來源：映維網 作者 映華

美國專利商標局日前公布了一份名為“Head-Mounted Display With Low Light Operation”的蘋果專利申請。所述發明主要涉及一種能夠在低光條件下工作的頭顯設備。

蘋果描述道：所述頭戴式顯示器包括顯示器、耦合到所述顯示器的頭部支架、以及耦合到所述頭部支架的傳感器。所述傳感器用于在低光下感測環境。所述傳感器包括一個或多個用于感測具有紅外電磁輻射的環境的紅外傳感器，或包括用于感測與環境對象距離的深度傳感器，或包括用于通過超聲波感測環境的超聲波傳感器。根據一個或多個紅外傳感器或深度傳感器或超聲波傳感器對環境的感知，控制組件確定圖形內容，并且操作顯示器以提供與環境感測相應的圖形內容。

這家公司指出，人眼在不同的光照條件下具有不同的靈敏度。明視覺是指人類在高光照條件下的視覺，如日光條件。明視覺由眼睛的視錐細胞提供，它們對不同顏色（即波長）的光具有敏感性。

暗視覺是指人類在低光照條件下的視覺，如沒有月光的黑夜。暗視覺由眼睛的視桿細胞提供

中視覺是指環境光的水平介于明視覺和暗視覺之間，如有月光的夜晚（例如，有月光）或黃昏。

中視覺由視錐細胞和視桿細胞共同提供。與明視覺相比，暗視覺甚至中視覺可能導致色覺喪失，對不同波長光的敏感度改變，降低銳度，以及更多的運動模糊。在這樣的環境下，亦即需要依賴于暗視覺時，人類難以看清周遭環境。

蘋果的發明介紹了一種顯示系統的實現，包括頭戴式顯示單元和提供內容的方法。所述系統中的傳感器包括一個或多個用于感測具有紅外電磁輻射的環境的紅外傳感器，或包括用于感測與環境對象距離的深度傳感器，或包括用于通過超聲波感測環境的超聲波傳感器。

根據一個或多個紅外傳感器或深度傳感器或超聲波傳感器對環境的感知，控制組件確定圖形內容，并且操作顯示器以提供與環境感測相應的圖形內容。

在一個實施例中，顯示系統包括控制組件和頭戴式顯示單元。所述頭戴式顯示單元包括用于向佩戴所述頭戴式顯示單元的用戶顯示圖形內容的顯示器，以及用于從所述頭戴式顯示單元感測環境的傳感器。

所述傳感器包括紅外傳感器、深度傳感器、超聲波傳感器和可見光攝像頭。在強光條件下，傳感器感測環境以獲得可以存儲的第一傳感器數據。

第一傳感器數據包括使用可見光攝像頭獲得的第一可見光傳感器數據，以及從一個或多個紅外傳感器、深度傳感器或超聲波傳感器獲得的第一非可見光傳感器數據。

在存儲第一傳感器數據后出現的弱光條件，傳感器感測環境以獲得當前傳感器數據，控制組件根據當前傳感器數據和第一可見光傳感器數據確定圖形內容。

在一個實施例中，一種向顯示系統提供圖形內容的方法包括感測環境、處理傳感器數據、確定圖形內容以及輸出圖形內容。傳感包括用傳感器感知環境，以在低光條件下獲取傳感器數據。

所述傳感器耦合到所述顯示系統的頭戴式顯示單元。傳感器包括紅外傳感器、深度傳感器或超聲波傳感器。處理包括用控制器處理傳感器數據。

所述圖形內容包括超聲波圖形組件、基于使用紅外傳感器獲得的傳感器數據的一個或多個紅外圖形組件、基于使用深度傳感器獲得的傳感器數據的深度圖形組件、或根據由紅外傳感器和深度傳感器獲得的傳感器數據的組合圖形組件。

蘋果進一步解釋稱，深度傳感器可以以與紅外傳感器不同的電磁輻射頻譜頻率范圍內工作，從而不會檢測到另一個傳感器的電磁輻射或對另一個傳感器的電磁輻射敏感（如使用適當的濾波器、攝像頭圖像傳感器，和/或合適頻率范圍內的照明器和投影儀。

在其它示例中，深度傳感器可以是RADAR或LIDAR。應當注意的是，可以使用一種或多種類型的深度傳感器。例如，包括結構光傳感器、飛行時間攝像頭、RADAR傳感器和/或LIDAR傳感器中的一種或多種。

專利圖1展示了所述的顯示系統（#100）。這個系統包括一個頭戴式顯示單元（#102），其配置為提供計算機生成現實。

顯示系統包括頭部支撐件#110、一個或多個內部顯示器#120和一個或多個傳感器#130。頭部支撐件包括機箱#112和連接到機箱的頭部接合機制#114。一個或多個顯示器和一個或多個傳感器耦合到機箱。頭部接合機制接合用戶頭部，以支撐用于向用戶眼睛顯示圖形內容的顯示器。

所述一個或多個顯示器可以是顯示面板（如LCD、LED或OLED），或投影儀（如將光投射到反射器上并反射回用戶的眼睛），并且可以進一步考慮包括相關光學元件（如透鏡或反射器）。傳感器配置為感知環境。

另外，顯示系統同時包括控制組件#140和其他電子組件#150。控制組件和其他電子組件可以耦合到頭戴式顯示單元（如耦合到機箱）。

控制組件控制顯示系統的各種操作，如使用傳感器感測各種條件并提供顯示內容。

其他電子組件可包括電力電子組件（如電池）、通信組件（如用于與其他設備進行無線通信的調制解調器和/或無線電）、和/或其他輸出組件（如用于聽覺輸出的揚聲器和用于觸覺輸出的觸覺設備）。

專利圖8展示了一種處理傳感器數據和確定可以執行的圖形內容的過程#800。處理通常包括分別處理紅外傳感器數據、深度傳感器數據、超聲波傳感器數據和可見光傳感器數據的處理操作。所述過程通常還包括用于分別確定紅外圖形組件、深度圖形組件、超聲波圖形組件和可見光圖形組件的圖形內容確定操作。例如，可以在低光條件下執行所述過程。

相關專利：Head-Mounted Display With Low Light Operation

名為Head-Mounted Display With Low Light Operation的蘋果專利申請最初于2020年4月提交，并在日前由美國專利局公布。需要注意的是，這只是一份專利申請，尚不確定蘋果是否會或何時會商業化所述的發明技術。

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