隨著AI智能化時代的來臨，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IPD調(diào)節(jié)便十分重要。

如何實(shí)現(xiàn)電驅(qū)式自動IPD調(diào)節(jié)

方案1：單目獨(dú)立式IPD

瞳距調(diào)節(jié)

方案2：一體式IPD

瞳距調(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、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)動步進(jìn)馬達(dá)，機(jī)械聯(lián)動帶動絲桿機(jī)構(gòu)和滑塊磁鐵運(yùn)動，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pancake模組運(yùn)動調(diào)節(jié)到對準(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，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

Slow Decay Mode

Adaptive Decay Mode

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(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

（a） Sleep Current VS Temperature

(c) VOUT Range VS Magnetic File

(b) IQ Current VS Temperature

(d) VOUT Linearity VS Temperature

線性Hall AW8656XDNR系列優(yōu)越的線性度、寬溫度響應(yīng)和微安培級待機(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

審核編輯：劉清