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隨著AI智能化時代的來臨，終端設備廠商也在不斷嘗試多維度地投入智能化產品開發(fā)設計，原本只是概念的產品，如今也變成了現(xiàn)實，并逐步應用于各大領域。自從Pico4、Apple Vision Pro的上市，讓電驅IPD瞳距調節(jié)逐步成為行業(yè)“標配”，這種新功能也得到越來越多消費者的認可。為此，今天我們就詳細跟大家聊聊，上海艾為電子技術股份有限公司推出的基于線性Hall+Stepper Motor Driver實現(xiàn)的全自動電驅IPD瞳距調節(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，其實瞳距對視力的影響是至關重要，如果VR眼鏡的間距與用戶瞳距不匹配，會導致看到的圖像邊緣被切斷以及視覺模糊，進而帶來視覺疲勞和眩暈等問題，因此導入自動IPD調節(jié)便十分重要。
如何實現(xiàn)電驅式自動IPD調節(jié)
艾為自適應IPD調節(jié)系統(tǒng)解決方案
基于這兩種實現(xiàn)方式，艾為電子推出了基于線性Hall+微步控制的步進電機驅動自適應IPD調節(jié)系統(tǒng)解決方案。該方案集成了1/32微步控制步進電機驅動、高精度低噪聲線性Hall作為閉環(huán)檢測、MCU脈沖控制和數(shù)據采集三大核心單元。
圖二：艾為IPD系統(tǒng)解決方案架構圖
該系統(tǒng)方案為閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過AW8646QNR驅動步進馬達，機械聯(lián)動帶動絲桿機構和滑塊磁鐵運動，通過滑塊磁鐵與位置傳感器線性霍爾AW8656XDNR的距離改變，進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，反饋出機械結構的變化量，根據線性霍爾反饋的值與目標值進行比較，進一步推動pancake模組運動調節(jié)到對準用戶瞳距從而實現(xiàn)雙目畫面的同步調節(jié)。
AW8646QNR是一款支持一線步進脈沖控制和自適應Decay放電模式，32微步細分控制步進電機驅動，為高精度低噪聲設備提供最佳的解決方案。
圖三 AW8646QNR典型應用電路
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/堵轉保護
- 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勢和電流紋波，有效提升步進電機平滑，高效低噪聲運行。
AW8656X系列產品作為閉環(huán)檢測的反饋回路，該產品涵蓋了高、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用場景的位置精確檢測。另外該系列產品支持-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產品特性實測
線性Hall AW8656XDNR系列優(yōu)越的線性度、寬溫度響應和微安培級待機功耗，極大提升了產品的應用范圍和精度檢測控制要求。
IPD 瞳距模組位置檢測結構堆疊參考
圖五 結構參考示意圖
總結
2022年自動電驅式IPD調節(jié)方案首次進入消費級市場，隨著蘋果的Apple Vision Pro的上市，電驅IPD瞳距調節(jié)將逐步會成為行業(yè)的標配，上海艾為電子充分發(fā)揮馬達驅動和傳感器兩大產品線的協(xié)同效應，已為多家終端客戶制定了該方案并實現(xiàn)量產，為客戶提供了完善的軟硬件系統(tǒng)級解決方案，并幫助終端實現(xiàn)了智能升級。
