蘋果Vision Pro拆解：各類傳感器全面曝光！

來源：芯智訊，謝謝

編輯：感知芯視界 Link

今年1月19日晚間，蘋果的備受關(guān)注的首款MR產(chǎn)品Vision Pro正式在美國地區(qū)開啟預(yù)售，雖然售價高達(dá)3499美元（約合人民幣2.5萬元）起，但依舊是訂購火爆，18分鐘左右就庫存就已售罄。近日，已經(jīng)有部分用戶和機(jī)構(gòu)已經(jīng)拿到了Vision Pro。國外專業(yè)的拆解機(jī)構(gòu)iFixit在昨日也率先帶來了Vision Pro的全球首拆！

在拆解之前，iFixit還貼了Creative Electron 對Vision Pro做的360度的X光照片，據(jù)說他們花了 3,500 美元才得到這張照片。

01、昂貴的玻璃面板

從外觀設(shè)計來看，Vision Pro正面像是一副滑雪鏡，配有一塊弧形的3D層壓拋光玻璃面板與定制的鋁合金框架嵌合，該框架在用戶的臉周圍輕輕彎曲，以更貼合面部，其內(nèi)部容納有各類傳感器、攝像頭、顯示屏和基于風(fēng)扇冷卻的計算組件，設(shè)計上非常的緊湊。

這個3D層壓拋光玻璃面板是通過膠水鋁合金框架嵌合的，因此通過熱風(fēng)機(jī)對其進(jìn)行持續(xù)加熱后，再通過撥片就能夠?qū)⑵洹昂涟l(fā)無損”的取下來（玻璃重量為34克），不過玻璃表面有一層塑料保護(hù)膜，加熱之后會出現(xiàn)剝落和融化的情況。

近日，YouTube上就有用戶對于Vision Pro進(jìn)行了跌落測試，該設(shè)備在約6 英尺（約1.8米）的高度跌落都沒有碎裂，該用戶還將其撞到墻上，前玻璃只出現(xiàn)輕微的劃痕和磨損，可謂是非常耐用。不過，當(dāng)該博主將Vision Pro從3米左右的高處摔下后，其前置玻璃面板就完全破碎了，但并沒有迸出碎片。即便如此，Vision Pro依然還是能夠正常工作。

但是這并不代表這塊玻璃面板不需要小心翼翼的保護(hù)。iFixit幽默的表示，這塊玻璃面板如果破碎，蘋果官方更換可能需要收取高達(dá)799美元的費用。

前置顯示屏顯示“面部信息”效果不佳？

取下玻璃面板之后，我們就能夠清楚的看到Vision Pro正面的OLED顯示屏，以及一系列幫助用戶感知外部景象的前置攝像頭、LiDAR掃描儀和深感相機(jī)等組件。

作為一款MR設(shè)備，Vision Pro是通過頭顯上的一個旋鈕，來實現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實（VR）和全虛擬現(xiàn)實（VR）之間切換。其采用的就是正面的OLED顯示屏則主要是用來與外界進(jìn)行信息交互，蘋果將其稱之為EyeSight屏。根據(jù)EyeSight專利顯示其有三種顯示模式：“外部參與”（用于顯示使用者的人眼與部分面部信息或者各種卡通動物的眼睛、其他傳感器捕獲的生物特征分析、用戶與親人交談時的心形等）、“內(nèi)部聚焦”（顯示氣溫、天氣等信息）和“請勿打擾”（告知外部人員不要打擾）。

需要指出的是，在“外部參與”模式下，如果要顯示用戶的眼睛及面孔，就需要呈現(xiàn)出類似真實的3D效果。因為人類大腦對于人的面孔和表情非常敏感，這是“恐怖谷效應(yīng)”之所以存在的原因，其中一部分就是“深度感知”。

為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，蘋果必須做出非常戰(zhàn)略性的設(shè)計選擇和妥協(xié)，需要創(chuàng)造出可信的3D效果。很多3D渲染看起來不像真正的3D的原因之一是它們?nèi)狈αⅢw效果，為了讓某些東西看起來像 3D，我們需要用每只眼睛看到略有不同的圖像。Vision Pro 通過雙凸透鏡解決了這個問題。

iFixit表示，Vision Pro的前置顯示屏實際上有三層：由兩個透鏡層和 OLED 顯示屏本身構(gòu)成。

△Vision Pro的OLED顯示屏與透鏡層

VisionOS 渲染多個面部圖像（將它們稱為 A 和 B），再將它們分割，并從一個服務(wù)于用戶左眼的角度顯示 A，從另一個服務(wù)于用戶右眼的角度顯示 B，通過這種方式創(chuàng)建了 3D 面部信息。這些角度很小，而且數(shù)量眾多，需要一臺精美的Evident Scientific 顯微鏡才能真正發(fā)現(xiàn)。

△雙凸透鏡層的彎曲脊

但是這種解決方案也有一些弊端，那就是水平分辨率會顯著降低。例如，如果兩個圖像顯示在 2000 像素的顯示器上，則每個圖像只有 1000 個水平像素可供使用。這就是 EyeSight 眼睛看起來模糊的主要原因。

《華爾街日報》的喬安娜·斯特恩 (Joanna Stern)稱，該顯示屏顯示的畫面“很難看見”。而馬克斯·布朗利 (又名 MKBHD) 則表示，“當(dāng)我戴著Vision Pro時，你幾乎看不到我的眼睛?！?/p>

iFixit進(jìn)一步表示，Vision Pro前置OLED顯示屏表面的透鏡層前面還有另一個塑料透鏡層，具有類似的透鏡脊。該層似乎將顯示畫面進(jìn)一步拉伸到足以適合的寬度。如果移除這層，會出現(xiàn)顯示屏上的眼睛畫面向中間擠壓的情況。

此外，透鏡可能會限制有效視角。如果將效果限制在 Vision Pro 的正前方，可以限制外部人士在極端角度可能看到的偽像，這有點像隱私濾鏡。缺點是你要通過另一層鏡頭傳遞已經(jīng)復(fù)雜、模糊的圖像。這將會使得Vision Pro前置顯示面板顯示用戶面部信息時的顯示效果會變得更加模糊和黑暗。

02、提供了28種光密封部件

接下來，我們再看Vision Pro與用戶面部接觸一側(cè)的結(jié)構(gòu)。

Vision Pro與用戶面部接觸的部分是由柔軟的紡織品制成，由于很多用戶臉型都是存在著或多或少的差異，因此Vision Pro與用戶面部貼合“光密封部件”也有多種形狀和尺寸可供選擇，可彎曲以貼合用戶的面部，以實現(xiàn)精確舒適的貼合。蘋果表示，Vision Pro與臉部的緊密貼合，可以很好地阻擋外界的雜光的干擾。

目前蘋果正在銷售的有28種不同的光密封部件，可以覆蓋所有不同的臉尺寸和形狀。如果用戶需要蔡司鏡片插件，那么密封尺寸也會發(fā)生變化。這是因為密封件和襯墊還用于確保用戶的眼睛相對于立體屏幕和眼睛傳感器的位置正確。這就是蘋果對每個 Vision Pro 訂單進(jìn)行手工包裝的原因，因為沒有“標(biāo)準(zhǔn)”設(shè)置。

密封件使用磁鐵固定在Vision Pro上，這是蘋果的一貫做法，因為它需要粘在適當(dāng)?shù)奈恢?，且非常容易更換。這種模塊化是為了完美貼合用戶的臉部而進(jìn)行的一種強(qiáng)力嘗試。

至于密封部件的清潔，蘋果建議使用水和無味洗潔精，這將有助于防止這些被汗水浸濕的部件變得太臟，并且對于任何化妝的人來說尤其有用。

磁性密封件下方則是永久密封件，也包裹在針織物中，但不太可能被弄臟。取下它會發(fā)現(xiàn)一張薄薄的彈性塑料片，或許為了補(bǔ)償針織物中的間隙，防止顆粒物進(jìn)入內(nèi)部。

單眼4K Micro OLED屏＋3P Pancake

取下彈性塑料片后，就可以看到兩個透鏡部件。

在將多個固定的螺絲拆卸并斷開連接線后，就可以將透鏡和Mirco OLED顯示屏組成的兩個模組取下?？梢钥吹?，這兩個模組是被固定在一個共同的金屬框架之上，可以由電機(jī)驅(qū)動進(jìn)行適度移動。

繼續(xù)將這個模組拆解之后，最終可以看到透鏡與Mirco OLED顯示屏的全貌。

根據(jù)之前的資料顯示，Vision Pro采用的是由是索尼的4K Micro OLED屏＋玉晶光電的3P Pancake方案，小小的Micro OLED屏幕上擁有高達(dá) 2300萬個像素，使得單眼分辨率超過 4K，并且具有寬廣的色彩和高動態(tài)范圍，使得該頭顯具有影院級視頻觀看體驗，可將屏幕縮放至超出房間的尺寸，同時可以確保用戶在屏幕上不會感受到顆粒感，由此可以為用戶帶來極強(qiáng)的沉浸體驗。

蘋果也表示，這一技術(shù)突破與定制的3P折反鏡片相結(jié)合，可實現(xiàn)令人難以置信的銳度和清晰度，提供令人瞠目結(jié)舌的體驗。有視力矯正需求的用戶可加入蔡司光學(xué)鏡片來確保視覺保真度和眼動追蹤的準(zhǔn)確性。

不過，據(jù)分析機(jī)構(gòu)表示，目前索尼的Micro OLED屏目前生產(chǎn)良率僅約5成，除了導(dǎo)致2片Micro OLED面板的售價高達(dá)700美元，也限制了其今年實際能供貨的面板數(shù)量，預(yù)估約100萬片。顯然，Micro OLED無疑是目前Vision Pro在壓縮成本效率及擴(kuò)大出貨規(guī)模時，最具決定性影響的關(guān)鍵零組件。

03、蘋果M2＋R1雙芯驅(qū)動

接下來繼續(xù)從正面拆解。在斷開多個連接線后，前置的顯示面板被拆卸下來。

隨后又是大量拆卸螺絲、斷開連接線后，前置的鏡頭模組以及主板才被順利取出。

需要指出的是，雖然Vision Pro看上去只有一塊主板，但實際上是兩塊PCB板，中間通過柔性PCB相連接在了一起。我們可以清晰的看到，下圖中右側(cè)的Vision Pro主板上有一款帶有蘋果LOGO圖標(biāo)的芯片，這應(yīng)該是蘋果M2處理器。

M2處理器主要負(fù)責(zé)運行visionOS，執(zhí)行先進(jìn)的計算機(jī)視覺算法等。另外，主板上還有一顆蘋果R1協(xié)處理器則主要負(fù)責(zé)處理來自12個攝像頭，5個其他類型傳感器，6個麥克風(fēng)的數(shù)據(jù)信號，加速對于傳感器數(shù)據(jù)的處理，降低延遲，以保證內(nèi)容呈現(xiàn)實時性，并降低主CPU的負(fù)載，降低功耗。蘋果此前曾表示，R1芯片可以在12毫秒內(nèi)將圖像傳輸?shù)斤@示器，實現(xiàn)幾乎無延遲的實時傳輸。

雖然有了R1芯片的協(xié)助，但是M2強(qiáng)大的性能依然將帶來較高的功耗，同時Micro OLED的持續(xù)顯示也會產(chǎn)生大量的熱量，這些熱量如果不能有效的散出去，則會蓄積在Vision Pro當(dāng)中，而用戶面部又是與Vision Pro緊密貼合的，這顯然將會極大的影響用戶體驗。為此，Vision Pro在兩個Micro OLED與兩個主板之間加裝了兩個微型風(fēng)扇來進(jìn)行散熱。

△風(fēng)扇正面（面向OLED顯示屏一側(cè)）

△風(fēng)扇背面（面向主板一側(cè)）

04、眼球追蹤+虹膜識別

在人機(jī)交互方面，為了提升用戶體驗，Vision Pro的交互拋棄了常見的手柄等方式，而是采用了眼球追蹤、手勢、語音等多種融合式交互方式。

由LED和紅外攝像頭組成的眼動追蹤系統(tǒng)，可以將不可見光圖案投射到每只眼睛上，能夠判斷用戶當(dāng)前注視的位置。這使得用戶無需使用手柄控制，只需通過注視來瀏覽應(yīng)用圖標(biāo)，輕點選擇，輕掃滾動，或者發(fā)出語音指令即可操控。

蘋果強(qiáng)調(diào)，用戶在顯示屏上觀看的區(qū)域和眼球追蹤數(shù)據(jù)不會與蘋果或網(wǎng)站共享。相反，來自傳感器和攝像頭的數(shù)據(jù)在系統(tǒng)級別進(jìn)行處理，因此應(yīng)用程序也不一定需要“看到”用戶或他們的周圍環(huán)境來提供空間體驗。

當(dāng)用戶第一次戴上Vision Pro時，它會自動進(jìn)行瞳距調(diào)整，并通過電機(jī)調(diào)整鏡片的位置。對于各種近視、遠(yuǎn)視等方面的需求，蘋果攜手蔡司雖然可以提供處方鏡片，但是處方鏡片本身需要與Vision Pro“配對”。

△Vision Pro鏡片的滑軌結(jié)構(gòu)

iFixit稱，這一決定已經(jīng)帶來了糟糕的用戶界面，約翰·格魯伯（John Gruber）在他的審查單元中收到了錯誤的校準(zhǔn)代碼，導(dǎo)致眼動追蹤表現(xiàn)不佳。這種零件配對令人討厭，最好有一種方法可以在允許使用第三方鏡片的同時進(jìn)行校準(zhǔn)。

另外，對于患有可能會干擾眼球追蹤的眼部疾?。ㄈ缧币暎┑挠脩?，可能將無法使用眼球追蹤功能。對此，Vision Pro在輔助功能中提供了可替代的交互控制方式。

作為一款相比iPhone更具有私密性的設(shè)備，蘋果還為Vision Pro引入了Optic ID作為虹膜掃描系統(tǒng)來驗證用戶身份，并支持Apple Pay購買，以及其他安全相關(guān)的元素。

蘋果解釋說，其Optic ID使用不可見的LED光源來分析虹膜，然后將其與存儲在Secure Enclave上的注冊數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，這與Face ID和觸控ID使用的過程類似。并且光學(xué)ID數(shù)據(jù)是完全加密的，不會提供給其他應(yīng)用程序，也不會離開設(shè)備本身，用戶不必?fù)?dān)心生物信息被泄露到網(wǎng)上。

不過，對于眼球追蹤和虹膜識別模組部分，iFixit在拆解過程中并未進(jìn)一步介紹。

除了眼球追蹤之外，Vision Pro還可以通過正面底部的一對高分辨率攝像頭，來實現(xiàn)手勢控制。其可以以每秒向顯示器傳輸超過10 億像素，提供精確的頭部和手部跟蹤以及實時3D映射，讓Vision Pro從各種位置理解用戶的手勢控制指令。

05、模塊化的揚(yáng)聲器

Vision Pro在頭戴式固定方式上，采用的是常見的具有松緊的頭帶固定，基于3D編織的一種非常獨特的肋骨結(jié)構(gòu)，針織材質(zhì)兼顧透氣、緩沖和拉伸功能。并且，頭帶邊緣還有一個調(diào)節(jié)旋鈕，只需要旋轉(zhuǎn)旋鈕就能調(diào)整頭帶的松緊度，非常的方便。

在音頻交互的設(shè)計上，Vision Pro在頭帶和主機(jī)連接件的靠近用戶耳朵的位置的左右兩側(cè)設(shè)計了一個凸起的部分，以容納揚(yáng)聲器，可以提供豐富的空間音頻，同時也可以讓用戶保持與周圍環(huán)境的聯(lián)系。

兩個揚(yáng)聲器作為頭帶與Vision Pro連接的一部分，其另一端則是通過可拆拔的觸點式接口（類似大號Lightning接口）與Vision Pro連接。這種模塊化設(shè)計與AirPods Max類似。

06、電池

雖然Vision Pro的重量約為 650 克，雖然并不算重，但是其本身并沒有集成電池，而是采用的是外接電池的供電方案。

從iFixit的拆解來看，Vision Pro采用的外接電池是由惠州德賽電池生產(chǎn)。該電池模組重353克，是由三塊iPhone大小的電池（11.34v，3166mAh）組成，總共提供 35.9 瓦時的電量，是 iPhone 15 Pro（17.3瓦時）的兩倍多。但是，這三塊電池總重量才184 克，只有整個電池組重量的一半左右。

所以，如果算上電池的約353克的重量，那么Vision Pro整體的重量就達(dá)到了近1000克，這遠(yuǎn)超Meta Quest Pro的722克和Quest 3的515克。而蘋果之所以采用外置電池，主要為了減輕的Vision Pro重量，提升用戶長時間配帶的舒適性。不過，iFixit表示，蘋果此舉可能也是為了應(yīng)對即將出臺的歐盟電池法規(guī)，該法規(guī)將要求到 2027 年所有電子產(chǎn)品都配備用戶可更換的電池。

需要指出的是，雖然蘋果在iPhone 15系列上取消了Lightning接口，改為了USB-C接口，但令人失望的是，Vision Pro的電池連接采用的似乎是放大版的Lightning接口。

07、小結(jié)：

總體來看，蘋果Vision Pro在設(shè)計上非常的緊湊，很多模塊化的設(shè)計的部件也非常便于更換，配置非常的強(qiáng)大，特別是在顯示效果和處理性能方面，比如將給Mac產(chǎn)品用的M2處理器用到了穿戴產(chǎn)品上，可以說優(yōu)先考慮了MR體驗，但這也使得其面臨續(xù)航（只有兩小時）、重量、發(fā)熱等方面的挑戰(zhàn)。當(dāng)然，高昂的售價也是一方面。

在iFixit看來，Vision Pro的可修復(fù)性并不是很好，特別是它正面的3D曲面玻璃面板很脆弱，且更換費用非常的高昂。正面的昏暗、分辨率較低的OLED顯示屏，以及現(xiàn)有的耳機(jī)設(shè)計，都帶來了體積、重量、復(fù)雜性和成本上的增加。另外，耳機(jī)、電池依然采用的是類似Lightning接口，而非標(biāo)準(zhǔn)的USB-C接口。這些都是可以繼續(xù)改進(jìn)的地方。

審核編輯 黃宇