蘋果新專利構(gòu)件 可用于轉(zhuǎn)換AR/VR顯示狀態(tài)的頭戴式設(shè)備

今天，美國專利商標(biāo)局發(fā)布了蘋果公司的兩項(xiàng)專利申請(qǐng)，均涉及其未來的混合現(xiàn)實(shí)頭戴式設(shè)備。在第一項(xiàng)專利中，蘋果公司發(fā)明了一種透明的構(gòu)件，該構(gòu)件位于頭顯的表面，當(dāng)該構(gòu)件呈黑暗狀態(tài)時(shí)可用于觀看游戲等內(nèi)容，當(dāng)構(gòu)件呈透明清晰狀態(tài)時(shí)，允許用戶查看增強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)世界中的環(huán)境。

蘋果公司指出，將光學(xué)傳感器集成到諸如頭戴式設(shè)備（HMD）的電子設(shè)備中可能會(huì)帶來挑戰(zhàn)。如果不小心，來自發(fā)光裝置的雜散光會(huì)為光檢測裝置產(chǎn)生干擾。這會(huì)對(duì)光學(xué)傳感器的精度產(chǎn)生不利影響。

蘋果的發(fā)明涉及一種頭戴式設(shè)備，其可以具有由頭戴式支撐結(jié)構(gòu)支撐的透明構(gòu)件。透明構(gòu)件可以覆蓋頭戴式設(shè)備的前半部分并可以與眼罩部分重疊，在眼罩部分中用戶的眼睛可以從電子設(shè)備中的顯示器接收?qǐng)D像。

傳感器可用于對(duì)頭戴式設(shè)備的用戶周圍的環(huán)境進(jìn)行測量。在某些配置中，顯示的圖像可能會(huì)覆蓋在真實(shí)世界的圖像之上。透明部分也可以合并到手持設(shè)備和其他設(shè)備中。

用于頭戴式設(shè)備或其他設(shè)備的透明構(gòu)件可以由聚合物或其他材料形成。諸如ToF傳感器和其他光學(xué)傳感器可以具有發(fā)光組件和光檢測組件。

光學(xué)傳感器可以被配置為通過透明構(gòu)件進(jìn)行操作。例如，發(fā)光組件可以通過透明構(gòu)件發(fā)光，并且光檢測組件可以檢測已經(jīng)穿過透明構(gòu)件的光。

雜散光阻擋結(jié)構(gòu)可以由透明構(gòu)件中的突起或凹陷形成。雜散光阻擋結(jié)構(gòu)可以被配置為阻擋橫向穿過聚合物層的內(nèi)部傳播的雜散光。這避免了從發(fā)光裝置發(fā)射并耦合到聚合物層內(nèi)部的雜散光被光檢測裝置接收。

例如，沿著頭戴式設(shè)備正面的聚合物層的中心向下延伸的細(xì)長條狀雜散光阻擋結(jié)構(gòu)可以防止分別位于相對(duì)的第一ToF傳感器和第二ToF傳感器之間的雜散光干擾側(cè)面的雜散光阻擋結(jié)構(gòu)。

圖3是構(gòu)件30的前視圖，其中設(shè)備10包括諸如組件52的光學(xué)組件。HMD設(shè)備中可以有任何合適數(shù)量的組件＃52，從1個(gè)到不超過25個(gè)。

參照上面的圖3，示例性雜散光阻擋結(jié)構(gòu)＃54可以被放置在構(gòu)件30中側(cè)向圍繞一些或全部發(fā)光組件，側(cè)向圍繞一些或全部光檢測組件，或以其他方式介入發(fā)光組件和光檢測組件之間的位置處。

當(dāng)將結(jié)構(gòu)＃54結(jié)合到透明構(gòu)件＃30中時(shí)，來自發(fā)光器件的雜散光在干擾光檢測部件進(jìn)行測量之前被阻擋（例如，重定向或吸收），從而增強(qiáng)了傳感器性能。

當(dāng)用戶不查看內(nèi)容（游戲，3D內(nèi)容）時(shí)，透明構(gòu)件可能會(huì)很清晰，從而允許用戶查看他們所處的實(shí)際環(huán)境。

在VR布置中，HMD可以包括透鏡或其他光學(xué)系統(tǒng)部件以及顯示器，以向用戶提供虛擬內(nèi)容（例如，靜止或運(yùn)動(dòng)圖像，諸如計(jì)算機(jī)生成的內(nèi)容等）。

在AR布置中，前向照相機(jī)（例如，由外殼或構(gòu)件＃30支撐的照相機(jī)）可以收集現(xiàn)實(shí)世界的圖像以呈現(xiàn)在用戶的顯示器上。

美國專利局今天發(fā)布的這項(xiàng)Apple專利申請(qǐng)已于2019年第二季度提交?？紤]到這是專利申請(qǐng)，目前尚不知道這種產(chǎn)品上市的具體時(shí)間。

蘋果此項(xiàng)專利的發(fā)明人包括James Wilson（高級(jí)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師）和Anna Mirabella（產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程計(jì)劃經(jīng)理）。