Бюро по патентам и товарным знакам США опубликовало целую серию недавно выданных компании Apple патентов. В одном из них описываются очки дополненной реальности с прямым проецированием изображения на сетчатку и динамической сменой фокусного расстояния. Ранее информация об этом патенте не публиковалась.
Apple пишет, что обычные системы виртуальной и дополненной реальности могут страдать от возникающего в зрительном аппарате человека конфликта сигналов вергенции и аккомодации. Человеческий мозг для измерения расстояния обычно использует два сигнала: аккомодацию (фокус глаз) и вергенцию (положение зрачков относительно друг друга для фокусировки на объекте при стереоскопическом зрении). В системах с технологиями отображения DLP, LCD и LCoS обычно используют отдельные дисплеи для каждого глаза, а также оптику, позволяющую пользователю сфокусировать глаза на большом расстоянии во время просмотра изображений для левого и правого глаза.
Чтобы создать 3D-эффект, объекты на разных глубинах или расстояниях смещаются на дисплеях влево или вправо в зависимости от триангуляции расстояния, причём близкие объекты смещаются больше, чем далёкие. Эффект это создаёт, но в реальности объекты находятся на дисплее у глаз. Глаза пытаются сфокусироваться на виртуальном объекте, происходит конфликт информации из разных источников, который вызывает неправильную фокусировку, а далее — головокружение, перенапряжение, головные боли и тошноту.
Такие проблемы несовместимы с политикой развития Apple в иммерсивной сфере. Они мешают получать удовольствие от использования устройств и контента.
Описываемый патент охватывает способы и устройства для обеспечения динамического фокусирования для систем виртуальной и/или дополненной реальности с прямым проецированием на сетчатку. Проекционная система позволяет динамически воздействовать на отдельные пиксели при передаче изображения пользователю, попиксельно формируя изображение в глазу так, что конфликт вергенции и аккомодации не возникает. Это происходит динамически, и проекторы с нужной скоростью обновления кадров могут показывать без ущерба пользователю подвижные объекты.
Проекторы могут базироваться на вертикально-излучающих лазерах (VCSEL) или светодиодах, которые можно организовать в группы для излучения с разным расстоянием фокусировки. Для фокусировки световых лучей могут использоваться разные оптические или механические методы. Например, в некоторых вариантах матрица фокусирующих микролинз может быть расположена перед светоизлучающим устройством с микролинзой или несколькими микролинзами, если излучатели объединены в группы.
Патент 10 681 328 был подан в 4 квартале 2019 года. Автором оказался Александр Шпунт (Alexander Shpunt), пришедший в Apple после поглощения израильской компании PrimeSense, разработки которой легли в основу массива камер TrueDepth.
Детально с патентом вы можете ознакомиться в PDF.
Не пропускайте важнейшие новости о дополненной, смешанной и виртуальной реальности — подписывайтесь на Голографику в Telegram, ВК, Twitter и Facebook!
Далее: Facebook судится за торговую марку Oculus в России
