2011 年，蘋果公司發布了一份名為「Whoa-Apple Wins a 3D Display & Imaging System Patent Stunner」的 IP 報告，該專利描述了一個先進的 3D 顯示和成像系統。該系統可以在用戶面前產生一個無形的空間，允許他們處理全息圖像或將手投射到面前的螢幕上，以操作開關或移動虛擬紙片、演示文稿的一部分。人們只能想像未來如何將其應用於 3D 遊戲、商業或醫療應用。
近日，美國專利商標局發布了一份蘋果的專利申請，該申請與他們過去的3D 顯示和成像系統發明有關，具有更多的具體內容和可能適用的設備範圍。
在專利背景中，蘋果指出使用筆記本電腦和鍵盤、觸摸板和觸摸敏感顯示器等輸入設備，用戶可以控制電子設備的操作。但使用某些輸入設備操作電子設備可能具有挑戰性。
例如，一些輸入設備僅配置為檢測二維表面上的觸摸輸入，這可能會過度限制用戶可以向電子設備提供的輸入類型。
為了提高用戶操作電子設備的能力，蘋果的發明涵蓋了提供空氣輸入傳感器的電子設備。空氣輸入傳感器可以檢測外部物體的存在，如用戶的手指、手寫筆或其他物體，而這些物體與空氣輸入傳感器之間沒有直接接觸。
例如，用戶的手和/或手寫筆在電子設備上方和/或附近空中的移動，可用於控制電子設備。
空氣輸入傳感器可能包括超聲波傳感器，這些傳感器向空中體積發射超聲波信號，並在信號從外部物體反射後檢測超聲波信號。使用飛行時間測量技術，控制電路可以跟蹤電子設備附近空中體積中外部物體的運動。
顯示器可能會顯示空氣輸入的視覺反饋，例如預覽顯示器上輸入方向的陰影。檢測輸入的空中體積可以分為多個輸入區域，這些輸入區域觸發與電子設備不同的動作。超聲波傳感器可能包括聲學透鏡，用於將聲音聚焦在傳感器上，和/或在給定的角度範圍內發散聲音信號。
蘋果專利圖 2 是說明性電子設備的透視圖，如手機、平板電腦或其他帶有空氣輸入傳感器的電子設備。
此外，圖 2 中的設備#10 可能包括一個或多個空中輸入傳感器#20，由設備外殼（#22）支撐。空氣輸入傳感器可以作為位置監測傳感器，跟蹤外部物體的位置，如可能是用戶身體一部分的外部物體（例如手、手指等），也可以是 Apple Pencil 或其他輸入設備，如普通墨水筆或畫筆。
蘋果專利圖 3 是帶有空氣輸入傳感器的說明性電子設備透視圖，如 iPhone 或 iPad；圖 4 是帶有空氣輸入傳感器和顯示器的 MacBook 透視圖，該顯示器提供視覺反饋以響應用戶手中的空氣輸入。
蘋果專利圖 5 是帶有空氣輸入傳感器的說明性電子設備透視圖，該設備帶有空中輸入傳感器和顯示屏，可對來自手寫筆的空中輸入提供視覺反饋；圖 7 是帶有超聲波空氣輸入傳感器的說明性電子設備透視圖，用於檢測空氣輸入。
蘋果專利圖 6 是一個說明性電子設備的側視圖，其空氣輸入傳感器配置為檢測電子設備上方不同輸入區域的空氣輸入；圖 8 是一個說明性電子設備的側視圖，該傳感器具有超聲波空氣輸入傳感器，可用於確定傳入聲波到達的角度。
