苹果新专利构件 可用于转换AR/VR显示状态的头戴式设备

今天，美国专利商标局发布了苹果公司的两项专利申请，均涉及其未来的混合现实头戴式设备。在第一项专利中，苹果公司发明了一种透明的构件，该构件位于头显的表面，当该构件呈黑暗状态时可用于观看游戏等内容，当构件呈透明清晰状态时，允许用户查看增强的现实世界中的环境。

苹果公司指出，将光学传感器集成到诸如头戴式设备（HMD）的电子设备中可能会带来挑战。如果不小心，来自发光装置的杂散光会为光检测装置产生干扰。这会对光学传感器的精度产生不利影响。

苹果的发明涉及一种头戴式设备，其可以具有由头戴式支撑结构支撑的透明构件。透明构件可以覆盖头戴式设备的前半部分并可以与眼罩部分重叠，在眼罩部分中用户的眼睛可以从电子设备中的显示器接收图像。

传感器可用于对头戴式设备的用户周围的环境进行测量。在某些配置中，显示的图像可能会覆盖在真实世界的图像之上。透明部分也可以合并到手持设备和其他设备中。

用于头戴式设备或其他设备的透明构件可以由聚合物或其他材料形成。诸如ToF传感器和其他光学传感器可以具有发光组件和光检测组件。

光学传感器可以被配置为通过透明构件进行操作。例如，发光组件可以通过透明构件发光，并且光检测组件可以检测已经穿过透明构件的光。

杂散光阻挡结构可以由透明构件中的突起或凹陷形成。杂散光阻挡结构可以被配置为阻挡横向穿过聚合物层的内部传播的杂散光。这避免了从发光装置发射并耦合到聚合物层内部的杂散光被光检测装置接收。

例如，沿着头戴式设备正面的聚合物层的中心向下延伸的细长条状杂散光阻挡结构可以防止分别位于相对的第一ToF传感器和第二ToF传感器之间的杂散光干扰侧面的杂散光阻挡结构。

图3是构件30的前视图，其中设备10包括诸如组件52的光学组件。HMD设备中可以有任何合适数量的组件＃52，从1个到不超过25个。

参照上面的图3，示例性杂散光阻挡结构＃54可以被放置在构件30中侧向围绕一些或全部发光组件，侧向围绕一些或全部光检测组件，或以其他方式介入发光组件和光检测组件之间的位置处。

当将结构＃54结合到透明构件＃30中时，来自发光器件的杂散光在干扰光检测部件进行测量之前被阻挡（例如，重定向或吸收），从而增强了传感器性能。

当用户不查看内容（游戏，3D内容）时，透明构件可能会很清晰，从而允许用户查看他们所处的实际环境。

在VR布置中，HMD可以包括透镜或其他光学系统部件以及显示器，以向用户提供虚拟内容（例如，静止或运动图像，诸如计算机生成的内容等）。

在AR布置中，前向照相机（例如，由外壳或构件＃30支撑的照相机）可以收集现实世界的图像以呈现在用户的显示器上。

美国专利局今天发布的这项Apple专利申请已于2019年第二季度提交。考虑到这是专利申请，目前尚不知道这种产品上市的具体时间。

苹果此项专利的发明人包括James Wilson（高级产品设计工程师）和Anna Mirabella（产品设计工程计划经理）。