苹果可能找到了AR眼镜的杀手级应用 或让AR行业彻底爆发
光电与显示 · 2019-12-27
苹果公司长期以来一直传闻中的AR或VR耳机可以将其某些光学组件保留在电控层的后面,以在不需要时将它们隐藏起来,以及可以从头戴式显示器上卸下并用作扬声器的耳机。
据报道,苹果已经从事VR或AR头戴设备或智能眼镜的开发工作已有相当长的时间了,随着时间的流逝,这些所谓的设备经常会出现一些故事。尽管大多数故事都涉及硬件的技术方面,例如Apple可以将其用于虚拟现实或增强现实目的的显示技术,但偶尔也会出现有关其他元素的新闻报道。
由美国专利商标局于周四发布的两项专利申请表明,苹果仍在关注头戴式耳机的外观以及如何为用户提供更好的听觉体验。
隐藏传感器
第一个专利申请“具有电可调光层的电子设备”涉及隐藏组件的想法。电子设备中可能需要传感器,照相机和其他元素来驱动某些功能,其中某些功能需要某种形式的通向世界的功能才能正常运行。
尽管可以使用窗户和光学涂层来隐藏这些开口,但这不一定是最好的方法,因为它可以在产品的整个生命周期中保持设计的静态和不变。静态特性还意味着传感器在不利的情况下可能会受到覆盖物的影响,例如过多的光线从覆盖物的窗户反射回来。
苹果公司的建议是使用电可调节的光学层来隐藏组件。通过施加电荷,可以调节窗口的透明度,从而使组件在需要时可以最佳地工作。
更改透明度还用于隐藏组件。
该层可以包括可调节的光透射率,例如宾主液晶层或电致变色层。还可以添加其他层以创建可调节的雾度,颜色或反射率,当光线和其他条件可能会干扰传感器时,这些层可用于帮助传感器理想地工作。
该应用程序建议将其用于各种电子设备设计,包括手持设备外壳和头戴式设备。这可以推断出一个系统,该系统可用于隐藏耳机上的面向外部的传感器,但也可以隐藏智能手机上的元素(例如iPhone的摄像头),以提供更干净的外观。
该文件的发明人是詹姆斯·威尔逊,詹姆斯·范迪克和马修·罗杰斯。
威尔逊(Wilson)是高级产品设计工程师,主要担任苹果公司的材料科学家,并拥有多项专利。Vandyke还是产品设计工程师,具有医疗设备和声音处理方面的背景。
罗杰斯(Rogers)是Apple产品设计材料和涂层的经理,在相关领域拥有许多专利。其中包括“带红外透明单向镜的电子设备”和“带薄膜掩膜层的电子设备”的应用程序。
可分离音频
所述第二应用程序是用于简单地命名为“显示系统具有音频输出设备”,其涉及可拆卸扬声器单元用于头戴式显示器。实际上,它是指可以从头戴式耳机中卸下的耳机。
市场上的某些VR头盔已经提供了音频功能,包括可以移除耳机元件的形式。其他一些依赖用户添加耳机,耳机或其他音频源。
在该专利申请中,苹果公司建议扬声器相对于头戴式耳机的移动可能会改变用户的VR或AR体验的视觉或音频元素。对于视觉反馈,这可以是指示其相对于显示器的运动或位置的指示器,而音频变化可以是对扬声器的音量,均衡或动态范围的调整。
耳机也可能会使用一组内置扬声器以及可拆卸的版本,两种型号都可以根据可移动元件的移动进行调整。
该专利的关键部分是用户的体验会受到现实世界中可拆卸扬声器的移动的影响。虽然这可能为VR应用程序(例如游戏)带来一些好处,但实际上,它可以使佩戴者知道其扬声器的放置位置,而无需卸下耳机。
同时,耳罩可以在允许将其用于正常音频播放的模式和在第二个可以使它像扬声器一样大声播放的模式之间切换。
该应用程序随附的图像表明扬声器单元可能是枢轴上的耳罩,从而使其可以适应用户的耳朵。可以方便地安装耳罩,以便于存储和运输,也可以使用磁铁进行安装。
它的发明者以及尼尔·埃文斯(Neal D. Evans),安德鲁·赫尔瓦(Andrew M. Hulva),罗伯特·D·席尔瓦斯特(Robert D.Silfvast)和克里斯托弗·T·尤班克(Christopher T.
Silfvast在Apple的产品设计领导中工作,在音频产品和系统方面拥有丰富的经验,并拥有与之匹配的专利和申请。这些范围从“通过蓝牙的超低延迟音频”到“用于声音增强,混合和监视的基于分布式,自缩放,基于网络的体系结构”。
Eubank在Apple的技术开发组工作,担任音频工程经理。Evans还是声学设计工程师。
苹果每周都会提交大量专利申请。尽管专利的存在表明了公司研发工作的关注领域,但并不能保证所描述的概念会出现在未来的产品或服务中。
第一项专利申请让人想起其他涉及显示器传感器的专利。例如,“透光窗口”的使用将相机和其他传感器保持在iPhone的显示层后面,其覆盖区域可以照常用作屏幕的一部分,但被禁用以允许相机正常工作。
第二种方法是将耳机转换为扬声器,提出了“双模耳机及其构造方法”专利,该专利解释了耳机如何在特定位置切换到放大扬声器模式。
关于“具有音频输出设备的显示系统”的新专利申请(编号20190387299)表明,这种设备可以具有可移动扬声器系统。
苹果在专利申请中指出,虚拟现实系统向用户提供内容,其中可能包括视觉和听觉内容。视觉内容可以由头戴式显示单元(HMD)提供,而听觉内容通常由与头戴式显示单元物理分离的耳机提供。
苹果公司的想法是,通过带有传感器的控制器确定佩戴苹果眼镜的用户的位置,将根据用户的位置从扬声器系统接收音频。换句话说,音频会随着苹果眼镜佩戴者的移动而改变。除其他事项外,这对于在视频游戏的虚拟世界中发展非常有用。
这是本发明的概述:“显示系统包括头戴式显示单元和可拆卸的扬声器单元。头戴式显示单元向用户输出视觉内容,并向用户提供真实环境的视觉传递。可拆卸扬声器单元可拆卸地连接至头戴式显示单元,以向用户提供听觉内容,根据可拆卸扬声器单元相对于头部的位置改变视觉内容或听觉内容中的至少一个。已安装的显示单元。”
苹果在AR的布局始于2017年WWDC,推出了增强现实开发工具ARKit,同年9月发布的iPhone为这些技术提供了落地的出口。在人才方面,前杜比执行副总裁MiKe Rockwell担任苹果内部AR团队负责人,今年又把长期任职iPhone部分的Frank调往AR部门担任产品营销主管。
技术储备上,苹果公司掌握AR 头盔、AR眼镜、AR 光路设计光波导、AR 三维内容构建和呈现的技术等 AR 相关专利,还通过收购多家创业公司以补强AR技术,比如加拿大增强现实(AR)头盔公司 Vrvana、丹佛AR镜片公司Akonia Holographics 等。目前App Store已有超过3,000款AR App。由此可见,苹果推出硬件的准备已经比较充分。
苹果在硬件产品的发布上并不求快,通常选择在技术相对成熟的节点才会推出。考虑到苹果在软硬件市场的地位,它推出AR设备将产生示范带动效应,加速AR行业发展。
据IDC预测,2023年全年AR眼镜销量将达到3190万台,对应2019-2023年复合增长率高达 169%。AR眼镜的出货量增长将快速拉动下游内容应用制作,以及产品多样性,进一步刺激AR整体市场规模增长。
有传闻表示苹果AR眼镜会在2020年正式亮相。苹果AR眼镜会有两种模式:一种混合了AR/VR技术的版本将在2022年发布,然后一年会更专业的AR版本。而来自苹果公司内部的消息称,到2023年亮相的AR眼镜会变得更轻,就像一副真正的眼镜那样。而且还有可靠的传闻表示,这款AR眼镜将使用iPhone作为图像和声音处理核心单元。
这一切听起来像为这个基于增强现实技术的专利又增加新的证据。之前苹果已经收购了多家与增强现实技术有关的初创公司,从总部位于科罗拉多州、致力于增强现实技术的Akonia Holographics公司,再到来自德国开发了增强现实SDK作为ARKit技术基础的Metaio公司。而苹果的增强现实开发API最早在2017年就首次出现在iOS 11系统中。