苹果Meta都在冲的Pancake技术,中国VR团队YVR竟抢先交出产品答卷

萧箫发自凹非寺量子位|公众号QbitAI
你听说过Pancake吗?
不是最新的蛋糕品类 , 而是时下VR行业最受关注和期待的光学技术 , 甚至被称为“划时代的方案” 。
据了解 , Pancake光学方案的应用 , 能够给VR带来画面清晰度和产品纤薄度上“质”的飞跃 , 极大提升了传统VR设备的易用性和体验性 , 推动VR设备向消费端普及迈出了一大步 。
有消息指出 , VR领域巨头Meta对于Pancake光学方案兴趣浓厚 , 将在今年下半年的最新款VR产品上搭载使用;
苹果也一连申请了好几个专利 , 其中XR系列产品就与Pancake光学方案有关;谷歌虽未宣传 , 却与斯坦福悄悄发了篇Pancake光学论文……
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毕竟 , 随着元宇宙概念的持续火热 , VR设备凭借其交互性被誉为元宇宙的“门钥匙” , 早已吸引各大企业纷纷加码 , 不仅微软等互联网巨头拼命收购各种VR初创企业 , 英伟达等AI公司也开始研发全息VR眼镜 。
现在 , 这些公司将目光放在了最新的光学技术上 。
就在全球都竞速落地这个Pancake光学方案时 , 国内一家公司YVR率先宣布 , 成为全球首个正式发售“Pancake超短焦光学一体机”的企业 , 而这款颠覆性的产品就是YVR2眼镜 。
这么说 , 终于能揭开Pancake光学技术的“真面目”了?
我们赶紧搞来了一台样机 , 看看Pancake光学技术究竟长啥样 。
Pancake光学方案究竟是什么
首先 , 需要知道对于VR设备来说 , 为什么光学方案这么重要 。
在VR设备中 , 用于显示的硬件分为两部分 , 屏幕和光机(光学镜头组成) 。
受限于重量 , 屏幕无法做得太大 , 必须依靠光机进一步放大渲染画面 , 模拟出“另一个世界”的视觉效果 。
因此 , 如何设计光机 , 便成为了降低VR眼镜厚度、改善视觉体验的关键一环 。
此前 , 大部分VR眼镜采用的都是菲涅尔光学方案 , 原理是将一块凸透镜多余的部分“挖掉” , 看起来就像一圈圈螺纹一样 , 以此削减透镜的重量 。
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△图源维基百科
然而菲涅尔方案做出来的VR眼镜仍然较厚、体积较大 , 原因是镜片焦距无法被进一步压缩 。
在这种情况下 , Pancake方案应运而生 。
这一方案基于折叠光路的原理 , 能极大地压缩VR眼镜的体积、镜片厚度也降低了不少 。
之所以能实现折叠光路 , 依靠的是偏振光和偏振分光膜的原理 。
Pancake光学方案利用两个?波片延迟一束偏振光的相位 , 制造出两种不同的线偏振光P和S , 其中线偏振光P能被偏振分光膜透过 , S则会被偏振分光膜反射 。
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△自然光经过偏振片后会变成偏振光
具体来说 , 一束光经过偏振片后先射出线偏振光P , 随后经过两次?波片变成线偏振光S , 再经过两次?波片又变回线偏振光P , 最终被我们看见 。 因此 , 这一折叠光路并未改变光线的偏振方向 。
与菲涅尔光学相比 , Pancake光学方案带来的体积改善究竟有多大?
以YVR2眼镜为例 , 整个光机的厚度仅有20mm , 相对传统菲涅尔镜片的光机厚度 , 减少了50%左右 , 整机厚度则压缩至42mm 。
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△菲涅尔与Pancake方案镜片对比(后者更薄)