近日,美國專利商標局向蘋果授予了一項 Vision Pro 專利,該專利詳盡闡述了一種創新的系統、方法及設備,這些技術通過折反射鏡頭巧妙地顯示圖像並精準追蹤用戶眼球運動,為頭戴式設備(HMD)領域樹立了新的里程碑。
蘋果在專利中深刻剖析了傳統 HMD 設計的局限性:儘管標準的目鏡與顯示器組合能夠營造出一種虛擬距離遠超實際物理距離的視覺效果,以優化用戶體驗,但這種設計往往受限於折射透鏡的物理特性,導致 HMD 體積龐大,不便佩戴。尤為值得一提的是,為了進一步提升觀看體驗而集成的眼動追蹤系統,往往又加劇了設備尺寸的負擔。
針對這一難題,蘋果專利提出了一種解決方案——採用折反射透鏡作為目鏡的核心組件。這種設計精妙地摺疊了光路,極大地提升了虛擬距離與實際距離之間的比率,相較於傳統折射透鏡,實現了更為緊湊且高效的視覺呈現,同時保持了用戶視覺上的舒適感。
尤為重要的是,當顯示器被巧妙地拉近至目鏡附近(進而貼近用戶眼睛)時,儘管此舉極大地壓縮了目鏡與顯示器之間的空間,為眼動追蹤系統的安裝帶來了前所未有的挑戰,但蘋果專利中的另一大亮點——選擇性扭曲折反射透鏡技術,卻巧妙地化解了這一難題。
該技術能夠精準地扭曲來自顯示器的光線,而對眼動追蹤系統(如光源與相機)發出的光線則保持原樣,從而允許眼動追蹤系統被無縫集成至目鏡附近,且不受任何干擾,確保了眼動追蹤的精確性與穩定性。