今天，美国专利商标局正式授予苹果公司一项专利，该专利涉及一种新的HMD相机系统，该系统包括一个二维的相机阵列，可以捕捉到场景各个部分的图像。
这些相机沿球形表面定位，以便拥有相邻的视野。相机的入口瞳孔定位在用户的眼睛或附近，同时相机也在传感器处形成优化的图像。专利还描述了减少阵列中相机数量的方法，以及减少从阵列中读取并由管道处理的像素数量的方法。
VR系统的模拟环境和/或MR系统的混合环境可被用来为多种应用提供交互式用户体验，例如将虚拟内容添加到观看者环境的实时视图中的应用、生成3D虚拟世界（元宇宙）的应用、与虚拟训练环境互动、游戏、远程控制无人机或其他机械系统、观看数字媒体内容、与互联网互动、探索虚拟景观或环境，或类似应用。
苹果公司的专利涉及用于视频透视头戴式显示器（HMD）的场景相机，可用于MR或VR系统。
在传统的HMD中，一个或多个场景相机可以安装在HMD的前面。然而，场景相机的视点（POV）与用户眼睛的POV有很大的偏移和不同。苹果公司的发明通过将相机的入射瞳孔向用户的眼睛移动来纠正相机的POV以匹配用户。
在一些实施方案中，HMD包括小尺寸相机的二维阵列（例如，一个阵列用于左眼，第二个阵列用于右眼），这些相机捕捉用户面前的真实世界场景的各自部分的图像。相机沿球形曲线或表面定位，以便相机具有不重叠的、相邻的FOV。
为了更准确地表示用户的视角，相机的光学系统被配置为使得阵列中相机的入射光瞳位于在图像传感器处形成的相机图像平面的后面，并位于或靠近用户的眼睛，同时相机也在传感器处形成优化图像。通过这种方式，每个相机阵列从与用户各自的眼睛基本相同的角度捕捉到场景的视图。
在一些实施方案中，一个传感器可用于为阵列中的多个（例如，4个）相机捕捉图像。在这些实施方案中，与一个传感器一起使用的相机的光学器件可以被移位或调整，以使图像平面与传感器表面对齐。
在一些实施方案中，可以使用一个弯曲的传感器和一个更简单的透镜系统，为每个相机提供更宽的FOV，从而减少阵列中相机的数量。
图源：patentlyapple
苹果公司的专利图1A说明了一个HMD，它包括一个相机阵列，其入射瞳孔位于用户的眼睛或附近；图2说明了一个相机阵列的一部分。
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苹果公司的专利图3说明了一个例子，该相机的入射瞳孔位于用户的眼睛或附近，可用于图1A和图2所示的阵列中。
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苹果公司的专利图9A和9B说明了通过降低分辨率和转移外围区域相机的入射瞳孔来减少相机的数量。
苹果公司的上述专利图16图示了在相机阵列前面增加一个负半月板透镜，以增加相机向外围的FOV；图17图示了在相机阵列前面增加一个负半月形透镜，以逐步抵消相机向外围的POV。
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苹果公司的专利图20A至20C以图示方式说明了一个示例的场景相机，其包括在相机阵列中的负半月形透镜。
想要了解更多专利细节，请查阅苹果公司的授权专利11,448,886。
来源：patentlyapple
