2022年05月20日美国专利局新申请AR/VR专利摘选
文章相关引用及参考：映维网Nweon
一共更新了41篇专利。
（映维网Nweon 2022年05月20日）近期美国专利及商标局公布了一批全新的AR/VR专利，以下是映维网的整理（详情请点击专利标题），一共41篇。更多专利披露请访问映维网专利板块https://patent.nweon.com/进行检索，你同时可以加入映维网AR/VR专利交流微信群（详见文末）。
1. 《Magic Leap Patent | Systems and methods for augmented reality（Magic Leapz专利：用于增强现实的系统和方法）》
专利描述的方法用于定位操作多个感测组件的用户。所述方法包括从固定控制和处理模块发送姿势数据，并在第一感测组件处接收姿势数据。然后，基于控制和处理模块将姿态数据转换为坐标系中的第一分量相对姿态。使用变换后的第一组件相对姿势更新与第一感测组件通信的显示单元，以呈现具有改进的环境感知型虚拟内容。
虚拟角色的计算机生成头发可以包括strand-based头发，其中数千条数字strand表示真实的人类发丝。strand-based头发看起来可能非常逼真，但实时渲染strand-based头发会带来挑战。为虚拟角色生成纹理poly strip头发的技术可以用作输入。可以为strand-based头发中的一组采样strand生成poly strip。可能在发际线附近生成额外的poly strip。头发纹理库中的头发纹理可以与poly strip匹配。匹配的纹理可以缩放并打包到纹理空间的一个区域（如方形区域），从而提供改进的计算机访问、效率和速度。渲染引擎可以使用poly strip和压缩头发纹理实时渲染角色的头发。
第一应用程序实现第一rigging控制协议，它可以提供与请求来自虚拟角色的rigging行为相关联的输入。输入可以转换为与第二rigging控制协议兼容。一个或多个控制系统可以根据输入进行评估，以确定输出，并提供来自虚拟角色rigging的请求行为。一个或多个控制系统可以根据第二rigging控制协议来定义。输出可以转换为与第一rigging控制协议兼容，并提供给第一应用程序，以根据所请求的行为操作虚拟角色。
专利描述的显示系统包括用于显示增强现实内容的可穿戴显示设备。所述显示设备包括显示区域，所述显示区域包括配置为将光线引导至用户的光重定向功能。显示区域至少是部分透明，并且配置为提供周遭环境的视图。显示设备配置为确定用户的反射位于用户视场之内。确定后，增强现实内容显示在显示区域中，而增强现实内容会增强用户的反射视图。在一些实施例中，增强现实内容可以叠加在用户的反射视图中。
5. 《Magic Leap Patent | Multi-Depth Exit Pupil Expander（Magic Leap专利：多深度出射光瞳扩展器）》
专利描述的头显包括光投影仪和目镜。目镜包括导光层和第一聚焦光学元件。第一聚焦光学元件包括具有第一光学倍率的第一区域和具有不同于第一光学倍率的第二光学倍率的第二区域。光引导层配置为：从光投射器接收光；将至少一部分光通过第一区域引导到用户眼睛，以在第一焦距向用户呈现第一虚拟图像；以及将至少一部分光通过第二区域引导到用户眼睛，以在第二焦距处用户呈现第二虚拟图像。
在一个方面，专利描述的光学装置包括多个相互重叠形成的波导，并在其上形成各自的衍射光栅。其中，各自的衍射光栅配置为衍射入射到各自波导中的可见光，使得衍射到各自波导中的可见光在其中传播。各个衍射光栅配置成，在各个视场内相对于各个波导的层法线方向将可见光衍射到各个波导中。
在一个实施例中，专利描述了一种增强现实显示系统及其制造方法。所述制造显示设备的方法包括提供包含锂基氧化物的基板，并形成基板的蚀刻掩模图案暴露区域。所述方法同时包括，使用包含CHF3的气体混合物对基板的暴露区域进行等离子体蚀刻，以形成衍射光学元件。其中，衍射光学元件包括配置为对入射到其上的可见光进行衍射的锂基氧化物特征。
在一种实现中，在包括一个或多个处理器、非临时存储器和一个或多个显示器的设备中执行生成与项目表示相链接的可供性的方法。所述方法包括识别项目；生成对应于项目的可供性项目对；检测选择可供性项目对的输入；以及在一个或多个显示器显示包括项目表示的模拟现实环境，以响应于检测选择可供性项目对的用户输入。在一些实现中，所述方法包括获取包含该项目的图像数据帧。
在一个实施例中，电子设备基于用户的注视来强调和/或不强调用户界面。在一个实施例中，电子设备为彼此独立的不同用户界面定义沉浸感水平。在一个实施例中，电子设备在（例如暂时）降低与用户界面相关联的沉浸感水平之后，以先前显示的沉浸感水平恢复用户界面的显示。在一个实施例中，电子设备基于电子设备的特性和/或电子设备的物理环境降低与用户界面相关联的沉浸感程度。
在一个实施例中，专利描述的无线通信系统包括基站和一个或多个中继站，并使用高频波（例如毫米波）在组件之间传输定向波信号。利用从用户设备的一个或多个位置或运动传感器收集的位置信息，波束形成决策引擎确定形成在无线通信系统的组件之间传输的定向波信号的方向。
11 《Apple Patent | Focus-based debugging and inspection for a display system（苹果专利：基于焦点的显示系统调试与检测）》
专利描述的方法包括：确定眼睛焦点深度和基于眼睛焦点深度确定相对于虚拟环境中的虚拟视点位置的虚拟焦点。其中，虚拟环境包括第一对象和第二对象。基于虚拟焦点相对于第一对象的位置，将第一对象从第一渲染模式转换为第二渲染模式，其中，在第一渲染模式下，第一对象遮挡了第二对象的可见性，并且在第二渲染模式下，第一对象不遮挡第二对象的可见性。同时，当第一对象处于第二渲染模式时，激活与第二对象相关的开发接口的函数。
12. 《Apple Patent | Video compression methods and apparatus（苹果专利：视频压缩方法和装置）》
专利描述的混合现实系统包括头显和基站。头显传感器收集的信息可以通过有线或无线方式传输到基站。然后，渲染引擎基于传感器信息部分渲染包括虚拟内容的帧，而编码器根据编码协议压缩帧。运动矢量可以与编码帧数据一起嵌入到数据流中，并通过链路发送到头显。如果头显未接收到帧，其可以使用运动矢量从前一帧合成帧。
13. 《Apple Patent | Virtual reality system（苹果专利：虚拟现实系统）》
专利描述的用于虚拟现实和/或增强现实设备的系统。所述系统可以包括发光组件，发光组件包括一个或多个配置为产生准直光束的发光元件。扫描镜可包括一个或多个微机电系统（MEMS）镜。扫描镜的每个MEMS镜可配置为在两个正交自由度中的至少一个自由度上动态倾斜，以便在与图像视场相对应的多个角度上光栅扫描光束。曲面镜可包括两个正交方向上的曲线，并配置为将准直光束从扫描镜反射到曲面镜附近的对象眼睛中，以形成虚拟图像。曲面镜可允许外部光通过，从而允许虚拟图像与真实图像组合以提供增强现实。
14. 《Facebook Patent | Systems and methods of configuring a spectral mask（Meta专利：配置光谱掩码的系统和方法）》
在一个实施例中，专利描述了配置光谱掩码的系统和方法。用于配置频谱掩码的系统和方法包括传输组件，传输组件配置成维护用于信号传输的多个频谱掩码。用于配置频谱掩码的系统和方法包括发射组件，发射组件配置成确定发射信号的信道。发射组件进一步根据确定的信道从多个频谱掩码中选择第一频谱掩码以发射信号。发射组件进一步根据第一频谱掩码将所确定信道中的信号发射到接收组件。
15. 《Facebook Patent | Audio assembly with long lever dipoles（Meta专利：带长杠杆偶极子的音频组件）》
专利描述的音频部件向用户提供音频内容。音频组件包括细长体、膜片、换能器和多个通风口组件。所述细长体具有第一端和与第一端相对的第二端。隔膜位于细长主体内，围绕靠近第二端的枢轴位置旋转。传感器位于细长主体内，并靠近第一端定位。传感器使振膜围绕枢轴位置转动，以便振膜从振膜的第一表面产生正的声压波，从振膜的第二表面产生负的声压波。所述多个排气组件沿着所述细长体的一个或多个表面，并且配置为排出所述正声压波和所述负声压波。
16. 《Facebook Patent | Volumetric display including liquid crystal-based lenses（Meta专利：包括基于液晶的透镜的体三维显示器）》
在一个实施例中，专利描述的体三维显示器可以包括二维显示器；配置成从二维显示器接收图像光并聚焦图像光的变焦光学系统；以及至少一个处理器。处理器配置为：控制二维显示器显示与图像帧相关联的多个子帧，其中所述多个子帧的每个子帧包括与图像帧相关联的图像数据的对应部分；以及针对每个相应子帧将变焦光学系统切换到相应的聚焦状态。
17. 《Facebook Patent | Pixel Sensor Having Multiple Photodiodes（Meta专利：具有多个光电二极管的像素传感器）》
专利描述的装置包括：多个光电二极管，一个或多个电荷感测单元，一个或多个模数转换器（ADC）以及控制组件。控制组件配置为：使每个光电二极管响应于入射光的不同分量而产生电荷；以及将电荷从多个光电二极管转移到一个或多个电荷感测单元以转换为电压；接收与多个强度范围相对应的一个或多个量化过程选择；根据所述选择，控制所述一个或多个ADC执行所选择的一个或多个量化过程，从而将电压量化为表示不同波长范围的像素分量的数字值；并根据数字值生成像素值。
18. 《Facebook Patent | Thermally isolated silicon-based display（Meta专利：包含热障的硅基显示器）》
在一个实施例中，专利描述了一种硅基显示系统。专利描述的硅基显示系统包括：具有有机发光二极管的显示元件，所述有机发光二极管包含布置在硅背板上的有源显示区；连接到显示元件并与有源显示区电连接的显示驱动器集成电路（DDIC）；以及布置在硅背板内的热障。其中，热障配置为阻止热流通过硅背板进入显示有源区域。
19. 《Facebook Patent | Video enhancements（Meta专利：视频增强）》
专利描述针对3D视频通话。专利描述了一种自动效果引擎，所述引擎可以将用替代视觉效果替换源视频的部分，例如为视频源增加数字AR元素。
专利描述的技术配置成在额外现实（Extra Reality；XR）设备显示的环境中显示与真实世界对象相关联的闪烁。闪烁可以包括与真实世界对象相关联的虚拟对象，例如与真实世界对象相关联的社交指示、标记到对象的内容项目等。基于XR设备和与闪烁相关联的位置之间的距离，系统可以在XR设备的显示器呈现闪烁。响应于环境中闪烁的选择，可以显示与闪烁相关的其他信息。在某些情况下，闪烁可以包括一系列与对应真实世界对象相关的搜索结果，以提供与真实世界对象相关的附加信息。
专利描述的方法可以包括接收表示现实世界环境平面的基准高程指示，并针对所述基准高程建立虚拟世界环境的虚拟边界。所述方法可以包括接收来自用户修改虚拟边界的请求，并且响应于来自用户的请求，监视方向指示器的方向并生成方向数据。所述方法同时可以包括基于参考高程和方向数据修改虚拟边界。
22. 《Facebook Patent | Augmented reality effect resource sharing（Meta专利：增强现实效果资源共享）》
增强现实效果系统可以通过在AR效果之间共享资源来改进AR效果的应用。AR效果系统可以使用AR效果的清单来定义呈现每个AR效果所需的资源。AR效果系统可以将选定AR效果使用的渲染操作组织到管道中，并可以使用AR效果的清单来确定何时需要每个资源。基于管道，AR效果系统可以创建一个缓存顺序，定义一个资源计划，以在释放资源时指定将资源保存到本地缓存还是卸载资源的条件。随着使用AR效果渲染视频的进行，资源计划可以控制是否应卸载或缓存当前未用于渲染AR效果的资源，以便对未来渲染操作进行快速访问。
在一个实施例中，专利描述的方法用于制造沿基本上垂直于由光栅定义的平面方向具有非均匀折射率剖面的光栅。专利描述的方法包括在第一材料转移层和第二材料转移层之间放置具有第一表面和与第一表面相对的第二表面的光聚合材料层，以便光聚合材料层的第一表面与第一材料转移层接触，光聚合材料层的第二表面与第二材料转移层接触，从而允许通过扩散在光聚合材料层与第一材料转移层和第二材料转移层之间进行材料转移。
专利描述了用于体布拉格光栅的记录材料，包括丙烷衍生单体和聚合物。专利描述了用于布拉格光栅应用中的丙烷衍生单体和聚合物的几种结构。专利描述的丙烷衍生单体及其聚合物可用于任何体布拉格光栅材料，包括两阶段聚合物材料。其中，矩阵在第一步固化，然后通过单体的第二步固化写入体布拉格光栅。
专利描述了用于体布拉格光栅的记录材料，包括单或多苯基核衍生单体和聚合物。专利描述了用于布拉格光栅应用中的单或多苯基核衍生单体和聚合物的几种结构。专利描述的单或多苯基核衍生单体及其聚合物可用于任何体布拉格光栅材料，包括两阶段聚合物材料。其中，矩阵在第一步固化，然后通过单体的第二步固化写入体布拉格光栅。
26. 《Microsoft Patent | Pixel Sampling For Spatial Light Modulator（微软专利：像素采样空间光调制器）》
专利描述的图像形成系统包括包括多个像素的空间光调制器（SLM）。每个像素配置成对入射光进行衍射并使衍射光离开SLM，其中从SLM出射的第一衍射级的光通过第一光瞳，从SLM出射的更高衍射级的光通过与第一光瞳位置不同的附加光瞳。耦合到多个像素的控制逻辑配置成控制每个像素，从而控制其对入射到像素的光线的调制，并且致使多个像素在每个光瞳位置共同形成图像。光源配置成向SLM发射入射光。重采样层配置为以每像素两个或更多个样本对每个像素电极进行二次采样，从而增加每个光瞳之间的间距。
专利描述的各种方法和系统可用于创作和呈现3D演示文稿。用户和观众的增强现实或虚拟现实设备包括3D演示软件。在创作模式期间，一个或多个用户可以使用3D和/或2D界面来生成3D演示。在呈现模式期间，在每个用户设备中加载3D内容，并且以协调的方式在用户设备之间呈现3D asset的3D图像和相应的asset行为。这样，一个或多个演示者可以向多位佩戴增强现实头显的用户呈现3D演示文稿。
28. 《Microsoft Patent | Multiple device sensor input based avatar（微软专利：基于多设备传感器输入的Avatar）》
专利描述的方法利用来具有不同视角的不同设备的图像传感器输入，并构建视频流中第一用户的Avatar。基于从成像组件接收的图像数据，以及从与第一用户相关联的头戴式显示设备接收的图像传感器数据，生成第一用户的三维身体模拟。基于从成像组件接收的图像数据生成第一用户面部的三维表示。产生的视频流经由通信网络发送到与第二用户相关联的显示设备。
29. 《Microsoft Patent | Location-based entity selection using gaze tracking（微软专利：使用视线追踪的基于位置的实体选择）》
计算设备可接收关于场景中一个或多个实体的信息；接收眼动追踪提供的多个眼动追踪样本，每个眼动追踪样本对应于用户的注视方向；并且至少基于眼动追踪样本，确定使用环境中不同位置的一个或多个实体的每个实体的时间相关注意值。其中，时间相关注意值使用泄漏积分器确定。在一个实施例中，接收指示执行位置相关动作的意图的用户输入，将用户输入与至少基于每个实体的时间相关注意值的选定实体相关联，并至少基于选定实体的位置执行位置相关动作。
专利描述的实施例涉及用于产生模拟将材料应用于人体的高质量图像。示例实现可以生成在人脸显示虚拟化妆层（如口红）的增强图像。例如，计算系统可以获得描绘脸部的图像并识别用于应用化妆品的区域。系统可以使用增强现实和/或图像滤波将图像处理成数据集，所述数据集可以与虚拟化妆品相关的材料数据相结合，从而生成应用效果模拟的增强图像。
在一个实施例中，专利描述了一种用于共享协作增强现实（AR）环境的方法。专利描述的方法包括通过第一计算系统的传感器系统获取表示AR环境的物理空间的视觉数据。其中，视觉数据用于创建物理空间的三维（3D）映射。所述3D映射包括具有由第一计算系统的用户添加的至少一个虚拟对象的坐标空间。所述方法进一步包括通过第一计算系统的换能器广播超声信号，其中超声信号包括与3D映射相关联的标识符。标识符配置为由第二计算系统检测以加入AR环境。
32. 《Qualcomm Patent | Display of a live scene and auxiliary object（高通专利：实时场景和辅助对象的显示）》
专利描述的移动设备包括一个或多个处理器、显示器和摄像头，并配置为捕获实时场景的图像。一个或多个处理器配置为确定移动设备的位置并基于捕获的图像显示增强图像。增强图像包括现场图像的至少一部分和包括移动设备的确定位置的指示的地图。一个或多个处理器同时配置为在显示器的第一部分中显示实时场景图像的至少一部分，并在显示器的第二部分中显示地图。随着移动设备的移动，更新增强图像。
33. 《Sony Patent | Signal processing device and method, and program（索尼专利：信号处理设备和方法及程序）》
专利描述的信号处理设备包括顺序确定单元，其确定用于限制与对应于监听器头部旋转的旋转矩阵相关的操作的操作量的顺序；旋转操作单元，其通过旋转矩阵受到顺序限制的操作来旋转球谐域的头相关传递函数；以及合成单元，其通过将头相关传递函数与球谐域中的声音信号合成来生成头显驱动信号。
专利描述的设备包括：数据输入单元获取配置为包括多个三维对象的单个空间三维对象的三维空间的数据。预处理单元生成三维对象，三维对象指定用于识别三维空间中包括的特定三维对象的信息。文件生成单元生成包括三维空间的数据，以及指定由预处理单元生成的信息的三维对象的文件。
35. 《Sony Patent | Server, client terminal, control method, and storage medium（索尼专利：服务器、客户端、控制方法和存储介质）》
专利描述的服务器包括：配置为接收与由客户端终端的成像单元获取的图像相关信息的通信单元；以及控制单元。控制单元配置为能够基于与图像相关信息提取与对象相对应的信息，并将与对象相关的信息发送到客户端。其中，所述对象位于用户的注视区域之外并且与用户信息相关。
专利描述的显示设备包括：第一电极，其形成为在基板上以二维矩阵排列；隔墙部分，其设置在彼此相邻的第一电极之间，并且具有横截面形状，其宽度随着其离开基板而减小；有机层，其形成在包括所述第一电极和所述隔墙部分的表面的整个表面上，并通过层压多个材料层而形成；以及形成在包括有机层的表面的整个表面上的第二电极。
专利描述的可穿戴设备用于显示叠加在物理视场的AR数字信息。AR功能的显示方法可以是虚拟图像投影方法或视网膜投影方法。显示为叠加在物理视场的图像可以是二维图像或三维图像。
38. 《Sony Patent | Information processing apparatus and information processing system（索尼专利：信息处理设备和信息处理系统）》
专利描述的信息处理设备包括技能水平差异检测单元，其配置为基于关于第一用户的感测数据，以及关于具有低于第一用户技能水平的技能水平的第二用户的感测数据，检测第一用户和第二用户之间的技能水平差异。专利描述的信息处理设备包括呈现单元，其配置为在表演期间动态地改变和呈现技能水平差异抑制信息。其中，所述信息基于检测到的技能水平差异将技能水平差异减小到第一和第二用户中的至少一个。
39. 《Sony Patent | Input device（索尼专利：输入装置）》
在一个实施例中，专利描述的输入装置包括外部构件；位于外部构件中的光源；属于外部构件一部分，并且包括发光部分的履带部分，所述发光部分具有向外发光的外表面；以及导光管，其具有接收所述光源的光并将所述光源的光引导至所述发光部分的入射面。
专利描述了在头显屏幕呈现的内容的系统和方法。一种方法包括执行内容以在屏幕呈现交互式场景，并当用户头部穿戴头显且交互场景正在屏幕上呈现时追踪头显的方向。所述方法包括根据头显方向的改变将观看方向改变为交互场景，使得用户头部的移动导致观看方向的改变并进入交互场景。所述方法同时包括使用头显摄像头接收真实世界空间的图像。摄像头配置成捕捉现实世界中的对象相对于用户的位置。所述方法包括检测到至少一个真实世界对象正在变得接近用户，并生成要呈现给用户的警告或消息，所述警告或消息指示用户可能会碰撞或接触至少一个真实世界对象。所述方法包括将屏幕的至少一部分转换为透明模式。透明模式使用摄像头提供至少一个对现实世界空间的局部视图。
专利描述了一种边界显示控制设备、边界显示控制方法和程序。当显示表示边界表面的虚拟对象时，所述边界表面将允许用户存在的真实空间中的区域与不允许用户存在的真实空间中的区域分隔开，从而减少用户的压迫感。程序执行部分定位佩戴头戴式显示器的用户的位置。基于用户的定位位置，接近部分识别部分将作为允许用户存在的真实空间中的区域的允许区域与未允许区域划分的边界表面一部分识别为接近部分。显示控制部分使头戴式显示器显示表示所识别的接近部分的虚拟对象。
