[发明专利]接近传感器系统、方法及耳机

说明书

一种用于检测对象的存在的接近传感器系统、方法及耳机，该接近传感器系统包括：光发射器，被配置为在第一方向上投射光；光学元件，被配置为对光进行转向；以及传感器。光学元件具有被配置为接收来自光发射器的光的第一表面和与第一表面不平行的第二表面。第二表面被配置为在第二方向上传输光的第一部分并且内部反射来自所述光发射器的光的第二部分。光学元件还包括第三表面，被配置为防止通过第三表面内部反射光的第二部分。传感器被配置为检测从对象返回的并且通过光学元件的第二表面和第一表面传输的光的第一部分的至少一部分。

技术领域

本发明总体涉及耳机(例如，头戴式显示设备)，并且具体涉及具有接近传感器的耳机。

背景技术

包括头戴式显示设备(本文中也称为头戴式显示器)的耳机作为用于向用户提供音频和/或视觉信息的装置得到普及。例如，头戴式显示设备用于虚拟现实和增强现实操作。

向用户提供虚拟和/或增强现实内容的头戴式显示设备具有尺寸和重量限制，其给电力消耗和管理带来了挑战。为了减少它们的电力消耗，头戴式显示设备可以设计成只有由用户佩戴时保持通电。因此头戴式显示设备需要(例如，通过检测用户头部的存在)确定设备由用户佩戴的接近传感器系统以便打开和关闭显示设备。

需要可应用于尺寸紧凑且可靠性增加的头戴式显示设备的低成本接近传感器系统。

发明内容

因此，需要用于头戴式显示器的接近传感器系统，其紧凑、轻便并且可靠地检测对象的存在(例如，用户的头部的存在)。基于红外(IR)感测的传感器系统可应用于这种接近传感器系统，因为IR感测组件(例如，IR光源和IR传感器)总体上比较经济，需要很少的电力，并且有着紧凑的尺寸。用户也注意不到IR光，因此不会干扰用户使用头戴式显示设备的整体体验。然而，为了产生可靠的结果，用于头戴式显示设备的接近传感器系统需要将IR光向用于照明对象的期望区域(例如，用户的头部)的优化方向引导的改进的能力以及用于减少进入传感器的干扰光(例如，从接近传感器系统和/或头戴式显示设备的表面向内部反射的光)的低成本解决方案。

通过所公开的系统减少或者消除以上不足以及与传统接近传感器系统相关联的其他问题。

根据一些实施方式，用于检测接近传感器系统附近对象的存在的接近传感器系统包括：光发射器，被配置为在第一方向上投射光；光学元件，被配置为将来自光发射器的光从第一方向转向至与第一方向不平行的第二方向；以及传感器。光学元件具有被配置为接收来自光发射器的光的第一表面和与第一表面不平行的第二表面。第二表面被配置为在第二方向上传输光的第一部分并且内部反射与来自光发射器的光的第一部分不同的来自光发射器的光的第二部分。光学元件还包括被配置为防止第二部分的光通过第三表面内部反射的第三表面。传感器被配置为检测从对象返回的并且通过光学元件的第二表面和第一表面传输的光的第一部分中的至少一部分。

根据一些实施方式，用于检测接近传感器系统附近的对象的存在的方法包括用接近传感器系统的光发射器在第一方向上投射光。方法还包括用接近传感器系统的光学元件接收光发射器投射的光并且将光发射器投射的光转向至与第一方向不平行的第二方向。光学元件具有被配置为接收来自光发射器的光的第一表面和与第一表面不平行的第二表面，第二表面被配置为在第二方向上传输光的第一部分且反射与来自光发射器的光的第一部分不同的来自光发射器的光的第二部分。光学元件还具有被配置为防止光的第二部分通过第三表面内部反射的第三表面。方法还包括用接近传感器系统的传感器检测从对象返回的并且通过光学元件的第二表面和第一表面传输的来自光发射器的光的第一部分中的至少一部分。

根据一些实施方式，耳机包括上述接近传感器系统。

因此，公开的实施方式提供用于增强现实和/或虚拟现实操作的眼睛跟踪系统和方法。

附图说明

为了更好地理解所描述的各种实施方式，应当结合以下附图参考以下具体实施方式，在这些图中，相同参考数字指相应的部分。