苹果头显新专利：佩戴时可自动调节张力，增强体验

近日，美国专利商标局发布了苹果公司的一项专利申请，该专利申请涉及一种支持结构，该结构能够将头戴式设备（HMD）固定在用户的头/脸适当的位置。例如，该系统将能够识别出用户正在玩游戏，并自动更改头显头带的张力，以便在用户跟随操作时将HMD牢牢固定在用户的头上。该系统能确保用户的头部左右或上下摇晃颠簸时，头显设备能够正确对准用户的视线。

苹果的这项发明涵盖了一种头戴式设备，该设备包括设备外壳、连接到设备外壳的支撑结构、连接到设备外壳以显示内容的显示设备、与显示设备关联的光学系统，以及生成输出信号的传感器。

图源：patentlyapple

头戴式设备还包括张力控制器，该张力控制器基于传感器输出的信号确定张力命令；以及张力调节器，该张力调节器根据张力命令向用户施加张力，以限制设备外壳的相对运动。

支撑结构可包括可相对于装置壳体枢转的镜腿部分，并且张力调节器包括主动张紧部件，该主动张紧部件构造成根据命令使镜腿部相对于装置壳体进行枢转。主动张紧部件可以包括电动机，张力调节器可以包括被动张紧部件。

张力调节器可包括接触垫和连接到接触垫以通过运动施加张力的致动器。接触垫可以是接触用户鼻子的鼻垫。张力调节器包括可展开的接触特征，其可在缩回位置和伸出位置之间移动。

张力调节器可包括被配置为接合用户耳朵的钩状设计，该钩状部分通过电动铰链连接至支撑结构，并且该张力调节器可以被配置为通过使钩部移动来施加张力。

张力调节器可以包括致动器和质量，并且张力调节器被配置为通过使用致动器移动质量来施加张力。

传感器可以包括运动传感器，传感器输出信号包括运动信号，并且张力控制器被配置为基于部分基于运动信号来确定收紧命令。

传感器可以包括眼动追踪相机，传感器输出信号包括眼动追踪信号，并且张力控制器被配置为基于眼动追踪信号来确定收紧命令。

传感器可以包括生物特征传感器，传感器输出信号包括生物特征信号，并且张力控制器被配置为基于生物特征信号来确定收紧命令。

传感器还可以包括压力传感器，传感器输出信号包括压力信号，并且张力控制器被配置为基于压力信号的一部分来确定收紧命令。压力传感器可以是与使用者的鼻子接合的鼻托。

装置壳体和支撑结构可以限定护目镜类型的构造、halo-type构造以及眼镜型构造。

苹果的专利图1示出了头戴式设备的硬件配置框图；图2示出了头戴式设备的侧视图，该设备具有护目镜型构造。

图源：patentlyapple

苹果的专利图3是头戴式设备的侧视图，该设备具有佩戴在使用者的头上的halo-type构造；图4同样也是设备的侧视图，不同的是该设备是眼镜型构造。专利图5则示出了根据第一示例的张力控制器的框图。

专利图显示支撑结构（图1的＃106）连接到设备壳体（＃102）。支撑结构是用于将设备外壳固定在相对于使用者头部的适当位置的部件，通过该部件，可以限制设备外壳相对于用户头部的移动，并在使用期间保持舒适的位置。可以使用刚性结构、弹性柔性带或非弹性柔性带来实施支撑结构。

传感器（图1的＃116）是在头戴式设备100中并入以生成传感器输出信号的部件，该传感器输出信号被处理器108用作输入，以用于生成CGR含量和控制张力。

传感器包括有助于运动追踪的组件（例如，头部追踪以及6DoF控制器追踪）。传感器116还可以包括由设备用来以任何方式产生和/或增强用户体验的附加传感器。

专利中的传感器可以包括常规部件，例如照相机、红外照相机、红外发射器、深度照相机、结构化光感测设备、加速度计、陀螺仪和磁力计。

传感器还可包括生物统计传感器，该生物统计传感器可对人的身体或生理特征进行识别，例如用于用户识别和授权。生物统计传感器可以包括指纹扫描仪、视网膜扫描仪和面部扫描仪。

苹果这项专利列出了两名发明人，分别为Grant Mulliken和Lee Jae Hwang Lee。