蘋果MR新專利曝光：全息系統，可調波導設計，支援Siri
上個月，曾報道過蘋果收購專注開發用全息技術和光波導的Akonia公司，而近日外媒曝光了一份蘋果在歐洲申請的新專利，專利檔案涉及了支援MR和全息內容的頭顯系統以及支援的裝置(行動式移動裝置、可穿戴式裝置、用於汽車的導航投影機或者電視、投影儀)等內容。蘋果在專利中稱，頭顯支援Siri控制等功能、其透鏡還可調焦。
(圖片來源於蘋果2013年曝光的頭顯技術專利)
據瞭解，蘋果在專利中描述的頭顯技術包括顯示系統和光學系統，顯示系統生成影象，光學系統將使用一個或以上的光波導和輸入/輸出與耦合器來顯示上述影象。
蘋果的這款顯示系統可能將使用包括液晶覆矽(LCoS)等一個或以上的畫素陣列，另外光學系統顯示影象過程可能是，輸入耦合系統將顯示系統生成的影象耦合到一個或以上的光波導中，然後輸出耦合系統將光波導中的影象轉換出去。
此外，光學系統中的輸入/輸出耦合器可能會以單一、堆疊和瓦片陣列的形式組合，耦合器可能會使用平面體積全息光纖或其他光學耦合器，用於將光在纖長的光波導中進行輸入和輸出的轉換。
專利檔案中還提到了光波導複用、偏振複用、時分(多路)複用、為影象訊號設定不同角定位範圍的角度複用等複用技術，和/或者透鏡調焦技術，用於將影象在多個平面呈現給使用者。
FIG.1：頭顯技術的示意圖
#10頭戴顯示器中可能會使用#52輸入-輸出電路，用於幫助頭戴顯示器接受外接裝置的資料(比如：PC、手持移動裝置或者膝上型電腦)，還可以幫助使用者在頭戴顯示器中輸入資訊。#52中的輸出元件也許可以將資料傳輸到外接電子裝置中。
#52電路中的等其他裝置可能會被設定在使用者眼前，用於眼球追蹤。#70感測器系統中可能包括位置和動作追蹤(比如：指南針、陀螺儀、加速表和/或等用於追蹤位置、方向和頭顯活動的裝置、GPS等衛星定位系統等等)。
使用#70感測器，#50控制電路能夠監控使用者頭部在周邊環境中的相對方向，使用者頭部的運動(比如頭部向左和/或向右檢視螢幕上的物體和/或周圍環境)也可能會被感測器捕捉。
FIG.2(俯檢視)中的#16支援部件可能會被做成鏡框，或者頭盔、護目鏡等頭戴裝置。另外，這款頭顯中的光學系統可能將會在不同影象平面(#94)顯示#26螢幕中的影象(一次來區分與#90使用者相對距離不同的虛擬影象)，遠處的物體(比如風景中的山峰)就可以在較遠的影象平面#94D中顯示，近處的物體(比如使用者視場角中出現的人臉)可以在較近的影象平面#94N顯示，為使用者呈現更立體的畫面。其他虛擬物體，比如#30V，也許可以在中間的影象平面#94-I顯示，這樣的顯示技術會減少使用者的視覺疲勞與不適感。
以下是專利檔案中對一些技術的詳細解釋：
全息系統：下方FIG.6圖片展示了光學系統的側檢視，其中包括光波導、鋪瓦式畫素陣列和關聯的全息輸入耦合器和堆疊式的全息輸出耦合器，這三個組成部分都會對不同方位角範圍的光線做出反應，將影象訊號在頭顯中的多個影象平面展示。
可調焦透鏡：下方的FIG.13是光學系統的圖解，其中包括可調焦透鏡、光波導、輸入和輸出耦合器。
感測技術：蘋果在專利檔案中指出這款頭戴顯示器將會使用力量、溫度、觸覺感測技術，還有電容、光線等距離感測技術和應變片、氣敏元件、壓力、溫度和電磁等感測技術。
音訊元件：音訊元件可能會包括接收語音指令的麥克風等語音輸入硬體，還有輸出音訊的揚聲器(比如入式耳機、骨傳導揚聲器等)。
體感技術：輸入-輸出裝置可能會包括體感輸出裝置(比如振動元件)、發光二極體等光學元件，以及一些其他的輸出元件。
無線傳輸：電路元件中可能會包括有線和無線的傳輸電路，用於進行頭顯與外接裝置的傳輸(比如：遠端操控、搖桿等控制器、行動式電子裝置、PC、螢幕等)，還可以在頭顯不同元件之間進行訊號轉換。
據外媒表示，這項這次曝光的是蘋果的一項實用專利，也就是說主要講了這項發明的原理，並沒有提到太多外觀設計。