編譯/VR陀螺

近日，美國(guó)專利商標(biāo)局公布了一系列與蘋果未來的混合現(xiàn)實(shí)頭顯有關(guān)的專利申請(qǐng)，每一項(xiàng)都代表了不同的技術(shù)。在其中，專利20210325678是一項(xiàng)關(guān)于帶有光學(xué)模塊的電子設(shè)備的專利。

蘋果在其專利摘要指出："頭戴式設(shè)備可以有左右兩個(gè)光學(xué)模塊，向用戶的眼睛呈現(xiàn)圖像。每個(gè)光學(xué)模塊可以有一個(gè)支撐結(jié)構(gòu)和一個(gè)與支撐結(jié)構(gòu)耦合的鏡頭和顯示屏。頭戴式設(shè)備可以有一個(gè)支持光學(xué)模塊的頭戴式外殼。"

其接著更具體地補(bǔ)充說："頭戴式設(shè)備可以有可拆卸的視力矯正鏡片，以幫助適應(yīng)需要個(gè)性化視力矯正的用戶。左邊和右邊光學(xué)模塊中的磁鐵組可被配置為吸引相應(yīng)的左右視力矯正鏡片。"

蘋果公司的專利圖1是一個(gè)帶有矯正鏡片系統(tǒng)的頭戴式設(shè)備的俯視圖。蘋果公司還指出，可能希望使用攝像頭來捕捉用戶的虹膜（或用戶眼睛的其他部分）圖像，以便進(jìn)行用戶認(rèn)證；圖2是一個(gè)說明性頭戴式設(shè)備的后視圖。

圖源：patentlyapple

蘋果公司的專利圖7是一個(gè)說明性的光學(xué)模塊的可移動(dòng)視力矯正鏡片的后視圖。

更具體地說，蘋果公司的專利圖7提出了一個(gè)視力矯正鏡片#50，它可以有一個(gè)視力矯正鏡片框架#50F和一個(gè)視力矯正鏡片元件#50L，其還可以具有一個(gè)正鏡片功率或負(fù)鏡片功率和/或可以被配置為矯正散光。

鏡片元件#50L可以由模制聚合物、玻璃或其他透明鏡片材料形成。透鏡#50可以與透鏡#30（圖1和圖2）對(duì)齊，可拆卸地連接到支撐結(jié)構(gòu)（圖1的#32）。作為一個(gè)示例，光學(xué)模塊#40的支撐結(jié)構(gòu)可以有磁性結(jié)構(gòu)（例如，磁鐵和/或鐵條或其他由磁性材料形成的部件）。相應(yīng)的磁性結(jié)構(gòu)可以包括在透鏡#50中。

該專利不僅包含了一個(gè)矯正鏡片系統(tǒng)的具體內(nèi)容，還提供了一個(gè)與CGR環(huán)境互動(dòng)相關(guān)硬件的宏大概述，該硬件不僅限于蘋果的HMD。

蘋果公司指出，有許多不同類型的電子系統(tǒng)，使人能夠感知和/或與各種CGR環(huán)境互動(dòng)。例如，頭戴式系統(tǒng)、基于投影的系統(tǒng)、平視顯示器（HUD）、具有集成顯示能力的車輛擋風(fēng)玻璃、具有集成顯示能力的窗戶、作為鏡片設(shè)計(jì)的顯示器，可以放在人的眼睛上（例如，類似于隱形眼鏡）、耳機(jī)/耳麥、揚(yáng)聲器陣列、輸入系統(tǒng)（例如，具有或不具有觸覺反饋的可穿戴或手持控制器）、智能手機(jī)、平板電腦和臺(tái)式/筆記本計(jì)算機(jī)。

在其專利的另一個(gè)部分，蘋果公司談到了正在考慮用于未來HMD的各種傳感器。輸入-輸出設(shè)備中的傳感器可包括力傳感器（如應(yīng)變片、電容式力傳感器、電阻式力傳感器等）、音頻傳感器（如麥克風(fēng)）、觸摸和/或接近傳感器（如電容式傳感器，如形成按鈕、觸控板或其他輸入設(shè)備的觸摸傳感器），以及其他傳感器。

如果需要，傳感器可以包括光學(xué)傳感器，例如發(fā)射和檢測(cè)光的光學(xué)傳感器、超聲波傳感器、光學(xué)觸摸傳感器、光學(xué)接近傳感器和/或其他類似傳感器、單色和彩色環(huán)境光傳感器、圖像傳感器、指紋傳感器、虹膜掃描傳感器、視網(wǎng)膜掃描傳感器和其他生物識(shí)別傳感器、溫度傳感器、用于測(cè)量三維非接觸手勢(shì)（"空氣手勢(shì)"）的傳感器、壓力傳感器、用于檢測(cè)位置、方向和/或運(yùn)動(dòng)的傳感器（例如加速計(jì)、磁傳感器，如羅盤傳感器、陀螺儀和/或包含部分或全部這些傳感器的慣性測(cè)量單元）。加速計(jì)可用于監(jiān)測(cè)手指何時(shí)接觸輸入表面，因此可用于收集手指按壓輸入等。

此外，未來的HMD還可能包括健康傳感器，如血氧傳感器、心率傳感器、血流傳感器和/或其他健康傳感器、射頻傳感器、深度傳感器（例如，結(jié)構(gòu)光傳感器和/或基于捕獲三維圖像的立體成像設(shè)備的深度傳感器）、光學(xué)傳感器，如收集飛行時(shí)間測(cè)量的自混合傳感器和光探測(cè)和測(cè)距（激光雷達(dá)）傳感器、濕度傳感器、水分傳感器、注視追蹤傳感器、感應(yīng)肌肉激活的肌電圖傳感器、面部傳感器和/或其他傳感器。

蘋果公司的硬件和傳感器概述涵蓋了未來蘋果HMD多代設(shè)備中可能包含的內(nèi)容，而這些內(nèi)容并不會(huì)一開始就完成出現(xiàn)在單一的HMD上。

除了這份專利20210325678外，美國(guó)專利商標(biāo)局還公布了蘋果公司另外三項(xiàng)與未來HMD設(shè)備相關(guān)的專利申請(qǐng)。

其中專利#20210325625標(biāo)題為"頭戴式設(shè)備的鏡頭安裝結(jié)構(gòu)"。蘋果公司在專利摘要中寫道："頭戴式設(shè)備可以有光學(xué)模塊，向用戶的左眼和右眼呈現(xiàn)圖像。這些光學(xué)模塊可以相互移動(dòng)，以適應(yīng)不同的用戶瞳孔間距離。每個(gè)光學(xué)模塊可以有一個(gè)鏡筒、一個(gè)與鏡筒相連的顯示器，該顯示器生成圖像，以及一個(gè)安裝在鏡筒上的透鏡，通過該透鏡，用戶可以從眼盒中看到圖像。鏡頭可以是由模制透鏡元件（如模制聚合物透鏡元件）形成的多元件鏡頭。透鏡元件可提供形成透鏡片的突起。透鏡片可具有共面的透鏡片表面，與鏡筒中相應(yīng)的共面安裝表面相匹配。在突起和/或鏡頭的其他部分上可以形成對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。"

專利申請(qǐng)#20210325631，標(biāo)題為 "具有覆蓋結(jié)構(gòu)的電子設(shè)備"。蘋果公司在專利中指出："電子設(shè)備，如頭戴式電子設(shè)備可包括用于向用戶展示圖像的顯示器。為了適應(yīng)與不同用戶相關(guān)的瞳孔間距離的變化，頭戴式設(shè)備可具有相互移動(dòng)的左眼和右眼光學(xué)模塊。為了隱藏內(nèi)部結(jié)構(gòu)，頭戴式設(shè)備的后部可以提供一個(gè)蓋子。該蓋子可以有一個(gè)與框架相連的可拉伸層，可拉伸層中的開口可與光學(xué)模塊對(duì)齊。"

專利申請(qǐng)#20210325680則是一項(xiàng)與"頭戴式電子設(shè)備"相關(guān)的專利。蘋果公司在專利摘要中寫道："一個(gè)頭戴式設(shè)備可以有一個(gè)頭戴式外殼。該外殼可包括一個(gè)具有左和右開口的底盤，這些開口與呈現(xiàn)圖像眼盒的左和右光學(xué)模塊相重疊。每個(gè)光學(xué)模塊可以有一個(gè)鏡頭和顯示器，并通過鏡頭呈現(xiàn)圖像。底盤可以有一個(gè)內(nèi)框和外框，底座的中間部分可以形成一個(gè)加硬的鼻梁結(jié)構(gòu)。機(jī)箱中的部件，如顯示器、風(fēng)扇外殼、散熱器層、光學(xué)模塊導(dǎo)桿和后蓋，可跨越機(jī)箱的寬度，并可連接到機(jī)箱的邊緣部分，從而形成箱形結(jié)構(gòu)，提供剛性支撐并有助于防止機(jī)箱變形。"

來源：patentlyapple