近日,美國專利商標局正式公布了蘋果公司新獲得的 57 項專利。在其中,有一項專利介紹了未來的智能眼鏡與基於掃描的序列瞳孔擴張技術。
在第一項專利中,蘋果公司指出,圖像投影設備用於將電子生成的圖像投射到螢幕上或直接投射到觀察者的眼睛中。例如,VR 系統投射出圖像,供觀察者在遊戲和教育應用中查看。AR 系統將 VR 系統生成的圖像與通過 AR 系統被動觀察的場景相結合,例如在外科手術和複雜的機械裝配等應用中顯示疊加圖像。
圖像投影設備可能會從多個來源發出不同波長的光,這些光可能顯示為不同的顏色。(本專利和權利要求中使用的術語「光輻射」和「光」通常是指任何及所有可見光、紅外線和紫外線輻射)。在視覺顯示應用中,通常將紅、綠、藍三個波長範圍稱為 RGB,其中中心波長 640 nm 為紅色,532 nm 為綠色,450 nm 為藍色。根據所使用的光源類型,RGB 波長還可以包括中心波長周圍的光譜帶,寬度為 10 nm、20 nm 或更寬。
使用基於掃描的瞳孔序列擴張技術的顯示屏
蘋果專利涵蓋了一種圖像投影裝置,包括一個圖像生成組件,該組件被配置為投射沿第一方向延伸的一系列線圖像。
掃描鏡被定位為接收並反射線圖像,同時圍繞與第一方向平行的鏡軸旋轉。
瞳孔擴大器具有一個邊緣,用於接收掃描鏡反射的線圖像,以及一個向第二方向延伸的面,該面不平行於第一方向和邊緣,其配置是通過面同時引導沿第二方向排列的擴大線圖像的多個平行複製品。
在一個實施例中,該裝置包括控制器,該控制器被配置為與掃描鏡同步驅動圖像生成組件,使得線圖像序列在通過擴瞳器表面投射的二維圖像中形成連續的光柵線。
在一些實施例中,圖像生成組件包括多個光輻射發射器,這些發射器排列成沿第一方向延伸的線性陣列和準直光學器件,這些光學器件被配置為接收、準直和投射光輻射。
光束擴展器被配置為在第一方向上接收和擴展準直輻射,從而在第一方向上擴大設備的瞳孔。在公開的實施例中,發射器被配置為發射多個不同波長的光輻射,並且該裝置包括控制器,該控制器被配置為調製發射器,以生成線圖像的相應像素。
此外,光束擴展器還包括平行六面體光學透明稜鏡陣列,這些稜鏡沿第一方向設置。通常,陣列中相鄰平行六面體稜鏡之間的界面包括光學塗層,該塗層被配置為部分反射和部分透射撞擊界面的光輻射。
蘋果專利圖 1 和圖 2 是圖像投影裝置的前視圖和後視圖。
蘋果專利圖 9 為圖像投影裝置的正面示意圖;圖 4 是圖像投影裝置的剖面示意圖,示出了圖像生成組件和掃描鏡組件的細節;圖 5 是圖像生成組件的細節示意圖,顯示了光束擴展器的光學操作細節。