蘋果又一項專利公布,聚焦於智能眼鏡領域,公開了一款具備流體填充功能的可調節鏡片,這一創新設計極有可能引領 XR 設備告別傳統的「配鏡」模式。
蘋果新專利所闡述的光學系統設計了四種模式:
普通模式(Normal Mode):這是最基礎的模式,能夠精準匹配用戶的正常視力,為用戶提供清晰、自然的視覺效果,就如同佩戴了一副完美適配的普通眼鏡。
老花眼緩解模式(Presbyopia-Mitigation Mode):對於飽受老花眼困擾的用戶來說,這一模式無疑是一大福音。它可以幫助老花眼患者更清晰地看清近處的物體,讓閱讀、看手機等日常活動變得更加輕鬆。
近距模式(Near-Focus Mode):無論是在進行精細的手工操作,還是專注於近距離的工作,近距模式都能發揮出色的作用,幫助用戶聚焦近處的事物,提升工作和生活的效率。
暗光模式(Negative Power Boost Mode):在低光環境或者用戶眼睛疲勞的狀態下,暗光模式能夠發揮作用,讓用戶看清遠處的物體更加清晰,為夜間出行或者長時間用眼後的視覺提供有力保障。
實現這四種模式的關鍵在於一種特殊的鏡片——Tunable Lens(可調透鏡)。這種可調透鏡主要有三種類型,蘋果此次採用的是充液類型。兩片透鏡之間巧妙地夾有一個充液腔室(fluid - filled chamber),支架則沿著鏡片的外圍形成固定的支撐結構,為整個鏡片提供穩定的框架。外圍的透鏡整形件(104)則負責傳遞形變,確保鏡片能夠按照預設的方式進行調節。
在調節方式上,蘋果通過步進電機、磁體和線圈的組合,實現了對鏡片的精確控制。多個充液囊均勻分布在鏡片的外周位置,每個充液囊都可以單獨調節內部的流體量。當多個充液囊協同工作時,就能實現整個鏡片的統一焦距變化;如果只調整部分充液囊,則可以進行局部光學修正,比如精準補償散光問題。鏡片內部的液體控制組件則負責在充液囊與中央腔室之間合理調配流體,確保不同位置的形變保持平衡,從而保證鏡片的調節效果穩定、可靠。
打個形象的比方,這個充液鏡片就像是一個外面扎了一圈氣囊的充水氣球。通過按壓吹氣的方式改變氣球里水的形體,進而達到改變屈光度的作用。相比於簡單粗暴地用一個氣囊到處扎或者用手暴力擠壓,蘋果這種扎一圈氣囊的方式更加精細,還能實現局部調整。而且,在這套方案中,鏡片、充液腔室和氣囊都是相互分開的,從理論上來說,後期維修變得更加可行。
在可調透鏡的強大支持下,配合其他先進的元件,如環境光傳感器、眼動追蹤、深度傳感器等,蘋果的智能眼鏡就能夠實現上述四種功能。環境光傳感器可以實時感知周圍環境的光線強度,為鏡片的調節提供環境依據;眼動追蹤技術能夠精準捕捉用戶的眼部動作,了解用戶的視覺焦點;深度傳感器則可以獲取物體的距離資訊,為鏡片的焦距調節提供精準的數據支持。
更令人驚嘆的是,根據以往的專利描述,這個功能還有望實現「眨眼切換」。也就是說,在用戶眨眼的瞬間,鏡片就能完成調整,真正實現了無感的視覺體驗。