苹果新专利曝光支撑虚拟键盘投影及3D图画交互的头显设备

编译/VR陀螺

近日，美国专利商标局发布了苹果公司的一项专利申请，该专利申请涉及未来的头戴式设备（HMD），该设备允许用户用手指与显示器上的3D图像进行交互，并与放置在桌面上的虚拟键盘进行交互。在本发明中，苹果讨论了集成到HMD中的投影仪和能够将投影仪单元连接到HMD的选项，该投影仪可以将游戏或虚拟键盘投影到桌面上。

诸如头显设备之类的可穿戴电子设备具有用于向用户呈现图像的显示器。在某些情况下，用户与头戴式电子设备之类的设备做交互可能具有挑战性。当用户佩戴设备时，用户都能够在头戴式设备的显示器上观看内容。在这种操作模式下，可以在显示器上呈现可选择的屏幕选项，用户都能够与之交互。然而，当不佩戴头显设备时，用户不能在显示器上观看内容，这妨碍了用户与设备和相关设备做交互的能力。

苹果公司的发明涵盖了一种头戴式设备，该设备的内部显示屏安装在外壳中。壳体可具有头戴式支撑结构，该头戴式支撑结构可支撑内部显示器以及与用户头部相邻的相关联透镜。内部显示器可以将穿过透镜的光输出到眼罩部分。当用户的眼睛位于眼罩中时，则可以观看呈现在内部显示器上的图像。

电子设备可以具有能在HMD外表面进行数据输入或输出设备。输入输出设备可以包括例如按钮、键盘中的键、触摸传感器之类的传感器以及其他输入输出设备。用户未将HMD佩戴在头部的时候也能够直接进行输入或输出。

HMD还可以与关联的外部电子设备进行通信，例如计算机、游戏系统、蜂窝电话或其他主机。

在一些配置中，头HMD还可以用作独立设备。在一些配置中，输入/输出部件可以被放置在可移动构件上，该可移动构件可以在存储位置和展开位置之间移动。投影仪可能会将图像投影到附近的表面上。图像可以包括用户能够与之交互的虚拟键盘。

如果需要，可移动电子设备可以耦合到HMD中的头戴式支撑结构或其他壳体结构。在苹果的专利图3中，我们也可以看到在说明性构造中的HMD透视图，其中当用户不将HMD佩戴在头部时，如将HMD放置在桌面或其他支撑结构上或者握在手中时，在HMD的外部部分上可以形成外部显示器＃44。

在这种情况下，HMD以及HMD的传感器和其他输入输出设备＃12可用作外部电气设备＃32的附件控制器。例如，如果用户希望使用在线服务，则该用户都能够与显示器＃44上的键盘键或屏幕上的键进行交互，以向在线服务提供文本和其他信息，并提供命令（例如，通过选择屏幕上的选项），或通过其他方式使用HMD的输入电路为服务提供输入。

能够正常的使用HMD的输出电路（例如，音频输出、视觉输出、触觉输出等）将来自服务的相应输出反馈提供给用户。

因为在用户更好的提供输入并从HMD接收输出时，无需将HMD放在用户的眼睛上，所以用户可能会与附近的人保持互动，并可能在使用设备的同时留意周围环境。

如果期望的话，显示器＃44可以同步投影正在显示器＃14上显示的一些或全部内容（例如，当用户佩戴HMD时）或可以被控制电路用来显示与显示器＃14相关联的内容。

例如，如果正在使用HMD显示器向用户展示游戏，则外部显示器＃44可以向用户附近的人显示某些或全部相同的游戏图像。诸如游戏分数的游戏统计信息，通知其他人用户正在玩游戏的文本（例如，“进行中的游戏”）或与显示器＃14上的内容相关的其他合适信息也可以显示在外部显示器＃上44。

HMD也可以投影虚拟键盘，在苹果的专利图5中展示的是说明性场景中的HMD的示图，其中，HMD搁置在桌面或其他外表面，例如表面＃60上时，HMD中的投影机＃46可能在表面＃60上显示诸如图像＃62的图像。如果佩戴在用户的头部，则图像＃62的内容可能与在HMD显示器上显示的内容相同。

作为示例，用户都能够使用在HMD上运行的Web浏览器应用程序从互联网获取信息，同时将此信息作为桌面上的图像＃62的一部分呈现给用户。

如果需要，传感器（例如，三维图像传感器或设备10中的其他传感器）可以感测来自用户的手指＃26在图像＃62的各个部分处的输入动作。这允许用户与在桌面表面上显示的内容进行交互。

例如，HMD可以显示与在线服务或图像＃62中的HMD上运行的应用程序相关联的可选选项。用户都能够将其手指放在该可选选项上（例如，使用单击，双击或其他合适的用户输入）。响应于检测到与可选选项相对应的用户手指输入（例如，通过分析来自三维传感器的数据），设备10可以得出结论：用户已经选择了可选选项，并且可以在与之相关的HMD中启动操作。

如果需要，投影机＃46可以将虚拟键盘投影到表面上，并且当用户在虚拟键盘中相应的字母数字标签上键入内容时，HMD中的三维传感器或其他合适的传感器可以收集来自用户的输入动作。

美国专利局近日发布的这款苹果公司的专利申请已于2019年第二季度提交。考虑到这是专利申请，目前尚不明确这种产品是否会上市。

来源：patentlyapple

苹果新专利曝光：支持虚拟键盘投影及3D图像交互的头显设备