蘋果最新AR專利流出，欽點光波導技術

蘋果在AR領域深度布局已經不是什麼新鮮事了，庫克曾多次公開提到，AR是一項最為基礎且具有變革意義的技術，並表示將建立全球最大的AR平台。

就在今年春節前不久，庫克在接受英國媒體採訪時再次為AR站台，他說「AR是一個非常偉大的想法，就好比iPhone，我們不用考慮它是否只能為特定的一群人所使用，或是只存在於某個地方、某個行業，它服務於每一個人。對於這項技術的出現和發展我感到非常興奮，它將改變人們的生活並且非常有趣。」

一邊是庫克振振有詞地描述蘋果未來的AR世界，一邊是業界在不斷猜測其AR產品到底會以哪種形態出現。無論是像微軟頭盔式的HoloLens，還是最近被大鯊魚奧尼爾戴在頭上的Magic Leap One，從行業角度來看，作為世界上對自己產品的技術成熟度和顏值要求高到強迫症爆發的公司，蘋果能出一款怎樣的AR產品，在一定程度上意味著這個領域的走向，也將會深刻影響整個行業的發展趨勢。

眾所周知，蘋果一向對自己的新技術、新產品守口如瓶，能夠讓外界了解到的公開消息甚少，這其中，與產品形態最為相關的光學技術自然備受關注。在大家不斷的猜測中，蘋果AR產品究竟採用哪種方案，似乎已經有了答案。

我們從蘋果近期曝光的一篇名為Optical System for Displays的PCT發明專利中捕捉到了一些非常有價值的信息，加之2017年底由蘋果主要供應商之一廣達電腦透露，廣達正在為重要客戶開發基於光波導技術的AR設備，據此推測，蘋果AR核心光學技術直指光波導方案。

蘋果的AR版圖

關於這份光學顯示系統專利

專利摘要附圖FIG.2B如上，摘要部分這樣說：一個電子設備，包括一個把圖像顯示到用戶眼前的顯示系統。顯示系統包括圖像顯示單元和把光線偏折射向人眼的光學系統。這個光學系統包括一片波導上的耦入部分和耦出部分。耦入部分從圖像顯示單元將光線打入波導傳輸，耦出部分偏轉光線方向朝向用戶的眼睛。另外還有光線偏折裝置可以把超出用戶視野範圍的光線偏折朝向用戶的眼睛。

專利所用的語言通常翻譯出來都顯得生硬，但其實是專利本身對語言描述無歧義的要求所致。而這些描述用人話來講就是：我們做了一種波導方案的AR顯示模組。

進而看後面的專利說明書，還是我們常見的波導方案說明方式，區別於FIG.2B的表面工藝，FIG.2A展示的是內嵌工藝的耦入耦出分塊。圖形顯示36的畫面光線通過透鏡（組）34變換後，輸入到耦入部分30中，經過耦入部分的偏折，進而在波導片中摺疊傳播，最終經過耦出部分32的再次偏折進入人眼16.

從正面看，它是這樣的一塊鏡片：

這些其實都是我們常見的波導方案描述，但只有這些的話，專利是不具有創造性的。接下來便是蘋果在這篇專利中的創新點：在常見方案基礎上添加一定結構的波導裝置，讓經過波導的光線能更多地進入人眼，提高光線利用率：

考慮到耦出部分的光線範圍通常都大於人眼16的區域，如圖FIG.5（波導片耦出側視圖）的光線38和38』很明顯都無法進入人眼16，造成了光線的效率損失，因此便添加了另一片波導片46（FIG.6所示），專門用於把即將射出人眼可視範圍的光線44提前平移到38』的位置（FIG.6和FIG.7所示），經過平移的光線便能很容易地進入人眼16.

FIG.6 耦入部分側視圖

FIG.7 耦出部分側視圖

在常見的光波導AR技術中，我們通常會把輸出光線的範圍擴大（用專業的話講就是擴大出瞳範圍），讓用戶能在較大範圍內都很方便地觀察到鏡片所顯示的內容，但在能量上便會有一定的損失。

而蘋果的這種方法雖然可以提高顯示光能利用效率，但是縮小的出瞳更需要其他方面更多技術的支持，就比如半年前收購的SensoMotoric的眼球追蹤技術，到此我們更清楚了蘋果下的這盤大棋的路數。

但發明專利是方法的描述，具體的實現還需要工藝支持。對於光這種看得見摸不著的東西，越是輕而易舉的方法，越需要更複雜的工藝去擺布這些每秒30萬公里的不羈靈魂。

2018，一個無法停止思考的年份

技術的進步總是通過突然的重大飛躍而實現。巨頭的入場對於AR領域的初創企業來說既是挑戰，也是機遇。

葡萄酒講年份，歷史也一樣。2018將是AR極速發展也面臨重重考驗的一年，正如2007年9月，史蒂夫·喬布斯在三藩市的莫司康會展中心宣布蘋果公司重新發明了手機前不久，在離家不遠的一所學校里觀看女兒足球賽。賽事有些無聊，他從牛仔褲上面的口袋拿出了第一代iPhone手機，然後對朋友說，「這個東西幾乎要把我的公司弄破產了。這是我們做過的最困難的事。」

這針雞血已打，最後，祝大家狗年開工大吉！

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回復「蘋果光波導」獲得這篇PCT專利原文

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