9月17日,蘋果在歐洲申請的顯示器專利已于日前正式通過,這是一款用于支持AR,VR和全息內(nèi)容的頭顯。蘋果表示,透鏡可調(diào),而且頭顯將能夠通過Siri進行控制。
專利的范圍:蘋果頭顯系統(tǒng)發(fā)明的范圍同時包含便攜式消費者電子設(shè)備(如蜂窩手機和平板電腦等可穿戴設(shè)備等);駕駛艙和車輛等載具的平視顯示器;基于顯示器的設(shè)備(如投影儀和電視等)。諸如這樣的設(shè)備可以包括顯示器和其他光學組件。系統(tǒng)將支持并向設(shè)備提供混合現(xiàn)實(虛擬現(xiàn)實和/或增強現(xiàn)實)內(nèi)容。
專利背景:頭顯可用于顯示虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實內(nèi)容。顯示增強現(xiàn)實內(nèi)容的頭顯可以在現(xiàn)實世界對象上疊加計算機生成的圖像。顯示器和光學系統(tǒng)可用于創(chuàng)建圖像,并將其呈現(xiàn)給用戶。
但需要注意的是,用于顯示內(nèi)容的組件可能不美觀和笨重,同時無法實現(xiàn)理想的光學性能。
諸如頭顯這樣的電子設(shè)備可以包含產(chǎn)生圖像的顯示系統(tǒng)。搭載一個或多個波導(dǎo),以及輸入和輸出耦合器系統(tǒng)的光學系統(tǒng)可用于將圖像分發(fā)給用戶。
顯示系統(tǒng)可以包含一個或多個像素陣列,如硅上液晶像素陣列。來自顯示系統(tǒng)的圖像可以通過一個輸入耦合器系統(tǒng)耦合至一個或多個波導(dǎo),并且可以使用輸出耦合器系統(tǒng)在多個圖像平面中耦合出波導(dǎo)。
輸入和輸出耦合器系統(tǒng)可以包含單個耦合器,耦合器堆疊,以及耦合器的平鋪陣列。耦合器可以是薄平面體三維全息圖或其他光學耦合器。
諸如波長復(fù)用,偏振復(fù)用,時分復(fù)用等復(fù)用技術(shù)用于在多個圖像平面上向用戶呈現(xiàn)圖像。
頭顯#10可以包括輸入輸出電路#52,而后者可用于支持頭顯接受外部設(shè)備的數(shù)據(jù)(如計算機或其他便攜式設(shè)備),并允許用戶為頭顯提供用戶輸入。電路#52中的輸出組件可支持頭顯向用戶提供輸出,并可以用于與外部電子設(shè)備通信。
輸入-輸出電路#52中的攝像頭或其他設(shè)備可以面向用戶眼睛,并且可以追蹤用戶的注視點。傳感器#70可包括位置和運動傳感器(如陀螺儀;加速度計;和/或用于監(jiān)控頭顯#10位置,方向和移動的其他裝置;衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)電路等)。
例如,傳感器#70,控制電路#50可以監(jiān)控用戶頭部相對于周圍環(huán)境的當前方向。另外,傳感器同時可以監(jiān)控用戶頭部的移動。
光學系統(tǒng)可配置為在不同圖像平面#94(如與用戶#90不同相應(yīng)距離處的虛擬圖像位置)中顯示來自顯示器#26的不同圖像。這允許遠距離對象呈現(xiàn)在遠處的圖像平面中,并且允許近距離對象呈現(xiàn)在近距離圖像平面,從而為用戶提供三維圖像內(nèi)容。
然而,其他對象可以呈現(xiàn)在中間位置的圖像平面。通過在遠處圖像平面中顯示遠處對象,并且在近處圖像平面中顯示近處對象,系統(tǒng)可以向用戶自然地顯示三維圖像,同時最小化眼睛疲勞和不適感。
全息系統(tǒng):蘋果專利顯示了一個光學系統(tǒng)的橫截面?zhèn)纫晥D,其包含波導(dǎo),橫向相鄰(平鋪)像素陣列,以及相關(guān)的全息輸入耦合器和堆疊全息輸出耦合器。每個耦合器響應(yīng)不同取向角范圍的光線,從而在多個圖像平面呈現(xiàn)圖像。
可調(diào)透鏡:專利說明了包含可調(diào)透鏡,波導(dǎo),以及用于在多個圖像平面中呈現(xiàn)圖像輸入和輸出耦合器的光學系統(tǒng)。
傳感器:蘋果指出,頭顯將包括力傳感器,溫度傳感器,觸摸傳感器,電容式接近傳感器,基于光的接近傳感器,其他接近傳感器,應(yīng)變儀,氣體傳感器,壓力傳感器,濕度傳感器,磁傳感器等等。
音頻組件:音頻組件可包括用于收集語音命令和其他音頻輸入的麥克風,以及用于提供音頻輸出的揚聲器(如耳塞和骨導(dǎo)揚聲器)。
觸覺:輸入-輸出設(shè)備可以包括觸覺輸出設(shè)備(如振動組件),發(fā)光二極管和其他光源,以及其他輸出組件。
無線通信:電路可以包括有線和無線通信電路,其支持頭顯與外部設(shè)備進行通信,并且允許信號在頭顯中不同位置處的組件(電路)之間實現(xiàn)傳送。
蘋果專利最初在2018年Q1季度向歐洲方面的專利局提交,并于日前正式通過。