CN106104361A - 与移动计算装置一起使用的头戴式显示器眼罩 - Google Patents

与移动计算装置一起使用的头戴式显示器眼罩 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种与移动计算装置一起使用的头戴式显示器系统，包括全部由柔软且可压缩的材料制成的柔软主体，该主体具有存留口袋和镜头组件，存留口袋全部由该材料形成并且被配置成容纳和固定移动计算装置，镜头组件包括两个镜头，镜头被配置成将视觉聚焦在移动计算装置的显示屏的相应区域，镜头组件被保持在全部由该材料形成在主体中的一个或更多个孔洞内，两个镜头被安装成相对于彼此独立移动，使得可以通过两个镜头在显示屏上观看分割的屏幕图像。

Description

与移动计算装置一起使用的头戴式显示器眼罩
版权和商业外观的声明
该专利文献的公开内容的一部分包括受制于版权保护的材料。该专利文献可以说明和/或描述作为或者会成为所有者的商业外观的物质。版权和商业外观所有者不反对由任何人进行的对该专利公开内容的复制再现，就像其出现在专利与商标局专利文件或档案中一样，然而在其他方面不论什么都保留所有版权和商业外观权。
背景技术
领域：该公开内容一般地涉及可穿戴计算机，并且更具体地涉及容纳移动计算装置如智能电话以提供移动虚拟和增强现实的眼罩，通过该眼罩用户可以体验和控制虚拟现实(VR)体验、增强现实(AR)体验和立体体验如三维(3D)360°电影和电脑游戏。
贯穿该说明书对现有技术的任何讨论决不应当被视为承认这样的现有技术是公众已知的或者构成该领域中的公知常识的一部分。
在20世纪60年代，Ivan Sutherland使用早期向量阴极射线管(CRT)头戴式显示器向用户呈现了虚拟3D世界。通过一组机械传感器或者超声传感器进行跟踪。通用计算机处理跟踪数据，而专用图形处理器对场景数据进行适当的透视变换。Sutherland写到“没有可用的通用计算机能够足够快地密切联系到动态透视显示器所需要的透视计算中”。
从那时起，图形硬件产业已经产生并且成熟。随着视频游戏产业的出现，现在存在高性能图形芯片组的商业化市场。这样的芯片组使得几乎任何通用计算机能够运行3D游戏引擎，并且允许这些机器“密切地”参与到实时透视显示中。现在这些芯片组位于移动计算装置如现代智能电话中，将3D游戏引擎引入到这些较小的装置中。
头戴式显示器(HMDs)已经提供了进入各种增强和虚拟现实的途径，并且在除了游戏之外的多种产业中用作以下装置：允许释放双手并且能够身临其境地观看计算机生成的且拍摄成电影的(例如，360°相机)内容。然而，这些显示器通常小批量地被制造，为了研究者和利基(niche)应用开发者的客户群而被创建，并且价格为数以千计甚至数以万计美元。朝向用于游戏如任天堂(Nintendo)Virtual BoyTM的商品虚拟现实显示器已经迈了好几步，但是这些产品商业上并不成功。能够以1000美元以及较低的价格点购得各种相对低成本的移动HMDs(MHMDs)，开始于一些模型诸如索尼GlasstronTM、虚拟I/O IGlassesTM，并且继续于现今的一些模型。
需要用于利用当代移动计算装置的复杂和能力的MHMDs的更人体工程学和用户友好的系统。
附图说明
下面参照所附示意图描述了本发明的各种实施方式，在附图中：
图1是根据本发明的一种实施方式的、准备在其中容纳移动计算装置的头戴式显示器眼罩的后透视图；
图2是图1中所示的眼罩的部件的分解透视图；
图3a是图1中所示的试穿在人身上的眼罩的透视图；
图3b是图1中所示的试穿在人身上的眼罩的侧视图；
图4a是图1中所示的眼罩的一种实施方式的透视图，其示出了示例性功能设计特征；
图4b是图1中所示的眼罩的一种实施方式的透视图，其示出了使用外部框架来固定和定位移动计算装置；
图4c是图1中所示的眼罩的一种实施方式的透视图，其示出了使用内部框架来固定和定位移动计算装置；
图5是图1中所示的试穿在人身上的眼罩的一种实施方式的自上而下视图并且示出了通过镜头实现的立体观看；
图6是图1和图2中所示的眼罩的示例性镜头组件的透视图；
图7a和图7b是与图1中所示的眼罩一起使用的示例性远程控制器的透视图；
图8a和图8b是与图1中所示的眼罩一起使用的替选的远程控制器的透视图；
图8c是与图1中所示的眼罩一起使用的又一替选的远程控制器的控制面的平面视图；
图9a是远程控制器的一种实施方式的透视图，其示出了使用远程控制器配件附接端口来附接基准标记配件；
图9b示出了使用发光球替代基准标记的相同视图；
图9c是远程控制器的一种实施方式的第一人称视图，其示出了使用远程控制器配件上的基准标记来附接虚拟对象；
图9d是描述了标记检测处理的一种实施方式的流程图；
图10a是图1和图2中所示的眼罩的镜头组件的示例性实施方式的透视图；
图10b是图10a的镜头组件的分解图，其示出了组件的机械部件；
图10c是图10a的镜头组件的透视图，其示出了机械滑动和对接系统以及从其延伸的一对触针；
图10d示出了示例性使用触针连同导电材料来在移动装置屏幕上创建相应的触点；
图10e示出了触点CP与镜头支轴的关系；
图10f是用于确定触点的位置并且基于这些位置以软件来计算变化的方法的流程图；
图11a是MHMD的透视图，其示出了嵌入在视觉外观中的基准图案的一种实施方式；
图11b示出了使用计算机视觉来检测MHMD并且显示虚拟信息，在这种情况下为阿凡达；
图11c示出了基于MHMD的检测来放置虚拟对象；
图11d是描述标记的检测以及虚拟对象的放置的流程图；
图12示出了MHMD的主体的泡沫材料的功能应用；
图13a示出了包括另外的电子部件以用于插入移动计算装置的边槽的MHMD的实施方式；
图13b示出了具有阴影中的主体的MHMD的替选的实施方式的示例性电子部件；
图13c是用于MHMD的示例性传感器交互处理的流程图；
图14a示出了使用MHMD进行的已知对象的计算机视觉检测；
图14b是示出了与已知对象相关地放置虚拟对象的第一人称视图；
图14c是用于物理对象的检测以及虚拟对象的放置的方法的流程图；
图15a是示出了使用点云来确定用户视角以及物理环境的规模的透视图；
图15b是示出了基于点云数据将虚拟环境放置在物理环境上的透视图；
图15c是使用点云数据来显示虚拟环境的方法的流程图；
图16a是示出了移动计算装置与信号处理服务器之间的交互的透视图；
图16b是示出了移动计算装置与信号处理服务器之间的交互的顶视图；
图16c是用于移动计算装置与信号处理服务器之间的交互的方法的流程图；
图17A和图17B是本申请的移动头戴式显示器(MHMD)眼罩的又一实施方式的透视图；
图18A和图18B示出了人在两种不同的操作模式下穿戴图17A和图17B中的MHMD眼罩；
图19是图17A和图17B的MHMD眼罩的透视分解图；
图20A至图20L是图17A和图17B的MHMD眼罩的柔软主体的葛洪正交视图和剖视图，即：
图20A和图20B分别是前透视图和后透视图，
图20C和图20D分别是前立面视图和后立面视图，
图20E是顶部平面视图，
图20F是通过移动计算装置存留槽向前看并且沿图20E中的有角度的线20F-20F获得的剖视图，
图20G是通过移动计算装置存留槽向前看并且沿图20E中的有角度的线20F-20F获得的替选的剖视图，而图20F示出了通过可压缩脚座使智能电话在存留槽中居中，
图20I是底部平面视图，
图20J是右侧立面视图(在该实施方式中，左侧立面视图相同)，
图20K是沿图20E中的线20K-20K获得的垂直剖视图，以及
图20L是沿图20E中的线20K-20K获得的垂直剖视图，其示出了存留槽的上存留脊；
图21A是图17A和图17B的MHMD眼罩的侧立面视图，以及图21B是沿图21A的线21B-21B获得的穿过眼罩的水平剖视图；
图22A和图22B是用于图17A和图17B的MHMD眼罩中的示例性镜头组件的前透视图和后透视图；
图23是以阴影示出的图17A和图17B的MHMD眼罩的主体的顶部立面视图，其示出了镜头组件在主体中相对于移动计算装置移动；
图24A至图24E是用于图17A和图17B的MHMD眼罩中的具有可移动触针的替选的镜头组件的透视图和顶部平面视图；
图25A至图25E是用于图17A和图17B的MHMD眼罩中的具有可移动触针的另外替选的镜头组件的透视图和顶部平面视图；
图26A和图26B分别是与图17A和图17B的MHMD眼罩一起使用的示例性远程控制器的前透视图和后透视图；
图27A和图27B分别是用于使用图26A和图26B的远程控制器的示例性电路板的顶部透视图和底部透视图；
图28A和图28B示意性地示出了本申请的MHMD眼罩的全部可充气配置；
图29A和图29B示出了MHMD眼罩的部分可充气实施方式；以及
图30A是在一侧上具有电容式触摸滑动条的替选的MHMD主体的侧视图，以及图30B是很像图20H的剖视图，其示出了滑动条相对于眼罩内的智能电话的位置
具体实施方式
本申请提供用于产生虚拟现实(VR)体验、增强现实(AR)体验和立体体验如三维(3D)和360°电影和游戏的人体工程学和用户友好的头戴式显示器。头戴式显示器包括符合穿戴者脸部的柔软眼罩，并且包括用于容纳和保留移动计算装置如智能电话的槽。可调节地被安装在眼罩内的一对镜头提供眼罩内的智能电话的显示器的立体图像。可以给眼罩安装一个或两个远程控制器用于另外的功能。
术语“头戴式显示器”或HMD指代能够被安装在头上以给穿戴者提供个人观看体验的任何设备。所示出的实施方式包括绕到头后面被捆绑并且具有在其中容纳移动计算装置的主体的眼罩。虽然HMD会相对笨重，但是本文中所描述的HMDs中的每一个相对重量轻且是便携式的，从而被称作移动头戴式显示器或MHMDs。
术语“移动计算装置”指代具有内部处理器/存储器和显示屏的便携式单元如智能电话。移动计算装置可以是智能电话、蜂窝电话、平板电脑、上网本、笔记本电脑、个人数据助理(PDAs)、多媒体因特网使能蜂窝电话以及包括可编程处理器/存储器和显示屏的类似的个人电子装置。这样的移动计算装置通常被配置成与移动宽带提供商或者无线通信网络进行通信并且具有Web浏览器。很多移动计算装置还包括后置相机，该后置相机当与本申请的MHMDs耦接时提供另外的功能。
在图1和图2中所示的示例性头戴式显示器HMD中，主体10可以配备有镜头组件20、将主体牢固附接至用户头部的绑带40、可重新附接的远程控制器30以及被固定在主体10中的外部移动计算装置50。本文中所公开的主体10容易地适用于适合大量移动计算装置50形状和尺寸中的任意形状和尺寸，例如但不限于iPhone5TM、三星Galaxy4TM、诺基亚920TM,或任意其他手持式视觉媒体播放器。
如所指出的，绑带40可以用于将主体牢固附接至用户的头部，如图3a和图3b所示；然而，可以使用其他或另外的装置和方法，如对于可以应用于主体10的其他眼罩式和眼镜式产品而言容易利用的各种项目和技术。例如，主体10可以被合并到不使用绑带而被固定到头顶的盔状装置中。
在图4a和图5中看到的示例性移动计算装置50包括中央处理单元(CPU)(未示出)、屏幕52、后置相机54和无线通信功能(未示出)，并且能够运行与该系统一起使用的应用程序。在一些实施方式中，可以包括音频端口56，如图4a中所示，从而可以与该系统传送音频信号。移动计算装置50可以包括一个或更多个陀螺仪、比重计、磁力计以及在确定整体MHMD的方向和移动方面能够至少部分地被依赖的类似的传感器。在一些实施方式中，移动计算装置50可以是使用该系统所需要的但是不是由该系统提供的或者与该系统一起提供的第三方部件。这通过利用用户的当前技术(例如，用户的移动计算装置)使系统的成本降低。
图4a示出了图1中所示的示例性眼罩的一种实施方式的透视图，其示出了示例性功能设计特征。如可以看到的，示出了主体10具有隔室18，该隔室18被规定大小以安装和固定移动计算装置50。如在图5中的截面中看到的，主体10被挖空以允许牢固安装的移动计算装置50的屏幕52从主体10的背面(例如，从后面)可见。当用户使用绑带40将主体10放在他的或者她的头上时，显示屏52在主体的中空内部可见。在图4a的实施方式中，主体10具有孔16和孔12，孔16和孔12使得当装置被固定在主体10内时能够接入装置的各种端口和部件。在所示的特定实施方式中，孔12使得移动计算装置50的相机54能够被完全利用，并且孔16使得能够接入移动计算装置50的音频端口56以允许附接外部音频外设如耳机80，然而应当指出，在其他实施方式中，可以如所期望地实现其他数量、尺寸和位置的孔。例如，可以设置小的通风孔以帮助防止主体10内的镜头和显示屏52起雾。
也如所指出的，在所示的示例性实施方式中，如图1所示，主体10具有VelcroTM元件11以允许重新附接远程控制器30。当然，在其他实施方式中，使用VelcroTM重新附接远程控制器可以被替换成(或者增加有)各种替选的附接方法或装置中的任一种，如图8b中所示的被定位在主体10上的类似的地方或者不同的位置的夹子39或者如图1所示的绑带40。在图4a的示例性实施方式中，主体10具有加固槽14以使得如图1所示能够将绑带40附接至主体10；然而，绑带30的附接方法可以通过各种其他附接方法例如但不限于缝制、粘合、咬合、用钩联结、饰以垂悬物或磁性元件来实现。
图4b是图1中所示的示例性设备的一种实施方式的透视图，其示出了示例性使用外部移动计算装置框架19来固定和定位移动计算装置。移动计算装置50可以被安装到移动计算装置框架19中以使得主体10能够容纳不同尺寸的移动计算装置。换言之，使用常见的框架19可以允许如所期望地使用各种尺寸的移动计算装置中的任一种，并且主体10内的插座的形状可靠地容纳常见的框架19。
图4c是图1中所示的示例性设备的一种实施方式的透视图，其示出了使用内部框架51来固定和定位移动计算装置。“内部”表示框架51被设计成驻留在主体10内。移动计算装置可以被插入到内部框架51中。内部框架51可以是坚硬的和已知形状的，这有助于泡沫主体内的居中和找平。可替选地，内部框架51稍微不如主体10的其余部分可压缩以更好地对移动计算装置进行居中和找平，但是稍微易弯曲以不有损于原本柔软且易弯曲的主体。在图4c中，在主体10的外部示出了“内部”框架51以示出其配置，并且在主体内部在其一般位置示出了“内部”框架51。使用内部框架51可以允许合并例如附接或插入不同尺寸的移动计算装置，同时将该装置正确地定位在MHMD的主体内。在一些实施方式中，使用内部框架的弹簧张力部分(例如，叶片弹簧)51a、51b和51c可以将移动计算装置(未示出)牢固安装在主体中。
设想允许类似的功能的附加的或替选的机制如框架50、51，诸如例如使用操作为烤箱式机制的内部框架以使得移动计算装置能够被插入到主体内并且正好嵌入，其中，另外的推件使得该装置能够被释放。此外，可以设置一个或更多个内部框架，如限定驻留移动计算装置的口袋的一个内部框架以及限定其中安装镜头组件20的通道的另一个内部框架。
图6是根据一种实施方式的、图1和图2中所示的示例性镜头组件20的透视图。如图所示，镜头组件20包括在图6中被示为元件21a和21b的两个镜头。在一些实施方式中，镜头可以被固定在镜头壳体中，在图1和图2中示出了镜头的示例性实施方式。也如图6中所示，镜头壳体期望地被附接至镜头组件底座23。
如图5所示，镜头组件位于用户70与移动计算装置屏幕52之间，图5是图1中所示的被安装在人身上的示例性设备的一种实施方式的水平剖视图并且示出了通过镜头实现的立体观看。如可以看到的，主体10被穿戴，用户的眼睛与镜头21a和21b对准，使得用户70可以通过镜头观察以观看移动计算装置屏幕52。例如镜头21a和21b中的每个镜头可以将用户的视觉S1或S2聚焦在移动计算装置屏幕L或R(左或右)的分离的(或相应的)区域上。在虚拟现实应用中通过镜头正确地使用户的视觉居中尤其重要，在虚拟现实应用中在人工生成的世界中模拟自然视觉要求已知距离相隔的图像同时被呈现给用户的眼睛以正确地表现“真实”图像。
移动计算装置屏幕L上的图像是立体图像的左部分，而移动计算装置屏幕R是立体图像的右部分。立体的视频内容可以被下载至移动计算装置50以使得人能够通过镜头21a、21b将图像感知为一个单一三维图像。可替选地，立体显示软件或应用程序可以被下载至移动计算装置50并且用于将任何单一图像转换成立体图像。立体观看使得能够创建虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、360视频以及3D视频。
图7a和图7b是如图1中所示的示例性远程控制器的透视图，以及图8a和图8b是替选的远程控制器的透视图。在一些实施方式中，图7a、图7b、图8a和图8b中所示的远程控制器30接收来自用户70(未示出)的输入，并且将该输入传送至移动计算装置50(未示出)。虽然在一些实施方式中，有线装置可以用于在远程控制器与移动计算装置之间进行通信，而无线通信是优选的。例如，在一些实施方式中，可以利用近场无线通信协议如蓝牙作为传送至移动计算装置50的方法；然而还将WIFI考虑为替选的通信方法。更一般地，在各种实施方式中，可以如所期望地使用任何无线(有线)通信方法或协议。
在无线连接的情况下，在移动计算装置50上运行的应用程序可以使用以下方法：检测一个或更多个控制器并且使用远程控制器的信号强度基于距移动装置50的距离来确定应用程序是否可以或应当连接至控制器。可替代地，移动计算装置(或HMD)与控制器之间的物理交互(例如，按压或压下按钮)可以用信号表示它们将尝试互相通信。另外，在该装置上运行的应用程序可以连接至多个控制器并且向每个连接的控制器提供不同的功能。另外，在移动装置50上运行的应用程序可以提供存储所连接的控制器的记录的方法，使得该系统可以根据需要忽略其他控制器，例如，可以被配置成将这样的记录存储在移动装置50的存储器中。
图8a和图8b示出了远程控制器30包括一个或更多个按钮32a至32f和/或一个或更多个方向垫34的实施方式。在一些实施方式中，当用户70按压按钮32a至32f中的一个或更多个或者方向垫34时，远程控制器例如其中包括的电路板(未示出)可以将与按钮、方向和/或可能的压力相对应的信号发送至移动计算装置50。图8c示出了将使用不同形状的按钮32a至32g合并为允许用户触摸按钮并且通过形状而无需观看来确定具体按钮的方法。远程控制器还可以包括专用按钮，该专用按钮不管所运行的应用程序来提供特定功能，诸如例如在移动装置上显示相机数据。
另外，在一些实施方式中，远程控制器30可以装配有一个或更多个运动感测元件，例如用于检测移动、加速、方向等—在本文中一般被称为“运动检测”—的一个或更多个传感器。从而，例如，在一些实施方式中，远程控制器可以包括一个或更多个运动检测芯片(芯片组)，例如9轴运动检测芯片，然而可以如所期望地使用其他数量的运动相关轴。远程控制器30可以根据某种指定标准例如以指定频率例如每秒一次或更多次或者当运动状态变化例如指定量时将其当前运动状态(其可以包括方向)传送至移动计算装置50。当远程控制器30被附接至主体10时，在移动装置50上运行的应用程序能够确定与主体10或移动装置50相关的远程控制器30的起始位置和方向。该信息可以用于较高精确度地跟踪远程控制器的位置和方向。当在使用人类盔甲的模拟中使用来自远程控制器30的运动数据时，该运动可以计算上被映射至人类外形的约束，从而提供根据与用户自己的手的关系高精确度地使用远程控制器30作为虚拟手和姿势装置的方法。
图8c示出了两个光源L1和L2，这两个光源L1和L2可以用于替代基准标记，并且如图9d中所标示的，结合移动装置的相机54(未示出)和计算机视觉算法被用于检测远程控制器30和移动装置50的相对位置。在一些实施方式中，图8a中所示的外围附接端口36可以允许另外的延伸被添加至远程控制器30。出于向用户表示(或指示)真实世界工具如锤子或斧子的目的，外围附接本质上可以是装饰性的，或者如图9a所示，如当用作基准标记60时，可以是功能性的。
当使用基准标记60时，则移动计算装置的相机54(参见图4a)可以捕获基准标记60用于移动计算装置50上的应用程序或者通过移动计算装置50上的应用程序来捕获基准标记60。就这一点而言，基准标记60可以对多个脸部上的不同的图案62进行特征化，不同的图案62可以经由相机或红外检测器来读取，例如，以传达关于控制器30的位置(在相对空间中，基于标记的尺寸)和旋转信息(基于可见的特定标记及其角度)。图9b示出了使用发光球61替代基准标记60的远程控制器30的相同视图。在图8a中看到的外围附接端口36可以是用于交换基准标记60和发光球61的相同茎杆63的常见插口(例如，AUX输入插口)。使用发光球61和基准标记60之间的主要差异为检测方法(例如，基于标记与基于斑点)。
图9c公开了(通过增强现实软件)插入有锤头的、与图9a相同的基准标记的第一人称视角。使用基准标记，MHMD可以组合来自用户视角的虚拟对象和真实对象，使得“摆动”控制器(使用基准标记来标记)看起来好像用户正在摆动锤子。这可以用于向游戏或增强现实环境提供交互式元件。
在图9d中示出了该处理。在开始之后，计算机视觉标记检测处理102用于搜索基准标记，并且如果存在基准标记，则检测基准标记。如果在104处没有检测到标记，则处理结束(通过再次开始搜索下一个标记)。
如果检测到标记，则在106处检测标记的位置和旋转。由于基准标记的每个面(每个，标记自身)不同，所以计算机视觉软件可以确定距离(距MHMD相机的相对位置)，并且从而确定自由空间中的位置，以及基于呈现给相机的标记的角度来确定旋转。
接下来，可视化引擎(例如，虚拟现实软件或增强现实软件)向穿戴者提供实时数据流(VR应用程序的游戏数据或由MHMD相机捕获的用于增强现实的视频)，当用户基于所观察的基准标记数据方向，定位和旋转时，“虚拟”项目穿插在该数据内。
图6中所示的镜头组件20是镜头组件的一个示例性实施方式；然而，还预想如图10a中所示的允许调整各个镜头位置的更复杂的组件。图10a示出了具有两个镜头组件水平调整片25a和25b的镜头组件20，镜头组件水平调整片25a和25b具有互锁脊，互锁脊在图10b中被示为元件25a1和25b1。两个镜头组件水平调整片25a和25b被安装到镜头组件框架28中，并且如图10c所示，可以与镜头组件框架互锁脊28g互锁，允许水平调整镜头组件水平调整片25a和25b并且牢固安装。还设想，在一些实施方式中，镜头组件框架机制可以由泡沫主体10形成，而不需要单独的镜头组件框架28。
图10a和图10b示出了镜头眼睛片26a和26b螺旋进水平调整片25a和25b中以允许在z轴上进行旋转调整的示例性实施方式。图10c示出了在尖端具有导电材料CM的镜头触针29a和29b的一种实施方式。图10d示出了示例性使用触针29a和29b连同导电材料CM在移动装置屏幕52上创建相应的触点CPa和CPb。图10e示出了触点CP与镜头支轴的关系。
图10f描绘了根据一种实施方式的、确定触点CPa和CPb并且基于位置以软件计算任何变化的处理。基于镜头组件的设计，点CPa和CPb可以是固定的，使得当触针29a和29b触摸移动装置屏幕52时，虚拟现实、增强现实，或者更一般地，VR或虚拟现实驱动器软件可以获得两眼之间的瞳距。如上面所提到的，对于向MHMD的穿戴者正确地呈现虚拟现实或增强现实环境而言，瞳距是有用的。
由于从CPa或CPb到每个相应的镜头21a和21b的中心的距离已知，所以可以从该距离获得IPD。从而，导电材料以高精确度提供触点(例如，在电容式移动装置屏幕上打字)以使得移动装置屏幕52能够基于由此获得的IPD适当地被校准。
在此，如图10f所示，该处理开始于在1001处通过触摸屏来检测触针在移动装置屏幕52上的(x,y)坐标位置。最现代的移动装置中的典型的电容式触摸屏能够同时检测多个触摸，所以对于每个镜头21a、21b，该处理会发生一次，或者对于镜头21a、21b两者，该处理会同时发生。
如果在1002处该位置与最新的已知位置(或开始默认位置)没有变化，则该处理返回开始以等待变化。如果在1002处该位置变化，则在1003处基于相应的镜头21a、21b的中心的已知距离(和角度)以及触针的(x,y)位置来计算新的镜头位置。
最后，在1004处虚拟现实或增强现实软件(或驱动器)重新计算显示在移动计算装置屏幕52上的数据的任何变化。这可以表示显示在移动计算装置屏幕52的图像应当被示出相距较远或较近地靠在一起或者具有两个图像之间的较大“黑色”或“黑暗”间隙，来确保正确呈现的图像集中到穿戴具有更新的(IPD)的MHMD的用户。不这样做会使穿戴者斜视，使穿戴者头疼，使穿戴者感觉头晕，或者另外降低MHMD穿戴者的体验。
在本申请中需要动态检测这些位置的能力，因为没有标准化的硬件(或者IPD)以供利用。在单个屏幕尺寸用于所有软件(例如，Oculus VR公司，Oculus Rift头戴式装置(headset))的情形下，则不管穿戴者如何，IPD可以被预设(当其是RIFT的第一版本时)。在不调整IPD的情况下，穿戴者的焦点会相对于被显示的图像错误地被校准。
在此，在为了穿戴者的舒适而镜头21a和21b能够移动的情形下，确定IPD是向用户提供质量体验的重要部分。由于可以在本MHMD中使用很多不同类型和尺寸的移动装置，所以引入可变的屏幕尺寸仅使事情进一步复杂。
还可以利用用于计算IPD的其他方法，包括包含一组“轮子”或“齿轮”以使得镜头能够被穿戴者动态移动，而被设置在MHMD内，然而同时跟踪这些轮子或齿轮的特定旋转，使得可以根据轮子或齿轮的当前方向来获得IPD。类似地，后置相机(包括内置在移动装置50中与移动计算装置屏幕52朝向相同方向的相机)能够结合适当的软件基于基准标记、视觉标记或插入在任何镜头组件20的面上的其他元件来检测一个或两个镜头21a、21b的位置。
转到图11a，主体10可以刷印有或形成有视觉图案，该视觉图案使得主体能够被识别为基准标记，如元件19a至19e所示。使用印刷的图案是优选的方法；然而，还预想允许计算机视觉检测的其他方法和装置，例如使用贴花，或主体10或者系统的任何部件或者总体上系统的物理形式的3D软件表示(例如，建模)。在下面将参照图11b至11d来描述在主体10上使用图案的示例性方法。
优选地，主体10可以整体地或主要地由耐用泡沫材料形成。该材料提供灵活性以特别是对于较小的头部向内收缩和对于较大的头部而舒展开，如图12所示，并且与典型固体构造材料例如塑料或金属相比会重量轻些。该材料会允许较大范围的头部尺寸的滑动配合，提供一个尺寸配合所有的解决方案。另外，耐用泡沫当其被用户穿戴时还可以通过使得主体10能够适用于用户的面部形状并且分配由系统的重量导致的压力来提供舒适性。此外，材料的密度会允许整体结构和各种部件的稳定性。也就是说，泡沫一次成型主体10能够消减会对具有坚硬结构的某些事物有害的冲击力、扭力和压缩力。事实上，一次成型主体10的质量增加适当的坚硬性。此外，除了为了舒适使用柔软材料例如插入在硬的结构框架与用户的脸部/头部之间的泡沫垫以外，与使用硬的结构框架用于支撑的构造相比，使用泡沫材料会允许简化的结构处理(制造)。泡沫材料可以使用抗菌化学品来配制，这可以提供比其他材料更好的卫生。使用密封式泡沫或具有(例如，非渗透的)表皮的任何泡沫使得容易清洗，并且从而相比于其他材料提供另外的卫生好处。
使用泡沫材料来构造主体(和/或设备的其他部分)可以使得能够省略或替换上述一个或更多个部件，其中，泡沫材料本身提供所省略的部件的功能。用另一种方式来说，泡沫结构可以提供上面关于一个或更多个部件所描述的功能，并且因此可以省略作为设备的单独片的部件。用又一种方式来说，可以通过例如主体的泡沫材料构造来实现部件和/或其功能，从而使得对于这些功能而言不必要使用单独的且不同的部件。
例如，使用泡沫材料使得能够省略或替换图4b中所描述的(单独的)外部框架19。也就是说，作为主体10的一部分的泡沫材料被构造成利用或不利用内部框架来固定和定位移动计算装置50，如图4b中所述。
作为另一示例，使用泡沫材料使得能够省略或替换如图4c中所描述的内部框架51的(单独的)部件51a、51b和51c。换言之，作为主体10的一部分的泡沫材料可以被构造成固定和定位移动计算装置50，如图4c中所述。
作为又一示例，使用泡沫材料使得能够省略或替换如图10c中所描述的镜头框架28的(单独的)部件。换言之，泡沫材料(作为主体10的一部分)可以以如下方式被构造，该方式提供图10c中所描述的部件28和28g的功能作为主体10的特征，即，提供等同的功能能力以使得能够水平调整镜头组件水平调整片25a和25b并且牢固安装。
主体10可以具有一次成型主体构造，即，主体可以是单片泡沫材料
注意，还可以如所期望地使用其他材料如橡胶、塑料或材料的组合以及结构如包裹有用织物网格覆盖的不那么稠密的泡沫的内部框架。
示例性使用方法
用户70可以在移动计算装置50上运行(执行)系统兼容的应用程序。在一些实施方式中，一旦加载该应用程序并且在该应用程序所需要的任何设置步骤之后，用户可以将移动计算装置50插入主体10的槽18中，或者插入到移动计算装置框架19中并且然后插入到主体的槽18中，或者以其他方式将移动计算装置合并到该系统中。然后，用户可以通过将主体10定位在他们的眼前将该系统贴附至他的/她的头部，很像戴了一副眼罩或眼镜。然后，用户可以将绑带40定位在他们的头部周围，使得主体10被固定至用户的头部。现在用户可以通过镜头组件20看见移动计算装置50(或更具体地，其屏幕)，其中，镜头组件可以使得每只眼睛能够仅看见移动计算装置屏幕52的分离的(相应的)部分，这允许3D或立体观看体验。可替代地，用户可以戴上主体，然后插入或附接移动计算装置。
取决于应用程序，用户可以使用远程控制器30来经由控制器运动和/或按钮按压与应用程序进行交互。远程控制器30可以将信息发送至移动计算装置50，这可以向(系统兼容的)应用程序显示(或传送)信息，其中，该信息能够可编程地用于与该应用程序进行交互。预想的应用程序的类型包括增强现实、虚拟现实和3D媒体类型应用程序；然而，对于其他类型的应用程序使用该系统是预想的和期望的，并且依赖于该应用程序。
例如，在虚拟现实应用程序的示例性情况下，用户可以(虚拟地)被放置在虚拟环境中，在虚拟环境中该应用程序可以将虚拟环境的立体图像显示在移动计算装置屏幕52上。在移动计算装置包括运动传感器的情况下，装置的移动可以在虚拟世界中被理解为控制虚拟相机模仿或跟踪用户头部的运动。这可以使得用户能够看到虚拟世界并且环顾，就像用户实际上在那一样。
在计算机视觉应用程序的情况下，装置相机54可以用于识别基准标记。例如，在该装置上运行的应用程序可以利用计算机视觉来“看见”(或识别)相机视频内容中的所观看的项目的基准标记或其上的基准标记。一旦检测到基准标记，则可以在立体视频的顶部(或者覆盖立体视频)显示虚拟对象，来实现相对于用户以尺度、旋转和位置在真实世界中呈现虚拟对象的效果。然后，用户可以利用远程控制器30或通过移动与该对象进行交互。
用户可以给远程控制器30装配基准标记60以使得能够在相机视场(FOV)中检测远程控制器。图9b示出了虚拟对象VR4(在这种情况下，锤子)到远程控制器30的示例性附接，其中虚拟对象出现在渲染的3D场景中(但实际上不存在于实际世界中)。
主体10可以被用作或者被配置有基准标记。图11a示出了主体10的侧面被设计有或设置有不同的纹理19a至19e的实施方式，纹理19a至19e可以表现为或用作使得主体能够从多个角度被检测到的立体标记。如图11b中所示，当用户经由相应的视野V1和V2，例如从能检测纹理的单独的装置观看MHMD的实例时，主体纹理可以用于将虚拟对象放置在虚拟空间或增强空间中的主要MHMD(实例)上或附近，如图11c所示，通过相应的视野VR1和VR2。更具体地，虚拟恐龙(VR1)面具和虚拟兔子(VR2)面具通过一个MHMD中的或者放置在其他MHMD上的移动计算装置50内的处理器来生成作为假定对象。跟踪相应主体10的外表面的能力使得每个MHMD能够以相应的人移动他们的头的相同的方式来移动相应的面具。在图11d的流程图中所总结的一种方法中，在步骤102中计算机试图视觉上检测标记。如果在步骤104中检测到标记，则在步骤106中确定其位置和旋转。最后，在步骤108中使用可视化引擎来显示现实虚拟项目。
在一些实施方式中，可以将玩具或其他物理对象用作标记。图14a示出了用户正在看着物理对象80，在该情况下，玩偶之家。在一个示例性实施方式中，在该应用程序上运行的计算机视觉算法可以利用物理对象80的形状被重新编程，并且然后虚拟对象VR5至VR8可以被定位并且与对象的3D表示进行交互，如图14b中所示。这些虚拟对象VR5至VR8可以被精确地放置到装置视频内容中，合并已知为增强现实的虚拟空间和物理空间，如图14b中所示。然后，用户可以使用系统的各种特征来与增强现实体验进行交互。并且，假定泡沫材料的柔软属性以及其耐用性和保护移动计算装置的能力，头戴式装置(headset)非常适合于在播放环境连同其他玩具项目中，甚至会意外地与眼罩碰撞的这些项目中使用。对于较活跃的用户而言，相比于现有MHMD眼罩，这是明显的优势，因为坚硬的塑料壳体会打破用户的头部或者不给用户的头部提供足够的缓冲。
图14c是根据一种实施方式的、用于检测物理对象并且放置虚拟对象的示例性方法300的流程图。如图14c所示，一旦该方法开始，则在步骤302中经由计算机视觉(通过在移动计算系统上运行的应用程序)来检测已知对象，在步骤303中如果检测到(基准)标记，则该方法可以在步骤304中确定标记的位置和旋转(方向)，并且在步骤305中，可以通过例如应用程序的可视化引擎来显示或示出相应的虚拟项目。
在应用程序上或在应用程序中运行的计算机视觉算法可以利用点云或自然特征检测来确定对象在物理世界中的位置、定位和/或尺寸，并且用户可以相对于这些对象来移动或定位他们自己。
图15a至图15c涉及使用点云。更具体地，图15a是根据一种实施方式的、示出了使用点云来确定用户视角和物理环境的规模的透视图。图15a示出了由移动计算装置相机捕获的示例性点云数据P以及所得到的或相应的3D空间。如果点云数据P与先前的点云数据匹配，则应用程序可以显示预定的虚拟内容。
图15b是根据一种实施方式的、示出了基于点云数据将虚拟环境放置到物理环境的透视图。如可以看到的，图15b示出了安装在真实世界对象的顶部(或者覆盖在真实世界对象上)的虚拟世界或环境VR9。这可以使得用户能够围绕虚拟世界中的空间移动，在虚拟世界中通过避免虚拟世界中的对象，用户还避免物理世界中的对象。在一些实施方式中，系统可以允许基于点云数据或自然特征检测来动态生成虚拟内容。例如，应用程序可以包括动态场景生成算法，该动态场景生成算法使用点云数据或自然特征检测算法来确定物理空间并且使用所计算的空间来放置叠加在物理世界上的虚拟对象。在图15c中概述了用于这样做的一个示例性处理。
图15c是根据一种实施方式的、用于使用点云数据来现实虚拟环境的方法的流程图。如图所示，在一种实施方式中，在步骤401中，可以通过计算机视觉来检测点云数据。在步骤402中，如果点云被识别，即，是已知点云，则如在步骤403中所示，可以基于点云位置和旋转(或方向)来确定虚拟空间，并且如在步骤404中所示，可视化引擎(例如，被包括在应用程序中)可以相应地显示虚拟项目。
另一方面，如果点云不是已知的(在步骤402中)，则如在步骤405中所示，如果未实现或启动动态对象创建，则该方法可以返回至开始，如图所示。可替代地，如果实现或启动动态对象创建，则在步骤406中可以确定相应的物理对象，并且如在步骤407中所示，可以动态地创建与真实(物理)对象匹配的虚拟对象。
无线电信号可以用于在MHMDs之间相对或绝对定位，图16a至图16c涉及使用信号处理服务器，该信号处理服务器可以用于实现该功能。图16a是示出了移动计算装置与信号处理服务器110之间的交互的透视图，以及图16b是示出了移动计算装置与信号处理服务器110之间的交互的顶视图。如图16a和图16b中所示使用信号处理服务器110可以允许多个用户的位置跟踪,在图中被标记为POS0、POS1和POS3。移动计算装置可以将方向数据添加至位置数据以获得用户或多个用户在虚拟空间(VS)和真实世界空间中的精确的定位、方向和移动。如果信号处理服务器110的定位具有3D空间中的已知位置，则可以确定用户的位置，并且可以相对于用户精确地方式虚拟世界或虚拟对象。如果信号处理服务器的位置未知，则可以相对于信号处理服务器和其他用户已知(或确定)用户的位置，但是很可能不在真实世界空间中。在一些实施方式中，移动计算装置可以操作为信号处理服务器，或者多个装置可以用于确定相对或绝对定位。可以在允许虚拟空间的移动、交互和操作在一起的多媒体播放器体验中共享多个用户和信号处理服务器110的位置。设想的是，还可以在能够通过网络共享环境特征定位的定位数据和/或用户位置和方向数据的多个用户场景中使用由该系统使用的位置数据的任何用途。通过使用另外的传感器和系统，该结果提供能够在各个用户之间共享的更健壮的全球空间意识。
图16c是用于在移动计算装置与信号处理服务器之间进行交互以确定相对位置和方向的方法的流程图450。如图16c所示，在一种实施方式中，在步骤451中，可以由信息处理器接收装置信号。在步骤452中，可以在例如x、y、z空间/坐标中计算位置，并且在步骤453中，可以将该位置发送至装置，如在步骤454中所示，这可以确定方向，并且如在步骤455中所示，可以将该方向发送至服务器。另外，在在步骤454中确定方向之后，如在步骤456中所示，装置可以向服务器请求一个或更多个其他装置的位置和方向。
在观看3D媒体的使用情况下，用户可以加载媒体内容或者以并排格式(例如，以立体格式)显示媒体的应用程序。然后用户可以通过镜头组件20观看媒体，并且能够可选地使用耳机80，从而创建3D媒体体验。
另外，设想不落入上述种类中之一的更多的体验。使用在本文中未提到的移动计算装置50的特征以及在未来的移动计算装置中可获得的很多特征可以使得开发者能够为系统创建上面未列出的应用和体验。
注意，图7a中所示的远程控制器30不过是一种实施方式，并且设想远程控制器的能够包括和利用另外的按钮和触发器以及另外的重新附接方法的大量其他配置，如图7b和图8b所示。注意，例如，然而在图1、图2和图3a中，远程控制器被附接至MHMD或者远程控制器可以被握在用户手中。
图13a和图13b示出了集成有电子部件的主体的替选示例。在该示例中，所示出的部件是心率监视器91a和91b、EEG传感器90a、90b和90c、立体声扬声器92a和92b以及具有微控制器96和配线99的电路板。如所期望地，移动计算装置50可以用于经由装置数据输入、音频端口或无线通信与各种部件接口连接。电子部件可以接收来自被集成到主体10中的电池(未示出)的电力，或者通过使用来自移动计算装置10的电力来接收电力。
作为替选，图13a示出了移动计算装置50被插入到主体10的侧面上的槽18中的替选。将移动计算装置50插入主体中或附接至主体的其他方式可以包括主体的单独构造片，这些单独构造片允许移动计算装置具有广泛的尺寸并且形成被插入和固定至主体中的要素。并且如先前所描述的，图4b和图4c示出了使用框架19和51来固定移动计算装置50用于插入至主体10的槽18中。
图17A和图17B从前面和从后面示出了移动头戴式显示器(MHMD)眼罩的另一示例。如上所述，眼罩500包括柔软主体502，该柔软主体502在其正面具有一般矩形棱柱形状并且在其后面具有凹的触面边缘504。一对可调整的镜头组件506a、506b—每个具有镜头507—被安装在眼罩500的中空内部腔体508内。延长的垂直口袋510在主体502中向上打开以允许将移动计算装置(未示出)引入和存留到腔508中。口袋被示为在除了一个侧面的所有侧面上封闭，但是可以从底部、从后面、从脸部、从侧面或者其他位置被打开。设想同时用于将智能电话插入和牢固保持在口袋中的各种开口。如将要描述的，移动计算装置的显示屏朝向后面，在镜头组件506a、506b的正前方。一个或更多个远程控制器512能够可移除地被固定至主体502以结合移动计算装置来使用。下面将说明关于这些远程控制器512的优点的另外的细节。
如上面所提到的，移动通信装置的类型可以随着垂直口袋510的尺寸而变化。例如，口袋510可以容纳现代智能电话或者可以较大以容纳平板电脑。在下文中术语“智能电话”将用于替代“移动计算装置”。
如先前所描述的，眼罩500优选地使用扣留绑带被保持在人的头上。例如，如在图18A和图18B中看到的，后绑带514围绕穿戴者的头部的后侧延伸。还可以设置头顶绑带516以有助于防止眼罩500滑下用户的脸部。绑带514、516中的每一个被固定至紧密地安装在主体502的侧面和顶部上的通道内的锁环或者加固插入件517，并且优选地对于不同尺寸的头部是可调整的。图19示出了与主体502分解的上锁环517和两个侧锁环517，每个锁环可以通过粘合剂或简单的干涉配合被固定至主体。锁环517由比主体502更坚硬的材料构成以抵挡施加于此的较大的张力。
图18A示出了人在操作的第一模式下穿戴MHMD眼罩500，其中，远程控制器512对接在主体502的侧面上。在这种模式下，用户在观看显示在智能电话上的内容的同时仍然可以操作远程控制器512的外表面上的控制按钮。
在操作的第二模式下，在图18B中看到，用户移除了远程控制器512中的一个控件并且将其握在他的或她的手中。如上面已经说明的和下面将要进一步描述的，远程控制器512中的一个或两个能够以这种方式“被脱离”并且用于各种环境中。
返回参考图17A和图17B的透视图以及图19的分解图，远程控制器512被使用对接夹子520期望地附接至主体502的侧壁518。在图19中，两个远程控制器512连同对接夹子520被示为分解至主体502的任一侧。每个对接夹子520在外部夹子部分524与内部锚部分526之间具有中央颈部分522，外部夹子部分524和内部锚部分526均相对于颈部分被延长。
由于主体502的材料的柔软度和易曲折，每个对接夹子520的内部锚部分526可以通过形成在侧壁518中的垂直槽528被推动，直到锚部分经过槽并且在主体502的内部腔体508内。也就是说，窄的颈部分522具有基本上与侧壁518的厚度相同的水平长度，使得夹子520相对于主体502稳固地被保持。这在图21B的水平剖视图中最佳地被看到。虽然没有详细示出，但是外部夹子部分524包括附接结构525，该附接结构525与设置在远程控制器512的底面上的相应的附接结构527紧密配合(还参见图26B)。该配合附接结构允许远程控制器512容易对接和脱离。例如，夹子520上的附接结构525可以是T形，以滑入槽527中并且由槽527捕获，槽527包括大的进入开口和较小的存留区。以这种方式，控制器512简单地滑上和滑离眼罩500的侧面，并且通过摩擦力保持。
对接夹子520可以完全是另一种形式的夹子或者可以使用其他附接结构。例如，可以使用粘合垫、锁定机制、门闩、锁环、磁铁以及其他类似的附接结构替代对接夹子520使用对接夹子520仅是优选的选项。更进一步，可以在主体的一个或者两个侧壁518中形成被定形成如远程控制器512的背面的凹坑，以紧密地容纳远程控制器并且减少扩展到柔软主体外部的向外轮廓。该后者解决方案有助于减少远程控制器512相对于主体的移动，从而减少与头部运动分离的概率。
图17B示出了主体502的一般平坦垂直的前壁530，该前壁530在其右侧具有窗口532(方向左和右由眼罩500的穿戴者感知)。如所提到的，智能电话可以被插入到垂直口袋510中，使得其显示屏在眼罩500的内部可见。很多这样的装置具有面向后方的相机镜头，并且从而窗口532提供用于这些镜头的开口。因此，眼罩500的穿戴者可以通过智能电话发起实时视频以在内部显示器上被看到，例如与增强现实(AR)程序一起使用。
图20A至图20L是MHMD眼罩500的柔软主体502的各种正交视图和剖视图。主体502具有形状并且由柔软材料构成，以相对于现有MHMD眼罩产生大量显著的优点。首先，主体502主要由柔软泡沫构成，柔软泡沫将弯曲以适应脸部的不同形状和尺寸，使得其较容易地普遍适应，并且在处理中更舒适。主体502的柔软度符合“可亲近的”美学，这对于诱导人首先将这样的HMD放在他们的脸上很重要。实际上，柔软泡沫允许整个主体502被缩小成很小的轮廓。在诸如可以借出或租出眼罩的公共商场和其他地方的环境中使用这些眼罩500表示它们的人体工学质量被放大。也就是说，如果普通大众感觉眼罩舒适并且容易四处移动，则他们较可能回访并且与其他人共享他们的体验。此外，通过将一个人的智能电话插入到垂直存留口袋510中，垂直存留口袋510由主体502的柔软垫状材料包围，例如，如果眼罩坠落，这提供显著的减震保护。
在这一点上，柔软主体502提供舒适的“脸部感觉”，使得其能够更容忍穿戴眼罩500较长时间段，并且使得整个主体502能够符合穿戴者的脸部。此外，优选的泡沫材料使得主体502尤其重量轻，并且其他部件如镜头组件506和远程控制器512的重量下降，使得眼罩500易于穿戴长时间段。优选地，眼罩500连同头部绑带和镜头(但没有远程控制器512)具有大约150至230gf的最大重量，然而某些泡沫配制可以进一步减少重量。
柔软主体502的材料优选地是柔软且易曲折的泡沫，更优选地密封式泡沫或所谓的“完整表皮”泡沫。泡沫材料的配制可以变化，并且包括乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)、聚氨酯(PU)和HE泡沫。可以单独或者以各种组合利用这些中的每一个。然而，应当理解，可以使用能够被模制成主体502的形状的任何材料，并且虽然泡沫是优选的，但是其不是排外的选项。主要偏好是将材料模制成形状的能力，使得当其模制时是完整的，材料柔软，不可渗透且可压缩。另外，材料会摸起来柔软，并且由于整个主体502由该材料形成，所以整个主体502摸起来柔软。该材料可以具有相对高的拉伸强度以抵抗穿戴和撕扯。一些现有的头戴式眼罩利用耦接在一起的不同片的易碎的注射模制塑料，并且因此，趋于在接缝和接合点处破裂。
在优选实施方式中，整个主体502由单个同质的整体泡沫构件形成，单个同质的整体泡沫构件可以被注射模制，倾注模制或冷成型模制。具有单个整体泡沫构件的优点包括低制造成本—因为仅存在单个模具并且不存在所要求的部件装配，以及结构完整性—因为在多个不同部分之间的接合点或接缝处存在较少的破裂机会。模制泡沫制造技术适应复杂的内部形状(例如，用于镜头组件的槽、鼻梁)，并且通过被模制到眼罩中或者设置定形的凹部等，允许包括辅助部分如绑带锚。模制允许内壁提供吸引人的“脸部触觉”以及任何期望的纹理(以有助于尽可能舒适地紧夹脸部)。使用泡沫“一次成型”还允许在不影响主体502的机械功能的情况下容易产生不同的外部形状，从而允许眼罩的定制物理设计，这些定制物理设计具有容易制造的不同的外观和触觉。最终，可以容易地将多种颜色和设计合并到泡沫中，包括在主体502的一般平坦的外部表面中的任意表面上进行印商标或打广告。
可替代地，主体502可以由被模制的柔软泡沫覆盖的所谓的内部结构“骨架”形成。在该实施方式中，主体502的内部部分或骨架首先用较高密度的泡沫或其他塑料被模制，并且然后通过将较柔软的泡沫模制在骨架周围来形成主体502的各种内部轮廓和外部轮廓。虽然基本上存在该类型的主体502的两个部件，但是由于它们吗被模制成一片，所以它们还被称作整体的泡沫构件。换言之，一旦被模制，则不需要将片附接在一起来形成主体502。更进一步，上面提到的内部框架50、51或其他内部部件可以通过与较柔软泡沫相比较少可压缩的材料插入件来形成。例如，插入件或框架可以与柔软泡沫主体组合以限定存留口袋510或镜头组件506在其中滑动的通道。
此外，使用密封式或其他防水泡沫提升卫生，并且允许主体502容易地被清洗。也就是说，辅助部件如镜头组件506和远程控制器512可以被移除，以及防水材料主体502可以被擦拭干净或者甚至被沉浸在水中来清洗。至少比非封闭式泡沫更防水的泡沫类型包括封闭式泡沫和完整表皮泡沫。后者包括在对模制表面进行模制处理期间形成的外部基本上非渗透的表皮。已经使用的其他材料不能够容易地被拆开或者往往吸收污染物，然而密封式泡沫提供对这样的污染物的外部屏障。在又一实施方式中，该材料可以是去籽的或者覆盖有抗菌化学制品以杀死细菌。
参照图20A至图20E，更详细地示出了主体502的各种轮廓。如所提到的，主体502的前面部分具有一般矩形或盒子形状，而后面部分具有适合于用户的脸部的轮廓化边缘504。侧壁518通常会垂直于正面530，或者它们会沿向后方向稍微向内锥形化。侧壁518终止于一对太阳穴接触构件534，太阳穴接触构件534的后边缘形成轮廓化边缘504的一部分。边缘504还包括用于接触用户的前额的上边缘536、接触用户的脸颊的下边缘538以及鼻梁540。轮廓化边缘504类似于水下水肺面罩上的相同特征，并且接触和符合穿戴者的脸部会防止光线从后面进入内部腔体508。如上面参照图12所提到的，太阳穴接触构件534借助于柔软泡沫材料内外折曲以适应于各种尺寸的头部。背面绑带514(图17B)优选地附接至凹嵌在侧壁518外部上的锚梢542，锚梢542正好在太阳穴接触构件534前面。以这种方式，绑带514可以容易地向内拉侧壁以与较小的头部接触。形状和材料的组合很好地符合非常广泛的面部尺寸以及相对大的内部腔体508，并且折曲的能力适应于佩戴眼镜的人。可替选地，内壁上的凹痕可以被模制以给眼镜架提供缓解。泡沫材料消减移动和振动，并且倾向于提供牢固的“锚定”效果以使眼罩500在头部移动期间保持在适当的位置。
现在参照图20E和图20F，将描述垂直口袋510内的有利的存留和定位特征。图20E中所示的有角度的线20F-20F穿过口袋510延伸向前看，使得在图20F中示出了前壁530的内部上的特征。具体地，主体502的柔软泡沫被模制以当智能电话被插入到口袋510中以引起自动或被动对智能电话进行找平和居中，而不管尺寸如何。然而如所提到的，口袋510的宽度会随着针对其设计眼罩500的移动计算装置的类型和尺寸而变化，以使眼罩的整体尺寸减小，口袋通常为了保持和存留智能电话。在2015年智能电话的平均屏幕尺寸为大约5英寸(12.7cm)，意味着电话的整体长度正好在5英寸以下。例如，iPhone 6具有4.7英寸(11.9cm)的屏幕尺寸，而iPhone 6Plus具有5.5英寸(14.0cm)的屏幕尺寸，并且趋势是支持甚至较大的电话。虽然如上面所提到的，设想容纳较大的智能电话或者甚至平板的较大眼罩，但是垂直口袋510的示例性宽度为大约5.7英寸(14.5cm)。泡沫材料的另一优点是口袋510能够伸展以容纳比对于其最初设计电话的口袋稍微较大的电话。
前壁530的背面通常平坦且垂直，但是包括一对相对大的倾斜突起544，突起544从前壁530向后突出至口袋510。这些突起544朝向口袋510的顶部被定位，并且在它们的外部范围上最大，以接触并且向内推压智能电话的两端。也就是说，如果装置偏离中心地被插入，则突起544往往使该装置居中。此外，多个较小的摩擦脚座或粗结546也从前壁530向后突出至口袋510。如在图20F中看到的，这些粗结546通常以两行平均分布在槽的顶部和底部，以对智能电话施加对称的压缩力，并且通过主体502沿与前后水平轴垂直的方向保持智能电话。
智能电话插入口袋510中，在前壁530的背面与内部隔墙548的前面之间，内部隔墙548平行于前壁延伸并且在图20B和图20K中能最佳看到。隔墙548不是厚板，而是包括由中央隔板552分离的两个相同的相对大的孔洞550，通过孔洞550，镜头组件506的镜头507使智能电话的显示屏可视化。隔墙548提供沿垂直平面定向的外围框架，朝向外围框架邻接智能电话的前面边缘或遮光板。粗结546与隔墙548之间的水平距离在尺寸上期望地比期望被插入其中的智能电话的最小厚度较小，使得当插入装置时可以在一定程度上压缩泡沫粗结546和隔墙542。当然，比粗结546较大的倾斜突起544甚至更多地朝向智能电话的背面被压缩。压缩智能电话的两面上的泡沫表面将智能电话牢固存留在垂直口袋510内。
作为将智能电话存留在口袋510内的另外的预防措施，如在图20L中看到的，在槽的顶端处形成了一对向内的壁架554。这些壁架554甚至在一定程度上重叠以防止当颠倒地保持HMD时电话掉落。
图20G示出了对向内延伸至口袋510的突起556进行找平和居中的替选布置。除了在前壁530上，突出556从每个侧壁518延伸。由于这些突起556需要侧壁支持，所以两个小的槽558提供到被放置在口袋510内的智能电话572的末端的通道用于连接音频耳机、电源线等。如在图20H中看到的，插入智能电话572压缩侧面突起556，反过来侧面突起556对智能电话施加近似相等的向内的力，使得智能电话在口袋510中横向居中。虽然未示出，但是可以在槽的底部设置类似的突起或脚座用于水平找平。还提供了图20F中所示的摩擦脚座或粗结546以在主体510中将电话保持垂直。
图20E示出了主体502的上壁560，而图20I示出了下壁562。在上壁560和下壁562两者中形成了镜头调整槽564a、564b。更具体地，形成了一对垂直对准的左侧镜头调整槽564a，一个左侧镜头调整槽564a在上壁560中而一个左侧镜头调整槽564a在下壁中，并且形成了一对垂直对准的右侧镜头调整槽564b，一个右侧镜头调整槽564b在上壁560中而一个右侧镜头调整槽564b在下壁中。如下面将描述的，这些槽564容纳和允许横向调整镜头组件506a、506b。上壁560和下壁562两者每个包括一对通风孔566，通风孔566位于槽564与脸部啮合的边缘504之间，以有助于减少眼罩500内的镜头507的湿度和雾化。图20I还示出了形成在中央且在垂直存留口袋510正下方的窄的孔洞568。该孔洞568使得用户能够容易地从下面将智能电话推出存留口袋510。
图20J再次示出了主体502的侧壁518，该侧壁518具有用于容纳对接夹子520以保持远程控制器512的垂直槽528。另外，在对口袋510打开的两个侧壁518中设置了相对大的垂直槽570。垂直槽570提供到口袋510内的智能电话的末端的通道用于连接音频耳机、电源线等。
图21A是MHMD眼罩500的侧视图，以及图21B是通过眼罩示出了被定位在垂直存留口袋510内的智能电话572的水平剖视图。图21B还示出了两个远程控制器512当它们被对接时的相对位置。再一次，有些工字型的对接夹子520被保留在侧壁518中的槽528(图20J)内，并且以容易拆卸的方式固定远程控制器512。期望地，从侧壁518向外延伸的、在槽528正前方的小脚座574接触每个远程控制器512的后面上的开关576(图26B)以表示何时正确对接控制器。以这种方式，每当控制器512被对接至眼罩500的侧面时，对控制器512的精确位置进行校准。下面将关于图26至图27提供整个MHMD眼罩500连同控制器512的能力的更全面的说明。
图21B最佳地示出了眼罩500内的镜头组件506a、506b的位置，以及图22A和图22B是镜头组件的前透视图和后透视图，与上面关于图10a至图10c所描述的镜头组件20相比，左镜头组件506a和右镜头组件506b完全分离，并且不共享共同的框架。在这些视图中将镜头组件506a、506b中的每一个示为不具有实际的镜头507，以提供眼罩500内的各种部件的较大的能见度。在优选实施方式中，镜头稍微放大视场，并且镜头的焦点可以通过旋转圆形遮光板580内的镜头来调整。遮光板580从向外矩形框架582突出至后面，向外矩形框架582具有在指垫586中终止的上和下标杆584。
如在图17A中看到的，镜头组件506a、506b位于眼罩的主体502内，使得矩形框架582垂直地被定向并且正好位于智能电话存留口袋510前面。图20K示出了由主体502形成的内部通道590，内部通道590包括小的导墙592，导墙592紧密地围绕矩形框架582。通道590的横向宽度大于矩形框架582的宽度，使得可以并排移动镜头组件506a、506b。上标杆和下标杆584有些像叶片，以在上面关于图20E和图20I所描述的上镜头调整槽564a和下镜头调整槽564b内紧密配合。调整槽564a、564b的横向宽度还大于标杆584的宽度。如上面参考图20B所描述的，镜头可以通过大致达到智能电话屏幕的中央隔板552而被相互划分开。
图23是对以阴影示出的主体502向下看的视图，并且示出了独立的镜头组件506a、506b的并排可调整性。穿戴者仅需要紧握上指垫和下指垫586来横向滑动镜头组件。以这种方式调整镜头组件506a、506b的能力使得用户能够以最佳方式将它们隔开，使得穿戴者眼睛的光轴与镜头的光轴对准。以这种方式容易调整瞳距(IPD)使得不同的用户能够舒适地迅速成功地穿戴眼罩而不需要冗长的校准过程。
如上面所描述的，眼罩500提供用于检测头戴式装置内的各个镜头水平位置和垂直位置并且将其传送至智能电话572的系统。这确立瞳距(IPD)。用于自动确定瞳距的一种方法是利用移动装置屏幕连同被附接至每个镜头组件506的触针594的电容性触摸特征。图22A和图22B还示出了从镜头组件506向前突出的加长型触针594。触针594优选地以圆的或子弹形状的柔软尖端596终止，尖端596被设计成接触智能电话572的显示屏。如在图21B和图23中看到的，以及在优选实施方式中，触针594的长度使得尖端596与智能电话572接触。图23还示出了触针594到每个镜头组件506的相对横向位置，并且如在图22B中看到的，触针位于框架582的底部，以基本上隐藏于穿戴者的视线—通常与穿戴者的鼻子对准。柔软尖端596是柔软聚合物或合成橡胶，而在另一实施方式中，尖端覆盖有导电涂料，或者可以使用导电泡沫或者向移动装置提供电容性响应的任何其他材料。与眼罩500一起提供的定位软件可以被合并到智能电话572中，使得当触针尖端596接触智能电话572的屏幕并且穿戴者用信号表示到达正确的镜头位置时，传送镜头组件506内的镜头的光轴相对于智能电话的精确位置。可替代地，触针尖端596可以恒定地与智能电话572的屏幕接触，使得智能电话恒定地知道镜头组件506的位置。如上面关于图10f所讨论的，该位置可以用于获得瞳距(以及实际上，镜头相对于屏幕的位置)。
电容式触摸屏如智能电话上的电容式触摸屏具有可变的灵敏度，并且在某些方面来自单调的且非导电的对象的简单的触摸可以触发响应。如果触针材料导电属性允许触发触摸响应，则不需要导电路径。然而，这可以产生电荷在材料中积聚的问题，并且会被智能电话电容式屏幕的不同的灵敏度阻碍。然而，这被认为是在不需要导电路径的情况下传送触摸输入的可行方法。更普遍地，来自用户指尖的电流如直流或交流是必要的，或者至少使用在其尖端具有磁铁或某种形式的亚铁材料的触针。本申请设想集成在MHMD眼罩内的铁笔，该触针发送触摸并且不管方式如何发起对电容式触摸屏的触摸响应。从而，术语“触摸输入”包括所有这样的配置。
图22A和图22B示出了设置在上指垫586的中心的按钮598。按钮598能够以若干不同的方式被配置。在一种实施方式中，触针尖端596被定位以稍微远离智能电话572的屏幕，并且按钮598发起相对智能电话屏幕推动触针尖端的机械联动。在图24和图25中示出了该系统的两种不同的替选。可替代地，按钮598可以通过到尖端596的电路恒定地与屏幕接触，使得可以基于电流的变化来检测与触针594的电容性接触、与屏幕的电容性接触。也就是说，尖端596保持与智能电话屏幕接触，但是不发送来自用户的手指的电流，直到按压按钮586为止。在另一实施方式中，当用户仅触摸镜头组件按钮598时，由此对于尖端596和屏幕通过按钮和电容式触针594来生成电容性变化，记录装置触摸输入。在所描述的系统中，使用由两个触针594提供的两个触摸输入，但是设想可以通过添加另外的触针和相应的按钮来实现四个或更多个触摸输入。
图24A至图24E示出了用于本文中所描述的MHMD眼罩中的任意MHMD眼罩的具有可移动触针尖端602的第一替选的镜头组件600。如前面，遮光板604安装在框架606内，被规定尺寸以在本文中所描述的眼罩的主体内横向滑动。又如上面所描述的，一对上指垫和下指垫608使得用户能够在主体内将镜头组件600横向移位。上指垫608安装在枢转杆610的末端，枢转杆610靠近其旋转点(未示出)具有成角度的凸轮表面612。凸轮表面612接触并且作用于轴616的箭头状近端614，轴616被定位成在触针管618内轴向滑动。被定位在触针管618内部的压缩弹簧620沿近端方向朝向凸轮表面612偏斜。关于这一点，除了窄的孔洞以外，触针管618的远端封闭，穿过孔洞延伸轴616的减小的直径部分被延续。除了触针管616以外，触针尖端602附接至轴616的远端。如在图24C和图24E中看到的，当穿戴者按压指垫608时，成角度的凸轮表面612从远侧推动箭头状轴端614，这相对于智能电话屏幕将触针尖端602移位。由于在触针尖端602与指垫608之间延伸的导电路径，这将触摸记录至智能电话屏幕。应当理解，可移动的指垫608(或者致动器)可以在相应的镜头组件600的顶部或底部。
图25A至图25E示出了用于本文中所描述的MHMD眼罩中的具有可移动的铁笔尖端632的又一替选的镜头组件630。如在图25B中看到的，触针尖端632停留在轴634的远端，轴634被定位成在触针管636内轴向滑动。枢转附接在轴634的近端处的联动臂638也枢转附接至杆臂640。杆臂640被安装以在框架642内枢转，并且在与枢转点(未示出)相对的末端上具有指垫644中之一。如在图25A和图25B中看到的，优选地包括弹簧或其他类型的返回机制(未示出)以保持杆臂640的平衡位置。如在图25C和图25E中看到的，当穿戴者按压指垫644时，杆臂640将升高其连接的联动臂638的末端，从而从远侧推动轴634和触针尖端632与智能电话屏幕接触。再一次，从触针尖端632到指垫644的导电路径将该移动转化成对电容式智能电话屏幕的触摸。
图24和图25示出了触针距每个镜头组件的内部和顶部边缘的位置，如图22B中，与在底部相反。在此，触针基本上隐藏于穿戴者的视线—通常在他们的边缘视觉外部。
触摸智能电话屏幕的意义可以是定位镜头组件600，从而设置IPD距离。可替代地，触摸智能电话屏幕的能力可以被用作按钮、开关或提示以相对于在智能电话中运行的软件作出决策。例如，穿戴者第一次戴上眼罩，智能电话可以发起IPD校准，其中，穿戴者将镜头组件600定位至他的或她的规格并且发起触针触摸。随后，智能电话软件会要求输入，这些输入可以通过触针处理被转化。例如，可以向穿戴者呈现大量是或否选项，其中，一次触摸表示是而两次触摸表示否(或者右侧触摸表示是而左侧触摸表示否)。当然，存在大量其他这样通信的可能性。此外，如上面所提到的，可以为眼罩设置多于一对触摸触针，这会允许一个专用对(这可以或者不会与插入的智能电话的屏幕恒定接触)用于IPD校准以及其他一对或更多对用于通信决策。实际上，与在和计算机交互方面双按钮鼠标很优于单按钮鼠标一样，使用两个或更多个输入更大地增强了用户体验。
图26A和图26B分别是与MHMD眼罩500一起使用的示例性远程控制器512的前透视图和后透视图，而图27A和图27B示出了其中的示例性电路板700。如上面已经说明的，示例性MHMD眼罩500期望地包括可拆卸地固定至主体502的外表面的一个或更多个控制器512。远程控制器512包括内部运动传感器(未示出)和控制按钮702以及被配置成通信上耦接至智能电话572的微处理器(未示出)。应当理解，“控制按钮”指代用户可操纵的任意类型的装置如按钮、滑动条、触发器、旋转环或轮以及操作杆，无论物理的还是虚拟的(即，触摸屏)。此外，可以在远程控制器512的前端设置相机镜头704。
如上面所描述的，虽然可以如所期望地使用其他数量的运动相关轴，但是远程控制器512可以包括一个或更多个9轴运动检测芯片(芯片组)。远程控制器512可以以指定频率例如每秒一次或更多次或者当运动状态变化例如指定量时将其当前运动状态(其可以包括方向)传送至智能电话572。
将控制器572附接和拆卸以及定位对接至主体502的能力使得用户能够容易地保持跟踪控制器。当被对接至主体502的侧面时，控制器512还可以用于以下情形：如图18A中所描绘的，用户不需要利用控制器的所有特征，例如观看3D或球面电影以及使用控制器的控制按钮702来播放，暂停或者一般地控制该体验。优选地，控制按钮702中的每一个相对大并且具有与其他控制按钮不同的形状，使得用户可以容易地在它们之间识别和区分。
此外，一旦远程控制器512在眼罩主体502的侧面上的已知位置上被对接，则该系统可以使用来自控制器的运动数据来当其运动时跟踪用户的头部。当被对接时，智能电话572上的软件基于对接配置来了解远程控制器512的方向(例如，远程控制器512仅在眼罩上的一个位置进行对接)。替代由智能电话直接获得的数据或者除了由智能电话直接获得的数据之外，可以提供由远程控制器512生成的数据。
另外，对接机制可以机械地激活控制器上的头部跟踪模式。例如，眼罩的侧面上的对接夹子520下面或附近的隆起574可以按压对接开关576(参见图21B)。当然，隆起574表示能够由主体502或其中的插入件形成的“对接特征”，设想其大量可能的配置。例如，隆起可以是不像柔软主体502一样可压缩的相对坚硬的塑料插入件。当这发生时，在远程控制器512和/或智能电话572上操作的软件可以自动地认识到远程控制器512已经与眼罩对接。在一种实施方式中，当控制器对接时，对接机制按压控制器上的开关576，使得控制器能够认识到其被对接并且采取适当的行动如将其对接状态传送至系统。虽然将对接开关576示为相对大和突出，但是它们还可以较小和凹陷。
类似地，可以利用其他检测方法来替代对接开关576。可以使用由智能电话和/或远程控制器512使用的红外传感器、基于相机的传感器、基于光的传感器、磁性传感器、电容式传感器、近距离传感器和其他系统，来检测远程控制器512已经与眼罩对接。例如，电容式传感器可以暴露在主体502内的凹部中，使得当远程控制器被对接时小的电容式触针触摸电容式传感器，从而表示远程控制器512被对接。类似地，可以利用红外传感器、基于相机的传感器、基于光的传感器或近距离传感器来指出，当远程控制器观看由智能电话和/或主体502发出的特定光图案、重复的光、光颜色或类似的指示符的时候。(例如，通过主体502的侧面中的特定凹部，其与远程控制器512中的相应的传感器对应)，以确定远程控制器512被对接。附接至磁体可以关断主体502上的暴露电路，这表示远程控制器512被附接至主体502。此外，控制器512可以包括插入到设置在主体502的侧面中的凹形端口的邮件USB插座，这用信号表示控制器被对接并且还提供数据或电力传送的便捷方法。可以利用这些对接检测方法以及各种其他对接检测方法。
一旦被对接，以及一旦由远程控制器512和智能电话572中的任一个或两者识别，远程控制器可以将方向、位置、运动和旋转数据提供至智能电话。远程控制器512内的传感器或集成运动检测芯片可以特定构造用于生成运动相关数据。由于增加使用运动传感器(例如在Wii中，以及现在在Wii U中)和智能电话，使用陀螺仪来确定屏幕取向、方向等，现在存在非常强大的集成芯片，这些集成芯片能够快速提供和计算装置方向、移动和旋转。然而，为了节省成本，大部分强大的集成芯片几乎很少被集成到智能电话中。替代地，仅提供某种益处的这些传感器以及仅在某种程度上提供该益处的这些传感器通常被合并到智能电话中。
由于可在高质量的运动检测远程控制器如远程控制器512中期望与方向、位置、运动和旋转有关的很详细的数据，为集成到远程控制器512所选择的集成芯片可以是最好最经济高效的。这些芯片可以包括(或者访问或者与其相关的算法)一个或更多个陀螺仪、比重仪、罗盘、磁力计、相机(外红相机和视频相机)以及用于确定方向、位置、移动和旋转的其他类似的传感器。在该申请内这些被共同称作“运动传感器”。此外，由于本申请中的远程控制器可以结合未被设计成执行这样详细的计算的标准的智能电话来使用以提供头部跟踪数据，远程控制器提供以基本上降低的成本卸载该功能中的一些功能的机会。由这些远程控制器512中的一个或更多个生成的数据可以尤其精确快速地被生成，并且被发送至智能电话以作用于其上。远程控制器512被示为远程控制装置，但是可以替代地是包括运动传感器和仅结合头戴式装置(headset)用于增强智能电话的运动感测能力的处理器的固定或可拆卸装置。在本文中，这些类型的装置还被称作远程控制器。
图13c中所示的处理200举例说明典型交互。通常在基于附接至眼罩的远程控制器的方向的变化激活运动传感器中之一之后，该处理开始。首先，在202处，传感器以信号的形式将更新的运动信息发送至移动装置(如智能电话)。由于原始的运动信息复杂，可以对数据执行传感器融合—将来自多个源的(或经过特定时帧采样的)运动信息组合的处理—以获得能够用于命令视频驱动器或应用程序软件的运动指令。接下来，在203处，移动装置将运动指令发送至应用程序如显示虚拟环境的虚拟现实应用程序。接下来，在204处，该应用程序读取更新的运动指令，并且在205处该信息用于改变体验(如更新环境以反映更新的运动信息)。
在一些情况下，远程控制器除了向智能电话572提供原始的传感器数据或更新的运动信息之外还可以用于执行传感器融合。在这样的情况下，远程控制器的集成芯片可以获得所有的位置数据、运动数据和旋转数据，并且执行所谓的“传感器融合”以将该数据整合到当前的位置、运动和旋转。该数据可以直接被移交给智能电话以用于渲染视频的当前(或未来)帧。基于该原始数据，远程控制器512还可以对位置数据、运动数据和旋转数据执行预测功能以由此建议眼罩的未来位置、运动和旋转。
替代智能电话572中的运动传感器或者除了智能电话572中的运动传感器之外，远程控制器512可以执行运动传感器融合，其中，控制器接管智能电话的一些工作。通过给智能电话572释放与获得方向数据、运动数据和旋转数据相关的大部分任务，智能电话基于由远程控制器提供的数据将其处理能力应用于处理器密集视频渲染应用程序。
可期望地，远程控制器512均可以装配有相机704以将另外的视频流提供至结合计算机视觉算法使用的装置。另外的相机704可以结合智能电话572上的相机来使用以提供环境的立体图像。在主体502的侧面上设置甚至一个控制器512提供另外的视频流，从而通过使得智能电话572的相机以及远程控制器12能够协同工作来进一步增强计算机视觉算法的能力以提供外部环境的立体图像。安装在远程控制器512上的甚至更多的相机，一个或两个相机，以及智能电话572相机可以提供更高的精确度。控制器512上的相机704可以是RGB相机、深度相机或简单的BW或UV相机。
可拆卸控制器512还用于确立系统的运动部件的相对位置。具体地，了解控制器512的位置和方向使得系统能够彼此相关地校准各种运动部件的位置。此外，然后该系统可以使用默认的位置和方向来提供相对于该默认的位置和方向的位置偏移和旋转偏移，从而使得该系统能够彼此相关地跟踪部件的运动。例如，当运动跟踪算法出错时，这可以用作“复位”。例如，用户可以应用控制器512并且从他的或她的头部移除控制器512以从已知的开始点复位运动跟踪算法。当用户使用他们的手从头戴式装置(headset)移除远程控制器512时，这是有用的，然后该系统可以跟踪控制器运动，以及将该控制器运动应用于人类骨骼结构的虚拟装扮并且基于现实世界手位置来计算用户的虚拟手位置。
本申请的眼罩中的图像的主体的另一配置具有可拆装形式。例如，上面关于图17至图21所示出的主体502的各种壁可以铰链连接，使得主体可以被展开和平放。
图28A和图28B示意性地示出了本申请的一对MHMD眼罩802的全部可充气的主体800。如在图28B中看到的，在被限定在充气的主体800内的腔体806内拧紧不同的镜头组件804。镜头组件804仅是坚硬的部分，并且如在图28A中看到的，主体800当被放气时可以被折叠在镜头组件周围。设置充气阀808以将主体800从其放气配置转换成其充气配置。就像上面所描述的一样，智能电话存留口袋810由充气的主体800来限定。在该实施方式中，镜头组件804能够横向可移动或者它们可以被固定在眼罩的简化版本的适当的位置。
图29A和图29B示出了MHMD眼罩900的部分可充气实施方式。眼罩900的前面部分包括柔软可压缩的材料如上述密封式电话。例如，限定智能电话存留槽902的壁以及用于容纳不同的镜头组件904的通道(未编号)可以由柔软可压缩的材料或者上面也描述的较坚硬的材料制成。眼罩900的后面部分如侧壁906以及面部接触边缘908可以是可充气的，并且包括阀910。使用该配置，眼罩900可以被放气并且被压缩成较小的砖形以容易运输。利用全部或部分可充气HMD，益处包括在一些活动中可携带性、较低的重量、价格以及可流通性。
图30A示出了具有被合并到一个侧壁954中的电容式触摸滑动条952的替选MHMD主体650。滑动条952可以被安装以在形成在主体950中或者由其中的单独的更坚硬的插入件形成的裂缝956内垂直滑动。图30B是示出了滑动条952相对于保持在由眼罩形成的存留口袋内的智能电话958的位置的垂直剖视图。滑动条包括导电触针960，该导电触针960被定位以接触智能电话958的显示屏，使得用户可以接触滑动条952并且创建到电容式显示屏的导电路径。这样的显示屏滑动条952可以用于向智能电话958传送指令，如控制音量、对比度或其他这样的特征。当然，可以设置多于一个这样的滑动条952，并且滑动条可以用于补充上面提到的两个触针的输入能力。
结束评语
贯穿该说明书，所示出的实施方式和示例应当被示为范例，而非对所公开或所要求保护的设备和处理的限制。虽然本文中所呈现的很多示例涉及方法动作或系统元件的具体组合，但是应当理解，这些动作和这些元件能够以其他方式被组合来实现相同的目标。仅结合一种实施方式讨论的动作、元件和特征不意在排除在其他实施方式中的类似作用。
如本文中所使用的，“多个”表示两个或更多个。如本文中所使用的，项目的“集合”可以包括一个或更多个这样的项目。如本文中所使用的，无论在所书写的说明书或者权利要求中，术语“包括(comprising)”、“包括(including)”、“携带(carrying)”、“具有(having)”、“包含(containing)”、“涉及(involving)”等应当被理解成开放式的，即，表示包括但不限于。仅连接词“由…组成(consisting of)”和“基本由…组成(consistingessentially of)”分别是相对于权利要求的封闭式或半封闭式连接词。在权利要求中使用顺序术语如“第一”、“第二”、“第三”等来识别权利要求元素本身不暗示一个权利要求元素对另一个权利要求元素的任何优先权、优先级或顺序或者执行方法的动作的时间顺序，但是仅用作将具有某个名称的一个权利要求元素与具有相同名称(如果没有使用顺序术语)的元素区分开的标记来区分权利要求元素。如本文中所使用的，“和/或”表示所列出的项目是替选的，但是这些替选还包括所列出的项目的任意组合。

Claims (21)

1.一种与移动计算装置一起使用的头戴式显示器系统，包括：
被形成为眼罩的柔软主体，所述柔软主体具有正面以及从所述正面向后延伸的侧壁、上壁和下壁以及被限定在所述壁内的内部腔体，所述主体至少部分地由以下材料制成，所述材料能够被模制成眼罩形状并且当凝固时柔软且可压缩，所述眼罩被配置成被穿戴在人头部上，
其中，所述主体具有被配置用于容纳和固定移动计算装置的存留口袋，所述存留口袋恰好从所述主体的所述正面向后被定位；
可移动地被安装在所述内部腔体内的两个分离的镜头组件，每个所述镜头组件包括被配置成将视觉聚焦在所述移动计算装置的显示屏的相应区域上的镜头，使得分割的屏幕图像能够通过所述两个镜头在所述显示屏上被观看。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述材料是防水泡沫，并且所述主体全部由所述材料制成，其中，存留口袋具有由所述材料形成的至少两个突起，所述至少两个突起穿过所述眼罩的中央垂直平面被均匀间隔开，当所述移动计算装置被插入到所述存留口袋中时，所述两个突起与所述移动计算装置接触并且使所述移动计算装置横向居中。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述两个镜头组件每个被安装在由所述主体形成的横向通道中用于相对于彼此相对且独立的移动，并且其中，每个所述镜头组件包括包围所述镜头的框架以及分别突出超过所述主体的所述上壁和下壁的上指垫和下指垫，其中，穿戴者能够通过操作所述指垫将所述镜头组件横向移位。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述横向通道全部由所述主体的所述材料形成。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，正面具有窗口，所述窗口被定位成提供用于所述移动计算装置的与所述显示屏相对的后侧上的相机镜头的开口。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述存留口袋具有穿过所述主体的所述上壁的上开口，所述上开口足够大以插入所述移动计算装置，并且当所述移动计算装置被定位在所述存留口袋中时，在两个侧壁中设置槽以接入所述移动计算装置的顶端和底端。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述主体部分地由可压缩防水泡沫制成，并且所述系统还包括与所述防水泡沫相比较少可压缩的材料的第一框架，所述第一框架限定所述存留口袋的内表面。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述系统还包括与所述防水泡沫相比较少可压缩的材料的第二框架，所述第二框架限定用于两个不同的镜头组件相对于彼此的相对且独立的移动的横向通道。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述主体部分地由可压缩防水泡沫制成，并且一部分是可充气的。
10.一种与移动计算装置一起使用的头戴式显示器系统，包括：
主体，被配置成被穿戴在人头部上，所述主体限定存留口袋，所述存留口袋被规定尺寸以容纳具有电容式触屏显示器的移动计算装置，所述移动计算装置与所述主体不同，以容易被插入所述存留口袋以及从所述存留口袋移除；以及
至少一个触针，所述至少一个触针能够通过所述至少一个触针的导电尖端与所述电容式触屏显示器之间的接触来发起对所述电容式触屏显示器的触摸响应。
11.根据权利要求10所述的头戴式显示器系统，还包括从所述主体的外部可接近的按钮，所述按钮包括导电材料，所述导电材料当被触摸时将电荷传递至所述触针和所述电容式触屏显示器。
12.根据权利要求10所述的头戴式显示器系统，还包括镜头组件，所述镜头组件包括第一镜头和第二镜头，所述第一镜头和所述第二镜头中的每一个相对于所述电容式触屏显示器横向可移动，所述第一镜头和所述第二镜头分别与第一触针和第二触针相关联，并且两个触针能够通过每个触针的导电尖端将电荷从所述主体的外部传导至所述电容式触屏显示器。
13.根据权利要求12所述的头戴式显示器系统，其中，所述第一触针和所述第二触针以所述第一镜头和所述第二镜头的已知距离和方向被固定，使得当通过所述第一触针和所述第二触针将电容性电荷传导至所述电容式触屏显示器时，能够基于所述电容式触屏显示器上由所述第一触针和所述第二触针触摸的位置来计算所述第一镜头和所述第二镜头之间的瞳距。
14.根据权利要求10所述的系统，还包括镜头组件，所述镜头组件具有第一镜头和第二镜头，所述第一镜头和第二镜头分别与第一触针和第二触针相关联，并且每个触针具有导电尖端，其中，每个触针尖端可移动，并且最初从所述显示屏收回，直到用户触摸按钮为止，所述按钮促进所述触针尖端与所述电容式触屏显示器接触。
15.一种头戴式显示器系统，包括：
主体，被配置成被穿戴在人头部上并且限定存留口袋，所述存留口袋被配置用于容纳和固定具有显示器的移动计算装置；
一组两个镜头，所述一组两个镜头被布置在所述主体内，被布置在所述穿戴者的眼睛与所述移动计算装置之间，所述镜头用于将所述穿戴者的视觉聚焦在所述显示器的相应部分上，以给所述穿戴者生成立体三维图像；以及
远程控制器，所述远程控制器可拆卸地被固定至所述主体的外部，与所述计算装置进行通信，所述远程控制器包括远程控制器处理器和至少一个运动传感器，所述至少一个运动传感器当被固定至所述主体时将来自所述至少一个运动传感器的适用于执行所述头戴式显示器系统的头部跟踪的运动数据提供至所述计算装置。
16.根据权利要求15所述的头戴式显示器系统，其中，所述至少一个运动传感器包括陀螺仪，并且所述至少一个运动传感器向所述计算装置提供运动数据，使得显示在所述显示器上的图像能够被更新以反映所述头戴式显示器系统的运动。
17.根据权利要求15所述的头戴式显示器系统，其中，所述至少一个运动传感器包括陀螺仪，并且所述至少一个运动传感器结合所述远程控制器处理器用于生成运动数据计算结果替代由所述计算装置形成的任何运动数据计算结果，然后所述运动数据计算结果被传递至所述计算装置，使得显示在所述显示器上的图像能够被更新以反映所述头戴式显示器系统的运动。
18.根据权利要求15所述的头戴式显示器系统，其中，所述远程控制器在其正面上包括多个独特的控制按钮，这些控制按钮都不相同，其中，当所述远程控制器被固定至所述主体的外部时，所述控制器按钮背对所述主体。
19.根据权利要求15所述的系统，包括：
位于所述主体的外部上的主体附接结构；
对接零件，从所述主体突出，与所述附接结构相邻；以及其中
所述远程控制器具有被配置成与所述主体附接结构紧密配合并且固定至所述主体附接结构的附接结构，所述远程控制器还包括开关，当所述远程控制器附接结构与所述主体附接结构紧密配合时所述对接零件使所述开关接合，并且所述接合的开关使所述处理器将对接状态传送至所述移动计算装置。
20.根据权利要求16所述的头戴式显示器系统，其中，所述远程控制器是第一远程控制器，并且还包括第二远程控制器，所述第二远程控制器在与所述第一远程控制器相对的一侧可拆卸地被固定至所述主体的外部，所述第二远程控制器也与所述计算装置进行通信，所述第二远程控制器包括远程控制器处理器和至少一个运动传感器，并且所述第二远程控制器当被固定至所述主体时将来自所述至少一个运动传感器的运动数据提供至所述计算装置以用于执行所述头戴式显示器系统的头部跟踪。
21.根据权利要求16所述的头戴式显示器系统，其中，当所述远程控制器被固定至所述主体的外部时，所述远程控制器具有前向相机镜头，其中，由所述相机镜头接收的图像能够被显示在所述计算装置的显示器上。
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