編譯/VR陀螺

美國(guó)專利商標(biāo)局今天正式公布了蘋果公司一系列共43項(xiàng)新授予的專利。在其中，有與蘋果公司未來(lái)頭顯（VR、MR、眼鏡）設(shè)備相關(guān)的技術(shù)專利，包括直接視網(wǎng)膜投影儀系統(tǒng)和反射式全息組合器等內(nèi)容。

蘋果公司的授權(quán)專利涵蓋了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）和/或混合現(xiàn)實(shí)（MR）直接視網(wǎng)膜投影儀系統(tǒng)的各種實(shí)施方案，該系統(tǒng)可包括一個(gè)AR頭戴式設(shè)備（如頭顯、護(hù)目鏡或眼鏡），它使用反射式全息組合器將光從光引擎導(dǎo)入用戶的眼睛，同時(shí)也傳輸來(lái)自用戶環(huán)境的光，從而提供一個(gè)增強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)視圖。

全息組合器可以記錄一系列點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的全息圖，一個(gè)投影點(diǎn)與多個(gè)全息圖互動(dòng)，將光投射到多個(gè)眼盒點(diǎn)上。全息圖的排列方式可以使相鄰的眼盒點(diǎn)被不同的投影點(diǎn)照亮。

全息組合器和光引擎可被安排為分別投射具有不同視場(chǎng)和分辨率的光場(chǎng)，以優(yōu)化性能、系統(tǒng)復(fù)雜度和效率，從而與眼睛的視力相匹配。

光引擎可以實(shí)施通常在較小的中心視場(chǎng)上投射較寬直徑光束的中央凹投影儀，以及通常在較寬的視場(chǎng)上投射較小直徑光束的外圍投影儀。

光引擎可以包括多個(gè)獨(dú)立的光源（例如，激光二極管、LED等），它們可以獨(dú)立地從不同的投射點(diǎn)投射，其中一部分是中心凹投影儀，一部分為周邊投影儀。

在一些實(shí)施方案中，光引擎可以包括兩個(gè)或更多的雙軸掃描鏡，以掃描光源。光源被適當(dāng)?shù)卣{(diào)制以產(chǎn)生所需的圖像。

光引擎可以包括一系列帶有全息或衍射光柵的光波導(dǎo)，將來(lái)自光源的光線移動(dòng)到適當(dāng)?shù)慕嵌群臀恢卯a(chǎn)生光束，以照亮掃描鏡；然后光被引導(dǎo)到附加的光波導(dǎo)中，全息膜層記錄有衍射光柵，以擴(kuò)大投影儀孔徑，并將光操縱到全息組合器所需的投影位置。

在一些實(shí)施方案中，光引擎可包括每個(gè)投影儀的至少一個(gè)聚焦元件（如光學(xué)透鏡、全息透鏡等），以聚焦發(fā)射的光束，這樣一旦被全息組合器反射，光基本上可以準(zhǔn)直進(jìn)入主體的眼睛。所需的焦點(diǎn)表面可能因全息組合器的像散而變得復(fù)雜，但在組合器前面是一個(gè)彎曲的表面。對(duì)于不同的眼盒位置，理想的焦面是不同的，誤差可能會(huì)導(dǎo)致輸出的準(zhǔn)直度較低。

蘋果公司的專利圖5說(shuō)明了一個(gè)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用反射式全息組合器將光從光引擎導(dǎo)入主體的眼睛，同時(shí)也將光從環(huán)境中傳輸?shù)街黧w的眼睛。

圖源：patentlyapple

蘋果公司的專利圖7說(shuō)明了一個(gè)AR系統(tǒng)的高級(jí)組件。

圖源：patentlyapple

蘋果公司的專利圖8說(shuō)明了AR頭顯中光引擎的中心凹和外圍投影器；圖9說(shuō)明了AR系統(tǒng)中的中心凹投影儀的光束。

圖源：patentlyapple

蘋果公司的專利圖27說(shuō)明了AR系統(tǒng)的中心凹投影的擬合聚焦曲線和聚焦元件。

圖源：patentlyapple

想了解更多關(guān)于這項(xiàng)專利的細(xì)節(jié)，可查看對(duì)蘋果這項(xiàng)專利號(hào)為11,215,829的授權(quán)專利。

來(lái)源：patentlyapple