蘋果新專利:未來頭顯設備或帶可互換鏡頭的顯示系統

編譯/VR陀螺

1月下旬,蘋果公司以專利方式發佈了一份申請報告,標題為“蘋果公司發明詳述了用於未來的頭戴式顯示設備的處方鏡片系統”。蘋果公司的這項專利與未來的混合現實頭顯相關,該頭顯允許佩戴處方眼鏡的用戶將其帶有度數的鏡片放入頭顯中,從而無需在頭顯中額外佩戴眼鏡,避免不適感。今天,美國專利商標局發佈了蘋果公司的另一項專利申請,其中詳細介紹了未來的可更換鏡頭的頭戴式顯示器(HMD)系統以及支持該硬件的系統。

帶可互換鏡頭的顯示系統

頭戴式顯示器(HMD)是戴在用戶頭上的一種顯示設備,包括一個或多個用於向用戶顯示圖形的顯示模塊。不同的使用者可能具有不同的視力,因此需要佩戴不同的矯正眼鏡。

蘋果新專利:未來頭顯設備或帶可互換鏡頭的顯示系統

蘋果的發明涵蓋了顯示系統。在一個實施方式中,顯示系統包括顯示器,可移動透鏡組件和透鏡檢測傳感器。

可移動鏡頭能夠移動耦合到顯示器。鏡頭檢測傳感器能夠檢測耦合到顯示器的可移動鏡頭組件。該顯示系統還可以包括頭戴式顯示單元,該頭戴式顯示單元包括顯示器和鏡頭檢測傳感器。顯示系統可以利用透鏡檢測傳感器從可移動透鏡確定透鏡信息,並且可以根據透鏡信息提供可移動透鏡的指示符。

在另一實施方式中,提供了一種用於操作頭戴式顯示單元的方法,該方法包括:識別耦合至頭戴式顯示單元的顯示模塊的可移動鏡頭;以及根據該可移動鏡頭的識別來提供指示。該指示可以是在可移動透鏡和可耦合至顯示模塊的另一塊可移動透鏡之間不同的配置指示。該方法可以進一步識別用戶,而該指示可以是可移動鏡片和用戶之間的兼容性指示。

在該實施方式中,顯示系統包括頭戴式顯示單元和可移動透鏡組件。其中頭戴式顯示單元包括顯示模塊。可移動透鏡組件包括透鏡元件和聯接至透鏡元件的框架。可移動透鏡組件可以以單個定向移動到顯示模塊,其中磁性附接特徵耦合到框架並且圍繞透鏡元件。

最後,可根據不同使用者的眼睛特徵(例如,根據眼鏡度數)來配置可互換鏡片。例如,一對可互換的鏡片可以與一個用戶相關聯(例如,規定給一個用戶)。可互換的鏡頭可安裝到頭戴式顯示單元,使得頭戴式顯示單元能夠適應具有不同眼鏡度數的用戶。

蘋果的專利圖1是顯示系統的側視圖,其具有以虛線示出的隱藏組件;圖2是圖1顯示系統的剖視圖。圖1沿圖2的2-2線截取。圖13E是處於部分結合狀態的顯示模塊的剖視圖。

蘋果新專利:未來頭顯設備或帶可互換鏡頭的顯示系統

更具體地說,蘋果的專利圖1和2是VR或混合現實顯示系統以及一個或多個可移動鏡頭組件#120的一部分。

參考專利圖13E:為了將可拆卸鏡頭組件#1320耦合到顯示模塊#1310,首先將鏡頭機械耦合部件#1322插入到顯示器機械耦合部件1#312中,然後旋轉可拆卸透鏡組件從而讓磁耦合部件#1324和#1314彼此靠磁耦合。

蘋果的專利圖14A是顯示系統的示意圖;圖15是用於確定可移動鏡頭與用戶兼容性的過程的流程圖。

蘋果新專利:未來頭顯設備或帶可互換鏡頭的顯示系統

參照圖14A,顯示系統#100可以使用耦合的可移動透鏡組件#120的透鏡信息來確定與用戶的兼容性,並以此向用戶提供兼容性指示符。

除了確定耦合至頭戴式顯示單元的可移動鏡頭組件的鏡頭信息之外,顯示系統還標識當前用戶,並將用戶信息與鏡頭信息進行比較以確定兼容性。

顯示系統可以以各種方式來識別用戶,例如,通過生物特徵感測,用戶憑證的接收或另一設備的認證。為了通過生物特徵識別用戶,顯示系統可以包括生物特徵傳感器#1418d,以利用生物特徵(例如,面部識別、指紋識別、語音識別、虹膜識別或其他生物特徵參數識別來判斷用戶幾何形狀、骨骼傳導或密度特徵、前額特徵或皮膚等)。

生物識別傳感器物理耦合至頭戴式顯示單元。例如,在利用虹膜檢測識別用戶的情況下,生物特徵傳感器可以是針對眼睛的攝像機。

為了識別用戶,顯示系統可從其輸入設備或與之相關聯的輸入設備(例如,頭戴式顯示單元的麥克風或外部設備)接收用戶認證(例如,用戶名和密碼),從而與控制器或頭戴式顯示單元通信。

為了通過來自另一設備的認證來識別用戶,外部設備可以對用戶進行認證並將其傳達給控制器。外部設備可以被認為是顯示系統的一部分,但可以獨立於其運行(例如,iPhone)。

美國專利局於今天發佈的這款蘋果公司專利申請已於2019年第二季度提交。考慮到這是專利申請,目前尚不知道這種產品何時能夠上市。


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