在不增大眼镜体积的前提下优化成像效果：Apple这套系统利用投影器生成图像光线，再借助波导结构将光线输送至佩戴者眼中。

应用在智能眼镜产品上时，波导结构可以直接作为镜片的组成部分，把计算机生成的画面叠加在现实环境之上。

Apple指出，近眼显示设备往往会出现机身臃肿的问题，同时画面亮度分布不均。

具体来说，当佩戴者眼球相对显示单元发生小幅移动时，光学系统可能出现画面断层，或是无法在眼盒范围内提供均匀照明。

Apple提出通过一维光瞳复制技术解决该问题，这套系统不再只依靠投影器生成单个光学光瞳，而是沿着单一轴线生成多个复制光瞳，再将光线导入波导。苹果表示，该方案能够最大限度减少画面断层，提升亮度均匀性。

这项技术对于智能眼镜有着重要的实用价值：在无需配套扩大光学硬件体积的前提下，为用户提供更大、容错性更高的可视区域。

眼盒指佩戴者眼球需要处于其中，才能完整清晰看到投影画面的区域，如果这个区域范围过小，眼镜或是眼球的轻微偏移，都会造成增强现实画面部分变暗甚至消失。

Apple明确，研发目标是在保持亮度均匀的同时，尽可能扩大眼盒覆盖范围，这份专利介绍了一维光瞳扩展器，能够沿着单一维度放大图像光线的光瞳，减少画面缝隙，改善整幅画面的亮度一致性。

这类眼镜需要可以全天佩戴，不像头戴设备那样需要精细固定位置，因此这项特性尤为关键，用户行走、说话、变换面部表情时，眼镜都会自然晃动，对眼球位置的容错能力，是核心设计要点。

其中一种实施方案是将透明基底紧贴波导放置，图像光线进入光瞳复制层后，会被重新定向，以多个不同角度输出，生成原始光学光瞳的多份复刻副本。

第二层结构再将这些复制光瞳导向输入耦合器，由耦合器把光线注入波导，光瞳复制的轴线，与图像光线后续在波导内传播的方向相互垂直。

Apple提到，新增基底的厚度可以决定各个复制光瞳之间的间距。这为光学系统增加了一项独立于波导本身的设计参数，用来调控光瞳扩展效果。

对于追求轻薄的眼镜产品而言，更重要的是Apple还描述了完全省去这块额外基底的方案，光瞳复制层可以直接集成在波导内部，利用交叉光栅将入射光线分束，投射至输入耦合器两侧的复制结构上，经过复制后的光线再沿着波导传输，抵达输出光学组件。

这种一体化方案对于下一代智能眼镜具备很高参考价值，因为每增加一层光学结构，都会带来厚度、重量以及制造难度的增加。

Apple还提出另一种值得关注的结构，光瞳复制环节直接在投影器内部完成，无需额外改造波导结构。

一块反射式显示面板可以采用微型可动镜阵列，充当光瞳扩展器。这些镜面体积极小且排布紧密，Apple称该阵列在可见光波段能够起到衍射光栅的作用，不同的衍射模式会生成沿单轴排列的独立复制光瞳，此时光线还没有进入波导。

Apple表示，在图像光线进入波导之前，生成的复制光瞳就能够减少画面断层，同时可以调整镜面间距，控制光的相位，得到想要的光瞳分布形态。

这份专利并不代表Apple已经有成型的智能眼镜产品，也没有确定Apple最终会将哪一套光学方案推向市场，但体现出，随着增强现实硬件从大型头戴设备向着普通外观眼镜演进，Apple正在攻克一个愈发关键的难题。

在保持镜片与光学引擎轻薄的同时，实现大范围内亮度稳定、观感连续的画面，是可穿戴显示设计里难以平衡的核心矛盾，Apple的方案选择只在需要拓展覆盖范围的维度上复制可用光学光瞳，以此优化这组取舍关系。

因此这项技术的价值，并不在于创造全新类型的显示器，而是让波导显示技术更适合小型眼镜设备。

对于Apple布局智能眼镜的长远目标来说，这类无需增大光学硬件、同时提升观看容错度与画面亮度的技术至关重要，能够让增强现实设备摆脱头戴设备的厚重感，更接近日常佩戴眼镜的体验。

当天早些时候，专利资讯网站Patently Apple发布了另一项已授权专利的相关报道，主题围绕下一代智能眼镜，标题为《Apple借助全新波导相位补偿技术，推进智能眼镜显示技术研发》。