來源：映維網(wǎng)

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

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

相關專利：Optical Tracking System

例如，當開玩增強現(xiàn)實，虛擬現(xiàn)實或混合現(xiàn)實游戲時，系統(tǒng)可能需要確定游戲控制器相對于游戲主機的范圍或姿態(tài)。

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

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

1. 光學追蹤與全景光學掃描儀

蘋果的發(fā)明涵蓋了與光學追蹤相關的系統(tǒng)，設備，方法和裝置實施例。根據(jù)所描述的技術(shù)，全景光學掃描儀可以構(gòu)造成具有更少和/或更輕的移動構(gòu)件。

全景光學掃描儀同時可以構(gòu)造成具有沿著或圍繞單個軸設置的組件，其中相關組件配置為沿著或圍繞單個軸接收，引導或操縱電磁輻射（如可見或不可見光）。

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

2. AR, VR, MR游戲

光學追蹤器可以配備一組能夠檢測全景光學掃描儀發(fā)射的電磁輻射邊緣的多個光電探測器，并且可以識別邊緣的時序，同時將時序與全景光學掃描儀的時序參考相關聯(lián)。

全景光學掃描儀和一個或多個光學追蹤器可以應用的一種環(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備/眼戴設備并握持多個游戲控制器。

舉例來說，每個游戲控制器可以具有耦合到手柄的圓形感測組件，并且每名用戶的每只手都可以握持游戲控制器。

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

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

在一些實施例中，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，站立或騎行的對象。

3. 先進的游戲主機

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

在一些實施例中，游戲主機可以向用戶佩戴的頭戴設備/眼戴設備無線提供游戲視頻，或者游戲主機可以通過與彼此接入的無線網(wǎng)絡相連向頭戴設備/眼戴設備提供游戲視頻。

游戲的音頻可以以相同的方式提供，或通過游戲主機的揚聲器提供，或者從連接到游戲主機的有線或無線揚聲器進行廣播。在一些實施例中，游戲主機可以是執(zhí)行其他功能的設備。

例如，游戲主機同時可以用作立體聲接收器，計算機，個人助理，安全系統(tǒng)等的一個或多個。

在開玩游戲時，游戲可能需要確定頭戴設備/眼戴設備，游戲控制器和/或游戲主機相對于彼此的姿態(tài)。姿勢可以促使相關項目（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)頭戴設備/眼戴設備，游戲控制器，和/或游戲主機地姿態(tài)相應地渲染場景，結(jié)構(gòu)，事物，人物，動物等。

在一些實施例中，可以通過操作包括在游戲主機中的全景光學掃描儀，以及包括在每個頭戴設備/眼戴設備中的光學追蹤器來確定頭戴設備/眼戴設備，游戲控制器和/或游戲主機相對于彼此的相對姿態(tài)。在其他實施例中，可以通過操作包括在一個或多個頭戴設備/眼戴設或游戲控制器中的全景光學掃描儀，以及其余設備中的光學追蹤器來確定頭戴設備/眼戴設，游戲控制器和/或游戲主機的姿態(tài)。

一般來說，考慮到移動設備在短距下的光通信速度比人類移動速度大多個量級，在確定設備的相對姿態(tài)時，可以忽略在移動設備中包括全景光學掃描儀或光學追蹤器的影響。

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

例如，位于游戲主機上方的全景光學掃描儀可具有360度全景視場，而一組頭戴設備/眼戴設備可將全景光學掃描儀納入至鏡腿部分，其中每個全景光學掃描儀具有270度全景視場，而且視場與其他全景光學掃描儀的270度全景視場重疊。

蘋果再次就游戲主機的外觀進行保密，甚至沒有提供任何概念說明。

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輸入設備等。它可以搭載光學追蹤器，后者包括成組或單獨分布在各個位置的光電探測器＃902 （如902a，902b，902c，902d和902e）。通過示例所述的方式，控制器＃900可以是可穿戴設備，如手表，健身監(jiān)視器或健康狀況監(jiān)控器?？商娲?，控制器可以配置為手鐲，袖子或手持設備等。

通過將光電探測器的表面配置為垂直于三個或更多軸（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或佩戴者做出的手勢。

5. 頭戴設備/眼戴設備

頭戴設備/眼戴設備同樣可以搭載包括光電探測器的光學追蹤器。在一些實施例中，控制器或頭戴設備/眼戴設備設可包括位于位置902a，902b，902c，902d，902e的四個或更多個光電探測器集合。

光電探測器可以分布在控制器或頭戴設備/眼戴設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備/眼戴設備的一個或多個表面之上。替代地，控制器900或頭戴設備/眼戴設備可在一個或多個位置包括全景光學掃描儀。

例如，頭戴設備/眼戴設備的每個鏡腿包括全景光學掃描儀。當諸如頭戴設備/眼戴設備之類的設備具有多個全景光學掃描儀時，全景光學掃描儀可以具有重疊的全景視場，如重疊的270度視場）。

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

圖15C是＃1500全景光學掃描儀的一個示例；圖16C則說明可以全景光學掃描儀或光學追蹤儀執(zhí)行過程的各個階段。

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

6. 發(fā)明者

光學傳感器設計工程經(jīng)理Mark Winkler光學感知工程師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)）”，專利號為20200057308。

蘋果指出：““諸如穿戴在用戶頭上的增強現(xiàn)實眼鏡等頭戴式設備可用于向用戶提供疊加于真實世界視圖的計算機生成內(nèi)容。用戶可以通過光學系統(tǒng)的透明部分直接感知真實世界內(nèi)容。所述光學系統(tǒng)可以用于將圖像從顯示系統(tǒng)中的一個或多個像素陣列路由到用戶的眼睛?！?/p>

相關專利：Display Illumination Systems

可以在光學系統(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或其他光導，從而將圖像光從像素陣列傳送到用戶。這種類型的波導同時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，微機電系統(tǒng)顯示器或其他顯示器?！?/p>

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