美國專利商標(biāo)局正式授予蘋果一項(xiàng)與超聲波換能器有關(guān)的專利，該專利可用于追蹤物體位置。例如，眼鏡或其他頭戴式設(shè)備等眼鏡可以使用超聲波換能器來追蹤用戶的眼睛位置和注視方向。為了提高短距離定位精度，可以在公共基板上形成具有不同中心頻率的超聲波換能器陣列。

蘋果專利指出，智能眼鏡等HMD可能會使用注視追蹤電路來追蹤用戶的注視。設(shè)計(jì)性能令人滿意的注視追蹤電路可能具有挑戰(zhàn)性。如果不小心，注視追蹤電路可能會產(chǎn)生不準(zhǔn)確的測量結(jié)果，或可能表現(xiàn)出其他性能限制，例如功耗過大。

用于位置追蹤的超聲波傳感器

超聲波傳感器可用于追蹤一個(gè)或多個(gè)感興趣物體的位置。例如，眼鏡或其他頭戴式設(shè)備可以使用一個(gè)或多個(gè)超聲波傳感器來追蹤用戶的眼睛位置和注視方向。

超聲波換能器可以包括電容式微機(jī)械超聲波換能器、壓電微機(jī)械換能器和/或用于發(fā)射和/或檢測聲信號的其他合適的超聲波換能器。

為了提高短距離的定位精度，可以將具有不同中心頻率的多個(gè)超聲波換能器排列成陣列?？梢允褂瞄g距較小、各自帶寬較小的超聲波換能器陣列來模擬帶寬大得多的單個(gè)換能器，而不會犧牲性能。

當(dāng)陣列中的換能器正確定相時(shí)，陣列可以產(chǎn)生脈沖長度比單個(gè)換能器單獨(dú)產(chǎn)生的脈沖長度短得多的超聲波信號脈沖。能夠產(chǎn)生短超聲波信號脈沖可能特別有利于確定短距離距離和分辨兩個(gè)相距很近的物體。例如，相控?fù)Q能器陣列可以分辨相距一個(gè)波長或其他合適距離的物體。

如果需要，可以獨(dú)立操作具有不同中心頻率的超聲波換能器，以獨(dú)立測量不同頻率的信號。然后可以使用獨(dú)立測量的信號來估計(jì)飛行時(shí)間和路徑長度，達(dá)到所需的精度水平。

在超聲波換能器用于眼鏡或其他眼鏡中的注視追蹤的布置中，多個(gè)超聲波換能器陣列可以分布在用戶眼睛周圍的不同位置。每個(gè)陣列可以包括具有不同中心頻率的超聲波換能器。一個(gè)或多個(gè)陣列可以向用戶眼睛發(fā)射超聲波信號。超聲波信號可以從用戶眼睛反射并可以被一個(gè)或多個(gè)其他陣列檢測到。控制電路可以從換能器陣列收集數(shù)據(jù)以確定用戶眼睛位置和/或注視方向（例如，使用時(shí)間延遲測量技術(shù)、相位延遲測量技術(shù)、幅度測量技術(shù)和/或其他合適的測量技術(shù)）。

美國專利商標(biāo)局公布了蘋果一項(xiàng)涉及了包括一個(gè)或多個(gè)帶有U形外殼手指設(shè)備在內(nèi)的系統(tǒng)專利，以用于收集傳感器輸入并提供觸覺輸出。

蘋果表示，例如，手指設(shè)備可能包括帶有加速度計(jì)的慣性測量單元，用于收集有關(guān)手指敲擊或自由空間手指手勢等身體運(yùn)動(dòng)的信息；手指設(shè)備包括用于收集關(guān)于手指設(shè)備和用戶手指中的法向力和剪切力信息的力傳感器；手指設(shè)備包括觸覺輸出設(shè)備以向用戶手指提供觸覺輸出，并且包括其他輸出組件。

在某些情況下，手指設(shè)備包括超聲傳感器，超聲波傳感器可以具有超聲波信號發(fā)射器和相應(yīng)的超聲波信號檢測器，可檢測穿過用戶手指后的超聲波信號；二維超聲傳感器可以捕獲用戶指腹的超聲圖像；超聲波接近傳感器可用于測量手指設(shè)備和外表面之間的距離；光學(xué)傳感器和其他傳感器也可以用在手指裝置中。

一個(gè)或多個(gè)手指設(shè)備可以收集用戶輸入，用戶可以在操作虛擬現(xiàn)實(shí)或混合現(xiàn)實(shí)設(shè)備（例如，諸如眼鏡、護(hù)目鏡、頭顯或具有顯示器的其他設(shè)備之類的頭戴式設(shè)備）時(shí)使用手指設(shè)備。

例如，當(dāng)用戶正在觸摸真實(shí)對象或當(dāng)用戶正在觸摸虛擬對象時(shí)，觸覺輸出可以用于為用戶的手指提供期望的紋理感覺。

手指設(shè)備可以佩戴在用戶的任意手指上，為了使用戶與周圍物體交互時(shí)增強(qiáng)用戶觸摸的靈敏度，手指設(shè)備具有倒U形或其他配置，支持用戶將手指設(shè)備佩戴在指尖頂部和側(cè)面以及以手指指腹部分觸摸物體。

用戶可以使用手指設(shè)備與適配電子設(shè)備進(jìn)行交互，例如，用戶可以使用一個(gè)或多個(gè)手指設(shè)備與虛擬現(xiàn)實(shí)或混合現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)（例如，帶顯示器的頭戴式設(shè)備）進(jìn)行交互，以向臺式計(jì)算機(jī)、平板電腦、手機(jī)、手表、耳塞或其他配件提供輸入，或與其他電子設(shè)備互動(dòng)。

蘋果專利圖4示例了說明性手指裝置的透視圖；圖6為垂直狹縫說明性手指裝置的透視圖。

來源：patentlyapple