CN113785232A - 用以适应不同的头部和面部尺寸的可调节的头戴式显示器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种包括各种特征的头戴式显示器(HMD)，该各种特征允许针对不同用户定制该HMD。该HMD可包括瞳孔间距(IPD)调节机构，该IPD调节机构包括用于平滑且受控地调节透镜筒之间的间距的双偏置组件。该HMD可包括视场(FOV)调节机构，该FOV调节机构包括经由连接杆连接的第一齿轮组件和第二齿轮组件，以允许均匀地调节这些透镜和该用户面部之间的间距。该HMD还可包括可更换的面部垫圈、可更换的护目镜、可移除的头带和用于对该HMD进行进一步定制的模块化附件隔室。该HMD还可包括不显眼的光谱透射窗口，这些光谱透射窗口由用于涂覆有光谱不透明材料的该HMD壳体的光谱透射基底材料制成，并且选择性地移除该光谱不透明材料以产生这些光谱透射窗口。

Description

用以适应不同的头部和面部尺寸的可调节的头戴式显示器

相关申请的交叉引用

本PCT申请要求2020年4月16日提交的美国专利申请序列号16/850,426的优先权，该美国专利申请要求2019年4月23日提交的美国临时专利申请序列号62/837,662的优先权。申请序列号16/850,426和62/837,662全部内容以引用方式并入本文。

背景技术

头戴式显示器用于各个领域，包括工程、医疗、军事和视频游戏。在一些情况下，头戴式显示器可作为虚拟现实或增强现实环境的一部分向用户呈现信息或图像。作为示例，用户在玩视频游戏时可佩戴头戴式显示器以使该用户沉浸在虚拟环境中。

传统的头戴式显示器未提供充分的调节或未提供调节以适应不同的头部尺寸、面部形状和眼部间距。因此，一些用户可能会发现难以舒适愉悦地佩戴头戴式显示器。例如，如果透镜筒未与用户眼部水平对准，则头戴式显示器上呈现的场景可对用户仅部分可见。如果显示面板距离用户眼部太近或太远，则可能无法优化该用户的视场(FOV)。因此，传统的头戴式显示器可能无法适应不同的用户。可调节的头戴式显示器由于简略的调节机构往往难以和/或不便调节，并且它们无法提供最佳的舒适度，从而使用户感到沮丧。

附图说明

参考附图描述了具体实施方式。在这些图中，参考标号的最左边数字标识首次出现该参考标号的图。不同图中相同或类似的参考标号指示类似或相同的项目。

图1示出了根据本公开的实施方案的示例性头戴式显示器(HMD)的前透视图，其中护目镜被示出为从HMD分解以显露模块化附件隔室。

图2示出了根据本公开的实施方案的图1的HMD的前部部分的前透视图。

图3A示出了根据本公开的实施方案的图1的处于以下构型的示例性HMD的后透视图，其中该HMD的头带附接到该HMD的主单元。

图3B示出了图3A所示的处于以下构型的示例性HMD，其中已从该HMD移除了该头带。

图4示出了根据本公开的实施方案的图1的示例性HMD的主单元的后透视图，该示例性HMD具有与该主单元脱离的面部垫圈。

图5A示出了根据本公开的实施方案的图1的示例性HMD的部分前仰视图，其中移除了HMD壳体的前部部分以显露瞳孔间距(IPD)调节机构的部件，该IPD调节机构被调节到图5A中的调节范围的第一端。

图5B示出了图5A所示的示例性HMD，但其中该IPD调节机构被调节到图5B中的调节范围的第二端。

图6A示出了根据本公开的实施方案的图1的示例性HMD的部分后仰视图，其中透镜筒以图6A中的IPD调节范围的最大距离间隔开。

图6B示出了图6A所示的示例性HMD，但其中透镜筒以图6B中的IPD调节范围的最小距离间隔开。

图7A示出了根据本公开的实施方案的图1的示例性HMD的部分前透视图，其中移除了HMD壳体的一部分以显露视场(FOV)调节机构的部件，该FOV调节机构被调节到图7A中的调节范围的第一端。

图7B示出了图7A所示的示例性HMD，但其中该FOV调节机构被调节到图7B中的调节范围的第二端。

图8示出了根据本公开的实施方案的图1的示例性HMD的前透视图，图8描绘了HMD的壳体中的不显眼的光谱透射窗口的示例性位置。

图9是根据本公开的实施方案的用于制造具有至少一个光谱透射窗口的HMD的壳体的示例性工艺的流程图。

具体实施方式

如上所述，头戴式显示器(HMD)具有广泛的应用范围，并且在一些情况下，可能需要适应不同用户之间不同的头部尺寸、面部形状和眼部间距。然而，传统的HMD几乎不提供调节以适应不同的用户。例如，在传统的HMD中，透镜筒之间的距离可以是固定的，或者如果是可调节的，则调节机构可能难以或不便操作，尤其是在佩戴HMD时。在传统的HMD中，用户的面部和显示面板(或透镜)之间的距离也可以是固定的，或者如果是可调节的，则调节机构可能难以操作或操作笨拙，尤其是在佩戴HMD时。

除其他事项外，本文描述了包括HMD的技术和系统，这些技术和系统用于调节HMD的一对透镜筒之间的间距以适应具有不同瞳孔间距(IPD)的用户。例如，HMD可包括联接到HMD的中间框架的杆、(例如，经由一对联接到该对透镜筒的可移动框架)联接到该杆的一对透镜筒，每个透镜筒/可移动框架可沿着该杆双向地移动(例如，在朝向HMD的左侧的第一方向上或在朝向HMD的右侧的第二方向上)。该HMD还可包括可从该HMD的壳体的外部接入的致动器，以及联接到该致动器和该中间框架的可移动细长构件。联接到该可移动细长构件和该中间框架的第一偏置构件被构造成抵抗该可移动细长构件在该细长构件的行进方向上的移动。联接到该中间框架并且设置在该对透镜筒/可移动框架之间的可旋转齿轮与可移动细长构件接合，并且联接到该杆的一对第二偏置构件被构造成朝向该可旋转齿轮物理地偏置该对透镜筒/可移动框架(例如，通过抵靠从可旋转齿轮的面延伸的一对螺旋突出部物理地偏置该对可移动框架)。

除其他事项外，本文还描述了包括HMD的技术和系统，这些技术和系统用于调节用户的面部和HMD的透镜之间的间距，以调节视场(FOV)和/或良视距以适应不同的用户。例如，HMD可包括联接到HMD的第一部分的一对透镜组件。设置在HMD的第一侧上的致动器可从HMD的壳体的外部接入，并且设置在HMD的相对侧上的一对齿轮组件可通过连接杆连接并联接到HMD的第二部分，该HMD的第二部分可相对于HMD的第一部分移动。该对齿轮组件中的一个齿轮组件设置在第一侧上并且联接到致动器，使得致动器的致动导致该对齿轮组件相对于HMD的第一部分移动该HMD的第二部分。

除其他事项外，本文还描述了一种具有壳体的电子设备(例如，HMD)，该壳体由被构造成允许特定光谱的电磁辐射穿过其中的光谱透射材料制成。该壳体的外表面可涂覆有被构造成阻挡特定光谱的电磁辐射的光谱不透明材料，并且该外表面上的一个或多个位置没有该光谱不透明材料，以在壳体上提供一个或多个光谱透射窗口。一个或多个光谱特定部件(例如，传感器、信标等)可设置在壳体内位于该一个或多个光谱透射窗口后面。

一种用于制造具有至少一个窗口的电子设备(例如，HMD)的工艺，该至少一个窗口允许特定光谱中的电磁辐射穿过该至少一个窗口，该工艺可包括：由第一材料形成用于电子设备的壳体，该第一材料被构造成允许特定光谱中的电磁辐射穿过其中；用第二材料喷涂壳体的外表面，该第二材料被构造成阻挡特定光谱中的电磁辐射；以及从该外表面上的至少一个位置移除该第二材料以产生该至少一个窗口。在一些实施方案中，该特定光谱是IR光谱。

本公开提供对本文公开的系统和方法的结构、功能、制造以及用途的原理的全面理解。附图中示出了本公开的一个或多个示例。本领域的普通技术人员将理解，本文具体描述并在附图中示出的系统和方法是非限制性实施方案。结合一个实施方案示出或描述的特征可与其他实施方案的特征组合，包括如在系统和方法之间那样。这样的修改和变化旨在被包括在所附权利要求的范围内。

图1示出了示例性头戴式显示器(HMD)100(在本文中有时被称为“可穿戴显示器”、“VR头戴式耳机”、“AR头戴式耳机”或“头戴式耳机”)的前透视图，其中护目镜106被示为从HMD 100分解以显露模块化附件隔室102。HMD 100可包括前部部分(或主单元)，该前部部分定位在用户眼部前方或上方以渲染由应用程序(例如，视频游戏)输出的图像。在一些情况下，该应用程序可在与HMD 100相关联并且/或者通信地联接到该HMD的计算设备(例如，个人计算机(PC)、游戏控制台等)上执行。在一些情况下，HMD 100可不依赖于外部计算设备，并且可使用板上部件(例如，逻辑、硬件、存储器、处理器(例如，中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)等)、电池等)执行应用程序并渲染对应图像。HMD 100可被构造成输出由用户通过HMD 100内的光学器件观看的一系列图像(帧)，使得该用户好像沉浸在虚拟现实(VR)或增强现实(AR)环境中感知这些图像。

HMD 100可包括可与其他类型的护目镜进行更换或互换的护目镜106。该护目镜106可具有定制的形状、定制的材料，并且/或者该护目镜106可包括定制的装饰物(例如，着色、贴纸、标记、孔、表面特征等)。用户可将护目镜106与不同的护目镜进行互换，以改变HMD100的前部上的HMD 100的外形或外观。使用HMD 100的不同用户可拥有他/她自己的定制的护目镜106，使得该用户可移除现有的护目镜106并且用他/她自己的定制的护目镜来替换现有的护目镜106。护目镜106可以任何合适的方式可移除地附接到HMD 100的前部，诸如通过磁性联接机构(例如，HMD 100的前部上的联接到护目镜106上的对应磁体的磁体)、钩环紧固件(例如，

紧固件)、销、螺钉、钩、卡扣/压配机构、粘合剂或任何合适类型的紧固件。

护目镜106在附接到HMD 100时可覆盖隔室102(在本文中有时被称为“模块化附件隔室102”)。隔室102可以是任何合适的形状。图1描绘了凹进HMD 100的前部一定距离的矩形隔室102。隔室102可包括端口104，诸如通用串行总线(USB)端口104，该端口电连接到HMD100的壳体内的印刷电路板(PCB)的部件。端口104可允许用户将模块化附件连接到HMD100，以向HMD 100的用户提供进一步的定制。例如，灯(例如，发光二极管(LED))可连接到端口104，使得可向这些灯供应电力以接通这些灯。这些灯可设置在护目镜106后面的隔室102中，这些灯可由光学透明材料(例如，透明或有色塑料)制成，以向HMD 100提供定制的照明效果。护目镜106可以是任何合适的颜色，并且当护目镜106覆盖隔室106内的经由端口104连接的灯时，护目镜106可发光以提供定制的视觉外观。在一些实施方案中，显示器(例如，液晶显示器(LCD))可连接到端口104并且设置在隔室102内，以在用户佩戴HMD 100时在该显示器上渲染图像。在其他情况下，辅助相机可连接到端口104并设置在隔室102中。在一些实施方案中，可经由端口104连接辅助和/或备份计算资源(例如，处理、存储、功率等)以增强HMD 100的处理能力、存储容量和/或电池寿命。

图2示出了根据本公开的实施方案的图1的HMD 100的前部部分的前透视图。如图2所示，HMD 100可包括一个或多个前向相机200(1)和/或200(2)。图2描绘了具有包括第一相机200(1)和第二相机200(2)的两个前向相机200的实施方案，但可利用任何合适数量的前向相机200。前向相机200可用于任何合适的目的，诸如光学跟踪、直通成像(例如，在HMD100上投影真实世界环境的图像，诸如通过在VR场景上投影真实世界图像)、障碍物检测(例如，检测真实世界环境中的对象并可能警告用户与此类对象的潜在碰撞)、在游戏过程中记录环境的视频等。前向相机200可位于HMD 100上的任何合适的位置处，诸如位于HMD 100的前部朝向HMD 100的底部(例如，位于HMD 100的下半部分中)，如图2所示。

图3A示出了根据本公开的实施方案的图1的处于以下构型的示例性HMD 100的后透视图，其中该HMD 100的头带300附接到该HMD 100的主单元302。图3B示出了图3A所示的只是处于以下构型的示例性HMD 100，其中已从该HMD 100的主单元302移除了头带300。头带300可被移除，诸如以将头带300与不同的头带300进行更换或互换。长期使用HMD 100可导致头带300的某些部分的材料吸收身体气味，并且因此，用户可能希望不时地移除头带300，诸如使头带300“通风”、清洁头带300、用新的头带替换头带300。在一些情况下，用户可能希望将头带300与不同类型的头带(例如，具有不同特征的头带，诸如不同的耳机、不同的调节机构等)进行互换或更换。这提供了针对不同用户的对HMD 100的进一步定制。

如图3B所示，可通过移除位于HMD 100的一侧上的致动器304(例如，可旋转旋钮)来移除头带300，以接入一个或多个螺钉310(1)或类似的紧固件。致动器304的移除可以任何合适的方式实现，诸如通过用力向外拉动致动器304以从安装销308(1)移除致动器304。安装销308(1)可插入通过头带300的一部分中的主孔，同时可将一个或多个螺钉310(1)拧入头带300的一部分中的一个或多个对应的孔306(1)中以将头带300固定到主单元302。用户可拧下螺钉310(1)，然后将头带300的一部分滑出安装销308(1)，以从主单元302的对应侧移除头带300的一侧。在主单元302的相对侧上，可存在被拧入头带300的另一部分中的一个或多个对应的孔306(2)中的一个或多个螺钉(例如，类似于螺钉310(1))，以便将头带300固定到主单元302的相对侧上的主单元302。用户可拧下主单元302的相对侧上的那些螺钉，以从主单元302移除头带300的另一侧，并且因此移除整个头带300。图3B还示出了位于HMD100的主单元302的顶部处的带环312，该带环被构造成通过使头带300的顶部构件环绕通过带环312并且将头带300的顶部构件固定到其自身来接纳头带300的顶部构件。头带300的顶部构件的固定机构可以是任何合适的机构，例如钩环紧固件(例如，

紧固件)、卡扣等。以这种方式，头带300是可移除的，并且可由用户随意地重新附接。

图4示出了根据本公开的实施方案的图1的示例性HMD 100的主单元302的后透视图，该示例性HMD具有与该主单元302脱离的面部垫圈400。面部垫圈400可以任何合适的方式可移除地附接到HMD 100的主单元302，诸如通过磁性联接机构、钩环紧固件(例如，

紧固件)、销、螺钉、钩、卡扣/压配机构、粘合剂或任何合适类型的紧固件。图4描绘了其中使用磁性联接机构将面部垫圈400可移除地联接到主单元302的实施方案。例如，设置在主单元302的后部上的多个第一磁性元件402(1)-(4)(例如，金属螺钉)可与设置在面部垫圈400的前部上的多个第二磁性元件404(1)-(4)(404(1)和404(2)未在图4中示出)联接。以这种方式，面部垫圈400可容易且方便地固定在主单元302的后方中或从其移除。面部垫圈400可被衬垫在面部垫圈400的后部上，以在佩戴HMD 100时提供舒适的佩戴感。如所提及的，长期使用HMD 100可导致特定部件(诸如，面部垫圈400)的材料吸收身体气味。因此，用户有时可能希望移除面部垫圈400，诸如使面部垫圈400“通风”、清洁面部垫圈400、用新的面部垫圈替换面部垫圈400等。在一些实施方案中，用户可能希望将面部垫圈400与不同类型的面部垫圈(例如，具有不同特征、轮廓、外形等的面部垫圈)进行互换或更换。这允许了针对不同用户的对HMD 100的更进一步定制。

图5A示出了根据本公开的实施方案的图1的示例性HMD 100的部分前仰视图，其中移除了HMD壳体的前部部分以显露瞳孔间距(IPD)调节机构的部件，该IPD调节机构被调节到图5A中的调节范围的第一端并且被调节到图5B中的调节范围的第二端。HMD 100的IPD调节机构允许调节HMD 100的一对透镜筒之间的水平间距。图6A和图6B描绘了可分别使用IPD调节机构使它们更靠近在一起或分开得更远以减小或增大它们之间的水平间距的示例性透镜筒600(1)和600(2)(在本文中有时被称为“透镜组件”)。值得注意的是，除其他事项外，本文描述的IPD调节机构在佩戴HMD 100时是便于操作的：可使用单手或单指进行操作，并且包括双偏置组件以在调节范围内提供对IPD调节机构的平滑、受控操作。这允许微调透镜筒600(1)和600(2)之间的距离以对应于用户的IPD。

如图5A和图5B所示，IPD调节机构可包括致动器500。致动器500可位于HMD 100的底部朝向HMD 100的右半部分或左半部分(或位于右半部分或左半部分内)。尽管致动器500可以任何合适的方式实现(例如，可旋转旋钮、杆件、在调节位置之间切换的可按压的按钮等)，但图5A和图5B所示的致动器500包括可在限定在HMD 100的壳体中的通道502内滑动(或可以其他方式移动)的旋钮。致动器500被构造成由HMD 100的用户致动以调节透镜筒600(1)和600(2)之间的间距(如图6A和图6B所描绘的)。因此，致动器500可从HMD 100的壳体的外部接入。在图5A和图5B的示例中，将致动器500移动到通道502的第一端(例如，如图5A所示)使HMD 100的一对透镜筒600之间的水平距离(或间距)最大化。将致动器500移动到通道502的与通道502的第一端相对的第二端(例如，如图5B所示)使HMD 100的一对透镜筒600之间的水平距离(或间距)最小化。以这种方式，具有较小IPD的用户可朝向通道502的第二端调节旋钮(如图5B所示)，而具有较大IPD的用户可朝向通道502的第一端调节旋钮(如图5A所示)。标记可沿着通道502设置在HMD壳体的外表面上，以向用户指示透镜筒600之间的水平间距是可调节的。由于致动器500和通道502位于HMD 100的右半部分或左半部分上，所以在HMD 100的底部上，用户可使用他/她的右手拇指或左手拇指(例如，单手)容易且方便地在通道502内滑动致动器500来调节透镜筒600之间的间距。致动器500和通道502的位置以及其操作的简易性，允许用户用单手调节透镜筒600间距，并且在佩戴HMD 100时这样做，使得用户在调节透镜筒600间距时不必脱下HMD 100或用两只手握住它。由于用户可在佩戴HMD 100的同时调节透镜筒600间距以实时确定致动器500的哪个位置对他们来说是最佳的，所以这允许他们更快地获得最佳的透镜筒600间距。

IPD调节机构可包括HMD 100的壳体内部的部件，这些部件允许IPD调节机构的平滑和轻松操作。例如，致动器500的在HMD壳体内部的一端可在细长构件504的第一端处联接到可移动细长构件504。细长构件504可水平定向并且与HMD 100的底部相邻，如图5A和图5B中所示。然而，应当理解的是，细长构件504的其他定向也是可能的。通道或狭槽可被限定在细长构件504中，与细长构件504的联接到致动器500的一端相邻，并且安装到HMD 100的中间框架的锚定件506可延伸通过细长构件504的通道/狭槽，以允许细长构件504在IPD调节机构的调节范围内双向地(例如，当HMD 100直立定向时，在第一或第二水平方向上)平移。以这种方式，细长构件504联接到HMD 100的中间框架，同时可双向地移动。

第一偏置构件508的第一端可联接到细长构件504的第一端，并且第一偏置构件508的第二端可联接到HMD 100的中间框架。在此，细长构件504的第一端(联接到第一偏置构件508)距离致动器500最远，而细长构件504的第二端距离致动器500最近。第一偏置构件508的第二端可在比细长构件504的第一端距离致动器500更靠近致动器500的点处附接到HMD 100的中间框架。以这种方式，第一偏置构件508被构造成通过向细长构件504施加抵抗细长构件504在该细长构件504的行进方向上的移动的偏置力来在水平方向上物理地偏置细长构件504。在图5A和图5B的示例中，当致动器500从通道502的左端移动到通道502的右端时(从图5A和图5B的角度来看)，细长构件504在向右行进方向上平移，并且第一偏置构件508由于在向左方向上施加到细长构件504的偏置力而抵抗细长构件504的向右移动(从图5A和图5B的角度来看)。在一些实施方案中，第一偏置构件508是弹簧，该弹簧在细长构件504上的偏置力随着细长构件504在向右水平方向上移动得越来越远而增加(从图5A和图5B的角度来看)。当用户在通道502内滑动致动器500时，来自第一偏置构件508的该偏置力使得致动器500在通道502内的滑动移动是平滑的，而不是不流畅的移动。除此之外或另选地，一个或多个摩擦构件可有助于抵抗致动器500在通道502内的移动，以使该移动更平滑且更受控，从而更容易地微调IPD调节。

细长构件504可包括多个齿，该多个齿在细长构件504的顶侧上跨越细长构件504的至少一部分。细长构件504的齿与安装到HMD 100的中间框架上的轴的可旋转齿轮510(在本文中有时被称为“螺旋齿轮”)的齿接合。齿轮510可设置在HMD 100的中间处或其附近，并且设置在一对可移动框架516(1)和516(2)之间，该对可移动框架联接到透镜筒600。齿轮510可包括具有从齿轮510的面延伸的一对螺旋突出部512(1)和512(2)的面。杆514(在本文中有时被称为“滑动杆”)可联接到HMD 100的中间框架。滑动杆514可以是水平定向的(当HMD 100是直立定向的)，并且可基本上跨越HMD 100的宽度。如所提及的，该对透镜筒600的每个透镜筒600可联接到HMD壳体内的对应的可移动框架516，并且每个可移动框架516可包括从可移动框架516的后侧突出的翼部构件518，该翼部构件联接到滑动杆514(例如，通过滑动杆514穿过翼部构件518中的孔)。以这种方式，该对透镜筒600可经由可移动框架516联接到杆514。如图5A所示，每个翼部构件518还可包括从翼部构件518朝向齿轮510水平延伸的突出部519。从翼部构件518延伸的突出部519接合从齿轮510的面延伸的螺旋突出部512中的一个螺旋突出部。例如，第一突出部519(1)可从翼部构件518(1)延伸并且可接合螺旋突出部512(1)，而第二突出部519(2)可从翼部构件518(2)延伸并且可接合螺旋突出部512(2)。

一对第二偏置构件520(1)和520(2)可联接到滑动杆514。例如，第二偏置构件520可包括弹簧，这些弹簧放置在滑动杆514上并且定位在滑动杆514上的挡块522和每个可移动框架516的翼部构件518之间。图5A和图5B示出了第一挡块522(1)和位于第一挡块522(1)和翼部构件518(1)之间的第二偏置构件520(1)，以及第二挡块522(2)和位于第二挡块522(2)和翼部构件518(2)之间的第二偏置构件520(2)。第二偏置构件520中的每一个第二偏置构件可在第二偏置构件520的一端处(例如，在滑动杆514上的挡块522处)相对于滑动杆514固定在适当位置，并且第二偏置构件520可将偏置力施加到联接到滑动杆514的对应的翼部构件518，在朝向齿轮510的方向上施加该偏置力，使得抵靠从齿轮510的面延伸的相应的螺旋突出部512物理地偏置从翼部构件518水平延伸的突出部519。由于可移动框架516可沿着杆514在HMD 100的左侧和右侧之间双向地移动，所以可移动框架516以及因此联接到可移动框架516的透镜筒600响应于致动器500的致动而移动。

如图5A和图5B所示，用户可在通道502内滑动IPD调节机构的致动器500，这导致细长构件504在第一方向(例如，从图5A和图5B的角度来看向右方向)上平移。细长构件504的与齿轮510的齿接合的齿使得齿轮510旋转。在齿轮510的第一旋转方向上，从齿轮510的面延伸的螺旋突出部512可向从可移动框架516的翼部构件518延伸的突出部519施加力，以使可移动框架516(以及因此，透镜筒600)移动地更远来增加透镜筒600之间的间距(如图5A所示)。在齿轮510的第二旋转方向上，第二偏置构件520向可移动框架516的翼部构件518施加偏置力，以使可移动框架516(以及因此，透镜筒600)移动地更靠近在一起来减小透镜筒600之间的间距(如图5B所示)。这部分地是由于齿轮510上的螺旋突出部512从齿轮510的外围处的相应点向内螺旋到比外围处的相应点更靠近齿轮510的中心的相应点。

值得注意的是，当可移动框架516(以及因此，透镜筒600)移动得更远时，该对第二偏置构件520抵抗可移动框架516在每个可移动框架516的相应行进方向上的移动。当用户在通道502内滑动致动器500时，这使得致动器500在通道502内的滑动移动是平滑且受控的移动，而不是不流畅的移动。因此，第一偏置构件508和该对第二偏置构件520一起工作，以允许致动器500在通道502内的平滑且受控的滑动移动，使得用户能够容易地微调IPD调节，即使在佩戴HMD 100时也是如此。除此之外或另选地，一个或多个摩擦构件还可帮助抵抗致动器500在通道502内的移动，以使该移动更平滑且更容易地微调IPD调节。由于相对的偏置构件和/或摩擦构件，致动器500可在通道502内移动到通道502内的任何位置，如用户所期望的，并且当用户将他/她的手指从致动器500移开时，致动器500在其在通道502内的当前位置处保持静止。

如图6A和图6B所描绘的，致动器500的致动引起对HMD 100的透镜筒600之间的间距的对应调节。例如，如图6A所示，将致动器500移动到通道502的第一端使透镜筒600(1)和透镜筒600(2)之间的水平距离(间距)最大化。透镜筒600可基本水平对准。如图6B所示，将致动器500移动到通道502的第二端使透镜筒600(1)和透镜筒600(2)之间的水平距离(间距)最小化。可通过将致动器500移动到通道502内的中间位置来实现中间间距。在这个意义上，致动器500可沿着通道502以平滑、连续的移动进行移动，与在多个调节位置之间的离散“咔哒声”相反，并且由于本文所述的双偏置组件，用户感觉到在致动器500移动的任一方向上的双向阻力。

图7A示出了根据本公开的实施方案的图1的示例性HMD 100的部分前透视图，其中移除了HMD壳体的一部分以显露视场(FOV)调节机构的部件，该FOV调节机构被调节到图7A中的调节范围的第一端。图7B示出了FOV调节机构被调节到调节范围的第二端。图7A和图7B所描绘的FOV调节机构允许调节用户的面部和HMD 100的透镜或透镜筒600(或显示面板)之间的间距。除其他事项外，在佩戴HMD时该视场(FOV)调节机构(在本文中有时被称为“良视距调节机构”)是便于操作的：可使用单手进行操作，并且在调节范围内平滑地调节(例如，增加或减少)HMD 100的透镜和用户面部之间的距离。FOV调节机构可包括设置在HMD 100的(两侧的，即，右侧和左侧)的第一侧上的致动器304。通常，致动器304被构造成由HMD 304的用户致动，并且因此，致动器304可从HMD壳体的外部接入。

尽管致动器304在图7A和图7B中被示出为可旋转致动器(例如，可旋转旋钮)，但该致动器304可包括任何合适的可调节元件，诸如但不限于刻度盘、杆件、轮件和/或滑块(或可滑动旋钮)。致动器304可位于头带300邻接HMD 100的主单元302的位置。致动器304可在调节范围内被致动(例如，旋转)，使得致动器可在第一方向上被致动(例如，旋转)到调节范围的第一端以使透镜和用户面部之间的距离(或间距)最小化，并且在与第一方向相反的第二方向上被致动(例如，旋转)到调节范围的第二端以使透镜和用户面部之间的距离(或间距)最大化。以这种方式，可针对不同的用户优化FOV和/或良视距。标记可设置在HMD壳体的外表面上，围绕致动器304或在该致动器上，以向用户指示透镜和用户面部之间的间距是可调节的。由于致动器304位于HMD 100的一侧上(例如，右侧或左侧)，所以用户可使用他/她的右手或左手(例如，单手)容易且方便地致动该致动器304以调节透镜和用户面部之间的间距。致动器304的位置以及其操作的简易性，允许用户用单手调节FOV和/或良视距，并且在佩戴HMD 100时这样做，使得用户在调节FOV和/或良视距时不必脱下HMD 100或用两只手握住它。由于用户可在佩戴HMD 100的同时调节FOV和/或良视距以实时确定致动器304的哪个位置对他们来说是最佳的，所以这允许他们更快地获得最佳的FOV和/或良视距。

FOV调节机构包括HMD 100的壳体内部的部件，这些部件允许FOV调节机构的均匀、平滑、受控和/或轻松操作。致动器304(例如，可旋转旋钮)除了是可旋转的之外，还可通过推动致动器304而在第一位置和第二位置之间是可按压的，非常类似于可按压按钮。偏置构件可相对于HMD 100在向外的方向上偏置致动器304，使得当用户未按压致动器304时，致动器304被物理地偏置在致动器304被延伸(即，未被按压)的第一位置。当致动器304被延伸时，突出部(或齿)与致动器304内部的多个棘爪中的棘爪接合，这在防止致动器304在调节范围内在任一方向(顺时针或逆时针)上旋转的意义上锁定致动器304。用户可将致动器304移动到致动器304被按压的第二位置，这通过使突出部从致动器304内部的棘爪脱离来解锁致动器304。在该第二位置中，当按压致动器304时，用户可根据需要旋转致动器304以调节透镜和用户面部之间的间距。在松开致动器304或释放致动器304上的压力时，致动器304内部的偏置构件将致动器304物理地偏置在所延伸的第一位置，以使突出部与棘爪接合，该棘爪将致动器304(旋转地)锁定在适当位置。该锁定机构防止了对透镜和用户面部之间的间距的不期望的调节，诸如在游戏过程中，当用户希望FOV和/或良视距保持固定在期望的位置时。

致动器304可引起HMD 100的每一侧上的一对齿轮组件的旋转，该对齿轮组件由连接杆706连接。该对齿轮组件允许调节透镜更靠近或更远离用户面部。具体地，HMD 100的主单元302可包括联接到透镜筒600的第一部分，以及相对于该第一部分可移动的第二部分。例如，HMD 100的第二部分可以是主单元302的在用户正佩戴HMD 100时更靠近(例如，接触)用户面部的部分。简要地参考图3B，该第二部分314是主单元302的致动器304设置在其上的部分。HMD 100的第一部分316可以是主单元302的在用户正佩戴HMD 100时更远离(例如，不接触)用户面部的部分。例如，HMD 100的第一部分316可包括但不限于透镜筒600、显示面板、其上安装有电子部件的PCB等。HMD 100的这些第一部分和第二部分可双向地并且可通过致动器304的旋转致动而相对于彼此移动。

设置在HMD 100的与致动器304相同的一侧上的第一齿轮组件可联接到该致动器304，并且联接到HMD 100的第一部分316和HMD 100的第二部分314，该第一部分和该第二部分可双向地并且相对于彼此移动。第一齿轮组件可包括具有与细长构件700(1)的齿接合的齿的第一可旋转齿轮702(1)。细长构件700(1)的齿可设置在细长构件700(1)的顶侧上。细长构件700(1)可定向成使得细长构件700(1)在从HMD 100的背部到HMD 100的前部的方向上延伸。细长构件700(1)可联接到致动器304或与该致动器接合，并且细长构件700(2)也可联接到HMD 100的第二部分314，该第二部分比HMD 100的第一部分316更靠近用户面部。由于细长构件700(1)联接到HMD 100的第二部分314，所以当致动器304旋转时，细长构件700(1)向前或向后平移，以使得HMD 100的第二部分314(更靠近用户面部的部分)相对于HMD100的第一部分316(更远离用户面部的包括透镜、显示器和PCB的部分)向前或向后平移。

细长构件700(1)还可包括与第一齿轮702(1)的齿接合的齿，第一齿轮702(1)安装到HMD 100的中间框架上的轴。第一齿轮组件的第一齿轮702(1)与第一齿轮组件的第二可旋转齿轮704(1)接合，并且第二齿轮704(1)联接到杆706(在本文中有时被称为“连接杆”)。连接杆706可联接到HMD的中间框架，并且连接杆706可水平定向并且可基本上跨越HMD 100的宽度。连接杆706还将第一齿轮组件连接到第二齿轮组件，该第二齿轮组件设置在HMD100的第二侧上，该第二侧与HMD 100的设置有第一齿轮组件的第一侧相对。第一齿轮组件的第二齿轮704(1)的旋转引起连接杆706的对应旋转。

第二齿轮组件可包括联接到连接杆706的第三可旋转齿轮，非常类似于第一齿轮组件的第二齿轮704(1)在杆706的相对端处连接到连接杆706。连接杆706的旋转引起第二齿轮组件的该第三齿轮的对应旋转。第二齿轮组件的该第三齿轮与第二齿轮组件的第四可旋转齿轮接合，第二齿轮组件的第四齿轮非常类似于第一齿轮组件的第一齿轮700(1)。因此，第二齿轮组件的第四齿轮可类似地被安装到HMD 100的中间框架上的轴。第四齿轮的齿与第二齿轮组件的第二细长构件700(2)的齿接合。该第二细长构件700(2)也可在细长构件700(2)的顶侧具有齿，并且第二齿轮组件的细长构件700(2)可类似地附接到HMD 100的可相对于HMD 100的第一部分316(更远离用户面部的包括透镜、显示器和PCB的部分)移动的第二部分314(更靠近用户面部的部分)，不同之处在于，与第一细长构件700(1)联接到HMD100的第二部分314的一侧相比，第二细长构件700(2)在HMD 100的第二部分314的相对侧联接到第二部分314。

因此，当致动器304旋转时，相应齿轮组件的两个细长构件700(1)和700(2)根据致动器304的旋转方向向前或向后平移，以使得HMD 100的第一部分和第二部分相对于彼此在相反方向上平移，从而调节FOV和/或良视距。例如，HMD 100的第一部分316(远离用户面部的包括透镜、显示器、PCB的部分)可相对于HMD 100的第二部分314(更靠近用户面部的部分)在远离第二部分314的第一方向上或在朝向第二部分314的第二方向上移动。使用HMD100的相对侧上的由连接杆706连接的细长构件700(1)和700(2)来控制这些HMD部分的移动，允许HMD 100的第一部分和第二部分相对于彼此进行均匀的平移，而在它们双向地向前和向后平移时没有这些部分的任何摇晃(或摆动)。由FOV(或良视距)调节机构提供的这种平滑、均匀的调节允许用户在佩戴HMD 100时使用单手方便地操作。

图8示出了根据本公开的实施方案的图1的示例性HMD 100的前透视图，图8描绘了HMD 100的壳体中的不显眼的光谱透射窗口800(1)-(N)(统称为800，N为任何合适的整数)的示例性位置。在一些实施方案中，多个对应的光谱特定传感器被安装在HMD壳体内位于光谱透射窗口800后面，如每个窗口800后面的虚线所示。HMD壳体内的传感器对特定光谱中的光敏感。在一些实施方案中，光谱透射窗口800是红外(IR)透射窗口，并且定位在窗口800后面的光谱特定传感器是IR传感器(即，被构造成检测IR光谱中的光的传感器)。尽管本文的示例主要涉及IR透射窗口和IR传感器，但应当理解的是，对于除了IR光谱之外的光谱，本文中提及的“IR透射”可用“光谱透射”代替，并且“IR传感器”可用“光谱特定传感器”代替以描述被构造成检测除IR光谱之外的光谱中的电磁辐射的传感器。此外，代替传感器，多个对应的光谱特定信标可被安装在HMD壳体内位于光谱透射窗口800后面，这些信标被构造成发射特定光谱中的光(电磁辐射)。

因此，HMD 100可包括由光谱透射(IR透射)材料制成的壳体，其中壳体的外表面涂覆有IR不透明材料，并且其中外表面上的一个或多个位置没有IR不透明材料，这些位置对应于窗口800的位置。一个或多个光谱特定传感器(和/或信标)可设置在壳体后面位于对应于窗口800的一个或多个位置处。在一些实施方案中，HMD壳体的外表面还涂覆有光谱透射涂层，该光谱透射涂层覆盖光谱不透明材料和外表面上没有光谱不透明材料的一个或多个位置。本领域普通技术人员已知的任何合适的IR透射和IR不透明材料可在本文中用于产生允许IR光谱中的电磁辐射(光)穿过其中的IR透射窗口800。例如，IR不透明材料可包括被构造成阻挡IR光谱中的电磁辐射的丙烯酸或涂料。IR透射的聚碳酸酯塑料可用于HMD壳体的基底材料。

在窗口800的位置处的壳体的厚度可比HMD壳体的其余部分的厚度更薄。以这种方式，如果传感器被直接安装到HMD壳体的内表面位于窗口800后面，则这些传感器可更靠近HMD壳体的外表面，以使窗口800的尺寸最小化。也就是说，每个光谱透射窗口800的尺寸可基于将对应的传感器放置在光谱透射窗口800后面的容差来构造。在一些实施方案中，使用粘合剂将光谱特定传感器安装在HMD壳体内位于对应的光谱透射窗口800后面。光谱透射窗口800可被构造成滤除(或阻挡)至少一个光谱(例如，可见光谱)中的电磁辐射，同时允许特定光谱中的电磁辐射(例如，IR光谱中的光)穿过窗口800。

如图8所示，可在HMD 100的壳体上提供多个光谱透射窗口800。多个光谱透射窗口800中的至少一些光谱透射窗口可沿着HMD 100的顶部、底部和/或沿着该HMD的前部的一侧或多侧位于HMD 100的前部上。窗口800中的至少一些窗口可位于HMD 100的顶部、HMD 100的底部和/或HMD 100的一侧或多侧上，如图8所示。以这种方式覆盖HMD 100提供了使用光学跟踪系统的最佳跟踪，该光学跟踪系统可包括发射特定光谱中的电磁辐射的一个或多个信标。例如，定位在HMD 100的环境中的一个或多个信标可将IR光的光束(例如，扇形光束)扫过游戏空间，并且设置在HMD壳体内位于IR透射窗口800后面的IR传感器可检测光束扫描以及可能由光学跟踪系统发出的同步脉冲。

本文描述的过程被示为逻辑流程图中的框的集合，这些框表示一系列操作。描述操作的顺序不旨在被理解为限制，并且可以任何顺序和/或并行地组合任意数量的所描述的框来实现这些过程。

用于制造包括多个光谱透射窗口800的HMD壳体的工艺可包括在902处形成由光谱透射材料(例如，IR透射的聚碳酸酯塑料)制成的HMD壳体。如子框904所示，形成壳体可包括使用注塑成型技术对HMD壳体进行注塑成型。

在906处，可在要制造光谱透射窗口800的位置处从HMD壳体的内表面移除材料。这种移除材料仅在要定位(例如，安装)光谱特定传感器(和/或信标)的位置处减小了HMD壳体的厚度，从而允许传感器/信标被定位在邻近(例如，安装在)HMD壳体的内表面位于光谱透射窗口800后面时更靠近HMD壳体的外表面。以这种方式将传感器定位成更靠近外表面允许实现具有特定角度范围的传感器的视场(FOV)，同时使光谱透射窗口800的尺寸最小化。在一些实施方案中，从内表面移除材料在传感器/信标要被定位(例如，安装)的HMD壳体中产生凹陷。从HMD壳体的内表面移除材料还允许保持外表面平坦且光滑(与在HMD壳体的外表面中产生凹陷相反)。

在908处，可用光谱不透明材料喷涂HMD壳体的外表面(例如，用IR不透明膜涂覆壳体的外表面)。这可包括基本上喷涂HMD壳体的整个外表面，以用光谱不透明材料涂覆外表面。

在910处，光谱不透明材料可在传感器/信标要被安装在其后面的位置处从外表面选择性地移除。这在HMD壳体中产生了光谱透射窗口800。如子框912所示，选择性材料移除可包括使用激光蚀刻技术移除光谱不透明材料。在一些实施方案中，移除光谱不透明材料的圆形部分以在HMD壳体中产生圆形光谱透射窗口800(在本文中有时被称为“孔”)。在一些实施方案中，可在框910处使用光刻工艺以在传感器/信标的位置处从外表面移除光谱不透明材料。在一些实施方案中，在框910处移除光谱不透明材料可包括在框908之前在要制造光谱透射窗口800的位置处将贴纸放置在HMD壳体的外表面上，然后在框908处用光谱不透明材料来喷涂HMD壳体的外表面，并且在框910处移除贴纸以选择性地移除贴纸位置处的光谱不透明材料以产生贴纸所位于的光谱透射窗口800。在一些实施方案中，具有销图案的固定装置可在框908之前移动到销与HMD壳体的外表面接触的位置，并且当销接触外表面时，在框908处用光谱不透明材料喷涂HMD壳体的外表面，并且在框910处从HMD壳体移除销以选择性地“移除”销所在位置处的光谱不透明材料，以在那些位置处产生光谱透射窗口800。产生光谱透射窗口800的另一种方式可以是在框908之前以特定图案在HMD壳体上施加疏油涂层，然后在框908处用光谱不透明材料喷涂HMD壳体的外表面，在该点处，光谱不透明材料附着到外表面的未喷涂有疏油涂层的部分，并且不附着到外表面的涂覆有疏油涂层的部分。

在914处，在移除选择性位置处的光谱不透明材料之后，HMD壳体的外表面可喷涂有光谱透射涂层(例如，IR透射的硬质透明涂覆材料(或薄膜))，以产生具有平滑外表面和光谱透射窗口800的HMD壳体，这些光谱透射窗口即使在充分的日光下也是几乎肉眼不可见的。在低光环境中，光谱透射窗口800即使对肉眼是可见的也至少是不显眼的，并且HMD壳体的外表面具有平滑的外观。

所公开的用于制造包括多个光谱透射窗口800的HMD壳体的工艺比使用所谓的“双点注入”注塑成型工艺制造类似的HMD壳体更具有成本效益，该“双点注入”工艺涉及使用IR不透明塑料制造HMD壳体的大部分，以及使用IR透射塑料制造HMD壳体的小部分，以在安装在HMD壳体内的IR传感器上产生窗口。相比之下，所公开的用于在HMD壳体上产生光谱透射(例如，IR透射)窗口800的制造工艺涉及使用一般光谱透射材料作为HMD壳体的基底材料，然后用光谱不透明材料涂覆HMD壳体的大部分，与“双点注入”工艺相比，所公开的工艺是更具有成本效益的制造包括多个光谱透射窗口800的HMD壳体的方式。由于HMD壳体由光谱透射材料制成，因此特定光谱的一些光(例如，如果特定光谱是IR光谱，则为IR光)可穿过光谱透射窗口800到达下方的传感器，而特定光谱的一些光可在HMD壳体本身内被内部反射。因此，由于这些内部反射，存在通过一个光谱透射窗口800(1)接收的特定光谱的一些光可能到达附近的传感器(例如，窗口800(2)后面的传感器)的可能性。为了减轻特定光谱的内部反射光对附近的光谱特定传感器的影响，用作HMD壳体的基底材料的光谱透射材料可用添加剂材料进行改进，该添加剂材料使得HMD壳体对特定光谱的光的吸收性稍强(例如，IR吸收性稍强)，这减轻了内部反射的程度。

制造包括多个光谱透射窗口的HMD壳体的另一种方式涉及使用所谓的“模内标签”。例如，光谱透射油墨(例如，IR透射油墨)可以与待形成的HMD壳体上的光谱透射窗口的定位相对应的特定图案印刷在塑料片材上，具有印刷在其上的光谱透射油墨的片材可被热成型为HMD壳体的所期望的形状，然后光谱不透明材料可被包覆成型到热成型片材上以产生具有光谱透射窗口的HMD壳体。制造包括多个光谱透射窗口的HMD壳体的另一种方式涉及所谓的“激光直接成型”技术。例如，HMD壳体可以是注塑成型的，并且激光束可用于在HMD壳体中产生凹陷图案，并且金属化工艺可将金属电镀到HMD壳体中的凹陷图案上以在HMD壳体中产生光谱透射窗口。

如所提及的，HMD壳体的在光谱透射窗口800的位置处的厚度可制作得尽可能薄(例如，通过使用在那些位置处从HMD壳体的内表面移除材料的减材制造工艺)，而HMD壳体的其余部分可保持更大的厚度，以向HMD壳体提供刚性。具有HMD壳体的光谱特定传感器/信标所位于的局部减薄部分意味着传感器可被定位成更靠近HMD壳体外表面，这减少了当特定光谱的光穿过光谱透射窗口800时的折射量和光学伪影量。由于设置在窗口800后面的传感器/信标可在光学跟踪系统中使用，该光学跟踪系统在HMD 100在空间内移动时跟踪该HMD的姿态，所以折射和光学伪影的减少意味着实现了更精确的光谱特定(例如，IR)光束扫描窗口。此外，光谱透射窗口的尺寸可限制每个光谱特定传感器接收特定光谱的光的角度范围，和/或光谱特定信标可发射特定光谱的光的角度范围。在一些实施方案中，光谱透射窗口800的尺寸被设置成使得传感器在大约120度的角度范围内接收特定光谱的光以及/或者使得信标在该角度范围内发射该特定光谱的光。目标可以是使每个光谱透射窗口800的尺寸尽可能小(例如，出于美学目的)，而不会过度限制传感器接收特定光谱的光的角度范围以及/或者限制信标发射的该特定光谱的光的角度范围。在一些实施方案中，单个光谱透射窗口的直径可在4毫米至7毫米的范围内，或者在6毫米至6.5毫米的范围内。

应当理解的是，HMD 100的光学跟踪仅仅是本文描述的光谱特定传感器/信标和光谱透射窗口800的一个示例性用途。例如，光谱特定相机(例如，IR相机)可被安装在HMD壳体内部并且在光谱透射窗口下方，以在HMD 100完全组装时保持不显眼。这种相机可以是跟踪相机，或者被构造成检测特定光谱的电磁辐射的任何其他类型的传感器。

上述内容也可根据以下条款来理解：

1.一种头戴式显示器(HMD)，包括：

杆，该杆联接到HMD的中间框架；

第一可移动框架，该第一可移动框架联接到杆和第一透镜筒，该第一可移动框架可沿着杆在朝向HMD的左侧的第一方向上或在朝向该HMD的右侧的第二方向上双向地移动；

第二可移动框架，该第二可移动框架联接到杆和第二透镜筒，该第二可移动框架可沿着杆在第一方向上或第二方向上双向地移动；

致动器，该致动器位于HMD的底部上，该致动器被构造成由该HMD的用户致动；

可移动细长构件，该可移动细长构件联接到致动器和中间框架，该可移动细长构件可在第一方向上或在第二方向上双向地移动；

第一偏置构件，该第一偏置构件联接到可移动细长构件和中间框架，该第一偏置构件被构造成在第一方向或第二方向中的至少一者上物理地偏置该可移动细长构件；

可旋转齿轮，该可旋转齿轮联接到中间框架并且设置在第一可移动框架和第二可移动框架之间，该可旋转齿轮与可移动细长构件接合；

第二偏置构件，该第二偏置构件联接到杆，该第二偏置构件被构造成抵靠从可旋转齿轮的面延伸的第一螺旋突出部物理地偏置第一可移动框架；和

第三偏置构件，该第三偏置构件联接到杆，该第三偏置构件被构造成抵靠从可旋转齿轮的面延伸的第二螺旋突出部物理地偏置第二可移动框架，

其中致动器的致动引起可移动细长构件在第一方向或第二方向中的一者上的移动，这使得可旋转齿轮旋转，这使得第一可移动框架和第二可移动框架在相反方向上移动，以调节第一透镜筒和第二透镜筒之间的间距。

2.根据条款1所述的HMD，其中该致动器包括可在限定在该HMD的壳体中的通道内滑动的旋钮。

3.根据条款1所述的HMD，其中该致动器位于HMD的右半部分或HMD的左半部分中的至少一者上。

4.根据条款1所述的HMD，其中该第一螺旋突出部和该第二螺旋突出部从可旋转齿轮的外围处的相应点向内螺旋到比该外围处的相应点更靠近该可旋转齿轮的中心的相应点。

5.根据条款1所述的HMD，其中：

第一可移动框架包括从该第一可移动框架的后侧突出的第一翼部构件，该第一翼部构件包括第一孔；

该第一可移动框架通过杆穿过翼部构件中的第一孔而联接到该杆；

第二可移动框架包括从该第二可移动框架的后侧突出的第二翼部构件，该第二翼部构件包括第二孔；并且

该第二可移动框架通过杆穿过翼部构件中的第二孔而联接到该杆。

6.一种头戴式显示器(HMD)，包括：

一对透镜筒，该对透镜筒包括第一透镜筒和第二透镜筒；

杆，该杆联接到HMD的中间框架；

一对可移动框架，该对可移动框架联接到该对透镜筒，每个可移动框架可沿着杆在朝向HMD的左侧的第一方向上或在朝向HMD的右侧的第二方向上双向地移动；

致动器，该致动器可从HMD的壳体的外部接入；

可移动细长构件，该可移动细长构件联接到致动器和中间框架；

第一偏置构件，该第一偏置构件联接到可移动细长构件和中间框架，该第一偏置构件被构造成抵抗该可移动细长构件在该细长构件的行进方向上的移动；

可旋转齿轮，该可旋转齿轮联接到中间框架并且设置在该对可移动框架之间，该可旋转齿轮与该可移动细长构件接合；和

一对第二偏置构件，该对第二偏置构件联接到杆，该对第二偏置构件被构造成抵靠从可旋转齿轮的面延伸的一对螺旋突出部物理地偏置该对可移动框架。

7.根据条款6所述的HMD，其中该致动器包括可在限定在该HMD的壳体中的通道内滑动的旋钮。

8.根据条款6所述的HMD，其中该致动器位于HMD的右半部分或HMD的左半部分中的至少一者上。

9.根据条款6所述的HMD，其中该对螺旋突出部从可旋转齿轮的外围处的相应点向内螺旋到比该外围处的相应点更靠近该可旋转齿轮的中心的相应点。

10.根据条款6所述的HMD，其中：

该对可移动框架中的每个可移动框架包括从该可移动框架的后侧突出的翼部构件，该翼部构件包括孔；并且

杆穿过每个可移动框架的翼部构件中的孔。

11.根据条款10所述的HMD，其中该对第二偏置构件是设置在杆上的弹簧，每个弹簧在联接到杆的挡块和该对可移动框架中的对应一个的翼部构件之间延伸。

12.根据条款6所述的HMD，其中该可移动细长构件通过锚定件联接到中间框架，该锚定件延伸通过限定在该可移动细长构件中的通道。

13.一种可穿戴显示器，包括：

杆，该杆联接到可穿戴显示器的中间框架；

一对可移动框架，该对可移动框架联接到一对透镜组件，并且可沿着杆在朝向可穿戴显示器的左侧的第一方向上或在朝向可穿戴显示器的右侧的第二方向上双向地移动；

致动器，该致动器可从可穿戴显示器的壳体的外部接入；

可移动细长构件，该可移动细长构件联接到致动器和中间框架；

第一偏置构件，该第一偏置构件联接到可移动细长构件和中间框架，该第一偏置构件被构造成抵抗该可移动细长构件在该细长构件的行进方向上的移动；

可旋转齿轮，该可旋转齿轮联接到中间框架并且设置在该对可移动框架之间，该可旋转齿轮与该可移动细长构件接合并且具有面，该面具有从可旋转齿轮的面延伸的一对螺旋突出部；和

一对第二偏置构件，该对第二偏置构件联接到杆，该对第二偏置构件被构造成抵靠该对螺旋突出部物理地偏置该对可移动框架。

14.根据条款13所述的可穿戴显示器，其中该致动器包括可在限定在可穿戴显示器的壳体中的通道内移动的旋钮。

15.根据条款14所述的可穿戴显示器，其中旋钮到通道的第一端的移动使该对透镜组件之间的间距最小化，并且该旋钮到通道的第二端的移动使该间距最大化。

16.根据条款13所述的可穿戴显示器，其中该致动器位于可穿戴显示器的右半部分或可穿戴显示器的左半部分中的至少一者上。

17.根据条款13所述的可穿戴显示器，其中：

该对可移动框架中的每个可移动框架包括从该可移动框架的后侧突出的翼部构件，该翼部构件包括孔；并且

杆穿过每个可移动框架的翼部构件中的孔。

18.根据条款17所述的可穿戴显示器，其中该对第二偏置构件是设置在杆上的弹簧，每个弹簧在联接到杆的挡块和该对可移动框架中的对应一个的翼部构件之间延伸。

19.根据条款13所述的可穿戴显示器，其中该可移动细长构件通过锚定件联接到中间框架，该锚定件延伸通过限定在该可移动细长构件中的通道。

20.根据条款13所述的可穿戴显示器，其中该第一偏置构件是联接到可移动细长构件的距离致动器最远的第一端的弹簧，并且其中该弹簧在比可移动细长构件的第一端部距离致动器更靠近该致动器的点处联接到中间框架。

21.一种头戴式显示器(HMD)，包括：

一对透镜筒，该对透镜筒联接到HMD的第一部分；

致动器，该致动器设置在HMD的第一侧上，该致动器被构造成由HMD的用户致动；

第一齿轮组件，该第一齿轮组件设置在HMD的第一侧上并且联接到致动器、HMD的第一部分以及HMD的第二部分，HMD的第二部分可相对于HMD的第一部分双向地移动；

第二齿轮组件，该第二齿轮组件设置在HMD的与该HMD的第一侧相对的第二侧上，并且联接到HMD的第一部分和HMD的第二部分；和

杆，该杆将第一齿轮组件连接到第二齿轮组件，

其中该致动器的致动引起HMD的第一部分相对于HMD的第二部分在远离HMD的第二部分的第一方向上或在朝向HMD的第二部分的第二方向上的移动。

22.根据条款21所述的HMD，其中：

第一齿轮组件包括联接到HMD的第二部分和致动器的第一细长构件，该第一细长构件可在第一方向或第二方向上双向地移动；并且

第二齿轮组件包括联接到HMD的第二部分的第二细长构件，该第二细长构件可在第一方向上或在第二方向上双向地移动。

23.根据条款22所述的HMD，其中：

第一齿轮组件还包括第一可旋转齿轮和第二可旋转齿轮；

第一细长构件与该第一可旋转齿轮接合；

该第一可旋转齿轮与该第二可旋转齿轮接合；

该第二可旋转齿轮联接到杆；

第二齿轮组件还包括第三可旋转齿轮和第四可旋转齿轮；

该第三可旋转齿轮联接到杆；

该第三可旋转齿轮与该第四可旋转齿轮接合；并且

该第四可旋转齿轮与第二细长构件接合。

24.根据条款22所述的HMD，其中：

第一细长构件包括在该第一细长构件的顶侧上的第一多个齿，该第一多个齿与第一可旋转齿轮的齿接合；并且

第二细长构件包括在该第二细长构件的顶侧上的第二多个齿，该第二多个齿与第四可旋转齿轮的齿接合。

25.根据条款21所述的HMD，其中该致动器是可旋转旋钮。

26.根据条款25所述的HMD，其中：

该可旋转旋钮在其中该可旋转旋钮未被按压的第一位置和其中该可旋转旋钮被按压的第二位置之间是可按压的；

可旋转旋钮通过偏置构件物理地偏置在第一位置；

当可旋转旋钮处于第一位置时，棘爪由突出部接合，以防止可旋转旋钮旋转；并且

当可旋转旋钮处于第二位置时，可旋转旋钮是可旋转的，使得突出部不与该棘爪或不同的棘爪接合。

27.一种头戴式显示器(HMD)，包括：

一对透镜组件，该对透镜组件联接到HMD的第一部分；

致动器，该致动器设置在HMD的第一侧上，该致动器可从HMD的壳体的外部接入；和

一对齿轮组件，该对齿轮组件设置在HMD的相对侧上，通过连接杆连接，并且联接到HMD的可相对于HMD的第一部分移动的第二部分，其中该对齿轮组件中的设置在第一侧上的齿轮组件进一步联接到致动器。

28.根据条款27所述的HMD，其中：

设置在第一侧上的齿轮组件是第一齿轮组件，该第一齿轮组件包括联接到HMD的第二部分和致动器的第一细长构件，该第一细长构件可在从HMD的前部朝向HMD的后部的第一方向上或在从HMD的后部朝向HMD的前部的第二方向上双向地移动；并且

第二齿轮组件包括联接到HMD的第二部分的第二细长构件，该第二细长构件可在第一方向上或在第二方向上双向地移动。

29.根据条款28所述的HMD，其中：

第一齿轮组件还包括第一可旋转齿轮和第二可旋转齿轮；

第一细长构件与该第一可旋转齿轮接合；

该第一可旋转齿轮与该第二可旋转齿轮接合；

该第二可旋转齿轮联接到连接杆；

第二齿轮组件还包括第三可旋转齿轮和第四可旋转齿轮；

该第三可旋转齿轮联接到连接杆；

该第三可旋转齿轮与该第四可旋转齿轮接合；并且

该第四可旋转齿轮与第二细长构件接合。

30.根据条款28所述的HMD，其中：

第一细长构件包括在该第一细长构件的顶侧上的第一多个齿，该第一多个齿与第一可旋转齿轮的齿接合；并且

第二细长构件包括在该第二细长构件的顶侧上的第二多个齿，该第二多个齿与第四可旋转齿轮的齿接合。

31.根据条款27所述的HMD，其中该致动器是可旋转旋钮。

32.根据条款31所述的HMD，其中：

该可旋转旋钮在其中该可旋转旋钮未被按压的第一位置和其中该可旋转旋钮被按压的第二位置之间是可按压的；

可旋转旋钮通过偏置构件物理地偏置在第一位置；

当可旋转旋钮处于第一位置时，棘爪由突出部接合，以防止可旋转旋钮旋转；并且

当可旋转旋钮处于第二位置时，可旋转旋钮是可旋转的，使得突出部不与该棘爪或不同的棘爪接合。

33.一种可穿戴显示器，包括：

一对透镜组件，该对透镜组件联接到可穿戴显示器的第一部分；

可旋转旋钮，该可旋转旋钮设置在可穿戴显示器的第一侧上，该可旋转旋钮可从可穿戴显示器的壳体的外部接入；和

一对齿轮组件，该对齿轮组件设置在可穿戴显示器的相对侧上，通过连接杆连接，并且联接到可穿戴显示器的可相对于该可穿戴显示器的第一部分移动的第二部分，其中该对齿轮组件中的设置在第一侧上的齿轮组件进一步联接到可旋转旋钮。

34.根据条款33所述的可穿戴显示器，其中：

设置在第一侧上的齿轮组件是第一齿轮组件，该第一齿轮组件包括联接到可穿戴显示器的第二部分和可旋转旋钮的第一细长构件，该第一细长构件可在从可穿戴显示器的前部朝向该可穿戴显示器的后部的第一方向上或在从可穿戴显示器的后部朝向该可穿戴显示器的前部的第二方向上双向地移动；并且

第二齿轮组件包括联接到可穿戴显示器的第二部分的第二细长构件，该第二细长构件可在第一方向上或在第二方向上双向地移动。

35.根据条款34所述的可穿戴显示器，其中：

第一齿轮组件还包括第一可旋转齿轮和第二可旋转齿轮；

第一细长构件与该第一可旋转齿轮接合；

该第一可旋转齿轮与该第二可旋转齿轮接合；

该第二可旋转齿轮联接到连接杆；

第二齿轮组件还包括第三可旋转齿轮和第四可旋转齿轮；

该第三可旋转齿轮联接到连接杆；

该第三可旋转齿轮与该第四可旋转齿轮接合；并且

该第四可旋转齿轮与第二细长构件接合。

36.根据条款34所述的可穿戴显示器，其中：

第一细长构件包括在该第一细长构件的顶侧上的第一多个齿，该第一多个齿与第一可旋转齿轮的齿接合；并且

第二细长构件包括在该第二细长构件的顶侧上的第二多个齿，该第二多个齿与第四可旋转齿轮的齿接合。

37.根据条款33所述的可穿戴显示器，其中当用户正佩戴可穿戴显示器时，该可穿戴显示器的第二部分更靠近用户的面部，并且当用户正佩戴可穿戴显示器时，该可穿戴显示器的第一部分更远离用户的面部。

38.根据条款33所述的可穿戴显示器，其中：

该可旋转旋钮在其中该可旋转旋钮未被按压的第一位置和其中该可旋转旋钮被按压的第二位置之间是可按压的；并且

该可旋转旋钮通过偏置构件物理地偏置在第一位置。

39.根据条款38所述的可穿戴显示器，其中：

当可旋转旋钮处于第一位置时，棘爪由突出部接合，以防止可旋转旋钮旋转；并且

当可旋转旋钮处于第二位置时，可旋转旋钮是可旋转的，使得突出部不与该棘爪或不同的棘爪接合。

40.根据条款33所述的可穿戴显示器，其中在用户正佩戴可穿戴显示器时，该可穿戴显示器的用户的面部与该对透镜组件之间的间距可使用可旋转旋钮来调节，而无需用户必须致动任何额外的致动器。

41.一种头戴式显示器(HMD)，包括：

壳体，该壳体由红外(IR)透射材料制成，其中该壳体的外表面涂覆有IR不透明材料，并且其中该外表面上的一个或多个位置没有IR不透明材料以在壳体上提供一个或多个IR透射窗口；和

一个或多个IR传感器，该一个或多个IR传感器设置在壳体内位于一个或多个IR透射窗口后面。

42.根据条款41所述的HMD，其中该外表面涂覆有IR透射涂层，该IR透射涂层基本上覆盖IR不透明材料和该外表面上没有IR不透明材料的一个或多个位置。

43.根据条款41所述的HMD，其中该壳体在该一个或多个位置处的厚度比壳体的其余部分的厚度更薄。

44.根据条款41所述的HMD，其中该一个或多个IR传感器被安装到壳体的内表面位于外表面上的一个或多个位置后面。

45.根据条款41所述的HMD，其中该外表面上没有IR不透明材料的一个或多个位置的形状为圆形，以在壳体中提供圆形IR透射窗口。

45.根据条款41所述的HMD，其中该壳体是HMD的主单元的壳体，并且该壳体包括多个IR透射窗口。

46.根据条款45所述的HMD，其中该IR透射窗口中的至少一些IR透射窗口位于HMD的前部上。

47.一种制造具有至少一个窗口的头戴式显示器(HMD)的方法，该至少一个窗口允许特定光谱中的电磁辐射穿过该至少一个窗口，该方法包括：

由第一材料形成用于HMD的壳体，该第一材料被构造成允许特定光谱中的电磁辐射穿过其中；

用第二材料喷涂壳体的外表面，该第二材料被构造成阻挡特定光谱中的电磁辐射；以及

从外表面上的至少一个位置移除该第二材料。

48.根据条款47所述的方法，其中移除该第二材料包括将该第二材料从该外表面激光蚀刻掉。

49.根据条款47所述的方法，还包括从壳体的内表面位于外表面上的至少一个位置后面的位置处移除材料，以减小壳体在该至少一个位置处的厚度。

50.根据条款47所述的方法，还包括用第一材料或第三材料涂覆外表面，该第一材料或第三材料被构造成允许特定光谱中的电磁辐射穿过其中。

51.根据条款47所述的方法，其中形成壳体包括对该壳体进行注塑成型。

52.根据条款47所述的方法，还包括将至少一个传感器安装在壳体的内表面上位于外表面上的至少一个位置后面，该至少一个传感器被构造成检测特定光谱中的电磁辐射。

53.根据条款47所述的方法，还包括将至少一个信标安装在壳体的内表面上位于外表面上的至少一个位置后面，该至少一个信标被构造成发射特定光谱中的电磁辐射。

54.根据条款47所述的方法，其中该特定光谱是红外(IR)光谱。

55.根据条款54所述的方法，其中该第一材料包括IR透射的聚碳酸酯塑料。

56.一种电子设备，包括：

壳体，该壳体由被构造成允许特定光谱中的电磁辐射穿过其中的光谱透射材料制成，其中该壳体的外表面涂覆有被构造成阻挡特定光谱中的电磁辐射光谱的不透明材料，并且其中该外表面上的一个或多个位置没有光谱不透明材料，以在壳体上提供一个或多个光谱透射窗口；和

一个或多个光谱特定部件，该一个或多个光谱特定部件设置在壳体内位于一个或多个光谱透射窗口后面。

57.根据条款56所述的电子设备，其中该外表面涂覆有光谱透射涂层，该光谱透射涂层基本上覆盖光谱不透明材料和该外表面上没有光谱不透明材料的一个或多个位置。

58.根据条款56所述的电子设备，其中该一个或多个光谱特定部件是检测特定光谱中的电磁辐射的传感器或发射特定光谱中的电磁辐射的信标中的至少一者。

59.根据条款56所述的电子设备，其中该壳体在一个或多个位置处的厚度比壳体的其余部分的厚度更薄。

60.根据条款56的电子设备，该特定光谱是红外(IR)光谱。

结论

虽然本文单独描述了各种示例和实施方案，但可对这些示例和实施方案进行组合、重新布置和修改以实现本公开范围内的其他变型形式。此外，尽管已经以特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了主题，但应当理解，所附权利要求书中定义的主题不必限于所描述的具体特征或动作。相反，具体特征和动作被公开为实施权利要求书的说明性形式。

Claims (20)

1.一种头戴式显示器(HMD)，包括：

杆，所述杆联接到所述HMD的中间框架；

第一可移动框架，所述第一可移动框架联接到所述杆和第一透镜筒，所述第一可移动框架可沿着所述杆双向地移动；

第二可移动框架，所述第二可移动框架联接到所述杆和第二透镜筒，所述第二可移动框架可沿着所述杆双向地移动；

致动器，所述致动器位于所述HMD的底部上，所述致动器被构造成由所述HMD的用户致动；

可移动细长构件，所述可移动细长构件联接到所述致动器和所述中间框架，所述可移动细长构件可在第一方向上或在第二方向上双向地移动；

第一偏置构件，所述第一偏置构件联接到所述可移动细长构件和所述中间框架，所述第一偏置构件被构造成在所述第一方向或所述第二方向中的至少一者上物理地偏置所述可移动细长构件；

可旋转齿轮，所述可旋转齿轮联接到所述中间框架并且设置在所述第一可移动框架和所述第二可移动框架之间，所述可旋转齿轮与所述可移动细长构件接合；

第二偏置构件，所述第二偏置构件联接到所述杆，所述第二偏置构件被构造成抵靠所述可旋转齿轮物理地偏置所述第一可移动框架；和

第三偏置构件，所述第三偏置构件联接到所述杆，所述第三偏置构件被构造成抵靠所述可旋转齿轮物理地偏置所述第二可移动框架，

其中所述致动器的致动引起所述可移动细长构件在所述第一方向或所述第二方向中的一者上的移动，这使得所述可旋转齿轮旋转，这使得所述第一可移动框架和所述第二可移动框架在相反方向上移动，以调节所述第一透镜筒和所述第二透镜筒之间的间距。

2.根据权利要求1所述的HMD，其中所述致动器包括可在限定在所述HMD的壳体中的通道内滑动的旋钮。

3.根据权利要求1所述的HMD，其中所述致动器位于所述HMD的右半部分或所述HMD的左半部分中的至少一者上。

4.根据权利要求1所述的HMD，其中：

所述可旋转齿轮包括：

第一螺旋突出部，所述第一螺旋突出部从所述可旋转齿轮的面延伸；和

第二螺旋突出部，所述第二螺旋突出部从所述可旋转齿轮的所述面延伸，

所述第二偏置构件被构造成抵靠所述第一螺旋突出部物理地偏置所述第一可移动框架；并且

所述第三偏置构件被构造成抵靠所述第二螺旋突出部物理地偏置所述第二可移动框架。

5.根据权利要求4所述的HMD，其中所述第一螺旋突出部和所述第二螺旋突出部从所述可旋转齿轮的外围处的相应点向内螺旋到比所述外围处的所述相应点更靠近所述可旋转齿轮的中心的相应点。

6.一种头戴式显示器(HMD)，包括：

杆，所述杆联接到所述HMD的中间框架；

一对透镜筒，所述一对透镜筒联接到所述杆，每个透镜筒可沿着所述杆双向地移动；

致动器，所述致动器可从所述HMD的壳体的外部接入；

可移动细长构件，所述可移动细长构件联接到所述致动器和所述中间框架；

第一偏置构件，所述第一偏置构件联接到所述可移动细长构件和所述中间框架，所述第一偏置构件被构造成抵抗所述可移动细长构件在所述细长构件的行进方向上的移动；

可旋转齿轮，所述可旋转齿轮联接到所述中间框架并且设置在所述一对透镜筒之间，所述可旋转齿轮与所述可移动细长构件接合；和

一对第二偏置构件，所述一对第二偏置构件联接到所述杆，所述一对第二偏置构件被构造成朝向所述可旋转齿轮物理地偏置所述一对透镜筒。

7.根据权利要求6所述的HMD，其中所述致动器包括可在限定在所述HMD的所述壳体中的通道内滑动的旋钮。

8.根据权利要求6所述的HMD，其中所述致动器位于所述HMD的右半部分或所述HMD的左半部分中的至少一者上。

9.根据权利要求6所述的HMD，其中：

所述一对透镜筒经由一对可移动框架联接到所述杆；

所述可旋转齿轮包括从所述可旋转齿轮的面延伸的一对螺旋突出部；并且

所述一对第二偏置构件被构造成通过抵靠所述一对螺旋突出部物理地偏置所述一对可移动框架来朝向所述可旋转齿轮物理地偏置所述一对透镜筒。

10.根据权利要求9所述的HMD，其中：

所述一对可移动框架中的每个可移动框架包括从所述可移动框架的后侧突出的翼部构件，所述翼部构件包括孔；并且

所述杆穿过每个可移动框架的所述翼部构件中的所述孔。

11.根据权利要求10所述的HMD，其中所述一对第二偏置构件是设置在所述杆上的弹簧，每个弹簧在联接到所述杆的挡块和所述一对可移动框架中的对应一个可移动框架的所述翼部构件之间延伸。

12.根据权利要求6所述的HMD，其中所述可移动细长构件通过锚定件联接到所述中间框架，所述锚定件延伸通过限定在所述可移动细长构件中的通道。

13.一种可穿戴显示器，包括：

杆，所述杆联接到所述可穿戴显示器的中间框架；

一对透镜组件，所述一对透镜组件联接到所述杆并且可沿着所述杆双向地移动；

致动器，所述致动器可从所述可穿戴显示器的壳体的外部接入；

可移动细长构件，所述可移动细长构件联接到所述致动器和所述中间框架；

第一偏置构件，所述第一偏置构件联接到所述可移动细长构件和所述中间框架，所述第一偏置构件被构造成抵抗所述可移动细长构件在所述细长构件的行进方向上的移动；

可旋转齿轮，所述可旋转齿轮联接到所述中间框架并且设置在所述一对透镜组件之间，所述可旋转齿轮与所述可移动细长构件接合；和

一对第二偏置构件，所述一对第二偏置构件联接到所述杆，所述一对第二偏置构件被构造成朝向所述可旋转齿轮物理地偏置所述一对透镜组件。

14.根据权利要求13所述的可穿戴显示器，其中所述致动器包括可在限定在所述可穿戴显示器的所述壳体中的通道内移动的旋钮。

15.根据权利要求14所述的可穿戴显示器，其中所述旋钮到所述通道的第一端的移动使所述一对透镜组件之间的间距最小化，并且所述旋钮到所述通道的第二端的移动使所述间距最大化。

16.根据权利要求13所述的可穿戴显示器，其中所述致动器位于所述可穿戴显示器的右半部分或所述可穿戴显示器的左半部分中的至少一者上。

17.根据权利要求13所述的可穿戴显示器，其中：

所述一对透镜组件经由一对可移动框架联接到所述杆，所述一对可移动框架中的每个可移动框架包括从所述可移动框架的后侧突出的翼部构件，所述翼部构件包括孔；并且

所述杆穿过每个可移动框架的所述翼部构件中的所述孔。

18.根据权利要求17所述的可穿戴显示器，其中所述一对第二偏置构件是设置在所述杆上的弹簧，每个弹簧在联接到所述杆的挡块和所述一对可移动框架中的对应一个可移动框架的所述翼部构件之间延伸。

19.根据权利要求13所述的可穿戴显示器，其中：

所述一对透镜组件经由一对可移动框架联接到所述杆；

所述可旋转齿轮包括从所述可旋转齿轮的面延伸的一对螺旋突出部；并且

所述一对第二偏置构件被构造成通过抵靠所述一对螺旋突出部物理地偏置所述一对可移动框架来朝向所述可旋转齿轮物理地偏置所述一对透镜组件。

20.根据权利要求13所述的可穿戴显示器，其中所述第一偏置构件是联接到所述可移动细长构件的距离所述致动器最远的第一端的弹簧，并且其中所述弹簧在比所述可移动细长构件的所述第一端部距离所述致动器更靠近所述致动器的点处联接到所述中间框架。

Images