苹果新专利：可将图像直接投射至用户视网膜|专利|光学|投影仪|视网膜

今天，美国专利商标局正式授予苹果公司一项专利，该专利涉及一种带有动态聚焦3D显示器的混合现实头显。传统的VR系统是将左右图像投射到屏幕上，再由用户观看，而苹果公司的新方法是使用直接视网膜投影仪系统，将图像逐像素地直接扫描到用户的视网膜上。

总的来说，苹果公司表示，他们的发明涵盖了一种直接视网膜投影仪系统，为虚拟现实（VR）和/或增强现实（AR）提供动态聚焦。直接视网膜投影仪系统将图像逐个像素直接扫描到用户的视网膜上。这允许单个像素在图像被扫描到用户的视网膜时受到动态的光学影响。

所描述的动态聚焦部件和技术可用于直接视网膜投影仪系统，在图像被扫描到用户的眼睛时，动态和正确地聚焦VR图像中的每个像素。这使得打算在场景中以不同距离出现的物体、表面等能够以正确的深度投射到用户的眼睛。

此外，在一个立体系统中，显示给用户的图像可能会欺骗眼睛，让用户以为图像是在较远的距离上聚焦，但实际上图像是在较近的距离上显示。换句话说，眼睛可能试图聚焦在与投影图像的焦点深度不同的图像平面或焦点深度，从而导致眼睛疲劳和/或增加精神压力。

会聚-调节不匹配问题是不可取的，这可能会分散用户的注意力，或以其他方式减损他们对虚拟现实或增强现实环境的享受和耐力水平（即容忍度）。苹果公司的发明就是要克服这个问题。

苹果在专利中描述了用于直接视网膜投影仪系统的动态聚焦组件和技术的实施方案，例如，可以解决AR和VR系统中的会聚-调节冲突。

动态聚焦组件和技术的实施方案可用于直接视网膜投影仪系统，以便在图像被扫描到用户的眼睛时正确聚焦VR图像中的每个像素。

专利还描述了一个VR或AR头显系统，它可以包括或实现直接视网膜投影仪系统中的动态聚焦组件和技术。

人脑通常使用两个线索来衡量距离：适应（即眼睛聚焦）和眼睛会聚（即两眼之间的立体透视差异）。传统的近眼VR系统，如DLP（数字光处理）、LCD（液晶显示器）和LCoS（硅上液晶）技术的VR系统，通常为每只眼睛使用单独的屏幕来投射用于左眼和右眼的图像，以及允许用户在观看左眼和右眼图像时将眼睛集中在远处的光学元件。

为了创造三维效果，两幅图像中不同深度或距离的物体会作为三角距离的函数向左或向右移动，较近的物体要比较远的物体移动更多。

传统的VR系统将左右两幅图像投射到屏幕上，由用户观看，而苹果公司的新方法是使用直接视网膜投影仪系统，将图像逐像素扫描到受试者的视网膜上。

直接视网膜投影仪系统的这一方面允许单个像素在图像被扫描到用户的视网膜时受到动态的光学影响。这使得打算出现在场景中不同深度的内容（物体、表面等）能够以正确的深度投射到用户的眼中。

苹果公司的专利图14是一个VR/AR设备框架的逻辑框图；图15是一个向主体提供AR的设备的逻辑框图。