苹果在虚拟现实和增强现实领域获得三项新专利

上个月，苹果公司赢得了三项关于增强现实和虚拟现实传感器的新专利，这些传感器用于iPhone、MacBook和可穿戴设备。Pately Apple在报告这些文件时透露，这些新专利可能表明苹果即将在空中手势、设备冷却技术和AR/VR方面进行创新。

 

AR/VR牙冠传感器

苹果公司的“数字皇冠”专利描述了一种可以在用户视野内提供视觉信息的头戴式设备。用户还可以查看数字牙冠外部的环境。这种设备可以将智能玻璃扩展到虚拟现实（VR）、增强现实（AR）或混合现实系统。

 

表冠传感器的图示。图片由Pately Apple提供

 

除了显示器，表冠还提供多种输出，如扬声器和触觉反馈。用户可以在连接设备时提供触觉输入和语音命令。皇冠根据其执行的活动提供数字反馈。例如，用户可以在任何方向上旋转表冠，以控制扬声器的音量、显示屏的亮度、头戴式设备的视觉输出、光学子组件的光学设置或其他硬件设置。

 

设备的框图。图片由美国专利商标局提供

 

为了实现这些功能，皇冠包括用于面部识别、眼睛跟踪、用户情绪检测和语音检测的多个跟踪传感器。

 

双叉式温度梯度传感系统

在其最近的另一项专利中，苹果公司报告了一种由温度传感器和温差探针组成的温度梯度传感系统。

温差探头是一种柔性基板。其一端热耦合到温度传感器，第二端热耦合到电子设备的表面或部件。两端之间的电压差与温度传感器测量的温度相关。

 

Apple Watch内置的温度感应系统示意图。图片由Pately Apple提供

 

探针可以位于特定组件附近，例如处理器、存储设备和电池。有了这个新探头，双叉温度传感系统可以让苹果设备保持凉爽。它也可以放在外表面，比如智能手表的背面，精确测量用户的皮肤温度，用于健康和健身监测以及生物识别。

 

用于混合现实耳机的智能环系统

苹果公司的戒指发明是一种基于传感器的手势输入系统，该系统使用自混合干涉测量法（SMI）。SMI是一种技术，其中目标将光束反射到接收腔中，从而对发射光束的振幅和频率进行调制。这里，SMI传感器以亚波长分辨率光学地测量SMI传感器和目标物体之间的相对运动。

 

传感器佩戴在用户的拇指和食指上，用于识别捏、缩放、旋转等手势。图片由Pately Apple提供

 

该装置测量该位移以确定速度。通常，像这样的系统需要具有低延迟和失真的调制技术。然而，像相位调制这样的相关调制技术往往容易出现误差。

在这项专利中，苹果公司考虑了三角调制等技术，这种技术在有限的带宽上工作，并保持良好的噪声抑制和信号失真性能。该系统可以跟踪用户的手指运动并识别用一个或多个手指做出的手势。

 

这些创新的下一步是什么？

这些专利为苹果未来的一些功能和产品指明了方向。AR/VR皇冠和SMI传感器是两项雄心勃勃的发明，旨在为设备添加混合现实功能。双叉温度传感器可能在未来几年内实现，以改善温度控制。苹果尚未公布这些设备何时推出的确切时间表。