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……

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YVR 2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。

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。

△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¼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。

△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¼波片变成线偏振光S，再经过两次¼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YVR 2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。