美国专利局公开了苹果一项极具前瞻性的专利申请,该专利聚焦于创新型面部界面与动态连杆组件的研发,有望应用于未来Vision Pro的迭代升级。这项技术革新的核心目标,是为广大用户显著增强设备佩戴的舒适度、自适应能力与光学隔离效果,进一步优化混合现实头显的使用体验。
作为直接与用户面部接触的关键部件,面部界面的设计承载着多重核心功能。其一,它能够精准贴合不同用户的面部特征,无论是多样化的头型、差异化的骨骼结构,还是各异的眼位分布,都能实现紧密适配;其二,通过有效阻挡周边环境光线进入设备“眼罩”区域,大幅提升视觉沉浸感,让用户在使用过程中更少受到外界光线干扰;其三,即便长时间佩戴,也能凭借科学的设计保持舒适体验,解决了传统头显久戴不适的痛点。
动态联动系统在面部界面与耳机框架之间搭建起灵活的连接桥梁,并能根据实际佩戴情况自适应调整形态。这一组件主要由中央臂与侧臂/翼两部分构成。
中央臂以中心或偏移点为枢轴支点,通过接口精准传递作用力,为整个联动系统提供稳定的动力支撑。侧臂/翼与中央臂相连,并借助特殊结构与面部界面衔接:采用的球窝接头可实现约30°的多角度运动,加长插座则满足滑动与平移需求。正是这些精巧的结构设计,使得动态连杆组件能够实现形态改变与力量重新分配,动态响应面部压力点的变化,从而全面改善设备的整体贴合度。
为确保联动系统的运动精准可控,力控制功能应运而生。运动限制部件如支柱、弹簧等,能够有效限制或引导手臂的运动轨迹;弹簧结构或许会将组件自动偏向最佳佩戴位置,减少用户手动调整的麻烦。同时,面部界面上的减压切口设计,允许界面进行适度拉伸与变形,进一步提升佩戴的适配性与舒适度。
这项创新技术为用户带来了多方面的体验提升。在光学隔离方面,能增强与环境光的隔绝效果,让视觉沉浸感更上一层楼;人体工程学适应性显著增强,可减少面部压力点,即便在运动过程中也能保持稳定佩戴;而且设计上充分考虑了各种面部轮廓,实现了更广泛的适用性,让不同脸型的用户都能获得舒适的佩戴体验。
苹果专利图1C展示了框架#104与面部界面#108的顶部透视图。头戴式显示器(HMD)可包含多种组件,这些组件构成了位于显示器#105与用户皮肤之间的头戴设备的结构、织带、盖板、织物或框架等部分。
在特定实施例中,面部界面会与用户面部形成密封状态,这种密封可以是光密封、环境密封、防尘密封、气密封等多种类型,进一步提升设备的实用性。框架能够附着或安装到包含刚性材料的显示单元上,凭借刚性材料的特性抵抗形状变化,保证设备结构的稳定性。
连杆#106将框架与面部界面连接起来。在一些示例中,多个连杆的设计允许面部界面相对于框架进行多种运动,如弯曲、伸缩、平移、旋转等。因此,连杆106能够以可移动的方式限制显示器相对于面部界面的移动,确保设备各部分配合精准。
连杆机构赋予了面部界面自由适应各种面部地形、尺寸和形状的能力,使得面部界面108可以灵活地进行枢转、弯曲和伸缩动作。同时,连杆机构能够将负载,比如不同面部地形施加的力或来自带子的压力,均匀或不均匀地分布在用户脸上,进一步优化佩戴的舒适度与稳定性。