Neue Patente zur Mixed-Reality-Brille von Apple aufgetaucht

Hallo und herzlich willkommen zu einem neuen Beitrag auf meinem Blog,

nachdem gestern bereits diverse Patente zum Ermitteln des Glukosespiegels für eine kommende Apple Watch bekannt wurden, folgen nun heute neue Patente für ein Mixed-Reality-Gadget. Dies befassen sich mit einer Vielzahl von Aspekten wie der Software, Objektiveinstellung oder der Eyetracking-Technologie.

Diverse Patente

Das US Patent & Trademark Office veröffentliche nun dazu entsprechende Schutzschriften, die Apple eingereicht hatte. Eines der Patente trägt den leichtgängigen Namen „Head-Mounted Display Unit With Adaptable Facial Interface“ :

Dieses Patent beschreibt verschiedene Designelemente, mit denen das aufgesetzte Display nicht jeder einzelnen Gesichtsbewegung folgt. Dadurch soll der Komfort erhöht werden. Durch die separate Unterstützung eines Headsets sowohl am oberen als auch am unteren Gesichtsbereich versucht Apple, Verspannungen und Gesichtskompression für eine bequemere Passform zu reduzieren. 

Apple scheint dazu auf der Innenseite, die auf dem Gesicht aufliegt, eine „Lichtdichtung“ zu verwenden, die sich einerseits dem Gesicht anpasst und andererseits steif genug ist. Laut verschiedenen Informationen soll Cupertino dabei ein unterstützendes „Netzmaterial“ verwenden.

Neuartiges Objektiv

In einer anderen Anwendung, die heute mit dem Titel „Elektronisches Gerät mit einem abstimmbaren Objektiv“ veröffentlicht wurde, beschreibt Apple ein Objektivverstellungssystem für eine kopfmontierte Anzeigeeinheit. Um Inhalte einem bestimmten Träger optimal zu präsentieren, müssen die optischen Linsen in einem VR/AR-Headset in der Regel eingestellt werden.

Apples System zur Einstellung der Linsen umfasst die Verwendung eines ersten und zweiten Linsenelements, das „durch einen flüssigkeitsgefüllten Spalt mit einstellbarer Dicke getrennt ist“. Bei der Modulation, wie viel Flüssigkeit in dieser Lücke erlaubt ist, ist das Headset in der Lage, die Linsen näher zusammen oder weiter auseinander zu bewegen, um für einen bestimmten Benutzer geeignet zu sein. Im Gegensatz zu vielen anderen VR-Headsets, bei denen Benutzer Linsen manuell bewegen müssen, ist Apples System vollständig elektronisch und wird durch Aktoren gesteuert. Linsenelemente können auch „halbstarr“ sein, um ihre Krümmung nach Bedarf anpassen zu können.

Anfang des Monats wurde bekannt, dass Apples Headset „fortschrittliche Technologie für Eyetracking“ aufweisen würde. Nun skizziert eine neue Patentanmeldung von Apple mit dem einfachen Titel „Eye Tracking System“ ein Verfahren zur Erkennung der Position und Bewegung der Augen eines Benutzers in einer kopfmontierten Anzeigeeinheit.

Das Eyetracking-System umfasst mindestens eine Eyetracking-Kamera, eine Lichtquelle, die Infrarotlicht in die Augen des Benutzers abgibt, und Beugungsgitter an den Okularen. Die Beugungsgitter leiten mindestens einen Teil des Infrarotlichts um oder reflektieren ihn, der von den Augen des Benutzers reflektiert wird, während sichtbares Licht passieren kann. Die Kameras erfassen Bilder der Augen des Benutzers aus dem Infrarotlicht, das von den Beugungsgittern umgeleitet oder reflektiert wird.

Infrarotkameras und eine Lichtquelle können im Headset hinter den Objektiven platziert werden, um Infrarotlicht zu erkennen, das von den Augen eines Benutzers abprallt. Die „Beugungstransplantation“, die zwischen der Kamera und dem Auge eines Benutzers platziert wird, kann die Form einer dünnen holografischen Folie annehmen, die auf das Objektiv laminiert ist, und dazu dient, das Licht vom Auge eines Benutzers direkt auf die Kamera zu lenken, während sichtbares Licht vom Display des Headsets wie gewohnt durchlässt. Die IR-Kamera müsste an den Rändern der Anzeigetafeln in der Nähe der Wangenknochen eines Benutzers platziert werden.

Das eingereichte Patent beschreibt detailliert, wie dieses System es dem Headset ermöglicht, die Bewegung dem „Blickpunkts“ eines Benutzers präzise zu lokalisieren und zu verfolgen. Das System ist so genau, dass es sogar in der Lage ist, die Pupillenerweiterung zu erkennen. In Bezug auf Softwareanwendungen für Eyetracking bleibt Apple vage, aber schlägt vor, dass die Technologie für „blickbasierte Interaktionen“ wie die Erstellung von Augenanimationen verwendet werden könnte, die in Avataren in einer VR/AR-Umgebung verwendet werden.

Neue Benutzeroberfläche

Schließlich hat Apple ein Benutzeroberflächenkonzept für „ein Virtual Reality- und/oder Augmented-Reality-Gerät“ in einer Datei namens „3D Document Editing System“ enthüllt. Die Patentanmeldung legt fest, wie Dokumente in einem virtuellen 3D-Raum bearbeitet werden können. Das System umfasst eine Tastatur, die über Bluetooth mit dem Headset gekoppelt wird, oder eine kabelgebundene Verbindung, um Text zu bearbeiten:

Das VR-Gerät kann so konfiguriert werden, dass eine 3D-Textgenerierungs- und Bearbeitungs-GUI in einem virtuellen Raum angezeigt wird, der einen virtuellen Bildschirm zur Eingabe oder Bearbeitung von Text in Dokumenten über eine Tastatur des Eingabegeräts enthält. Im Gegensatz zu herkömmlichen grafischen 2D-Benutzeroberflächen kann mit Ausführungsformen des 3D-Dokumentbearbeitungssystems ein Textbereich oder Textfeld eines Dokuments im virtuellen 3D-Raum platziert oder in verschiedene Z-Tiefen verschoben werden.

Die so eingeblendete Ablage sorgt dafür, dass das Headset möglicherweise die Gesten eines Benutzers erkennen kann, um ausgewählte Inhalte in einem Dokument wie markierten Text, Formen oder Textfelder zu verschieben, und erklärt, dass Benutzer Dokumentelemente in drei Dimensionen auf einer Z-Achse verschieben können. Es listet weiterhin eine Reihe spezifischer Fingergesten auf, um bestimmte Aktionen in einer 3D-Texteditor-Anwendung durchzuführen.

In einigen Ausführungsformen kann ein mit dem 3D-Textbearbeitungssystem generiertes Dokument den Inhaltsverbrauchern in einem virtuellen 3D-Raum über VR-Geräte angezeigt werden, wobei Teile des Dokuments (z.B. Absätze, Textfelder, URLs, Sätze, Wörter, Abschnitte, Spalten usw.) auf der Z-Achse relativ zum Rest des Inhalts im Dokument nach hinten oder vor verschoben werden, um diese Teile des Dokuments hervorzuheben oder zu unterscheiden. Beispielsweise können aktive Textfelder oder Hotlinks wie URLs relativ zu anderen Inhalten im Dokument vorwärts verschoben werden, so dass sie für den Verbraucher im virtuellen 3D-Bereich mit einem Gerät wie einem Controller oder Handgesten sichtbarer und leichter zugänglich sind.

Die Patentanmeldung schlägt auch vor, dass das Headset in der Dokumentenbearbeitungssoftware eine Sicht auf die reale Umgebung des Benutzers durchlaufen könnte.

In einigen Ausführungsformen kann das VR-Gerät auch Augmented Reality (AR) oder Mixed Reality (MR) bereitstellen, indem computergenerierte Informationen mit Blick auf die Benutzerumgebung kombiniert werden, um die Weltsicht eines Benutzers zu erweitern oder Inhalte hinzuzufügen. In diesen Ausführungsformen kann die Benutzeroberfläche für die Generierung und Bearbeitung von 3D-Texten in einer AR- oder MR-Ansicht der Benutzerumgebung angezeigt werden.

Marktstart nicht vor 2022

Die Pläne sind zwar recht fortgeschritten, wenngleich die Patente keine Auskunft darüber gehen, in welchem Stadium sich diese befinden. Kuo geht allerdings davon aus, dass Apple noch 2021 eine erste Version des VR-Headsets zeigen wird. Laut JPMOrgan soll der verkaufsstart dann 2022 erfolgen, mit einem preis von knapp 3500 US-Dollar.

Wäre solch ein Headset etwas für Euch? Schreibt mir Euer Feedback in die nachfolgenden Kommentare.

Macht´s gut und bis zum nächsten Mal hier auf dem appletechnikblog, Euer Patrick a.k.a. Meister des Apfels