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【iFixit】HTC Vive完整拆解多图赏

【iFixit】HTC Vive完整拆解多图赏

发布时间:2016-07-08

随着 VR 时代的到来,那些原本好像只是概念产品一样的设备如今也都来到了人们的手上,在这之中最显眼的自然是 Oculus RiftHTC Vive 了。作为一种全新的产品,很多人自然想知道它的奥秘。那么就让我们跟随 iFixit 的拆解,一睹它的真面目吧:

第一步

HTC VIVE图赏

我们首先来看看 HTC Vive 头显的大致规格:它拥有两块 1080p AMOLED 显示屏,合并分辨率为 2160×1200,刷新率达到 90Hz。一个内置的前视摄像头用来分辨玩家前方的环境,麦克风允许人在戴着它的时候接听电话。

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作为体感设备,加速计、陀螺仪和激光定位传感器当然是有的。为了进行 360° 的设备追踪,它还有一个专属的 Lighthouse 红外线接收器。最后,HTC Vive 拥有 110° 的可视角度。

第二步

HTC VIVE图赏
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拔掉连接在 HTC Vive 头显上的四条线,可以看到它的产品编号 OPJT100。我们还可以看到一个标准的 3.5mm 耳机接口,一个 DC 电源接口,一个 HDMI 接口和两个 USB 3.0 接口。有趣的是,最右边的那个 USB 接口是 HTC 留给第三方配件的。

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把头显翻过来,可以看到像大眼睛一样的前视摄像头。除了之前所说的那个功能外,它还可以提供增强现实(AR)支持。

第三步

HTC VIVE图赏
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开始拆了它!但首先还得从头显里侧的一圈泡棉垫圈拆起 —— 这可不是强行撕下来,垫圈本身是可以更换的。有趣的是垫圈内侧你还能看到“Wide Face”字样,代表着这是为脸比较宽的人准备的。有 Wide Face,自然也有 Narrow Face。

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垫圈拿下来之后,我们可以在镜片之间看到距离传感器。它用以侦测你是否戴上设备,当你取下头显后屏幕会自动关闭以减少能耗。

第四步

HTC VIVE图赏
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正式开拆。首先卸下的这个旋钮是用来调节镜片到眼睛的距离的。Oculus Rift CV1 并没有这个功能,可能是因为它拥有非对称镜片设计,允许玩家单纯通过调整头显位置来改变焦距所致。

第五步

HTC VIVE图赏
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拆下外壳之后看到的这个有些令人头皮发麻的景象就是 HTC Vive 的传感器了,总共有 32 个。这些光电二极管吸收来自 Lighthouse 基站发出的红外光,并且不停闪烁和扫动,让 PC 能够凭此计算头显在房间里的精确位置和朝向。

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值得一提的是 HTC Vive 采用的这个定位方法和 Oculus Rift 是正好相反的。在 Oculus Rift 这边,发出红外光的是头显本身,而固定在桌上的摄像头则通过这束红外光来完成定位。

第六步

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仔细看看 HTC Vive 的外壳,每一个小蓝点都是一个红外线滤光片。这些滤光片为光电二极管提供了 Lighthouse 基站交换信息的窗口。

第七步

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外壳卸掉之后,接下来要做的是拔去这些光电二极管和主板之间的连接。值得注意的是从开始拆机到现在一切流程都非常标准轻松。

HTC VIVE图赏
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前视摄像头上有个隐藏的连接点,拔除之后整个传感器阵列就和主板分离了,十分简单。看一眼传感器阵列的背面,可以看到负责导电的弹簧触点,另外还有铜带和摄像头。

第八步

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用镊子取下 HTC Vive 的前视摄像头,它由舜宇光学科技制造,型号 TG07BC1551。如果你觉得这个名字很耳熟,可以在 OnePlus One 和 Project Tango 的摄像头组件上找到这个名字。

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值得注意的是每个传感器都被单独编号,图片中的这个是第 18 号和第 19 号光电二极管。

第九步

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终于轮到主板了!将 HTC Vive 的主板卸下来之后,让我们来仔细瞧瞧它究竟都有些什么:

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红色 —— 意法半导体 32F072R8 ARM Cortex-M0 微控制器

橙黄 —— 东芝 TC358870XBG 4K HDMI 转 MIPI 双 DSI 转换器

黄色 —— SMSC USB5537B 七口 USB 中心控制器

绿色 —— 曜鹏科技 AIT8328 片上系统(带图像信号处理器)

浅蓝 —— 骅讯 CM108B USB 音频解码器

蓝色 —— 镁光 M25P40 串行闪存(4Mb)

紫色 —— 镁光 N25Q032A13ESE40E 串行闪存(32Mb)

第十步

除了以上那些外,还有:

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红色 —— 德州仪器 TPS54341 降压变换器

橙黄 —— 德州仪器 TS3DV642 双向多路转换器/分用器(12 通道)

黄色 —— 凌云逻辑 WM5102 音频解码器

绿色 —— 百利通半导体 PI3EQX7841 USB 3.0 中继器

浅蓝 —— 莱迪思半导体 LP4K81 A3311RG2 超低功率现场可编程门阵列(FPGA)

第十一步

在主板后面,我们可以看到:

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红色 —— 北欧半导体 nRF24LU1P 2.4GHz 片上系统(×2)

橙黄 —— 恩智浦 11U35F ARM Cortex-M0 微控制器

黄色 —— 莱迪思半导体 ICE40HX8K-CB132 超低功率现场可编程门阵列(FPGA)

绿色 —— 应美盛 MPU-6500 六轴陀螺仪及加速计

浅蓝 —— 镁光 N25Q032A13ESE40E 串行闪存(32Mb)

蓝色 —— 国家半导体 61AE81U L00075B

第十二步

HTC VIVE图赏
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看完了主板来看看承载着它的底板。在一侧我们可以看到一个小小的带状电缆,负责头显上键位的工作。再近一些,就可以看到凸出来的显示屏模块了。这个设计方便玩家轻松调整头显的瞳孔间距。

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取下覆盖在镜片下方的橡胶带子,接下来就可以朝更深处挖掘了!

第十三步

HTC VIVE图赏
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HTC Vive 的瞳孔间距调节机制是非常简单的,一根螺杆将两个镜片模块串起,模块可以在螺杆上移动 —— 不能更简单了,但是非常好用。相比起来,Oculus Rift 上的机制可要复杂许多。

第十四步

HTC VIVE图赏
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取下四颗十字螺丝之后,轻轻一撬就开了。很显然,这就是三星的 AMOLED 面板。每个面板斜对角长度都是 91.8 mm,换算成像素密度就是 447 ppi。同样的分辨率,因为 Oculus Rift 采用的面板尺寸稍小(90 mm),所以它的像素密度更大,456 ppi。

第十五步

HTC VIVE图赏
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镜片和底座采用黏合剂固定起来,但要卸下并不费工夫。我们注意到镜片上有一圈圈同心环,典型的菲涅尔透镜特征。不同于 Oculus Rift 上的混合式透镜,HTC Vive 的镜片有统一的轮廓。看来,HTC 倾向于用调节目视离隙来控制焦距。

HTC VIVE图赏

镜片右侧有一个很小很小的二维码,但是根本无法扫描。好了,整个 HTC Vive 头显的拆机就到此结束。

第十六步

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好了,接下来看看 HTC Vive 专用的手柄吧。可以看到它的产品编号为 2PR7100。

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尽管 HTC Vive 由 HTC 负责生产,但阀门社 Valve 显然参与了相当一部分的设计环节,因为 Vive 手柄在设计思路上很像 Steam 手柄。

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除了触摸板和物理键位外,Vive 手柄还搭载了 24 个传感器,顶部的环状结构上就有两个。这么多传感器,确保了 Lighthouse 基站能够准确定位。

第十七步

HTC VIVE图赏
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Vive 手柄的拆卸同样简单,扭下几颗梅花形螺丝就可以了。虽然外壳封装得还是很紧的,但稍微用点力气就可以打开。拆开外壳后马上就能看到一条排线,拔掉就行。

第十八步

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打开 Vive 手柄后我们就能够马上确定它和 Steam 手柄的“亲戚关系”。它们用的同样是 Cirque 的 1CA027 辅助微控制器,而且电路板上同样有七个标记清楚的测试点。

HTC VIVE图赏
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接下来我们能看到一块 3.85 V/3.69 Whr/960 mAh 的锂电池。它的产品编号为 B0PLH100,扫描二维码可以得到序列号码:3SMA2638404214。

第十九步

Vive 手柄的主板配置和头显本身是很相似的,上面有:

HTC VIVE图赏
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红色 —— 恩智浦 11U37F ARM Cortex-M0 微控制器

橙黄 —— 莱迪思半导体 ICE40HX8K-CB132 超低功率现场可编程门阵列(FPGA)

黄色 —— 应美盛 MPU-6500 六轴陀螺仪及加速计

绿色 —— 镁光 M25P40 串行闪存(4Mb)

浅蓝 —— 国家半导体 61AKE6U L00075B

蓝色 —— TI61ACCV1 BQ24158

第二十步

HTC VIVE图赏
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看完了手柄,最后是非常重要的 Lighthouse 定位基站。拆开外壳后我们可以看到一组明亮的红外 LED 阵列,以及一对自动化的激光发射器。

每一个 Lighthouse 基站在工作时会让红外 LED 阵列以固定的周期和规律开始闪烁。与此同时激光发射器会分别以垂直和水平两个模式扫描整个房间。头显和手柄上的传感器接收到这些信号之后完成定位。

第二十一步

HTC VIVE图赏
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基站的背面是产品编号 2PR8100,还有一张管理标签,说明是一类激光产品。这个等级划分说明 Lighthouse 的激光功率属于最小级别,即使直射眼睛和皮肤,伤害都可忽略不计。打开基站非常简单,只要用合适的工具撬开就可以了。

第二十二步

HTC VIVE图赏
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不过比起轻松的外壳拆卸来,内部就有些复杂了,但也不过是扭下四颗螺丝的事。里头的单元拿出来之后,它的红外 LED 阵列和控制激光扫描的电机我们可以看得一清二楚。另外左上角还有一个光电二极管,用于两个基站互相之间的同步。

第二十三步

按照惯例,接下来开始看主板吧:

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红色:恩智浦 11U37F ARM Cortex-M0 微控制器

橙黄:国家半导体 61AFCXU L00075B

黄色:博通 BCM20736 蓝牙智能片上系统

绿色:意法半导体 ST1480AC 收发器

浅蓝:德州仪器 TLC59284 LED 驱动器(16 通道)

蓝色:德州仪器 SN74AHCT595DBR 八位移位寄存器以及三相输出寄存器

第二十四步

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接下来看看激光器电机。每一个电机都通过四颗螺丝与 Lighthouse 发射器相连,并通过 ZIF 排线连接主板。

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提供商 Nidec 可能很少有人知道,但它其实为许多知名产品都提供着电机,比如 Xbox One 的 Kinect,还有 2013 款 Mac Pro。

到此,整个 HTC Vive 的拆解就大功告成了!

第二十五步

虽然 HTC Vive 整个看起来相当复杂,但它的拆解其实是非常简单的,在整个过程中你不会对头显、手柄或基站造成任何损害。头带和垫圈都是可拆卸的,它们不与任何传感器、电子元件有太多接触,拆卸时无需担心损坏它们。

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无论是头显、手柄还是基站,普通的拆卸工具就完全能够搞定,不需要专属工具。Steam 手柄和 Vive 手柄在硬件上非常相似,意味着它们互相是可以替换维修的。不过,大部分部件都是很脆弱的,在仔细阅读维修手册之前最好不要尝试自己修理。

HTC VIVE图赏

值得一提的是,HTC 没有大量使用黏合剂,仅仅是在镜头、基站保护盖和传感器阵列上少量使用而已。总的来说,HTC Vive 是非常易于拆解和维修的,它的可修复指数为 8 分(满分 10 分)。

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