編譯/VR陀螺

近日，美國專利商標(biāo)局公布了一項(xiàng)來自蘋果公司的延續(xù)專利，該專利涉及一種混合現(xiàn)實(shí)頭顯，其中包括一個(gè) "場景相機(jī)"，它是全息視網(wǎng)膜投影儀系統(tǒng)的一部分，旨在將現(xiàn)實(shí)世界和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖像的視圖無縫地融合在一起。

蘋果公司指出，可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的模擬環(huán)境和/或混合現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的混合環(huán)境，為多種應(yīng)用提供互動的用戶體驗(yàn)，例如將虛擬內(nèi)容添加到觀看者環(huán)境的實(shí)時(shí)視圖中的應(yīng)用、生成3D虛擬世界的應(yīng)用、與虛擬訓(xùn)練環(huán)境互動、游戲、遠(yuǎn)程控制無人機(jī)或其他機(jī)械系統(tǒng)、觀看數(shù)字媒體內(nèi)容、與互聯(lián)網(wǎng)互動、探索虛擬景觀或環(huán)境，或類似應(yīng)用。

在一些實(shí)施方案中，還可以對圖像進(jìn)行分析以確定場景的深度信息。例如，從分析中獲得的信息可用于將虛擬內(nèi)容放置在視網(wǎng)膜投影儀系統(tǒng)提供的現(xiàn)實(shí)混合視圖中的適當(dāng)位置。

為了更準(zhǔn)確地表現(xiàn)用戶的視角，場景相機(jī)位于MR頭顯的側(cè)面，并面向透鏡的內(nèi)表面。

透鏡包括一個(gè)記錄有一個(gè)或多個(gè)透射全息圖的全息介質(zhì)，它將來自場景的一部分光線衍射到用戶的眼睛上。通過這種方式，場景相機(jī)可以從與用戶眼睛基本相同的角度捕捉環(huán)境的圖像。

圖源：patentlyapple

蘋果公司的專利圖1說明了一個(gè)混合現(xiàn)實(shí)（MR）系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個(gè)帶有投影全息圖的透鏡，將光束從光引擎重定向到用戶的眼睛，同時(shí)也將環(huán)境中的直接光線傳到用戶的眼睛。

蘋果公司的專利圖8說明了一個(gè)MR系統(tǒng)的例子，其中光引擎和場景相機(jī)包含在一個(gè)機(jī)身上。

蘋果公司這項(xiàng) "場景相機(jī)"的專利實(shí)際上是一項(xiàng)專利更新，但卻引起了人們的極大興趣，因?yàn)閺氖紫瘓?zhí)行官Tim Cook開始，蘋果公司的高層管理人員認(rèn)為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)將成為計(jì)算機(jī)領(lǐng)域下一個(gè)偉大的事物之一。因此，即使它是一個(gè)專利更新，也仍然包括了很多重要內(nèi)容。

盡管蘋果在2021年3月就獲得了這項(xiàng)專利，但蘋果最近公布的延續(xù)專利顯示，蘋果已經(jīng)決定完全廢除原來的20項(xiàng)專利權(quán)利要求，并用20項(xiàng)新的專利權(quán)利要求取代它們。

專利權(quán)是每項(xiàng)專利的核心，它可以保護(hù)發(fā)明不受競爭對手和專利巨頭的影響。顯然，蘋果的工程和法律團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這項(xiàng)新的重要專利需要以不同的方式呈現(xiàn)。以下是這項(xiàng)專利的幾項(xiàng)新專利權(quán)利要求。

延續(xù)專利的專利權(quán)利要求的數(shù)字順序必須是21到40，而不是1-20，因?yàn)樗仨殢陌l(fā)明首次授權(quán)的地方 "繼續(xù)"，即使之前權(quán)利要求已經(jīng)被廢止了。以下是前四項(xiàng)新的專利要求。

專利權(quán)利要求21："一個(gè)系統(tǒng)，包括：一個(gè)頭顯，頭顯中包括一個(gè)透鏡，在透鏡的至少一個(gè)表面上或嵌入透鏡的至少一個(gè)表面上有多個(gè)全息介質(zhì)層；一個(gè)場景相機(jī)，位于頭顯的一側(cè)，面向透鏡的內(nèi)表面；以及一個(gè)光引擎；其中全息介質(zhì)層中至少有一個(gè)記錄有透射全息圖，該全息圖將從場景到用戶眼睛的部分直射光衍射到場景相機(jī)，以便場景相機(jī)從與用戶眼睛通過透鏡觀看場景基本相同的角度拍攝場景。其中，全息介質(zhì)的至少一層記錄有點(diǎn)對點(diǎn)投影全息圖；其中，光引擎向投影全息圖發(fā)射光束；以及，投影全息圖將從光引擎接收的光束重定向到與用戶的眼睛相對應(yīng)的設(shè)備位置中。 "

專利權(quán)利要求28："如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中，場景相機(jī)被配置為：從與用戶的眼睛通過鏡頭觀看場景基本相同的角度捕獲場景的圖像；并將捕獲的圖像提供給頭顯的控制器；其中，控制器被配置為分析捕獲的圖像以確定關(guān)于場景的信息；并使用關(guān)于場景的確定信息將虛擬內(nèi)容置于系統(tǒng)提供的混合現(xiàn)實(shí)視圖中的適當(dāng)位置。“

專利權(quán)利要求34："一種方法，包括通過記錄在透鏡上的全息膜中的透射全息圖，將來自真實(shí)環(huán)境中場景的一部分波長的直射光衍射到一個(gè)場景相機(jī)上，由該場景相機(jī)捕獲該場景的圖像；至少部分地基于由該場景相機(jī)捕獲的場景圖像產(chǎn)生虛擬內(nèi)容。通過光引擎，將用于虛擬內(nèi)容的光束掃描到記錄在透鏡上的全息膜中的投影全息圖；以及通過投影全息圖，將光束從光引擎重定向到與用戶眼睛相對應(yīng)的位置，以形成混合現(xiàn)實(shí)視圖，該視圖包括適當(dāng)?shù)胤胖迷谟脩敉ㄟ^透鏡觀看的真實(shí)環(huán)境視圖中的虛擬內(nèi)容。 "

專利權(quán)利要求40："一種用于混合現(xiàn)實(shí)（MR）系統(tǒng)的光學(xué)部件，包括：一個(gè)透鏡，在該透鏡的至少一個(gè)表面上或嵌入該透鏡的多個(gè)全息介質(zhì)層，其中該多個(gè)層包括，至少一個(gè)記錄有透射全息圖的層，該層將從場景到用戶眼睛的部分直射光衍射到場景相機(jī)，以便場景相機(jī)從與用戶眼睛通過透鏡觀看場景基本相同的角度捕獲場景；以及至少一個(gè)記錄有點(diǎn)對點(diǎn)投影全息圖的層，該層將從光引擎接收的光束重定向到與用戶眼睛對應(yīng)的位置。 "

要查看其他16項(xiàng)專利權(quán)利要求，可查看蘋果公司的延續(xù)專利20210208405。

來源：patentlyapple