編譯/VR陀螺
近日,美國專利商標局公布了一項來自蘋果公司的延續(xù)專利,該專利涉及一種混合現(xiàn)實頭顯,其中包括一個 "場景相機",它是全息視網(wǎng)膜投影儀系統(tǒng)的一部分,旨在將現(xiàn)實世界和增強現(xiàn)實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)實系統(tǒng)的模擬環(huán)境和/或混合現(xiàn)實系統(tǒng)的混合環(huán)境,為多種應用提供互動的用戶體驗,例如將虛擬內(nèi)容添加到觀看者環(huán)境的實時視圖中的應用、生成3D虛擬世界的應用、與虛擬訓練環(huán)境互動、游戲、遠程控制無人機或其他機械系統(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,或類似應用。
在一些實施方案中,還可以對圖像進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)實混合視圖中的適當位置。
為了更準確地表現(xiàn)用戶的視角,場景相機位于MR頭顯的側(cè)面,并面向透鏡的內(nèi)表面。
透鏡包括一個記錄有一個或多個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說明了一個混合現(xiàn)實(MR)系統(tǒng),該系統(tǒng)包括一個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MR系統(tǒng)的例子,其中光引擎和場景相機包含在一個機身上。
蘋果公司這項 "場景相機"的專利實際上是一項專利更新,但卻引起了人們的極大興趣,因為從首席執(zhí)行官Tim Cook開始,蘋果公司的高層管理人員認為增強現(xiàn)實技術(shù)將成為計算機領(lǐng)域下一個偉大的事物之一。因此,即使它是一個專利更新,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項專利權(quán)利要求,并用20項新的專利權(quán)利要求取代它們。
專利權(quán)是每項專利的核心,它可以保護發(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隊認為,這項新的重要專利需要以不同的方式呈現(xiàn)。以下是這項專利的幾項新專利權(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,因為它必須從發(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。以下是前四項新的專利要求。
專利權(quán)利要求21:"一個系統(tǒng),包括:一個頭顯,頭顯中包括一個透鏡,在透鏡的至少一個表面上或嵌入透鏡的至少一個表面上有多個全息介質(zhì)層;一個場景相機,位于頭顯的一側(cè),面向透鏡的內(nèi)表面;以及一個光引擎;其中全息介質(zhì)層中至少有一個記錄有透射全息圖,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,以便場景相機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對點投影全息圖;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)實視圖中的適當位置。“
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,將來自真實環(huán)境中場景的一部分波長的直射光衍射到一個場景相機上,由該場景相機捕獲該場景的圖像;至少部分地基于由該場景相機捕獲的場景圖像產(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的位置,以形成混合現(xiàn)實視圖,該視圖包括適當?shù)胤胖迷谟脩敉ㄟ^透鏡觀看的真實環(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(MR)系統(tǒng)的光學部件,包括:一個透鏡,在該透鏡的至少一個表面上或嵌入該透鏡的多個全息介質(zhì)層,其中該多個層包括,至少一個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,以便場景相機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;以及至少一個記錄有點對點投影全息圖的層,該層將從光引擎接收的光束重定向到與用戶眼睛對應的位置。 "
要查看其他16項專利權(quán)利要求,可查看蘋果公司的延續(xù)專利20210208405。
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