苹果全息成像技术专利曝光 可帮助减轻AR头盔重

苹果公司研发动向介绍：光波导与全息图像技术的创新融合助力未来增强现实头盔革新

据外媒报道的消息，苹果公司正在潜心研究光波导和全息图像传输技术，旨在减小未来的增强现实（AR）头盔的体积和重量。这一创新动态引起了业界和消费者的广泛关注。

当前市场上最常见的头盔通常采用显示器+镜头的组合方式，如图一所示的Oculus Quest头盔。这种设计虽然制造成本较低，却存在着诸多痛点。苹果在专利申请文件中指出，基于镜头的设置可能存在视野局限性，“近眼显示器产生的部分视场可能无法从单眼位置看到”。显示器远离面部的位置还可能给佩戴者的面部带来压力。

为了突破这些限制，苹果在名为“用于显示器的光学系统”的专利文件中，提出了使用波导系统将光线从光学系统传输到用户的眼睛中。这一创新设计将波导取代显示器，通过重定向的光线将图像投射到用户的眼中。这一技术革新有助于减轻头盔的重量，提高佩戴舒适度。

如图二所示，苹果的专利描述了显示单元发出的光线如何通过波导并反射到用户的眼睛上。为了优化波导系统的性能，苹果建议使用输入和输出耦合器。输入耦合器负责将光线从显示单元重定向到波导中，而输出耦合器则负责将光线推向眼睛的方向。全息光学元件，如薄全息图、体积全息图和表面浮雕光栅等，可用于生成图像。

苹果的设计还巧妙地解决了“用户视野之外的光线”问题。通过位于显示单元和输入耦合器之间的光重定向元件，苹果能够将这些光线重新定向或分配到用户的眼睛上。这一设计可以使用两个波导（每个眼睛一个），或两个输入和输出耦合器，以及一个带有全息元件的波导，以确保光线能够准确地被引导到相应的眼睛中。

关于苹果研发AR头盔或智能眼镜的传言已流传多年。除了此次曝光的专利文件外，苹果在过去也曾提交过与波导技术相关的专利申请。在今年的九月份，苹果曾提及由波导和全息元件组成的系统，利用“反射式全息组合器”将数字元素与真实世界视图结合起来。苹果对波导技术展现出浓厚兴趣，其工程师曾参观过多个AR波导供应商展台。

随着技术的不断进步，有关“Apple Glasses”智能眼镜的传闻也日益增多。传闻称，苹果正致力于推出一款内部称为“T288”的AR设备，运行公司开发的rOS操作系统，并采用8K显示器。有消息透露，该设备将采用先进的处理单元，将虚拟图像巧妙地覆盖在用户视觉中的现实世界对象上。

未来，我们期待苹果能够继续引领科技创新的潮流，为消费者带来更多前沿的产品体验。