編譯/VR陀螺

近日，美國(guó)專(zhuān)利商標(biāo)局正式公布了蘋(píng)果公司的一項(xiàng)授權(quán)專(zhuān)利，該專(zhuān)利與光學(xué)系統(tǒng)有關(guān)，特別是與具有高度可調(diào)鏡片的設(shè)備有關(guān)。

蘋(píng)果公司的這項(xiàng)專(zhuān)利涉及未來(lái)的蘋(píng)果眼鏡和/或具有高度可調(diào)鏡片的混合現(xiàn)實(shí)頭顯。與眾不同的是，該鏡片系統(tǒng)可以容納多個(gè)有不同視力障礙的用戶(hù)，如近視、遠(yuǎn)視、老花、散光、高階像差和/或其他視覺(jué)缺陷。這一技術(shù)領(lǐng)域一直是蘋(píng)果公司攻克的重點(diǎn)，在去年，蘋(píng)果公司還有四項(xiàng)此類(lèi)專(zhuān)利被曝光。

眼鏡可由用戶(hù)佩戴，并可包括一個(gè)或多個(gè)可調(diào)鏡片，每個(gè)鏡片都與用戶(hù)各自的眼睛對(duì)齊。例如，第一個(gè)可調(diào)鏡片可以與用戶(hù)的左眼對(duì)齊，第二個(gè)可調(diào)鏡片可以與用戶(hù)的右眼對(duì)齊。第一和第二可調(diào)鏡片中的每一個(gè)都可以包括一個(gè)或多個(gè)液晶單元或其他電壓調(diào)制的光學(xué)材料。每個(gè)液晶單元可以包括夾在透明基片之間的液晶材料層。控制電路可將控制信號(hào)應(yīng)用于液晶池中的電極陣列，以調(diào)整液晶材料的相位分布。

在一些布置中，每個(gè)可調(diào)透鏡可以包括三個(gè)或六個(gè)液晶池，每個(gè)液晶池有一個(gè)相關(guān)的電極陣列。液晶池中的電極可以沿三個(gè)不同的方向定向。如果需要，可以使用少于或多于三個(gè)方向的安排。

可調(diào)節(jié)的透鏡可以是中心凹的，這樣在用戶(hù)視線(xiàn)范圍內(nèi)的液晶被控制為表現(xiàn)出與用戶(hù)視線(xiàn)范圍外的液晶不同的光功率?？刂齐娐房梢杂脗鞲衅飨到y(tǒng)跟蹤用戶(hù)的注視點(diǎn)，并可以調(diào)整可調(diào)節(jié)鏡片的光學(xué)不同區(qū)域的位置，使其與用戶(hù)的注視點(diǎn)保持一致。

這種光焦度對(duì)老花眼的用戶(hù)是有幫助的，老花眼是指用戶(hù)的眼睛不再能夠調(diào)整其焦距，使明顯不同距離的物體成為焦點(diǎn)。

能夠計(jì)算用戶(hù)眼睛調(diào)節(jié)缺陷的眼鏡可以通過(guò)應(yīng)用不同的光功率來(lái)糾正這種缺陷。限制不同光學(xué)功率的空間范圍可以減少因通過(guò)眼鏡看到的世界圖像的放大率變化而引起的迷惑性視覺(jué)。

此外，用戶(hù)的眼睛可能表現(xiàn)出靜態(tài)或依賴(lài)焦點(diǎn)的光學(xué)缺陷，被稱(chēng)為 "高階像差"，一般來(lái)說(shuō)不能通過(guò)任何靜態(tài)處方來(lái)進(jìn)行校正，但可以通過(guò)跟隨用戶(hù)注視點(diǎn)的可變相位部分來(lái)部分或完全糾正。

蘋(píng)果公司的專(zhuān)利圖1涵蓋了系統(tǒng)#10，可以包括一個(gè)頭戴式設(shè)備，如眼鏡#14。眼鏡可包括一個(gè)或多個(gè)光學(xué)系統(tǒng)，如安裝在支撐結(jié)構(gòu)（如支撐結(jié)構(gòu)#12）中的可調(diào)透鏡部件#22。

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更具體地說(shuō)，可調(diào)節(jié)鏡片#22可以是糾正視力缺陷的矯正鏡片。例如，眼睛#16可以有視覺(jué)缺陷，如近視、遠(yuǎn)視、老花、散光、高階像差和/或其他視覺(jué)缺陷。矯正鏡片如22號(hào)鏡片可被配置為矯正這些視覺(jué)缺陷。

更重要的是，鏡片可以調(diào)節(jié)以適應(yīng)有不同視力缺陷的用戶(hù)和/或適應(yīng)不同的焦距范圍。例如，22號(hào)鏡片可以為具有第一處方的第一用戶(hù)提供第一組光學(xué)特性，為具有第二處方的第二用戶(hù)提供第二組光學(xué)特性。

眼鏡可以純粹用于視力矯正（例如，眼鏡#14可以是一副眼鏡），或者眼鏡可以包括顯示虛擬現(xiàn)實(shí)或增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)內(nèi)容的顯示器。

在虛擬現(xiàn)實(shí)或增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，可調(diào)節(jié)的鏡片部件#22可用于從用戶(hù)的角度在焦平面之間移動(dòng)內(nèi)容。

蘋(píng)果公司的專(zhuān)利圖3是一個(gè)說(shuō)明性的液晶模塊的截面?zhèn)纫晥D，該模塊具有第一和第二液晶層，具有反平行的液晶排列方向；下面的圖6是一個(gè)說(shuō)明性的可調(diào)透鏡組件的俯視圖，該組件具有沿第一和第二方向延伸的電極陣列；圖7是一個(gè)說(shuō)明性的可調(diào)透鏡組件的俯視圖，該組件具有沿第一、第二和第三方向延伸的電極陣列。

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圖 8是一個(gè)具有第一、第二和第三液晶單元的說(shuō)明性可調(diào)節(jié)透鏡的分解透視圖，每個(gè)單元都有相關(guān)的電極方向；圖9是一個(gè)具有第一、第二和第三液晶模塊的說(shuō)明性可調(diào)節(jié)透鏡的分解透視圖，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，每個(gè)模塊都有相關(guān)的電極方向。

蘋(píng)果公司的專(zhuān)利圖10是一個(gè)凹型可調(diào)節(jié)透鏡系統(tǒng)的透視圖；圖11是一個(gè)說(shuō)明性的可調(diào)節(jié)透鏡系統(tǒng)的俯視圖，該系統(tǒng)具有被驅(qū)動(dòng)的電極子集，以創(chuàng)建一個(gè)具有可變光功率的透鏡片，與用戶(hù)的注視點(diǎn)相一致。

圖源：patentlyapple

欲了解更多細(xì)節(jié)，請(qǐng)查閱蘋(píng)果公司的授權(quán)專(zhuān)利11,221,488。該專(zhuān)利列出的兩位發(fā)明人包括Alexander Miles（光學(xué)科學(xué)家）和Yu Horie（高級(jí)研究科學(xué)家）。

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