蘋(píng)果推出全息成像技術(shù) 幫助減輕AR或VR頭顯的重量

據(jù)外媒報(bào)道，最新曝光的專利文件顯示，蘋(píng)果公司正致力于研究光波導(dǎo)和全息圖像傳輸技術(shù)，以便幫助減輕未來(lái)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）或虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）頭顯體積和重量。

蘋(píng)果在專利申請(qǐng)文件顯示，常見(jiàn)的VR頭顯依賴于放置在距離用戶眼睛很近的顯示器，外加多個(gè)鏡頭。雖然這導(dǎo)致頭顯的生產(chǎn)成本相對(duì)低廉，但也帶來(lái)了許多問(wèn)題?！敖埏@示器產(chǎn)生的部分視場(chǎng)可能無(wú)法從單眼位置看到”。由于其遠(yuǎn)離面部的佩戴位置迫使其他組件和外殼也要被放置在距離用戶臉部更遠(yuǎn)的地方，這可能會(huì)對(duì)面部帶來(lái)更多壓力。如果顯示器可以放在更近的位置，并且使用更少或更輕的組件，則頭顯佩戴起來(lái)可能會(huì)更舒適。

在這份名為“用于顯示器的光學(xué)系統(tǒng)”的專利文件中，蘋(píng)果提出使用波導(dǎo)系統(tǒng)將光線從光學(xué)系統(tǒng)傳輸?shù)接脩舻难劬χ?。波?dǎo)取代了顯示器，并用于通過(guò)重定向的光線將圖像投射到用戶的眼睛中。

圖2：專利中描述了顯示單元發(fā)出的光如何通過(guò)波導(dǎo)并反射到用戶的眼睛上

為了輔助波導(dǎo)系統(tǒng)，蘋(píng)果提議使用輸入和輸出耦合器，其中輸入耦合器將光線從顯示單元重定向到波導(dǎo)中，而輸出耦合器則將光線推向眼睛的方向。這些生成的圖像可以由全息光學(xué)元件形成，包括薄全息圖、體積全息圖和表面浮雕光柵。

蘋(píng)果的設(shè)計(jì)還可以幫助將“用戶視野之外的光線”重新定向或重新分配到用戶的眼睛上，方法是使用位于顯示單元和輸入耦合器之間的光重定向元件。

該系統(tǒng)可以使用兩個(gè)波導(dǎo)（即每個(gè)眼睛一個(gè)），或兩個(gè)輸入和輸出耦合器，再加上一個(gè)帶有全息元件的波導(dǎo)，用于將光重新定向到正確的眼睛里。在這種情況下，光重定向元件也可以使用與輸出耦合器的干涉模式不平行的干涉模式，這有助于防止為一只眼睛準(zhǔn)備的光被另一只眼睛偶然看到。

關(guān)于蘋(píng)果研發(fā)某種形式的AR或VR頭顯或智能眼鏡的傳言已經(jīng)流傳了很長(zhǎng)時(shí)間。許多專利文件顯示，該公司熱衷于開(kāi)發(fā)這一概念。

在9月份名為“顯示設(shè)備”的蘋(píng)果專利申請(qǐng)中，蘋(píng)果曾提及由波導(dǎo)和全息元件組成的系統(tǒng)，其中AR頭顯中使用“反射式全息組合器”來(lái)將數(shù)字元素與真實(shí)世界視圖結(jié)合起來(lái)。

蘋(píng)果對(duì)波導(dǎo)技術(shù)似乎特別感興趣，其工程師和關(guān)鍵人員在2019年CES展會(huì)上參觀了AR波導(dǎo)供應(yīng)商的展臺(tái)，這些公司包括DigiLens、Lumus、Vuzix和WaveOptics等。蘋(píng)果還在2018年收購(gòu)了AR頭顯鏡頭生產(chǎn)商Akoni Holographics，并在2017年收購(gòu)了AR頭顯創(chuàng)企Vrvana。

關(guān)于被稱為“Apple Glasses”的智能眼鏡傳聞暗示，蘋(píng)果致力于推出一款內(nèi)部稱為“T288”的AR設(shè)備，它運(yùn)行該公司開(kāi)發(fā)的rOS操作系統(tǒng)，采用8K顯示器。有傳言稱，單獨(dú)的處理單元會(huì)將虛擬圖像覆蓋在用戶視覺(jué)中存在的現(xiàn)實(shí)世界對(duì)象上。