苹果公司在欧洲申请了一个与显示器设备相关的专利，准备地说是支持VR/AR和全息内容的头显。苹果表示，这种透镜是可调的，且头显能使用Siri进行控制等。据了解，该专利于2018年第一季度提交，于9月13日在欧洲发布。

　　专利范围：苹果的头显系统发明的范围还包括便携式消费电子产品(例如移动电话、平板电脑、眼镜和其他可穿戴设备等)、驾驶舱和车辆等平视显示器、基于显示器的设备(如投影仪和电视等)。这些设备可以包括显示器和其他光学组件。该系统将为这些设备提供混合现实(虚拟现实和/或增强现实)内容。

　　专利背景：头显可用于显示VR和AR内容。显示AR内容的头显可以在现实世界对象上覆盖计算机生成的图像。显示器和光学系统可用于创建图像，并将这些图像呈现给用户。

　　但是，如果不加以注意，为用户显示内容所用的组件可能会比较难看和笨重，而且可能无法实现理想的光学性能。

　　像头显这样的电子设备需要有一个能产生图像的显示系统。搭载一个或多个波导，以及输入和输出耦合器系统的光学系统可用于图像分发给用户。

　　显示系统可以有一个或多个像素阵列，例如硅基液晶(LCos)像素阵列。来自显示系统的图像可以通过输入耦合器系统耦合到一个或多个波导中，也可以使用输出耦合器系统在多个图像平面中耦合出波导。

　　输入和输出耦合器系统可以包括单个耦合器、成组耦合器和耦合器的平铺阵列。耦合器可以是薄的平面体全息图，也可以是其他光学耦合器，用于将光耦合到细长条形波导的上下表面。

　　下面的专利图1是苹果头显示意图：

　　头显#10可包括输入输出电路#52，其可以用于支持头显从外部设备(如PC、笔记本和其他便携式设备)接收数据，并允许用户为头显提供用户输入。电路#52的输出组件可以允许头显向用户提供输出，并可用于与外部电子设备通信。

　　此外，输入输出电路#52中的摄像头或其他设备可以面向用户的眼睛，并可能跟踪用户的注视。传感器#70可包括位置和运动传感器，如陀螺仪、加速度计、和/或用于监控头显的#10位置、方向和移动的其他装置，以及卫星导航系统电(如全球定位系统电路)等。

　　例如，使用传感器#70，控制电路#50可以监控用户头部相对于周围环境的当前方向。另外，还可以使用传感器监控用户头部的移动，如向左/向右移动以跟踪屏幕上的物体或查看其他真实世界的物体。

　　在专利图2中，支撑结构#16可以配置成一副眼镜框架(如左右镜腿和其他框架构件)，也可以配置成头显形式，或者配置成护目镜，又或者其他头戴式形式。

　　光学系统可以配置为在不同的图像平面#94中显示来自显示器#26的不同图像。例如，与用户#90不同的相应距离处的虚拟图像位置。这允许远距离物体(如景观中的山峰)可以呈现在远处的图像平面中(参见如远场图像平面#94D)，并且允许近距离物体(如用户视野中的人脸)在近距离图像平面中呈现(参见近场图像平面#94N)，从而为用户提供三维图像内容。然而，其他对象(如虚拟对象30V)则可以呈现在中间位置的图像平面。通过在远处图像平面上显示远物，在近处图像上显示近物，系统就可以自然地为用户显示三维图像，以降低眼镜疲劳和不适感。

　　专利图2主要说明了头显的外观：

　　全息系统：苹果专利图6是一个光学系统的横截面侧视图，该系统包含波导、横向相邻(平铺)像素阵列，以及相关的全息输入耦合器和堆叠全息输出耦合器，每个耦合器都能对不同方位范围的光线做出响应，以便在头显中的多个图像平面中呈现图像。

　　可调透镜：专利图13说明了包含可调透镜、波导，以及用于在多个图像平面中呈现图像的可调透镜、输入输出耦合器。

　　传感器：苹果指出，他们的头显将包括传感器、温度传感器、触摸传感器、电容式接近传感器、基于光的接近传感器、其他接近传感器、应变仪、气体传感器、压力传感器、湿度传感器和磁传感器等。

　　音频组件：音频组件可以包括用于收集语音命令和其他音频输入的麦克风，以及用于提供音频输出的扬声器(如耳塞、骨导扬声器或用于向用户的左右耳提供声音的其他扬声器)。

　　触觉：输入输出设备可以包括触觉输出设备(如振动组件)、发光二极管和其他光源，以及其他输出组件。

　　无线通信：电路可以包括有线和无线通信电路，其支持头显与外部设备(如遥控器、操纵杆和其他输入控制器、便携式电子设备、计算机、显示器等)进行通信，并允许在头显不同位置的组件(电路)之间传输信号。

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