苹果专利提出检测光学元件位置变化的光学自混合传感器,实现IPD调整

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用于检测光学元件位置变化的光学自混合传感器

映维网 2021年10月18日)AR/VR头显包含一系列的光学元件。但在使用过程中,头显中的光学元件可能会发生移位,需要通过致动器进行相应的补偿,又或者说头显需要光学元件自动移位以实现特定的目的,比如说调整IPD。但在致动器移动光学元件以完成补偿之前,你首先需要确定光学元件的位置变化。

在名为“Head-mounted electronic device with self-mixing sensors”的专利申请中,苹果就介绍了用于检测光学元件位置变化的光学自混合传感器。

图1是说明性头戴式设备的俯视图。可以看到,设备包含一系列的光学元件,如外向摄像头46,内向摄像头42,透镜30,显示器14,以及发光二极管44等等。

在一个实施例中,由于并非所有用户的瞳孔间距IPD都相同,所以头显可以纳入支持IPD调整的功能,亦即允许调整透镜的机制。

为了允许头显10能够沿横向尺寸X调整包含透镜、显示器、发光二极管和内向摄像头的光学模块40之间的瞳孔间距,以适应不同的用户瞳孔间距,头显10可在壳体12中配备光学模块定位系统。其中,定位系统可具有用于相对于彼此定位光学模块40的引导构件和致动器43。

为了帮助定位系统的引导构件和致动器移动光学模块,头显10可以纳入用于检测光学元件位置变化的自混合传感器70,如图4中所示。自混合传感器7可称为光学自混合位置传感器或自混合方向传感器,其主要用于测量距离,从而确定传感器与目标结构之间的相对位置。在一个配置中,可以使用一个或多个自混合传感器测量角度方向。例如,可以通过测量两个或更多距离来测量角度倾斜。例如,围绕一个轴的倾斜可以使用在部件上不同的相应位置进行的一对距离测量来测量,而围绕两个轴的倾斜可以使用三个这样的距离测量来测量。通常,位置、角度方向、位置和/或方向的变化和/或其他自混合传感器测量值可直接收集和/或从自混合传感器的距离测量值得出。

通过利用光学自混合传感器,头显可以确定光学模块的位置,并致使引导构件和致动器以特定的距离相应地移动光学模块,从而实现IPD的调整。

延伸阅读Apple Patent | Head-mounted electronic device with self-mixing sensors

名为“Head-mounted electronic device with self-mixing sensors”的苹果专利申请最初在2021年4月提交,并在日前由美国专利商标局公布。

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