近日，苹果两项名为“头戴式设备的校准”和“具有镜头位置感应的头戴式电子显示设备”的专利曝光。

　　Apple Vision Pro 可以用作 VR 系统、AR 系统和/或 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。显示器可以选择允许用户观察头戴式设备外部的环境。

　　头戴式设备提供的其他输出包括扬声器输出和/或触觉反馈。用户还可以通过头戴设备的一个或多个组件处理的输入来与头戴设备交互。例如，用户可以提供触觉输入、语音命令和空中手势。

　　头戴式设备的校准

　　苹果第一项专利涵盖头戴式设备，例如头戴式显示器、头显、护目镜、智能眼镜、平视显示器等，这些设备可以执行一系列功能，这些功能由可穿戴设备随附的组件（例如传感器、电路和其他硬件）管理。头戴式设备可以提供身临其境或其他自然的用户体验，因此用户可以轻松地专注于享受体验，而不会被头戴式设备的机制分散注意力。

　　头戴式设备的组件可以包括一个或多个捕获图像的相机和/或提供图像作为视图（例如，外部环境）的光学模块。这种光学模块可以包括增强用户视图的显示元件和/或光学元件。显示元件可以定向在沿着显示元件和用户眼睛之间的光学路径最佳地提供视图的方向上。例如，显示元件可以沿着光路发射光以到达用户的眼睛。

　　在使用过程中和头戴式设备的整个使用寿命期间，光学组件（包括相机和/或显示元件）可能会错位。

　　例如，支撑相机和/或显示元件的支撑结构可能会因冲击（例如，跌落事件、撞击等）、退化、侵蚀、摩擦、磨损和/或组件老化而改变。

　　头戴式设备中的高分辨率摄像头和显示器对错位很敏感。由于单目焦点梯度、双目焦点差异、图像清晰度下降以及视场（FOV）的缩小或偏移，角度或位置偏移可能会导致用户不适。

　　虽然头戴式设备可以在组装期间对准，但是维持和/或校正相机和/或显示元件相对于用户的眼睛的对准可能是有益的。此外，某些组件可以在制造后提供，例如选择以适应特定用户的镜片。此类镜片的初始和持续校准可以持续进行。

　　苹果专利图 1 示出了诸如 Vision Pro 之类的头戴式设备的俯视图；图 2 示出了图 1 头戴式设备的俯视图；图 3 示出了头戴式设备和用于容纳头戴式设备的壳体的透视图；图 4 示出了头戴式设备的相机和窗口以及壳体的校准图案的透视图；图 5 示出了校准可头戴设备过程的流程图。

　　具有镜头位置感应的头戴式电子显示设备

　　在苹果第二项 Vision Pro 相关专利中，他们注意到 HMD 有时被配置为由不同的用户（家人或朋友）佩戴。例如，头戴式设备具有头戴式结构，允许将设备佩戴在用户的头上。头戴式设备可能包括带透镜的光学系统。镜头允许设备中的显示器向用户呈现视觉内容。

　　用户具有不同形状和大小的面孔。当多个用户使用头戴式设备时，这可能会带来挑战。如果不小心，头戴式设备可能不适合某些用户。

　　苹果的专利涵盖了一种头戴式设备，该设备可能在镜头模块中装有镜头。左定位器可用于定位左镜头模块。右定位器可用于定位右镜头模块。左右镜头模块可以具有各自的左镜头和右镜头以及显示器的相应左部分和右部分。

　　为了适应具有不同瞳距的用户，左右镜头模块可以相互靠近或远离。为了避免对用户鼻子造成过大的压力，可以使用诸如接近感应电路之类的传感电路来检测左右镜头模块与用户鼻子表面之间的相对位置。

　　控制电路可以使用用户的瞳距信息来调整镜头模块，并使用来自传感电路的信息来防止镜头模块对用户鼻子施加过大的压力。

　　用户可以提供自己到头戴式设备的瞳距，图像传感器或其它设备可用于测量瞳距以提供给头戴式设备，和/或头戴式设备中的注视追踪传感器可以在头戴式设备佩戴在用户头上时测量用户的瞳距。

　　在某些配置中，接近传感器（如电容式接近传感器）可能在柔性印刷电路上具有电极，这些电极耦合到注视追踪传感器。如果需要，可以使用其他传感装置来测量镜头模块相对于用户鼻子的位置。

　　在用户鼻子较小时的情况下，可能有足够的空间将晶状体中心（LC）与眼部中心 PC 对齐。在用户鼻子较大的情况下，控制电路可以如图 3 所示定位模块，其中镜头到镜头间距 LD 大于镜头中心 LC 与眼中心 PC 完美对齐所需的间距。

　　这种更宽的镜头到镜头间距的用户有助于确保镜头模块 #70 的边缘 #70E 不会在鼻子 #40 的表面上施加比用户舒适的更大的向内力，同时仍然允许通过镜头令人满意地查看显示器上的内容。

　　苹果专利图 5 是用于控制定位器电机同时监控来自电机的反馈的说明性控制电路的电路图。