CN109445094A - 光投射引擎附接和对准 - Google Patents

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Abstract

描述了用于对准光投射引擎(例如，在虚拟现实头戴式设备中)的方法和***。一种用于对准光投射引擎的组件，包括：框架，光波导组件；和光投射引擎。实施例包括用于基于枢轴点，光轴，X，Y和Z轴并用六个自由度对准的组件。另外，实施例包括三个平面接头，其允许光投射引擎对准。

Description

光投射引擎附接和对准
相关申请的交叉引用
根据35U.S.C.§119(e)，本申请要求2017年8月23日提交的题为“ProjectionEngine Attachment and Alignment”的美国临时申请序列号62/549,079的权益和优先权。关于上面列出的申请所教导的并且关于所有目的，上面列出的申请的全部公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
本公开是相关的光投射***，尤其涉及光投射***组件。
背景技术
虚拟现实头戴式设备依赖于从光投射引擎(例如，数字光处理器(DLP))投射到光波导中的光能。然后光波导将光(例如，图像)反射给用户。光波导通常由玻璃制成，包括一系列精确脊，其以不同角度反射光以在光波导上向用户呈现更大的图像。
为了确保光波导的适当性能，关键是光投射引擎的光输出精确地对准光波导的输入界面。如果光投射引擎没有精确对准，则光波导的光学性能会降低和/或失真。取决于所需的光学性能、对准要求和***中的部件的公差，通常难以实现光投射引擎的对准。
同样重要的是保持精确的左/右图像对准，以向用户呈现精确对准的立体图像以适应人类视觉感知***。
发明内容
实施例包括一种组件，其包括：框架；光波导组件；光投射引擎；销，其中销允许光投射引擎相对于光波导组件在枢轴点上旋转；以及一个或多个螺钉，其中框架相对于一个或多个螺钉具有运动自由度，以允许相对于光波导组件在枢轴点上调节投射引擎。
上述方面包括组件，其中枢轴点允许在Z轴上调节光投射引擎。
实施例包括一种组件，其包括：框架；光波导组件；光投射引擎；销，其中销允许光投射引擎相对于框架和光波导组件在枢轴点上旋转；凸轮；以及弹簧，其中凸轮用于使光投射引擎在枢轴点上旋转，并且其中一旦调节了光投射引擎，弹簧就保持光投射引擎对准。
实施例包括一种组件，其包括：框架；光波导组件；光投射引擎；以及一个或多个螺钉，其中框架相对于一个或多个螺钉具有运动自由度，以允许相对于光波导组件在光轴上调节投射引擎。
上述方面包括组件，其中所述一个或多个螺钉包括多个螺钉。
实施例包括一种组件，其包括：框架；光波导组件；光投射引擎，其中光投射引擎和/或框架具有多个槽孔，所述槽孔与光投射引擎或框架中的相应销对准，并且其中所述多个槽孔与波导组件的光轴对准。
上述方面包括组件，其中所述多个槽孔在框架中，并且所述多个销在光投射引擎中。
上述方面包括组件，其中所述多个槽孔在光投射引擎中，并且所述多个销在框架中。
上述方面包括组件，其中所述多个槽孔相对于光轴弯曲。
上述方面包括组件，组件还包括液体粘合剂，该液体粘合剂将框架附接到光投射引擎，以使光投射引擎与光波导组件对准。
实施例包括一种组件，其包括：框架；光波导组件；光投射引擎；球形接头；以及三个设定螺钉，其中三个设定螺钉允许使用球形接头在X轴、Y轴和Z轴上进行调节。
上述方面包括组件，组件还包括一个或多个锁定螺钉，其中所述一个或多个锁定螺钉用于使用球形接头在X轴、Y轴和Z轴上锁定调节。
实施例包括一种组件，其包括：框架；光波导组件；以及光投射引擎，其中光投射引擎和/或框架具有多个对准凹口，所述对准凹口与光投射引擎或框架中的多个相应的槽对准，并且其中所述多个对准凹口和相应的槽在光投射引擎和框架的多个侧上。
上述方面包括组件，其中所述多个对准凹口在光投射引擎中，并且所述多个相应的槽在框架中。
上述方面包括组件，其中所述多个对准凹口在框架中，并且所述多个相应的槽在光投射引擎中。
上述方面包括组件，组件还包括液体粘合剂，当光投射引擎与光波导组件正确对准时，将该液体粘合剂施加到所述多个对准凹口和所述多个相应的槽。
上述方面包括组件，组件还包括一个或多个机械***件，其中所述一个或多个机械***件***框架和光投射引擎之间的气隙中，以使光投射引擎与光波导组件正确对准。
实施例包括一种组件，其包括：框架；光波导组件；光投射引擎，其中框架包围光投射引擎的至少一部分，并且其中在框架和光投射引擎的被包围部分之间存在气隙；以及多个机械***件，其中所述多个机械***件附接到框架和光投射引擎，以使光投射引擎与光波导组件对准。
上述方面包括组件，组件还包括液体粘合剂，该液体粘合剂施加到机械***件，其锁定光投射引擎与光波导组件的对准。
实施例包括一种组件，其包括：光投射引擎；连接到光投射引擎的第一子框架；连接到第一子框架的第二子框架；连接到第二子框架的框架；以及光波导组件，其中将第一子框架连接到光投射引擎用于使光投射引擎对准光波导组件，其中将第二子框架连接到第一子框架用于使光投射引擎对准光波导组件，并且其中将框架连接到第二子框架用于使光投射引擎对准光波导组件。
上述方面包括组件，其中第一子框架包括多个槽孔，并且其中所述多个槽孔用于在Y轴上使光投射引擎对准光波导组件。
上述方面包括组件，其中第二子框架包括比***的螺钉大的多个孔，其中比***的螺钉大的多个孔用于在Z轴上使光投射引擎对准光波导组件。
上述方面包括组件，其中框架包括多个槽孔，并且其中所述多个槽孔用于在X轴上使光投射引擎对准光波导组件。
实施例包括一种组件，其包括：光投射引擎；连接到光投射引擎的第一子框架；连接到第一子框架的第二子框架；连接到第二子框架的框架；光波导组件，其中将第一子框架连接到光投射引擎用于使光投射引擎对准光波导组件，其中将第二子框架连接到第一子框架用于使光投射引擎对准光波导组件。
上述方面包括组件，其中第一子框架包括多个槽孔，所述多个槽孔用于在X轴上使光投射引擎对准光波导组件。
上述方面包括组件，组件还包括两个螺钉，所述两个螺钉用于相对于光波导组件调节光投射引擎的X轴和Z轴。
上述方面包括组件，组件还包括螺钉，所述螺钉附接通过框架，用于在Y轴上相对于光波导组件调节光投射引擎。
上述方面包括组件，组件还包括一个或多个弹簧，所述一个或多个弹簧用于使光投射引擎对准光波导组件。
短语“至少一个”，“一个或多个”，“或”和“和/或”是在操作中既是连接又是分离的开放式表达。例如，表述“A，B和C中的至少一个”，“A，B或C中的至少一个”，“A，B和C中的一个或更多个”，“A，B或C中的一个或更多个”，“A，B和/或C”以及“A，B或C”中的每一个意指单独的A，单独的B，单独的C，一起的A和B，一起的A和C，一起的B和C，或一起的A，B和C。
术语‘一”或一个”实体是指该实体中的一个或多个。因此，术语‘一”(或“一个”)，“一个或多个”和“至少一个”在本文中可以互换使用。还应注意，术语“包含”，“包括”和“具有”可互换使用。
如本文所使用的术语“自动”及其变体是指在执行过程或操作时在没有物质人为输入的情况下完成的任何过程或操作，其通常是连续的或半连续的。然而，如果在执行过程或操作之前接收到输入，则过程或操作可以是自动的，即使过程或操作的执行使用物质或非物质人为输入。如果此类输入影响如何执行过程或操作，则认为人为输入是物质的。符合过程或操作执行的人为输入不被视为“物质的”。
附图说明
图1是根据本公开的实施例的用户上的虚拟现实头戴式设备的示例性视图；
图2是根据本公开的实施例的虚拟现实头戴式设备的示例性实施例，其具有用于光投影引擎的主动对准的单个方法；
图3是根据本公开的实施例的虚拟现实头戴式设备的一部分的前视图，其具有用于光投射引擎的主动对准的单个方法；
图4是根据本公开的实施例的虚拟现实头戴式设备的示例性实施例，其具有用于光投影引擎的主动对准的单个方法；
图5是根据本公开的实施例的用于使用光轴对准光投射引擎的示例性实施例的前视图；
图6A是根据本公开的实施例的用于使用槽孔在光轴上对准光投射引擎的示例性实施例的后视图；
图6B是根据本公开的实施例的用于使用槽孔在光轴上对准光投射引擎的示例性实施例的成角度的后视图；
图7是根据本公开的实施例的用于使用主动对准的三个度(X，Y和Z)对准光投射引擎的示例性实施例的成角度的视图；
图8A是用于使用Z轴(滚动)对准光投射引擎的示例性实施例的剖视图；
图8B是用于对准光投射引擎的示例性实施例的剖视图，其示出了光投射引擎在Z轴(滚动)上的旋转；
图9A是用于使用X轴(俯仰)对准光投射引擎的示例性实施例的剖视图；
图9B是用于对准光投射引擎的示例性实施例的剖视图，其示出了光投射引擎在X轴(俯仰)上的旋转；
图10A是用于使用Y轴(偏航)对准光投射引擎的示例性实施例的剖视图；
图10B是用于对准光投射引擎的示例性实施例的剖视图，其示出了光投射引擎在Y轴(偏航)上的旋转；
图11是根据本公开的实施例的用于使用六个自由度对准光投射引擎103的示例性实施例的成角度的视图；
图12A是根据本公开的实施例的用于对准使用机械***件1000和粘合剂的光投射引擎103的示例性实施例的成角度的视图；
图12B是根据本公开的实施例的用于对准使用机械***件和粘合剂的光投射引擎的示例性实施例的侧视图；
图13是根据本公开的实施例的用于使用第一平面接头对准光投射引擎的示例性实施例的成角度的视图；
图14是根据本公开的实施例的用于使用第二平面接头对准光投射引擎的示例性实施例的成角度的视图；
图15是根据本公开的实施例的用于使用第三平面接头对准光投射引擎的示例性实施例的成角度的视图；
图16是提供六个自由度的示例性实施例的第一组件的视图；
图17是提供六个自由度的示例性实施例的第二组件的视图；
图18是提供六个自由度的示例性实施例的完成的组件的视图；
图19是用以波导组件调节光投射引擎的过程的流程图；以及
图20是用于使用多个子框架调节光投射引擎的过程的流程图。
具体实施方式
图1是根据本公开的实施例的用户104上的虚拟现实头戴式设备101的示例性视图100。示例性视图100包括虚拟现实头戴式设备101和用户104。
虚拟现实头戴式设备101可以是或可以包括投射立体或单眼图像以显示给用户104的任何头戴式设备。立体虚拟现实头戴式设备101还包括光波导组件102A-102B和光投射引擎103A-103B。光波导组件102A-102B可以是或可包括任何类型的已知光波导组件，其接收来自光投射引擎103的投射的图像，用于将投射的图像显示给用户104。例如，光波导组件102A-102B可包括前透镜、一个或多个光波导和后透镜，它们粘附在一起以形成光波导组件102A-102B。如本文和权利要求中所述的光波导组件102A-102B可仅包括单个光波导和/或上述的任何组合。
“光波导”通常是用于引导光的空间非均匀结构，即用于限制光可以传播的空间区域。通常，与周围介质(称为覆层)相比，光波导包含折射率增加的区域。然而，例如通过使用例如在金属界面处的反射，引导也是可能的。一些波导还涉及金属的等离子体效应。许多波导呈现出二维引导，因此限制了引导的光在两个维度上的延伸并且允许基本上仅在一个维度上的传播。一个例子是沟道波导。二维波导的最重要类型是光纤。波导也可以是一维波导，特别是平面波导。
光投射引擎103A-103B可以是或可以包括可以投射图像的任何设备，例如数字光处理器(DLP)，投影仪，硅上液晶(LCOS)，发光二极管(LED)阵列，激光器等。光投射引擎103A-103B将光投射到光波导组件102A-102B。光投射引擎103A-103B通常是多个部件的组件，例如DLP，一个或多个透镜，棱镜，外壳等。光投射引擎103A-103B连接到框架。
尽管虚拟现实头戴式设备具有两个光投射引擎103A-103B和两个光波导组件102A-102B，但是本领域技术人员将清楚，虚拟现实头戴式设备101可以仅具有单个光投影引擎103和单个光波导组件102。
虚拟现实头戴式设备101的一个关键方面是光投射引擎103A-103B需要与光波导组件102A-102B精确对准。如果光投射引擎103A-103B中的任一个与其对应的光波导组件102A-102B未对准，则可能将失真图像投射到用户104。取决于未对准的类型，结果可能导致用户104的眼睛疲劳和/或头痛。光波导组件102A-102B与光投射引擎103A-103B的对准通常基于三种类型的对准：1)俯仰(X轴)，2)偏航(Y轴)和3)滚动(Z轴)。这与众所周知的笛卡尔坐标系相同(例如，如https：//en.wikipedia.org/wiki/Cartesian_coordinate_system中所讨论的)。
俯仰是光投射引擎103在X轴上相对于光波导组件102的旋转。偏航是光投射引擎103在Y轴上相对于波导组件102的旋转。滚动是光投射引擎103在Z轴上相对于光波导组件102的旋转。
图2是根据本公开的实施例的虚拟现实头戴式设备101的示例性实施例，其具有用于光投影引擎103A-103B的主动对准的单个方法。虚拟现实头戴式设备101包括框架201、销202A-202B、紧固件(例如，螺钉或其他类型的紧固件)203A-203D、光波导组件102A-102B和光投射引擎103A-103B。
光波导组件102A-102B经由紧固件(例如，螺钉或其他类型的紧固件)203A-203D连接到框架201。光投射引擎103A-103B经由销202A-202B连接到框架201。销202A-202N的使用允许光投射引擎103A-103B相对于附接到框架201的光波导组件102A-102B在Z轴(滚动)上旋转。
图3是根据本公开的实施例的虚拟现实头戴式设备101的一部分的前视图，其具有用于主动对准光投射引擎103的单个方法。图3是虚拟现实头戴式设备101的右侧的前视图。销202B允许光投射引擎103B使用枢轴点301B相对于光波导组件102B在Z轴(滚动)上旋转。枢轴点301B允许光投射引擎103B在Z轴(滚动)上正确地对准到光波导组件102B。紧固件(例如，螺钉或其他类型的紧固件)302A-302B连接到框架201。尽管图3中示出了两个紧固件302A-302B，但是可以仅存在单个紧固件302或者可以存在多于两个紧固件302。框架201中的孔比紧固件302A-302B略大(或开槽)。这允许光投射引擎103在枢轴点301B上的移动自由度。一旦光投射引擎103B与光波导组件102B正确对准，就可以拧紧紧固件302A-302B以锁定光投射引擎103B在Z轴上的对准。
例如，在制造环境中，虚拟现实头戴式设备101可以放置在固定装置中，其中人或机器调节光投射引擎103B的滚动直到确定正确的对准。然后，用户/机器***并拧紧紧固件302A-302B以锁定对准。例如，紧固件302A-302B可以从虚拟现实头戴式设备101的前部或后部***并紧固。
图4是根据本公开的实施例的虚拟现实头戴式设备101的示例性实施例400，其具有用于光投影引擎103的主动对准的单个方法。光投射引擎103使用枢轴点401(例如，销)旋转。枢轴点401附接到框架201并且允许光投射引擎103相对于附接到框架201的光波导组件102(未示出)根据Y轴(偏航)旋转。凸轮403停止光投射引擎103的旋转。在一个实施例中，凸轮403可以是紧固件的端部，其可以相对于框架201向内或向外移动。弹簧402提供张力以限制光投射引擎103的移动。一旦光投射引擎103沿Y轴(偏航)正确对准，就可以施加紧固件和/或液体粘合剂以将光投射引擎103锁定在相对于波导组件102在Y轴(偏航)上的正确对准中。
例如，在制造环境中，虚拟现实头戴式设备101可以放置在固定装置中，其中人或机器调节光投射引擎103的偏航直到确定正确的对准。然后，用户/机器***并拧紧紧固件，这将光投射引擎103锁定在正确的对准中。
图5是根据本公开的实施例的用于使用光轴对准光投射引擎103的示例性实施例500的前视图。图5示出了光波导组件102、光投射引擎103、框架201、紧固件501A-501B、框架紧固件孔502A-502B和光轴503。
框架紧固件孔502A-502B大于紧固件(例如，螺钉或其他类型的紧固件)501A-501B。框架紧固件孔502A-502B与紧固件501A-501B之间的间隙允许以光轴503为中心的少量调节(移动自由度)。这允许光投射引擎103在Z轴(滚动)上与光波导组件102对准。尽管图5用两个紧固件501A-501B描述，但是可以使用单个紧固件501或多于两个紧固件501。
图6A是根据本公开的实施例的用于使用槽孔600A-600B在光轴601上对准光投射引擎103的示例性实施例的后视图。在图6A中，光波导组件102附接到框架201。框架201具有四个槽孔600A-600D。槽孔600A-600D相对于光轴601成角度。在一个实施例中，槽孔600A-600D相对于光轴601弯曲。
光投射引擎103具有四个对应的销(在槽孔600A-600D中显示为小圆圈)。光投射引擎103上的四个对应的销与槽孔600A-600D对准并延伸穿过槽孔600A-600D。槽孔允许光投射引擎103基于光轴601对准。一旦确定光投射引擎103正确对准，就可以将液体粘合剂施加到槽孔600A-600D。可替代地，可以使用螺钉、螺栓或其他类型的紧固件(未示出)代替销/液体粘合剂。
图6B是根据本公开的实施例的用于使用槽孔600A-600D在光轴601上对准光投射引擎103的示例性实施例的成角度的后视图。图6B示出了图6A的不同视图，以更好地示出光投射引擎103与销如何从光投射引擎103延伸穿过框架201之间的关系。虽然图6A-6B示出了四个槽孔600A-600D，但是另一个实施例可以仅用两个槽孔600A-600B使光投射引擎103与光波导组件102对准。
图7是根据本公开的实施例的用于使用主动对准的三个度(X，Y和Z)对准光投射引擎103的示例性实施例700的成角度的视图。为了在所有三个度上调节光投射引擎103，球形接头704以光轴为中心。为了精确地控制每个旋转度，设定紧固件(例如，螺钉或其他类型的紧固件)701(偏航)、设定紧固件(例如，螺钉或其他类型的紧固件)702(滚动)和设定紧固件(例如，螺钉或其他类型的紧固件)703(俯仰)与弹簧一起精确地控制俯仰、滚动和偏航。这种方法与运动翻倒/倾斜安装和球形接头有一些相似之处。该方法允许通过单个紧固件控制每个旋转度。一旦正确地调节了对准，锁定紧固件705就用于锁定对准。
图8A是用于使用Z轴(滚动)对准光投射引擎103的示例性实施例的剖视图。图8A是设定紧固件702的剖视图，其调节滚动或Z轴。图8A是从图7的前面看的剖视图。当拧紧或向内移动时，设定紧固件702(其拧入框架201或以其他方式与框架201连接)推动光投射引擎103以在Z轴上旋转(逆时针方向)。如果设定紧固件702被拧开或以其他方式松开，则旋转将是顺时针旋转。
图8B是用于对准光投射引擎103的示例性实施例的剖视图，其示出了光投射引擎103在Z轴(滚动)上的旋转。图8B示出了当设定紧固件702紧固到框架201中时，光投射引擎103已经在Z轴上旋转。
图9A是用于使用X轴(俯仰)对准光投射引擎103的示例性实施例的剖视图。图9A是设定紧固件703的侧剖视图，其调节俯仰或X轴。图9A示出为从图7的左手侧看的视图。当拧紧或向内移动时，设定紧固件703(其紧固或拧入框架201中)推动光投射引擎103以在x轴上旋转(逆时针方向)。如果设定紧固件702被拧开或松开，则旋转将是顺时针旋转。
图9B是用于对准光投射引擎103的示例性实施例的剖视图，其示出了光投射引擎103在X轴(俯仰)上的旋转。图9B示出了当设定紧固件703被拧紧或紧固到框架201中时，光投射引擎103已经在X轴上旋转。
图10A是用于使用Y轴(偏航)对准光投射引擎103的示例性实施例的剖视图。图10A是设定紧固件701的侧剖视图，其调节偏航或Y轴。图10A是从图7的底部看的剖视图。当拧紧或向内移动时，设定紧固件701(其紧固或拧入框架201中)推动光投射引擎103以在X轴上旋转(顺时针方向)。如果设定紧固件702被拧开或松开(如图10A所示)，旋转是顺时针旋转。
图10B是用于对准光投射引擎103的示例性实施例的剖视图，其示出了光投射引擎103在Y轴(偏航)上的旋转。图10B示出了当从框架201拧开或松开设定紧固件703时，光投射引擎103已经在Y轴上旋转。
图11是根据本公开的实施例的用于使用六个自由度对准光投射引擎103的示例性实施例1100的成角度的视图。为了允许六个自由度，将光投射引擎103***到框架201中，其中在光投射引擎103周围存在间隙。在图11中，框架201包括顶部对准槽1101A-1101D。光投射引擎103包括相应的顶部对准凹口1103A-1103D。框架201还包括侧对准槽1102A-1102B。光投射引擎103还包括相应的侧对准凹口1104A-1104B。固定装置或夹具可用于在所有六个自由度中主动地对准光投射引擎103。一旦光投射引擎103精确对准，就使用液体粘合剂将光投射引擎103粘附到框架201。液体粘合剂经由顶部对准槽1101A-1101D/侧对准槽1102A-1102B桥接在光投射引擎103和框架201之间。
例如，在由固定装置保持在适当位置的框架201的制造环境中，光投射引擎103瞄准目标。然后人或机器调节光投射引擎103，直到光投射引擎103正确对准。当光投射引擎103正确对准时，将液体粘合剂施加/注入到每个顶部对准槽1101A-1101D/顶部对准凹口1103A-1103D和侧对准槽1102A-1102B/侧对准凹口1104A-1104B中。当液体粘合剂干燥时，光投射引擎103被正确对准。
在一个实施例中，为了减小粘合剂必须填充的间隙，可以将机械***件(未示出)放置在框架201和光投射引擎103之间。由于***件在光投射引擎103对准时***，这些***件减小了必须用粘合剂填充的气隙。
在图11中，存在四个顶部对准槽1101A-1101D和四个对应的顶部对准凹口1103A-1103D。然而，在其他实施例中，可以存在更多或更少的顶部对准槽1101/顶部对准凹口1103。代替凹口/槽，可以设想其他类型的对准元件，例如孔，正方形，椭圆形和/或具有相应凹口元件的对准元件。同样，对于侧对准槽1102A-1102B/侧对准凹口1104A-1104B，可以存在更多或更少的侧对准槽1102/侧对准凹口1104。同样，代替侧对准槽1102A-1102B，可以设想其他类型的元件，例如孔，正方形，椭圆形和/或具有相应侧凹口元件的元件。
在另一个实施例中，凹口1103/1104/槽1101/1102可以颠倒。例如，凹口1103/1104位于框架201中，槽1101/1102位于光投射引擎103中。这些在这里可以称为相应的槽/凹口特征。
图12A是根据本公开的实施例的用于对准使用机械***件1200A-1200C和粘合剂的光投射引擎103的示例性实施例的成角度的视图。在图12A中，在光投射引擎103和框架201之间存在气隙1201。机械***件1200A连接到销1202A，销1202A是光投射引擎103的一部分(例如，模制到其中)。在图12A中，机械***件1200A具有可以用液体粘合剂填充的孔，以将光投射引擎103粘附到框架201。
图12B是根据本公开的实施例的用于对准使用机械***件1200A-1200C和液体粘合剂的光投射引擎103的示例性实施例的侧视图。图12B示出了机械***件1200A-1200C。机械***件1200B-1200C还具有如针对机械***件1200A所示的孔。光投射引擎103还具有对应的销1202B-1202C。
固定装置可用于主动对准光投射引擎103。一旦光投射引擎103精确对准，液体粘合剂就被放置在机械***件1200A-1200C上(即，在机械***件1200A-1200C的表面上和内部)。然后将机械***件1200A-1200C***框架201中以将框架201粘合到光投射引擎103。尽管未示出，但是可以存在多于或少于三个机械***件1200。
图13-15描述了提供六度对准的对准过程。为了简化六自由度对准，对准过程分为三个步骤，这三个步骤利用三个单独的平面接头。每个平面接头具有三个自由度，一个旋转自由度和两个平移自由度。为了消除在两个不同步骤上调节相同的平移自由度，槽孔/超大孔与销和/或螺钉一起被使用。
图13是根据本公开的实施例的用于使用第一平面接头对准光投射引擎103的示例性实施例1300的成角度的视图。图13包括光投射引擎103、子框架1304A和调节螺钉1302A-1302C(或任何紧固件)。子框架1304A包括槽孔1301A-1301C和安装孔1303A-1303C。槽孔1301A-1301C允许光投射引擎103的偏航(Y轴)被调节到正确的对准。在一个实施例中，槽孔1301A-1301C可以略微弯曲。一旦正确地调节了光投射引擎103的偏航，就将调节螺钉1302A-1302C拧紧到位。
例如，子框架1304A可以放置在固定装置中。然后将光投射引擎103附接到子框架1304A，其中轻微地拧紧调节螺钉1302A-1302C。例如，在该处，光投射引擎103仍然可以根据槽孔1301A-1301C的尺寸移动。一旦光投射引擎103的偏航已经正确对准，则调节螺钉1302A-1302C然后被牢固地拧紧(并且可能被胶合)。
图14是根据本公开的实施例的用于使用第二平面接头对准光投射引擎103的示例性实施例1400的成角度的视图。图14包括具有(在图13中描述的)附接的子框架1304A的光投射引擎103。子框架1304A包括安装孔1303A-1303C，如图13所示。
图14还包括子框架1304B和调节螺钉1401A-1401C(或紧固件)。子框架1304B包括安装孔1402A-1402C和安装孔1403A-1403C。安装孔1402A-1402C大于安装孔1303A-1303C。这允许调节光投射引擎103中的俯仰(X轴)、Y上的平移和Z上的平移。一旦调节了光投射引擎103的俯仰和滚动以及Y和Z中的平移，就将调节螺钉1401A-1401C拧紧到安装孔1303A-1303C中的适当位置。Y平移调节在此步骤中并不重要，因为此平移也可以在下一步中进行调节。
例如，子框架1304B可以放置在固定装置中。然后将光投射引擎103(具有子框架1304A)附接到子框架1304B，其中轻微地拧紧螺钉。例如，在该处，光投射引擎103仍然可以根据安装孔1402A-1402C的较大尺寸移动。一旦光投射引擎103的俯仰、Y平移和Z平移已经正确地对准，则调节螺钉1401A-1401C然后被牢固地拧紧(并且可能被胶合)。
图15是根据本公开的实施例的用于使用第三平面接头对准光投射引擎103的示例性实施例1500的成角度的视图。图15包括光投射引擎103(具有子框架1304A-1304B)，框架201和调节螺钉1501A-1501C(或紧固件)。子框架1304B包括安装孔1403A-1403C(如图14所示)。
框架201包括槽孔1502A-1502C。槽孔1502A-1502C也大于调节螺钉1501A-1501C的尺寸。槽孔1502A-1502C允许调节光投射引擎103的滚动(Z轴)、X平移和Y平移。一旦调节了光投射引擎103的滚动、X平移和Y平移，就将调节螺钉1501A-1501C拧紧到安装孔1403A-1403C中的适当位置。
例如，框架201可以放置在固定装置中。然后将光投射引擎103(具有子框架1304A-1304B)附接到框架201，其中调节螺钉1501A-1501C被轻微拧紧(例如，在该处，光投射引擎103仍然可以根据槽孔1502A-1502C的尺寸移动)。一旦光投射引擎103的滚动、X平移和Y平移已经正确地对准，则调节螺钉1502A-1502C然后被牢固地拧紧(并且可能被胶合)。
图16-18讨论了使用螺钉。然而，在其他实施例中，可以使用紧固件代替螺钉。
图16是提供六个自由度的示例性实施例的第一组件1600的视图。第一组件1600包括光投射引擎103、子框架1601和安装螺钉1602A-1602B。在该示例性实施例中，子框架1601还包括散热器。安装螺钉1602A-1602B经由槽安装孔1603A-1603B将光投射引擎103附接在子框架1601中。槽安装孔1603A-1603B允许在X轴(俯仰)上调节光投射引擎103。轻微地拧紧安装螺钉1602并调节光投射引擎103的俯仰直到其对准。一旦对准，安装螺钉可以用液体粘合剂胶合。
图17是提供六个自由度的示例性实施例的第二组件1700的视图。第二组件1700包括第一组件1600、锁定螺钉1701A-1701C、俯仰/滚动调节螺钉1702A-1702B和子框架1703。子框架1703附接到框架201。子框架1703经由俯仰/滚动调节螺钉1702A-1702B附接到第一子组件1600。调节俯仰/滚动调节螺钉1702A-1702B，直到光投射引擎103的俯仰/滚动对准。
图18是提供六个自由度的示例性实施例的完成的组件1800的视图。图18是图17的完成的组件。另外，图18包括偏航张力弹簧1801、偏航调节螺钉1802、俯仰/滚动张力弹簧1803和俯仰/滚动张力弹簧1804。张力弹簧1801、1803和1804用于在调节时保持完成的组件1800的位置。在使用俯仰/滚动调节螺钉1702A-1702B进行调节之后，调节偏航调节螺钉以进一步使光投射引擎103在Y轴上对准。一旦调节好，锁定螺钉1701A-1701C就被拧紧，以锁定光投射引擎103的X，Y和Z调节。
图19是以波导组件调节光投射引擎103的过程的流程图。图19是图3-12中描述的组件的流程图。该过程在步骤1900开始。在步骤1902中组装部件(例如，光投射引擎103、光波导组件102、框架201、销202、螺钉203A-203D等)。在步骤1904中放置机械***件1200或以图3-12中所述的方式进行调节(例如，使用螺钉302A-302B)。在步骤1906中锁定调节。例如，通过拧紧螺钉和/或施加液体粘合剂来锁定调节。该过程然后在步骤1908结束。
图20是用于使用多个子框架调节光投射引擎103的过程的流程图。图20是图13-18中描述的组件的流程图。该过程在步骤2000开始。在步骤2002中，将第一子框架(例如，1304A或1601)附接到光投射引擎103(例如，如图13和16中所述)。然后在步骤2004中进行调节以调节第一子框架(1304A或1601)。在步骤2006中将第二子框架(例如，1304B或1703)附接到第一子框架(1304A或1601)(例如，如图14和17中所述)。然后在步骤2008中对第二子框架进行调节(例如，如图14和17中所述)。第二子框架附接到框架201(例如，如图15中所描述的)。然后在步骤2012中进行调节以进一步调节光投射引擎103。该过程然后在步骤2014结束。
如本文和权利要求中所述，螺钉可以是螺纹元件或非螺纹元件，其固定两个不同的元件，例如铆钉等。
本文讨论的任何步骤、功能和操作可以连续且自动地执行。
已经关于不同种类的虚拟现实头戴式设备101描述了本公开的示例性***和方法。然而，为了避免不必要地模糊本公开，前面的描述省略了许多已知的结构和设备。该省略不应被解释为对要求保护的公开的范围的限制。阐述具体细节以提供对本公开的理解。然而，应当理解，本公开可以以超出本文阐述的具体细节的各种方式实施。
可以使用本公开的许多变化和修改。可以提供本公开的一些特征而不提供其他特征。
尽管本公开参考特定标准和协议描述了实施例中实现的部件和功能，但是本公开不限于这些标准和协议。本文未提及的其他类似标准和协议存在并且被认为包括在本公开中。此外，本文提到的标准和协议以及本文未提及的其他类似标准和协议周期性地被具有基本相同功能的更快或更有效的等同物取代。具有相同功能的这种替换标准和协议被认为是包括在本公开中的等同物。
在各种实施例，配置和方面中，本公开包括基本上如本文(包括其各种实施例，子组合和子集)描绘和描述的部件，方法，过程，***和/或设备。在理解本公开之后，本领域技术人员将理解如何制造和使用本文公开的***和方法。在各种实施例，配置和方面中，本公开包括在没有本文中或者在本文的各种实施例，配置或方面中未描绘和/或描述的项目的情况下提供装置和工艺，包括在没有如可已经在先前的装置或工艺中使用的项目的情况下，例如，用于改善性能，实现缓解和/或降低实施成本。
已经出于说明和描述的目的呈现了本公开的前述讨论。前述内容并非旨在将本公开限制于本文公开的一种或多种形式。在前面的具体实施方式中，例如，为了简化本公开，本公开的各种特征在一个或多个实施例，配置或方面中被组合在一起。本公开的实施例，配置或方面的特征可以在除了上面讨论的那些之外的替换实施例，配置或方面中组合。该公开方法不应被解释为反映所要求保护的公开要求比每个权利要求中明确记载的更多特征的意图。而是，如随附权利要求所反映的，发明方面在于少于单个前述公开的实施例，配置或方面的所有特征。因此，随附权利要求在此并入该具体实施方式中，每个权利要求自身作为本公开的单独的优选实施例。
此外，尽管本公开的描述已经包括一个或多个实施例，配置或方面以及某些变型和修改的描述，但是其他变型，组合和修改也在本公开的范围内，例如，可以是在理解本公开之后，在本领域技术人员的技能和知识范围内。本公开旨在获得权利，其在允许的程度上包括替代实施例，配置或方面，包括要求保护的那些的替代的，可互换的和/或等同的结构，功能，范围或步骤，无论这种替代，可互换的和/或等同结构，功能，范围或步骤是否在本文公开了，并且无意公开奉献任何可授予专利权的主题。

Claims (10)

1.一种组件，包括：
框架；
光波导组件；
光投射引擎；
销，其中所述销允许所述光投射引擎相对于所述光波导组件在枢轴点上旋转；以及
一个或多个紧固件，其中所述框架相对于所述一个或多个紧固件具有运动自由度，以允许相对于所述光波导组件在所述枢轴点上调节投射引擎。
2.一种组件，包括：
框架；
光波导组件；
光投射引擎；
销，其中所述销允许所述光投射引擎相对于所述框架和所述光波导组件在枢轴点上旋转；
凸轮；以及
弹簧，其中所述凸轮用于使所述光投射引擎在所述枢轴点上旋转，并且其中一旦调节了所述光投射引擎，所述弹簧就保持所述光投射引擎对准。
3.一种组件，包括：
框架；
光波导组件；
光投射引擎；以及
一个或多个紧固件，其中所述框架相对于所述一个或多个紧固件具有运动自由度，以允许相对于所述光波导组件在光轴上调节投射引擎。
4.一种组件，包括：
框架；
光波导组件；
光投射引擎，其中所述光投射引擎和/或所述框架具有多个槽孔，所述多个槽孔与所述光投射引擎或框架中的相应的销对准，并且其中所述多个槽孔与波导组件的光轴对准。
5.一种组件，包括：
框架；
光波导组件；
光投射引擎；
球形接头；以及
三个设定紧固件，其中所述三个设定紧固件允许使用所述球形接头在X轴、Y轴和Z轴上进行调节。
6.一种组件，包括：
框架；
光波导组件；以及
光投射引擎，其中所述光投射引擎和/或所述框架具有多个对准凹口，所述多个对准凹口与所述光投射引擎或框架中的多个相应的槽对准，并且其中所述多个对准凹口和相应的槽在所述光投射引擎和所述框架的多个侧上。
7.一种组件，包括：
框架；
光波导组件；
光投射引擎，其中所述框架包围所述光投射引擎的至少一部分，并且其中在所述框架和所述光投射引擎的被包围部分之间存在气隙；以及
多个机械***件，其中所述多个机械***件附接到所述框架和所述光投射引擎，以使所述光投射引擎与所述光波导组件对准。
8.一种组件，包括：
光投射引擎；
连接到所述光投射引擎的第一子框架；
连接到所述第一子框架的第二子框架；
连接到所述第二子框架的框架；以及
光波导组件，其中将所述第一子框架连接到所述光投射引擎用于使所述光投射引擎对准所述光波导组件，其中将所述第二子框架连接到所述第一子框架用于使所述光投射引擎对准所述光波导组件，并且其中将所述框架连接到所述第二子框架用于使所述光投射引擎对准所述光波导组件。
9.根据权利要求8所述的组件，其中，所述第一子框架包括多个槽孔，其中所述第一子框架中的多个槽孔用于在Y轴上使所述光投射引擎对准所述光波导组件，其中所述第二子框架包括比***的紧固件大的多个孔，其中所述第二子框架中的比***的紧固件大的多个孔用于在Z轴上使所述光投射引擎对准所述光波导组件，并且其中所述框架包括多个槽孔，其中所述框架中的多个槽孔用于在X轴上使所述光投射引擎对准所述光波导组件。
10.一种组件，包括：
光投射引擎；
连接到所述光投射引擎的第一子框架；
连接到所述第一子框架的第二子框架；
连接到所述第二子框架的框架；
光波导组件，其中将所述第一子框架连接到所述光投射引擎用于使所述光投射引擎对准所述光波导组件，并且其中将所述第二子框架连接到所述第一子框架用于使所述光投射引擎对准所述光波导组件。
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