Vision Pro 新专利：涵盖关键传感器可感知用户环境

　　近日，美国专利商标局又公布了一项苹果公司的授权专利，该专利涉及 Vision Pro 等头显设备。

　　在苹果授予的专利背景中，他们注意到人眼在不同的照明条件下具有不同的灵敏度。明视是具有高水平环境光下的人类视觉，例如日光条件。明视视觉由眼睛的视锥细胞提供，这些视锥细胞对不同颜色（即波长）的光具有敏感性。

　　暗视觉是低水平环境光时的人类视觉，例如在阴天（例如，没有月光）的夜晚。暗视觉由眼睛的视杆细胞提供。

　　中视视觉是指环境光线水平介于明视和暗视之间的人类视觉，例如在没有阴霾的夜晚（如有月光）到黄昏初期。中视视觉由视锥细胞和视杆细胞提供。

　　与明视觉相比，暗视觉甚至中视视觉都可能导致色觉丧失、改变对不同波长光的敏感性、降低视力和更多的运动模糊。因此，在光线不足的条件下，例如依靠暗视觉时，一个人观察环境的能力不如在光线充足的条件下。

　　苹果专利涵盖了显示系统的实现，包括头戴式显示装置和提供内容的方法。在实施方案中，显示系统包括控制器和头戴式显示装置。头戴式显示装置包括显示器、与显示屏相连用于将显示屏支撑在用户头部的支撑装置，以及与头部支架耦合的传感器，用于在弱光环境下从头戴式显示装置感测环境。

　　所述传感器包括一个或多个用于用红外电磁辐射感测环境的红外传感器，或用于检测与环境物体距离的深度传感器，还包括用于用超声波感测环境的超声波传感器。

　　控制器根据一个或多个红外传感器或深度传感器与超声波传感器的环境感测确定图形内容，并操作显示器以提供与环境感测同时的图形内容。

　　在一个实施方案中，显示系统包括控制器和头戴式显示装置。头戴式显示装置包括用于向佩戴头戴式显示装置的用户显示图形内容的显示器和用于从头戴式显示装置感测环境的传感器。

　　传感器包括红外传感器、深度传感器、超声波传感器和可见光摄像头。在强光照条件下，传感器感知环境以获得存储在存储器中的第一个传感器数据。

　　传感器数据包括用可见光摄像头获得的第一可见光传感器数据，和从红外传感器、深度传感器或超声波传感器中的一个或多个获得的第一非可见光传感器数据。在低光照条件下，第一传感器数据存储后，传感器感测环境以获得当前传感器数据，控制器根据当前传感器数据和第一可见光传感器数据确定图形内容。

　　在一个实施方案中，向显示系统提供图形内容的方法包括感测环境、处理传感器数据、确定图形内容和输出图形内容。

　　感测包括使用传感器感测环境，以便在弱光下获取传感器数据。传感器连接到显示系统的头戴式显示装置，包括红外传感器、深度传感器和超声波传感器。

　　图形内容包括超声波图形组件和一个或多个基于红外传感器获得的传感器数据的红外图形组件、基于用深度传感器获得的传感器数据的深度图形组件，或基于使用红外传感器和深度传感器获得的传感器数据的组合图形组件。图形内容的输出是通过头戴式显示装置的显示器完成的。

　　苹果专利图 1 展示了苹果 XR 头显（Apple Vision Pro），图 2 是头戴式显示装置的示意图；图 8 是使用显示系统确定图形内容的流程图。