MEMS反射器的轨迹估计制造技术

用于可倾斜的MEMS反射器的控制器被配置为使反射器围绕X轴或围绕X轴和Y轴振荡，并获得关于当前和过去的倾斜角的信息。控制器被配置为基于先前获得的关于可倾斜的MEMS反射器在不同的较早时刻的倾斜角的信息来评估可倾斜的MEMS反射器在稍后时刻的倾斜角。控制器还可以被配置为激励光源，该光源在稍后时刻向可倾斜的MEMS反射器提供光束，该光束的亮度和颜色对应于将在稍后时刻由可倾斜的MEMS反射器绘制的像素的亮度和颜色。统计模型可以与机器学习相结合，以准确预测可倾斜的MEMS反射器的未来的倾斜角。未来的倾斜角。未来的倾斜角。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】MEMS反射器的轨迹估计
[0001]相关申请的引用
[0002]本申请要求2019年3月29日提交的第62/826,368号美国申请和2019年5月9日提交的第16/407,983号美国申请的优先权。出于所有目的，第62/826,368号美国申请和第16/407,983号美国申请的内容通过引用以其整体并入本文。


[0003]本公开涉及可佩戴头戴式耳机，并且尤其涉及用于可佩戴显示器或近眼显示器的部件和模块。
[0004]背景
[0005]头戴式显示器(HMD)、近眼显示器(NED)和其他可佩戴显示系统可以用于向用户呈现虚拟场景，或者用动态信息、数据或虚拟对象来增强真实场景。虚拟现实(VR)或增强现实(AR)场景可以是三维(3D)的，以增强体验并使虚拟对象与用户观察到的真实对象相匹配。可以实时跟踪用户的眼睛位置和凝视方向和/或取向，并且可以根据用户的头部取向和凝视方向动态地调整显示的场景，以提供在模拟或增强环境中的更好的沉浸体验。
[0006]扫描投影仪显示器提供角域(angular domain)中的图像。角域图像可以由眼睛直接观察，无需中间屏幕或显示面板。扫描投影仪显示器中没有屏幕或显示面板可以允许重量和尺寸的显著减小。扫描投影仪显示器通常需要紧凑、明亮且节能的光源和能够在显示器的视场上可控地操纵由光源生成的光束的扫描仪。
[0007]概述
[0008]根据本公开，提供了一种用于MEMS反射器的控制器。该控制器被配置为通过向MEMS反射器提供驱动信号，使MEMS反射器围绕至少一个轴(例如，X轴)振荡。对于其中MEMS反射器是可围绕X轴和Y轴倾斜的双谐振反射器的实施例，控制器可以被配置为通过向双谐振MEMS反射器提供驱动信号来使双谐振MEMS反射器围绕X轴和Y轴振荡，获得关于双谐振MEMS反射器在不同时刻的倾斜角的信息，并且基于获得的关于双谐振MEMS反射器在不同的较早时刻的倾斜角的信息来评估双谐振MEMS反射器的倾斜角。换句话说，控制器被配置为基于所获得的关于双谐振MEMS反射器在不同的较早时刻的倾斜角的信息来评估MEMS反射器的未来倾斜角。
[0009]在一些实施例中，控制器被配置为通过在不同的较早时刻获得同步信号来获得关于双谐振MEMS在不同的较早时刻的倾斜角的信息。同步信号指示双谐振MEMS反射器在不同的较早时刻的预定倾斜角。关于双谐振MEMS反射器在不同的较早时刻的倾斜角的信息可以例如通过以下方式来获得：确定双谐振MEMS反射器在不同的较早时刻的谐振振荡的相位，和/或测量在不同的较早时刻双谐振MEMS反射器围绕X轴或Y轴中的至少一个轴的倾斜角。可以基于当双谐振MEMS反射器具有预定倾斜角值时的较早时刻之间的时间差来评估双谐振MEMS反射器的倾斜角。
[0010]在一些实施例中，控制器被配置为基于所获得的关于双谐振MEMS反射器在不同的较早时刻的倾斜角的信息，确定将双谐振MEMS反射器的倾斜定义为时间的函数的模型的参
数。该模型可以包括统计模型，该统计模型将双谐振MEMS反射器的倾斜角的概率分布定义为双谐振MEMS反射器在不同的较早时刻的倾斜角的函数。控制器可以包括神经网络，该神经网络被配置为分析获得的关于双谐振MEMS反射器在不同的较早时刻的倾斜角的信息，以确定统计模型的概率分布。
[0011]根据本公开，提供了一种扫描投影仪显示器，其包括用于提供光束的光源、光学地耦合到光源用于扫描光束从而提供角域中的图像的双谐振MEMS反射器、以及可操作地耦合到光源和双谐振MEMS反射器的控制器。控制器可以被配置为通过向双谐振MEMS反射器提供驱动信号来使双谐振MEMS反射器围绕X轴和Y轴振荡，获得关于双谐振MEMS反射器在不同时刻的倾斜角的信息，基于关于双谐振MEMS反射器在不同的较早时刻的倾斜角的信息确定图像的哪个像素对应于双谐振MEMS反射器的倾斜角，以及以对应于像素的亮度的功率水平操作光源。
[0012]在扫描投影仪显示器的一些实施例中，双谐振MEMS反射器包括反馈电路，该反馈电路耦合到控制器，并且被配置为当双谐振MEMS反射器的倾斜角达到预定值时，向控制器提供同步信号。控制器还可以被配置为基于所获得的关于双谐振MEMS反射器在不同的较早时刻的倾斜角的信息，确定将双谐振MEMS反射器的倾斜定义为时间的函数的模型的参数。
[0013]根据本公开，还提供了一种用于控制MEMS反射器的方法。该方法包括通过向MEMS反射器提供驱动信号来使MEMS反射器围绕至少一个轴振荡，获得关于MEMS反射器在不同时刻的倾斜角的信息，以及基于获得的关于MEMS反射器在不同的较早时刻的倾斜角的信息来评估MEMS反射器的倾斜角。获得关于MEMS反射器的倾斜角的信息以评估MEMS反射器的倾斜角可以包括在不同的较早时刻获得同步信号，该同步信号指示MEMS反射器在不同的较早时刻的预定倾斜角。
[0014]在某些实施例中，例如，在MEMS反射器是围绕X轴和Y轴可倾斜的双谐振MEMS反射器的情况下，控制器可以被配置为通过向双谐振MEMS反射器提供驱动信号来使双谐振MEMS反射器围绕X轴和Y轴振荡。对于这种和其他实施例，该方法还可以包括基于所获得的关于MEMS反射器在不同的较早时刻的倾斜角的信息，确定将MEMS反射器的倾斜定义为时间的函数的模型的参数。
[0015]定义双谐振MEMS反射器的倾斜的模型可以包括统计模型，该统计模型将双谐振MEMS反射器的倾斜角的概率分布定义为双谐振MEMS反射器在不同的较早时刻的倾斜角的函数。对于该实施例，该方法还可以包括使用神经网络来分析获得的关于双谐振MEMS反射器在不同的较早时刻的倾斜角的信息，以确定统计模型的概率分布。为此，神经网络可以被配置为基于在测试设置中执行的对双谐振MEMS反射器围绕X轴和Y轴的倾斜角的测量来确定统计模型的概率分布。
[0016]将双谐振MEMS反射器的倾斜定义为时间的函数的模型可以包括参数分析模型，该参数分析模型将双谐振MEMS反射器在稍后时刻的倾斜角定义为双谐振MEMS反射器在不同的较早时刻的倾斜角的函数。参数分析模型可以包括定义双谐振MEMS反射器围绕X轴和Y轴的振荡之间的交叉耦合(cross
‑
coupling)的模型。该方法还可以包括使用神经网络来分析所获得的关于双谐振MEMS反射器在不同的较早时刻的倾斜角的信息，以确定定义双谐振MEMS反射器围绕X轴和Y轴的振荡之间的交叉耦合的模型的参数。
[0017]附图简述
[0018]现在将结合附图描述示例性实施例，其中：
[0019]图1是示出投影显示器的操作原理的投影显示器的示意图；
[0020]图2是图1的投影显示器跨角域中的图像的像素进行扫描的示意图；
[0021]图3是2D扫描微机电系统(microelectromechanical system，MEMS)反射器的平面图；
[0022]图4是图3的2D MEMS反射器的X倾斜角和Y倾斜角相对于时间的曲线图；
[0023]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于双谐振MEMS反射器的控制器，所述控制器被配置用于：通过向所述双谐振MEMS反射器提供驱动信号，使所述双谐振MEMS反射器围绕X轴和Y轴振荡；获得关于所述双谐振MEMS反射器在不同时刻的倾斜角的信息；和基于所获得的关于所述双谐振MEMS反射器在不同的较早时刻的所述倾斜角的信息，来评估所述双谐振MEMS反射器的倾斜角。2.根据权利要求1所述的控制器，所述控制器被配置为通过获得在所述不同的较早时刻的同步信号来获得关于所述双谐振MEMS在所述不同的较早时刻的所述倾斜角的所述信息，所述同步信号指示所述双谐振MEMS反射器在所述不同的较早时刻的预定倾斜角。3.根据权利要求1所述的控制器，所述控制器被配置为通过以下操作来获得关于所述双谐振MEMS反射器在所述不同的较早时刻的所述倾斜角的所述信息：确定所述双谐振MEMS反射器在所述不同的较早时刻的谐振振荡的相位；和/或测量在所述不同的较早时刻所述双谐振MEMS反射器围绕所述X轴或所述Y轴中的至少一个轴的倾斜角。4.根据权利要求1所述的控制器，所述控制器被配置为基于当所述双谐振MEMS反射器具有预定倾斜角值时的所述不同的较早时刻之间的时间差来评估所述双谐振MEMS反射器的倾斜角。5.根据权利要求1所述的控制器，所述控制器还被配置为基于所获得的关于所述双谐振MEMS反射器在所述不同的较早时刻的所述倾斜角的信息，确定模型的参数，所述模型将所述双谐振MEMS反射器的倾斜定义为时间的函数。6.根据权利要求5所述的控制器，其中，所述模型包括统计模型，所述统计模型将所述双谐振MEMS反射器的倾斜角的概率分布定义为所述双谐振MEMS反射器在所述不同的较早时刻的所述倾斜角的函数；以及，可选地所述控制器包括神经网络，所述神经网络被配置为分析所获得的关于所述双谐振MEMS反射器在所述不同的较早时刻的所述倾斜角的信息，以确定所述统计模型的所述概率分布。7.一种扫描投影仪显示器，包括：光源，所述光源用于提供光束；双谐振MEMS反射器，所述双谐振MEMS反射器光学地耦合到所述光源以用于扫描所述光束，从而提供角域中的图像；和控制器，所述控制器能够操作地耦合到所述光源和所述双谐振MEMS反射器，并且被配置用于：通过向所述双谐振MEMS反射器提供驱动信号，使所述双谐振MEMS反射器围绕X轴和Y轴振荡；获得关于所述双谐振MEMS反射器在不同时刻的倾斜角的信息；基于关于所述双谐振MEMS反射器在不同的较早时刻的所述倾斜角的所述信息，确定所述图像的哪个像素对应于所述双谐振MEMS反射器的倾斜角；和以对应于所述像素的亮度的功率水平操作所述光源。8.根据权利要求7所述的扫描投影仪显示器，其中，所述双谐振MEMS反射器包括反馈电
路...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐夫，
申请(专利权)人：脸谱科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：