編譯/VR陀螺
近日，美國專利商標局發布了蘋果公司的一項專利申請，專利涉及未來的HMD設備，該設備包括色散補償結構和用於具有全息光學元件的光學反射設備的方法，該全息光學元件具有反射投影圖像的能力並允許用戶體驗高質量的AR圖像。
全息圖可以在全息光學元件的光學介質內實現。穿過某些色散邊界的光在不同頻率上可能會出現波形分離。對於不同的頻率，一種介質的折射率與另一種介質的折射率之間的色散關係可以用於補償光學裝置中光的色散的技術。
使用色散關係的色散補償技術可以應用於確定補償某些色散邊界的色散效應的全息圖。所得的全息光學元件（HOE）可以基本上與在光學設備或特定操作環境近似（例如，在使用投影光學器件，在使用邊緣耦合的情況下，或在空氣或水之類的流體介質中）。
蘋果公司進一步指出，HMD通常使用近眼光學器件來創建「虛擬」圖像。過去，HMD面臨著各種技術限制，這些技術限制降低了圖像質量並增加了重量和尺寸。
過去的設備通常包括常規光學器件，以反射、折射或衍射光，但是設計趨於笨重。另外，常規的鏡子和光柵結構也很有局限性。
例如，常規的鏡子具有必須與表面法線重合的反射軸。傳統反射鏡的反射軸可能導致反射鏡的取向或性能欠佳。而且，常規的光柵結構通常包括與入射角或波長呈凹形的多個反射軸。
因此，在蘋果的專利中用於反射光的裝置可以包括以下特徵：其圍繞不限於表面法線的反射軸反射光，並且對於給定的入射角，其反射角在多個波長處是恆定的。裝置的實施例可以在給定波長的入射光的整個入射角範圍內具有基本恆定的反射軸（例如，反射軸的反射軸角變化小於1.0度）。
在蘋果的專利圖1中，我們能夠看到頭戴式顯示器（HMD）＃100的圖示，其中可以實現此處包含的原理。 HMD可以包括眼鏡或頭飾，其中近眼顯示器（NED）＃105可以被粘貼在用戶的眼睛前面。
NED可以包括布置在HMD的透鏡組件內或與HMD的透鏡組件結合的衍射元件部分。在一些示例中，衍射元件部分是全息光學元件（HOE），其可以包括偏斜鏡＃110。
蘋果公司進一步指出，偏斜鏡是一種反射裝置，可以在其中包括光柵介質，體積全息圖或其他光柵結構。
偏斜鏡可包括附加層，例如玻璃蓋或玻璃基板。附加層可以用於保護光柵介質免受溼氣、氧氣、反應性化學物質的汙染和損壞等。附加層也可以具有與光柵介質匹配的折射率。
蘋果的專利圖7是說明性輸入稜鏡和說明性偏光鏡的側視圖，該說明性偏光鏡具有偏斜軸隨光柵大小而變化的光柵。圖12是具有不同色散特性的不同區域的說明性輸入稜鏡的側視圖。
美國專利局發布的這款蘋果專利申請20200117003已於2019年第四季度提交。考慮到這是一項專利申請，目前尚不知道這種產品上市的時間。
這項專利背後的關鍵工程師之一是Vikrant Bhakta博士，他在蘋果從事的一些項目包括光學成像、投影顯示器、照明工程、用於3D感測和超解析度的結構化光照明、AR和VR頭戴式顯示器、計算成像、輻射度和光度建模和分析、傅立葉光學、成像和非成像光學系統設計等。
來源：patentlyapple