編譯/VR陀螺

今天，美國專利商標(biāo)局正式授予蘋果一項(xiàng)與未來智能眼鏡相關(guān)的專利。更具體地說，該專利涉及使用新的變形傳感器，以確保呈現(xiàn)給用戶的AR視覺效果在跌落事件、天氣劇變等情況下保持正確對(duì)齊。

蘋果公司在專利背景中指出，頭戴式設(shè)備等電子設(shè)備的外殼被配置為佩戴在用戶的頭部。在使用頭戴式設(shè)備的過程中，設(shè)備中的組件有可能由于外殼變形而錯(cuò)位。例如，顯示組件可能會(huì)發(fā)生錯(cuò)位，這可能會(huì)對(duì)用戶觀看圖像的能力產(chǎn)生不利影響。

帶有變形傳感器的電子設(shè)備

蘋果公司獲得的這項(xiàng)專利之前從未公開過，該專利涉及一種頭戴式設(shè)備，該設(shè)備可能具有頭戴式支撐結(jié)構(gòu)，可配置為佩戴在用戶頭上。頭戴式設(shè)備的頭戴式支撐結(jié)構(gòu)可包括形成一副眼鏡的鏡橋和鏡腿，也可包括形成護(hù)目鏡或其他頭戴式設(shè)備結(jié)構(gòu)的外殼壁和其他外殼結(jié)構(gòu)。

頭戴式設(shè)備可具有立體光學(xué)組件，如左右攝像頭或左右顯示系統(tǒng)。光學(xué)組件可能具有各自的左右指向矢量。例如，攝像頭可能具有與攝像頭捕捉圖像的方向相關(guān)聯(lián)的指向矢量，而顯示系統(tǒng)可能具有與顯示系統(tǒng)發(fā)射圖像的方向相關(guān)聯(lián)的指向矢量。

左邊的攝像頭可以沿著左邊攝像頭的指向矢量捕捉圖像，右邊的攝像頭可以沿著右邊攝像頭的指向矢量捕捉圖像。左顯示系統(tǒng)可以有一個(gè)輸出耦合器或其他顯示組件，沿著左顯示系統(tǒng)的指向矢量向左眼框提供左圖像。右顯示系統(tǒng)可能具有一個(gè)輸出耦合器或其他顯示組件，可沿右側(cè)系統(tǒng)指向矢量向右側(cè)眼盒提供右側(cè)圖像。

由于將設(shè)備安裝在用戶頭部所產(chǎn)生的力、跌落事件造成的損壞、熱波動(dòng)或其他事件，支撐結(jié)構(gòu)的變形可能會(huì)導(dǎo)致攝像頭指向矢量和/或顯示系統(tǒng)指向矢量錯(cuò)位。傳感器電路（如應(yīng)變計(jì)電路）可測(cè)量指向矢量偏差。設(shè)備中的控制電路可使用傳感器測(cè)量值來補(bǔ)償指向矢量相對(duì)于彼此的方向變化。

例如，控制電路可以處理使用左右攝像頭捕獲的圖像數(shù)據(jù)，以補(bǔ)償左右攝像頭指向矢量方向相對(duì)于彼此的變化，從而生成令人滿意的立體捕獲圖像。為了補(bǔ)償左、右顯示系統(tǒng)指向矢量方向的變化，控制電路可以調(diào)整左、右顯示系統(tǒng)產(chǎn)生的圖像（例如，調(diào)整摳像、裁剪圖像和/或調(diào)整其他圖像屬性）。這樣，左側(cè)和右側(cè)圖像就能在用戶的視野中正確融合，不會(huì)因指向矢量不對(duì)齊而失真。

在一個(gè)示例配置中，頭戴式支持結(jié)構(gòu)的配置使左右眼框的圖像即使在頭戴式支持結(jié)構(gòu)的側(cè)面部分變形的情況下也能令人滿意地相互對(duì)齊。

圖源：patentlyapple

蘋果公司的專利圖 1 展示了一副智能眼鏡。顯示系統(tǒng) #14 可以是不透明的，也可以是透明的。在操作過程中，顯示系統(tǒng)可用于為用戶顯示圖像。例如，圖像可以包括包含文本的計(jì)算機(jī)生成的圖像、計(jì)算機(jī)生成的物體以及其他虛擬圖像內(nèi)容。如果需要，設(shè)備 #10（智能眼鏡）可以配備前向攝像頭，如攝像頭 #30L 和 #30R。

可能需要對(duì)外殼（#12）進(jìn)行配置，使#12B 部分（例如一副眼鏡中的鏡橋）不會(huì)過度變形。部分 #12B 的變形可能會(huì)導(dǎo)致攝像頭和顯示器的左右指向矢量不對(duì)齊。顯示圖像的過度錯(cuò)位可能會(huì)導(dǎo)致用戶不適和立體圖像質(zhì)量不佳（例如，用戶無法輕松地將左右圖像融合為令人滿意的融合立體圖像）。未對(duì)齊的 #30L和 #30R 攝像頭可能會(huì)對(duì)立體圖像捕捉操作產(chǎn)生不利影響。

智能眼鏡可能會(huì)在以下情況下發(fā)生變形：發(fā)生意外跌落事件；暴露在較大的溫度波動(dòng)中，導(dǎo)致外殼中的不同材料發(fā)生不同程度的膨脹或接觸；眼鏡結(jié)構(gòu)因老化而膨脹/收縮；用戶在使用過程中對(duì)眼鏡施加壓力；或在其他對(duì)外殼結(jié)構(gòu)施加壓力的情況下。

解決未對(duì)齊問題的一種方法是在鏡架中制造堅(jiān)固（例如，堅(jiān)硬且不靈活）的機(jī)械結(jié)構(gòu)。然而，在不對(duì)眼鏡的重量、尺寸和舒適度造成不利影響的情況下，眼鏡的加固程度是有限度的。

為了避免制造過于沉重和笨重的支撐結(jié)構(gòu)，可以在眼鏡上安裝傳感器來監(jiān)測(cè)支撐結(jié)構(gòu)是否變形。這些傳感器可以是電傳感器、電容傳感器、電阻傳感器、磁傳感器、光學(xué)傳感器、聲傳感器和/或其他傳感器。

蘋果專利圖 2 是眼鏡的后視圖，其中有一組三個(gè)應(yīng)變片 #40，用于測(cè)量光學(xué)指向矢量偏差。應(yīng)變片可包括蜿蜒的傳感器線，其電阻隨應(yīng)變片的彎曲量而變化。

蘋果專利圖 4 是與操作眼鏡相關(guān)的說明性操作流程圖。在區(qū)塊 #46 的操作過程中，控制電路 #20 可以使用傳感器 #16 來確定眼鏡外殼的變形量。

如上圖 5 所示，是說明性頭戴式設(shè)備可能變形的部分的俯視圖。

想要了解更多專利詳情，請(qǐng)查閱蘋果公司的授權(quán)專利 11846782。

來源：patentlyapple