各個光源的光可以給定頻率發(fā)射，該頻率對于每一個光源不同。對于這些方法中的每一個所發(fā)射的光中的區(qū)別可由圖像平面164檢測，使得(與圖像平面164通信的)處理單元108能夠確定入射到其上的光的光源，甚至是在如圖3中所示的匯聚到一個公共點上的不止一個光源的光的情況下。
[0064]在所示出的示例中，來自正交光源132、142的光可被整形為圓，而來自成角度的光源134、144的光可被整形為星形。為了區(qū)別來自第一組130的光和來自第二組140的光，來自第一組130的光可用第一周期性來時間定序，而來自第二組140的光可用第二周期性來時間定序。可以理解，來自圖2和3中的光源132、134、142和144的光可通過上文所述的方法中的任意一種而與彼此可區(qū)分。
[0065]如上文提到的，正交光源132、142可發(fā)射經(jīng)準直的光，其可平行于顯示元件104、106為了 Iro調整而彼此朝向和背離地移動的方向。由此，將正交光源132、142移動地靠近或遠離反射元件150不會改變光撞擊側面152a、152b的點。相應的，假設正交光源132、142沒有角偏移，當IPD被調整時，來自正交光源132、142的經(jīng)準直的光將聚焦在圖像平面上的大致相同的點。
[0066]相反，由于來自成角度的光源134、136、138、144、146、148的經(jīng)準直的光不平行于IB)調整的方向，因此來自這些光源的光經(jīng)在IB)調整之際在側面154a、154b上線性平移。因此，可能發(fā)生相機160僅接收到來自成角度的光源134、136、138、144、146以及148中的一些的光。對準檢測組件102連同處理單元108可使用關于哪些成角度的光源提供了在相機160內接收到的光的信息來辨別IPD。這一信息可被用于調整對于顯示元件104、106的顯示器的立體視覺角來，如以下闡述的。
[0067]在圖2中，IPD可被調整以相對靠近在一起，并且僅僅來自成角度的光源134和144的光在相機160內被接收。在圖2中，iro可已相對于圖2中被調整為更大，使得來自成角度的光源134和144的光不再在相機160中被接收。相反，來自成光源136和146的光在相機160內被接收。(圖4和5示出來自第一組130的光源;為了清楚，來自第二組140的光源已被省略，但是還是可存在并且以相同的方式來反映。)
[0068]在圖6中，IPD可已相對于圖5中被調整為更大。在這一示例中，來自成角度的光源136、138、146和148的光在相機160內被接收。在其中圖案化的陰影掩膜被放置在光源前面以產生以圖案射出的經(jīng)準直的光的示例中，相機160中接收到的來自正交光源和來自第一和第二組130、140中的每一個的成角度的光源中的兩個的光可產生圖像平面164上的圖案，如圖7中所示。圖7示出接收到被整形成一個圓、一個正方形以及一個三角形的光的圖像平面，它們表示正交光源和來自第一和第二組130、140中的每一個的兩個成角度的光源。如上文所提到的，第一組130中的光源可與第二組140中的光源相區(qū)分，例如通過時間定序或光波長。
[0069]使用關于哪些成角度的光源正提供在相機160內被接收到的光的信息，處理單元108可分辨Iro以及顯示元件104和106相隔有多遠。圖2和5示出了其中相機160接收來自第一和第二組130、140中的每一個的單個成角度的光源的光的示例。圖6示出了其中相機160中接收到來自第一和第二組130、140中的每一個的兩個成角度的光源的光的示例?？梢岳斫猓贗ro調整期間，相機160中可接收到來自第一和第二組130、140中的每一個的三個成角度的光源的光。
[0070]此外，如上文所提到的，在進一步實施例中，在第一和第二組130、140中的每一個中可存在不止三個成角度的光源。例如，圖8和9示出一個示例，其中第四個成角度的光源139被添加到第一組130，而第四個成角度的光源149被添加到第二組140。在示出的示例中，在IB)調整期間，相機160內可接收到來自正交光源132、142和成角度的光源136、138、139和146、148、149的光。處理單元108可使用這一信息來更詳細地確定IB)以及顯示元件104、106相隔多遠。在其它實施例中，設想了更多成角度的光源。以下闡述用于確定相機160中接收到的光的圖案的IPD的附加方法。
[0071]替代具有第一和第二組130、140中的各個光源，可存在單個光源，該單個光源隨后被拆分成經(jīng)準直光的多個若干光束，每個光束可與彼此相區(qū)分。例如，單個光源可由衍射光柵拆分成經(jīng)準直光的多個若干光束，并且這些相應的光束可通過上文描述的方法中的任意一種來區(qū)分。以此方式拆分的單個光源可被用來替代成角度的光源中的一些或全部。這一相同的光源還可被用來替代正交光源，其中提供了鏡子來如上所述的將光束引導成平行于顯示元件104、106移動的方向。
[0072]第一組光源130中的光源可直接附連到顯示元件104，而第二組光源140中的光源可直接附連到顯示元件106。由此，顯示元件104的角度偏移(俯仰、偏航和/或滾轉)將導致第一組130中的光源的對應的角度偏移。對于顯示元件106和第二組140中的光源的角度偏移同樣成立。如以下更詳細描述的，第一和/或第二組130、140中的角度偏移通過在圖像平面164上移位來自光源的光來在相機160中顯現(xiàn)，這可被測量并且其特征在于與顯示元件104和/或106的角度偏移接近。
[0073]如上文所描述的，IPD可被調整，其改動可由對準檢測組件102所檢測。然而，可能出現(xiàn)由于IPD調整機構的各組件的機械溢出和公差所導致的線性偏移的伴生分量。伴生線性偏移也可因其它原因而發(fā)生。期望的是這一線性偏移不擾亂對顯示元件104、106的角度偏移的測量。
[0074]因此，本技術的特征是對準檢測組件102對于顯示元件104、106相對于框架118的線性偏移不敏感(除了如上文所描述的與感測哪個成角度的光源在相機160內顯現(xiàn)有關)。與傳統(tǒng)系統(tǒng)形成對比，這允許對準檢測組件102測量角度偏移，而不帶有關于系統(tǒng)是測量角度偏移還是線性偏移的不確定性。
[0075]例如，參照圖10中的透鏡162的俯視圖，當經(jīng)準直的光平行于相機160的經(jīng)準直的透鏡162(圖10中示出的透鏡的至少一部分)的光軸OA接收時，經(jīng)準直的光線匯聚到圖像平面164上的光軸。如上文所提到的，第一組130的光源132、134、136和138被附連并與顯示元件104—起移動。類似的，第二組140的光源142、144、146和148被附連并與顯示元件106—起移動。
[0076]顯示元件104、106沿χ方向(iro調整的方向和在圖10的俯視圖說明中的上/下)的平移將把經(jīng)準直的光從經(jīng)還準直的透鏡162上的來自一個或多個光源的經(jīng)準直的光在圖10的俯視圖說明中向上/向下移位。然而，該光仍將匯聚到圖像平面164處的光軸。
[0077]顯示元件104、106沿Y方向(一般是相對于頭戴式顯示設備100的前表面的上和下以及圖10的俯視圖說明的頁面的進/出)的平移將把經(jīng)準直的光從經(jīng)還準直的透鏡162上的來自一個或多個光源的經(jīng)準直的光在圖10的俯視圖說明的頁面向內/向外移位。然而，該光仍將匯聚到圖像平面164處的光軸。
[0078]顯示元件104、106沿Z方向(一般是朝向以及遠離頭戴式顯示設備100的前表面以及圖10的俯視圖說明的左/右)的平移不會對來自一個或多個光源的經(jīng)準直的光到達經(jīng)準直的透鏡的位置產生任何作用。該光仍將繼續(xù)匯聚到圖像平面164處的光軸。
[0079]作為對比，顯示元件104、106相對于頭戴式顯示設備100上的參考位置的角度偏移中的改變可導致來自一個或多個光源的光如何以及在何處撞擊圖像平面164的可檢測的改變。這一角度偏移可來自于各種源，包括例如IPD調整機構中的機械溢出、頭戴式顯示設備100的震動和/或頭戴式顯示設備100在用戶頭上的變形。
[0080]參照圖11中所示的透鏡162的俯視圖，作為一個這樣的示例，顯示元件104、106之一已遭受了偏航旋轉(即，圍繞Y軸進出頁面)。在以下的描述中，將假設是顯示元件104被角度地偏移而顯示元件106在頭戴式顯示設備100中保持對準和平行。因此，(安裝在顯示元件104上的)來自第一組130中的光源的經(jīng)準直的光在相機160的圖像平面164上移位，如以下闡述的。在這一示例中，(安裝在顯示元件106上的)來自第二組140中的光源的經(jīng)準直的光在可保持聚焦在圖像平面164上的經(jīng)準直的透鏡162的光軸處。[0081 ] 可以理解，顯示元件106可代替顯示元件104角度偏移，在這種情況下，來自第二組140中的光源的光將在圖像平面164上移位，而來自第一組130中的光源的光在可保持聚焦在光軸處。還可以理解顯示元件104和106都可彼此獨立地角度偏移。這將導致來自第一組130的光在圖像平面164上的移位以及來自第二組140的光在圖像平面164上的移位，其中這些來自第一組和第二組的光在圖像平面上的移位彼此獨立。相應的移位可被檢測和分析以提供兩個顯示元件104、106的角度偏移，該角度偏移隨后可被獨立地考慮。
[0082]參考回圖11，顯示元件104已在偏航旋轉上角度偏移，這已導致來自第一組130中的光源的經(jīng)準直的光由反射元件150反射并以相對于經(jīng)準直的透鏡162的光軸OA的角度偏移角Θ撞擊相機160中的經(jīng)準直的透鏡162。這導致聚焦在圖像平面上的光偏離光軸OA—距離d。假設是理想透鏡，角度偏移角Θ的量級由以下方程給出:
[0083]tan0 = d/FL( I)
[0084]其中FL是經(jīng)準直的透鏡的焦距長度。一旦知曉了角度偏移角Θ的量級，這一信息可從對準檢測組件102傳遞給處理單元108，以使處理單元108通過調整對顯示元件104顯示的圖像來糾正角度偏移，如以下闡述的。
[0085]除了量級，角度偏移的角度方向(俯仰、偏航、和/或滾轉)也可被檢測并用來調整顯示的圖像。例如，參照圖12，顯示元件104的偏航旋轉將把在相機160中接收到的來自第一組130中的光源的光在圖像平面164上水平地左右移位。在圖12的示例中，來自兩個光源(例如光源132和136)的光用虛線示出為在圖像平面164上水平地遠離光軸移位。如上文所描述的，在這一示例中，顯示元件106保持對準和平行，并且來自第二組140中的光源的光保持聚焦在光學中心上。
[0086]現(xiàn)在參照圖13，顯示元件104的滾動旋轉將把在相機160中接收到的來自第一組130中的光源的光在圖像平面164上垂直地上下移位。在圖13的示例中，來自兩個光源(例如光源132和136)的光用虛線示出為在圖像平面164上垂直地遠離光軸移位。如上文所描述的，在這一示例中，顯示元件106可保持對準和平行，并且來自第二組140中的光源的光保持聚焦在光學中心上。
[0087]現(xiàn)在參照圖13，顯示元件104的俯仰旋轉將導致來自第一組130中的光源的光沿弧線路徑遠離光軸移位(除了在其中旋轉的軸與來自正交光源的光同軸的有限情況下，這種情況以下將描述)。在各實施例中，這一弧線路徑(如圖14中的箭頭所示)可由對準檢測組件102隨時間跟蹤以識別這一移動以及俯仰旋轉。
[0088]俯仰、偏航和滾動旋轉的某種組合將導致圖12—14中的圖像平面164上顯示的偏移的某種組合。取決于在相機160內接收的來自光源的經(jīng)準直的光已在圖像平面164上移位到何處，對準檢測組件102連同處理單元108能夠確定光源的的俯仰、偏航、滾動或其組合以及產生經(jīng)移位的光圖案的顯示元件。
[0089]如圖10—12中所指示的，在許多實例中，角度旋轉將把從兩個或更多個光源接收的光移位相同或相似的量。因此，單個光源可常常被單獨使用來確定顯示元件104、106的角度偏移的俯仰、偏航、滾動和量級。如以下所闡述的，各實施例可使用第一組130和第二組140中的單個光源來操作。
[0090]然而，存在顯示元件104、106的角度偏移的數(shù)個場景，其中不止一個光源可被用來分辨角度偏移。例如，可存在顯示元