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映维网Nweon
2024年01月08日

）IPD代表瞳孔间距，简单地说就是两只眼睛中心之间的距离。当涉及到VR和AR头显时，确定你自己的IPD非常重要，因为头显需要调整匹配你的IPD以获得最佳的图像质量和舒适度。

同样，代表透镜和眼睛之间的适眼距非常重要。通过调整透镜距离，你可以控制视觉舒适度和视场等因素。其次，更大的距离可以允许你佩戴普通眼镜。

在名为“Adjusting interpupillary distance and eye relief distance of a headset”的两份同名专利申请中，Meta就介绍了调整IPD和适眼距的方法。

在一个实施例中，头显可包括配置为测量用户的瞳孔间距的传感组件和配置为测量第一透镜与第二透镜之间的第一距离的测量组件。调节组件可将所述瞳间距离与所述第一距离进行比较，所述瞳间距离调节机制可基于所述比较对所述第一距离进行调整。

调节组件的适眼距调节机制可使用户能够调节光学组件靠近或远离用户的眼睛，使得光学组件与用户的眼睛之间的第二距离与用户的适眼距匹配。适眼距调节机制包括滑动系统，滑动系统被配置为沿着与第一轴正交的第二轴移动光学组件，以调整光学组件与用户眼睛之间的第二距离。

在一个实施例中，头显可以接收由用户提供的或由传感组件或另一传感组件感测的适眼距，并且测量组件可以测量光学组件到用户眼睛之间的第二距离。调节组件可将使用者的适眼距与第二距离进行比较，适眼距调节机制可基于所述比较对第二距离进行调整。

图1示出示例性头显的透视图。光学组件106可包括第一透镜110和第二透镜112(，它们与第一透镜110间隔第一距离。

光学组件106可进一步包括约束部件120，其配置为被动地约束第一透镜110和第二透镜112的旋转，同时允许第一透镜110和第二透镜112沿第一轴132彼此相对移动。约束构件120可包括第一板122(a)和第二板122(B)，通过一个或多个弹簧加载螺钉124耦合到第一板122(a)。

所述第一透镜110的至少第一部分126和所述第二透镜112的第二部分128不旋转地位于所述第一板122(a)和所述第二板122(B)之间并受其约束。

一个或多个弹簧加载螺钉124进一步耦合于第一透镜支架114和第二透镜支架116的每个盖板118(A)和118(B)。在图1所示的具体示例中，约束构件120包括两个弹簧加载螺钉124。然而，可以将更少或更多数量的弹簧加载螺钉124耦合到第一板122(a)和第二板122(B)上，以被动地约束第一透镜110和第二透镜112围绕第一轴132的旋转。约束机制120允许第一透镜110和第二透镜112沿第一轴132平滑滑动而不绑定。

调节组件100可以耦合到光学组件106。调节组件100可包括瞳孔间距离调节机制130和适眼距调节机制150。调整组件100的瞳间距离调整机制130配置为沿第一轴132调整第一透镜110与第二透镜112之间的第一距离。

例如，调节组件100的瞳距调节机制130可使用户能够将光学组件106的第一透镜110和第二透镜112调整得更靠近或更远，使得第一透镜110和第二透镜112之间的第一距离与用户的瞳距匹配。

调整组件100的眼距调节机制150配置成沿与第一轴132正交的第二轴152调整光学组件106的第二距离。例如，调节组件100的适眼距调节机制150可以使用户能够将光学组件106调整到更靠近或远离用户眼睛的位置，使得光学组件106到用户眼睛之间的第二距离与用户的适眼距相匹配。

调节组件100的瞳孔距离调节机制130可包括轴134和螺丝扣136。所述螺丝扣136可与第一连接部件138和第二连接部件140耦合。

所述螺丝扣136配置成使所述第一连接部件138和所述第二连接部件140沿所述轴134滑动远离或靠近对方。通过沿第一方向（如顺时针）旋转螺丝扣136，可以驱动第一连接部件138和第二连接部件140相互滑动，从而使持有第一透镜110的第一透镜支架114和持有第二透镜112的第二透镜支架116移动得更远。

通过沿第二方向（如逆时针）旋转螺丝扣136，可以驱动第一连接部件138和第二连接部件140相互靠近滑动，从而使持有第一透镜110的第一透镜支架114和持有第二透镜112的第二透镜支架116靠近移动。

在一个示例中，调整组件100的瞳孔距离调整机制130可包括配置为驱动螺丝扣136的电机160。在其他示例中，瞳孔间距调节机制可通过调节旋钮操作或控制。所述调节旋钮可以连接到所述螺丝扣136的近似端部。用户可以手动旋转调节旋钮，以使螺丝扣136沿第一方向或第二方向旋转，从而调节第一透镜110与第二透镜112之间的第一距离。

在一个示例中，调节组件100的适眼距调节机制150可以包括滑轨系统154，滑轨系统154配置为沿着与第一轴132正交的第二轴152移动光学组件106，以调整光学组件106与用户眼睛之间的第二距离。

例如，滑动系统154可以包括齿轮、与齿轮耦合的齿条以及连接到齿条和光学组件106的附着结构。齿轮配置为使齿条向前或向后移动附着结构，从而调节光学组件106到用户眼睛之间的第二距离。

在一个示例中，调节组件100的眼距调节机制150可包括配置为驱动齿轮的电机162。通过在第一方向上旋转齿轮，可以驱动齿条使附件结构向前移动，从而使光学组件106远离用户的眼睛。通过在第二个方向旋转齿轮，可以驱动齿条使附件结构向后移动，从而使光学组件106更靠近用户的眼睛。

在一个示例中，适眼距调节机制150可通过调节旋钮操作或控制。调节旋钮可以连接到齿轮，而用户可以手动旋转调节旋钮，以使齿轮在第一方向或第二方向上旋转，从而调节光学组件106与用户眼睛之间的第二距离。

在一个实施例中，头显102可使调整组件100根据用户的瞳孔间距调整第一透镜110与第二透镜112之间的第一距离，并使调整组件100根据用户的适眼距调整光学组件106与用户眼睛之间的第二距离。

例如，头显102可以接收用户输，以将第一距离和第二距离调整为用户的瞳孔间距和适眼距。响应于接收用户输入，头显102的一个或多个处理器可以确定用户的瞳孔间距和适眼距。

头显102可以进一步包括配置为测量用户的瞳孔间距的传感组件156。例如，传感组件156可以包括一个或多个摄像头、红外设备、深度摄像头组件等，以捕获与用户眼睛相关的图像数据。

头显102同时可以使调整组件100至少部分地基于用户的瞳孔间距来调整第一透镜110和第二透镜112之间沿第一轴132的第一距离，并使调整组件100至少部分地基于与第一轴正交的第二轴152来调整第二距离。

头显102可进一步包括测量组件158，测量组件配置为测量第一透镜110与第二透镜112之间的第一距离以及光学组件106与用户眼睛之间的第二距离。测量组件158可包括配置为测量第一距离的第一变阻器和配置为测量第二距离的第二变阻器。

所述头显102的处理器可将所述测量数据与用户的瞳孔间距和眼睛解脱距离进行比较。为确定所述测量数据与用户的瞳距和/或眼距不一致，所述头显102的处理器可控制调节组件根据所述用户的瞳距和/或眼距调整第一距离和/或第二距离。

图2A和2B示出与光学组件206耦合的调整组件200的透视前视图。调节组件200通常可对应于调节组件100，光学组件206通常可对应于光学组件106。例如，调节组件200可包括瞳孔间距离调节机制230和适眼距调节机制250。光学组件206可包括第一透镜210、第二透镜212、第一透镜支架214、第二透镜支架216和约束部件220。所述瞳孔间距调节机制230可包括轴234和转轴扣236。

所述螺丝扣236与第一连接部件238和第二连接部件240耦合，并旋转使所述第一连接部件238和所述第二连接部件240沿轴234滑动远离或靠近对方。轴234可以沿着纵轴232延伸。轴234可以包括任何合适的材料。

通过旋转螺丝扣236，可以驱动与第一镜头支架214耦合的第一连接部件238和与第二镜头支架216耦合的第二连接部件240相互靠近或远离，从而调节第一透镜210与第二透镜212之间的第一距离。在FIGS所示的示例中。在2A和2B中，第一透镜210与第二透镜212之间的第一距离定义为第一透镜210的焦点与第二透镜212的焦点之间的距离。

头显102可以接收指示用户瞳孔间距的传感数据。所述头显102还可以从所述测量组件158接收指示所述第一透镜210和所述第二透镜212之间的第一距离的测量数据。所述头显102的一个或多个处理器可以确定所述测量数据是否与所述传感数据一致。为了确定测量数据与传感数据不一致，所述头显102的处理器可使调整组件200根据所述传感数据调整第一透镜210与第二透镜212之间的第一距离。

在一个示例中，头显102的处理器可以根据测量数据和感知数据确定第一距离是否小于用户的瞳孔间距。为了确定第一透镜210和第二透镜212之间的第一距离小于用户的瞳孔间距，头显102的处理器可以使螺丝扣236沿第一方向旋转，使第一连接部件238和第二连接部件240相互远离，从而使第一透镜210和第二透镜212移动得更远。

图2A示出使第一透镜210和第二透镜212沿轴232彼此间隔最大第一距离D1的瞳孔间距调节机制230的示例。在一个示例中，最大第一距离D1可约为72毫米。

在一个示例中，头显102的处理器可以根据测量数据和感知数据确定第一距离是否大于用户的瞳孔间距。为了确定第一透镜210和第二透镜212之间的第一距离大于用户的瞳孔间距，头显102的处理器可以使螺丝扣236沿第二方向旋转，使第一连接部件238和第二连接部件240相互远离，从而使第一透镜210和第二透镜212移动得更近。最小第一距离D2可约为58毫米。

图3A和3B说明了连接光学组件306的示例调整组件300的透视自上而下视图。调整组件300通常可对应于调整组件100，光学组件306通常可对应于光学组件106。例如，调节组件300可包括瞳孔间距离调节机制330和适眼距调节机制350。

所述光学组件306可包括左透镜和右透镜。所述瞳孔间距调节机制330可包括转轴扣336，并且轴334沿第一轴332延伸。所述瞳距调节机制330配置为沿第一轴332使左透镜和右透镜彼此靠近或远离。

适眼距调节机制350包括滑动系统354，滑动系统354配置成沿着与第一轴332正交的第二轴352移动光学组件106，以调节光学组件306与用户眼睛之间的第二距离。在一个示例中，滑动系统354可以包括齿轮、连接到齿轮的齿条和连接到齿条和光学组件306的附属结构。

齿轮配置成使齿条沿第二轴352向前或向后移动附着结构。通过转动齿轮，驱动齿条使附着结构沿第二轴352向前或向后移动，从而调节沿第二轴352与第一轴332正交的第二距离。沿着第二轴352的第二距离定义为光学组件306到用户眼睛之间的距离。

在一个示例中，头显102可以接收指示用户适眼距的输入数据。或者，头显102可以基于从头显102的传感器接收的传感器数据确定用户的适眼距。所述头显102还可以从所述测量组件158接收指示所述组件306到所述用户眼睛之间的第二距离的测量数据。所述头显102可以确定所述测量数据是否与所述传感数据一致。

为确定所述测量数据与所述输入数据不一致，所述头显102可使调整组件300根据所述输入数据沿所述第二轴352调整所述第二距离。

在一个示例中，头显102可根据所述测量数据和所述输入数据确定所述第二距离是否小于所述用户的适眼距。为了确定沿第二轴352的第二距离小于用户的适眼距，所述头显102可使所述滑动系统向远离用户的第一方向（如向前）滑动，从而增加所述第二距离。

图3A示出使光学组件306沿着第二轴352远离用户眼睛的最大第二距离滑动的适眼距调节机制350的示例。在一些示例中，最大第二距离可约为20毫米。

在一个示例中，头显102可根据所述测量数据和所述输入数据确定所述第二距离是否大于所述用户的适眼距。为了确定沿第二轴352的第二距离大于用户的适眼距，所述头显102可使所述滑动系统沿第二方向（例如向后）更靠近用户，从而减小所述第二距离。

图3B示出使光学组件306沿着第二轴352向用户的眼睛靠近的最小第二距离滑动的适眼距调整机制350的示例。在一些示例中，最小第二距离可约为8毫米。

图4A显示了测量组件400的透视图。如图4A所示的测量组件400可包括配置为测量第一距离的第一变阻器402和配置为测量第二距离的第二变阻器404，其中第二变阻器404与第一变阻器402平行放置。

所述第一变阻器402可包括第一滑块406和第一电阻道408。所述第一滑块406可连接到所述光学组件106上，并配置成沿所述第一电阻轨迹408滑动。

如图4A所示，第一滑块406连接到第二镜头座116。所述瞳距调节机制130可使所述第二透镜座116沿所述轴132滑动，从而使所述第一滑块406沿所述第一阻力轨道408滑动。

所述第二变阻器404可包括第二滑块410和第二电阻道412。第二滑块410可与连接件414耦合，连接件414连接到调节组件100上。所述第二滑块410配置成沿平行于所述第一阻力轨迹408的第二阻力轨迹412滑动。

图5示出了使用调整组件100调整头显102的瞳孔间距和适眼距的示例性过程500。

在502，过程500包括确定用户的瞳孔间距。瞳距可以由用户提供，或可以通过头显中包含的传感组件感测瞳孔间距离。

在504，确定用户的适眼距。适眼距可以由用户提供，例如通过用户输入。

在506，至少部分地基于用户的瞳孔间距，使调整组件沿第一轴调整光学组件的第一透镜与光学组件的第二透镜之间的第一距离。例如，当第一透镜与第二透镜之间的第一距离与用户的瞳孔间距不一致时，头显的一个或多个处理器可使调整组件调整第一距离，使透镜之间的第一距离与用户的瞳孔间距匹配。

在508，使调整组件沿着与第一轴正交的第二轴调整光学组件的第二距离。例如，当光学组件与用户眼睛之间的第二距离与用户的适眼距不一致时，头显的一个或多个处理器可使调整组件调整第二距离，使光学组件与用户的眼睛之间的第二距离与用户的适眼距匹配。

图6示出了使用调节组件100调节头显102的瞳孔间距的示例过程。

在602，包括从传感组件接收指示用户瞳孔间距的传感数据。

在604，包括从测量组件接收指示沿第一轴的第一距离的测量数据。第一距离表示光学组件的第一透镜与光学组件的第二透镜沿第一轴之间的距离。

在606，包括确定测量数据是否与传感数据一致。如果在606，处理器确定测量数据与传感数据一致，则处理器可以保持光学组件的第一透镜与光学组件的第二透镜之间的第一距离。

如果处理器确定测量数据与传感数据不一致，则处理器可以确定测量数据在608处是否小于用户的瞳孔间距。

在608，根据测量数据和传感数据确定第一距离是否小于用户的瞳孔间距。如果处理器确定第一距离小于用户的瞳间距离，则处理器可使调整组件的瞳间距离调节机制中包含的螺丝扣向第一方向旋转，使第一连接部件和第二连接部件在610处相互远离。

如果处理器确定第一距离大于用户的瞳孔间距，则处理器可以使螺丝扣在与第一方向相反的第二方向旋转，以使第一连接部件和第二连接部件在612处彼此更靠近。

图7示出了使用图1的调节组件调节头显102的适眼距。

在702中，包括接收指示用户适眼距的输入数据。

在704中，从测量组件接收指示沿着第二轴的第二距离的测量数据。第二距离表示从所述头显102中所包括的光学组件到所述用户眼睛的距离。

在706中，确定测量数据是否与输入数据一致。如果在706处理器确定测量数据与输入数据一致，则处理器可以保持第二距离。

如果处理器确定测量数据与输入数据不一致，则处理器可以确定测量数据是否小于用户在708处的适眼距。

在708，所述过程700包括根据所述测量数据和所述输入数据确定所述第二距离是否小于所述用户的适眼距。如果处理器确定第二距离小于用户的瞳孔间距，则处理器可以使包括在调整组件的适眼距调整机制中的滑动系统在710处沿第一方向移动光学组件。

然而，如果处理器确定第二距离大于用户的适眼距，则处理器可以使滑动系统在与第一方向相反的第二方向移动光学组件。

相关专利

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Meta Patent | Adjusting interpupillary distance and eye relief distance of a headset


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Meta Patent | Adjusting interpupillary distance and eye relief distance of a headset

名为“Adjusting interpupillary distance and eye relief distance of a headset”的Meta专利申请最初在2022年6月提交，并在日前由美国专利商标局公布。

需要注意的是，一般来说，美国专利申请接收审查后，自申请日或优先权日起18个月自动公布或根据申请人要求在申请日起18个月内进行公开。注意，专利申请公开不代表专利获批。在专利申请后，美国专利商标局需要进行实际审查，时间可能在1年至3年不等。

另外，这只是一份专利申请，不代表一定通过，同时不确定是否会实际商用及实际的应用效果。