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蘋果Apple Watch有望加入激光傳感器，可實現更高精度的旋轉感測

2023-02-21 09:34:06來源：OFweek激光網關鍵詞：激光傳感器傳感器閱讀量：21926

導讀：近日，美國專利商標局(USPTO)公布了蘋果公司(Apple)的一項專利申請，該專利申請顯示了一款帶有激光旋轉傳感器的未來Apple Watch。

　　據介紹，采用激光傳感器能夠為智能手表提供更可靠、精度更高的旋轉感測，主要是基于信號確定傳感表面旋轉運動的速度和方向。此外，這種傳感系統(tǒng)還可以免去在表冠的旋轉表面上形成精密光學處理或特征(例如下面所示的凹槽)的需要。

　　在具體裝置中，指向傳感表面的光束軸可以斜向傳感表面。定向到傳感表面的光包括激光束，反射光則可以是激光束的反射部分，并且光學傳感系統(tǒng)包括配置為發(fā)射激光束并接收激光束的反射部分的激光模塊。

　　這種激光模塊可以是垂直腔面發(fā)射激光器(VCSELs)，而傳感器則能夠檢測VCSEL發(fā)射的激光束和激光束經由外部反射部分之間的頻率差異。

　　用戶可以通過旋轉輸入(spins、twists、turn和其它旋轉表冠的方式)來實現控制手表的操作，根據表冠的旋轉方向修改設備的圖形顯示——例如滾動列表、選擇或移動圖形對象、在顯示器上的對象之間移動光標等等。

　　平移輸入可用于選擇顯示器上顯示的項目、更改顯示模式(例如，激活顯示)、在圖形界面模式之間或在圖形界面模式之間更改等。

　　在某些情況下，表冠也可以作為設備的傳感器(如生物識別傳感器)的接觸點。表冠可以包括窗口、電極等外部組件，用戶可以通過觸摸驅動生物識別傳感器進行讀取或測量。在某些情況下，電信號可以通過表冠定義的導電路徑傳輸到內部傳感器。

　　為了響應應用于表冠的旋轉輸入，傳感系統(tǒng)用于檢測表冠的速度和/或方向。該專利描述了一種基于激光的傳感系統(tǒng)，可以高精度地檢測齒冠旋轉的速度和方向，同時占用設備中的小空間，并允許更簡單和更高效的制造過程。

　　例如，基于激光的系統(tǒng)可以使用激光發(fā)射器，例如垂直腔面發(fā)射激光器(VCSELs)，將激光束(例如相干光束)引導到表冠的旋轉表面上。

　　激光束可以以這樣的方式瞄準旋轉表面，使來自激光束的部分光定向回激光發(fā)射器，并且可以使用反射光對激光發(fā)射器的影響來確定旋轉的速度和方向。

　　更具體地說，激光束可以以傾斜于表面的角度瞄準旋轉表面(例如，在激光束的入射區(qū)域不垂直于或平行于旋轉表面)。在這種結構中，旋轉表面的運動影響反射光的頻率。

　　蘋果公司指出，雖然這項專利可能主要應用于Apple Watch，但其應用可能會擴展到其他使用數碼表冠(Digital Crown)的未來設備，如蘋果的AirPods Max、混合現實頭戴式設備、MacBook、iPad、iPhone等。

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