2011 年，苹果公司发布了一份名为“Whoa-Apple Wins a 3D Display & Imaging System Patent Stunner”的 IP 报告，该专利描述了一个先进的 3D 显示和成像系统。该系统可以在用户面前产生一个无形的空间，允许他们处理全息图像或将手投射到面前的屏幕上，以操作开关或移动虚拟纸片、演示文稿的一部分。人们只能想象未来如何将其应用于 3D 游戏、商业或医疗应用。
近日，美国专利商标局发布了一份苹果的专利申请，该申请与他们过去的 3D 显示和成像系统发明有关，具有更多的具体内容和可能适用的设备范围。
在专利背景中，苹果指出使用笔记本电脑和键盘、触摸板和触摸敏感显示器等输入设备，用户可以控制电子设备的操作。但使用某些输入设备操作电子设备可能具有挑战性。
例如，一些输入设备仅配置为检测二维表面上的触摸输入，这可能会过度限制用户可以向电子设备提供的输入类型。
为了提高用户操作电子设备的能力，苹果的发明涵盖了提供空气输入传感器的电子设备。空气输入传感器可以检测外部物体的存在，如用户的手指、手写笔或其他物体，而这些物体与空气输入传感器之间没有直接接触。
例如，用户的手和/或手写笔在电子设备上方和/或附近空中的移动，可用于控制电子设备。
空气输入传感器可能包括超声波传感器，这些传感器向空中体积发射超声波信号，并在信号从外部物体反射后检测超声波信号。使用飞行时间测量技术，控制电路可以跟踪电子设备附近空中体积中外部物体的运动。
显示器可能会显示空气输入的视觉反馈，例如预览显示器上输入方向的阴影。检测输入的空中体积可以分为多个输入区域，这些输入区域触发与电子设备不同的动作。超声波传感器可能包括声学透镜，用于将声音聚焦在传感器上，和/或在给定的角度范围内发散声音信号。
苹果专利图 2 是说明性电子设备的透视图，如手机、平板电脑或其他带有空气输入传感器的电子设备。
此外，图 2 中的设备#10 可能包括一个或多个空中输入传感器#20，由设备外壳（#22）支撑。空气输入传感器可以作为位置监测传感器，跟踪外部物体的位置，如可能是用户身体一部分的外部物体（例如手、手指等），也可以是 Apple Pencil 或其他输入设备，如普通墨水笔或画笔。
苹果专利图 3 是带有空气输入传感器的说明性电子设备透视图，如 iPhone 或 iPad；图 4 是带有空气输入传感器和显示器的 MacBook 透视图，该显示器提供视觉反馈以响应用户手中的空气输入。
苹果专利图 5 是带有空气输入传感器的说明性电子设备透视图，该设备带有空中输入传感器和显示屏，可对来自手写笔的空中输入提供视觉反馈；图 7 是带有超声波空气输入传感器的说明性电子设备透视图，用于检测空气输入。
苹果专利图 6 是一个说明性电子设备的侧视图，其空气输入传感器配置为检测电子设备上方不同输入区域的空气输入；图 8 是一个说明性电子设备的侧视图，该传感器具有超声波空气输入传感器，可用于确定传入声波到达的角度。
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