郭明錤:苹果MR头显内置菲涅尔透镜,扬明光学为主要供应商

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我们在先前报告中预测,Apple将在2022年中期推出AR/MR头戴装置 (Head-mounted display;HMD)。我们预测Apple HMD的影像式穿透镜头将会採用菲涅尔透镜 (Fresnel lens) 作为超短焦镜头的设计方案,以提升可视角 (Field of view;FOV) 并降低HMD重量与厚度。我们预测,Apple为了提高菲涅尔透镜的光学效能,将採用混合型菲涅尔透镜的设计,而每一片混合型 (Hybrid) 菲涅尔透镜是由3片菲涅尔透镜堆叠而成。我们相信,Apple HMD採用的Micro-OLED因具备高亮度特色,可补偿采用混合型菲涅尔透镜造成的进光量减少问题,并提供使用者创新AR/MR体验。

目前VR HMD已经普遍採用菲涅尔透镜 ,然仍有很大改善空间。

  • 1,为了提升FOV与降低重量与厚度,目前VR HMD普遍均採用菲涅尔透镜设计,作为超短焦镜头设计方案。然而,目前VR HMD重量普遍仍为300–400公克或以上且外观仍厚重,故在产品设计仍有很大改善空间。
  • 2,对穿透式影像的AR HMD与VR HMD而言,透过超短焦镜头/菲涅尔透镜达到轻薄设计为关键设计趋势,但此设计挑战也与配备的显示器、光学材料、散热、生产等有关。我们认为,解决此複杂光学设计为未来穿透式影像的AR HMD与VR HMD的关键竞争优势之一。
  • 3,因穿透式影像的AR HMD关键卖点非提供沉浸式体验,故对FOV的规格要求普遍低于VR HMD,此更有利轻薄外观设计。此外,就目前穿透式影像的AR HMD与VR HMD而言,需要多少FOV才足够仍尚未有定论,故如何在FOV与体积重量间取捨为关键设计议题之一。

我们预测Apple HMD的影像式穿透镜头将会採用菲涅尔透镜 (Fresnel lens) 作为超短焦镜头的设计方案。

  • 1,此设计目的在于提升FOV与降低重量与厚度。我们相信,Apple为进一步提高菲涅尔透镜的光学效能 (如:改善暗角与光学伪影等),将采用混合型菲涅尔透镜的设计,而每一片混合型菲涅尔透镜是由3片菲涅尔透镜堆叠而成
  • 2,我们认为Apple的设计将能在FOV与HMD重量与体积取得更好的平衡点。
  • 3,我们相信,在2021与2022年,将陆续会有重量150公克左右或略低的新款HMD进入商业化量产。我们预测,Apple的HMD重量也将会在150公克以下,以维持产品设计优势。

扬明光与玉晶光为Apple HMD菲涅尔透镜的生产商。因扬明光与Apple开始合作与投入资源的时程较玉晶光早,故可能为主要供应商。

  • 1,因单片混合型菲涅尔透镜 (给单眼使用) 是由3片菲涅尔透镜堆叠,故每个Apple HMD将使用2片混合型菲涅尔透镜,也就是共6片菲涅尔透镜。
  • 2,Apple HMD菲涅尔透镜材质为塑胶。因采用客制化材料与镀膜,故透光性不低于玻璃。这也意味着ASP不低。
  • 3,我们预测扬明光为主要供应商。

来源:天风国际

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