苹果手指设备新专利曝光，可搭配头显为用户提供触觉反馈

　　昨天，美国专利商标局正式公布了苹果公司新授予的 42 项实用新型专利。在其中，有一项与未来可能出现的手指设备相关的专利。

　　虽然 Apple Vision Pro 使用先进的眼动追踪和摄像头来捕捉用户简单的空中手指手势，作为替代控制器的一种形式，但手指设备可以带来更高水平的功能和传感器。

　　例如，一些传感器将允许用户触摸 3D 对象并实际感受纹理，从而允许用户在 HMD 上更好地享受游戏。

　　自 2019 年以来，苹果显然已经涵盖了许多与智能手指设备相关的专利，其中可能包括智能戒指。昨天，苹果获得了另一项手指设备专利，专注于可调节的外壳结构。

　　更具体地说，苹果获得的专利涵盖了一个系统，该系统可能包括佩戴在用户手指上的手指设备。手指设备在外壳中具有传感器电路。传感器电路可能包括应变片、加速度计、位移传感器和/或其他传感器电路，用于在外壳被手指移动时检测手指输入。无线通信电路可用于向系统中的其它设备提供手指输入，例如头戴式设备或其它电子设备。在操作过程中，手指输入可用于操作由头戴式设备或系统中其他设备显示的内容。

　　手指设备外壳可以包括延伸穿过手指顶部的上部外壳部分，以及向下延伸手指第一和第二侧的第一和第二侧外壳部分。一个或多个传感器（例如，力传感器、位移传感器等）可以位于侧面外壳部分，并且可以被配置成在手指接触外表面并进行其它手指运动时测量手指两侧的运动。

　　为了确保传感器相对于手指的侧面位置适当，可以使用一个或多个可调结构来调整第一和第二侧外壳部分相对于上部外壳部分的位置。可调结构可以包括弹性带、拉绳、棘轮结构、剪刀结构和/或其他可调节结构，允许调整侧壳部分和相关传感器的位置。

　　苹果专利图 2 说明了手指设备在用户上的位置；图 3 是说明性手指设备在用户手指上的横截面侧视图；图 4 是带有铰链的说明性手指设备的透视图；图 5 是带有可调节外壳的说明性手指设备的横截面侧视图；图 7 是具有可调节外壳结构（包括弹性带）的说明性手指设备的透视图。

　　一个或多个手指设备可以从用户那里收集用户输入，用户在操作电子设备时可以使用手指设备。例如，手指设备可用作VR 或MR 设备（如眼镜、护目镜、头显等头戴式设备或其他带显示屏的设备）的控制器。在操作期间，手指设备可以收集用户输入，诸如手指设备与周围环境之间的交互信息（例如，用户手指与环境之间的交互，包括手指运动以及与向用户显示的虚拟内容相关联的其它交互）。用户输入可用于控制显示器上的可视输出。

　　手指设备将备向用户的手指提供触觉输出，以便在用户触摸真实对象或用户触摸虚拟对象时为用户提供所需的纹理感觉。触觉输出也可用于创建制动器和其他触觉效果。

　　为了在用户与周围对象交互时增强用户触摸的灵敏度，手指设备可能采用倒 U 形或其他配置，允许将手指设备佩戴在用户指尖的顶部和侧面，同时让用户的指垫暴露在外。

　　苹果的手指设备可能包含大量的各种传感器，苹果为其手指设备可能配备的传感器列表如下：

　　传感器可包括力传感器（例如应变计、电容式力传感器、电阻力传感器等）、音频传感器（例如麦克风）、触摸和/或接近传感器（例如电容式传感器、二维触摸传感器）、光学传感器（例如发射和检测光的光学传感器）、超声波传感器和/或其他触摸传感器和/或接近传感器、单色和彩色环境光传感器、图像传感器、指纹传感器、温度传感器、用于测量三维非接触手势的传感器（“空中手势”）、压力传感器、用于检测位置、方向和/或运动的传感器（例如加速度计、磁传感器）、健康传感器（如测量血氧含量和心率的传感器）、射频传感器（例如，使用雷达原理或其他射频传感收集位置信息、三维射频图像和/或其他信息的传感器，使用蓝牙定位技术或使用超宽带定位技术检测相对于其他物体的位置、方向和/或运动的传感器）、用于检测手指动作的肌肉活动传感器（EMG）、光学传感器（例如自混合传感器和光收集飞行时间测量值的光探测与测距（激光雷达）传感器）、视觉里程测量传感器（使用相机中的数字图像传感器收集的图像收集位置和/或方向信息）、注视追踪传感器、具有数字图像传感器的可见光和/或红外相机、湿度传感器、三维传感器（如光电传感器）；飞行时间图像传感器、利用双目视觉收集三维图像的成对二维图像传感器、利用激光器或其他光发射器阵列和相关光学元件发射红外光束，或其他结构光并捕捉光束照射目标物体时产生的光斑图像的三维结构光传感器和/或其他三维图像传感器、基于三维图像传感器的面部识别传感器和/或其他传感器、气体传感器和/或其他传感器。

　　最后，苹果指出，这些手指设备可以作为未来版本 Apple TV 的遥控器，也可以与其他设备配合使用，如 Apple Watch、Mac、汽车应用程序、iPhone、iPad 等。