Pancake光学技术在VR应用中的优缺点是什么？

以下是对Pancake光学技术在VR应用中的优缺点的介绍。

Pancake在减重、提高沉浸度方面具备巨大潜力

超短焦光学为头显继续“瘦身”, Pancake为最易量产方案。超短焦光学按照视场角的大小可划分为自由曲 面和基于反射偏振的折叠光路技术两种方案：自由曲面透镜加工工艺复杂、成本更高、应用条件更为苛刻， 难以量产；而折叠光路技术（Pancake lenses）量产潜力较大，目前是超短焦光学的主要解决方案。

Pancake目前市面上多为两片式，其生产工艺要求简单，成本可控，是目前大多数VR眼镜所采用的短焦光学 方案。基于Pancake技术方案的VR眼镜，图像源发射光线进入半反半透的镜片之后，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。实现了将光路“折叠”，压缩光学镜头与显 示屏之间的距离，极大地缩小了产品体积。

突破视场角和分辨率限制。菲涅尔透镜方案，理论视场角上限为 140°，单眼分辨率上限为4K，应用该方案的主流设备视场角平 均为90-110°，单眼分辨率已经达上限；而Pancake方案，理论 视场角上限达220°，单眼分辨率可实现视网膜级。

提升成像效果。菲涅尔透镜方案，边角会有暗角、模糊和畸变 ； Pancake方案，组合透镜提高透镜边缘成像质量，降低图像畸变， 提高成像对比度、清晰度和细腻度，并支持 0-700°屈光度调节。

继续推动轻薄化。根据YVR，Pancake模组相对菲涅尔方案厚度 可减少一半，大幅降低头显重量。HTC Vive Pro 2 和 Oculus Quest 2 采用菲涅尔透镜方案，重量为 785/503g，厚度为 73.5/80.1mm；而Huawei VR Glass 和 Arpara VR 采用折叠光路 方案，重量为 166/200g，厚度为26.6/30.0mm。

Pancake工艺优化空间仍然较大，未来需进一步开发

光路损失较高：在折叠光路设计模式下，光线需要经过两次半透半返膜，每次强度损失50%，因此Pancake 方案理论最高光学效率只有25%，加之反射偏振膜也会损失10%，整体光学利用率只有10-20%，因此 Pancake方案需要配有高亮度显示屏幕，如Micro OLED、Micro LED等。

存在伪影现象：在双折射效应下，光线在透镜中折返时容易产生伪影，需通过偏振膜以消除影响，而准确的 偏振膜对材料、耐热性、精密加工等的要求较高。

生产难度、成本高：Pancake中的核心光学膜，对材料和多片镜片贴合工艺要求较高，全球只有3M、旭化成 等企业能够满足要求，且生产良率较低、成本高，一组透镜（单目）的光学膜成本接近100元人民币。

实际效果未达到理想：受透镜直径被压缩等因素影响，目前分辨率和视场角表现还未达到理想水平。现有 Pancake方案VR产品显示效果随已实现或超越菲涅尔透镜产品，但是距离理论上限（200°）仍有较大差距。