
苹果公布了一项尖端视线追踪系统专利,该系统专为智能眼镜、增强现实头显等头戴式设备量身打造。其核心是采用基于相位的光学相干断层扫描技术,可精准测量眼距并追踪视线方向,为可穿戴电子设备的技术发展带来重大突破。
该系统创新性地将测距仪集成至分束器中,测距仪通过激光发射红外光。分束器会将红外光分为两条路径:一条是射向眼睛的信号光,另一条是导向图像传感器的参考光。当信号光从眼睛表面反射时,会产生闪光现象;反射后的信号光与参考光进一步结合,形成干涉图样,最终被图像传感器精准捕捉。借助这一干涉图样,系统不仅能精确确定眼睛与设备的距离,还能实时检测眼睛运动的速度与加速度。
在追踪模式上,苹果的该系统同时支持独立追踪与混合追踪两种方式。其中,混合配置方案将传统基于摄像头的瞳孔追踪技术,与测距仪的距离测量功能深度结合。这种双重追踪方法大幅提升了系统的检测准确性,同时减少了对多重闪光的依赖 —— 这一设计尤为关键,因为部分用户对多重闪光的感知能力较弱,过度依赖可能影响使用体验。
从核心组件来看,该系统主要包含四大模块:
相干光源:如可发射红外光的可调谐激光器,为系统提供稳定的光源支持;
光分配组件:包括分束器与星形耦合器,负责将红外光精准分配至多个传感器;
图像传感器:配备像素阵列、相位光栅及全息光学元件,可高效捕捉并解析干涉图样;
光纤传导系统:用于引导光信号在发射孔径与传感器之间往返传输,确保光信号的稳定传递。
此外,该系统还具备动态适配功能:通过集成可调节瞳孔间距的执行器,能针对不同用户的面部结构进行个性化调整,确保光学模块始终与用户眼部保持最佳对准状态,进一步提升使用舒适度与检测精度。
在能效设计上,苹果的该方案同样亮点突出。例如,系统可使摄像头与光源长期保持低功耗待机状态,仅在检测到眼距发生变化时,才触发完全激活模式;同时,其搭载的选择性像素读取功能,能通过聚焦相关图像区域、忽略无关区域,最大限度降低设备的处理负载,实现性能与功耗的平衡。
这项专利充分体现了苹果在混合现实(MR)与增强现实(AR)领域的技术深耕,以及其致力于优化用户交互体验的决心。通过将精密光学技术与智能传感技术深度融合,该技术未来有望应用于苹果旗下各类可穿戴设备,为用户带来更具沉浸感、更快速响应的交互体验,推动AR/MR设备向更实用、更便捷的方向发展。








