苹果智能眼镜专利：基于超声波传感器进行的位置追踪

美国专利商标局正式授予苹果一项与超声波换能器有关的专利，旨在提升物体位置追踪的精准度与灵活性。此技术尤为适用于智能眼镜及其他头戴式设备（HMD），通过集成超声波换能器，这些设备能够精准捕捉用户的眼球位置与注视方向。

专利中强调，尽管设计高效且准确的注视追踪电路面临诸多挑战，如潜在的测量误差与功耗控制难题，但苹果提出的解决方案展现了卓越的技术突破。

具体来说，通过构建包含不同中心频率超声波换能器的阵列于公共基板上，不仅优化了短距离内的定位精度，还确保了系统的整体效能。

超声波换能器的选择同样丰富多样，包括但不限于电容式微机械超声波换能器、压电微机械换能器，以及任何适用于声信号发射与接收的先进类型。这种多样性为不同应用场景下的性能优化提供了坚实基础。

值得一提的是，通过精心排列具有差异化中心频率的超声波换能器形成阵列，苹果实现了对短距离目标的超精细定位。

该阵列能够模拟出远超单一换能器带宽的性能，同时保持甚至提升定位精度。当换能器阵列正确相位同步时，它们能够生成极短的超声波信号脉冲，这对于精确测定近距离物体及区分紧密相邻的目标至关重要。

此外，专利还揭示了超声波换能器在注视追踪应用中的高级配置：多个换能器阵列被巧妙地布置在用户眼睛周围，每个阵列均包含不同中心频率的换能器。

这种布局允许设备向用户眼睛发射超声波信号，并接收来自眼睛的反射信号，进而通过复杂的控制电路分析这些数据，以极高的精度确定眼球位置与注视方向。这一过程可能涉及时间延迟、相位延迟、幅度等多种测量技术的综合运用。