蘋果專利允許AR/VR頭顯調(diào)節(jié)透鏡位置 防止鼻子壓力過(guò)大

　　人的面型和尺寸不盡相同，為了適配盡可能多的用戶并向其提供清晰的畫像，并且確保設(shè)備不會(huì)給鼻子造成不適，大多數(shù)現(xiàn)代頭顯都提供透鏡調(diào)整機(jī)制。正在積極研發(fā)AR/VR頭顯的蘋果同樣有探索類似的機(jī)制。實(shí)際上，這家公司早前已經(jīng)提交過(guò)多份相關(guān)的發(fā)明。

　　日前，美國(guó)專利商標(biāo)局又公布了一份名為“Head-mounted electronic display device with lens position sensing”的蘋果專利申請(qǐng)，其主要描述了用于調(diào)整透鏡的方法和系統(tǒng)。

　　為防止用戶鼻子表面壓力過(guò)大，可使用接近傳感器自動(dòng)檢測(cè)用戶鼻子表面。然后，頭戴式設(shè)備中的控制電路可以將左右透鏡以及顯示器的相應(yīng)左右部分放置在相對(duì)于用戶鼻子的舒適位置。在特定情況下，透鏡間距鏡可以匹配用戶的瞳孔間距;在其他情況下，透鏡間距可以略大于用戶的瞳孔間距，以確保透鏡不會(huì)過(guò)度按壓用戶的鼻子。

　　在一個(gè)實(shí)施例中，諸如接近傳感器電路之類的傳感器電路可用于向控制電路提供關(guān)于透鏡相對(duì)于用戶鼻子位置的實(shí)時(shí)反饋，從而確保系統(tǒng)能夠令人滿意地調(diào)整左透鏡和右透鏡的位置。

　　頭戴式設(shè)備可以具有控制電路，而控制電路可包括用于控制頭戴式透鏡位置調(diào)整操作的處理電路。頭戴式設(shè)備同時(shí)可以具有通信電路。在操作期間，設(shè)備的通信電路可用于支持電子設(shè)備之間的通信。

　　圖2是一個(gè)示例性設(shè)備的俯視圖。如圖2所示，電子設(shè)備可包括支撐結(jié)構(gòu)，其用于將組件封裝并將頭戴式設(shè)備穿戴到用戶頭部。

　　顯示器14可包括分別裝承在分別對(duì)應(yīng)于用戶左眼和右眼的左、右顯示模塊70中的左、右顯示面板�？墒褂枚ㄎ浑娐废鄬�(duì)于外殼結(jié)構(gòu)和相對(duì)于用戶眼睛單獨(dú)定位，如相應(yīng)的左定位器58和右定位器58。定位器58可為步進(jìn)式每個(gè)電機(jī)、壓電致動(dòng)器、電機(jī)、線性電磁致動(dòng)器和/或用于調(diào)整透鏡模塊位置的其他電子部件。

　　在頭戴式設(shè)備運(yùn)行期間，定位器58可由控制電路12控制。例如，定位器58可用于調(diào)整左右顯示模塊70之間的間距(因此模塊70的左右透鏡之間的透鏡間距)以匹配用戶眼睛的瞳孔間距IPD。這允許用戶在左右透鏡模塊中查看顯示器14的左右顯示部分。

　　如上面圖3所示，當(dāng)頭戴式設(shè)備穿戴于用戶頭部時(shí)，左、右透鏡模塊70的內(nèi)邊緣可能與用戶鼻子40的相應(yīng)側(cè)面42相鄰。控制電路12將致力于將透鏡中心LC與用戶眼睛的中心PC對(duì)齊。同時(shí)，控制電路12使用傳感器電路(如接近傳感器20)檢測(cè)透鏡模塊70的內(nèi)邊緣70E相對(duì)于鼻子側(cè)面42的位置，以確保透鏡模塊70不會(huì)過(guò)度壓在鼻子40并引起不適。

　　在用戶鼻子小的場(chǎng)景中，可能有足夠的空間將透鏡中心LC與眼睛中心PC對(duì)齊。在用戶鼻子大的場(chǎng)景中，控制電路12可以定位模塊70，如圖3所示，其中透鏡中心LC到透鏡中心LC的間距LD大于眼睛中心PC到眼睛中心PC的距離。這種更寬的間距有助于確保透鏡模塊70的邊緣70E不會(huì)在鼻子40的表面42施加超過(guò)用戶舒適程度的向內(nèi)力，并同時(shí)允許用戶通過(guò)透鏡72滿意地查看顯示器14的內(nèi)容。

　　鏡頭模塊表面70E可以放置在非零d位置與相應(yīng)相鄰表面42的距離(間隙)，如圖3所示，或可輕輕靠在表面42上。用戶可選擇這些選項(xiàng)中對(duì)用戶最舒適的選項(xiàng)和/或可向控制電路12提供默認(rèn)設(shè)置。

　　任何合適的檢測(cè)電路可用于測(cè)量每個(gè)透鏡模塊70的鼻表面42和邊緣70E之間的距離。例如，每個(gè)透鏡模塊70可具有一個(gè)接近傳感器20，所述傳感器20具有一組多個(gè)電容式接近傳感器電極44，并用于檢測(cè)鼻表面42的直接接觸和/或接近。例如，接近傳感器20可以是超聲波接近傳感器，通過(guò)使用揚(yáng)聲器或其他換能器發(fā)射超聲波音頻信號(hào)，并使用麥克風(fēng)檢測(cè)相應(yīng)的反射音頻信號(hào)來(lái)收集關(guān)于鼻表面42和邊緣70E之間距離的信息。

　　如果需要，接近傳感器20可以包括發(fā)光傳感器裝置，例如發(fā)射紅外光的紅外光發(fā)光二極管和相應(yīng)的光檢測(cè)器，以及檢測(cè)來(lái)自鼻表面42的相應(yīng)反射光的紅外光電檢測(cè)器，從而測(cè)量傳感器20和鼻表面42之間的距離。

　　名為“Head-mounted electronic display device with lens position sensing”的蘋果專利申請(qǐng)最初在2021年7月提交，并在日前由美國(guó)專利商標(biāo)局公布。