编译/VR陀螺

近日，美国专利商标局发布了苹果公司有关其头戴式显示设备项目的相关专利申请。其中一项专利发明涵盖基于音频的反馈系统。跨头戴式设备分布的多个麦克风将为用户提供定向音频检测。 苹果的第二项发明涵盖了一种系统，该系统可以处理掉影响或干扰用户VR体验的浮尘。

图源：patentlyapple

苹果公司在专利背景中指出，用户可以佩戴头戴式设备（HMD），以在​​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，例如显示器上提供的视觉信息。显示器可以可选地允许用户观察可头戴式设备之外的环境。

头戴式设备提供的其他输出可以包括扬声器输出和/或触觉反馈。用户可以通过提供用于由头戴式设备的一个或多个组件进行处理的输入来进一步与头戴式设备交互。例如，当设备安装到用户的头部时，用户可以提供触觉输入，语音命令和其他输入。

头戴式设备，例如头戴式显示器、遮阳面罩、智能眼镜、平视显示器等，可以执行一系列功能，这些功能由包括的组件（例如，传感器，电路和其他硬件）提供。

设备可以捕获来自环境和/或用户的各种类型的输入（例如，视觉，音频，触觉等）。头戴式设备还可以向用户和/或环境提供各种类型的输出（例如，视觉，音频，触觉等）。

头戴式设备可以设置有多个麦克风，用于捕获来自相对于可头戴式设备的不同方向的多个源的音频信息。跨头戴式设备分布的多个麦克风可以提供定向音频检测。

头戴式设备还可以使用由麦克风收集的数据来向用户提供视觉和/或音频输出。例如，通过提供将用户定向到声音源的指示符，可以用视觉输出来呈现检测到的音频输入。这可以使用户正确且容易地识别声源的位置。

通过进一步的示例，检测到的音频输入可以用音频输出来渲染，该音频输出相对于其他声音能够强调（例如放大）某些声音，以帮助用户区分不同的声音。

头戴式设备还可包括用于音频输出的扬声器和/或用于视觉输出的显示器。头戴式设备可以被配置为通过基于声音源的位置在显示器上显示指示符来提供视觉输出。

头戴式设备可以被配置为通过基于检测到的声音和目标特性来修改扬声器的音频输出。这样的特性可以基于由眼睛传感器检测到的用户注视的方向。

苹果的专利图1示出了具有多个麦克风和摄像机的头戴式设备的透视图；图3示出了用户佩戴头戴式设备的顶视图以及该用户视野内的声音源。苹果的专利图9示出了操作头戴式设备以向扬声器提供反馈的方法。

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苹果补充说，用户可以操作多个麦克风阵列来隔离声源，并抑制环境噪声和混响。

HMD还可以包括一个或多个扬声器。在提供多个扬声器的情况下，可以将扬声器指向用户的每个耳朵以提供立体声或者环绕声。

除了音频之外，苹果的专利还提供了有关未来HMD的广泛概述。例如，HMD设备将提供一对光学模块，其中每个光学模块都能够定位在用户眼睛的视野内，且该模块是可移动的，能够调节以与用户的相应眼睛对准。例如，每个光学模块都可以沿着一个或多个轴移动，直到模块的中心与相应眼睛的中心对准。

HMD的显示能够基于相机捕获的视图准确地重现、模拟或增强视图（＃150）。

HMD还可以包括一个或多个其他传感器。这些传感器可以感测任何类型的特征，例如但不限于图像、压力，光、触摸、力、温度、位置、运动等。例如，传感器可以是光电探测器、温度传感器、光或光学传感器、大气压传感器、湿度传感器、磁体、陀螺仪、加速度计、化学传感器、臭氧传感器、颗粒计数传感器等等。

通过进一步的示例，该传感器可以是用于跟踪生物特征（例如健康和活动度量）的生物传感器。传感器可以执行面部特征检测、面部运动检测、面部识别、眼睛跟踪、用户情绪检测、语音检测等。

更多详细信息请查看苹果专利20210055367。

美国专利商标局还发布了第二份苹果公司的HMD专利申请，该申请涉及HMD的除尘装置。

苹果公司指出，头戴式设备的组件可以包括一个或多个光学模块，这些光学模块提供图像和视图（例如提供外部环境）。这样的光学模块可以包括显示元件和/或增强用户视野的光学元件。

光学模块提供的视图质量可以取决于图像源和用户眼睛之间光学路径的清晰度。例如，沿着光路的颗粒（例如，灰尘，碎屑，异物和/或其他材料）会让显示效果阻塞、变形或影响用户视野。

在显示元件包括高分辨率显示器的情况下，在显示元件表面上的这种颗粒可以阻挡整个像素和/或多个像素，使得传送给用户的图像不符合预期。

在头戴式设备的使用寿命期间，颗粒会沿着光路聚集。光学模块可以被密封以防止和/或限制这些微粒从外部环境进入。然而，即使当光学模块的内部腔室被密封，由于部件的劣化，腐蚀、磨损或老化，微粒也可能会进入腔室。当产生和/或释放这种颗粒时，它们可以沿着光路聚集在显示元件和/或另一光学元件上。

本专利公开的系统可以提供具有光学模块的头戴式设备，该光学模块能够从光路去除并捕获颗粒，从而使它们不会干扰用户的体验。

苹果的专利图1示出了HMD；图3示出了头戴式设备的光学模块的截面图。

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图1的＃140是光模块。尽管可以密封图3中所示的组件以将内部组件与外部环境隔离，但是应当理解为，在光学模块的使用和/或老化期间，仍然可能从壳体（＃144）产生颗粒。

例如，即使当光学模块的内部腔室被密封时，腔室本身组件也可能因为老化、腐蚀、摩擦等原因产生颗粒并在腔室内迁移。当产生和释放此类粒子时，它们可能会沿着光路（＃142）聚集在显示元件（＃170）和/或另一个光学元件（＃162）上。

专利中提供的光学模块可以收集这些颗粒，并且通过一个或多个致动器移动并释放这些颗粒。

更多详细信息，请查看苹果专利20210055559。考虑到这些都是专利申请，目前尚不知道此类设备的上市时间。

来源：patentlyapple