苹果专利透露其AR/VR头显可采用Pancake折叠光学系统

发布时间：2025-11-05 12:17:10 来源：创站工坊 作者：人工智能

美国专利商标局日前公布了一份名为“Optical system for head-mounted display”的苹果苹果专利申请。所述发明主要描述了一种用于头戴式显示器的专利e折光学系统。具体地，透露R头统发明主要介绍了光学系统的显可学系元件构成。

专利指出，采用头戴式显示器可以包括显示系统和光学系统。叠光显示系统和光学系统可以由穿戴在用户头部的苹果外壳支撑。头戴式显示器可以利用显示系统和光学系统向用户呈现图像。专利e折

显示系统可具有产生与图像相关联的透露R头统图像光的像素阵列。显示系统同时可以具有线偏振器和四分之一波片。显可学系来自像素阵列的采用图像光通过线偏振器，并在通过线偏振器之后通过四分之一波片。叠光

光学系统可以是苹果折反射光学系统，并具有一个或多个由透明材料（如玻璃或塑料）形成的专利e折透镜元件。透镜元件可以包括平凸透镜元件和平凹透镜元件。透露R头统平凸透镜元件可以具有凸面和相对的平面。平凹透镜元件可以具有凹面和面对凸透镜元件平面的相对平面。

苹果进一步写道，可在平凸透镜元件的凸面形成部分反射镜。反射偏振器可以形成在平凸透镜的平面之上或平凹透镜的凹面之上。站群服务器额外的四分之一波片则可位于反射偏振器和部分反射镜之间。

图2是苹果头显的横截面侧视图。其中，光学系统#20和显示系统#40可以由诸如头显/眼镜#10的外壳#12支撑。外壳#12可以具有一副眼镜的框架形状，或可以具有头盔形状，或可以具有一副护目镜的形状等等。

外壳#12可由塑料、金属、纤维复合材料（例如碳纤维材料、木材和其他天然材料）、玻璃、其他材料和/或其中两种或多种材料的组合形成。

输入输出组件#44和控制电路#42可以安装在具有外壳#12之中，并通过电缆、无线连接或其他信号路径耦合到头显/眼镜#10。

显示系统#40可以包括图像源，例如像素阵列#14。像素阵列#14可包括发射图像光的像素二维阵列P，而诸如线偏振器#16的偏振器可放置在像素阵列#14的前面，从而提供偏振光图像光。线性偏振器#16可以具有与图2中的X轴对齐的源码下载通过轴。显示系统#40同时可以包括波片，例如四分之一波片#18，以提供圆偏振光图像光。四分之一波片#的快轴可以与线性偏振器#16的通过轴成45度对齐。四分之一波片#18可以安装在偏振器#16的前面（偏振器#16和光学系统#20之间）。

以图像光线#R1为例。当图像光线#R1离开显示器#14并通过线性偏振器16时，光线#R1变成线性偏振。光线#R1通过偏振器#16后再通过四分之一波片#18。当光线#R1通过四分之一波片#18时，光线R1变成圆极化。

光学系统#20可以包括透镜元件，例如透镜元件#26和#32。透镜元件#26可以是具有面向显示系统#40的凸面的平凸透镜（透镜元件）。可选透镜元件#32可以是具有面向用户（眼睛#46）凹面#S3的平凹透镜（透镜元件）。

可在透镜元件#26的凸面形成诸如部分反射镜#22的部分反射镜。当圆偏振光#R1照射部分反射镜#22时，光线#R1将通过部分反射镜#22而成为强度降低的光线#R2。光线#R2将被透镜元件#26的凸面S1的形状折射（部分聚焦）。服务器托管

射线R2为圆极化。诸如四分之一波片#28的第二四分之一波片可以包括在光学系统#20中，以将光线#R2的圆偏振转换为线偏振。例如，四分之一波片#28可以将圆偏振光线#R2转换成具有与图2的Y轴对齐的线偏振光线#R3。

可在四分之一波片#28附近形成反射偏振器#30。在一个说明性配置中，反射偏振器#30和四分之一波片#28是平面层，并且可以形成在透镜元件#26的平面上。反射偏振器#30可以具有正交的反射和通过轴。平行于反射偏振器#30的反射轴偏振的光将被反射偏振器#30反射。在图2的说明性布置中，反射偏振器#30具有与Y轴对准的反射轴，所以光线#R3将反射为反射光线#R4。

反射光线#R4具有与Y轴对齐的线性偏振。反射光线#R4通过四分之一波片#28后，线偏振转变为圆偏振，即变成圆偏振反射光线#R5。

圆偏振光线R5穿过透镜元件#26，并且光线一部分将被部分反射镜#22在Z方向上反射为反射光线#R6。反射光线R6为圆极化。在穿过透镜元件#26和四分之一波片#28后，光线R6将变为线偏振，即光线#R7，其中光线#R7的线偏振与图2的X轴对齐，X轴平行于反射偏振器#30的通过轴。

以这种方式，光线#R7将穿过反射偏振器#30以向用户提供可视图像。

名为“Optical system for head-mounted display”的苹果专利申请最初在2021年1月提交，并在日前由美国专利商标局公布。

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