“元宇宙”概念火爆出圈，VR/AR蓝海解锁上游供应格局

VR/AR技术的发展直接影响到元宇宙行业的现状

华西电子分析师团队预判，VR时代已经到来，随着上游核心元件光学和显示配套日渐成熟，下游软件生态逐步完善，随着SONY、Oculus和HTC在今年下半年和明年会陆续推出新款产品，预计2022年VR出货量有望翻倍。而虽然AR上游核心供应链技术暂时还不成熟，下游软件生态也并不完善，但各大科技巨头如苹果和Facebook都在重点在该领域投入，AR依然是巨头们看好的下一个大蓝海，其蕴含广阔产业发展红利，有望成为下一个类手机终端市场。

TrendForce集邦咨询预估，2022年全球VR/AR装置出货量将上涨至1,202万台，年成长率达26.4%，其中Oculus与Microsoft依旧分别占据消费与商用市场的领先地位。

VR/AR产业上游光学器件分析

从上游供应端看，光学和显示是目前VR和AR的核心硬件。华西电子分析师们认为在VR端光学和显示的组合是折叠光路+硅基OLED；AR端光学和显示的组合方案是光波导+MicroLED。

VR上游光学器件拆解

1、不断升级，非球面-菲涅尔-折叠光路

光学镜片起到了放大屏幕图像提供合适的FOV,其次是帮助人眼聚焦清晰的看到屏幕。是VR系统中最重要的零部 件。目前主要厂商产品FOV可以达到90°- 110°左右，未来产品向着160°方向进展。通常VR光学系统主要遇到以下几点问题：球面像差、色像差、畸变等。特别是为了消除像差问题，目前VR 通常需要采用非球面镜。非球面镜表面曲率不同，可以让近轴光线与远轴光线所形成的焦点位置重合，从而消除球面像差的问题。除此之外，非球面边缘厚度小，可以降低光学系统的重量。

2、注塑成型是VR光学透镜首选方案

光学透镜目前主要使用光学塑料材料和注塑成型工艺作为首选方案，优势在于低成本和轻量化。

注塑成型主要工艺流程：整体加工过程主要分为填充阶段、保压阶段和冷却阶段。精密注塑成型是把注塑机料桶内的塑料熔融体精确的填充到模具型腔，塑料熔融体与模具型腔之间进行冷热交换 而造成塑料熔融体的快速冷却，形成注塑零件的工艺过程。

AR上游光学元件拆解

1、光波导是AR主要的光学元器件

AR的光学元件和VR有很大不同。AR需要See Through，与真实环境发生交互。所以AR的显示是不能直接放在眼 前，需要放到眼睛旁边，这时需要一组光学元件将屏幕的像耦合到眼前。AR光学元件正在由自由曲面/Birdbath等向光波导演进。自由曲面等传统光学元件由于体积过大，使用它们制作 出来的产品笨重，所以主流AR厂商都在选择使用光波导方案，可以让眼睛尺寸大幅缩减。但光波导的光学损耗 很大，效率只有20%左右，需要光机进行配合。

2、光波导的主要分类

光波导大致分为两类，一类是几何光波导，另一类是衍射光波导。其中几何光波导分为锯齿光波导和阵列光波 导，主要代表光学公司是以色列的Lumus，市场上还未出现大规模的量产眼镜产品。衍射光波导分为全息光波导 和表面浮雕光栅波导。HoloLens 2，Magic Leap One均使用表面浮雕光栅波导，苹果公司收购的Akonia公司采 用的是全息体光栅。

3、几何光波导效果好，但量产难度大

几何阵列光波导的概念最先由以色列公司Lumus提出并一直致力于优化迭代，至今差不多二十年。几何光波导主 要由一系列半透半反镜面组成，其中镜面是嵌入到玻璃基底里面并且与传输光线形成一个特定角度的表面，每一 个镜面会将部分光线反射出波导进入人眼。几何光波导运用传统几何光学设计理念，不牵扯到任何微纳米级结构。因此图像质量包括颜色和对比度可以达到 很高的水准。