Magic Leap One最全拆解，神秘光学设计大揭底

　　Magic Leap自诞生起，就显得格外神秘，近日推出的首款产品Magic Leap One同样自带光芒，就在购买到的开发者接连放出使用体验的同时，可能大家还在好奇，Magic Leap One到底有什么神奇之处。

　　

　　近日，著名的硬件拆解机构iFixit放出了Magic Leap One的拆解，其中值得关注的是新设备上采用多层显示波导模组，这或许也是通过波导模拟实现所谓虚化景深效果的原因，下面我们进入详细拆解部分。

　　首先，我们来了解一下Magic Leap One的硬件规格。

　　显示：光波导显示模组；

　　芯片：NVIDIA Tegra X2芯片（Parker架构），集成Pascal架构GPU；

　　存储：8GB内存、128GB存储空间；

　　无线：蓝牙4.2、802.11ac WiFi；

　　接口：USB Type C、3.5mm耳机。

　　

　　值得关注的是，NVIDIA早在2016年宣称Parker架构芯片是为自动驾驶汽车而设计的，如今来看可能会扩展至其它领域，考虑到Magic Leap One自身配备大量传感器以扫描和认知周围环境，工作方式和自动驾驶汽车有些类似，因此该芯片出现在Magic Leap中并不奇怪。而现在，我们最新担心的就是它的散热表现，毕竟这最初就不是为移动平台而设计的。

　　

　　Magic Leap One于去年年底首次曝光之后，大家就对眼镜外侧的多个传感器感到疑惑。眼镜外鼻梁上方拥有一组红外LED投射捕捉模组，用于深度信息的测量，原理和iPhone X、Kinect捕捉方式类似。

　　当然，Magic Leap One每个镜片内部还拥有四个红外追踪LED，用于实现眼球追踪功能，接下来会有详细介绍。

　　

　　相信大家已经对Magic Leap One的工作方式不再陌生，其由三个组成部分：Lightwear头显、Lightpack计算模块、以及操控手柄，简述工作原理可参照上方草图。

　　Lightwear头显拆解 另外，iFixit也提到混合现实MR成像十分困难的，而Magic Leap采用波导显示技术和多焦点平面显示技术，既可以让图像映射到你的眼中，同时还能模仿人眼具备中的不同焦点间的虚化效果。

　　

　　从内向外看，每个镜片四周都拥有4个红外LED，其作用是眼球追踪。之前笔者参照其他照片一直以为是3个红外LED，原来左上角位置还藏着1个。果然，这个设计很难看…

　　 

　　另外，我们还能看到中间的光波导模组不同显示区域的颜色变化，其特点共有6层压制而成，之间还能看出些间隙。波导边缘黑色封边设计，猜测作用是减少外部光线干扰。

　　

　　眼镜头箍内部，左右两侧分别内置了一个扬声器。其实，真正让人恐慌的则是“Class 1 Laser”字样，这个一级镭射等级标签。实际上，一级镭射是无害免控激光器，人体没感觉，对人体无任何危险，也不会损害眼睛，大家完全不用担心。

　　

　　拆开侧边即可看到扬声器内部，扬声器采用了四个触点连接，虽然更换更简单，但旁边还是有部分空间浪费。

　　

　　把眼镜两侧盖板和内部的透镜取下来的画面。

　　 

　　上图中眼镜框右侧还有一个突出的黑色小立方体，其实际上它是6DoF磁传感器的线圈，用于接受手柄位置的信息，猜测方法是测量xyz三轴垂直磁场的强度，以确定手柄与眼镜本体相对的位置和方向。

　　

　　而拆开手柄后我们发现手柄内置了一个体积更大的线圈追踪器，同时手柄还配备一个8.4Wh的电池。线圈周围还拥有铜质屏蔽层，以防止外部干扰同时不影响磁力感应。iFixit评价该技术已经存在，而且对于左撇子而言可能体验稍差。

　　此外，我们还知道Magic Leap One手柄触控板周围配备了LED灯，难道未来也有采用可见光追踪？

　　  

　　拆下头戴部分，我们可以看到用于眼球追踪的红外LED为串联设计，并非单独控制，当然我们人类两个眼球自然情况下也是往相同方向运动。

　　

　　接下来拆解一个外部传感器阵列（基本上可以分为左右两部分，设计都是对称的），模组下方隐藏着光学系统。

　　

　　这些绚丽的光斑实际上是从光栅反射环境光的画面，并非其本身的颜色，每个颜色对应不同波导层（共两个焦平面），以此实现多焦点层的虚化效果。

　　

　　而光学模组另一侧则拥有OmniVision OPO2222 场序制彩（Field Sequential Color）LCOS组件，这可能是一个OV的定制版本。

　　

　　进一步来看，投影部分共6个光斑（红、绿、蓝各2个），每个光斑照射出去就能在波导层中显示出画面，细节可点击访问维基百科。

　　

　　上图是Magic Leap One申请的2016/0327789光学专利。

　　

　　Magic Leap One光学原理图，由iFixit制图。

　　

　　眼镜内部竟然拥有一块镁铝合金材质框架，所有的传感器都安装在此框架上。这个设计显然与我们见到的VR头显不同，因为VR头显往往会采用质地轻且坚固的复合塑料材质，这也是考虑到机身重量太大影响佩戴舒适感。

　　

　　猜测原因可能是因为金属材质散热更好，毕竟Magic Leap One眼镜内部集成大量的传感器，是个发热量集中的地方，确实要考虑散热部分。图中红色部分为导热材质，用于辅助红外模块散热。

　　采用金属材质另一原因可能是保证光学器件的稳定性。

　　

　　以上是三组光学模组的正面。

　　

　　以上是三组光学模组的取下屏蔽罩后。

　　

　　上图下方的红外模组，左侧红色为红外捕捉摄像头，右侧黄色为红外点阵投影。

　　

　　头显左右两侧连接排线上也有传感器。红色：英特尔Movidius MA2450 Myriad 2视觉处理单元

　　橙色：硅谷数模SlimPort ANX7530 4K DisplayPort显示控制器

　　黄色：0V00680-B64G-1C 相机组合芯片

　　绿色：英特尔Altera 10M08V81G – 8000 FPGA，或用于相机数据衔接

　　

　　另一面也有三颗传感器。

　　青色：谱瑞科技Parade 8713A双向USB 3.0驱动IC

　　深蓝：恩智浦TFA9891音频放大器

　　紫色：德州仪器TI 78CS9SI

　　

　　

　　拆下眼动追踪红外LED层，还发现一个内置的红外追踪相机，其隐藏在下方，并拥有滤光片。由于捕捉摄像头位于下方，因此猜测眼镜向下看时可以更好的追踪瞳孔。

　　

　　接下来就不得不用点儿暴力手段了，但是能够看到Magic Leap One的光学设计也是值得的。

　　红色：一个由6个LED光源

　　橙色：LCOS微显示屏

　　黄色：准直透镜，LED光源引至偏振器

　　绿色：偏振器，将图像重新聚焦至光波导镜片上

　　蓝色：衍射光栅分别摄入6个不同的彩色斑点中

　　 

　　再次证明LED光源共6个颜色，红绿蓝各2个。

　　Lightpack计算模块拆解 

　　接下来我们就来看看Lightpack计算模块，其侧边拥有大面积散热孔。

　　

　　机身背部信息显示，组装位于墨西哥，但供应商目前依然是严格保密状态。

　　

　　打开Lightpack可不轻松，需要加热边缘并从边缘慢慢撬开。

　　

　　和之前预测相同的是，Lightpack的连接线是固定的，不可随意插拔。

　　

　　Lightpack整块电路板。

　　

　　Lightpack内置了酷冷大师的风冷散热器，这也是很多笔记本电脑中常见的，这么小的设备发热量难道能和笔记本电脑相比？其实不然，散热确实的确是Magic Leap One非常重视的。

　　

　　散热器通过胶水紧密的连接在主板屏蔽罩层，已达到最佳散热状态。另外，发热量太大的话，Lightpack放在口袋里是不是也会很烫，这个问题实际上已经在外媒体验中解释了，因为它确实会有些热，但好在它可以夹在外面，如果直接放进口袋里那后果不堪设想。

　　

　　主板正面

　　红色：英伟达Tegra X2“Parker“架构处理器，内置Pascal架构GPU

　　橙色：2颗三星K3RG5G50MM-FGCJ LPDDR4内存，共8GB

　　黄色：谱瑞科技Parade 8713A双向USB驱动IC

　　绿色：Nordic Semiconductor N52832射频芯片

　　青色：瑞萨电子9237HRZ升降压电路芯片

　　深蓝：英特尔Altera 10M08 MAX 10 FPGA

　　紫色：美信半导体Maxim MAX77620M电源管理IC

　　

　　主板背面：

　　红色：东芝THGAF4T0N8LBAIR 128 GB NAND闪存

　　橙色：飞索半导体Spansion FS128S 128 Mb四路SPI NOR闪存

　　黄色：德州仪器TPS65982 USB Type C和USB PD供电控制器

　　绿色：力智电子PI Semiconductor uP1666Q 两相降压控制器

　　青色：德州仪器INA3221双向电压监视器

　　

　　

　　接下来就是Lightpack的电池部分了，其位于另一侧，两各模块中间采用排线连接。而电池部分拆解则更为吃力，只能硬上强行拆解。

　　

　　Magic Leap One采用了一块37.6Wh的电池，运行电压为3.83V。

　　

　　到这里Magic Leap One的拆解就全部完成了。对于它的内部设计有了一个清晰的认识，光学的设计让我们大开眼界的同时，也看到硬件设计上有些明显的短板，这也会迎来一些吐槽，这毕竟是一个主打C端的产品。

　　另外，本片文章中所有图片来自iFixit，同时iFixit也指出本文中也感谢了KGonTech博客的 Karl Guttag以及VR圈的知名人物Palmer Luckey的一些贡献和帮助。

　　

　　最后，iFixit给出的Magic Leap One的可修复性指数为3（满分为10，数字越大越容易修复）。