編譯/VR陀螺

近日，美國專利商標(biāo)局正式公布了蘋果公司新獲得的 57 項(xiàng)專利。在其中，有多項(xiàng)與 HMD 相關(guān)的專利，涵蓋光柵顯示屏、頭部和眼動(dòng)追蹤系統(tǒng)等。

具有觀眾追蹤功能的顯示器

蘋果技術(shù)開發(fā)集團(tuán)副總裁Mike Rockwell在蘋果公司 WWDC23 主題演講中介紹了 Apple Vision Pro 的細(xì)節(jié)。在一個(gè)環(huán)節(jié)中，Rockwell指出，Vision Pro 提供了高性能眼動(dòng)追蹤系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用高速攝像頭和一圈 LED，向眼睛投射不可見的光線圖案，以實(shí)現(xiàn)靈敏、直觀的輸入。它非常精準(zhǔn)，完全解放了用戶的雙手，使用戶不再需要笨拙的硬件控制器。

Rockwell接著介紹了 EyeSight，它利用獨(dú)特的弧形面板和光柵透鏡，將用戶眼睛的正確視角投射到每個(gè)注視用戶的人身上。最終效果是一個(gè) 3D 顯示屏，這使設(shè)備看起來是透明的。

蘋果新獲得的授權(quán)專利涉及一種可包括光柵顯示屏的 HMD。光柵顯示器可在像素陣列上形成光柵透鏡薄膜。光柵透鏡的配置可實(shí)現(xiàn)顯示屏的立體觀看，使觀看者能夠感知三維圖像。顯示屏可具有多個(gè)獨(dú)立可控的觀看區(qū)域。眼睛和/或頭部追蹤系統(tǒng)可使用攝像頭捕捉顯示屏觀看者的圖像。

電子設(shè)備中的控制電路可使用眼睛和/或頭部追蹤系統(tǒng)捕捉到的圖像來確定觀看者的眼睛占據(jù)了哪些觀看區(qū)域?？刂齐娐房山没蛘{(diào)暗未被觀看者眼睛占用的觀看區(qū)，以節(jié)省電能。未占用的觀看區(qū)和相鄰的占用觀看區(qū)可以顯示相同的圖像，以提高顯示屏的清晰度。

圖源：patentlyapple

蘋果專利圖 1 是具有顯示屏和眼部及頭部追蹤系統(tǒng)的 HMD 的示意圖；圖 15 是顯示操作具有顯示屏和頭部追蹤系統(tǒng)（如圖 6 的電子設(shè)備）的電子設(shè)備所涉及的說明性方法步驟的流程圖；圖 12 是說明性顯示屏的側(cè)視圖，顯示如何根據(jù)觀看者的眼部位置信息使用輔助視錐。

蘋果專利圖 6 是一個(gè)說明性電子設(shè)備的示意圖，顯示了如何利用來自眼球和/或頭部追蹤系統(tǒng) #18 的信息來控制顯示器的操作。

此外，眼部和/或頭部追蹤系統(tǒng)可稱為觀眾追蹤系統(tǒng)、頭部追蹤系統(tǒng)或追蹤系統(tǒng)，該系統(tǒng)將使用一個(gè)或多個(gè)攝像頭（如 #54 攝像頭）來捕捉顯示器前方預(yù)計(jì)會(huì)有觀眾出現(xiàn)的區(qū)域的圖像。

追蹤系統(tǒng)可以使用捕捉到的圖像來確定觀眾相對(duì)于觀看區(qū)域的位置。換句話說，追蹤系統(tǒng)可以用來確定觀看者所處的觀看區(qū)域。用戶的每只眼睛都可以與不同的觀看區(qū)域相關(guān)聯(lián)（以便用戶從顯示屏上感知3D內(nèi)容）。

根據(jù)捕捉到的圖像，追蹤系統(tǒng)可識(shí)別出與觀看者左眼相關(guān)聯(lián)的第一觀看區(qū)和與觀看者右眼相關(guān)聯(lián)的第二觀看區(qū)。追蹤系統(tǒng)可以使用1到3臺(tái)或以上的攝像頭來獲取觀眾的位置信息。追蹤系統(tǒng)中的攝像頭可以捕捉可見光和/或紅外光圖像。

想了解更多專利詳情，請查閱蘋果公司的授權(quán)專利 11750795。

具有光學(xué)元件保護(hù)功能的電子設(shè)備

蘋果在其專利中指出，頭戴式設(shè)備可具有一個(gè)頭戴式外殼。頭戴式外殼可具有面向后方的顯示屏，為用戶顯示圖像。當(dāng)用戶佩戴頭戴式設(shè)備時(shí)，可從眼盒觀看圖像。頭戴式外殼的正面可安裝可公開查看的前置顯示屏。顯示屏覆蓋層可重疊與正面顯示屏相關(guān)的像素陣列。

顯示屏覆蓋層的非活動(dòng)邊界區(qū)域可與光學(xué)元件重疊。快門系統(tǒng)可設(shè)置在顯示屏覆蓋層和光學(xué)元件之間，以選擇性地阻擋光線。致動(dòng)器可移動(dòng)快門部件或其他可移動(dòng)部件，以覆蓋或遮蓋光學(xué)元件。可移動(dòng)蓋板可用于保護(hù)顯示屏蓋板層，并可在不同區(qū)域設(shè)置具有不同光學(xué)特性的部分。如需了解更多信息，請查閱蘋果的授權(quán)專利 11747632。

用于渲染新穎視點(diǎn)的合成攝像頭陣列

蘋果在該專利中表示，可使用具有合成視點(diǎn)的攝像頭圖像陣列來渲染新穎的視點(diǎn)。可通過圖像傳感器捕捉場景的不同視點(diǎn)，可確定所捕捉視點(diǎn)的深度信息，以生成一個(gè)圖像陣列，其中包括由捕捉到的視點(diǎn)和深度信息生成的合成視點(diǎn)?？梢越邮盏戒秩拘乱朁c(diǎn)的請求，然后可以使用帶有合成視點(diǎn)的圖像陣列渲染新視點(diǎn)。想了解更多專利詳情，請查看蘋果的授權(quán)專利 11748918。

來源：patentlyapple