近日,美国专利商标局正式授予苹果公司一项专利,该专利涉及一种适用于头显和智能眼镜的显示与视力矫正系统,该系统配备可拆卸镜头组件。该系统还允许用户在头显中佩戴自己的眼镜,而无需购买昂贵的附加处方镜片。
苹果推出了一款专为头显设备设计的可拆卸镜头组件,旨在提升定制化和视力矫正功能;支持动态镜头更换;实现与面部特征及用户偏好的兼容性。
系统组件包含:显示模块;可拆卸镜片组件;包含标准或矫正镜片元件;包含镜框及固定机构;提供磁吸与机械连接选项以确保稳固连接;镜片检测传感器:自动识别已安装镜片并相应调整系统行为。
该系统包含多种固定方式,例如:磁性连接;采用符合性环形凸起实现干涉配合;弹簧卡扣机制;连接设计可防止沿光轴或绕光轴移动,保持光学精度并最小化模糊或失真。
用户可进行特定调整:系统利用面部参考点(如眉毛或耳朵位置)将镜片组件与用户解剖结构对齐;无论镜头安装在头显还是独立眼镜框架上,均可实现舒适佩戴和优化视觉对齐;根据镜头类型和用户配置文件提供配置和兼容性指示器。
可互换使用模式:镜头设计兼容多种应用场景;可安装于头戴式显示器或眼镜框架;根据使用场景(如沉浸式显示与普通视力矫正)进行调整。
如苹果专利图4所示,镜片元件#330的功能区域可能比主镜片#316b的功能区域更小 (例如,在面积、宽度和/或高度上小于入口点 #360c 处的入口侧 #330a 上的通道位置 #360b 和/或出口点 #360d 处的出口侧 #330b 上的通道位置 #360b 的功能区域)。
参见上图18A-18C,可拆卸透镜组件#120或其变体(例如#1020、1120、1220、1120)可由用户独立于头显单元#110佩戴。例如,眼镜组件#1870包括一个眼镜框架#1880,可拆卸透镜组件可与之连接(例如,两个可拆卸透镜组件,每个眼睛一个)。也就是说,可与头戴式显示单元配合使用的可拆卸透镜组件也可与眼镜组件#1870配合使用。头戴式显示单元、眼镜框架以及可与头戴式显示单元和眼镜框架均可连接的一个或多个(例如一对)可拆卸透镜组件,可统称为显示与视力矫正系统。
在图21中,我们看到可拆卸双透镜组件#2120包括两个透镜元件#330(即每个眼睛一个)和一个与两个透镜元件连接的框架#2140(例如,包围两个透镜元件并通过桥连接)。可选提供弓形结构#2146,其可拆卸地与镜框连接以形成可佩戴于用户头部的眼镜组件#2170。镜框的鼻梁处#2144或其他部分及组件与弓形结构共同作用,通过与面部特征点(即鼻部和耳部)接触,将透镜元件置于矫正佩戴位置。
参见图22A-22C,眼镜组件#2270可与可重新配置的头戴式显示单元#2210连接,使用户能够通过眼镜组件查看环境或图形内容。 在抬起位置(如图22B所示),底座2212位于用户眼睛10上方且不遮挡其视线,而矫正镜片元件#2230仍保持在用户眼睛10前方(即用户通过矫正镜片观察环境)。