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【专利解密】库克“封山之作” 苹果AR智能眼镜

来源:爱集微

#专利解密#

09-21 11:28

【嘉勤点评】苹果发明的搭载有显示装置的可穿戴设备系统及方案,通过近眼显示器、耦合器以及光学系统来帮助用户实现显示效果,并在其中设置辅助设备来帮助用户完成身份认证,以提高设备的安全性。

集微网消息,据悉,苹果CEO Cook希望在其退任前推出一个新类别的产品,媒体纷纷猜测该产品可能为AR智能眼镜。

虽然目前苹果没有推出AR智能眼镜,但苹果却早已推出了多款AR应用,包括RealityKit 2、Object Capture以及AR Maps等。这些应用只需要借助AR眼镜载体,就可以非常轻松地走入人们的生活,实现虚拟现实和增强现实等功能。

为此,苹果也在积极筹备AR眼镜硬件的开发工作,其在2021年3月1日申请了一项名为“具有认证和隐私能力的光学系统”的发明专利(申请号:202180001693.4),申请人为苹果公司。

在该专利中,不仅考虑到搭载有显示装置的可穿戴设备应该如何成像的问题,还考虑到这种设备应该如何进行用户身份认证,以保护用户的隐私。

根据目前该专利公开的相关资料,让我们一起来看看这项方案吧。

如上图,为该专利中发明的搭载有显示模块的穿戴式设备的系统示意图,该系统安装于支撑结构8中,例如为眼镜、头盔等形状。在该结构中设置有近眼显示器20,显示器安装于用户的头部上或眼睛的附近,通常由多个显示模块20A和光学系统20B构成。

显示模块可由液晶显示器、有机发光二极管显示器、基于激光的显示器、反射显示器或其他类型的显示器构成,在光学系统中形成有允许观察者观察显示器上图像的镜头。每个显示模块可以发射光38,使用光学系统中相关联的光学系统,将该光束重定向到窥眼箱24处的用户眼睛。

该装置通过控制电路16来控制头戴式设备的操作,包括有存储装置、硬盘驱动器存储装置、非易失性存储器等装置,与穿戴式设备成像相关的软件代码就存储在其中,从而产生图像内容并呈现给用户。

如上图,为该显示器中光学系统的顶视图,该光学系统包括光学元件,诸如波导50、输入光学器件58、输出光学器件63、输入耦合器52、交叉耦合器54和输出耦合器56。输入光学器件包括将图像光(通过显示模块中的显示单元向光学系统提供)传递到输入耦合器的准直透镜。

波导结构通常由聚合物、玻璃或能够经由全内反射引导光的其他透明基板的多个堆叠层形成,输入耦合器、交叉耦合器和输出耦合器也嵌入于波导内,其中交叉耦合器插置在输入耦合器和输出耦合器之间。

在这样的结构设计中,交叉耦合器和输出耦合器对图像光的扩展可在多个维度上扩展光瞳,可以让相对较大的窥眼箱在其整个区域上具有足够强的光强度,从而使得可穿戴设备具有较好的成像效果。

除此之外,作为用户穿戴式设备,还需要提供用户身份认证功能,如上图,为这种穿戴式设备的认证步骤的流程示意图。与苹果一贯的面部识别方式一致,在方案中,也采用了用户的人脸识别作为用户身份认证的方案,该设备中的辅助模块可捕捉用户的面部图像数据,其通过波导接收可见光,该光线由用户的面部反射而得,值得一提的是,该图像可以为用户的部分面部图像,而不必为用户的完整面部信息。

之后,将用户的面部图像传送至控制电路中,对用户的面部图像进行认证,通过图像比对的方式来确定用户的身份,而倘若用户的身份鉴定失败,则该设备也会一直拒绝用户的访问请求,直到认证成功为止。

以上就是苹果发明的搭载有显示装置的可穿戴设备系统及方案,该方案通过近眼显示器、耦合器以及光学系统来帮助用户实现显示效果,并在其中设置辅助设备来帮助用户完成身份认证,以提高该设备的安全性。

关于嘉勤

深圳市嘉勤知识产权代理有限公司由曾在华为等世界500强企业工作多年的知识产权专家、律师、专利代理人组成,熟悉中欧美知识产权法律理论和实务,在全球知识产权申请、布局、诉讼、许可谈判、交易、运营、标准专利协同创造、专利池建设、展会知识产权、跨境电商知识产权、知识产权海关保护等方面拥有丰富的经验。

(校对/holly)

责编: Aki

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