[发明专利]用于光学设备的光学串扰缓解

说明书

公开了用于减少来自一个或多个光源的光通过反射离开护目镜和/或护目镜内的波导而进入光传感器的系统和方法。在各实施例中，可以在光传感器周围提供护罩以阻挡反射离开护目镜的光进入光传感器。在各实施例中，一个或多个凹槽的图案可以被形成在护目镜中以阻挡护目镜内的波导的光进入光传感器。

背景

用于例如增强现实环境的头戴式显示器设备常常使用有源照明相机来进行3D感测和测距。此类相机可采用用于发射脉冲光的一个或多个照明组装件，以及用于接收从相机视野内的对象反射回的激光的光传感器。接着可以使用例如飞行时间或结构化光的方法来确定到视野内对象的距离。一个或多个激光二极管和光传感器被安装在护目镜或其他光学屏蔽件之后，该其他光学屏蔽件出于美学被使用并且用于保护头戴式显示器设备的组件，包括一个或多个激光二极管和光传感器。

常规头戴式显示器设备设计的问题在于来自一个或多个照明组装件的光可能被护目镜干扰并且被耦合到光传感器，藉此使深度相机测量失真。这可能有两种方式来发生。第一，来自激光二极管的光的某一部分根据菲涅尔等式可能被护目镜直接反射回光传感器。第二，护目镜的一个或两个表面上的污染物或者护目镜的表面涂层中的瑕疵可能使得来自激光二极管的光的某一部分耦合进入护目镜。在本文中被称为波导的这一现象将来自激光二极管的光传送通过护目镜并且进入光传感器。

概述

本技术的各实施例涉及用于减少来自一个或多个光源的光通过反射离开护目镜和/或护目镜内的波导而进入光传感器的系统和方法。在各实施例中，该系统可以被纳入一设备中，诸如头戴式显示器设备，包括安装在护目镜之后的成像设备。该成像设备可以是IR深度传感器，其包括一个或多个光源以及光传感器，它们一起操作以感测在深度传感器的视野内的对象的深度。

在一个实施例中，该系统包括安装在相机的光传感器周围的护罩。该护罩对由一个或多个光源发射的光的波长可以是光学不透光的。因而，该护罩可以阻挡来自一个或多个光源的散射光线反射离开护目镜以及从机械组装件的二次反射(这原本可能进入光传感器)。该护罩可以通过垫圈被固定到护目镜，垫圈本身对于由一个或多个光源发射的光的波长是光学不透光的。该垫圈通过在护罩与护目镜之间创建紧密接触来进一步阻挡来自一个或多个光源的光线进入光传感器。

在又一实施例中，该系统包括用于干扰护目镜中波导的光而不抵达光传感器的一个或多个特征。波导遮挡特征可以例如是一个或多个凹槽，该一个或多个凹槽填充有对于由一个或多个光源发射的光的波长是光学不透光的材料。附加地和/或替换地，对由一个或多个光源发射的光的波长是光学不透光的材料可以被施加到护目镜的表面。凹槽和不透光材料阻挡了来自一个或多个光源的原本可能经由波导进入光传感器的光。

提供本概述以便以简化的形式介绍以下在详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并非旨在标识出要求保护的主题的关键特征或必要特征，亦非旨在用作辅助确定要求保护的主题的范围。

附图简述

图1是包括现实和虚拟对象的虚拟现实环境的例示图。

图2是头戴式显示单元的一个实施例的透视图。

图3是根据本技术的第一实施例的光传感器和护罩的透视图。

图4是根据本技术的第一实施例的光传感器和护罩的俯视截面图。

图5是根据本技术的第二实施例的光传感器和凹槽图案的主视图。

图6是根据本技术的第二实施例的光传感器和凹槽的俯视截面图。

图7-11是根据本技术的其他实施例的光传感器和凹槽的俯视截面图。

详细描述