Meta AR/VR专利探索使用视差传感端口来检测校正左右眼视差

　　对于VR头显，如果用于左眼和右眼的第一图像和第二图像不对齐，亦即出现视差时，用户可能会感到视觉不适，并造成头晕、眼睛疲劳或其他副作用。

　　所以在名为“Detection, analysis and correction of disparities in a display system utilizing disparity sensing port”的专利申请中，Meta就介绍了一种使用视差传感端口来检测，分析和校正视差的方法。同时所述方法主要与基于体布拉格光栅(VBG)的波导显示装置相关。

　　图6示出了根据示例包括体积布拉格光栅排列的波导配置600。显示系统的投影仪605可以将显示光传输到VBG 601 – 604的布置，从输入VBG 601开始，然后通过第一中间VBG 602和第二中间VBG 603，然后到输出VBG 604，以将所述显示光传播到视窗或用户的眼睛606。

　　图8示出了显示系统800。显示系统800可包括右波导配置800a和左波导配置800b。如图8所示的每种波导配置都可以使用与图6所示的类似类型VBG布置。例如，右波导结构800a可包括输入VBG 801a、第一中间VBG 802a、第二中间VBG 803a和输出VBG 804a，左波导结构800b可包括输入VBG 801b、第一中间VBG 802b、第二中间VBG 803b和输出VBG 804b。

　　在一个实施例中，右投影仪805a可安装在806a的内侧，并将光传输到和/或通过输入VBG 801a至第一VBG 802a和第二VBG 803a，然后再传输到输出VBG 804a。

　　左投影仪805b安装在806b的内侧，并将光传播到和/或通过输入VBG 801b到第一VBG 802b和第二VBG 803b，然后再传播到输出VBG 804b。

　　所以，右波导配置800a和左波导配置800b可以分别呈现第一显示图像和第二显示图像，以产生同时的“双目”视图，亦即可以将右侧投影仪805a投影的第一图像与左侧投影仪805b投影的第二图像均匀对称地“合并”，从而为用户产生双目视觉效果。

　　然而，提供双目视觉效果可能并不容易。应该理解的是，只有可以进入、穿过和离开一个或多个波导的光可以使用。在波导包括第一排列的VBG和第二排列的VBG的示例中，可能通过第一排列的VBG但可能不通过第二排列的VBG的光不可使用。

　　所以，可以设置视差感测端口以接收未使用的光。视差传感端口可以位于与波导相关的位置，以使接收未使用的光，并且可以将未使用的光传递给显示系统的各种元件。

　　显示系统的不同元素可以分析未使用的光来处理和/或纠正视差。例如，视差感测端口可将未使用的光引导到视差感测检测器，然后分析未使用的光以确定和/或校正视差。视差感测检测器的实例包括传感器，例如光电探测器或图像传感器，其可用于检测传播光的各个方面。

　　更具体地说，与第一投影仪相关联的第一视差传感端口可以从与第一投影仪相关联的第一波导接收未使用的光。与第二投影仪相关联的第二视差传感端口可以从与第二投影仪相关联的第二波导接收未使用的光。

　　然后，可以分析第一视差感测端口接收的未使用的光和第二视差感测端口接收的未使用的光，从而确定与所述显示系统相关联的视差。另外，第一视差感测端口接收到的未使用光和第二视差感测端口接收到的未使用光可用于测量视差的程度或程度，并可用于校正视差。

　　图10示出了光通过波导配置1000。与图6不同，图6用箭头表示单个光波，图10显示了与整个支持视场相关的传播光束和采样点的全光谱。波导配置1000可以包括与图6中所示的类似类型的VBG布置。

　　在本例中，波导配置1000可以包括输入VBG 1001、第一中间VBG 1002、第二中间VBG 1003和输出VBG 1004。

　　在本例中，光可以从投影仪发射到输入VBG 1001。输入VBG 1001可将光指向第一中间VBG 1002和第二中间VBG 1003，然后指向输出VBG 1004。

　　图11A-B示出具有视差传感端口的显示系统1100。显示系统1100包括具有多个VBG 1102-11051的波导1101。

　　投影仪可以传播光到第一输入VBG 1102。然后，第一输入VBG 1102可以将传播的光指向第一VBG 1103，然后指向第二VBG 1104。然后，传播的光可从第二中间VBG向输出VBG 1105传播，从而可将传播的光导向视窗1106。

　　视差感测端口1107可设置为接收未使用的传播光。特别地，可以利用视差感测端口1107来接收未使用的传播光，以便视差感测检测器1108可以分析和/或校正视差。

　　在一个实施例中，视差传感端口1107可以是一个波导配置，并可以包括一个或多个VBG。视差传感端口1107可以类似于输入VBG 1102和/或输出VBG 1105设计。

　　视差感测检测器1108可位于视差感测端口1107的后面。另外，视差传感端口1107可位于波导板表面附近。因此，视差传感端口1107可位于视窗1106附近。在另一示例中，视差感测端口1107可位于输出VBG 1105的上方。特别是，视差传感端口1107可以位于输出VBG 1105上方2毫米和10毫米之间。

　　在一个实施例中，可以设置视差感测端口1107以确保接收可能足以使视差感测检测器1108分析和/或纠正视差的未使用光的量。在一个示例中，视差感测端口1107可设置为确保接收最大数量的未使用光。应当认识到，除了接收一定数量的未使用光之外，视差传感端口1107的位置可以基于其他标准，例如与显示系统1100相关的用户体验以及重量和美观性。

　　图12A-C示出具有视差传感端口的显示系统1200。显示系统1200可包括右波导配置1200a和左波导配置1200b。右波导配置1200a可包括输入VBG 1201a、第一中间VBG 1202a、第二中间VBG 1203a和输出VBG 1204a。左波导配置1200b可以包括输入VBG 1201b、第一VBG 1202b、第二VBG 1203b和输出VBG 1204b。

　　在一个示例中，右侧投影仪1205a和左侧投影仪1205b可以“前置”，分别位于右侧波导配置1200a和左侧波导配置1200b的前方。在其他示例中，右侧投影仪1205a和左侧投影仪1205b可以“后置”，分别位于右侧波导配置1200a和左侧波导配置1200b的后面。

　　显示系统1200可包括右视差感测端口1207a，端口可位于鼻梁1209附近。在一个示例中，可以配置右视差传感端口1207a接收可能从右投影仪1205a传播的未使用光。因此，右侧视差传感端口1207a可能接收到通过输入VBG 1201a传播，但不能通过第一VBG 1202a和第二VBG 1203a传播的未使用光。

　　在其他示例中，右侧视差传感端口可能接收到通过输入VBG 1201a和第一中间VBG 1202a传播，但不能通过第二中间VBG 1203a传播的未使用光。

　　如上所述，右侧视差传感端口1207a和左侧视差传感端口1207b可以设计为波导配置，并且可以包括一个或多个VBG。另外，右侧视差感测端口1207a和左侧视差感测端口1207b可以在物理上和/或功能上耦合，从而作为一个元件运行。

　　在一个实施例中，显示系统1200可包括可位于鼻梁1209附近的左视差传感端口1207b。在一些示例中，桥架可以耦合显示系统1200的第一透镜组件和第二透镜组件。在一些示例中，可以配置(例如，定位)左侧视差传感端口1207b以接收可能从左侧投影仪1205b传播的未使用的光。因此，在一些例子中，左侧视差传感端口1207b可能接收到(未使用的)光，这些光可以通过输入VBG 1201b传播，但不能通过第一VBG 1202b和第二VBG 1203b。在其他示例中，左侧视差传感端口可以接收(未使用的)光，该光可以通过输入VBG 1201b和第一VBG 1202b传播，但不能通过第二VBG 1203b。

　　在一个实施例中，视差感测检测器1208可位于鼻腔1209之上。在其他实施例中，右侧视差感测端口1207a和左侧视差感测端口1207b可位于足够靠近鼻梁1209的位置，以便能够将未使用的光引导到视差感测探测器1208。

　　应该认识到，视差传感端口可以采取任何形式，从而足以接收可能由投影仪和/或通过波导传播的未使用光。

　　在一个实施例中，可以根据各种标准对右视差感测端口1207a和左视差感测端口1207b进行尺寸调整。例如，可以选择右侧视差感测端口1207a和/或左侧视差感测端口1207b的大小，以提供视差感测可能足够或需要的视场。

　　另外，可以选择右侧视差传感端口1207a和/或左侧视差传感端口1207b与一个或多个体积VBG 1201a – 1204a和1201b – 1204b之间的距离，以提供足够的视场。

　　在一个实施例中，可以优化来自右侧投影仪1205a或左侧投影仪1205b的传播光的各个方面，例如一定数量、一种或多种类型等，以确保有足够的未使用光用于视差分析和校正，同时最小化显示1200的功耗。

　　图13示出了视差传感系统1300的框图。视差传感系统1300可以包括视差传感端口1301。如上所述，视差传感端口1301可以配置为接收与一个或多个源相关的传播光。

　　视差传感系统1300可包括组合器1302。组合器1302可以将从第一源和第二源传播的光组合以进行分析。

　　视差传感系统1300可包括视差传感检测器1303。视差感测检测器1303的示例包括一个或多个摄像头、一个或多个光传感器和/或其他光电探测器。视差感测检测器1303可用于收集与显示系统相关的视差相关的测量数据。

　　视差传感系统1300可包括处理系统1304。处理器确定是否存在视差，确定与视差相关的量或程度，并确定对视差的响应。例如，处理系统1304可以确定可以进行调整以将由右投影仪投影的图像移位指定量，以确保与由左投影仪投影的图像重叠。

　　图14示出了包括视差传感系统的显示系统1400的图。显示系统1400可包括左透镜布置1401a，其中包括左投影仪1402a和左波导配置1403a。显示系统1400可包括包括右投影仪1402b和左波导配置1403b的右透镜布置1401b。另外，显示系统1400还可以包括视差传感端口1404、电子快门1405、摄像头1406以及采集和成像光学器件1407。

　　左侧投影仪1402a可以将光投射到左侧波导配置1403a，其中来自左侧投影仪1402a投射的光的未使用的光可以由视差感测端口1404接收。

　　右侧投影仪1402b可以向右侧波导配置1403b投射光，其中右侧投影仪1402b投射的光的未使用光可以由视差传感端口1404接收。

　　当接收到来自左侧投影仪1402a和右侧投影仪1402b的未使用光时，视差感测端口1404可以将来自左侧投影仪1402a和右侧投影仪1402b的未使用光传播到电子快门1405和摄像头1406。

　　采集的光随后可用于确定是否存在视差，确定与视差相关的量或程度，并确定对视差的响应。

　　例如在确定调整后，采集和成像光学器件1407可向左侧投影仪1402a发送第一反馈信号和/或向右侧投影仪1402b发送第二反馈信号。第一反馈信号和/或第二反馈信号可使视差得以缓解或纠正。

　　名为“Detection, analysis and correction of disparities in a display system utilizing disparity sensing port”的Meta专利申请最初在2021年12月提交，并在日前由美国专利商标局公布。