來(lái)源：映維網(wǎng)

美國(guó)專利商標(biāo)局公布了兩份與頭戴設(shè)備/眼戴設(shè)備相關(guān)的蘋果專利申請(qǐng)。第一份發(fā)明主要是針對(duì)AR，VR和MR游戲，重點(diǎn)是光學(xué)追蹤和全景光學(xué)掃描儀。蘋果談到了未來(lái)可能會(huì)出現(xiàn)的先進(jìn)游戲主機(jī)。實(shí)際上，蘋果在2019年就一直將游戲主機(jī)納入到一系列的商標(biāo)申請(qǐng)之中。這家公司的專利文件深入討論了游戲控制器，但沒(méi)有提供用于供手部握持的控制器圖像。但是，未來(lái)版本的蘋果手表可以配備所述的光學(xué)追蹤系統(tǒng)，并允許用戶如同操縱游戲控制器一樣使用手腕姿勢(shì)進(jìn)行輸入。

蘋果在專利背景中指出，在某些情況下，需要確定一對(duì)設(shè)備的測(cè)距信息（相對(duì)位置和距離）和/或相對(duì)姿態(tài)信息（相對(duì)位置和方向）。

相關(guān)專利：Optical Tracking System

例如，當(dāng)開(kāi)玩增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)或混合現(xiàn)實(shí)游戲時(shí)，系統(tǒng)可能需要確定游戲控制器相對(duì)于游戲主機(jī)的范圍或姿態(tài)。

在某些情況下，系統(tǒng)可能需要確定多個(gè)游戲控制器，頭戴設(shè)備/眼戴設(shè)備等相對(duì)于游戲主機(jī)的范圍或姿態(tài)，并確定游戲控制器相對(duì)于彼此的范圍或姿態(tài)。

作為另一個(gè)示例，系統(tǒng)可能希望確定參與視距光通信的設(shè)備的范圍和/或相對(duì)姿態(tài)信息。

1. 光學(xué)追蹤與全景光學(xué)掃描儀

蘋果的發(fā)明涵蓋了與光學(xué)追蹤相關(guān)的系統(tǒng)，設(shè)備，方法和裝置實(shí)施例。根據(jù)所描述的技術(shù)，全景光學(xué)掃描儀可以構(gòu)造成具有更少和/或更輕的移動(dòng)構(gòu)件。

全景光學(xué)掃描儀同時(shí)可以構(gòu)造成具有沿著或圍繞單個(gè)軸設(shè)置的組件，其中相關(guān)組件配置為沿著或圍繞單個(gè)軸接收，引導(dǎo)或操縱電磁輻射（如可見(jiàn)或不可見(jiàn)光）。

全景光學(xué)掃描儀的電磁輻射具有進(jìn)入全景視野的一組電磁輻射邊緣。例如，全景光學(xué)掃描儀可以將環(huán)形電磁輻射引導(dǎo)到軸的一側(cè)，并且圍繞軸掃掠環(huán)形電磁輻射。

2. AR, VR, MR游戲

光學(xué)追蹤器可以配備一組能夠檢測(cè)全景光學(xué)掃描儀發(fā)射的電磁輻射邊緣的多個(gè)光電探測(cè)器，并且可以識(shí)別邊緣的時(shí)序，同時(shí)將時(shí)序與全景光學(xué)掃描儀的時(shí)序參考相關(guān)聯(lián)。

全景光學(xué)掃描儀和一個(gè)或多個(gè)光學(xué)追蹤器可以應(yīng)用的一種環(huán)境是AR，VR或MR游戲。其中，每名用戶都可以穿戴一副頭戴設(shè)備/眼戴設(shè)備并握持多個(gè)游戲控制器。

舉例來(lái)說(shuō)，每個(gè)游戲控制器可以具有耦合到手柄的圓形感測(cè)組件，并且每名用戶的每只手都可以握持游戲控制器。

遺憾的是，蘋果沒(méi)有提供用戶握持游戲控制器的圖像。當(dāng)然，這種概念十分常見(jiàn)，如Oculus Rift等系統(tǒng)。

可替代地，用戶能夠握持一個(gè)或多個(gè)游戲控制器，或者是與零個(gè)，一個(gè)或多個(gè)游戲控制器相關(guān)聯(lián)，并且不同用戶可以與不同數(shù)量的游戲控制器相關(guān)聯(lián)?？商娲?，用戶可以不穿戴頭戴設(shè)備/眼戴設(shè)備，并且只是握持或操縱一個(gè)或多個(gè)諸如智能手機(jī)的游戲控制器。

在一些實(shí)施例中，游戲控制器可以具有其他配置或形狀。例如，游戲控制器的形狀可能是它所代表的特定對(duì)象，如武器，手套或方向盤。另外，某些游戲控制器可能一次由兩名或更多用戶握持，或者可能是用戶穿戴，就坐，站立或騎行的對(duì)象。

3. 先進(jìn)的游戲主機(jī)

蘋果指出，用戶開(kāi)玩的游戲可以由游戲主機(jī)或其他設(shè)備托管，而所述游戲主機(jī)或其他設(shè)備可以位于游戲所處環(huán)境之內(nèi)或之外。舉例來(lái)說(shuō)，游戲主機(jī)可以安放于房間內(nèi)的桌子之上。

在一些實(shí)施例中，游戲主機(jī)可以向用戶佩戴的頭戴設(shè)備/眼戴設(shè)備無(wú)線提供游戲視頻，或者游戲主機(jī)可以通過(guò)與彼此接入的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)相連向頭戴設(shè)備/眼戴設(shè)備提供游戲視頻。

游戲的音頻可以以相同的方式提供，或通過(guò)游戲主機(jī)的揚(yáng)聲器提供，或者從連接到游戲主機(jī)的有線或無(wú)線揚(yáng)聲器進(jìn)行廣播。在一些實(shí)施例中，游戲主機(jī)可以是執(zhí)行其他功能的設(shè)備。

例如，游戲主機(jī)同時(shí)可以用作立體聲接收器，計(jì)算機(jī)，個(gè)人助理，安全系統(tǒng)等的一個(gè)或多個(gè)。

在開(kāi)玩游戲時(shí)，游戲可能需要確定頭戴設(shè)備/眼戴設(shè)備，游戲控制器和/或游戲主機(jī)相對(duì)于彼此的姿態(tài)。姿勢(shì)可以促使相關(guān)項(xiàng)目（或其虛擬表示）能夠呈現(xiàn)在AR，VR或MR游戲環(huán)境中，或者可以根據(jù)頭戴設(shè)備/眼戴設(shè)備，游戲控制器，和/或游戲主機(jī)地姿態(tài)相應(yīng)地渲染場(chǎng)景，結(jié)構(gòu)，事物，人物，動(dòng)物等。

在一些實(shí)施例中，可以通過(guò)操作包括在游戲主機(jī)中的全景光學(xué)掃描儀，以及包括在每個(gè)頭戴設(shè)備/眼戴設(shè)備中的光學(xué)追蹤器來(lái)確定頭戴設(shè)備/眼戴設(shè)備，游戲控制器和/或游戲主機(jī)相對(duì)于彼此的相對(duì)姿態(tài)。在其他實(shí)施例中，可以通過(guò)操作包括在一個(gè)或多個(gè)頭戴設(shè)備/眼戴設(shè)或游戲控制器中的全景光學(xué)掃描儀，以及其余設(shè)備中的光學(xué)追蹤器來(lái)確定頭戴設(shè)備/眼戴設(shè)，游戲控制器和/或游戲主機(jī)的姿態(tài)。

一般來(lái)說(shuō)，考慮到移動(dòng)設(shè)備在短距下的光通信速度比人類移動(dòng)速度大多個(gè)量級(jí)，在確定設(shè)備的相對(duì)姿態(tài)時(shí)，可以忽略在移動(dòng)設(shè)備中包括全景光學(xué)掃描儀或光學(xué)追蹤器的影響。

在一些實(shí)施例中，全景光學(xué)掃描儀可以具有360度，270度或其他角度范圍的全景視場(chǎng)。

例如，位于游戲主機(jī)上方的全景光學(xué)掃描儀可具有360度全景視場(chǎng)，而一組頭戴設(shè)備/眼戴設(shè)備可將全景光學(xué)掃描儀納入至鏡腿部分，其中每個(gè)全景光學(xué)掃描儀具有270度全景視場(chǎng)，而且視場(chǎng)與其他全景光學(xué)掃描儀的270度全景視場(chǎng)重疊。

蘋果再次就游戲主機(jī)的外觀進(jìn)行保密，甚至沒(méi)有提供任何概念說(shuō)明。

4. 作為游戲控制器的蘋果手表

圖9是作為游戲控制器的蘋果手表，如游戲控制器和手勢(shì)輸入設(shè)備等。它可以搭載光學(xué)追蹤器，后者包括成組或單獨(dú)分布在各個(gè)位置的光電探測(cè)器＃902 （如902a，902b，902c，902d和902e）。通過(guò)示例所述的方式，控制器＃900可以是可穿戴設(shè)備，如手表，健身監(jiān)視器或健康狀況監(jiān)控器?？商娲兀刂破骺梢耘渲脼槭骤C，袖子或手持設(shè)備等。

通過(guò)將光電探測(cè)器的表面配置為垂直于三個(gè)或更多軸（優(yōu)選正交軸但不一定是正交軸）定向，可以以六自由度追蹤控制器的移動(dòng)或佩戴者做出的手勢(shì)。

5. 頭戴設(shè)備/眼戴設(shè)備

頭戴設(shè)備/眼戴設(shè)備同樣可以搭載包括光電探測(cè)器的光學(xué)追蹤器。在一些實(shí)施例中，控制器或頭戴設(shè)備/眼戴設(shè)備設(shè)可包括位于位置902a，902b，902c，902d，902e的四個(gè)或更多個(gè)光電探測(cè)器集合。

光電探測(cè)器可以分布在控制器或頭戴設(shè)備/眼戴設(shè)備更多或更少的表面之上，或以更高或更低的密度分布在控制器或頭戴設(shè)備/眼戴設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)表面之上。替代地，控制器900或頭戴設(shè)備/眼戴設(shè)備可在一個(gè)或多個(gè)位置包括全景光學(xué)掃描儀。

例如，頭戴設(shè)備/眼戴設(shè)備的每個(gè)鏡腿包括全景光學(xué)掃描儀。當(dāng)諸如頭戴設(shè)備/眼戴設(shè)備之類的設(shè)備具有多個(gè)全景光學(xué)掃描儀時(shí)，全景光學(xué)掃描儀可以具有重疊的全景視場(chǎng)，如重疊的270度視場(chǎng)）。

當(dāng)控制器＃900是具有主體＃904（如手表主體）和表帶＃906（如表帶）的可穿戴設(shè)備時(shí)，光電探測(cè)器可以設(shè)置在主體和/或表帶中。

圖15C是＃1500全景光學(xué)掃描儀的一個(gè)示例；圖16C則說(shuō)明可以全景光學(xué)掃描儀或光學(xué)追蹤儀執(zhí)行過(guò)程的各個(gè)階段。

專利號(hào)20200057147的蘋果專利申請(qǐng)最初于2019年Q3季度提交。由于這只是一項(xiàng)專利申請(qǐng)，目前尚不知道蘋果是否會(huì)商業(yè)化或于何時(shí)商業(yè)化所述的發(fā)明技術(shù)。

6. 發(fā)明者

光學(xué)傳感器設(shè)計(jì)工程經(jīng)理Mark Winkler光學(xué)感知工程師Tong Chen工程經(jīng)理Wenrui Cai

第二份專利名為“Display Illumination Systems（顯示照明系統(tǒng)）”，專利號(hào)為20200057308。

蘋果指出：““諸如穿戴在用戶頭上的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡等頭戴式設(shè)備可用于向用戶提供疊加于真實(shí)世界視圖的計(jì)算機(jī)生成內(nèi)容。用戶可以通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)的透明部分直接感知真實(shí)世界內(nèi)容。所述光學(xué)系統(tǒng)可以用于將圖像從顯示系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)像素陣列路由到用戶的眼睛。”

相關(guān)專利：Display Illumination Systems

可以在光學(xué)系統(tǒng)中包括由玻璃或塑料等透明材料的片材形成的平面波導(dǎo)或其他光導(dǎo)，從而將圖像光從像素陣列傳送到用戶。這種類型的波導(dǎo)同時(shí)可以用于在照明系統(tǒng)中傳輸光線。照明系統(tǒng)配置為向顯示系統(tǒng)提供照明。顯示系統(tǒng)可以包括反射型顯示器，如硅基液晶顯示器，微機(jī)電系統(tǒng)顯示器或其他顯示器?！?/p>

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