編譯/VR陀螺

本周，美國專利商標局公布了一個與XR頭顯“場景攝像頭”有關的蘋果專利。

在這項專利中，我們能看到一個精心設計的攝像頭系統(tǒng)。這是一個明確的項目，因為蘋果指派了2個不同的團隊研究該項目。蘋果早在2020年就已經(jīng)公布了一個場景攝像頭的專利。第二項專利是由一個二級工程團隊提交的，雖然在背景上它是一個場景攝像頭，但它的標題只是“攝像頭系統(tǒng)”。蘋果在他們的文件中明確指出，“描述了可用于混合現(xiàn)實（MR）或虛擬現(xiàn)實（VR）系統(tǒng)的視頻透視頭戴式顯示器（HMD）的場景攝像頭的各種實施方案”。

在傳統(tǒng)的HMD中，一個或多個場景攝像頭可能被安裝在HMD的前面。然而，通常情況下，場景攝像頭的入射瞳孔和視點（POV）與用戶眼睛的POV有很大的偏移，因此會有不同的效果。

專利所描述的場景攝像頭配置的實施方案，通過將攝像頭的入射瞳孔移向用戶的眼睛，至少部分地糾正攝像頭的POV以匹配用戶的POV。

在一些實施方案中，HMD包括小尺寸攝像頭的二維陣列（例如，一個陣列用于左眼，第二個陣列用于右眼），這些攝像頭捕捉用戶面前的真實世界場景的各自部分的圖像。攝像頭沿球形曲線或表面定位，以便攝像頭具有不重疊的、相鄰的FOV。為了更準確地表現(xiàn)用戶的視角，攝像頭的光學器件被配置為讓陣列中的攝像頭的入射瞳孔被定位在攝像頭在圖像傳感器處形成的圖像平面后面，并在用戶的眼睛處或附近，同時攝像頭也在傳感器處形成優(yōu)化圖像。因此，每個攝像頭陣列能從與用戶各自的眼睛基本相同的角度捕捉到場景的視圖。

陣列中的每個攝像頭被配置為共同優(yōu)化用戶眼睛的入射瞳孔平面和攝像頭傳感器的圖像平面。在一些實施方案中，每個攝像頭按照從物體一側到圖像一側的順序，包括一個或多個透鏡元件的第一透鏡組、光圈擋板（例如，“針孔”光圈擋板）、包括一個或多個透鏡元件的第二透鏡組和一個傳感器。第一透鏡組中的鏡頭元件可以進行切割或“切塊”，以便攝像頭能在陣列中配合在一起，使第一透鏡組中的鏡頭之間有最小或無間隙。

圖源：patentlyapple

蘋果公司的專利圖1A說明了一個HMD，它包括一個攝像頭陣列，其入射瞳孔位于用戶的眼睛或附近；圖2說明了一個攝像頭陣列的一部分。

圖源：patentlyapple

蘋果公司的專利圖3說明了一個例子，該攝像頭的入射瞳孔在用戶的眼睛或附近，可用于圖1A和圖2所示的陣列中。

圖源：patentlyapple

蘋果公司專利圖9A和9B說明了通過降低分辨率和轉移外圍區(qū)域的攝像頭的入射瞳孔來減少攝像頭的數(shù)量。

蘋果公司的專利圖16圖示了在攝像頭陣列前面增加一個負彎月形透鏡，以增加攝像頭向外圍的FOV；圖17圖示了在攝像頭陣列前面增加一個負彎月形透鏡，以逐步抵消攝像頭向外圍的POV。

圖源：patentlyapple

蘋果公司的專利圖20A至20C以圖示方式說明了一個示例場景攝像頭，其包括一個在攝像頭前的負彎月形透鏡。

想了解更多專利細節(jié)，請查閱蘋果公司的專利申請2023018509。

來源：patentlyapple