今天，美国专利商标局正式授予苹果公司一项专利，该专利涉及手指传感器设备，将提供准确的手部反馈，允许用户使用三维空中手势等操作头显显示屏上看到的内容。
苹果公司的发明涵盖了一种手指安装设备，该设备可包括与控制电路耦合的指装单元。控制电路可将用指装单元收集的信息无线传输给外部设备，以控制外部设备。
控制电路还可使用指装单元为用户的手指提供反馈，如触觉反馈。
例如，控制电路可以根据无线接收的外部设备的信息，向用户的手指提供触觉输出。触觉输出可以对应于VR或AR的触觉输出。
安装在手指上的元件可以各自有一个主体。本体可作为力传感器、加速度计和其他传感器等部件以及触觉输出装置的支撑结构。在操作过程中，用户在与外部物体互动时，可将指装单元戴在用户的手指尖上。
每个指装单元的主体可以有一个U形的横截面轮廓，当主体与用户手指的指尖相接时，每个手指的指垫都会暴露出来。控制电路可利用传感器收集手指按压输入、手指横向移动输入和手指点击输入，并可利用触觉输出装置提供触觉输出。
图源：patentlyapple
苹果公司的专利图1是一个说明性装置的示意图，如手指安装的装置；图2是用户的手和指尖上的说明性指装装置组件的俯视图。部分或全部控制电路#14可以包含在单元#22中，也可以安装在单独的外壳结构中（例如，腕带、手套、部分手套，如无指手套，其中部分已在用户的指尖垫下被移除，等等）。
苹果公司的专利图4是一个说明性的指装设备的透视图；图14和图15是显示指装设备的说明性安装安排的视图。
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苹果公司的专利图26是一个说明性的指装设备的侧视图，该设备被佩戴在手指上，而不是手指尖的位置；图27是一个说明性的指装设备的侧视图，该设备带有光学传感器，用于收集来自用户手指上表面的触摸输入；图28是一个示意图，显示如何在校准使用手指安装设备的系统中使用标记。
在图28中，苹果公司指出，用户可以通过提供力的输入、运动输入（例如，空中手势、三维空中手势）、敲击、剪切力输入和其他输入，与头戴式显示器中显示的视觉内容进行互动。
图源：patentlyapple
苹果公司的专利图3是另一种环形风格的设备设计。苹果公司指出，作为一个例子，图3可以由柔软的弹性材料、织物或其他柔性材料形成，允许用户通过戒指（#22单元）感受表面。如果需要，传感器、触觉设备和或其他组件可以安装在#32手指垫下的位置，如#36位置。
这是苹果公司为这项发明获得的第二个专利。苹果公司增加了20项新的专利要求，以更好地定义和保护该发明，使其免受竞争对手和专利巨头的影响。下面列出了苹果公司发明的一些关键补充内容。
- 权利要求1中定义的手指设备，其中传感器包括一个力传感器。
- 根据权利要求2定义的手指设备，其中力传感器被配置为测量指垫在外部表面上移动时的剪切力。
- 根据权利要求2定义的手指装置，其中力传感器被配置为检测手指对外部表面的按压。
- 在权利要求2中定义的手指设备，其中力传感器是第一侧主体部分中的多个力传感器之一，这些传感器分别沿着手指的第一侧产生单独的力测量。
- 在权利要求1中定义的手指设备，其中触觉输出被配置为模仿手指上的按钮点击感觉。
- 在权利要求1中定义的手指设备，其中所述传感器包括加速度计。
- 在权利要求1中定义的手指设备，进一步包括收集手指手势输入的运动传感器。
- 根据权利要求8定义的手指设备，其中，手指手势输入包括三维空中手势。
- 一种系统，包括：头戴式设备，具有显示屏，并被配置为与用户的头部相连；以及手指设备，被配置为与用户的手指相连并与手指的指甲重叠，该手指设备包括第一和第二侧部，它们可相对于彼此移动，并分别向下延伸到手指的第一和第二对立面，同时让手指的指垫暴露出来；第一侧部中的力传感器；以及触觉输出装置，该装置基于用力传感器收集的力的测量值并基于显示器上的显示内容向手指提供触觉输出。
- 一种被配置为与用户的手指耦合的手指装置，该手指装置包括：U形壳体，被配置为与手指的指甲重叠，并具有第一和第二侧壳体部分，该第一和第二侧壳体部分可相对于彼此移动，并分别向下延伸到手指的第一和第二相对侧，同时使手指的指垫暴露；第一侧壳体部分中的传感器，检测外部表面上的手指手势；以及触觉输出装置，响应于手指手势向手指提供触觉输出。
- 在权利要求16中定义的手指设备，其中所述的手指手势包括手指敲击。
- 根据权利要求16定义的手指设备，其中手指手势包括拖放手势。
想了解更多专利细节，请查阅苹果公司的授权专利11,416,076。
来源：patentlyapple
