專利：Facebook用混合型菲涅爾透鏡提高FOV降低光學偽影

來源：映維網?作者?廣州客

在2018年11月，美國專利商標局公布了一份於2016年9月提交的Facebook專利。名為「Hybrid Fresnel Lens With Reduced Artifacts」的授權專利主要描述了一種旨在減少視覺偽影的混合型菲涅爾透鏡。

延伸閱讀：Facebook新專利設計混合型菲涅爾透鏡解決視覺偽影

現在，美國專利商標局又公布了一份與「Hybrid Fresnel Lens With Reduced Artifacts」相關的授權專利：「Hybrid Fresnel Lens With Increased Field Of View」。有趣的是，兩份專利都是在2016年9月提交。

菲涅爾透鏡非常適合減輕重量。它們能夠提供大光圈和短焦距，為透鏡帶來與傳統透鏡設計相當的功率，但重量可以更輕。但對於傳統的菲涅爾透鏡而言，與菲涅爾結構相關的衍射和其他偽影限制了它們在成像應用中的使用。

Facebook希望通過一種混合型菲涅爾透鏡設計來解決相關問題。專利文件中概述道：「專利描述了由第一透鏡表面和與第一透鏡表面相對的第二透鏡表面限定的透鏡。透鏡包括第一部分；與第一部分不同並位於第一部分周圍的第二部分。用於透鏡第一部分的第一透鏡表面由菲涅爾表面輪廓限定。用於透鏡第一部分的第二透鏡表面由光滑表面輪廓限定。用於透鏡第二部分的第一透鏡表面由菲涅爾表面輪廓限定。用於透鏡第二部分的第二透鏡表面由菲涅爾表面輪廓限定。」

相關專利：Hybrid Fresnel Lens With Increased Field Of View

這家公司指出，這種混合型菲涅爾設計可以實現「既輕又緊湊的透鏡」，同時能夠提供「更大的視場和較少的光學偽影」。

值得一提的是，美國專利商標局公布了另一份與菲涅爾透鏡相關的Facebook專利。

實際上，名為「Fresnel Lens With Dynamic Draft For Variable Gaze」的專利與前面所述的專利密切相關。

菲涅爾透鏡循環同心稜鏡折射結構，而稜鏡的表面結構設計是為了能夠折射光線。通過將傳統透鏡的曲面變成近平面，菲涅爾透鏡的厚度能夠大大降低。

同心稜鏡折射表面結構為傾斜面（Slope） 和干擾面（Draft）。傾斜面接近於傳統非球面透鏡的曲面。理論上，所有反射應該發生在傾斜面上。為了使透鏡厚度變薄，相鄰工作面之間的干擾面有必要設計成不相等高度，從而將曲面變成平面。

「Fresnel Lens With Dynamic Draft For Variable Gaze」這份專利主要描述了包含動態干擾面的混合型菲涅爾透鏡。

相關專利：Fresnel Lens With Dynamic Draft For Variable Gaze

Facebook寫道：「專利描述的透鏡配置為將第一介質中的光線傳輸到第一參考光瞳。所述透鏡包括具有多個菲涅耳結構的光學透明基板。所述基板具有第一透鏡表面和與第一透鏡表面相對的第二透鏡表面。第一透鏡表面包括多個菲涅耳結構。多個菲涅耳結構包括斜面和干擾面。干擾面的特徵在於干擾角度，所述干擾角度基於相應菲涅耳結構與透鏡參考軸線的距離。」

這家公司進一步舉例道，頭顯包括電子顯示器，一個或多個處理器，眼動追蹤模塊，調整模塊，一個或多個定位器，一個或多個位置感測器，一個或多個位置攝像頭，存儲器，以及慣性測量單元等。

調整模塊可以平移和/或旋轉一個或多個顯示元件，動態地調整透鏡陣列中的一個或多個有源透鏡的曲率和/或屈光力，或其某種組合。通過利用包含動態干擾面的菲涅爾結構， 頭顯能夠減少與各種注視點相關的光學偽影。

名為「Fresnel Lens With Dynamic Draft For Variable Gaze」的Facebook授權專利最初於2017年5月提交，並在日前正式由美國專利商標局公布。

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