בקשת פטנט שהתגלתה ביום חמישי חושפת שאפל בוחנת מערכת המשלבת לייזרים עם חיישני תמונה כדי למדוד הן את המרחק לאובייקט והן את עומקו, מה שמאפשר יצירת טכנולוגיות חדשות של קלט מכשיר וירטואלי וטכנולוגיות מיקוד אוטומטי של המצלמה.
ההמצאה, שהוגשה לראשונה למשרד הפטנטים והסימנים המסחריים בארה"ב ביולי 2011, נקראת "מכשיר ומערכת תפיסת עומק" וקוראת ל-פתרון שני חלקיםהממנפת את הדיוק של לייזרים וחיישני הדמיה מודרניים כדי לקבוע מרחק ועומק.
כפי שצוין בסיכום הפטנט, המערכת יכולה להשתמש ב"קרן לייזר בצורת מניפה" בשילוב עם מערכת הדמיה כמו מצלמה דיגיטלית לחישוב עומק. על מנת לפעול, קרן הלייזר חייבת להיות מגוונת בצורתה ולהצטלב עם חלק לפחות משדה הראייה של המצלמה. וריאציה זו מאפשרת קביעה מדויקת של המרחק מאובייקט, כמו גם תכונות פיזיות מסוימות של האובייקט האמור, בהתבסס על האופן שבו הלייזר יוצר אינטראקציה עם הסצנה.
מכיוון שאור הלייזר מתנהג בצורה די צפויה, חיישן הדמיה יכול לנטר שדה ראייה, ולבחון כיצד הלייזר משתקף מאובייקטים וחוזר לחיישן. לאחר שנלקחו בחשבון מספר משתנים, כמו היסט של מקור הלייזר ביחס למצלמה, האור המוחזר שנלכד מעובד כדי לקבוע את העומק של כל אובייקט. ישנם סידורים מרובים מכוסים עבור הלייזר, המצלמה והעדשה, כולל התגלמות אחת שקוראת לירי לייזר מחוץ לציר.
מתוך תיאור הפטנט:
בדוגמה אחת, מכשיר לכידת התמונה עשוי לצלם תמונה ראשונה כאשר מקור הלייזר כבוי כך שהקרן אינה קיימת ולאחר מכן עשוי לצלם תמונה שנייה כאשר מקור הלייזר מופעל ועם הקרן מוקרנת. לאחר מכן, המעבד עשוי לנתח את שתי התמונות כדי לחלץ תמונה של האלומה בלבד. בדוגמה אחרת, מכשיר לכידת התמונה עשוי לכלול מסנן כגון אורך גל או מסנן אופטי ועשוי לסנן אורכי גל שונים מאורך הגל של האלומה. בדוגמה זו, הקרן עשויה להיות מבודדת או להסיר מהיבטים אחרים של התמונה. בידוד הקרן עשוי לסייע בהערכת הצורה המתקבלת או הצורה המעוותת של הקרן כדי לקבוע את עומק האובייקט.
הלייזר נמצא בשדה הראייה של המצלמה.
הפטנט מפרט מספר תרחישים שבהם ניתן ליישם טכנולוגיה כזו. לדוגמה, המערכת יכולה לשמש ליצירת ייצוג דו מימדי של סצנה, או מפת פני השטח של אובייקט ספציפי.
בהמשך, ניתן להטמיע את המערכת במחשב או במכשיר נייד, כאשר האייפון של אפל מוזכר בשמו. באופן ספציפי, ניתן להשתמש בהמצאה בשילוב עם "לוח בקרה מוקרן" ליצירת מקלדת וירטואלית או סוגים אחרים של פקדים וירטואליים. בהתגלמות זו, תבנית אור מוקרנת על פני משטח ומערכת תפיסת העומק משמשת לקביעת מיקום אצבעותיו של המשתמש.
בניגוד למה שמכונה "מקלדות לייזר" הנמכרות כיום, המערכת של אפל משתמשת באור לייזר מבוקר כדי לקבוע עומק וגם מרחק. רוב המוצרים בשוק משתמשים בלייזרים אדומים או צבעוניים אחרים כדי להקרין את המקלדת הווירטואלית, בעוד המרחק נקבע באמצעות דיודה אינפרא אדום.
בנוסף לשימושים הנ"ל, מערכת תפיסת העומק יכולה לשמש גם כטריגר לפונקציות שונות של מחשב נייד או שולחני, כגון מצב חיסכון בחשמל.
איור של התגלמות הדק מחשב.
לבסוף, הפטנט מציין שניתן להשתמש בהמצאה למיקוד אוטומטי של מצלמה על ידי קביעת המרחק מאובייקט והתאמת אלמנט העדשה למיקוד בעומק זה.
בקשת הפטנט של מערכת תפיסת העומק מזכה את דיוויד ס. גיר כממציא שלה.
