盘点AR/VR头显的十大元组件及其作用

2025-11-06上海AR开发专家

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  要快速创新虚拟现实和
  增强现实
  产品，你需要能够帮助实现更高沉浸感，提供所需处理和成像能力，同时能够减少功耗的合适组件。大多数设备同时采用较小的封装，或者为空间受限的产品提供高集成度。下面映维网将为你介绍针对VR/
  AR应用
  而设计的10个组件。
  1. Vishay Intertechnology VCNL36687S接近传感器
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  Vishay推出了一款完全集成的接近传感器，它将高功率垂直腔面发射激光器（VCSEL），光电二极管，信号处理IC和12位ADC集成在一个封装中。VCNL36687S专为智能手机，平板电脑，VR/AR头显，以及其他电池供能设备而设计。
  VCNL36687S的最大范围为20厘米（7.9英寸），VCSEL的±3度外形使其适用于需要窄角度检测的应用，同时可以最大限度地减少光学系统设计问题。在尺寸方面，VCNL36687S采用微型表面贴装的3.05×2毫米无引脚封装（LLP），外形尺寸为1毫米，非常适合空间受限的应用。
  与上一代设备相比，Vishay同时在功耗方面进行了优化。例如，VCNL36687S可以以20mA的脉冲电流检测20厘米远的柯达灰卡，而早前的VCNL系列则需要200 mA。
  VCNL36687S允许系统通过标准的I2C数字接口访问接近信号。当接近度改变时，设备的可编程中断函数为微型控制元件提供了唤醒功能。Vishay表示，这样就不需要连续轮询，从而减少了处理负载。
  2. TDK/Chirp Microsystems SonicTrack 6-DoF超声波控制组件
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  TDK的Chirp SonicTrack是一种内向外六自由度超声波追踪解决方案，适用于VR一体机。Chirp Microsystems的Chirp SonicTrack结合了超声波和惯性传感器数据，可以为运动控制器提供六自由度位置和方向追踪，并能够在超过240度的视场内实现亚毫米级精度。
  Chirp SonicTrack是由Chirp的CH-101超低功耗超声波收发器提供支持，并基于真实的3D位置信息。TDK解释说，位置追踪系统可以在传感器和运动控制器之间发送超声波脉冲，利用声纳提供控制器相对于头显的3D位置信息。超声波追踪同时可以实现更低的功率，更宽的视场，并且能够对VR/AR/XR一体机系统中的移动处理器带来更佳的优化。
  TDK表示，基于摄像头的解决方案只有二维图像数据，需要从多个摄像头进行计算密集型图像处理才能估算出3D位置信息。
  借助Chirp硬件参考设计和完整的软件堆栈，
  VR系统
  供应商可以设计自己的六自由度控制器，包括可在高通骁龙和其他移动处理器使用的传感器融合软件库。
  3. Synaptics Inc. R63455显示驱动器IC
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  Synaptics专门为VR头显设计了ClearView R63455显示驱动IC（DDIC），并将其称为首款提供双显示器2K分辨率和注视点传输支持的显示驱动器。这家公司同时开发了VXR7200 VR Bridge解决方案，用以实现高速DisplayPort连接，支持通过USB Type-C数据线提供完整的VESA DP1.4带宽。
  R63455显示驱动器针对2160×2400分辨率（90 Hz）进行了优化，而VXR7200支持2K分辨率以上和更快的刷新率。Synaptics认为，这两种解决方案将为游戏，电影，商业和医疗等应用中的增强现实，
  混合现实
  和虚拟现实头显提供高性能视觉支持。
  主要功能包括：
  R63455 VR DDIC针对2,160×2,400分辨率@ 90 Hz进行了优化
  1000 ppi，单眼2K图像质量
  注视点传输功能
  VXR7200 VR Bridge通过USB-支持完整的DP1.4带宽
  支持2K分辨率以上和更快的刷新率
  4. Dialog Semiconductor SmartBond DA1469x蓝牙低功耗SoC
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  Dialog全新的SmartBond DA1469x蓝牙低功耗SoC可以带来更强大的处理能力，覆盖范围和续航能力。这款SoC具有高达144 DMIPS，512 KB RAM，内存保护，浮点单元，专用加密引擎，可实现端到端安全性和可扩展内存。
  这家公司宣称，DA1469x产品系列是他们用于无线连接的最先进多核微控制器单元，同时是首款基于Arm Cortex-M33处理器的专用应用处理器，可以支持高端健身追踪器，先进智能家居设备和
  VR游戏
  控制器等领域。
  此外，新的集成无线电提供了两倍的覆盖范围，基于Arm Cortex-M0 +的软件可编程数据包引擎为无线通信提供了充分的灵活性。Dialog表示，M33和MO+协议引擎的补充是基于可编程微型DSP的传感器节点控制组件，可自主运行，并独立处理连接到其数字和模拟接口的传感器数据。它仅在需要时唤醒应用程序处理器。另外，所述元件同时提供了电源管理单元（PMU），可控制不同的处理内核，并根据需要激活它们，从而进一步节省功耗。
  5. Toshiba Memory Europe UFS Ver. 3.0嵌入式闪存
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  东芝已经对业界首款UFS 3.0闪存嵌入式设备进行采样。产品系列采用了该公司最先进的96层BiCS FLASH 3D闪存，有三种容量可供选择：128GB，256GB和512GB。
  东芝表示，新芯片采用尖端的96层BiCS FLASH 3D闪存技术，以及采用JEDEC标准11.5 x 13mm封装的控制器，均符合JEDEC UFS 3.0以及HS-GEAR4标准，其理论接口速度高达每通道每秒11.6千兆位。通过两个通道，芯片可以达到23.2Gbps（2.9GB/s）的峰值带宽。
  组件具有高速读/写性能和低功耗特性，非常适合VR/
  AR系统
  ，移动设备，智能手机和平板电脑。例如，512 GB设备的顺序读写性能分别比上一代256 GB Toshiba提高了约70％和80％。
  6. Microchip Technology Inc. DSC613时序组件
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  Microchip Technology声称，他们业界最小的微机电系统（MEMS）时钟发生器可解决最大的设计挑战之一：应用尺寸。Microchip表示，这种新元件可以在电路板上取代多达三个晶体振荡器，从而将时序元件板空间减少高达80％。
  DSC613时序组件系列集成了低功耗和高稳定的MEMS谐振器，不再需要外部晶振。这一时序组件系列同时将两个低功耗锁相环（PLL）集成到一个1.6mm×1.2 mm的六引脚DFN封装中。
  从2千赫兹（kHz）到100兆赫兹（MHz），DSC613系列支持最多3个时钟输出。这意味着时钟发生器可以为MCU提供MHz主参考时钟和32.768-kHz实时时钟（RTC），以及用于联网和传感器等功能的另一个MHz时钟。
  具有AnyRate时钟合成器的两个低功耗PLL可以支持组件产生2 kHz至100 MHz之间的任何频率。Microchip表示，与使用三个低功耗晶体振荡器的解决方案相比，三个输出可以以5mA功耗运行，可节省高达45％的功耗。另外，可以关闭时钟输出以节省更多功耗。
  7. C＆K KMT0触觉开关
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  C＆K为游戏控制器和游戏配件提供各种紧凑型触觉开关。其中包括用于PCB贴装的微型触觉，超小型触觉和微型触觉开关。所述开关同时可以根据应用进行定制。
  KMT0系列的纳米微型SMT致动开关包含集成致动器，尺寸和厚度非常小。由于具有高达100万次循环的使用寿命，出色的触觉，以及能够承受恶劣环境和操作条件的能力，这种开关非常适合包括VR头显和移动游戏控制器在内的游戏应用。
  对于VR头显等应用，适用的触觉开关包括KMR4，PTS810，PTS830和KMS等等。
  8. 德州仪器USB PD控制组件
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  凭借完全集成的电源路径，德州仪器推出的全新USB Type-C和USB供能控制组件可减少计算应用所需的外部组件数量，实现更小的尺寸和节约更多的成本，从而降低设计复杂性。这家公司表示，TPS65987D和TPS65988是业界首款200W和100W USB Type-C和USB PD控制组件，支持计算应用及各种其他终端产品，包括VR头显。
  单端口TPS65987D设计可提供100W功率，主要特性包括低RDS（on）（25mΩ），可实现高效充电和反向电流保护，防止系统和控制器遭受过流影响。
  德州仪器指出，双端口TPS65988可提供200 W功率，支持两个集成的5A双向负载开关和外部电源路径控制，并可以可同时实现5 A电源。200 W的功率允许快速USB Type-C充电，同时保持低RDS（on），两个集成的5-A FET路径可实现高功率应用。
  9. Maxim Integrated MAX77714 / MAX77752 PMIC
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  Maxim的MAX77714和MAX77752电源管理IC旨在最大限度地提高每瓦性能，同时提高SoC，FPGA和计算密集型系统的效率，为包括AR/VR在内的各种应用提供超低功耗。Maxim表示，与标准解决方案相比，其PMIC的功耗降低了40％，延长了电池续航时间，同时采用小尺寸封装。
  MAX77714 PMIC采用紧凑型封装，提供完整的电源管理解决方案，基于多核处理器的系统能够以3.6 VIN，1.1 VOUT的最高性能运行，效率超过90％。PMIC采用70-bump，4.1×3.25×0.7-mm WLP封装，可实现更小，更薄的产品。与独立解决方案相比，续航延长了40％。所述元件同时集成了13个稳压器，包括9个低压差线性稳压器，RTC，备用电池充电器，定时器，灵活的电源排序，以及8个通用输入/输出（GPIO），可缩短设计周期，减少元件数量和BOM成本。
  MAX77752是一款多通道，紧凑型集成式PMIC，专为具有多个电源轨和热插拔的应用而设计。与MAX77714一样，它通过集成缩短了设计周期时间，元件数量和BOM成本。PMIC集成了三个降压调节器（带有高精度欠压比较器），一个低压差线性稳压器，两个专用负载开关控制器，一个电流限制器，两个用于输出的外部稳压器，一个用于备用电源控制的电压监控器，以及用于逻辑控制的专用数字输出资源。MAX77752采用40引脚，5×5×0.8mm，0.4mm间距TQFN封装。
  10. 移动OLED显示驱动器
  MagnaChip为下一代OLED智能手机显示器提供了第三代40纳米OLED显示驱动器集成电路（DDIC）。新型OLED DDIC支持各种配置，如FHD至FHD ++，宽高比高达21：9，以及无边框，边缘型和陷波型OLED显示屏。这种驱动器同时可用于VR头显。
  与第二代OLED DDIC相比，40纳米的OLED DDIC提供了多项改进，包括更低的功耗和更好的静电放电和电磁干扰保护。它同时提供增强的补偿功能，可改善颜色和亮度均匀性。