蘋果公司在歐洲申請(qǐng)了一個(gè)與顯示器設(shè)備相關(guān)的專利，準(zhǔn)備地說(shuō)是支持VR/AR和全息內(nèi)容的頭顯。蘋果表示，這種透鏡是可調(diào)的，且頭顯能使用Siri進(jìn)行控制等。據(jù)了解，該專利于2018年第一季度提交，于9月13日在歐洲發(fā)布。

專利范圍：蘋果的頭顯系統(tǒng)發(fā)明的范圍還包括便攜式消費(fèi)電子產(chǎn)品（例如移動(dòng)電話、平板電腦、眼鏡和其他可穿戴設(shè)備等）、駕駛艙和車輛等平視顯示器、基于顯示器的設(shè)備（如投影儀和電視等）。這些設(shè)備可以包括顯示器和其他光學(xué)組件。該系統(tǒng)將為這些設(shè)備提供混合現(xiàn)實(shí)（虛擬現(xiàn)實(shí)和/或增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）內(nèi)容。

專利背景：頭顯可用于顯示VR和AR內(nèi)容。顯示AR內(nèi)容的頭顯可以在現(xiàn)實(shí)世界對(duì)象上覆蓋計(jì)算機(jī)生成的圖像。顯示器和光學(xué)系統(tǒng)可用于創(chuàng)建圖像，并將這些圖像呈現(xiàn)給用戶。

但是，如果不加以注意，為用戶顯示內(nèi)容所用的組件可能會(huì)比較難看和笨重，而且可能無(wú)法實(shí)現(xiàn)理想的光學(xué)性能。

像頭顯這樣的電子設(shè)備需要有一個(gè)能產(chǎn)生圖像的顯示系統(tǒng)。搭載一個(gè)或多個(gè)波導(dǎo)，以及輸入和輸出耦合器系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)可用于圖像分發(fā)給用戶。

顯示系統(tǒng)可以有一個(gè)或多個(gè)像素陣列，例如硅基液晶（LCos）像素陣列。來(lái)自顯示系統(tǒng)的圖像可以通過(guò)輸入耦合器系統(tǒng)耦合到一個(gè)或多個(gè)波導(dǎo)中，也可以使用輸出耦合器系統(tǒng)在多個(gè)圖像平面中耦合出波導(dǎo)。

輸入和輸出耦合器系統(tǒng)可以包括單個(gè)耦合器、成組耦合器和耦合器的平鋪陣列。耦合器可以是薄的平面體全息圖，也可以是其他光學(xué)耦合器，用于將光耦合到細(xì)長(zhǎng)條形波導(dǎo)的上下表面。

下面的專利圖1是蘋果頭顯示意圖：

頭顯#10可包括輸入輸出電路#52，其可以用于支持頭顯從外部設(shè)備（如PC、筆記本和其他便攜式設(shè)備）接收數(shù)據(jù)，并允許用戶為頭顯提供用戶輸入。電路#52的輸出組件可以允許頭顯向用戶提供輸出，并可用于與外部電子設(shè)備通信。

此外，輸入輸出電路#52中的攝像頭或其他設(shè)備可以面向用戶的眼睛，并可能跟蹤用戶的注視。傳感器#70可包括位置和運(yùn)動(dòng)傳感器，如陀螺儀、加速度計(jì)、和/或用于監(jiān)控頭顯的#10位置、方向和移動(dòng)的其他裝置，以及衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)電（如全球定位系統(tǒng)電路）等。

例如，使用傳感器#70，控制電路#50可以監(jiān)控用戶頭部相對(duì)于周圍環(huán)境的當(dāng)前方向。另外，還可以使用傳感器監(jiān)控用戶頭部的移動(dòng)，如向左/向右移動(dòng)以跟蹤屏幕上的物體或查看其他真實(shí)世界的物體。

在專利圖2中，支撐結(jié)構(gòu)#16可以配置成一副眼鏡框架（如左右鏡腿和其他框架構(gòu)件），也可以配置成頭顯形式，或者配置成護(hù)目鏡，又或者其他頭戴式形式。

光學(xué)系統(tǒng)可以配置為在不同的圖像平面#94中顯示來(lái)自顯示器#26的不同圖像。例如，與用戶#90不同的相應(yīng)距離處的虛擬圖像位置。這允許遠(yuǎn)距離物體（如景觀中的山峰）可以呈現(xiàn)在遠(yuǎn)處的圖像平面中（參見(jiàn)如遠(yuǎn)場(chǎng)圖像平面#94D），并且允許近距離物體（如用戶視野中的人臉）在近距離圖像平面中呈現(xiàn)（參見(jiàn)近場(chǎng)圖像平面#94N），從而為用戶提供三維圖像內(nèi)容。然而，其他對(duì)象（如虛擬對(duì)象30V）則可以呈現(xiàn)在中間位置的圖像平面。通過(guò)在遠(yuǎn)處圖像平面上顯示遠(yuǎn)物，在近處圖像上顯示近物，系統(tǒng)就可以自然地為用戶顯示三維圖像，以降低眼鏡疲勞和不適感。

專利圖2主要說(shuō)明了頭顯的外觀：

全息系統(tǒng)：蘋果專利圖6是一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的橫截面?zhèn)纫晥D，該系統(tǒng)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(gè)耦合器都能對(duì)不同方位范圍的光線做出響應(yīng)，以便在頭顯中的多個(gè)圖像平面中呈現(xiàn)圖像。

可調(diào)透鏡：專利圖13說(shuō)明了包含可調(diào)透鏡、波導(dǎo)，以及用于在多個(gè)圖像平面中呈現(xiàn)圖像的可調(diào)透鏡、輸入輸出耦合器。

傳感器：蘋果指出，他們的頭顯將包括傳感器、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、濕度傳感器和磁傳感器等。

音頻組件：音頻組件可以包括用于收集語(yǔ)音命令和其他音頻輸入的麥克風(fēng)，以及用于提供音頻輸出的揚(yáng)聲器（如耳塞、骨導(dǎo)揚(yáng)聲器或用于向用戶的左右耳提供聲音的其他揚(yáng)聲器）。

觸覺(jué)：輸入輸出設(shè)備可以包括觸覺(jué)輸出設(shè)備（如振動(dòng)組件）、發(fā)光二極管和其他光源，以及其他輸出組件。

無(wú)線通信：電路可以包括有線和無(wú)線通信電路，其支持頭顯與外部設(shè)備（如遙控器、操縱桿和其他輸入控制器、便攜式電子設(shè)備、計(jì)算機(jī)、顯示器等）進(jìn)行通信，并允許在頭顯不同位置的組件（電路）之間傳輸信號(hào)。