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苹果新专利为智能眼镜开发光学对准系统 确保最佳增强现实视觉

Emma Chou

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1月28日,美国专利商标局发布了一份来自苹果的专利申请,涉及头戴式设备,更具体地说,涉及用于头戴式设备光学组件的对齐机制,如眼镜。

用户可以佩戴头戴式设备,以在用户的视野内显示视觉信息。头戴式设备可以用作虚拟现实(VR)系统、增强现实(AR)系统和/或混合现实(MR)系统。用户可以观察由头戴式设备提供的输出,例如在显示器上提供的视觉信息。所述显示器可选择性地允许用户观察所述头戴式设备外部的环境。头戴式设备提供的其他输出可以包括音频输出和/或触觉反馈。用户可通过提供输入以供所述头戴式设备的一个或多个组件进行处理,进一步与所述头戴式设备进行交互。例如,当设备戴在用户头上时,用户可以提供触觉输入、语音命令和其他输入。

苹果的发明涵盖了头戴式设备,如智能眼镜、头戴式显示器、头戴式耳机、护目镜、平视显示器等,可以执行一系列的功能,这取决于可穿戴设备制造时所包含的组件(如传感器、电路和其他硬件)。它可以在头戴式设备的组件处于对齐状态,以提供所期望的光学特性,包括显示元件视觉特征的正确对齐输出。

头戴式设备的显示元件的正确操作可以基于正确的对准。例如,其中光投射显示元件被配置为将光投射到波导上,显示元件和波导的相对对准达到最佳性能。组件的不对准会导致显示元件输出的视觉特征被投影到波导上所需位置以外的位置。

在组装头戴式设备期间,可以将显示元件相对于所述波导进行排列,以实现最佳对准。每个组件都可以有不同的制造公差,从而产生一系列不同的对齐可能性。考虑到这样一个可能的不对准范围,在头戴式设备内组装期间和/或组装后,能够相对地对准组件是可取的。

校准机构可以集成到头戴式设备本身。一种光投射显示元件可以根据在头戴式设备(例如,在手臂内)内的斜坡构件的移动,来调整光投射显示元件相对于其投射光到其上的波导的方向。

苹果的专利图1展示了一种头戴式设备的视角,如智能眼镜;图4,显示元件80以支持显示元件80的位置并允许可调方向的方式耦合到头戴式设备的臂40。

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苹果这专利申请号20210026147。考虑到这是一项专利申请,目前还不清楚这种产品何时上市。

此外,1月28日还发布了涉及该技术的第二项专利,编号为20210026139。该系统的第三个专利编号为20210026146,其中一些专利数据如下图所示。

苹果的专利图3展示了头戴式设备的另一个视角;图9,波导54可以在受较小或无负载的离散位置上选择性地粘结到相应的透镜(例如内透镜56)。

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如苹果的专利图3所示,扭矩可以应用于头戴式设备(#10),例如在一个或两个臂(#40)和围绕通过一个或两个臂延伸的轴。当头戴式设备从用户头部的一边先从另一边移除时,就会发生这种扭矩。施加到一个或多个手臂的扭矩可以以某种方式转移到框架(#20),相对于所述框架支持的一个或多个光模块(#50)扭转所述框架。


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