CN112684605A - 单眼平视显示器安装系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了单眼平视显示器安装系统。提供一种平视显示器，该平视显示器包括安置结构、支撑结构和光学模块。该安置结构形成用户可穿戴的开口。该支撑结构可移动地与该安置结构耦合，并且包括细长构件和具有第一和第二端的轨道。该轨道沿着该细长构件的至少一部分延伸。该光学模块可操作地与该支撑结构耦合，使得该光学模块在该轨道的该第一和第二端之间可移动。

Description

单眼平视显示器安装系统

背景技术

在仓库环境中可以使用大量设备来向用户提供与所需的要完成的任务相关的数据。例如，可穿戴设备通常向用户提供在屏幕或类似部件上显示的图像，以提供可以帮助完成所需目标的指令。此类设备可以帮助提高工作流程效率、培训等。然而，当前的系统可能具有有限的可调整性，这可能会导致繁琐和不舒服的用户体验，并且可能会限制可以传达给用户的信息。

因此，需要具有改进功能的改进附件。

附图说明

附图(其中类同的附图标记在全部单独的视图中表示相同的或功能类似的要素)连同下面的详细描述被并入于此并形成说明书的一部分，并用来进一步阐述包括所要求保护的发明的构思的实施例，以及解释那些实施例的各种原理和优势。

图1是根据本公开的单眼平视显示器安装系统的前立体视图。

图2是根据本公开的图1的单眼平视显示器安装系统的后立体视图。

图3是根据本公开的图1和图2的单眼平视显示器安装系统的下前立体视图。

图4是根据本公开的单独的图1-图3的单眼平视显示器安装系统的后立体视图。

图5是根据本公开的图1-图4的单眼平视显示器安装系统的俯视图。

图6是根据本公开的图1-图5的单眼平视显示器安装系统的示例轨道的特写前立体视图。

图7是根据本公开的可枢转的图1-图6的单眼平视显示器安装系统的侧立面视图。

图8是根据本公开的进一步可枢转的图1-图7的单眼平视显示器安装系统的侧立面视图。

本领域技术人员将理解附图中的要素出于简化和清楚而示出，并且不一定按比例绘制。例如，附图中的要素中的一些要素的尺寸可以相对于其他要素被放大以帮助提升对本发明的实施例的理解。

已在附图中通过常规符号在合适位置对装置和方法构成进行了表示，所述表示仅示出与理解本发明的实施例有关的那些特定细节，以免因得益于本文的描述对本领域技术人员显而易见的细节而混淆本公开。

具体实施方式

在实施例中，本申请提供了一种平视显示器，该平视显示器包括安置结构、支撑结构和光学模块。该安置结构形成用户可穿戴的开口。该支撑结构可移动地与该安置结构耦合，并且包括细长构件和具有第一端和第二端的轨道。该轨道沿着该细长构件的至少一部分延伸。该光学模块可操作地与该支撑结构耦合，使得该光学模块在该轨道的该第一端和该第二端之间可移动。在一些示例中，该支撑结构可枢转地与该安置结构耦合。

在一些示例中，该光学模块包括底座构件和显示器构件，该显示器构件可操作地与该底座构件耦合并且从该底座构件沿着第一纵向轴延伸。在这些示例中，该显示器构件可旋转地与该底座构件耦合使得该显示器构件围绕该第一纵向轴可旋转。该底座构件可以进一步包括轨道耦合部分和可旋转地与该轨道耦合部分耦合的显示器耦合部分。该轨道耦合部分可以可滑动地与该轨道耦合，并且该显示器耦合部分可旋转地与该显示器构件耦合。

在这些示例中的一些中，该显示器耦合部分相对于该轨道耦合部分沿着第二纵向轴可延伸。该第二纵向轴可以大致垂直于该第一纵向轴。

在一些示例中，该光学模块可以是将图像引导到光学滤波器的成像器的形式。该光学滤波器可以是偏光器的形式。在其他示例中，该显示器构件可以是由玻璃或模制聚合物材料中的至少一者构成的棱镜的形式。在其他示例中，该显示器构件可以是发光屏幕的形式。

该平视显示器系统的该安置结构可以包括调整构件以调整该开口的尺寸。该调整构件可以是可旋转锁定机构的形式以选择性地固定该安置结构的一部分。在一些示例中，该平视显示系统可以附加地包括与该安置结构和/或该支撑结构耦合的至少一个附件垫。

在另一个实现方式中，一种模块化平视显示器包括可移动支撑结构和光学模块。该可移动支撑结构具有安装部分并且包括细长构件和具有第一端和第二端的轨道。该轨道沿着该细长构件的至少一部分延伸。该光学模块可操作地与该支撑结构耦合，使得该光学模块在该轨道的该第一端和该第二端之间可移动。

转到附图，附图标记10通常标识包括安置结构11、支撑结构30和光学模块50的平视显示器系统。安置结构11是圆形或卵形环的形式，其通常符合用户头部的曲率使得用户可穿戴。更具体地，安置结构11形成开口11a，该开口11a允许安置结构11放在用户的头部和/或帽子上或用户的头部和/或帽子周围，并且可以由用户的耳朵支撑。安置结构11包括支撑结构耦合部分12，该支撑结构耦合部分12将安置结构11与支撑结构30枢转地耦合。安置结构11可以由任何数量或组合的诸如例如，金属材料、聚合物材料之类的适当的材料构成。其他示例是可能的。

参考图2-图4，安置结构11可以包括调整构件14，该调整构件14可以接合以选择性地增加和/或减小开口11a的尺寸(例如，直径和/或周长)。在所示的示例中，调整构件14是具有调整旋钮18的调整底座16的形式，在一些示例中，调整旋钮18经由螺纹构件(未示出)与调整底座16螺纹地耦合。调整底座16包括至少一个开口16a，该开口16a可在其中滑动地接收安置结构11的一部分。

通过旋转调整旋钮18，螺纹构件可以选择性地接合安置结构11以将安置结构11保持在所需位置处。在一些示例中，螺纹构件可以推动或压入安置结构11，直到安置结构保持在螺纹构件和调整底座16之间。因此，用户可以容易地修改开口11a的大小以匹配他们头部(或帽子)的周长。

安置结构11可以包括任何数量的附加特征，诸如例如，任何数量的附件垫20和保持夹22。附件垫20可以设置在安置结构11的内表面上，并且可以由相对柔软的材料构成，以在穿戴平视显示器系统10时提高用户的舒适度。在一些示例中，附件垫20可以由卫生材料构成。在这些示例中的任一个中，附件垫20可以与安置结构11可拆卸地耦合，以便允许单个用户能够用他们自己的附件垫20与平视显示系统10一起使用。

支撑结构30通常是弯曲的细长构件31的形式，该细长构件31具有通常符合人的头部的曲率的曲率。支撑结构30可移动地(例如，可枢转地)与安置结构11耦合。更具体地，支撑结构30包括安置结构耦合部分32，该安置结构耦合部分32可枢转地与支撑结构耦合部分12耦合以将支撑结构30与安置结构11耦合。在一些示例中，安置结构耦合部分32是可插入支撑结构耦合部分12的一般圆柱形构件的形式，该插入是开口的形式。在其他示例中，支撑结构耦合部分12可以是可插入安置结构耦合部分32的大致圆柱形构件的形式，该插入是开口的形式。其他示例是可能的。

在这些和/或其他配置中的任一种中，耦合部分12、32形成允许支撑结构30相对于安置结构11枢转或旋转的枢转点。在一些示例中，耦合部分12、32可以彼此摩擦地接合，使得在旋转或移动支撑结构30到所需位置时，支撑结构30将保持在该所需位置直到被压入另一个位置。在一些示例中，可以使用任何数量的附加部件，诸如例如，弹性构件、齿轮传动机构等。其他示例是可能的。

支撑结构30进一步包括具有第一端34a和第二端34b的轨道34。在一些示例中，轨道34可以可操作地与细长构件31耦合和/或固定到细长构件31，并且在其他示例中，轨道34可以与细长构件31集成。轨道34可以是允许对象(例如，光学模块50)在第一端34a和第二端34b之间移动的通道的形式。

参考图7，支撑结构30可以经由调整构件36可滑动地调整。更具体地，调整构件36包括开口36a，该开口36a可在其中滑动地接收细长构件31的一部分，以允许支撑结构30相对于安置结构耦合部分32向外延伸。支撑结构30可以附加地包括开口38以容纳数据和/或电力电缆40(例如，终端电缆)。

光学模块50可操作地与支撑结构30的轨道34耦合，使得该光学模块50在该轨道34的第一和第二端34a、34b之间可移动。更具体地，光学模块50包括底座构件52和显示器构件58，该显示器构件58可操作地与该底座构件52耦合并且从该底座构件52延伸，该显示器构件58相对于该底座构件52可移动。在所示的示例中，底座构件52是包括轨道耦合部分54和显示器耦合部分56的外壳的形式。轨道耦合部分54可以是与轨道34接合和/或耦合的突起部的形式，以允许光学模块50和支撑结构30之间的相对移动。在所示的示例中，轨道耦合部分54是与轨道34接合的球形构件的形式，以提供支撑结构30和光学模块50之间的相对移动的多个度。更具体地，轨道耦合部分54允许光学模块50在轨道的第一端34a和第二端34b之间横向地滑动，并且还允许光学模块50从轨道中向外倾斜或枢转(参见，例如，图8)。在一些示例中，光学模块50可以相对于从显示器构件58延伸的纵向轴“L1”向上倾斜近似25°。其他示例和/或布置是可能的。

光学模块50的底座构件52包括控制器(未示出)，该控制器可以包括任何数量的电气和/或机电设备。例如，控制器可以包括任何数量的硬件和/或软件元件，诸如存储器、处理器和存储在存储器上的适于执行任务和/或采取行动的计算机可执行指令。应当理解，任何数量的控制器可以与系统光学模块50结合使用。控制器可以适于经由任何数量的通信协议进行通信，例如有线(例如，经由数据和/或电力电缆40)、无线(例如，RFID、NFC、蓝牙等)协议。控制器可以进一步包括任何数量的处理器或处理元件，它们可以处理和执行计算和/或任务。

显示器构件58是沿着纵向轴L1从底座构件52向下延伸的细长构件的形式。显示器构件58可操作地与控制器耦合并且用于向用户呈现信息。在一些示例中，显示器构件58是接收并显示来自控制器的投影图像的玻璃和/或模制塑料棱镜构件的形式。在其他示例中，显示器构件58可以是显示所需信息的电子显示器或发光屏幕的形式。在又其他示例中，显示器构件58可以是接收由成像器引导的图像的光学滤波器或偏光器的形式。其他示例是可能的。

显示器耦合部分54可以是容纳设置在显示器构件58上和/或与显示器构件58耦合的相对应的突起部60的开口的形式。因此，显示器构件58围绕纵向轴L1是可旋转的。耦合的其他示例是可能的。

显示器构件58被配置为显示信息以帮助用户执行所需任务。例如，显示器构件58可以在仓库设置中使用以提供关于要检索或拾取的物品的位置信息，可以包括用于进行修理的指令或手册，可以提供检查列表或其他基于列表的信息，和/或可以用于医疗环境中以协助程序进行。其他示例是可能的。

在操作中，当用户需要使用平视显示器系统10时，用户经由调整构件14调整安置结构11的开口11a的大小。当获取所需的开口11a大小时，用户将安置结构11放置在他们的头上。如附图所示，安置结构11舒适地安放在用户的前额和耳朵上，并且附件垫20可以进一步增加用户的舒适度。

参考图7，用户随后可以重新定位(即，降低)支撑结构30，使得显示器构件58通常位于用户的视场内。如前文所描述的，耦合部分12、32可以摩擦地接合或者以其他方式能够保持安置结构和支撑结构30的相对定位，并且这样，安置结构30以及因此显示器构件58与用户的视线保持相同的水平。

用户可以在多个方向上重新定位光学模块50以及因此显示器构件58，以确保正确放置。如前文所描述的并且参考图6，用户可以在轨道的第一和第二端34a、34b之间滑动光学模块50，使得显示器构件58位于所需的右眼或左眼附近。如图5所示，可以定位光学模块50使得相对于支撑结构30提供近似10°的扫描。此类扫描可以允许用户在不引起剪切或图像退化的情况下看到显示器构件58上呈现的更多信息。

用户可以附加地围绕纵向轴旋转显示器构件58以使得该显示器构件58大致垂直于用户的视线，从而潜在地提供增强的清晰度。最后，参考图8，用户可以根据所需相对于轨道34和支撑结构30旋转光学模块50。

这样配置，光学模块50提供了减少的障碍物，并且可以基于用户的主导眼睛或个人偏好在位于大致垂直于所需眼睛的视场中的多个方向上移动。平视显示器系统10可以被定位在执行某些任务时不妨碍用户使用，但在需要时可以容易地重新定位。该支撑结构可以通过增加或减少眼睛前面的空间来为穿戴眼镜或防护装备的用户进行调整。在一些示例中，所提供的显示器构件58可以是透明的或半透明的，以允许用户查看远处的对象。

平视显示器系统10可以由具有不同头部大小和/或头饰的用户使用。在一些示例中，系统10本质上是可以模块化的。更具体地，用户或用户组可以各自配备支撑结构30，该支撑结构30可以安装到单独的安装部件上，诸如具有合适的耦合部件的头饰。

平视显示器系统10可以包括任何数量的附加部件和/或实现方式，诸如例如，集成声音生成设备(诸如耳机、麦克风或麦克风阵列)、电源(诸如电池)、独立的计算系统等。其他示例是可能的。

在上述说明书中已经描述了具体实施例。然而，本领域普通技术人员理解，可以做出各种修改和改变而不脱离如下权利要求书所阐述的本发明的范围。因此，说明书和附图被认为是图示性的而非限制性的意义，并且所有此类修改都旨在被包括在本教导的范围内。附加地，所描述的实施例/示例/实现方式不应该被解释为相互排斥的，而应被理解为潜在地可组合的，如果此类组合以任何方式是允许的。换句话说，前述实施例/示例/实现方式中的任一个中所公开的任何特征可以被包括在其他前述实施例/示例/实现方式中的任一个中。

这些益处、优势、问题解决方案以及可能使任何益处、优势或解决方案发生或变得更为突出的任何(多个)要素不被解释成任何或所有权利要求的关键的、必需的或必要的特征或要素。本发明仅由所附权利要求书限定，包括在本申请处于待审状态期间做出的任何修改以及授权公告的这些权利要求的所有等效物。

此外，在该文档中，诸如第一和第二、顶部和底部等之类的关系术语可以单独地用来将一个实体或动作与另一个实体或动作区别开，而不一定要求或暗示这些实体或动作之间具有任何实际的这种关系或顺序。术语“包括”、“包括有”、“具有”、“具备”、“包含”、“包含有”、“涵盖”、“涵盖有”或它们的任何其他变型旨在覆盖非排他性包括，以使包括、具有、包含、涵盖一要素列表的过程、方法、物品或装置不仅包括那些要素还可包括对该过程、方法、物品或装置未明确列出的或固有的其他要素。以“包括一”、“具有一”、“包含一”、“涵盖一”开头的要素，在没有更多约束条件的情形下，不排除在包括、具有、包含、涵盖该要素的过程、方法、物品或装置中有另外的相同要素存在。术语“一”和“一个”被定义为一个或更多个，除非本文中另有明确声明。术语“基本上”、“大致上”、“近似”、“约”或这些术语的任何其他版本被定义为如本领域内技术人员理解的那样接近，并且在一个非限制性实施例中，这些术语被定义为在10％以内，在另一实施例中在5％以内，在另一实施例中在1％以内，而在另一实施例中在0.5％以内。本文中使用的术语“耦合的”被定义为连接的，尽管不一定是直接连接的也不一定是机械连接的。以某种方式“配置”的设备或结构至少以该种方式进行配置，但也可以以未列出的方式进行配置。

将会理解，一些实施例可以包括一个或多个通用或专用处理器(或“处理设备”)，诸如微处理器、数字信号处理器、定制的处理器和现场可编程门阵列(FPGA)以及唯一存储的程序指令(包括软件和固件两者)，该唯一存储的程序指令控制一个或多个处理器以连同某些非处理器电路实现本文所描述的方法和/或装置的一些、多数或全部功能。替代地，一些或全部功能可以由不具有存储程序指令的状态机来实现，或者在一种或多种专用集成电路(ASIC)中实现，其中，每一种功能或某些功能的某些组合被实现为定制逻辑。当然，也可以使用这两种方法的组合。

此外，实施例可以实现为计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质具有存储在其上的计算机可读代码，用于对(例如，包括处理器的)计算机编程以执行如本文所描述和要求保护的方法。此类计算机可读存储介质的示例包括但不限于硬盘、CD-ROM、光存储设备、磁存储设备、ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)以及闪存。此外，预期本领域普通技术人员虽然做出由例如，可用时间、当前技术和经济考虑促动的可能显著的努力以及许多设计选择，但在得到本文所公开的概念和原理指导时，将容易地能以最少的试验产生此类软件指令和程序以及IC。

本公开的摘要被提供以允许读者快速地明确本技术公开的性质。提交该摘要，并且理解该摘要将不用于解释或限制权利要求书的范围或含义。另外，在上述具体实施方式中，可以看出出于使本公开整体化的目的，各种特征在各种实施例中被编组到一起。这种公开方法不应被解释为反映要求保护的实施例与各项权利要求中明确记载的相比需要更多的特征的任何图。相反，如以下权利要求所反映，发明主题在于少于单个公开的实施例的全部特征。因此，以下权利要求由此被并入具体实施方式中，其中各个权利要求作为单独要求保护的主题代表其自身。

Claims (22)

1.一种平视显示器系统，包括：

安置结构，所述安置结构形成用户可穿戴的开口；

支撑结构，所述支撑结构能移动地耦合到所述安置结构，所述支撑结构包括细长构件和具有第一端和第二端的轨道，所述轨道沿着所述细长构件的至少一部分延伸；以及

光学模块，所述光学模块能操作地与所述支撑结构耦合，使得所述光学模块在所述轨道的所述第一端和所述第二端之间能移动。

2.如权利要求1所述的平视显示器系统，其特征在于，所述支撑结构能枢转地与所述安置结构耦合。

3.如权利要求1所述的平视显示器系统，其特征在于，所述光学模块包括底座构件和显示器构件，所述显示器构件能操作地与所述底座构件耦合并且从所述底座构件沿着第一纵向轴延伸。

4.如权利要求3所述的平视显示器系统，其特征在于，所述显示器构件能旋转地与所述底座构件耦合使得所述显示器构件围绕所述第一纵向轴能旋转。

5.如权利要求3所述的平视显示器系统，其特征在于，所述底座构件包括轨道耦合部分和能旋转地与所述轨道耦合部分耦合的显示器耦合部分，其中所述轨道耦合部分能滑动地与所述轨道耦合，并且所述显示器耦合部分能旋转地与所述显示器构件耦合。

6.如权利要求5所述的平视显示器系统，其特征在于，所述显示器耦合部分相对于所述轨道耦合部分沿着第二纵向轴能延伸，其中所述第二纵向轴大致垂直于所述第一纵向轴。

7.如权利要求3所述的平视显示器系统，其特征在于，所述光学模块包括被定位以将图像引导到光学滤波器的成像器。

8.如权利要求7所述的平视显示器系统，其特征在于，所述光学滤波器包括偏光器。

9.如权利要求3所述的平视显示器系统，其特征在于，所述显示器构件包括由玻璃或模制聚合物材料中的至少一者构成的棱镜。

10.如权利要求3所述的平视显示器系统，其特征在于，所述显示器构件包括发光屏幕。

11.如权利要求1所述的平视显示器系统，其特征在于，所述安置结构包括调整构件以调整所述开口的尺寸。

12.如权利要求11所述的平视显示器系统，其特征在于，所述调整构件包括可旋转锁定机构以选择性地固定所述安置结构的一部分。

13.如权利要求1所述的平视显示器系统，进一步包括与所述安置结构或所述支撑结构中的至少一者耦合的至少一个附件垫。

14.一种模块化平视显示器，包括：

可移动支撑结构，所述可移动支撑结构具有安装部分，所述可移动支撑结构包括细长构件和具有第一端和第二端的轨道，所述轨道沿着所述细长构件的至少一部分延伸；以及

光学模块，所述光学模块能操作地与所述支撑结构耦合，使得所述光学模块在所述轨道的所述第一端和所述第二端之间能移动。

15.如权利要求14所述的模块化平视显示器，其特征在于，所述光学模块包括底座构件和显示器构件，所述显示器构件能操作地与所述底座构件耦合并且从所述底座构件沿着第一纵向轴延伸。

16.如权利要求15所述的模块化平视显示器，其特征在于，所述显示器构件能旋转地与所述底座构件耦合使得所述显示器构件围绕所述第一纵向轴能旋转。

17.如权利要求15所述的模块化平视显示器，其特征在于，所述底座构件包括轨道耦合部分和能旋转地与所述轨道耦合部分耦合的显示器耦合部分，其中所述轨道耦合部分能滑动地与所述轨道耦合，并且所述显示器耦合部分能旋转地与所述显示器构件耦合。

18.如权利要求17所述的模块化平视显示器，其特征在于，所述显示器耦合部分相对于所述轨道耦合部分沿着第二纵向轴能延伸，其中所述第二纵向轴大致垂直于所述第一纵向轴。

19.如权利要求14所述的模块化平视显示器，其特征在于，所述光学模块包括被定位以将图像引导到光学滤波器的成像器。

20.如权利要求19所述的模块化平视显示器，其特征在于，所述光学滤波器包括偏光器。

21.如权利要求15所述的模块化平视显示器，其特征在于，所述显示器构件包括由玻璃或模制聚合物材料中的至少一者构成的棱镜。

22.如权利要求15所述的模块化平视显示器，其特征在于，所述显示器构件包括发光屏幕。

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