多年來(lái)，蘋果已經(jīng)為智能戒指和“手指設(shè)備”申請(qǐng)了多項(xiàng)專利。手指設(shè)備有朝一日可能會(huì)與智能眼鏡、iPhone、iPad、MacBook、電視、顯示器和/或 iMac 配合使用。

近日，美國(guó)專利商標(biāo)局正式授予蘋果一項(xiàng)名為“帶接近傳感器的手指設(shè)備”的專利。

蘋果的專利涵蓋了一個(gè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可能包括一個(gè)或多個(gè)從用戶手指收集輸入的手指設(shè)備。該系統(tǒng)可以包括控制電路，其基于與手指設(shè)備收集的輸入向電子設(shè)備發(fā)送控制信號(hào)。

手指設(shè)備可能包括一個(gè)或多個(gè)接近傳感器，用于測(cè)量到用戶手指的距離。接近傳感器可以是光學(xué)接近傳感器，例如具有激光和光電二極管的自混合干涉光學(xué)接近傳感器。

接近傳感器可能具有亞微米級(jí)的分辨率，并可配置為檢測(cè)用戶手指皮膚在拇指、表面和/或其他手指移動(dòng)時(shí)的極小移動(dòng)。接近傳感器可以測(cè)量接近傳感器與靠在用戶手指?jìng)?cè)面的柔性膜之間的距離變化。

自混合式近距離傳感器可以具有相干或部分相干的電磁輻射源。例如，輻射源可以是相干光源，如紅外垂直腔面發(fā)射激光器、量子級(jí)聯(lián)激光器或其他激光器。自混合接近傳感器還可以具有光檢測(cè)器，如光電二極管和/或其他電磁輻射敏感元件。光電二極管可以與激光器堆疊和/或可以是位于激光腔內(nèi)的腔內(nèi)光電二極管。

控制電路可以調(diào)制激光偏置電流信號(hào)，以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于自混合接近傳感器與用戶手指（或靠在用戶手指上的柔性膜）之間的絕對(duì)距離的目標(biāo)距離測(cè)量值。這種調(diào)制可以檢測(cè)用戶手指（或靠在用戶手指上的柔性薄膜）的相對(duì)位移。

蘋果專利圖 31 是說(shuō)明性手指設(shè)備的側(cè)視圖，該設(shè)備具有沿指尖后端向下延伸的側(cè)外殼部分，并且沿手指?jìng)?cè)面具有不同高度的接近傳感器；圖 32 是示意性手指裝置的側(cè)視圖，該裝置具有一個(gè)遠(yuǎn)離指尖后端的彎曲側(cè)外殼部分。

除了關(guān)鍵的接近傳感器之外，蘋果指出，手指設(shè)備上可能會(huì)使用其他傳感器，這可能會(huì)暗示隨著時(shí)間的推移為不同的設(shè)備提供不同的手指設(shè)備。

這些傳感器包括：力傳感器（如應(yīng)變計(jì)、電容式力傳感器、電阻式力傳感器等）、音頻傳感器（如麥克風(fēng)）、觸摸和/或接近傳感器（如電容式傳感器）、光學(xué)傳感器（如發(fā)射和檢測(cè)光的光學(xué)傳感器）、超聲波傳感器（如用于追蹤手指方向和位置的超聲波傳感器）、或其他觸摸傳感器和/或接近傳感器、單色和彩色環(huán)境光傳感器、圖像傳感器、用于檢測(cè)位置、方向和/或運(yùn)動(dòng)的傳感器（例如加速度傳感器、磁傳感器、光傳感器和/或近距離傳感器）、加速度傳感器、磁傳感器（如羅盤傳感器）、陀螺儀和/或包含部分或全部這些傳感器的慣性測(cè)量單元）。

以及用于檢測(cè)手指動(dòng)作的肌肉活動(dòng)傳感器（EMG）、射頻傳感器、深度傳感器（如結(jié)構(gòu)光傳感器和/或深度傳感器，包括結(jié)構(gòu)光傳感器和/或基于立體成像設(shè)備的深度傳感器）、光學(xué)傳感器（如自混合傳感器和光探測(cè)與測(cè)距傳感器，用于收集飛行時(shí)間測(cè)量數(shù)據(jù)）、光學(xué)傳感器（如視覺(jué)里程測(cè)量傳感器，用于收集位置和/或方位信息，該傳感器使用攝像頭中的數(shù)字圖像傳感器收集的圖像）、凝視追蹤傳感器、具有數(shù)字圖像傳感器的可見(jiàn)光和/或紅外攝像頭、濕度傳感器和/或其他傳感器。

在其他安排中，手指設(shè)備可以使用傳感器和/或其他輸入輸出設(shè)備來(lái)收集用戶輸入（例如，按鈕可用于收集按鈕按下輸入，重疊于顯示屏的觸摸傳感器可用于收集用戶觸摸屏輸入，觸摸板可用于收集觸摸輸入，麥克風(fēng)可用于收集音頻輸入， 加速度計(jì)可用于監(jiān)視手指接觸輸入表面時(shí)的情況，因此可用于收集手指按壓輸入等）。

如果需要，手指裝置可以包括旋轉(zhuǎn)按鈕（例如，手表上的表冠機(jī)構(gòu)或手指裝置或其它合適的旋轉(zhuǎn)按鈕，其旋轉(zhuǎn)并且任選地可以按下以選擇感興趣的項(xiàng)目）。

蘋果進(jìn)一步指出，還可以進(jìn)行追蹤，包括從已知的身體部位方向（例如，手指方向）進(jìn)行推斷，以產(chǎn)生其他身體部位的方向信息（例如使用逆運(yùn)動(dòng)學(xué)估算的手腕和/或手臂方位）。如果需要，視覺(jué)測(cè)距傳感器可以包含在手指設(shè)備中。這些傳感器可以包括圖像傳感器，其收集手指設(shè)備周圍環(huán)境的圖像數(shù)據(jù)幀，并可用于測(cè)量圖像數(shù)據(jù)幀的位置、方向和/或運(yùn)動(dòng)。

如果需要，可以使用激光雷達(dá)、面向多個(gè)方向的超聲波傳感器、射頻追蹤傳感器和/或其他手指設(shè)備追蹤裝置。

如果需要，用戶輸入可以包括與傳感器 #18（例如，接近傳感器、圖像傳感器、超聲波傳感器、射頻傳感器等）收集的空中手勢(shì)（有時(shí)稱為3D手勢(shì)或非接觸手勢(shì)）。