编译/VR陀螺

近日，美国专利商标局正式公布了苹果公司的一项授权专利，该专利与光学系统有关，特别是与具有高度可调镜片的设备有关。

苹果公司的这项专利涉及未来的苹果眼镜和/或具有高度可调镜片的混合现实头显。与众不同的是，该镜片系统可以容纳多个有不同视力障碍的用户，如近视、远视、老花、散光、高阶像差和/或其他视觉缺陷。这一技术领域一直是苹果公司攻克的重点，在去年，苹果公司还有四项此类专利被曝光。

眼镜可由用户佩戴，并可包括一个或多个可调镜片，每个镜片都与用户各自的眼睛对齐。例如，第一个可调镜片可以与用户的左眼对齐，第二个可调镜片可以与用户的右眼对齐。第一和第二可调镜片中的每一个都可以包括一个或多个液晶单元或其他电压调制的光学材料。每个液晶单元可以包括夹在透明基片之间的液晶材料层。控制电路可将控制信号应用于液晶池中的电极阵列，以调整液晶材料的相位分布。

在一些布置中，每个可调透镜可以包括三个或六个液晶池，每个液晶池有一个相关的电极阵列。液晶池中的电极可以沿三个不同的方向定向。如果需要，可以使用少于或多于三个方向的安排。

可调节的透镜可以是中心凹的，这样在用户视线范围内的液晶被控制为表现出与用户视线范围外的液晶不同的光功率。控制电路可以用传感器系统跟踪用户的注视点，并可以调整可调节镜片的光学不同区域的位置，使其与用户的注视点保持一致。

这种光焦度对老花眼的用户是有帮助的，老花眼是指用户的眼睛不再能够调整其焦距，使明显不同距离的物体成为焦点。

能够计算用户眼睛调节缺陷的眼镜可以通过应用不同的光功率来纠正这种缺陷。限制不同光学功率的空间范围可以减少因通过眼镜看到的世界图像的放大率变化而引起的迷惑性视觉。

此外，用户的眼睛可能表现出静态或依赖焦点的光学缺陷，被称为 "高阶像差"，一般来说不能通过任何静态处方来进行校正，但可以通过跟随用户注视点的可变相位部分来部分或完全纠正。

苹果公司的专利图1涵盖了系统#10，可以包括一个头戴式设备，如眼镜#14。眼镜可包括一个或多个光学系统，如安装在支撑结构（如支撑结构#12）中的可调透镜部件#22。

图源：patentlyapple

更具体地说，可调节镜片#22可以是纠正视力缺陷的矫正镜片。例如，眼睛#16可以有视觉缺陷，如近视、远视、老花、散光、高阶像差和/或其他视觉缺陷。矫正镜片如22号镜片可被配置为矫正这些视觉缺陷。

更重要的是，镜片可以调节以适应有不同视力缺陷的用户和/或适应不同的焦距范围。例如，22号镜片可以为具有第一处方的第一用户提供第一组光学特性，为具有第二处方的第二用户提供第二组光学特性。

眼镜可以纯粹用于视力矫正（例如，眼镜#14可以是一副眼镜），或者眼镜可以包括显示虚拟现实或增强现实内容的显示器。

在虚拟现实或增强现实系统中，可调节的镜片部件#22可用于从用户的角度在焦平面之间移动内容。

苹果公司的专利图3是一个说明性的液晶模块的截面侧视图，该模块具有第一和第二液晶层，具有反平行的液晶排列方向；下面的图6是一个说明性的可调透镜组件的俯视图，该组件具有沿第一和第二方向延伸的电极阵列；图7是一个说明性的可调透镜组件的俯视图，该组件具有沿第一、第二和第三方向延伸的电极阵列。

图源：patentlyapple

图 8是一个具有第一、第二和第三液晶单元的说明性可调节透镜的分解透视图，每个单元都有相关的电极方向；图9是一个具有第一、第二和第三液晶模块的说明性可调节透镜的分解透视图，根据一个实施例，每个模块都有相关的电极方向。

苹果公司的专利图10是一个凹型可调节透镜系统的透视图；图11是一个说明性的可调节透镜系统的俯视图，该系统具有被驱动的电极子集，以创建一个具有可变光功率的透镜片，与用户的注视点相一致。

图源：patentlyapple

欲了解更多细节，请查阅苹果公司的授权专利11,221,488。该专利列出的两位发明人包括Alexander Miles（光学科学家）和Yu Horie（高级研究科学家）。

来源：patentlyapple