编译/VR陀螺

近日，美国专利商标局公布了一系列与苹果未来的混合现实头显有关的专利申请，每一项都代表了不同的技术。在其中，专利20210325678是一项关于带有光学模块的电子设备的专利。

苹果在其专利摘要指出："头戴式设备可以有左右两个光学模块，向用户的眼睛呈现图像。每个光学模块可以有一个支撑结构和一个与支撑结构耦合的镜头和显示屏。头戴式设备可以有一个支持光学模块的头戴式外壳。"

其接着更具体地补充说："头戴式设备可以有可拆卸的视力矫正镜片，以帮助适应需要个性化视力矫正的用户。左边和右边光学模块中的磁铁组可被配置为吸引相应的左右视力矫正镜片。"

苹果公司的专利图1是一个带有矫正镜片系统的头戴式设备的俯视图。苹果公司还指出，可能希望使用摄像头来捕捉用户的虹膜（或用户眼睛的其他部分）图像，以便进行用户认证；图2是一个说明性头戴式设备的后视图。

图源：patentlyapple

苹果公司的专利图7是一个说明性的光学模块的可移动视力矫正镜片的后视图。

更具体地说，苹果公司的专利图7提出了一个视力矫正镜片#50，它可以有一个视力矫正镜片框架#50F和一个视力矫正镜片元件#50L，其还可以具有一个正镜片功率或负镜片功率和/或可以被配置为矫正散光。

镜片元件#50L可以由模制聚合物、玻璃或其他透明镜片材料形成。透镜#50可以与透镜#30（图1和图2）对齐，可拆卸地连接到支撑结构（图1的#32）。作为一个示例，光学模块#40的支撑结构可以有磁性结构（例如，磁铁和/或铁条或其他由磁性材料形成的部件）。相应的磁性结构可以包括在透镜#50中。

该专利不仅包含了一个矫正镜片系统的具体内容，还提供了一个与CGR环境互动相关硬件的宏大概述，该硬件不仅限于苹果的HMD。

苹果公司指出，有许多不同类型的电子系统，使人能够感知和/或与各种CGR环境互动。例如，头戴式系统、基于投影的系统、平视显示器（HUD）、具有集成显示能力的车辆挡风玻璃、具有集成显示能力的窗户、作为镜片设计的显示器，可以放在人的眼睛上（例如，类似于隐形眼镜）、耳机/耳麦、扬声器阵列、输入系统（例如，具有或不具有触觉反馈的可穿戴或手持控制器）、智能手机、平板电脑和台式/笔记本计算机。

在其专利的另一个部分，苹果公司谈到了正在考虑用于未来HMD的各种传感器。输入-输出设备中的传感器可包括力传感器（如应变片、电容式力传感器、电阻式力传感器等）、音频传感器（如麦克风）、触摸和/或接近传感器（如电容式传感器，如形成按钮、触控板或其他输入设备的触摸传感器），以及其他传感器。

如果需要，传感器可以包括光学传感器，例如发射和检测光的光学传感器、超声波传感器、光学触摸传感器、光学接近传感器和/或其他类似传感器、单色和彩色环境光传感器、图像传感器、指纹传感器、虹膜扫描传感器、视网膜扫描传感器和其他生物识别传感器、温度传感器、用于测量三维非接触手势（"空气手势"）的传感器、压力传感器、用于检测位置、方向和/或运动的传感器（例如加速计、磁传感器，如罗盘传感器、陀螺仪和/或包含部分或全部这些传感器的惯性测量单元）。加速计可用于监测手指何时接触输入表面，因此可用于收集手指按压输入等。

此外，未来的HMD还可能包括健康传感器，如血氧传感器、心率传感器、血流传感器和/或其他健康传感器、射频传感器、深度传感器（例如，结构光传感器和/或基于捕获三维图像的立体成像设备的深度传感器）、光学传感器，如收集飞行时间测量的自混合传感器和光探测和测距（激光雷达）传感器、湿度传感器、水分传感器、注视追踪传感器、感应肌肉激活的肌电图传感器、面部传感器和/或其他传感器。

苹果公司的硬件和传感器概述涵盖了未来苹果HMD多代设备中可能包含的内容，而这些内容并不会一开始就完成出现在单一的HMD上。

除了这份专利20210325678外，美国专利商标局还公布了苹果公司另外三项与未来HMD设备相关的专利申请。

其中专利#20210325625标题为"头戴式设备的镜头安装结构"。苹果公司在专利摘要中写道："头戴式设备可以有光学模块，向用户的左眼和右眼呈现图像。这些光学模块可以相互移动，以适应不同的用户瞳孔间距离。每个光学模块可以有一个镜筒、一个与镜筒相连的显示器，该显示器生成图像，以及一个安装在镜筒上的透镜，通过该透镜，用户可以从眼盒中看到图像。镜头可以是由模制透镜元件（如模制聚合物透镜元件）形成的多元件镜头。透镜元件可提供形成透镜片的突起。透镜片可具有共面的透镜片表面，与镜筒中相应的共面安装表面相匹配。在突起和/或镜头的其他部分上可以形成对准标记。"

专利申请#20210325631，标题为 "具有覆盖结构的电子设备"。苹果公司在专利中指出："电子设备，如头戴式电子设备可包括用于向用户展示图像的显示器。为了适应与不同用户相关的瞳孔间距离的变化，头戴式设备可具有相互移动的左眼和右眼光学模块。为了隐藏内部结构，头戴式设备的后部可以提供一个盖子。该盖子可以有一个与框架相连的可拉伸层，可拉伸层中的开口可与光学模块对齐。"

专利申请#20210325680则是一项与"头戴式电子设备"相关的专利。苹果公司在专利摘要中写道："一个头戴式设备可以有一个头戴式外壳。该外壳可包括一个具有左和右开口的底盘，这些开口与呈现图像眼盒的左和右光学模块相重叠。每个光学模块可以有一个镜头和显示器，并通过镜头呈现图像。底盘可以有一个内框和外框，底座的中间部分可以形成一个加硬的鼻梁结构。机箱中的部件，如显示器、风扇外壳、散热器层、光学模块导杆和后盖，可跨越机箱的宽度，并可连接到机箱的边缘部分，从而形成箱形结构，提供刚性支撑并有助于防止机箱变形。"

来源：patentlyapple