編譯/VR陀螺
近日,美國(guó)專(zhuān)利商標(biāo)局發(fā)布了蘋(píng)果公司的一項(xiàng)專(zhuān)利申請(qǐng),該專(zhuān)利申請(qǐng)涉及一種新的投影系統(tǒng),該投影系統(tǒng)可以與臺(tái)式電腦配合使用,以展示發(fā)光的鍵盤(pán)或游戲控制器。該系統(tǒng)可以與未來(lái)的混合現(xiàn)實(shí)頭顯配合使用,以提供虛擬鍵盤(pán)或交互式游戲?qū)ο蟆4送庠撓到y(tǒng)還可用于提供交互式演示屏幕或墻的專(zhuān)業(yè)應(yīng)用程序中。
蘋(píng)果公司的專(zhuān)利引入了與新設(shè)計(jì)的交互式投影系統(tǒng)有關(guān)的一系列概念。該專(zhuān)利涵蓋了用于檢測(cè)電子設(shè)備用戶輸入的設(shè)備、系統(tǒng)和方法,其中用戶輸入是通過(guò)用戶輸入對(duì)象(例如手指或手寫(xiě)筆)對(duì)輸入表面施加的觸摸或按壓力進(jìn)行的,包括用戶輸入對(duì)象在輸入表面上的運(yùn)動(dòng),或用戶輸入對(duì)象朝向或遠(yuǎn)離輸入表面的手勢(shì)。
輸入表面可以與電子設(shè)備本身分開(kāi)。系統(tǒng)可以將鍵盤(pán)或其他輸入屏幕的圖像投影到桌面上。然后,用戶可以按壓投影圖像的位置,以輸入到與該位置圖像相關(guān)聯(lián)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。作為示例,用戶可以按下投影的“Enter”鍵以使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行動(dòng)作。
這樣的設(shè)備、系統(tǒng)和方法的優(yōu)點(diǎn)在于,可以減少相關(guān)聯(lián)的硬件組件,并擁有將圖像投影到各種表面的能力以及輕松縮放投影圖像等優(yōu)點(diǎn)。
蘋(píng)果的專(zhuān)利圖1A示出了用于將圖像投影到輸入表面上并且通過(guò)用戶與輸入表面的交互來(lái)接收用戶輸入的電子設(shè)備。
當(dāng)投影儀與用戶的計(jì)算設(shè)備(MacBook、iMac、游戲設(shè)備)進(jìn)行通信時(shí),投影系統(tǒng)(#106)可用于為用戶提供虛擬鍵盤(pán)或游戲控制器系統(tǒng)。上面的專(zhuān)利圖顯示了一個(gè)“ ENTER”按鈕,可以用手指或Apple Pencil觸摸該按鈕以激活系統(tǒng),從而允許用戶在其顯示器上顯示文件或程序。
投影的圖像#104可用作投影機(jī)的單一、主要或輔助用戶輸入機(jī)制(#106)。
在一些實(shí)施例中,從投影儀投射的光(#108)可以包括投射圖像和掃描光束。
掃描光束可以由投影儀內(nèi)的自混合干涉測(cè)量傳感器發(fā)射。自混合干涉測(cè)量傳感器可以用于檢測(cè)用戶與投影圖像的觸摸、按壓或其他交互。
掃描光束可以是激光束,并且可以是例如紅外或紫外光,以使用戶對(duì)其不可見(jiàn)。
在一些實(shí)施例中,可以使用掃描光束來(lái)檢測(cè)投影儀與輸入表面(桌子#102)之間的三維(3D)空間內(nèi)的用戶位置、手勢(shì)或動(dòng)作。手指從輸入表面抬起的檢測(cè)可以用于指示滾動(dòng)命令、縮放命令或其他命令。
從技術(shù)上講,可以將帶照明的虛擬投影鍵盤(pán)視為隱私工具。當(dāng)關(guān)閉投影儀系統(tǒng)時(shí),旁人將無(wú)法控制計(jì)算機(jī)。
投影系統(tǒng)可以具有專(zhuān)業(yè)版,其中可以用于學(xué)校或公司演示。如專(zhuān)利圖1B所示,與標(biāo)準(zhǔn)投影系統(tǒng)不同,教師可以通過(guò)觸摸、特殊的指針或Apple Pencil與圖像進(jìn)行交互。
該表面也可以是球形的。投影系統(tǒng)將首先掃描要投影圖像的表面并將其映射出來(lái),以便可以看到圖像包裹在球體或3D形狀的可見(jiàn)區(qū)域周?chē)?。從技術(shù)上講,該表面可以被設(shè)計(jì)為支持交互式墻的形狀。
在另一種配置中,Apple聲明掃描和距離檢測(cè)系統(tǒng)的各種實(shí)施例可以用作增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)或虛擬現(xiàn)實(shí)(AR / VR)設(shè)備的一部分。
例如,這樣的掃描和距離檢測(cè)系統(tǒng)可以在AR / VR系統(tǒng)的用戶頭顯上創(chuàng)建圖像,使得用戶能感知到距離用戶較遠(yuǎn)的輸入表面。
盡管不存在物理輸入表面,但是用戶可能能夠通過(guò)將手指或其他用戶輸入對(duì)象實(shí)際放置在頭顯面前(與到虛擬輸入表面的投影距離相對(duì)應(yīng))的位置上,以與系統(tǒng)進(jìn)行交互。
在蘋(píng)果的專(zhuān)利圖2A中,我們可以看到200號(hào)掃描系統(tǒng)可用于掃描輸入表面。如專(zhuān)利所指示的,可以逐行執(zhí)行掃描。
該系統(tǒng)也可以使用另一掃描模式進(jìn)行替代。系統(tǒng)可以足夠迅速地執(zhí)行掃描,以允許掃描系統(tǒng)與投影到輸入表面上的視頻圖像協(xié)同工作。
光源可以是激光發(fā)射器,發(fā)射的光束204可以是激光束。光束204可以穿過(guò)準(zhǔn)直透鏡206以增加工作距離范圍。
蘋(píng)果的專(zhuān)利圖4B示出了如何在掃描操作(#410)期間檢測(cè)諸如用戶手指(#416)或另一個(gè)用戶輸入對(duì)象(例如Apple Pencil)的居中對(duì)象。
在所示的掃描操作中,通過(guò)掃描一行(例如每次一行)并垂直步進(jìn)穿過(guò)所有行,將來(lái)自自混合式干涉測(cè)量傳感器的光束指向或穿過(guò)輸入表面(#412)。
在不存在用戶輸入對(duì)象或介入對(duì)象的情況下對(duì)視場(chǎng)的初始掃描可以允許電子設(shè)備確定輸入表面在視場(chǎng)內(nèi)的范圍。這樣的初始掃描可以提供到輸入表面位置的距離的基線。蘋(píng)果的專(zhuān)利圖6是用于獲得用戶的手指或其他用戶輸入對(duì)象的基線形貌方法600的流程圖。
美國(guó)專(zhuān)利局發(fā)布的這項(xiàng)蘋(píng)果專(zhuān)利的申請(qǐng)?zhí)枮?0200356159,該專(zhuān)利于2019年第二季度提交??紤]到這只是專(zhuān)利申請(qǐng),因此目前尚不知道這種產(chǎn)品上市的時(shí)間。
蘋(píng)果這項(xiàng)專(zhuān)利的發(fā)明者包括:
Mehmet Mutlu:顯示光學(xué)設(shè)計(jì)和架構(gòu)經(jīng)理
Fatih Cihan:高級(jí)光學(xué)硬件工程師
來(lái)源:patentlyapple
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