美国专利商标局近日授予苹果第12,353,649号专利，这表明该公司对Apple Pencil的未来构想已超越iPad平台。以下是详细信息。
根据这份名为”配备光学传感器的输入设备”的专利文件（通过Patently Apple披露），苹果正在研发一种搭载光学传感器的触控笔，无需接触屏幕即可追踪三维空间中的运动、方向和位置。这将允许用户在几乎任何表面，甚至在一定距离内的悬空状态中进行创作。
这个创意其实有迹可循：现有Apple Pencil已具备倾斜和压力检测功能；此外在上月的WWDC25大会上，苹果就展示了配合Vision Pro使用的空间触控笔Logitech Muse，支持空中绘画。
专利详述多种非接触式绘图方案
苹果专利阐述了两种可集成于触控笔的光学传感器方案：
- 光流传感器：原理类似光学鼠标，通过分析光线帧间变化检测运动
- 激光散斑流传感器：追踪触控笔移动时激光颗粒反射的变化
专利指出，这两种系统都能在距表面100毫米（3.94英寸）高度内检测运动，并支持在木材、纸张等非触敏材料上使用。
轨迹球设计或将内置光学传感系统
专利中描述的某款触控笔采用轨迹球笔尖设计，移动时会滚动旋转。但与传统鼠标机械编码器不同，苹果计划使用内置光学传感器来追踪球体运动。
苹果在专利第64段如此描述：
“某些实施例中，光学传感器置于笔身内部（如触控笔外壳），与笔尖分离设置。该传感器可通过追踪部分嵌入笔身的轨迹球位移来测量内部组件运动 (…) 虽然将轨迹球置于笔尖会影响Z轴位移测量的准确性，但能有效防止表面刮伤和污染，为光学传感器提供更佳信噪比，且不受表面光学特性影响。”
多重传感器协同工作
专利还提及将该技术与惯性测量单元、力度检测器乃至机器视觉相结合，有望实现手势输入、笔迹识别和3D绘图等功能。
虽然这使其天然适配Vision Pro等需要突破平面触控限制的设备，但也表明苹果仍在持续探索空间计算时代的输入方式创新。
