电子行业深度报告：技术创新系列深度-苹果MR搭载前沿技术，引领产业风向

光学、显示与交互核心技术集合，多维度功能创新：苹果首款MR头显预计搭载Pancake光学方案、硅基OLED显示屏幕与眼球+手部追踪交互方式等核心技术，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。 苹果M2芯片性能强大，为探索技术边界打下基础：M2芯片在图形处理、运算速度以及存储能力方面大幅增强混合设备的性能，为终端用户开放更多功能。混合设备芯片长期由高通XR系列垄断，苹果MR有望凭借其独特的生态链突出重围。 苹果MR各环节采用顶级配置，引导产业链发展方向：苹果自研M2芯片使得MR头显集中搭载Pancake镜片、MicroOLED显示以及高效交互等多项顶级技术之后的综合体验值得期待。MR上游主要为设备零部件，芯片价值量占比35-40%居于首位，光学部件Pancake减少模组厚度，实现头显轻薄化，MicroOLED实现技术升级，性能显著提升，有望成为未来MR/VR主流方案。MR产业链中游为终端设备品牌方以及终端设备代工厂商，品牌厂商长期把持市场份额。下游应用场景不断拓展，催化设备迭代更新。 投资建议：随着苹果MR产品的发布临近，市场对VR/MR/AR产业的关注度有望持续上升，同时我们对整个产业生态的发展前景持积极乐观的态度。整体来看，MR产业链投资思路大概分为两个维度——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）等。 风险提示：苹果MR产品发布不及预期；下游需求不及预期；产业链成熟度不及预期。 1.光学、显示与交互核心技术集合，多维度功能创新 光学、显示与交互核心技术集合，多维度功能创新。苹果首款MR头显预计将搭载Pancake光学方案、硅基OLED显示屏幕与眼球+手部追踪交互方式等核心技术，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。 眼球+手部追踪，突破性系统级交互。据彭博社报道，苹果MR头显搭载外置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。目前Quest 2仅允许用户使用手部追踪功能以控制界面，PSVR 2仅提供眼动追踪技术用于某些游戏菜单选择与导航，Quest Pro虽然同时包括眼动与手部追踪技术但并不能把二者串联起来进行交互或选择。而苹果MR头显可以实现眼球与手部追踪技术的突破性系统级交互功能，有望引起市场广泛关注。 图1：苹果眼部追踪相关专利 图2：苹果手部追踪相关专利 面部追踪+全身渲染，FaceTime会议功能升级。据彭博社介绍，苹果MR头显可以通过十数颗摄像头与传感器追踪面部表情与身体动作，同时FaceTime客户端借助强大数据处理能力在一对一视频聊天的虚拟世界中逼真渲染用户全身。苹果“长腿”虚拟人物形象相较Meta Horizon平台只有“上半身”或者头部形象先行一步。 图3：Meta Horizon平台全身渲染功能仍处于研发阶段 VR/AR模式切换，操作简洁平滑。据彭博社透露，搭载Pancake光学系统与单眼4K分辨率内置硅基OLED显示屏的苹果MR头显提供完全沉浸虚拟世界与虚拟世界叠加现实世界两种模式，用户可以仅通过滚动设备右侧物理表盘实现VR/AR模式平滑切换。不同于奇遇MIX等新品头显快速转换VR/AR模式，苹果MR头显可以调整数字信息逐渐淡出视野，更好与现实世界结合。 图4：苹果MR头显物理表盘类似Apple Watch表冠 悬空打字技术开发，化身生产力工具。据彭博社爆料，苹果希望打造该款MR头显为工作头显，开发者为主要用户群体。苹果正在开发AR/ VR专用输入法以允许用户通过双手在半空打字。但该功能在测试中表现很不稳定，公司内部目标为设备发布后快速改进，此前Meta也曾在该方向进行尝试。 2.M2芯片性能强大，为探索技术边界打下基础 2.1.苹果坚定自研芯片策略，终端用户体验度拉满 苹果MR有望采用双芯片设计，最大程度还原现实。据彭博社报道，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，我们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，M2 PRO所搭载的晶体管数量超过400亿个，而M2 MAX则能搭载超过670亿个晶体管。 图5：苹果M2 PRO与M2 MAX芯片样式 芯片顶级配置创造完美虚拟现实体验。M2系列芯片最高可配备12核中央处理器，能充分释放设备性能与能效。CPU采用8核心4+4布局，分别有4个高性能Avalanche核心和4个高效Blizzard核心。图像处理方面，M2最高搭载38核图形处理器能够最大程度增强MR设备的图形性能，支持同时播放多条4K或8K视频，同时保持极低的功耗。16核神经网络引擎每秒可进行最多达15.8万亿次运算，提高运算速度。其搭载的存储器则是与SK海力士合作定制开发的具有高带宽内存特点的存储器。 表1：苹果M2 PRO与M2 MAX芯片参数对比 2.2.高通垄断当前VR芯片市场份额，国内有望突破 高通骁龙XR芯片为现阶段主流VR/AR设备头显的第一选择。根据IDC数据，2022年第三季度，Meta占据全球AR/VR头显市场份额达到85%并且长期占据行业的主导地位。同期内，PICO市场份额为7.4%，大朋1.8%，HTC1.1%，爱奇艺0.9%。以上厂商推出的AR/VR头显设备均搭载高通骁龙推出的VR设备专用芯片。 图6：2022第三季度全球AR/VR头显市场份额 高通XR系列芯片技术更新迭代引领行业风向。目前，高通新一代的X R2 芯片采用 7nm 工艺制程，搭载8核中央处理器，对比传统移动端ARM架构芯片，XR系列针 17M2 6/ 对头显设备需求优化了功耗与散热，同时加强了图像处理能力，能够实现8K视频解码能力。同时，高通推出了针对XR设备的X R2 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。 图7：高通骁龙XR2芯片参数 关注国产VR芯片放量，国产替代解决方案。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。 图8：瑞芯微RK3588芯片 3.苹果MR各环节采用顶级配置，引导产业链发展方向 M2芯片功能强大，助力技术体验双升级。苹果自研M2芯片具有处理高负载图形任务、支持多条视频播放与保持极低能耗等强大功能，这一方面使得MR头显可以搭载Pancake与MicroOLED等多项顶级技术，另一方面也为沉浸与交互等体验升级打下坚实基础，有望呈现出不同于市面已有产品的新型智能硬件。 3.1.产业链核心零部件技术路径清晰 上游核心零部件配置先进技术。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。 图9：XR设备产业链全景图 3.2.Pancake光学方案成为确定性趋势 Pancake基于偏振折叠原理实现窄小空间内光线传递与视角放大。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。 图10：Pancake光学方案原理 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。 图11：VR光学方案对比 Pancake商用化进程加速，已成为当前主流。2016年国内厂商哆哚推出首款基于Pancake方案的VR头显，由于兼顾轻薄特性与成像质量，2022年开始Pancake逐步成为多数头部厂商首选光学方案，同年以Meta ProjectCambria、Pico 4、创维PANCAKE1为代表的VR新品以及预计2023年发布的苹果MR设备均搭载该方案。伴随产品良率爬坡、造价成本降低与科技巨头引领，Pancake光学方案有望成为确定性趋势。 图12：Pancake光学方案搭载情况 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。 三利谱：Pancake光学方案领跑者，成像质量超越菲涅尔透镜。公司研发的折叠光路方案相比传统菲涅尔透镜方案，视场角可达到200°、光学组件轻薄、设备中心靠近头部并且成像质量更好。公司巧妙运用1/4波片偏振属性，在Pancake折叠光路系统光学膜的设计上拥有更轻薄的特点以及更稳定的偏振态传输。在后续会通过改善斜入射色散开发具有更低离轴色散的QWP为开发方向、高粘性，满足固曲表面贴合、低光弹系数，盈利双折射地以及可靠性优异的Pancake光学膜方案。 图13：三利谱Pancake光学方案 斯迪克：Pancake方案在VR头部客户认可度高，积极布局元宇宙领域。在Pancake方案生产流程