2月26日，由MES 2024國際元宇宙及電競娛樂博覽會主辦，中國電子視像行業(yè)協(xié)會指導的元宇宙及數字人創(chuàng)新大會在深圳福田會展中心舉辦。多家業(yè)內知名企業(yè)和機構參與大會，共同探討新趨勢，展示新成果。會上，瑞聲科技產品總監(jiān)張弦出席，并就《Pancake重點工藝突破：曲面貼膜和塑料鏡片膠合技術》主題發(fā)表演講。

本次演講探討VR Pancake光學方案的技術瓶頸及其解決之道，通過講解Pancake光學方案的工作原理，分析影響其性能的關鍵科技難點，并展示了瑞聲科技在VR Pancake光學核心生產工藝方面的全新突破—VR Pancake透鏡的雙曲面膠合和曲面貼膜技術。該技術不僅擴大了視場角（FOV），還改進了鏡片的顯示效果與輕薄度，推動了新一代VR設備在視覺體驗上的極致追求，為沉浸式交互世界提供了新動力。

MR眼鏡三大核心需求的滿足面臨巨大挑戰(zhàn)

蘋果公司最新力作Apple Vision Pro投石問路，引發(fā)了產業(yè)界與消費者的廣泛興趣。MR（混合現實）眼鏡，近年來不僅被認為是消費電子行業(yè)的新風口，也有望成為個人電腦和智能手機之后的下一代主要計算平臺。

作為虛擬與現實間的“任意門”的MR眼鏡，利用視像融合技術（VST）將真實世界與數字化信息無縫結合，并在高清屏幕中清晰展示，帶來前所未有的交互體驗。其中，技術核心就在于光學顯示模組，不過光學顯示模組也是目前MR眼鏡的主要技術瓶頸之一。

具體而言，一方面，光學顯示模組的成像質量與重量仍存在較大升級空間，諸如視場角（FOV）、調制傳遞函數（MTF）、鏡頭尺寸、鬼影及畸變等參數仍需改進。另一方面，光學顯示模組在硬件成本中的占比高，使得制造成本居高不下。據業(yè)內分析，光學顯示模組成本占MR設備硬件成本的30-40%以上?？傮w看來，面對制造成本高昂的行業(yè)難題，MR眼鏡的諸多核心需求指標成像質量、佩戴舒適度、價格合理性都還面臨著巨大的挑戰(zhàn)。

由此可見，隨著消費者的沉浸式體驗需求日益增長，光學顯示模組對于提升感知體驗至關重要。瑞聲科技依托30年全球領先的消費類電子微型器件研發(fā)及生產經驗，搭建了一站式MR光學生產組裝產線，確保從產品設計到最終成品的每一環(huán)節(jié)都符合最高標準，助力MR智能眼鏡廠商降低光學顯示模組的量產成本，從而為消費者提供高性價比的MR眼鏡。

瑞聲科技Pancake創(chuàng)新工藝克服三大技術瓶頸

Pancake光學方案或將成為主流趨勢

當前，市面上的新一代VR產品，如Apple Vision Pro、Meta Quest 3、PICO 4等，均采用了Pancake光學方案。Pancake光學方案以折疊光路為原理，使光學模組進一步輕薄化，大大降低了頭顯的質量和體積，并且具備高質量成像、低畫面畸變和可調節(jié)屈光度等優(yōu)點。

在制造端，Pancake光學工藝復雜導致加工難度高，涉及的光學膜、貼合工藝、偏振膜以及生產工藝都要求被不斷迭代。隨著技術日臻成熟，可以預見的是Pancake光學方案將在未來五年成為主流選擇，并逐步克服該技術在制造過程中的諸多挑戰(zhàn)。

在演講中，張弦首次介紹了瑞聲科技的全新Pancake光學生產工藝。瑞聲科技的全新Pancake光學生產工藝恰好針對上述挑戰(zhàn)，從大FOV光學設計、優(yōu)秀成像質量和極致輕薄形態(tài)等三方面入手，取得顯著進展。

優(yōu)勢1：突破性光學設計，優(yōu)化大曲率透鏡生產

針對擴大視場角（FOV）的需求，瑞聲科技采用突破性的自由曲面（柱面）光學設計。這一做法能顯著增加視場角，呈現更出色的畫面。

具備大視場角的Pancake光學透鏡，更能讓人感覺身臨其境，這要求透鏡表面具有更大的曲率，也讓貼膜變得難度更大，帶來曲面上貼膜的挑戰(zhàn)。瑞聲科技采用的曲面貼膜技術具有明顯優(yōu)勢，它不僅成本更低，還能在透鏡生產完成后更換膜材，有效應對制作大視場角、大曲率透鏡的挑戰(zhàn)。

優(yōu)勢2：革新材料與工藝，提高光學成像質量

為了提高成像質量，瑞聲科技基于低應力材料研究和選擇，精確注塑成型工藝，配以先進的曲面貼膜技術，確保圖像的清晰度和精確性。

生產工藝的變革主要有兩大亮點，分別體現在新材料和新工藝上。瑞聲科技改進材料，根據光學設計在“高折射率”和“低應力注塑材料”中尋找平衡，讓平均鏡片應力均值達到3nm。 不止于此，通過精準的“自動化貼合”與“真空貼合”工藝，瑞聲科技提升了薄膜附著的均勻性，將橘皮褶皺從0.13降至0.07arcmin，使MTF提升近20%，實打實地帶來更清晰的光學成像。

優(yōu)勢3：全新膠合技術，實現極致超薄的眼鏡設計

該方案在雙柱面設計之上，引入了一種塑料鏡片的膠合技術工藝，有效減少光學組件的總長，實現更極致輕薄的MR眼鏡。瑞聲科技采用精度高達5微米的光學AA制造設備，同時確保光學膠的透光率超過99%，且把折射率差異控制在0.1內，實現均勻無氣泡的膠合。

最終，結合這種精度和自動化膠合技術，雙柱面全膠合3片式設計可將整體模組厚度降至17.4mm，這一數值在行業(yè)內尤為突出，因為對多數廠商來說，每減少1mm厚度都代表了巨大的技術挑戰(zhàn)。目前，業(yè)界3P Pancake模組厚度都在30mm左右，相比之下，該方案實現了近40%的厚度縮減。

綜上所述，瑞聲科技解決了MR眼鏡三大核心需求所面臨的挑戰(zhàn)，通過在創(chuàng)新的光學設計、材料及工藝的革新等方面的努力，打造了全新Pancake光學生產工藝。

值得一提的是，在本次大會現場，瑞聲科技的上述技術方案憑借研發(fā)實力及效果表現，成功在眾多競爭技術中脫穎而出，榮獲了備受矚目的“核心器件創(chuàng)新大獎”。

圖：核心器件創(chuàng)新大獎獎杯

根據Pancake的不同設計要求，瑞聲科技還可提供一站式光學解決方案，包括光學設計、鏡頭加工、鍍膜貼膜、對準組裝和成像測試。此外，瑞聲科技推出的3P VR Pancake目鏡模組方案擁有主機更輕薄、視野更開闊、更有效抑制鬼影的優(yōu)勢，為VR設備帶來更優(yōu)質的圖像和更舒適的使用體驗。

一直以來，瑞聲科技致力于推動感知體驗領域的創(chuàng)新實踐，在光學之外，瑞聲科技在聲學、觸感、傳感器及半導體、精密制造等領域持續(xù)積累，為VR、AR眼鏡等前沿消費電子產品提供強有力的技術支持，打造高品質的沉浸式體驗。

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