CN106461942A - 增强现实系统良视距调节机制 - Google Patents
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Abstract
头戴式显示器(HMD)可包括:可调冠带;冠带周长调节机制,该冠带周长调节机制耦合到该可调冠带并被配置成调节冠带周长以将冠带可松开地固定到用户的头顶;支架,该支架包括左臂和右臂,左臂和右臂中的每一者在各自的近端处被安装到对应的左和右HMD附连结构;显示器,该显示器在左和右侧处被安装到左臂和右臂各自的远端;以及,良视距距离调节机制,该良视距距离调节机制被配置成在冠带适合于用户的头顶时,沿着基本上直线的路径按同步的方式朝向和远离冠带移动该左臂和右臂,以由此调节从显示器到用户的眼睛的良视距距离。
Description
背景
存在用于模拟用户可沉浸于其中的虚拟环境的增强或虚拟现实系统。显示器(诸如平视显示器(HUD)、头戴式显示器(HMD)等)可被用来显示虚拟环境。为了在沉浸式环境中维持用户舒适以及显示器相对于用户的眼睛的合适对准,HMD可能必须适应各种头部尺寸以及各种良视距距离。传统的HMD采用枢转铰链和板机构来针对各种用户头部尺寸调节良视距,这操纵起来可能是繁重、麻烦的,并且可能不会适应大范围的用户头部尺寸和良视距距离。无法适应用户的头部尺寸可导致HMD过高并引起不舒适,或者导致HMD过松并在使用期间相对于用户的头部移动,从而负面地影响用户的体验。无法维持合适的良视距距离可不利地影响用户合适地感知在HMD的显示器上显示的增强现实元素的能力。
概述
根据本公开的一方面,将由用户佩戴的头戴式显示器(HMD)包括:可调冠带;冠带周长调节机制,该冠带周长调节机制被耦合到该可调冠带并被配置成调节该冠带的周长以将该冠带可松开地固定到用户的头顶;支架,该支架包括左臂和右臂,左臂和右臂中的每一者都在各自的近端处被安装到HMD上的对应左和右附连结构;显示器,该显示器在左和右侧处被安装到左臂和右臂各自的远端;以及,良视距(eye relief)距离调节机制,该良视距距离调节机制被配置成在冠带适合于用户的头顶时,沿着基本上直线的路径按同步的方式朝向和远离冠带移动该左臂和右臂,以由此调节从显示器到用户的眼睛的良视距距离。
提供本概述以便以简化的形式介绍将在以下的详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并不旨在标识所要求保护主题的关键特征或必要特征,也不旨在用于限制所要求保护主题的范围。而且,所要求保护的主题不限于解决该公开的任一部分中所注的任何或全部缺点的实现方式。
附图简述
图1是根据本公开的第一实施例的HMD设备的冠部的说明性示例的平面图,该冠部包括冠带周长调节机制和良视距距离调节机制。
图2是图1的HMD设备的后透视图。
图3是图1的HMD设备在截面3-3处获得的截面图。
图4是图1的HMD设备的后视图。
图5是根据本公开的第二实施例的HMD设备的说明性示例的平面图。
图6是图5的HMD设备的后透视图。
图7是图5的HMD设备的侧视图。
图8是图5的HMD设备的截面透视图。
图9是图5的HMD设备的前视图。
图10是根据本公开的第三实施例的HMD设备的说明性示例的后透视图。
图11是图10的HMD设备的侧视图。
图12是图10的HMD设备的平面图。
图13是图10的HMD设备在截面处获得的截面图。
图14是根据本公开的第四实施例的HMD设备的说明性示例的后透视图。
图14A是图14的HMD设备的局部前分解透视图。
图15是图14的HMD设备的侧视图。
图16是图14的HMD设备的后视图。
图17是图14的HMD设备在截面17-17处获得的局部截面图。
图18是图14的HMD设备在截面18-18处获得的截面图。
图18A是图14的HMD设备的示例后壳的分解透视图。
图19是根据本公开的第五实施例的HMD设备的说明性示例的透视图。
图20是图19的HMD设备的后透视图。
图21是图19的HMD设备的局部侧透视图。
图22是图19的HMD设备的局部侧透视图。
图23是图19的HMD设备的侧视图。
图24是根据本公开的第六实施例的HMD的说明性示例的前透视图。
图25是图24的HMD设备的局部侧透视图。
图26是图24的HMD设备的局部侧透视图。
图27是图24的HMD设备的透视图。
图28是图24的HMD设备的侧视图。
图29是根据本公开的第七实施例的HMD设备的说明性示例的后透视图。
图30是图29的HMD设备在截面30-30处获得的截面图。
图31是图29的HMD设备的前透视图。
图32是图29的HMD设备的良视距带的侧视图。
图33是图29的HMD设备的侧视图。
图34是根据第八实施例的HMD设备的说明性示例的透视图。
图35是图34的HMD设备的局部侧透视图。
图36是图34的HMD设备的侧视图。
图37是完整的HMD设备的说明性示例的透视图,该完整的HMD设备包括该HMD设备的冠部和HMD显示器。
图38是HMD的耦合到HMD显示器的支架的透视图。
图39是支架的隔离透视图。
详细描述
现在参照所示的特定实施例,通过示例来描述本发明的主题。在一个或多个实施例中可基本上相似的各组件被协调地标识出。然而,将注意到,被协调地标识的各组件也可在一定程度上不同。
现参考图1-4,示出了根据本公开的第一实施例的HMD设备100的各视图。为了解决以上讨论的挑战,HMD可包括将由用户佩戴的HMD设备110,HMD设备100包括可调冠带110。可调冠带110的周长可通过耦合到可调冠带的冠带周长调节机制来调节,该冠带周长调节机制被配置成调节冠带的周长以将冠带可松开地固定到用户的头顶。在图1-4所示的示例实施例中,冠带周长调节机制包括可调冠带110、旋钮120、壳体130和冠齿条118。通过在第一或第二方向上旋转旋钮120,冠齿条118可被驱动以分别增加或减小可调冠带110的周长。通过这种方式,冠带周长调节机制可促成用户对HMD的调节,并由此降低HMD太紧并引起不舒适或者HMD太松并在使用期间相对于用户的头部移动以及负面地影响用户的体验的风险。
如图37-39所示,HMD可进一步包括支架3750,该支架3750包括左臂3752和右臂3754,左臂和右臂中的每一者在各自的近端3758处被安装到HMD设备100上的相应左和右附连结构140。附连结构140可包括可用于安装支架3750的多个安装孔。在其他示例中,附连结构可包括挂钩、夹扣、铆钉、螺钉和其他附连机制。支架支撑显示组装件3790,并将显示组装件3790固定到HMD设备100,显示组装件3790在左和右侧处被安装到左臂3752和右臂3754各自的远端3756。
HMD的HMD设备110可进一步包括良视距距离调节机制,该良视距距离调节机制被配置成在冠带适合于用户的头顶时,沿着基本上直线的路径按同步(timed)的方式朝向和远离冠带移动左臂3752和右臂3754,以由此调节从显示组装件3790到用户的眼睛3794的良视距距离3792。在图1-4的示例实施例中,良视距距离调节机制包括左良视距带150和右良视距带152、旋钮120、壳体130、良视距齿条156、附连结构140和滑动结构116。通过在第一或第二方向上旋转旋钮120,良视距齿条156可被驱动以沿着可调冠带110的远中面按同步的方式分别向前或向后移动附连结构(与支架3750和显示组装件3790一起),以分别增加或减小良视距距离3792。通过这种方式,良视距距离调节机制可促成调节HMD的良视距距离,以增加用户正确地感知在HMD的显示器上显示的增强现实元素的能力,同时经由冠带周长调节机制实现对用户的头部尺寸的舒适适应。
图1和2中还描绘了示出向前、向后、向左和向右的方向的轴102以及示出向背向、向腹向、向前、向后、向左和向右的方向的轴103。可调冠带110的左和右端分别从左和右侧向后延伸,并且在后侧包围用户的头顶,从而穿过壳体130并在壳体130内部交叠,壳体130被安装在HMD设备100的后端。在一些示例中,可调冠带110的左端和右端可交叠并延伸出壳体130,使得可调冠带110的左和右端分别延伸到HMD设备100的右后和左后侧。
当HMD设备100被用户佩戴时,可调冠带110还分别从左和右侧向前延伸,并在前侧包围用户的头顶。在前侧,可调冠带110可包括定位在HMD设备100的前侧的铰链式结构106,铰链式结构106包括紧固件104。铰链式结构106可枢转以扩大和收缩可调冠带110的左前和右前端之间的角度108,以帮助HMD设备100在HMD设备100的前侧容易而舒适地适应大范围的冠周长。通过这种方式,铰链式结构106和冠带110的固有柔性两者可帮助在HMD设备100的前侧容易而舒适地适应大范围的冠周长。紧固件104可用于限制角度108和/或加强铰链式结构106,并增强铰链式结构106和/或那里的可调冠带110。在一些示例中,可调冠带110的左前和右前端107可包括冠带的连续长度而非铰链式结构106,并且冠带110的固有柔性可帮助在HMD设备100的前侧容易而舒适地适应大范围的冠周长,而无需铰链式结构106。
此外,可调冠带110可进一步包括遍布可调冠带110的长度分布的多个切口114。切口114可帮助降低重量,并增加可调冠带110的柔性,由此增加合适性和舒适性。左和右良视距带150、152中的切口113可帮助降低重量,并增加左和右良视距带150、152的柔性,由此增加合适性和舒适性。切口113和114被示为三角形,然而切口113和114的形状可以为矩形、圆形、多边形等。
左和右良视距带150、152柔性地包围可调冠带,从处于左和右侧的左前和右前良视距带端157、158延伸到HMD设备100的后侧,从而穿过壳体130并在壳体130内部交叠。在一些示例中,左和右良视距带150、152的左后和右后端153、154可交叠并延伸出壳体130,使得左和右良视距带150、152的左和右端153、154分别延伸到HMD设备100的右后侧和左后侧。
壳体130可包括冠齿条壳体132和良视距齿条壳体134。由此,可调冠带的左和右端可与左和右良视距带150、152分开地穿过冠齿条壳体132并在冠齿条壳体132内部交叠,左和右良视距带150、152可穿过良视距齿条壳体134并在良视距齿条壳体134内部交叠。通过这种方式,在可调冠带110以及左良视距带150和右良视距带152穿过壳体130时,可调冠带110与左良视距带150和右良视距带152之间的干扰被降低。壳体130进一步包括旋钮120和弯曲的壳体后支撑带136,如以下将进一步描述的。
左前和右前良视距带端157、158可通过安装在可调冠带110的左远侧和右远侧处的多个滑动结构116与可调冠带110的远表面可滑动地啮合,并被维持在可调冠带110的远表面邻近。滑动结构116可从可调冠带110的背向边缘和腹向边缘两者相对于可调冠带110和用户的头顶向远侧延伸大于左和右良视距150、152的厚度。在图1-4的实施例中,滑动结构116包括多个夹扣;然而,在其他实施例中,滑动结构116可包括环、带、轨道或引导并促成良视距带150、152在可调冠带110的远表面邻近滑动的其他结构。此外,滑动结构116的末端117可在腹和背方向上分别从可调冠带110的背向和腹向边缘延伸,以使左和右良视距带150、152保持在可调冠带110的外表面邻近并包围该外表面。具体地,腹-背方向上的各末端117之间的距离可小于腹-背方向上的各良视距齿条156之间的宽度。滑动结构116的数目及滑动结构116中的每一者之间的间距可以是预定的,以平滑良视距带150、152沿着可调冠带110的远表面的滑动,并降低良视距带105、152在滑动结构116的边缘上的阻碍。例如,滑动结构可在左和右侧延伸超过可调冠带110的长度,并且每一个体滑动结构之间的间距可小到足以促成左和右良视距带150、152紧邻可调冠带110的滑动。此外,滑动结构116可各自包括末端117(其包括经削角的远边)以在抓握可调冠带110例如以戴上或脱下HMD设备110时增加用户舒适性。
现转至图3和4,分别示出了HMD设备100的在截面3-3获得的局部截面图和后视图。如图3所示,可调冠带110的左和右端可各自包括穿过冠齿条壳体132并在冠齿条壳体132内部交叠的冠齿条118。此外,左和右良视距带150、152的左后和右后端153、154可各自包括穿过良视距齿条壳体134并在良视距齿条壳体134内部交叠的良视距齿条112。冠齿条118和良视距齿条112可被啮合到齿轮122,并且齿轮122可被安装到壳体130并且经由棘齿124旋转地耦合到旋钮120。棘齿124可在一个或两个方向上旋转地锁住齿轮122。例如,棘齿124可在冠变紧方向(例如,其中齿轮122的旋转减小冠周长)上旋转地锁住齿轮122。如图3所示,良视距齿条112可被耦合到齿轮126。齿轮126被安装到壳体130,并可被可旋转地耦合到旋钮120。由此,在旋钮120被旋转时,齿轮122啮合冠齿条118以调节穿过第一壳体的左和右冠齿条的长度,由此按同步的方式调节冠带的周长。此外,齿轮126可不被可旋转地耦合到齿轮122,使得齿轮126可与齿轮122独立地被旋转。此外,良视距齿条112的平移以及齿轮126的旋转可通过良视距齿条112和附连结构116之间、良视距齿条112和壳体130之间、良视距齿条112本身之间、齿轮126和良视距齿条112之间等的摩擦力来抑制。在旋钮120被旋转时,这些摩擦力可被克服,由此使得齿轮126啮合良视距齿条112以调节穿过壳体130的左和右良视距齿条的长度,由此通过冠周长的调节来按同步的方式调节附连结构140的前后定位。这些摩擦力还可通过相对于用户的眼睛向后或向前地将推力或拉力施加到显示器以调节良视距距离来克服。
由于显示组装件3790被安装到支架3750,支架被安装在附连结构140处,因此旋转旋钮120可调节良视距距离3792。在第一方向上旋转旋钮120可减小穿过壳体的左和右冠齿条的长度以增加可调冠带110的周长,而在第二方向上旋转旋钮120可增加穿过壳体的左和右冠齿条的长度以减小可调冠带110的周长。此外,在第一方向上旋转旋钮120可减小穿过壳体的左和右良视距齿条的长度以增加良视距距离3792,而在第二方向上旋转旋钮120可增加穿过壳体的左和右良视距齿条的长度以减小良视距距离3792。
壳体130可进一步包括用于固定旋钮120的固定螺钉128和垫圈129,以及用于将壳体130舒适地支撑在用户的头顶的后表面上的壳体后侧头部支撑带136。壳体后侧头部支撑带136可比良视距带150、152以及可调冠带110的宽度更宽以减小对用户的头顶的后表面的压力,并可包括多个切口138,切口138可降低HMD的重量并可赋予壳体后侧头部支撑带136增加的柔性。壳体紧固件131可将壳体130固定在冠齿条118和良视距齿条112周围。
定位在可调冠带110的背向边缘和腹向边缘两者的远侧上的滑动结构116引导良视距带150、152在与可调冠带110对准的方向上沿着基本上直线的路径平移。除了通过旋转旋钮120来调节良视距外,向安装到支架3750(其被安装到HMD设备100的附连结构140处)的显示组装件3790施加的朝向用户的眼睛的推力或远离用户的眼睛的拉力可分别减小或增加良视距距离。通过这种方式,随着良视距带150、152被滑动结构116保持到适当的位置,良视距带150、152可在可调冠带110的表面上滑动。良视距带150、152和可调冠带110和滑动结构116之间的摩擦力可影响调节良视距距离所需的推力和拉力。此外,调节良视距距离调节机制和冠周长调节机制以实现特定的良视距距离可包括在考虑对可调冠带110的调节的情况下,调节良视距带,因为冠带和良视距带两者都可着落(ground)到后壳体的齿轮122。换言之,在通过旋转旋钮120来调节可调冠带110的周长时,还可经由将推力和/或拉力施加到显示组装件3790以维持良视距距离3792同时实现对用户的头顶的舒适适应来调节良视距带150、152。
可调冠带110及左和右良视距带150、152可以是柔性的,以允许对其进行弯曲和挠曲以遵循用户的头顶的曲率,使得HMD对用户的头顶的紧密且舒适的适应可被实现。开口113、114、滑动结构116的结构特征(例如,滑动结构116之间的间距)、开口138、弯曲的壳体后侧支撑带136及其构造材料中的至少一者或多者可由此向HMD设备100充分地赋予柔性和弹性,使得对大范围的用户头顶尺寸的紧密且舒适的适应可被实现。
现转至图5-6,示出了HMD设备200的第二示例实施例的平面图和后透视图,该平面图和后透视图包括指示向背向、向腹向、向前、向后、向左和向右的方向的轴202、203。HMD可包括将由用户佩戴的HMD设备200,HMD设备200包括可调冠带210。可调冠带210的周长可通过耦合到可调冠带的冠带周长调节机制来调节,该冠带周长调节机制被配置成调节冠带的周长以将冠带可松开地固定到用户的头顶。在图5-9所示的示例实施例中,冠带周长调节机制包括可调冠带210、旋钮220、壳体230和冠齿条216。通过在第一或第二方向上旋转旋钮120,冠齿条216可被驱动以分别增加或减小可调冠带210的周长。通过这种方式,冠带周长调节机制可促成用户对HMD的调节,并由此降低HMD太紧并引起不舒适或者HMD太松并在使用期间相对于用户的头部移动以及负面地影响用户的体验的风险。
HMD的HMD设备200可进一步包括良视距距离调节机制,该良视距距离调节机制被配置成在冠带适合于用户的头顶时,沿着基本上直线的路径按同步的方式朝向和远离冠带移动左和右臂3752、3754,以由此调节从显示组装件3790到用户的眼睛3794的良视距距离3792。在图5-9的示例实施例中,良视距距离调节机制包括左和右良视距带250和252、旋钮220、壳体230、良视距齿条280、282、附连结构140和滑动结构116。通过施加朝向用户的眼睛的拉力或远离用户的眼睛的推力,良视距齿条280、282可被驱动以沿着可调冠带210的远表面按同步的方式分别向前或向后移动附连结构(以及支架3750和显示组装件3790),以分别增加或减小良视距距离3792。通过这种方式,良视距距离调节机制可促成调节HMD的良视距距离,以增加用户适当地感知在HMD的显示器上显示的增强现实元素的能力,同时实现经由冠带周长调节机制对用户的头部尺寸的舒适适应。
HMD设备200包括从左和右侧向后延伸并在HMD设备200被佩戴在用户的头部时包围用户的头顶的后侧的左和右可调冠带210、212。在HMD设备200的后侧,左和右可调冠带210、212的各端可穿过冠齿条壳体230并在冠齿条壳体230内部交叠,冠齿条壳体230被安装在HMD设备200的后端。在一些示例中,左和右可调冠带210、212可交叠并分别延伸过冠齿条壳体230的右和左侧。左和右可调冠带210、212的各端可各自包括安装于此的冠齿条216。冠齿条216可穿过冠齿条壳体230并在冠齿条壳体230内部交叠,并且可被啮合到冠齿条齿轮292。冠齿条齿轮292可被可旋转地耦合到后旋钮220。因此,旋转后旋钮220啮合冠齿条齿轮292,冠齿条齿轮292进而啮合冠齿条216以调节冠周长。在第一方向上旋转旋钮220可减小穿过壳体的左和右冠齿条的长度以增加冠周长,而在第二方向上旋转旋钮220可增加穿过壳体的左和右冠齿条的长度以减小冠周长。
当HMD设备200被佩戴在用户的头部时,前冠带214可包围用户的头顶的前侧。前冠带214的后端可在HMD设备200的左和右侧处通过侧向紧固件231被附连到左和右可调冠带210、212的前端。前冠带214可包括滑动结构116和安装在HMD设备的前端的良视距齿条壳体270。随着冠周长被增加,附连结构140的位置可在与前冠带214共线的向前的方向上移动。随着冠周长被减小,附连结构140的位置可在与前冠带214共线的向后方向上移动。此外,当冠周长被减小时,前冠带214的曲率半径、左和右可调冠带210、212的曲率半径可随着前冠带214及左和右可调冠带210、212被递增地弯曲而减小,以符合更小的冠周长。此外,当冠周长被增加时,前冠带214的曲率半径、左和右可调冠带210、212的曲率半径可随着前冠带214及左和右可调冠带210、212被递减地弯曲而增大,以符合更大的冠周长。
HMD设备200可进一步包括左和右良视距带250、252,左和右良视距带250、252从HMD设备200的左和右侧向前延伸,从而包围前冠带214,并且穿过良视距齿条壳体230并在良视距齿条壳体230内部交叠。良视距齿条壳体230可包括处于近中心表面的槽口272以及处于远左和右表面的开口264。开口264可被定位成与从前冠带214延伸的滑动结构262相对。开口264和槽口272可帮助增加良视距齿条壳体230的柔性,这可增加前冠带214对用户的头顶的舒适性和适应性。此外,开口264可允许滑动结构262可滑动地啮合左和右良视距带250、252。如图6-9所示,前冠带214可进一步包括用于增加柔性并降低前冠带214的重量的切口(类似于切口114)。
参考图7-9,分别示出了HMD设备200的侧视图、在图6的截面8-8处获得的截面图、以及前剖面图。具体地,图9示出HMD设备200的前视图,其中良视距齿条壳体270被切开。左和右良视距带250、252可分别包括左和右良视距齿条280、282。如通过其中右良视距齿条282被局部地切开以显露左良视距齿条280的剖面299所示出的,左和右良视距齿条280、282可在良视距齿条壳体270内部交叠。左和右良视距齿条可被啮合到齿轮290,其中齿轮290的旋转运动促使左和右良视距齿条在与前冠带214对准的相反的直线方向上的直线运动。齿轮290可被定位在前冠带214的前中央位置处,并且可被安装到齿轮基底294,以甚至在齿轮290旋转时也维持齿轮290的前中央位置。齿轮基底294可被安装到良视距齿条壳体270。由此,在HMD被佩戴在用户的头顶时,朝向用户的头顶或远离用户的头顶向显示器施加推力或拉力可以按同步的方式发起左和右良视距齿条的滑动以及齿轮290的旋转,使得良视距距离3792分别被减小或增加。具体地,向显示组装件3790施加推力可发起齿轮290在第一方向上的旋转,以使左和右良视距齿条280、282滑动,其中左和右良视距齿条280、282在良视距齿条壳体270内部交叠的长度可按同步的方式被增加。此外,向显示组装件3790施加拉力可发起齿轮290在第二方向上的旋转,以使左和右良视距齿条280、282滑动,其中左和右良视距齿条280、282在良视距齿条壳体270内部交叠的长度可按同步的方式被减小。
左和右良视距带250、252可进一步包括安装在左和右良视距带250、252的后端处的附连结构140。附连结构140可包括可用于安装支架3750的多个安装孔。在其他示例中,附连结构可包括挂钩、夹扣、铆钉、螺钉和其他附连机制。支架支撑显示组装件3790,并将显示组装件3790固定到HMD设备100,显示组装件3790在左和右侧处被安装到左和右臂3752、3754各自的远端3756。通过这种方式,在将朝向用户的眼睛的推力或远离用户的眼睛的拉力施加到显示组装件3790之际,显示组装件3790的良视距距离可按同步的方式相对于左和右侧被调节。此外,调节良视距距离可包括调节左和右良视距带250、252穿过良视距齿条壳体270并在良视距齿条壳体270内部交叠的长度;由于左和右良视距带250、252被着落到良视距齿条壳体270中而没有被着落到冠齿条壳体230中,因此左和右良视距带250、252的确必须被调节以补偿冠周长方面的调节,以便维持良视距距离3792。
左和右良视距带250、252可被滑动结构116和滑动结构262保持在前冠带214的远表面邻近。由此,随着良视距距离2792分别被增加或减小,附连结构140以直线方向在前冠带214的远表面邻近向前和向后平移。此外,滑动结构116、滑动结构262、和良视距齿条壳体270可帮助促进左和右良视距带250、252在冠周长被增加和减小时以及在良视距距离被调节时弯曲并符合前冠带214的形状。此外,前冠带214、左和右良视距带250、252以及左和右可调冠带210、212的弹性可使得弯曲的左和右良视距带250、252持续压在滑动结构116和262上。通过这种方式,左和右良视距带250、252的位置(例如,良视距距离3792)可通过左和右良视距带250、252与前冠带214之间的摩擦力来维持。此外,齿轮290的啮合齿轮与左和右良视距齿条280、282之间的摩擦力可帮助维持左和右良视距带250、252的位置(例如,良视距距离3792)。此外,冠齿条齿轮292的啮合齿轮与左和右冠齿条216之间的摩擦力可帮助维持左和右可调冠带210、212的位置(例如,冠周长)。
如图9所示,HMD设备200可进一步包括具有切口138的弯曲的壳体后支撑带136和具有切口238的弯曲的前冠支撑236。前和后冠支撑236、136两者都可帮助提供HMD设备200对用户的头顶的舒适适应。切口238、138可帮助增加前和后冠支撑236、136的柔性,并可帮助降低HMD设备200的重量。由此,HMD设备200可包括冠带调节机制,该冠带调节机制包括左和右可调冠带210、212及安装在其后端的冠齿条216、冠齿条壳体230、旋钮220以及冠齿条齿轮292。此外,HMD设备200可包括良视距距离调节机制,该良视距距离调节机制被配置成在冠带适合于用户的头顶时,沿着基本上直线的路径按同步的方式朝向和远离冠带移动左和右臂3752、3754,以由此调节从显示器到用户的眼睛的良视距距离。此外,通过这种方式,良视距距离可与冠周长独立地被调节。换言之,调节冠周长可在没有或有对良视距距离的减小的补偿调节的情况下被执行,并且反之亦然。
现转至图10和12,示出了HMD设备300的第三示例实施例的后透视图和平面图。图10和12中还示出了指示向前、向后、向左、向右、向背向和向腹向的方向的轴303和302。HMD可包括将由用户佩戴的HMD设备300,HMD设备300包括可调冠带310。可调冠带310的周长可通过耦合到可调冠带的冠带周长调节机制来调节,该冠带周长调节机制被配置成调节冠带的周长以将冠带可松开地固定到用户的头顶。在图10-13所示的示例实施例中,冠带周长调节机制包括可调冠带310、外旋钮326、齿条壳体330和冠齿条318。通过在第一或第二方向上旋转外旋钮326,冠齿条318可被驱动以分别增加或减小可调冠带310的周长。通过这种方式,冠带周长调节机制可促成用户对HMD的调节,并由此降低HMD太紧并引起不舒适或者HMD太松并在使用期间相对于用户的头部移动以及负面地影响用户的体验的风险。
HMD的HMD设备300可进一步包括良视距距离调节机制,该良视距距离调节机制被配置成在冠带适合于用户的头顶时,沿着基本上直线的路径按同步的方式朝向和远离冠带移动左臂3752和右臂3754,以由此调节从显示组装件3790到用户的眼睛3794的良视距距离3792。在图10-13的示例实施例中,良视距距离调节机制包括左和右良视距带360、内旋钮322、齿条壳体330、良视距齿条368、附连结构140和滑动结构116。通过在第一或第二方向上旋转内旋钮322,良视距齿条268可被驱动成沿着可调冠带310的远表面按同步的方式分别向前或向后移动附连结构140(以及支架3750和显示组装件3790),以分别增加或减小良视距距离3792。通过这种方式,良视距距离调节机制可促成调节HMD的良视距距离,以增加用户适当地感知在HMD的显示器上显示的增强现实元素的能力,同时经由冠带周长调节机制实现对用户的头部尺寸的舒适适应。
HMD设备300包括柔性可调冠带310,该可调冠带310在HMD被用户佩戴时包围用户的头顶的后侧,并且可通过位于HMD设备300的后中心处旋钮组装件320被调节为适应大范围的头部周长。可调冠带310还向前延伸,从而在HMD设备300被佩戴时包围用户的头顶的前端。可调冠带的左前和右前端311可在HMD设备300的前侧处交叠,并可经由紧固件312耦合。在其他示例中,可调冠带的左前和右前端311可在HMD设备300的前侧处形成单一且连续的带。
可调冠带310可包括滑动结构316,该滑动结构316基本上跨可调冠带310的左和右侧延伸。滑动结构316可从可调冠带310的背向和腹向边缘向远侧延伸,并且滑动结构316可包括从可调冠带310的背向和腹向边缘向腹向和背向延伸的唇缘317。在图10的示例实施例中,滑动结构316包括沿着可调冠带310的边缘的轨道;然而,滑动结构316可包括环、带、夹扣或引导并促成良视距带360以与可调冠带310对准的基本上直线的方向在可调冠带310的远表面邻近滑动的其他结构。
良视距带360的前端包围可调冠带310的远表面(例如,外表面),从前侧延伸并沿着左和右侧延伸。如上所述,滑动结构316保持良视距带360在可调冠带310的远表面邻近。因此,良视距带360弯曲并符合可调冠带310的曲率和一般形状。良视距带360进一步包括被定位在良视距带360的前端附近处的一个或多个附连结构140。这些附连结构可包括孔、突出部、夹扣、耦合、吊带和可用于附连支架3750的左和右臂3752、3754的其他结构。因此,显示组装件3790可经由支架3750来支撑并被固定到HMD设备100,显示组装件3790在左和右侧处被安装到支架3750的左和右臂3752、3754各自的远端3756。HMD设备300可进一步包括在可调冠带310的近前侧上的孔319,并可帮助支架3750经由附连结构140的组装和安装。
在HMD设备300的左后和右后侧上,良视距带360可穿过可调冠带310中的开口340。开口340可被定位在可调冠带310的左和右侧上,并且开口340可包括被成形为将良视距带360从可调冠带310的远表面(外表面)引导到近中面(内表面)的沟道、槽、或其他类型的开口。开口340的形状可帮助平滑地引导良视距带360以减少扭结以及良视距带360的曲率方面的突然转变,由此维持HMD设备300在被用户佩戴时的舒适适应。在穿过开口340后,良视距带360可穿过安装在HMD设备300的后端处的齿条壳体330,并在齿条壳体330内部交叠。通过这种方式,在HMD设备300被用户佩戴时,良视距带360被定位在用户的后头顶和可调冠带310之间。使良视距带360穿过以在后侧到达可调冠带310的内侧(近侧)可帮助外旋钮326更紧凑地调节冠带。此外,指定外旋钮用于调节冠周长帮助使用户能够容易地访问冠调节机制;相比于良视距距离调节机制,冠调节机制可被更频繁地调节。
参考图11和13,示出了图12的HMD设备300的侧视图和在截面13-13处获得的截面图。可调冠带310包括安装在可调冠带310的后端处的冠齿条318,并且良视距带360包括安装在良视距带360的后端处的良视距齿条368。冠齿条318可穿过齿条壳体330并在齿条壳体330内部交叠,并且良视距齿条368可穿过齿条壳体330并在齿条壳体330内部交叠。在齿条壳体330内部,冠齿条318可与安装到齿条壳体330的冠齿条齿轮和棘齿392啮合,同时良视距齿条368可与安装到齿条壳体330的良视距齿轮和棘齿390啮合。此外,分隔件398可将齿条壳体330分隔成两个隔间。由此,良视距齿条368可穿过齿条壳体330的内隔间并在齿条壳体330的内隔间内部交叠,而冠齿条318可穿过齿条壳体330的外隔间并在齿条壳体330的外隔间内部交叠。通过这种方式,分隔件398可在壳体内部降低冠齿条318和良视距齿条368之间的机械干扰,由此帮助增加HMD设备200的平滑操作。
HMD设备300可包括旋钮组装件320。旋钮组装件320可包括嵌套旋钮,包括外旋钮326和内旋钮322。外旋钮326可被可旋转地耦合到冠齿轮和棘齿392;当在第一方向上旋转外旋钮326时,冠齿轮和棘齿392可与冠齿条318啮合,并且冠齿条318在齿条壳体330中交叠的长度可增加,由此减小了HMD设备300的周长。当在第二方向上旋转外旋钮时,冠齿轮和棘齿392可与冠齿条318啮合,并且冠齿条318在齿条壳体330中交叠的长度可减小,由此增加了HMD设备300的周长。
内旋钮322可经由良视距驱动轴394被可旋转地耦合到良视距齿轮和棘齿390;当在第一方向上旋转内旋钮322时,良视距齿轮和棘齿390可与良视距齿条368啮合,并且良视距齿条368在齿条壳体330中交叠的长度可增加,由此减小了HMD设备300的良视距距离。当在第二方向上旋转内旋钮322时,良视距齿轮和棘齿390可经由良视距驱动轴394与良视距齿条368啮合,并且良视距齿条368在齿条壳体330中交叠的长度可减小,由此增加了HMD设备300的良视距距离。良视距距离可通过内旋钮322的旋转来调节,因为当HMD设备300被用户佩戴时,随着良视距齿条368在齿条壳体330中交叠的长度增加或减小,附连结构140的位置(具有显示组装件3790的支架3750被安装到该位置)分别在向前的方向或向后的方向上相对于用户的眼睛与可调冠带310直线对准地移动。
对良视距的调节可包括对冠周长的长度的调节,因为可调冠带310和良视距带360两者都被着落到齿条壳体330。由此,在可调冠带310的周长通过外旋钮被调节时,良视距带360也可通过内旋钮322被调节,以维持显示组装件3790和用户的双眼的相同的良视距距离。此外,由于安装在良视距带360的左和右端的良视距齿条368被着落到良视距齿轮和棘齿390,因此良视距齿轮和棘齿390的旋转按同步的方式致动良视距带360的平移。由此,显示组装件3790的良视距距离3792可按同步的方式相对于HMD设备300的左和右侧被调节。此外,由于安装在可调冠带310的左和右端的冠齿条318被着落到冠调节齿轮和棘齿392,因此冠调节齿轮和棘齿392的旋转按同步的方式致动可调冠带310的平移。由此,HMD设备300的冠周长可按同步的方式相对于HMD设备300的左和右侧被调节。
冠齿轮和棘齿392及良视距齿轮和棘齿390可赋予HMD设备300齿合能力。具体地,齿合能力可使得可调冠带310和良视距带360的移动是非反向驱动的(non-backdrivable)。换言之,良视距距离和冠周长不可在没有内旋钮322和外旋钮326的旋转的情况下分别被调节。具体地,冠齿轮和棘齿392及良视距齿轮和棘齿390不可通过仅对显示组装件3790施加推力或拉力来旋转。此外,冠齿轮和棘齿382及良视距齿轮和棘齿390可因其齿合属性而被锁定,直到内旋钮322和外旋钮326的旋转分别被发起。HMD设备300的非反向驱动性质可以是有利的,因为在HMD的多次脱下和戴上之间HMD设备300的特定良视距距离和特定冠合适性(例如,冠周长)可被维持。由此,用户可使用HMD,在执行其他活动时移除HMD,并随后返回再次使用HMD,而无需担心HMD合适性或良视距距离已改变。HMD设备300的非反向驱动性质由此增加了HMD的用户友好性,并可减少与HMD相关联的用户设置时间。此外,HMD设备300的冠带周长调节机制和良视距距离调节机制可以是有利的,因为良视距距离和冠周长两者可在HMD设备300上的单个(中央后侧)位置处被彼此独立地调节。
现转至图14、14A、15和16,示出了HMD设备400的第四示例实施例的后透视图、局部前分解透视图、左侧视图和后视图。此外,图17、18和18A示出HMD设备400的第四示例实施例的局部截面图和局部分解透视图。HMD可包括将由用户佩戴的HMD设备400,HMD设备400包括左和右可调冠带410。左和右可调冠带410的周长可通过耦合到左和右可调冠带410的冠带周长调节机制来调节,冠带周长调节机制被配置成调节冠带的周长以使冠带可松开地固定到用户的头顶。在图14、14A、15-18和18A所示的示例实施例中,冠带周长调节机制包括左和右可调冠带410、可移位旋钮422、壳体430、同步带460、同步带冠齿条466、第一和第二前冠齿条、以及第一和第二后后冠齿条418。通过将可移位旋钮422移位到第一索引位置,并通过在第一或第二方向上旋转可移位旋钮422,第一和第二后冠齿条466可由齿轮490驱动,并且第一和第二前冠齿条可由同步带460驱动,以分别增加或减小可调冠带410的周长。通过这种方式,冠带周长调节机制可促成用户对HMD的调节,并由此降低HMD太紧并致使不舒适或者HMD太松并在使用期间相对于用户的头部移动并负面地影响用户的体验的风险。
HMD的HMD设备400可进一步包括良视距距离调节机制,该良视距距离调节机制被配置成在冠带适合于用户的头顶时,沿着基本上直线的路径按同步的方式朝向和远离冠带移动左和右臂3752、3754,以由此调节从显示组装件3790到用户的眼睛3794的良视距距离3792。在图14、14A、15-18和18A的示例实施例中,良视距距离调节机制包括左和右可调冠带410、同步带460、可移位旋钮422、壳体430、同步带良视距齿条462和464、同步带冠齿条466、附连结构140以及滑动结构116。通过使可移位旋钮422移位到第二索引位置,并通过在第一或第二方向上旋转可移位旋钮422,同步带良视距齿条462和464以及同步带冠齿条466可被同步带460驱动以便沿着可调冠带410的远表面按同步的方式分别向前或向后移动附连结构140(以及支架3750和显示组装件3790),以分别增加或减小良视距距离3792。通过这种方式,良视距距离调节机制可促成调节HMD的良视距距离以增加用户适当地感知HMD的显示器上显示的增强现实元素的能力,同时经由冠带周长调节机制实现对用户的头部尺寸的舒适适应。
图14和14A分别包括示出向前、向后、向背向、向腹向、向左和向右的方向的轴403和405。HMD设备400包括左和右柔性冠带410,当HMD设备400被用户佩戴时,左和右柔性冠带410分别包围用户的头顶的左和右侧。左和右冠带410中的每一者可各自包括安装在前端的第一和第二前齿条412、413以及安装在后端的第一和第二后齿条(未示出)。HMD设备400可进一步包括同步带460,同步带460包围HMD设备的左侧。同步带460包括安装在同步带560的前端处的前同步带良视距调节齿条462,以及安装在同步带460的后端处的后同步带冠齿条466和后同步带良视距齿条464。前同步带良视距调节齿条462、后同步带良视距调节齿条464以及后同步带冠调节齿条466可在前-后轴中相对于HMD设备400中的前和后同步带良视距调节齿条被移位。此外,前和后同步带冠调节齿条以及前和后同步带良视距调节齿条可被定位在相对于后齿轮490的相对侧(例如,背向和腹向或者腹向和背向)。通过这种方式,当后齿轮490在啮合前和后同步带冠调节齿条的同时在第一方向上旋转时,同步带可从后齿轮490啮合前和后同步带冠调节齿条的同时在第一方向上被旋转的时刻开始在相对方向上被驱动。
左和右冠带410的第一和第二前齿条(例如,图14A的412、413)以及前同步带良视距调节齿条462可与前齿轮478啮合,前齿轮478经由前齿轮轴477被安装在并且可旋转地耦合到前壳体470。前壳体470可包括前壳体后盖474和前壳体前盖476。如图14A所示,左和右冠带410和同步带460可穿过前壳体后盖474中的左和右开口。前可壳体前盖474可被可移除地固定到前壳体后盖474的前侧,由此保持前齿轮478、左和右冠带的第一和第二前齿条412、413以及良视距调节齿条在前壳体470内被啮合。左和右冠带的第一和第二后冠齿条418、后同步带冠齿条466以及后同步带良视距齿条464可被啮合到后齿轮490,后齿轮490被安装在并且可旋转地耦合到后壳体430。通过这种方式:左冠带的第一前齿条和右冠带的第一前齿条可穿过前壳体470,并在前壳体470内部交叠;左冠带的第二前齿条和右冠带的第二前齿条可穿过前壳体470,并在前壳体470内部交叠;左冠带的第一后齿条和右冠带的第一后齿条可穿过后壳体430,并在后壳体470内部交叠;以及,左冠带的第二后齿条和右冠带的第二后齿条可穿过后壳体430,并在后壳体430内部交叠。
可移位旋钮组装件420可在HMD设备400的中央后侧位置处被安装到后壳体430。图18示出HMD设备400在图14的截面18-18处获得的截面图。可移位旋钮组装件420可包括可移位旋钮422,可移位旋钮可被可旋转地耦合到后齿轮490。由此,在旋转之际,可移位旋钮组装件420可驱动后齿轮490。后齿轮490可在邻近的轴向位置处包括环绕后齿轮490的周长的后和前凹槽494、495。此外,可移位旋钮组装件420还可在前-后轴中平移或移位,以占据对应于后和前凹槽494、495的至少两个索引位置之一。可移位旋钮组装件420的定位可经由球形锁销496来索引,球形锁销496驻留在邻近后齿轮490的球形锁销腔498中。球形锁销的直径和形状可对应于后和前凹槽494、495的直径和形状,使得当后齿轮被移位到至少两个索引位置之一时,球形锁销496位于后和前凹槽494、495之一中,并且部分地从球形锁销腔498突出。
球形锁销496可被弹簧或包含在球形锁销腔498内的其他弹性元件推动以在背向方向从球形锁销腔498突出。当可移位旋钮组装件420在后或前轴向索引位置之间被移位时,突出的球形锁销496首先被推到球形锁销腔498中,其中的弹簧或弹性材料被后齿轮的处于后和前凹槽494、495之间的非凹槽部分压紧,这允许后齿轮490被移位。当后齿轮490已移位,使得后和前凹槽494、495之一与球形锁销腔498对准或部分对准时,球形锁销496位于经对准的凹槽中,并且后齿轮490移位到对应的索引位置。
当后齿轮490被移动到第一索引位置时,(例如,球形锁销496被定位在前凹槽495中,如图18所示),HMD设备400可被配置成调节冠周长。在调节冠周长时,球形锁销496可位于前凹槽495中,并且后齿轮490可被定位成驱动静止齿轮480。此外,当可移位旋钮422被旋转时,静止齿轮480可被啮合以驱动左和右冠带的第一和第二后冠齿条418。此外,当后齿轮490被移位到第一索引位置时,后齿轮490可啮合后同步带冠齿条466。
由此,在一个示例实施例中,旋转可移位旋钮422可驱动后齿轮490的旋转,该旋转进而驱动同步带460经由同步带冠齿条466的平移。同步齿条460经由冠齿条466的平移可驱动安装到前壳体470的前齿轮478的旋转,使得左和右冠带的第一和第二前齿条被调节为增加或减小HMD设备400的周长。具体地,左和右冠带的第一和第二前齿条及左和右冠带的第一和第二后冠齿条418可经由同步带460按同步的方式调节以增加或减小HMD设备400的周长,同时维持良视距距离3792。尤其地,左和右冠带的第一和第二前齿条穿过前壳体470并在前壳体470内部交叠的长度可经由同步带460按同步的方式增加,同时左和右冠带的第一和第二后冠齿条418穿过后壳体430并在后壳体430内部交叠的长度穿过同步带460按同步的方式来增加。此外,左和右冠带的第一和第二前齿条穿过前壳体470并在前壳体470内部交叠的长度可穿过同步带460按同步的方式来减小,同时左和右冠带的第一和第二后冠齿条418穿过后壳体430并在后壳体430内部交叠的长度穿过同步带460按同步的方式来减小。由于左和右冠带的第一和第二后冠齿条418按与左和右冠带的第一和第二前齿条的调节相对应的同步方式被调节,因此良视距被维持为大致恒定,同时冠周长被调节了。因此,当可移位旋钮422被移位到第一索引位置,并且在第一或第二方向上被旋转时,HMD设备400的周长可被调节(例如,增大或减小)以适合用户的头顶,同时维持良视距距离。
在另一示例实施例中,当后齿轮490被移位到第一索引位置时,冠周长的调节可通过脱离后同步带良视距调节齿条464来执行。由此,当后齿轮490被旋转时,同步带460和前同步带良视距调节齿条462保持相对于116静止。此外,前齿轮478以及左和右冠带的第一和第二前齿条也保持静止。由此,冠周长的调节可通过旋转可移位旋钮422并由此驱动后齿轮490的旋转经由第一和第二后冠齿条418的调节(而不是经由左和右冠带410的第一和第二前齿条412、413的调节)来执行。
当后齿轮490(例如,相对于第一索引位置向前)被移位到第二索引位置时,HMD设备400可被配置成调节良视距距离。在调节良视距距离时,球形锁销496可位于后凹槽494中,并且后齿轮490可被定位成驱动同步带良视距齿条464。此外,后齿轮可保持经由键离合器492可旋转地耦合到静止齿轮480(见图18、18A)。此外,当后齿轮490被移位到第二索引位置时,后齿轮490可啮合后同步带良视距齿条464。由此,旋转可移位旋钮422可驱动后齿轮490的旋转,该旋转进而驱动同步带460经由同步带良视距齿条464的平移。同步带460经由良视距齿条464的平移(例如,同步带460相对于滑动结构116滑动)可驱动安装到前壳体470的前齿轮经由前同步带良视距调节齿条462的旋转,使得左和右冠带的第一和第二前齿条被调节为增加或减小HMD设备400的良视距距离。具体地,左和右冠带的第一和第二前齿条及左和右冠带的第一和第二后冠齿条418可经由同步带460按同步的方式被调节以增加或减小HMD设备400的良视距距离3792,同时维持冠周长。尤其地,左和右冠带的第一和第二前齿条穿过前壳体470并在前壳体470内部交叠的长度可经由同步带460按同步的方式来减小,同时左和右冠带的第一和第二后冠齿条418穿过后壳体430并在后壳体430内部交叠的长度可经由同步带460按同步的方式来增加。此外,左和右冠带的第一和第二前齿条穿过前壳体470并在前壳体470内部交叠的长度可经由同步带460按同步的方式来增加,同时左和右冠带的第一和第二后冠齿条418穿过后壳体430并在后壳体430内部交叠的长度可经由同步带460按同步的方式来减小。因此,当可移位旋钮422被移位到第二索引位置,并且在第一或第二方向上被旋转时,HMD设备400的良视距距离可被调节(例如,被增大或减小),同时维持HMD设备400的周长以维持适合于用户的头顶。
当后齿轮490(例如,相对于第一索引位置向前)被移位到第二索引位置,并且HMD设备400可被配置成调节良视距距离时,附连结构140的位置可以在向前或向后方向上被平移以分别增加或减小良视距距离。当后齿轮490(例如,如图18所示向后)被移位到第一索引位置,并且HMD设备400可被配置成调节周长时,附连结构140在前-后轴中的位置保持恒定。因此,取决于后齿轮490被移位到第一还是第二索引位置,后齿轮490分别与同步带冠调节齿条或同步带良视距调节齿条啮合以相对于可移位旋钮422的旋转方向改变同步带的驱动方向。
后齿轮490和静止齿轮480可赋予HMD设备400齿合能力。具体地,齿合能力可使得左和右可调冠带410和同步带460的移动是非反向驱动的。换言之,良视距距离和冠周长不可在没有可移位旋钮422的旋转的情况下被调节。
具体地,后齿轮490和前齿轮478不可通过仅对显示组装件3790施加推力或拉力被旋转。此外,后齿轮490和前齿轮478可因其齿合属性而被锁定,直到可移位旋钮422的旋转被发起。
HMD设备400的非反向驱动性质可以是有利的,因为HMD设备400的特定良视距距离和特定冠适应(例如,冠周长)可在HMD的多次脱下和戴上之间被维持。由此,用户可使用HMD,在执行其他活动时移除HMD,并随后返回再次使用HMD,而无需担心HMD合适性或良视距距离已改变。HMD设备400的非反向驱动性质由此增加了HMD的用户友好性,并可减少与HMD相关联的用户设置时间。此外,HMD设备400的冠带周长调节机制和良视距距离调节机制可以是有利的,因为良视距距离和冠周长两者可在HMD设备300上的单个(中央后侧)位置处使用单个旋钮组装件被调节。此外,HMD设备400减少带的总数,这可降低操作复杂度,并降低HMD设备400的重量。
现转至图19、20和23,分别示出了HMD设备500的第五实施例的后透视图、平面图和侧视图。HMD可包括将由用户佩戴的HMD设备500,HMD设备500包括柔性的可调冠带510。可调冠带510的周长可通过耦合到可调冠带510的冠带周长调节机制来调节,冠带周长调节机制被配置成调节冠带的周长以将冠带可松开地固定到用户的头顶。在图19-23所示的示例实施例中,冠带周长调节机制包括可调冠带510、旋钮520、壳体530、同步带560和冠齿条518。通过在第一或第二方向上旋转旋钮520,冠齿条418可被驱动以分别增加或减小可调冠带510的周长。通过这种方式,冠带周长调节机制可促成用户对HMD的调节,并由此降低HMD太紧并致使不舒适或者HMD太松并在使用期间相对于用户的头部移动并负面地影响用户的体验的风险。
HMD的HMD设备500可进一步包括良视距距离调节机制,该良视距距离调节机制被配置成在冠带适合于用户的头顶时,沿着基本上直线的路径按同步的方式朝向和远离冠带移动左和右臂3752、3754,以由此调节从显示组装件3790到用户的眼睛3794的良视距距离3792。在图19-23的示例实施例中,良视距距离调节机制包括可调冠带510、同步带560、旋钮520、壳体530、同步带齿条568、附连结构540和滑动结构116。通过在第一或第二方向上旋转旋钮520,同步带齿条568可被驱动以沿着可调冠带510的远表面按同步的方式分别向前或向后移动附连结构540(以及支架3750和显示组装件3790)以分别增加或减小良视距距离3792。通过这种方式,良视距距离调节机制可促成调节HMD的良视距距离以增加用户适当地感知HMD的显示器上显示的增强现实元素的能力,同时经由冠带周长调节机制实现对用户的头部尺寸的舒适适应。
如图19、20和23所示,轴501、502和503示出了向前、向后、向背向、向腹向、向左和向右的方向。当HMD设备500被用户佩戴时,柔性可调冠带510以从前-后轴上升的角度545包围用户的头顶。在一个示例中,角度545可小于35°,但大于10°。具体地,角度545可大致是30°。如果角度545大于35°,则实现HMD设备500的舒适头顶适配可被降低。通过这种方式,HMD可被佩戴在用户头部的较高处,同时维持以基本上前-后的方向对良视距距离的调节。在HMD设备500的后侧,可调冠带510的各端穿过壳体530并在壳体530内部交叠。可调冠带510可包括安装到可调冠带510的各端的冠齿条518。由此,冠齿条518可穿过壳体530并在壳体530内部交叠,并可被啮合到安装在壳体530处的齿轮590。齿轮590可被可旋转地耦合到旋钮520,使得当在第一或第二方向上旋转旋钮520时,冠齿条518穿过壳体530并在壳体530内部交叠的长度分别增加或减小,由此分别减小或增加冠周长。
同步带560可包围可调冠带510的远表面(外表面)。同步带560的后端可包括同步带齿条568穿过壳体530并在壳体530内部交叠。壳体530可包括内壳体532和外壳体534以在壳体内部隔开冠齿条518和同步带齿条568。因此,冠齿条518可穿过内壳体532并在内壳体532内部交叠,并且同步带齿条568可穿过外壳体534并在外壳体534内部交叠。此外,同步带齿条568可与同齿轮590共轴的第二后齿轮(未示出)啮合。同步带齿条568可经由摩擦控制的机制与第二后齿轮相对应地同步。由此,当在第一或第二方向上旋转旋钮520时,第二后齿轮可以在第一或第二方向上被旋转,并且同步带齿条568穿过壳体530并在壳体530内部交叠的长度可分别增加或减小。
同步带560的前端包括处于HMD设备500的左和右侧的侧齿条566。侧齿条566可被啮合到定位在HMD设备500的左和右侧的附连结构540。现转至图21-22,示出了HMD设备500的局部侧视图。具体地,图22示出图21的HMD设备500的局部侧视图,其中良视距齿条支托548被移除以清楚地示出良视距齿条547的分解侧视图。如图21-22所示,附连结构540可包括侧齿轮549、良视距齿条547、良视距齿条支托548和紧固件542。因此,侧齿条566可被啮合到附连结构540的侧齿轮549。此外,在第一或第二方向上旋转旋钮520可驱动侧齿条566沿着冠带510按同步方式(例如,被同步以便以相同的方向、在相同的时间并以相同的速率平移)分别向后或向前(以角度545)平移,这进而可驱动侧齿轮以同步方式旋转,使得良视距齿条547按同步方式分别向后或向前平移。如先前所描述的,滑动结构116可保持同步带560邻近可调冠带510的远表面(外表面),并且可维持同步带560在与可调冠带510对准的基本上直线的方向上的平移。此外,支架3750的左和右臂3752、3754可在良视距齿条547处被安装到附连结构540。通过这种方式,旋转旋钮520可按相对于左和右侧同步的方式调节(例如,减小或增加)用户眼睛3794和显示组装件3790之间的良视距距离3792。此外,由于良视距齿条支托548与可调冠齿条510的角度为角度545,因此良视距齿条547以角度545滑动并平移到可调冠带510,并且调节良视距距离可由此被维持在与前-后轴基本上对准的方向上,即使可调冠带510和冠周长调节与相对于前后轴成角度545的轴对准。紧固件542可被配置成将良视距齿条支托548可调节地固定成被定位在与可调冠带成角度545之处。在一些示例中,紧固件542可被调节以调节(增加和/或减小)角度545。
在另一示例中,调节良视距距离可进一步包括将朝向用户的眼睛的推力施加到显示器,或者将远离用户的眼睛的拉力施加到显示器,以克服侧齿轮549、侧齿条566、良视距齿条547和良视距齿条支托548之间的摩擦。此外,将推力或拉力施加到显示器可经由摩擦啮合的第二后齿轮驱动同步带齿条568,但可不驱动齿轮590。通过这种方式,良视距距离可与冠周长独立地被调节。在进一步示例中,嵌套旋钮(类似于嵌套旋钮组装件320)可代替旋钮520被提供,以用于与调节同步带560以用于设置良视距距离独立地调节冠周长。
现转至图24、27和28,分别示出了HMD设备600的第六实施例的后透视图、平面图和侧视图。HMD可包括将由用户佩戴的HMD设备600,HMD设备600包括柔性的可调冠带610。可调冠带610的周长可通过耦合到可调冠带610的冠带周长调节机制来调节,冠带周长调节机制被配置成调节冠带的周长以将冠带可松开地固定到用户的头顶。在图24-28所示的示例实施例中,冠带周长调节机制包括可调冠带610、旋钮620、壳体630、和冠齿条618。通过在第一或第二方向上旋转旋钮520,冠齿条618可被驱动以分别增加或减小可调冠带610的周长。通过这种方式,冠带周长调节机制可促成用户对HMD的调节,并由此降低HMD太紧并致使不舒适或者HMD太松并在使用期间相对于用户的头部移动并负面地影响用户的体验的风险。
HMD的HMD设备600可进一步包括良视距距离调节机制,该良视距距离调节机制被配置成在冠带适合于用户的头顶时,沿着基本上直线的路径按同步的方式朝向和远离冠带移动左和由臂3752、3754,以由此调节从显示组装件3790到用户的眼睛3794的良视距距离3792。在图24-28的示例实施例中,良视距距离调节机制包括可调冠带610、同步带660、旋钮620、壳体630、侧齿条668、附连结构640和滑动结构116。通过在第一或第二方向上旋转旋钮620,侧齿条668可被驱动以沿着可调冠带610的远表面按同步的方式分别向前或向后移动附连结构640(以及支架3750和显示组装件3790)以分别增加或减小良视距距离3792。通过这种方式,良视距距离调节机制可促成调节HMD的良视距距离以增加用户适当地感知HMD的显示器上显示的增强现实元素的能力,同时经由冠带周长调节机制实现对用户的头部尺寸的舒适适配。
如图24、27和28所示,轴601、602和603示出了向前、向后、向背向、向腹向、向左和向右的方向。当HMD设备600被用户佩戴时,柔性可调冠带610以从前-后轴上升的角度645包围用户的头顶。在一个示例中,角度645可小于35°,但大于10°。具体地,角度645可包括大致30°。如果角度645大于35°,则实现HMD设备600的舒适头顶适配可被降低。通过这种方式,HMD可被佩戴得高于用户的头部,同时维持在基本上前-后的方向上对良视距距离的调节。在HMD设备600的后侧,可调冠带610的各端穿过壳体630并在壳体530内部交叠。可调冠带610可包括安装到可调冠带610的各端的冠齿条618。由此,冠齿条618可穿过壳体630并在壳体630内部交叠,并可被啮合到安装在壳体630处的齿轮690。齿轮690可被可旋转地耦合到旋钮620,使得当在第一或第二方向上旋转旋钮620时,冠齿条618穿过壳体630并在壳体530内部交叠的长度分别增加或减小,由此分别减小或增加冠周长。
同步带660可包围可调冠带610的前侧的远表面(外表面)。同步带660的前端包括处于HMD设备500的左和右侧的侧齿条668。侧齿条668可被啮合到定位在HMD设备600的左和右侧的附连结构640。现转至图25-26,示出了HMD设备600的局部侧视图。具体地,图26示出图25的HMD设备600的局部侧视图,其中良视距齿条支托648被移除以清楚地示出良视距齿条647的分解侧视图。如图25-26所示,附连结构640可包括侧齿轮649、良视距齿条547、良视距齿条支托648和紧固件642。因此,侧齿条668可被啮合到附连结构640的侧齿轮649。此外,将朝向用户的眼睛的推力施加到显示组装件3790或者将远离用户的眼睛的拉力施加到显示组装件3790可驱动侧齿条668沿着冠带668按同步的方式(例如,在相同的时间以相同的方向)分别向后或向前(以角度645)平移,这进而可驱动侧齿轮按同步的方式旋转,使得良视距齿条647按同步的方式分别向后或向前平移。此外,当良视距齿条647被向后平移时,侧齿轮可以按同步的方式在第一方向上旋转,并且在良视距齿条647被向前平移时,侧齿轮可以按同步的方式在第二方向上旋转。如先前所描述的,滑动结构116可保持同步带660邻近可调冠带610的远表面(外表面),并且可维持同步带560在与可调冠带610对准的基本上直线的方向上的平移。此外,支架3750的左和右臂3752、3754可在良视距齿条647处被安装到附连结构640。通过这种方式,旋转旋钮620可按同步的方式相对于左和右侧调节(例如,减小或增加)用户眼睛3794和显示组装件3790之间的良视距距离3792。此外,由于良视距齿条支托648与可调冠齿条610的角度为角度645,因此良视距齿条647以角度645滑动并平移到可调冠带610,并且调节良视距距离可由此被维持在与前-后轴基本上对准的方向上,即使可调冠带610和冠周长调节与相对于前后轴成角度645的轴对准。紧固件642可被配置成将良视距齿条支托648可调节地固定成被定位在与可调冠带成角度645之处。在一些示例中,紧固件642可被调节以调节(增加和/或减小)角度645。
在进一步示例中,嵌套旋钮(类似于嵌套旋钮组装件320)可代替旋钮620被提供,以用于与调节同步带560以用于设置良视距距离独立地调节冠周长。在另一示例中,同步带660可在各附连结构640之间从左侧起向远处越过用户的头顶到右侧,而不是包围可调冠带610的前侧。
现转至图29和31,分别示出了HMD设备700的第七实施例的后透视图和前透视图。HMD可包括将由用户佩戴的HMD设备700,HMD设备700包括柔性的可调冠带710。可调冠带710的周长可通过耦合到可调冠带710的冠带周长调节机制来调节,冠带周长调节机制被配置成调节冠带的周长以将冠带可松开地固定到用户的头顶。在图29-33所示的示例实施例中,冠带周长调节机制包括可调冠带710、旋钮720、壳体730、和冠齿条718。通过在第一或第二方向上旋转旋钮组装件720的外旋钮726,冠齿条718可被驱动以分别增加或减小可调冠带710的周长。通过这种方式,冠带周长调节机制可促成用户对HMD的调节,并由此降低HMD太紧并致使不舒适或者HMD太松并在使用期间相对于用户的头部移动并负面地影响用户的体验的风险。
HMD的HMD设备700可进一步包括良视距距离调节机制,该良视距距离调节机制被配置成在冠带适合于用户的头顶时,按同步的方式沿着基本上直线的路径朝向和远离冠带移动左和由臂3752、3754,以由此调节从显示组装件3790到用户的眼睛3794的良视距距离3792。在图29-33的示例实施例中,良视距距离调节机制包括可调冠带710、柔性良视距带760、旋钮组装件720、壳体730、良视距齿条768、附连结构740和滑动结构116。通过在第一或第二方向上旋转旋钮组装件720的内旋钮722,良视距齿条768可被驱动以沿着可调冠带710的远表面按同步的方式分别向前或向后移动附连结构740(以及支架3750和显示组装件3790),以分别增加或减小良视距距离3792。通过这种方式,良视距距离调节机制可促成调节HMD的良视距距离以增加用户适当地感知HMD的显示器上显示的增强现实元素的能力,同时经由冠带周长调节机制实现对用户的头部尺寸的舒适适应。
如图29-31所示,轴701、702和703示出了向前、向后、向背向、向腹向、向左和向右的方向。当HMD设备700被佩戴时,柔性可调冠带710包围用户的头顶。可调冠带710的各端可包括冠齿条718,冠齿条718在壳体730内部交叠,并在HMD设备700的后侧穿过壳体730。冠齿条718可被啮合到冠齿条齿轮790,冠齿条齿轮790被安装到壳体730并可旋转地耦合到旋钮组装件720的外旋钮726。在第一方向或第二方向上旋转外旋钮726可驱动冠驱动器794,冠驱动器794进而驱动冠齿条齿轮790,由此增加或减小冠齿条718在壳体760内部交叠并穿过壳体730的长度,并由此减小或增加冠周长。冠齿条按同步的方式移动,即在相同的时间、以相同的速率并在相同的方向上(朝向或远离冠齿条齿轮790)移动,因为两个冠齿条718都被啮合到冠齿条齿轮790。
柔性的良视距带760包围HMD设备700邻近可调冠带710的远表面(外表面)的后侧。良视距带760的后端穿过壳体并在壳体内部交叠,这些后端在壳体中被啮合到良视距齿条齿轮792。良视距齿条齿轮792可被可旋转地耦合到内旋钮722,并可与冠齿条齿轮790共轴。壳体730可包括通过隔片798隔开的内壳体732和外壳体734。冠齿条718在内壳体732内部交叠并通过内壳体732,而良视距齿条768在外壳体734内部交叠并穿过外壳体734。因此,壳体730内部的冠齿条718和良视距齿条768之间的干扰被降低,并HMD设备700的操作被增强。在第一或第二方向上旋转内旋钮722驱动良视距齿条齿轮792,并可减小或增加良视距齿条768穿过外壳体734并在外壳体内部交叠的长度。良视距齿条768移动,从而按同步的方式平移,即在相同的时间、以相同的速率并在相同的方向上(朝向或远离良视距齿条齿轮792)移动,因为两个良视距齿条768都被啮合到良视距齿条齿轮792。
良视距带760的后部763可基本上为直线,并且可包括良视距齿条768。良视距带760的前部761可在两个维度上是柔性的,从而能够在背向腹向方向上以及在左右方向上弯曲或挠曲。前部761可包括鱼骨状结构,包括柔性脊764以及从脊764的背向侧和腹向侧垂直地伸出的片状的臂762。臂762可在维度方面随距柔性脊764的距离的增加而增加,以赋予前部761增加的柔性。旋转内旋钮722按与可调冠带710对准的基本上直线的方式移动良视距带760的后端(包括良视距齿条768)。此外,在内旋钮722的旋转之际,从壳体730的左和右侧伸出的壳体导柱738可随着其被驱动而引导良视距带760的后部763。
良视距带760的前部761可从与可调冠带710对准被以角度745在腹向上弯曲为与后-前轴基本对准。通过这种方式,前部761可沿着在左和右侧上从冠带710向前伸出的横梁716被引导,并从与可调冠带710对准被以角度745在腹向上成与后-前轴基本对准的角度。横梁716还可在左-右轴中被弯曲,并且由此允许HMD设备700能够适应一定范围的用户头顶宽度。横梁716可包括滑动结构116,该滑动结构116可用于保持前部761,使得当HMD设备700的良视距距离被调节时,良视距带760在横梁716的远表面(外表面)邻近滑动。如图32-33所示,良视距带760的前端可包括附连结构740。附连结构740可包括用于安装支架3750的左和右臂3752、3754的近端的固定装置744和开口746,显示器组装件3790被安装到支架3750。如以上参考附连结构740所描述的,附连结构740可包括铆钉、螺钉、螺栓、挂钩、开口和适于机械耦合的其他结构。通过这种方式,内旋钮722在第一或第二方向上的旋转可按与前-后轴对准的基本上直线的方式调节显示组装件3790和用户的眼睛3794之间的良视距距离。此外,由于左和右良视距带760被啮合到良视距齿条齿轮792,左和右臂752、754的移动可以采用同步的方式,其中左和右臂752、754在相同的时间、以相同的方向并以相同的速率移动。
由于冠齿条718和良视距齿条768两者分别经由冠齿条齿轮790和良视距齿条齿轮792着落到HMD设备700的后侧,对良视距距离的调节可包括考虑由对冠周长的调节所导致的良视距距离的改变。
如以上参考旋钮组装件320所描述的,旋钮组装件720可以是非反向驱动机制。由此,在没有分别旋转外旋钮726和内旋钮722的情况下,不可执行对冠周长和良视距距离的调节。HMD设备700的非反向驱动性质可以是有利的,因为HMD设备700的特定良视距距离和特定冠适应(例如,冠周长)可在HMD的多次脱下和戴上之间被维持。由此,用户可使用HMD,在执行其他活动时移除HMD,并随后返回再次使用HMD,而无需担心HMD合适性或良视距距离已改变。HMD设备700的非反向驱动性质由此增加了HMD的用户友好性,并可减少与HMD相关联的用户设置时间。
在HMD设备700的另一实施例中,良视距距离可通过将朝向用户的眼睛的推力施加到显示组装件或者通过将远离用户的眼睛的拉力施加到显示组装件3790以克服摩擦来调节,如针对HMD设备200和300类似地描述的。在这样的实施例中,HMD设备700可包括单旋钮(类似于HMD设备200、300),而不是嵌套的旋钮组装件720。
现转至图34-36,示出了取代附连结构540包括另一类型的附连结构的HMD设备500的示例的平面图、侧透视视图和侧视图。附连结构840被示为取代附连结构540在左和右侧与HMD设备500集成,然而附连结构840也可与其他实施例集成。附连结构840可包括经由紧固件849(例如,螺钉、螺栓、铆钉等)安装到良视距齿条支托548的柔性基底848。紧固件849也可被耦合到侧齿轮549的一端。在柔性基底848的前端,可提供安装突出部845。安装突出部845可包括允许与支架3750的左和右臂3752、3754的互补插孔机械耦合或配合的特定几何结构。安装突出部845可包括诸如硅橡胶或高分子弹性体之类的在被压紧时可弹性变形的柔性材料。安装突出部还可包括对应于在左和右臂3750、3752近端的一个或多个突出部的一个或多个插孔844、846,以用于帮助将附连结构840与支架3750的左和右臂对准以促成其机械耦合。由于附连结构840(具体为安装突出部845和柔性基底848)是柔性的,所以HMD设备可能能够适应各种用户头顶宽度。例如,在较宽的用户头顶的情况下,附连结构840可在远侧弹性地弯曲以提供舒适的适配。通过这种方式,HMD设备可适应较宽的用户头顶,即使支架3790可能够相对僵硬和坚硬,以便为显示组装件3790提供强度和支撑。在良视距被调节并且前壳体组装件附连点沿着特定用户的头部的侧曲线移动时,除了适应变化的头部宽度外,柔性附连结构840还考虑冠带和前壳体组装件之间变化的距离。此外,良视距调节可经由同步带560、同步带齿条568、侧齿条566和齿轮592按同步的方式来执行,如以上参考示例实施例所描述的。
返回图37,示出了包括支架3750以及安装在其上的显示组装件3790的HMD3700。轴3702示出了向后、向前、向左、向右、向背向和向腹向的方向。支架3750在HMD设备的左和右侧被安装在附连结构处。如以上参考示例HMD设备实施例所描述的,附连结构可包括附连结构140、540、640、740和840中的一者或多者。HMD 3700进一步包括HMD设备,HMD设备包括被安装到可调冠带210的良视距齿条壳体270、在前侧在可调冠带210的远表面邻近被包围的左和右良视距带250、252、以及在后侧被安装到可调冠带的壳体230。通过这种方式,HMD3700的HMD设备可包括HMD设备200的若干特征,这些特征包括通过旋转旋钮220(该旋钮220可旋转地耦合到冠齿条齿轮292)经由壳体230来调节冠周长,其中冠齿条齿轮292可被啮合到被安装到可调冠带210的后端的冠齿条。此外,调节HMD 3700的HMD设备的良视距距离3792可包括将朝向用户的头顶的推力施加到显示组装件3790或将远离用户的头顶的拉力施加到显示组装件3790,以由此旋转啮合到良视距齿条280、282的冠齿条齿轮292。此外,如图37所示,HMD 3700的HMD设备可按相对于前-后轴的角度545来被佩戴。此外,用于将支架3750附连到HMD 3700的HMD设备的附连结构可被配置成刚性地支撑支架3750以在HMD的使用(例如,包括佩戴、以及戴上和脱下HMD)期间维持角度545,以及柔性地支撑支架3750以适应各种用户头顶宽度(如,在附连结构740和/或840中)。通过按角度545将支架定位到可调冠带210,良视距距离可被调节为与后-前轴基本上直线地对准,即使可调冠带可能被佩戴在高于后-前轴的角度545处。
现转至图38,示出了被安装到支架3750的显示组装件3790的示例。显示组装件3790可在支架3750的前侧(例如,在支架3750相对于用户的头顶的远侧)被安装在中央安装位置3810处。在支架3750的后端的近表面处,耦合结构3740可包括开口、腔、和用于将支架3570耦合并附连到HMD的相应HMD设备的与附连结构(例如,附连结构140、540、640、740和840中的一者或多者)互补的其他结构。支架3750可具有大致半圆的圆弧形状,来为HMD提供强度和刚度,同时大致符合用户的头顶的形状,并降低HMD的重量。图39示出支架3750的示例。
应该理解,此处所述的配置和/或方法在本质上示例性的,且这些具体实施例或示例不是局限性的,因为众多变体是可能。此处描述的具体例程或方法可以表示任何数量的处理策略中的一个或多个。由此,所示出和/或描述的各个动作可以按所示出和/或描述的顺序、按其他顺序、并行执行或者被忽略。同样,上述过程的次序可以改变。
本公开的主题包括各种过程、系统和配置以及此处公开的其他特征、功能、动作和/或属性、以及它们的任一和全部等价物的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。
Claims (10)
1.一种将由用户佩戴的头戴式显示器(HMD),包括:
可调冠带;
冠带周长调节机制,所述冠带周长调节机制耦合到所述可调冠带并被配置成调节所述冠带的周长以将所述冠带可松开地固定到所述用户的头顶;
支架,所述支架包括左臂和右臂,所述左臂和所述右臂中的每一者在各自的近端被安装到所述HMD上的对应左和右附连结构;
显示器,所述显示器在左和右侧被安装到所述左臂和右臂各自的远端;以及
良视距距离调节机制,所述良视距距离调节机制被配置成在所述冠带适合于所述用户的头顶时,沿着基本上直线的路径按同步的方式朝向和远离所述冠带移动所述左臂和右臂,以由此调节从所述显示器到所述用户的眼睛的良视距距离。
2.如权利要求1所述的HMD,其特征在于,所述冠带周长调节机制包括:
安装在所述HMD的后端的第一壳体,所述第一壳体包括第一旋钮和旋转地耦合到所述第一旋钮的第一齿轮;以及
安装在所述可调冠带的后端的左和右冠齿条,所述左和右冠齿条穿过所述第一壳体并被啮合到所述第一齿轮,其中经由所述第一旋钮旋转所述第一齿轮调节所述左和右冠齿条穿过所述第一壳体的长度,以调节所述冠带的周长。
3.如权利要求2所述的HMD,其特征在于,所述良视距距离调节机制包括:
包括所述左和右附连结构的左和右良视距带,所述左和右良视距带分别从所述左和右附连结构向后延伸并穿过所述第一壳体,所述左和右良视距带各自包括啮合到所述第一齿轮的良视距齿条,其中经由所述第一旋钮旋转所述第一齿轮调节所述左和右良视距齿条穿过所述第一壳体的长度以按所述同步的方式移动所述左和右臂。
4.如权利要求3所述的HMD,其特征在于,所述良视距距离调节机制进一步包括所述冠带上的相应滑动结构,所述滑动结构滑动地接纳所述左臂和所述右臂,使得当推力或拉力被所述用户施加到所述显示器时,所述左臂和所述右臂能沿着基本上直线的路径按所述同步的方式朝向所述冠带和远离所述冠带移动所述显示器。
5.如权利要求2所述的HMD,其特征在于,所述良视距距离调节机制包括:
安装在所述HMD的前端的第二壳体,所述第二壳体包括第二旋钮和旋转地耦合到所述第二旋钮的第二齿轮;以及
包括所述左和右附连结构的左和右良视距带,所述左和右良视距带分别从所述左和右附连结构向前延伸,所述左和右良视距带各自包括啮合到安装的所述第二齿轮的前良视距齿条,其中经由所述第二旋钮旋转所述第二齿轮按所述同步的方式移动所述左和右良视距带。
6.如权利要求2所述的HMD,其特征在于:
所述第一壳体进一步包括第二旋钮和旋转地耦合到所述第二旋钮的第二齿轮;
所述良视距距离调节机制包括左和右良视距带,所述左和右良视距带包括所述左和右附连结构,所述左和右良视距带分别从所述左和右附连结构向后延伸并穿过所述第一壳体,所述左和右良视距带各自包括啮合到所述第二齿轮的良视距齿条,其中经由所述第二旋钮旋转所述第二齿轮调节所述左和右良视距齿条穿过所述第一壳体的长度以按所述同步的方式移动所述左和右臂;以及
所述良视距调节机制包括非反向驱动的良视距调节机制以防止在没有旋转所述第一旋钮或所述第二旋钮的情况下调节所述良视距距离。
7.如权利要求2所述的HMD,其特征在于,所述良视距调节机制包括:
包括所述左和右附连结构的左和右同步带,所述左和右同步带分别从所述左和右附连结构向后延伸并穿过所述第一壳体,所述左和右同步带各自包括安装在所述左和右同步带的后端的第一左和右良视距齿条,所述第一左和右良视距齿条啮合到所述第一齿轮,其中经由所述第一旋钮旋转所述第一齿轮调节所述第一左和第一右良视距齿条穿过所述第一壳体的长度以按所述同步的方式移动所述左和右臂。
8.如权利要求7所述的HMD,其特征在于:
所述左和右附连结构包括各自的左和右齿轮,
所述左和右同步带包括第二左和第二右良视距齿条,所述第二左和第二右良视距齿条被啮合到所述左和右齿轮并被安装在所述左和右同步带的前端,以及
所述良视距距离调节机制进一步包括安装在所述左和右齿轮上的各自的滑动结构,所述滑动结构滑动地接纳所述左臂和所述右臂,使得当推力或拉力被所述用户施加到所述显示器时,所述左臂和所述右臂能沿着基本上直线的路径按所述同步的方式朝向所述冠带和远离所述冠带移动所述显示器。
9.如权利要求8所述的HMD,其特征在于,所述左和右臂从所述左和右附连结构垂直地向前延伸,并且所述可调冠带从所述左和右臂向上向前地成角度。
10.如权利要求2所述的HMD,其特征在于,进一步包括:
安装在所述HMD的后端的第一壳体,所述第一壳体包括可移位旋钮、静态齿轮和可移位齿轮;
安装在所述HMD的前端的第二壳体,所述第二壳体包括同步齿轮;
安装在所述可调冠带的后端的第一左和第一右冠齿条,所述第一左和第一右冠齿条穿过所述第一壳体并能啮合到所述静态齿轮;
安装在所述可调冠带的前端的第二左和第二右冠齿条,所述第二左和第二右冠齿条穿过所述第二壳体并能啮合到所述同步齿轮;以及
同步带,所述同步带包括
后冠同步齿条和后良视距同步齿条,其各自被安装在所述同步带的后端并能啮合到所述可移位齿轮;
前冠同步齿条和前良视距同步齿条,其各自被安装在所述同步带的前端并能啮合到所述同步齿轮,
其中
所述冠带周长调节机制包括所述可移位旋钮被移位到第一位置以
将所述第一左和第一右冠齿条与所述静态齿轮啮合,
将所述第二左和第二右冠齿条与所述同步齿轮啮合,
将所述前冠同步齿条和所述后冠同步齿条与所述同步齿轮啮合,以及
调节所述冠带的周长,同时维持所述良视距距离。
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