近日美國專利商標(biāo)局(USPTO)正式公布了蘋果公司一系列共73項(xiàng)新專利。在其中,有一項(xiàng)為光柵顯示屏與蘋果Vision Pro相關(guān)的新授權(quán)專利。
專利簡介中指出,光柵顯示屏可以形成凹凸弧度。光柵顯示屏可具有光柵透鏡薄膜,透鏡橫跨顯示屏的長度。光柵透鏡的配置可實(shí)現(xiàn)顯示屏的立體觀看。
為使顯示屏具有更多曲率,同時(shí)確保令人滿意的立體顯示性能,顯示屏可具有立體區(qū)和非立體區(qū)。在第一和第二非立體區(qū)之間可以設(shè)置一個(gè)中央立體區(qū)。非立體區(qū)的曲率可能大于立體區(qū)。
光柵顯示屏業(yè)內(nèi)也稱光場顯示屏,是裸眼3D顯示的一項(xiàng)主流技術(shù),其工作原理為利用光的折射與反射特性,通過微小透鏡將光線聚焦到不同位置上從而形成一個(gè)復(fù)雜的光場。光場屏性能更優(yōu),其不受物理空間限制,可實(shí)現(xiàn)3米外的遠(yuǎn)距成像與超大畫幅擴(kuò)展。
光柵顯示屏一般認(rèn)為是給不適合佩戴AR/VR/MR頭顯產(chǎn)品的用戶使用,在拋棄VR/AR頭顯的同時(shí),也能看到3D全息立體影像。
不過光場顯示屏有個(gè)較大的缺點(diǎn),就是隨著人眼觀看角度的變化,畫面也隨之變化,因此為了聚焦作品中心表現(xiàn)力,一般會配合人眼追蹤系統(tǒng),把作品表現(xiàn)力中心點(diǎn)與用戶的視焦點(diǎn)進(jìn)行適時(shí)匹配,讓用戶始終能看到裸眼3D畫面表現(xiàn)意圖。
也正如此,所以裸眼3D光場顯示屏,一般都是針對個(gè)人用戶使用場景,與AR/VR/MR頭顯產(chǎn)品的使用場景高度重合,也是行業(yè)認(rèn)為是AR/VR/MR頭顯產(chǎn)品的最佳替代品。
光場顯示屏的這個(gè)特性,還在汽車駕駛座艙顯示領(lǐng)域也得到了發(fā)揮,可以讓駕駛員能聚焦顯示信息時(shí),減少對路面觀察的干擾。近期華為推出的問界汽車,就加入了光場顯示屏,以替代HUD AR顯示屏。
不過蘋果卻并不認(rèn)為光場顯示屏與AR/VR/MR頭顯是互相替代關(guān)系,反而認(rèn)為可以把光場顯示屏引入到AR/VR/MR頭顯的近眼顯示技術(shù)中來,實(shí)現(xiàn)大幅降低AR/VR/MR頭顯生產(chǎn)成本的目的。
與現(xiàn)在的AR/VR/MR頭顯高分辨率窄視場相比,裸眼3D光場顯示屏具有極大的視角,以及足夠高的亮度,唯一的劣勢,可能就是近眼顯示的像素點(diǎn)大小限制,導(dǎo)致實(shí)際觀賞分辨率不足。
光場顯示屏用在近眼顯示的另一個(gè)難題就是屏內(nèi)串?dāng)_,蘋果為防止光場顯示屏內(nèi)的串?dāng)_,在專利中為顯示屏中加入一種類似百葉窗遮擋的薄膜。百葉窗薄膜可具有多個(gè)由不透明壁分隔的透明部分。不透明壁可控制顯示屏的光線發(fā)射角度,從而減少串?dāng)_。百葉窗薄膜可以安裝在光柵透鏡薄膜和顯示面板之間。
目前蘋果的Vision Pro頭顯生產(chǎn)成本和售價(jià)都十分高昂,蘋果要推廣其空間計(jì)算平臺,也急需一種更低廉的頭顯產(chǎn)品來承載,光場顯示屏只是在普通的LCD或OLED顯示屏上面增加一層光場光柵膜和百葉窗膜,就能實(shí)現(xiàn)大視角的裸眼3D全息顯示,這對蘋果甚至整個(gè)AR/VR/MR頭顯行業(yè),都有著十分重要的意義。
此前業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)蘋果Vision Pro頭顯由于售價(jià)過高,以及Micro OLED的產(chǎn)能有限,年銷售量可能要限制在50萬臺以下。
而光場屏如果被蘋果成功應(yīng)用到Vision Pro頭顯產(chǎn)品,那么蘋果將可以從產(chǎn)能過剩的6代柔性AMOLED產(chǎn)線上,獲得足夠的產(chǎn)能供應(yīng),而且量產(chǎn)成本與半導(dǎo)體制程的Micro OLED顯示屏相比也十分低廉。