編譯/VR陀螺

今天，美國專利商標(biāo)局正式授予蘋果公司一項(xiàng)專利，該專利涉及一種帶有動(dòng)態(tài)聚焦3D顯示器的混合現(xiàn)實(shí)頭顯。傳統(tǒng)的VR系統(tǒng)是將左右圖像投射到屏幕上，再由用戶觀看，而蘋果公司的新方法是使用直接視網(wǎng)膜投影儀系統(tǒng)，將圖像逐像素地直接掃描到用戶的視網(wǎng)膜上。

總的來說，蘋果公司表示，他們的發(fā)明涵蓋了一種直接視網(wǎng)膜投影儀系統(tǒng)，為虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和/或增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）提供動(dòng)態(tài)聚焦。直接視網(wǎng)膜投影儀系統(tǒng)將圖像逐個(gè)像素直接掃描到用戶的視網(wǎng)膜上。這允許單個(gè)像素在圖像被掃描到用戶的視網(wǎng)膜時(shí)受到動(dòng)態(tài)的光學(xué)影響。

所描述的動(dòng)態(tài)聚焦部件和技術(shù)可用于直接視網(wǎng)膜投影儀系統(tǒng)，在圖像被掃描到用戶的眼睛時(shí)，動(dòng)態(tài)和正確地聚焦VR圖像中的每個(gè)像素。這使得打算在場(chǎng)景中以不同距離出現(xiàn)的物體、表面等能夠以正確的深度投射到用戶的眼睛。

此外，在一個(gè)立體系統(tǒng)中，顯示給用戶的圖像可能會(huì)欺騙眼睛，讓用戶以為圖像是在較遠(yuǎn)的距離上聚焦，但實(shí)際上圖像是在較近的距離上顯示。換句話說，眼睛可能試圖聚焦在與投影圖像的焦點(diǎn)深度不同的圖像平面或焦點(diǎn)深度，從而導(dǎo)致眼睛疲勞和/或增加精神壓力。

會(huì)聚-調(diào)節(jié)不匹配問題是不可取的，這可能會(huì)分散用戶的注意力，或以其他方式減損他們對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)或增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境的享受和耐力水平（即容忍度）。蘋果公司的發(fā)明就是要克服這個(gè)問題。

蘋果在專利中描述了用于直接視網(wǎng)膜投影儀系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)聚焦組件和技術(shù)的實(shí)施方案，例如，可以解決AR和VR系統(tǒng)中的會(huì)聚-調(diào)節(jié)沖突。

動(dòng)態(tài)聚焦組件和技術(shù)的實(shí)施方案可用于直接視網(wǎng)膜投影儀系統(tǒng)，以便在圖像被掃描到用戶的眼睛時(shí)正確聚焦VR圖像中的每個(gè)像素。

專利還描述了一個(gè)VR或AR頭顯系統(tǒng)，它可以包括或?qū)崿F(xiàn)直接視網(wǎng)膜投影儀系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)聚焦組件和技術(shù)。

人腦通常使用兩個(gè)線索來衡量距離：適應(yīng)（即眼睛聚焦）和眼睛會(huì)聚（即兩眼之間的立體透視差異）。傳統(tǒng)的近眼VR系統(tǒng)，如DLP（數(shù)字光處理）、LCD（液晶顯示器）和LCoS（硅上液晶）技術(shù)的VR系統(tǒng)，通常為每只眼睛使用單獨(dú)的屏幕來投射用于左眼和右眼的圖像，以及允許用戶在觀看左眼和右眼圖像時(shí)將眼睛集中在遠(yuǎn)處的光學(xué)元件。

為了創(chuàng)造三維效果，兩幅圖像中不同深度或距離的物體會(huì)作為三角距離的函數(shù)向左或向右移動(dòng)，較近的物體要比較遠(yuǎn)的物體移動(dòng)更多。

傳統(tǒng)的VR系統(tǒng)將左右兩幅圖像投射到屏幕上，由用戶觀看，而蘋果公司的新方法是使用直接視網(wǎng)膜投影儀系統(tǒng)，將圖像逐像素掃描到受試者的視網(wǎng)膜上。

直接視網(wǎng)膜投影儀系統(tǒng)的這一方面允許單個(gè)像素在圖像被掃描到用戶的視網(wǎng)膜時(shí)受到動(dòng)態(tài)的光學(xué)影響。這使得打算出現(xiàn)在場(chǎng)景中不同深度的內(nèi)容（物體、表面等）能夠以正確的深度投射到用戶的眼中。

蘋果公司的專利圖14是一個(gè)VR/AR設(shè)備框架的邏輯框圖；圖15是一個(gè)向主體提供AR的設(shè)備的邏輯框圖。

圖源：patentlyapple

蘋果公司在原始發(fā)明上增加了20項(xiàng)新的專利權(quán)利要求。欲了解更多細(xì)節(jié)，請(qǐng)查閱蘋果公司的授權(quán)專利11,070,785。

蘋果這項(xiàng)專利的發(fā)明人是Alexander Shpunt，他是在蘋果收購了以色列PrimeSense公司后加入蘋果公司的，該公司是蘋果公司TrueDepth攝像頭的幕后推手。

來源：patentlyapple