苹果MR头显设备或成为下一个明星产品

近日，苹果将会在今年6月的WWCD 2023（6.6日-6.10日）上发布首款混合现实设备及搭载的xrOS操作系统、配套服务和开发者平台。MR产品命名为RealityPro，售价3000美元左右。

 

苹果MR头显搭载Pancake光学方案、硅基OLED显示屏幕与外置3D摄像模组+Inside-out空间定位技术捕捉手部定位，同时配备内置传感器读取眼球相关数据，用户可以仅通过视线瞄准选择特定按钮、应用程序或列表项目，然后通过拇指与食指捏合以激活任务。可以实现突破性系统级交互、FaceTime虚拟人物全身渲染、VR/AR模式平滑切换与悬空打字等创新功能，带来MR硬件沉浸性、交互性与舒适性全新体验。

 

 

MR芯片方面

苹果将在即将推出的混合现实设备中采用一个图像信号处理器和一个SoC芯片的设计方案。图像信号处理器代号Bora，目的是处理混合现实设备上外部摄像头捕捉到的失真图像并将其转化为更真实地呈现用户周围环境的视频。SoC芯片，代号Staten，包含一个中央处理器、一个图形处理器以及一个存储器，预计两者均为苹果自行研发的M2系列芯片，采用台积电第二代5nm制程工艺，M2PRO所搭载的晶体管数量超过400亿个，而M2MAX则能搭载超过670亿个晶体管。

 

苹果外，高通骁龙XR芯片为现阶段主流VR/AR设备头显的第一选择。高通推出了针对XR设备的XR2平台，该平台为全球首个5G平台，也是全球首个支持七路并行摄像头且具备计算机视觉专用处理器的XR平台。在视觉、交互性，音频和5G链接方面为终端用户提供沉浸式体验。

 

国产VR芯片方面，全志科技VR9及相关终端应用产品在2022年已经实现量产。瑞芯微于2021年发布RK3588主要面向于高端摄像头、NVR、8K和大屏设备、云服务设备及边缘计算、AR/VR等领域的应用。采用8nm工艺制程，搭载8核中央处理器，主频1.8GHz，包括四核Cortex-A76和四核Cortex-A55以及单独的NEON处理器，针对高端头显设备，支持8K视频解码和4K视频编码，同时还支持多路4K输出。

 

Pancake光学方案

Pancake光学方案利用反射偏光片对于不同偏振光选择性反射与投射特性，搭配1/4相位延时片调整偏正光形态，光线在半透半反镜与反射偏光片之间多次折返并最终射出反射式偏振片进入人眼，实现窄小空间内光线传递与视角放大。

 

Pancake减少模组厚度，头显轻薄化实现里程碑式突破。主流VR头显光学部件经历非球面透镜-菲涅尔透镜-Pancake三个发展阶段，当前主流菲涅尔透镜存在光路缩减存在瓶颈、成像质量较低与屈光度无法调节等缺点。VR厂商新宠Pancake光学方案显著减少50%TTL以实现头显轻薄化里程碑式突破，并且具备成像质量好、画面畸变小与屈光度可调节等优点，目前仍存在易产生鬼影现象、光效较低通常仅约25%、实际FOV仅为70-100度与成本为菲涅尔透镜7-8倍等问题有待优化。

 

Pancake+可变焦显示+眼球追踪有望成为未来趋势，配套MiniLED/MicroOLED升级光源方案。可变焦显示技术可以通过电机+齿轮传统系统调节透镜位置，同时结合眼球追踪技术基于眼部细微特征变化校正模组焦距，从而有效缓解视觉辐辏调节冲突带来的眩晕问题。此外，光学效率仅为25%的Pancake光学方案需要搭配亮度更高的显示屏，MiniLED/MicroOLED显示技术相较传统Fast-LCD方案具有更加突出的综合性能，有望成为Pancake配套升级的光源方案。

 

MicroOLED显示方面

MicroOLED又称硅基OLED，作为OLED改善纱窗效应的创新升级，将半导体与OLED技术相结合，显示器以单晶硅芯片作为基底，不仅显示亮度实现显著提升，像素密度也有跨越式升级，起步便达到3000PPI。MicroOLED作为新一代显示技术，性能持续优化，有效解决了晕眩、解析度等问题。

 

MicroOLED凭借突出的性能优势，成为MR显示的理想方案。MR眼镜对分辨率、亮度及功耗等性能提出更高要求，原有方案Fast-LCD及LCoS已无法满足，而MicroLED制造工艺尚不成熟，MicroOLED凭借突出的性能优势，是目前可量产的首选方案。快速响应：MicroOLED像素响应速度为微秒级，高于毫秒级的Fast-LCD与LCoS，可以有效减弱眼镜设备的使用眩晕感。高分辨率：MicroOLED分辨率超过3500PPI，较FastLCD（800PPI）实现大幅提升，同时也高于LCoS（3000PPI）。体积小轻量化：MicroOLED像素尺寸为传统显示器件的1/10，有效提升像素密度且重量减少50%以上。低功耗高对比度：MicroOLED为自发光技术无需背光源，功耗为LCD的30-40%，进一步提升续航能力；同时其对比度超过100000:1，显著高于Fast-LCD与LCoS（<1500:1），进一步优化显示效果。

 

MicroOLED产业链上游为器件结构以及MicroOLED制造与检测设备。器件结构包括驱动背板，其功能是形成MicroOLED微显需要的功能电路。中游为MicroOLED屏幕制造商。下游是应用MicroOLED屏幕的AR/VR终端设备厂商。上游的器件结构以及制造与检测设备基本由欧美日国家垄断。欧美日厂商布局较早具有先发优势，并且已经在行业中形成技术优势，应用范围广阔创立品牌优势。国内拥有庞大的VR/AR消费市场，国产替代的空间广阔，国内厂商积极布局VR/AR领域推进技术发展。

 

产业链方面

混合现实设备上游主要为设备零部件，按照零部件成本排序分为各类芯片单元（35-40%）、内置显示屏（25-30%），内置镜片（10-15%），外置摄像头（10-15%），各类结构件（10-15%）以及交互手柄（5-10%）。其中芯片、显示及光学镜片是决定设备体验的核心环节。VR/AR芯片市场由高通一家独大且地位稳固，苹果搭载自研M2芯片有望通过其成熟的生态系统突出重围。内置显示屏方面，miniLED、MicroOLED以及LCD显示技术交相辉映，据彭博社报道，苹果MR将使用索尼MicroOLED技术。在内置镜片领域，随着Pancake技术逐步成熟，苹果也将采用全新的Pancake光学模组技术。

 

苹果MR产业链两大维度机会

①品牌直接供应商维度，以长盈精密（结构件）、东山精密（FPC）、高伟电子（摄像模组）、兆威机电（瞳距调节模块）、立讯精密（结构件/集成）、歌尔股份（结构件）、领益智造（功能件）等为代表，业绩弹性主要源自于紧密配合大客户MR眼镜迭代并期待下一代产品性价比持续提升（降成本、生态完善）带来出货量的显著增长；

②核心技术供应商维度，Pancake光学方案、MicroOLED显示有望成为产业确定性技术趋势，相关供应链核心公司有望长期受益，建议关注三利谱（Pancake贴合）、斯迪克（Pancake贴合、OCA光学胶）、京东方A（显示）、清越科技（MicroOLED模组）、华兴源创（MicroOLED检测）

 

XR设备产业链全景图