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Meta为AR/VR变焦光学提出减轻轴承蠕变的方法

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减轻轴承蠕变

映维网Nweon 2024年07月20日)困扰现代VR/AR头显的一个重大挑战是视觉辐辏调节冲突。在现实世界中,人眼可以自然地对焦一个对象,而世界的其他元素则脱离焦点。VR/AR的问题是,无论你在数字世界中看向何方,你都只是盯着固定的屏幕,亦即看着相同的距离。换句话说,视觉调节(弯曲眼睛晶状体以聚焦不同距离的对象)永远不会改变,但视觉辐辏(眼睛向内旋转以将每只眼睛的视图重叠成一个对齐图像)却会出现,从而导致视觉辐辏调节冲突。

视觉辐辏调节冲突容易造成用户产生眼睛疲劳,恶心,头晕等问题。针对这种情况,行业厂商纷纷尝试的一个主要解决方案是能够相应地改变焦距或提供不同焦平面的变焦式头显。

变焦距系统中的变焦距光学元件通常采用倾向于表现出“轴承蠕变”的轴承系统。轴承蠕变通常发生在轴承相对于固定和移动座圈偏离中心位置时。轴承蠕变存在诸多原因,包括但不限于周围结构的刚度不足、精度不足、垂直操作、高加速度和速度、热膨胀差异等。

轴承蠕变的典型解决方案使用齿条和小齿轮式齿轮系统。在齿条和小齿轮式齿轮系统中,小齿轮或带钉滚柱通过连接到导轨的齿条保持轴承保持架相对于固定和移动座圈的对准。但对于头戴式显示器的变焦系统而言,这增加了相当大的制造复杂性、成本和重量。

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