芯耀
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隨著AI智能化時(shí)代的來臨，終端設(shè)備廠商也在不斷嘗試多維度地投入智能化產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)，原本只是概念的產(chǎn)品，如今也變成了現(xiàn)實(shí)，并逐步應(yīng)用于各大領(lǐng)域。自從Pico4、Apple Vision Pro的上市，讓電驅(qū)IPD瞳距調(diào)節(jié)逐步成為行業(yè)“標(biāo)配”，這種新功能也得到越來越多消費(fèi)者的認(rèn)可。為此，今天我們就詳細(xì)跟大家聊聊，上海艾為電子技術(shù)股份有限公司推出的基于線性Hall+Stepper Motor Driver實(shí)現(xiàn)的全自動(dòng)電驅(qū)IPD瞳距調(diào)節(jié)方案。
什么是IPD？為什么需要考慮IPD？
IPD是英文Inter-Pupillary Distance的簡寫，單位為毫米，中文意思是瞳孔間距離，瞳距又分為雙目瞳距和單目瞳距。
圖一：雙目瞳距間距
很多人都忽視了瞳距的重要性，其實(shí)瞳距對(duì)視力的影響是至關(guān)重要，如果VR眼鏡的間距與用戶瞳距不匹配，會(huì)導(dǎo)致看到的圖像邊緣被切斷以及視覺模糊，進(jìn)而帶來視覺疲勞和眩暈等問題，因此導(dǎo)入自動(dòng)IPD調(diào)節(jié)便十分重要。
如何實(shí)現(xiàn)電驅(qū)式自動(dòng)IPD調(diào)節(jié)
艾為自適應(yīng)IPD調(diào)節(jié)系統(tǒng)解決方案
基于這兩種實(shí)現(xiàn)方式，艾為電子推出了基于線性Hall+微步控制的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)自適應(yīng)IPD調(diào)節(jié)系統(tǒng)解決方案。該方案集成了1/32微步控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、高精度低噪聲線性Hall作為閉環(huán)檢測、MCU脈沖控制和數(shù)據(jù)采集三大核心單元。
圖二：艾為IPD系統(tǒng)解決方案架構(gòu)圖
該系統(tǒng)方案為閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過AW8646QNR驅(qū)動(dòng)步進(jìn)馬達(dá)，機(jī)械聯(lián)動(dòng)帶動(dòng)絲桿機(jī)構(gòu)和滑塊磁鐵運(yùn)動(dòng)，通過滑塊磁鐵與位置傳感器線性霍爾AW8656XDNR的距離改變，進(jìn)而改變位置傳感器線性Hall AW8656X輸出端電壓的變化，通過采集不同的電壓，反饋出機(jī)械結(jié)構(gòu)的變化量，根據(jù)線性霍爾反饋的值與目標(biāo)值進(jìn)行比較，進(jìn)一步推動(dòng)pancake模組運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)到對(duì)準(zhǔn)用戶瞳距從而實(shí)現(xiàn)雙目畫面的同步調(diào)節(jié)。
AW8646QNR是一款支持一線步進(jìn)脈沖控制和自適應(yīng)Decay放電模式，32微步細(xì)分控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，為高精度低噪聲設(shè)備提供最佳的解決方案。
圖三 AW8646QNR典型應(yīng)用電路
AW8646QNR典型特性
- 3V至12V輸入工作電壓
- MAX Current=1.4A
- Step/DIR控制接口
- 1/2;1/4;1/8;1/16;1/32 Micro Stepping Control
- Adaptive decay Mode
- 支持OCP/OTP/堵轉(zhuǎn)保護(hù)
- 支持溫度-40℃~105℃
- Package:WBQFN4*4-24L
AW8646QNR采用Adaptive Decay控制模式，可以有效抑制反向電動(dòng)勢和電流紋波，有效提升步進(jìn)電機(jī)平滑，高效低噪聲運(yùn)行。
AW8656X系列產(chǎn)品作為閉環(huán)檢測的反饋回路，該產(chǎn)品涵蓋了高、中、低靈敏度，1.25mV/G、2.5mV/G、5.0mV/G、10mV/G滿足不同磁場范圍下的應(yīng)用場景的位置精確檢測。另外該系列產(chǎn)品支持-40℃~125℃的工作環(huán)境，寬電壓2.5~5.5V供電，20KHZ采樣帶寬和Sleep Mode等功能。
圖四 AW8656XDNR典型應(yīng)用電路
AW8656XDNR系列典型特性
- 2.5V至5.5V輸入工作電壓
- Sleep Mode Current <1uA
- 輸出靜態(tài)工作點(diǎn)Vout=(VREF/2)
- Sensitivity Selection
AW86560DNR:1.25mV/G
AW86561DNR:2.50mV/G
AW86562DNR:5.00mV/G
AW86563DNR:10.0mV/G
- 輸出線性度<±1.3%
- 支持溫度-40℃~125℃
- Package:DFN2*3*0.75-6L
AW8656XDNR產(chǎn)品特性實(shí)測
線性Hall AW8656XDNR系列優(yōu)越的線性度、寬溫度響應(yīng)和微安培級(jí)待機(jī)功耗，極大提升了產(chǎn)品的應(yīng)用范圍和精度檢測控制要求。
IPD 瞳距模組位置檢測結(jié)構(gòu)堆疊參考
圖五 結(jié)構(gòu)參考示意圖
總結(jié)
2022年自動(dòng)電驅(qū)式IPD調(diào)節(jié)方案首次進(jìn)入消費(fèi)級(jí)市場，隨著蘋果的Apple Vision Pro的上市，電驅(qū)IPD瞳距調(diào)節(jié)將逐步會(huì)成為行業(yè)的標(biāo)配，上海艾為電子充分發(fā)揮馬達(dá)驅(qū)動(dòng)和傳感器兩大產(chǎn)品線的協(xié)同效應(yīng)，已為多家終端客戶制定了該方案并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，為客戶提供了完善的軟硬件系統(tǒng)級(jí)解決方案，并幫助終端實(shí)現(xiàn)了智能升級(jí)。
