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確保透鏡不會過度按壓用戶的鼻子

（映維網(wǎng)?2021年11月17日）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)整機制。正在積極研發(fā)AR/VR頭顯的蘋果同樣有探索類似的機制。實際上，這家公司早前已經(jīng)提交過多份相關(guān)的發(fā)明。

日前，美國專利商標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，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大，可使用接近傳感器自動檢測用戶鼻子表面。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，以確保透鏡不會過度按壓用戶的鼻子。

在一個實施例中，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)于透鏡相對于用戶鼻子位置的實時反饋，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。可使用定位電路相對于外殼結(jié)構(gòu)和相對于用戶眼睛單獨定位，如相應(yīng)的左定位器58和右定位器58。定位器58可為步進式每個電機、壓電致動器、電機、線性電磁致動器和/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，當頭戴式設(shè)備穿戴于用戶頭部時，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對齊。同時，控制電路12使用傳感器電路（如接近傳感器20）檢測透鏡模塊70的內(nèi)邊緣70E相對于鼻子側(cè)面42的位置，以確保透鏡模塊70不會過度壓在鼻子40并引起不適。

在用戶鼻子小的場景中，可能有足夠的空間將透鏡中心LC與眼睛中心PC對齊。在用戶鼻子大的場景中，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不會在鼻子40的表面42施加超過用戶舒適程度的向內(nèi)力，并同時允許用戶通過透鏡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中對用戶最舒適的選項和/或可向控制電路12提供默認設(shè)置。

任何合適的檢測電路可用于測量每個透鏡模塊70的鼻表面42和邊緣70E之間的距離。例如，每個透鏡模塊70可具有一個接近傳感器20，所述傳感器20具有一組多個電容式接近傳感器電極44，并用于檢測鼻表面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，通過使用揚聲器或其他換能器發(fā)射超聲波音頻信號，并使用麥克風(fēng)檢測相應(yīng)的反射音頻信號來收集關(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)的光檢測器，以及檢測來自鼻表面42的相應(yīng)反射光的紅外光電檢測器，從而測量傳感器20和鼻表面42之間的距離。

相關(guān)專利：Apple Patent | Head-mounted electronic display device with lens position sensing

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

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