[發(fā)明專利]用于光學設(shè)備的光學串擾緩解

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780004814.4
• 申請日: 2017-02-03
• 公開（公告）號: CN108369340A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: R·K·普萊斯;E·L·托勒;R·K·納拉
• 申請（專利權(quán)）人: 微軟技術(shù)許可有限責任公司
• 主分類號: G02B27/00
• 分類號: G02B27/00;G06F3/01;G06F3/03;G06F1/16;G02B27/01;G02B5/00;G02B6/00
• 代理公司: 上海專利商標事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 楊麗;錢孟清

公開了用于減少來自一個或多個光源的光通過反射離開護目鏡和/或護目鏡內(nèi)的波導而進入光傳感器的系統(tǒng)和方法。在各實施例中，可以在光傳感器周圍提供護罩以阻擋反射離開護目鏡的光進入光傳感器。在各實施例中，一個或多個凹槽的圖案可以被形成在護目鏡中以阻擋護目鏡內(nèi)的波導的光進入光傳感器。

背景

用于例如增強現(xiàn)實環(huán)境的頭戴式顯示器設(shè)備常常使用有源照明相機來進行3D感測和測距。此類相機可采用用于發(fā)射脈沖光的一個或多個照明組裝件，以及用于接收從相機視野內(nèi)的對象反射回的激光的光傳感器。接著可以使用例如飛行時間或結(jié)構(gòu)化光的方法來確定到視野內(nèi)對象的距離。一個或多個激光二極管和光傳感器被安裝在護目鏡或其他光學屏蔽件之后，該其他光學屏蔽件出于美學被使用并且用于保護頭戴式顯示器設(shè)備的組件，包括一個或多個激光二極管和光傳感器。

常規(guī)頭戴式顯示器設(shè)備設(shè)計的問題在于來自一個或多個照明組裝件的光可能被護目鏡干擾并且被耦合到光傳感器，藉此使深度相機測量失真。這可能有兩種方式來發(fā)生。第一，來自激光二極管的光的某一部分根據(jù)菲涅爾等式可能被護目鏡直接反射回光傳感器。第二，護目鏡的一個或兩個表面上的污染物或者護目鏡的表面涂層中的瑕疵可能使得來自激光二極管的光的某一部分耦合進入護目鏡。在本文中被稱為波導的這一現(xiàn)象將來自激光二極管的光傳送通過護目鏡并且進入光傳感器。

概述

本技術(shù)的各實施例涉及用于減少來自一個或多個光源的光通過反射離開護目鏡和/或護目鏡內(nèi)的波導而進入光傳感器的系統(tǒng)和方法。在各實施例中，該系統(tǒng)可以被納入一設(shè)備中，諸如頭戴式顯示器設(shè)備，包括安裝在護目鏡之后的成像設(shè)備。該成像設(shè)備可以是IR深度傳感器，其包括一個或多個光源以及光傳感器，它們一起操作以感測在深度傳感器的視野內(nèi)的對象的深度。

在一個實施例中，該系統(tǒng)包括安裝在相機的光傳感器周圍的護罩。該護罩對由一個或多個光源發(fā)射的光的波長可以是光學不透光的。因而，該護罩可以阻擋來自一個或多個光源的散射光線反射離開護目鏡以及從機械組裝件的二次反射(這原本可能進入光傳感器)。該護罩可以通過墊圈被固定到護目鏡，墊圈本身對于由一個或多個光源發(fā)射的光的波長是光學不透光的。該墊圈通過在護罩與護目鏡之間創(chuàng)建緊密接觸來進一步阻擋來自一個或多個光源的光線進入光傳感器。

在又一實施例中，該系統(tǒng)包括用于干擾護目鏡中波導的光而不抵達光傳感器的一個或多個特征。波導遮擋特征可以例如是一個或多個凹槽，該一個或多個凹槽填充有對于由一個或多個光源發(fā)射的光的波長是光學不透光的材料。附加地和/或替換地，對由一個或多個光源發(fā)射的光的波長是光學不透光的材料可以被施加到護目鏡的表面。凹槽和不透光材料阻擋了來自一個或多個光源的原本可能經(jīng)由波導進入光傳感器的光。

提供本概述以便以簡化的形式介紹以下在詳細描述中進一步描述的一些概念。本概述并非旨在標識出要求保護的主題的關(guān)鍵特征或必要特征，亦非旨在用作輔助確定要求保護的主題的范圍。

附圖簡述

圖1是包括現(xiàn)實和虛擬對象的虛擬現(xiàn)實環(huán)境的例示圖。

圖2是頭戴式顯示單元的一個實施例的透視圖。

圖3是根據(jù)本技術(shù)的第一實施例的光傳感器和護罩的透視圖。

圖4是根據(jù)本技術(shù)的第一實施例的光傳感器和護罩的俯視截面圖。

圖5是根據(jù)本技術(shù)的第二實施例的光傳感器和凹槽圖案的主視圖。

圖6是根據(jù)本技術(shù)的第二實施例的光傳感器和凹槽的俯視截面圖。

圖7-11是根據(jù)本技術(shù)的其他實施例的光傳感器和凹槽的俯視截面圖。

詳細描述