开发工具等内容包括制作分发下游应用分为消费级和企业级消费级包括影视游戏社交购物等企业级应用则包括医疗教育工业制造等图表21XR产业链资料来源德勤五矿证券研究所XR的发展离不开关键技术的持续突破和创新从端管云的架构来看其中端包括以近眼显示技术和感知交互技术近眼显示技术主要围绕光学系统和显示器件技术升级来进行感知交互技术则强调与近眼显示渲染计算内容制作网络传输等关键领域的技术协同二者主要围绕硬件画质不清晰视角场受限头部晕眩等痛点力求带来更优质的沉浸式体验管主要指网络传输技术利用5G网络速率高延时低和带宽大的特点推动XR应用快速落地云端主要包含渲染计算和云端内容制作与分发云化渲染聚焦云网边端协同渲染能够解决实时海量数据处理的问题实现硬件终端的轻量化与独立化请仔细阅读本报告末页声明Page1247TablePage电子2023年3月27日图表22XR五大关键技术资料来源德勤五矿证券研究所从谷歌2012年发布AR眼镜GoogleGlass至今VRAR的发展先后历经了技术发展期资本狂热期低谷退潮期以及行业复苏期2012年谷歌发布AR眼镜GoogleGlass带领行业迈入技术发展期2014年Facebook收购Oculus则引起了产业界和资本界的普遍关注索尼HTC三星等智能终端大厂纷纷加码布局XR产业在2017年行业投资过热后由于产品技术成熟度不够用户使用体验不好导致销量不理想2018年全球VR销量下滑至350万台AR销量下滑至26万台行业进入低谷期随着2019年全球5G正式商用VRAR被重新重视起来2020年初居家办公教育需求激增伴随着相关技术不断完善应用逐渐丰富以及MetaQuestProPICO4等新品发布行业迎来复苏2023年苹果有望发布MR设备将有望引领XR终端设备开启新一轮消费电子热潮图表23VRAR发展历程资料来源德勤五矿证券研究所全球VRAR市场出货量方面由于过去10年行业周期波动较大VRAR设备出货量也呈请仔细阅读本报告末页声明Page1347TablePage电子2023年3月27日现波动态势根据IDC数据2021年全球VRAR设备出货量合计1123万台VRAR设备出货量分别为109528万台受宏观经济环境和厂商提价等因素影响2022年全球VRAR设备出货量下降209至880万台其中VRAR设备出货量分别为85327万台随着宏观经济预期修复IDC预计2023年全球VRAR设备出货量有望同比增长315未来数年都将保持30以上增速预计2026年出货量将达到3510万台图表24全球VR出货量万台图表25全球AR出货量万台资料来源IDC五矿证券研究所资料来源IDC五矿证券研究所全球VR市场格局方面根据Counterpoint数据过去几个季度全球主要VR厂商中Meta始终保持行业领先地位2021Q4市占率为802022Q4市占率为81与此同时PICO和DPVR分别占比7和7三大厂商合计占比95市场集中度高根据IDC数据2022年全球VR头显市场格局方面Meta占比接近80PICO占比10DPVRHTC和爱奇艺分列3-5位图表26全球VR设备市场格局按出货量分图表272022年全球VR设备市场格局资料来源Counterpoint五矿证券研究所资料来源IDC五矿证券研究所全球AR市场格局方面根据IDC数据2022年全球AR市场整体出货量27万台其中消费级产品17万台这也是消费级AR品牌出货量首次超越企业级AR品牌2022年全球AR眼镜出货量Top5分别为Nreal微软RokidTCL雷鸟创新爱普生出货量分别为98353近313万台合计近206万台市占率分别为363130111近11148合计占比近763请仔细阅读本报告末页声明Page1447TablePage电子2023年3月27日图表282022年全球AR眼镜出货量Top5市占率资料来源IDC五矿证券研究所中国VRAR市场出货量方面根据IDC数据2022年中国VRAR设备出货1206万台其中VR1103万台AR103万台VR头显中独立VR首次突破100万台大关达到1014万台占VR占比为919系留VR89万台占VR占比为81根据IDC数据2021Q4中国市场500美元以下的产品出货占比仅为27随着2022年AR新品大量涌现产品ASP大幅下滑到了2022Q4500美元以下的AR产品出货占比已经接近90随着价格下探我们认为将加快AR眼镜渗透率提升图表292022年中国VRAR出货量万台图表302022年中国AR眼镜不同价格出货占比美元资料来源IDC五矿证券研究所资料来源IDC五矿证券研究所中国VR市场格局方面独立VR中2022年Top5型号分别为PICONeo3PICO4NoloCM1奇遇DreamPro奇遇Dream出货量分别为505217665424万台合计866万台在独立VR中市占率分别为498214655324合计占比854中国AR市场格局方面根据艾瑞咨询数据2022年中国消费级AR眼镜销量超过预期主要线上平台销量格局中Top5厂商分别为雷鸟创新NrealRokidINMO米家市占率分别为2842512107552合计占比872请仔细阅读本报告末页声明Page1547TablePage电子2023年3月27日图表312022年中国市场独立VR头显Top5市占率图表322022年中国消费级AR眼镜主要线上平台销量格局资料来源IDC五矿证券研究所资料来源艾瑞咨询五矿证券研究所3VR光学显示方案多样产业逐渐形成共识VR作为新一代消费电子代表性产品涉及上游技术及零部件众多未来如果想在C端大范围普及推广成本的降低和用户体验的提升是必然趋势而在提升用户体验方面高分辨率大视场角轻薄小型化一直是行业在努力的方向在提升用户体验方面光学和显示则是影响最直接的零部件31VR光学Pancake减薄效果好商用趋势确定VR光学技术按照光路设计可以分为垂直光路折叠光路复合光路以及特定光路四种方案其中垂直光路包括非球面透镜和菲涅尔透镜折叠光路包括Pancake和液晶偏振全息复合光路包括多叠自由曲面和异构微透镜阵列特定光路包括超表面超透镜图表33VR光学方案资料来源WellsennXR五矿证券研究所请仔细阅读本报告末页声明Page1647TablePage电子2023年3月27日从早期的VR盒子到分体式VR以及VR一体机VR光学先后经历了非球面透镜菲涅尔透镜和Pancake三个阶段更为前沿的技术还包括液晶偏振全息多叠自由曲面异构微透镜阵列超表面超透镜但不论哪种方案技术演进的方向都是为了得到更大的视场角更短的光学镜头总长以及更小的畸变图表34VR光学发展历程资料来源WellsennXR五矿证券研究所非球面透镜早期VR设备采用非球面透镜相比于球面透镜可以实现光线聚焦球面透镜曲面弧度是均匀的具有单一的曲率半径优点是加工设备简单价格便宜缺点是光线聚焦在不同的距离取决于相对于镜头边缘进入的位置从而导致模糊和外围失真这种现象称为球面像差非球面镜是指表面不是球面或者柱面的透镜没有统一的球面半径非球面镜片的作用就是通过修改镜片表面的曲率让近轴光线与远轴光线所形成的焦点位置重合由于其独特的设计表面曲率角度较浅可以减少或消除球面像差此外还能减少畸变和边缘散光图表35球面透镜图表36非球面透镜资料来源BOXIN五矿证券研究所资料来源SCHOTT五矿证券研究所请仔细阅读本报告末页声明Page1747TablePage电子2023年3月27日图表37使用球面透镜时像差的产生左和使用非球面透镜时的校正右资料来源asphericon五矿证券研究所图表38球面透镜VS非球面透镜球面透镜非球面透镜对称性旋转对称旋转对称曲率半径相等不相等像差校正受限制可行的测量光学和触觉2D和3D光学和触觉2D和3D成本较低较高表面形状双凸面平凸形凹凸形平凹形双凹面资料来源海纳光学五矿证券研究所非球面透镜相比球面透镜具有一定优势中国厂商如歌尔股份欧菲光舜宇光学双莹光电等均具有自主设计和加工能力但是非球面透镜在色彩畸变厚度等方面仍然存在不足目前仅有爱奇艺奇遇DreamPSVR1等少数设备使用非球面透镜使用注塑成型工艺的VR非球面透镜成本约5-8元非球面透镜的应用原理是通过透镜镜片把VR眼镜屏幕的画面放大让光路顺着光源平直进入人眼通过非球面透镜可将05英寸的屏幕画面放大25倍以上而且能满足90130度视场角范围然而视野轴距和设备重量是非球面透镜的致命缺点早期非球面透镜VR设备从贴眼处算起至少要延伸810cm才能够实现比较理想的画面呈现此外非球面透镜较多采用玻璃材质经常需要多镜片组合且面临制作工艺复杂轻便性差的问题因此非球面光学出现以及普及的时间特别短短短一两年间就被菲涅尔透镜全面替代了菲涅尔透镜菲涅尔透镜Fresnellens又称螺纹透镜是法国物理学家奥古斯丁菲涅尔发明的一种透镜此设计初用于灯塔这种设计可以制造出具有更大光圈的镜头与其他透镜相比菲涅耳透镜具有体积小重量轻结构紧凑等优点并具有良好的对焦性能和成像性能菲涅尔透镜用一系列同心槽代替传统光学透镜的曲面这些轮廓作为单独的折射表面将平行光线弯曲至一个共同焦距因此菲涅尔透镜虽然在外形轮廓上很窄但依然能够聚光请仔细阅读本报告末页声明Page1847TablePage电子2023年3月27日菲涅尔透镜的材质多是树脂塑料同时较非球面透镜最大的进步在于大幅缩短了焦距使得菲涅尔透镜在成本重量方面都有更大的优势能够以更轻薄的形式呈现VR画面直到现在菲涅尔仍是VR行业的主流光学方案之一受到了众多厂商青睐图表39菲涅尔透镜图表40菲涅尔透镜与普通透镜聚光对比资料来源TOPLITE五矿证券研究所资料来源muRata五矿证券研究所图表41菲涅尔透镜轮廓图表42平凸透镜和菲涅尔透镜的侧面轮廓对比资料来源EdmundOptics五矿证券研究所资料来源EdmundOptics五矿证券研究所目前能提供菲涅尔透镜的厂商有歌尔股份舜宇欧菲光双莹光电趣立科技等主流VR头显设备如MetaQuest2PICONeo3PSVR2等设备均采用了菲涅尔透镜方案Pancake虽然菲涅尔透镜比非球面透镜有较大优势但是从终端产品角度依然不够轻便主要原因还是在于二者均为平行光路的方案如果要进一步缩小头盔前端厚度折叠光路会是一个更优的选择因此Pancake作为折叠光路的代表便开始被VR设备逐渐使用根据YVR官方数据YVR2采用的Pancake光机厚度仅为20mm而菲涅尔光机为40mm厚度减小了50整机厚度被压缩至42mm根据PICO官方数据PICO4头盔前端厚度为358mm比上一代产品厚度减小388重量减小262请仔细阅读本报告末页声明Page1947TablePage电子2023年3月27日图表43菲涅尔与Pancake厚度对比图表44PICO4比PICONeo3前端重量及厚度均有所减小资料来源YVR五矿证券研究所资料来源PICO官网五矿证券研究所注头显厚度是指头显外壳边缘离前盖最近的距离头显重量是指去除泡棉和所有绑带后头显的重量Pancake方案比菲涅尔透镜厚度明显缩小主要在于光机工作原理不同菲涅尔透镜采用平行光路方案Pancake通过折叠光路来减小光路系统空间的物理距离从而缩小厚度其核心是采用线偏光片LP14波片QWP半透半反镜BS反射偏振片PBS来实现光路的折叠图表45菲涅尔光学和Pancake光路方案对比图表46Pancake折叠光路原理资料来源93913XR五矿证券研究所资料来源三利谱五矿证券研究所图表47PICO4Pancake光学透镜资料来源PICO官网五矿证券研究所请仔细阅读本报告末页声明Page2047