必威近日，美国专利商标局公布了苹果公司的一项专利申请，该专利申请涉及使用偏振光来改善Apple Vision Pro中与眼睛相关功能（例如虹膜识别）的方法和设备。该专利还提高了AR/VR/MR应用的图像质量，例如虚拟培训环境、游戏、远程控制无人机或其他机械系统、查看数字媒体内容、与互联网交互等。

　　苹果在其专利背景中指出，传统的眼部摄像头系统使用非偏振光，有几个局限性。例如，非偏振光可能会导致睫毛和眼睑的反射被捕获到图像中，这可能会使处理眼睛图像以执行虹膜识别和眼睛/注视追踪等任务变得更加困难。

　　再举一个例子，当来自照明源的闪光落入虹膜区域时，该区域可能会饱和，因此可能对虹膜识别没有用处。

　　再举一个例子，虹膜图案的对比度（虹膜不同区域之间的对比度）对于某些眼睛来说可能很低。

　　苹果的发明/授权专利纠正了上面列出的负面因素，旨在提供高质量的MR/AR/VR应用。

　　苹果专利涵盖了使用偏振红外（IR）光来改善眼睛相关功能（如虹膜识别）的方法和装置。例如，头戴式显示器（HMD）可以包括眼部摄像系统，该系统包括一个或多个红外摄像机，这些红外摄像机捕获用户眼睛的图像，这些图像经过处理以执行虹膜识别、注视追踪或其他与眼睛相关的功能。

　　在实施例中，至少一个光偏振元件可以位于用于捕获用户眼睛（或其它面部特征）图像的光路径中。在一些实施例中，用户眼睛可以被HMD的一个或多个LED发出的红外光照亮。

　　在一些具体实施方式中，至少一个LED可以是带有滤光片的LED封装，如本文所述。在一些具体实施方式中，至少一个偏振片（例如，偏振滤光片）可以位于眼部摄像机传感器处、眼部摄像机光学元件中，或者作为位于眼部摄像机和用户眼睛之间光路附加光学元件或位于附加光学元件中。

　　眼部摄像系统的实施例可以提高头戴式显示器眼睛相关功能的性能，包括但不限于虹膜识别和通过使用偏振光进行眼/注视追踪。传统的眼部摄像系统使用非偏振光，这有其局限性。例如，非偏振光可能会导致睫毛和眼睑的反射被捕获到图像中，这可能会使虹膜识别和眼睛/注视追踪更加困难。对于佩戴隐形眼镜或光滑角膜的用户，睫毛和眼睑的强烈反射可能会妨碍虹膜识别和/或眼睛/注视追踪正常工作。

　　作为另一个例子，当来自照明源（例如，来自非偏振LED）的闪光落入虹膜区域时，该区域可能会饱和，因此可能对虹膜识别没有用处。再举一个例子，虹膜图案的对比度（虹膜不同区域之间的对比度）对于某些眼睛来说可能很低。在眼睛摄像头系统中使用偏振光可以通过减少或消除反射、减少或消除闪光和/或提高虹膜区域的对比度来克服使用非偏振光的这些和其他限制。

　　苹果专利图8以图形方式示出了具有红外LED的红外眼摄像机，根据一些实施例，该红外LED可以照亮眼睛，可以处理由眼睛摄像头捕获的虹膜图像，例如执行虹膜识别以确定佩戴HMD的用户是否被授权使用HMD。由眼睛相机捕获的眼睛图像可以代替或也可以被处理必威，以确定用户相对于显示器的当前视轴和注视点。

　　苹果专利图9A和9B在示例头戴式显示器中示出了眼部摄像头系统的组件，其中眼部摄像头#940通过目镜或眼镜头#920对用户眼睛#992的反射进行成像，其中LED#900通过眼镜头照亮眼睛。

　　图13A和13B示出了根据一些实施例使用偏振光增强对比度。图13A示出了用非偏振光捕获的虹膜-瞳孔边界之间对比度较低的虹膜图像。图13B示出了用偏振光捕获的虹膜-瞳孔边界之间对比度较低的虹膜图像。