艾為推出一種基于線性Hall+步進馬達驅動自適應IPD瞳距調節方案

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設計，原本只是概念的產品，如今也變成了現實，并逐步應用于各大領域。自從Pico4、Apple Vision Pro的上市，讓電驅IPD瞳距調節逐步成為行業“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實現的全自動電驅IPD瞳距調節方案。

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調節便十分重要。

如何實現電驅式自動IPD調節

方案1：單目獨立式IPD

瞳距調節

方案2：一體式IPD

瞳距調節

艾為自適應IPD調節系統解決方案

基于這兩種實現方式，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調節系統解決方案。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作為閉環檢測、MCU脈沖控制和數據采集三大核心單元。

圖二：艾為IPD系統解決方案架構圖

該系統方案為閉環控制系統，通過AW8646QNR驅動步進馬達，機械聯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模組運動調節到對準用戶瞳距從而實現雙目畫面的同步調節。

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

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，有效提升步進電機平滑，高效低噪聲運行。

AW8656X系列產品作為閉環檢測的反饋回路，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

（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

審核編輯：劉清