TW202300985A - 可調式綁帶系統及相關的裝置及方法 - Google Patents
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Abstract
所揭示綁帶調整裝置可包括一小齒輪,其中一第一齒條緊固至一第一綁帶且一第二齒條緊固至一第二綁帶,該第一齒條及該第二齒條各自與該小齒輪接合。一可旋轉凸輪元件可包括與該可旋轉凸輪元件之一圓周成一角度的一成角度徑向外表面。一軸承元件可定位成鄰近於該成角度徑向外表面,使得在該可旋轉凸輪元件在一卡住方向上旋轉時,該軸承元件卡在該成角度徑向外表面與一制動表面之間。一螺旋彈簧可耦接至該小齒輪及該可旋轉凸輪元件,以允許在對該第一綁帶及該第二綁帶施加一張力時增加該第一綁帶及該第二綁帶之長度。亦揭示各種其他方法、系統及裝置。
Description
無
用於頭戴裝置(例如,頭戴式顯示器)之傳統可調式綁帶系統(例如,可調式帶)可包括調整旋鈕,其當在一個方向上旋轉時增加綁帶上之張力且允許使用者設定恰當張力。減小張力以便卸下(移除)頭戴裝置可能需要在相反方向上旋轉旋鈕。此情況可導致丟失由使用者創建的張力設定。一些傳統可調式綁帶系統可包括利用棘輪設計之調整機構,其中調整旋鈕之旋轉增加或減小綁帶之張力及/或長度。
具有棘輪設計之傳統可調式綁帶可包括棘爪,其接合徑向齒陣列以設定綁帶之經調整張力及/或長度。棘爪可經偏置以嚙合至齒陣列中,其在棘爪越過每一齒時產生非所要可聽咔噠聲。可聽聲可隨著齒大小減小而減少;然而,此情況亦減少與齒陣列之棘爪接合且減小機構之固持力。可併入額外棘爪以恢復機構之原始固持力,其增加定時棘爪以同時接合及脫離靜態齒陣列之複雜性。
一些傳統可調式綁帶系統可包括直接驅動設計,一旦實現所要張力及/或綁帶長度設定點,該直接驅動設計就保持靜態位置。對於頭戴式顯示器(HMD)上之可調式綁帶系統,此設定點可提供必要綁帶張力以將HMD拉動至使用者面部,從而壓縮HMD上之面部發泡體以將HMD固持在適當位置。然而,為了移除HMD,使用者必須藉由旋轉調整旋鈕來鬆開調整,從而丟失設定點位置,或者必須維持設定點並將HMD滑動到使用者前額之上。在不釋放綁帶上之張力的情況下將HMD滑動到使用者前額之上可導致使用者不適。
本揭示內容大體上係關於用於改進綁帶張緊之裝置、系統及方法。如下文將更詳細地解釋,本揭示內容之具體實例可包括綁帶調整裝置,其包括小齒輪、緊固至第一綁帶且與小齒輪接合之第一齒條,以及緊固至第二綁帶且與小齒輪接合之第二齒條。可旋轉凸輪元件可包括與可旋轉凸輪元件之圓周成角度的至少一個徑向外表面。至少一個軸承元件可定位成鄰近於至少一個成角度徑向外表面。在可旋轉凸輪元件在卡住方向上旋轉時,軸承元件可卡在成角度徑向外表面與制動表面之間。螺旋彈簧可耦接至小齒輪及可旋轉凸輪元件。螺旋彈簧可允許在將張力施加至第一綁帶及第二綁帶時增加第一綁帶及第二綁帶之長度。然而,可藉由如所描述可旋轉凸輪元件卡在適當位置來維持用於抵靠著使用者頭部固持綁帶之所要張力。使用者可藉由旋轉調整旋鈕來調整所要張力。
本揭示內容之具體實例可在允許延長綁帶時平穩且安靜地操作,以便戴上或卸下由綁帶支撐之頭戴裝置。使用者可藉由視需要用調整旋鈕更改張力來舒適地穿戴頭戴裝置。戴上及卸下可在不旋轉調整旋鈕之情況下執行,並且可維持用調整旋鈕設定之所要張力。
來自本文中所描述的具體實例中之任一者的特徵可根據本文中所描述之一般原理彼此組合使用。在結合隨附圖式及申請專利範圍讀取以下詳細描述時,將更全面理解此等及其他具體實例、特徵及優點。
以下將參考圖1至8提供綁帶調整系統及張緊機構及其組件之詳細描述。參考圖9,以下將提供用於製造綁帶調整裝置之實例方法之詳細描述。圖10至14說明可與可調式綁帶系統一起使用之各種類型的實例人工實境裝置。
圖1為根據本揭示內容之至少一個具體實例的可調式綁帶系統100之透視圖。可調式綁帶系統100可為用於頭戴裝置(例如,HMD)之可調式綁帶系統,其允許使用者(例如,HMD之穿戴者)在戴上頭戴裝置時旋轉調整旋鈕102以為使用者設定恰當張力及/或長度。舉例言之,使用者可在接合方向(例如,在自如圖1中所展示之可調式綁帶系統100之後部檢視時的順時針方向)上旋轉調整旋鈕102,此減小左側綁帶104及/或右側綁帶106之長度。左側綁帶104及右側綁帶106之遠側末端可緊固至頭戴裝置,諸如圖11之虛擬實境系統1100及/或圖13之頭戴式顯示器1302。在一些實例中,左側綁帶104及右側綁帶106可由可撓性材料形成以環繞使用者頭部。
在調整旋鈕102在接合方向上旋轉且左側綁帶104及/或右側綁帶106之長度減小時,左側綁帶104及右側綁帶106可圍繞使用者頭部收緊(例如,增加張力)以增加頭戴裝置對使用者面部之作用力。使用者可戴上頭戴裝置且旋轉調整旋鈕102,直至達至舒適張力設定。另外或替代地,使用者可需要藉由在脫離方向(例如,在自如圖1中所展示之可調式綁帶系統100之後部檢視時的逆時針方向)上旋轉調整旋鈕102來減小頭戴裝置之張力(例如,鬆開頭戴裝置)。在脫離方向上旋轉調整旋鈕102可增加左側綁帶104及/或右側綁帶106之長度,由此減小頭戴裝置對使用者面部之張力。如下方將參考圖2詳細地描述,旋轉調整旋鈕102可致使罩蓋108下面之長度調整機構(例如,齒條小齒輪機構)增加及/或減小左側綁帶104及/或右側綁帶106之長度。
在一些實例中,可調式綁帶系統100可包括電源110。電源110可包括但不限於電容器、太陽能轉換器、鋰離子電池、鋰聚合物電池、鋰原電池、鹼性電池或任何其他形式之電力儲存器。電源110可經由至外部電源之有線及/或無線連接來充電。電源110可位於可調式綁帶系統100內之任何位置。舉例言之,電源110可位於罩蓋108下。電源110可經組態以將電力提供至耦接至可調式綁帶系統100之頭戴裝置。
視情況,在一些實例中,可調式綁帶系統100亦可包括頂置綁帶112,其可自罩蓋108向上延伸以定位在使用者之頭部之上。頂置綁帶112可自罩蓋108延伸至頭戴裝置之頂部部分。頂置綁帶112可起作用以防止第一綁帶104及第二綁帶106沿著使用者頭部向下滑動。頂置綁帶112可為可調式的,諸如藉由包括彈性體材料、藉由鉤環緊扣件之作用、藉由鎖扣等。
在一些實例中,可調式綁帶系統100可允許使用者旋轉調整旋鈕102,直至達至舒適張力設定,並且在左側綁帶104及/或右側綁帶106中提供額外行進長度,以允許使用者在不沿脫離方向旋轉調整旋鈕102之情況下,藉由將裝置自使用者面部拉開並將裝置自使用者頭部提起,來卸下(例如,移除)頭戴裝置。如下文將進一步解釋,可調式綁帶系統100可包括:至少一個軸承元件,其可保持由使用者設定之張力;以及延長機構(例如,偏置元件,諸如一或多個螺旋彈簧),其在使用者移除頭戴裝置時增加左側綁帶104及/或右側綁帶106之長度。可調式綁帶系統100可允許在整個移除過程中維持由使用者設定之初始張力。
圖2為根據本揭示內容之至少一個具體實例的可調式綁帶系統200之剖視圖。圖2展示綁帶長度調整機構,其包括經組態以圍繞使用者頭部延伸以便支撐頭戴裝置(例如,頭戴式顯示器)之右側綁帶202及左側綁帶204。右側綁帶202可緊固至第一齒條206且左側綁帶可緊固至綁帶長度調整機構之第二齒條208。第一齒條206及第二齒條208可安置在罩蓋210內。罩蓋210可為可調式綁帶系統200提供在美觀性上合意的外觀,並且可在右側綁帶204及/或左側綁帶202經延長或縮短時充當右側綁帶202、左側綁帶204、第一齒條206及第二齒條208之導引件。如上文參考圖1所描述,調整旋鈕212可在接合方向上旋轉以致使罩蓋210外部的右側綁帶202及/或左側綁帶204之長度減小。如下文將更詳細地描述,調整旋鈕212之旋轉可直接及/或間接地致使小齒輪214旋轉。小齒輪214可經組態及定位以與第一齒條206及第二齒條208之齒輪齒接合(例如,與之嚙合),使得小齒輪214之旋轉引起第一齒條206及第二齒條208之橫向運動。第一齒條206及第二齒條208之橫向運動又可致使收緊或鬆開右側綁帶202及/或左側綁帶204。
舉例言之,在調整旋鈕212在接合(例如,收緊、縮短)方向上旋轉時,小齒輪214可在逆時針方向(如自圖2之視角檢視)上旋轉,使得第一齒條206在由箭頭216指示之方向上移動,並且第二齒條208在由箭頭218指示之方向上移動。第一齒條206及第二齒條208之此接合移動可致使罩蓋210外部的右側綁帶202及/或左側綁帶204之長度減小。類似地,在調整旋鈕212在脫離方向上旋轉時,小齒輪214可在順時針方向(如自圖2之視角檢視)上旋轉,使得第一齒條206在與由箭頭216指示之方向相反的方向上移動,並且第二齒條208在與由箭頭218指示之方向相反的方向上移動。第一齒條206及第二齒條208之此脫離移動可致使右側綁帶202及/或左側綁帶204之長度增加。如上文所提及,右側綁帶202及左側綁帶204可緊固至頭戴裝置。可調式綁帶系統200可包括:至少一個軸承元件,其保持由使用者設定之張力;以及延長機構(例如,螺旋彈簧),其允許在使用者在不手動地調整調整旋鈕212之情況下移除頭戴裝置時延伸右側綁帶202及/或左側綁帶204之長度。
圖3為根據本揭示內容之至少一個具體實例的可調式綁帶系統之張緊機構300之剖視圖。張緊機構300可允許使用者設定可調式綁帶系統(例如,緊固至頭戴裝置)之張力且可將額外行進長度提供至綁帶。張緊機構300可經組態以使得使用者能夠在不改變設定張力之情況下移除頭戴裝置或以其他方式拉伸可調式綁帶系統。如上文參考圖1及圖2所描述,旋轉調整旋鈕可設定綁帶長度及/或張力。
張緊機構300可包括外殼302、輪轂304、可旋轉凸輪元件306及將可旋轉凸輪元件306耦接至輪轂304之至少一個螺旋彈簧308。輪轂304及可旋轉凸輪元件306可相對於外殼302可旋轉。在張緊機構300之背側(自圖3之視角)上,輪轂304可包括與第一齒條及第二齒條(例如,上文所描述之第一齒條206及第二齒條208)接合之小齒輪(例如,上文所描述之小齒輪214),該第一齒條及該第二齒條可分別緊固至第一綁帶及第二綁帶(例如,上文所描述之右側綁帶202及左側綁帶204)。輪轂304及可旋轉凸輪元件306可相對於外殼302獨立地可旋轉,但其中螺旋彈簧308將可旋轉凸輪元件306耦接至輪轂304。
外殼302可包括圓形鼓形物310,其可為外殼302之一體式(例如,共模)延伸部或耦接至(例如,黏合至、旋擰至、壓入配合至等)外殼302之單獨組件。可旋轉凸輪元件306可定位在鼓形物310內。鼓形物310之徑向內表面可為制動表面。制動表面及鼓形物310可呈包圍可旋轉凸輪元件306之環的形式。
可旋轉凸輪元件306可包括可與可旋轉凸輪元件306之圓周成角度的至少一個(例如,六個,如圖3之實例中所展示)成角度徑向外表面312。成角度徑向外表面312可安置在可旋轉凸輪元件306之外圓周內部且自其偏移,以在成角度徑向外表面312與外殼302之鼓形物310之間界定至少一個(例如,六個,如圖3之實例中所展示)軸承座314。至少一個軸承元件316可定位在軸承座314中之每一者內。
軸承元件316可經設定大小且經組態以在可旋轉凸輪元件306在卡住方向上(例如,在自圖3之視角的逆時針方向上)旋轉時卡在成角度徑向外表面312與鼓形物310之制動表面之間。此卡住可發生,此係因為成角度徑向外表面312可致使軸承座314具有窄側及寬側。在可旋轉凸輪元件306在卡住方向上旋轉時,軸承元件316可移位至軸承座314之窄側中。軸承元件316之外大小(例如,直徑)可足夠大以在不達至軸承座314之窄側之末端的情況下如所描述卡住。相反地,在可旋轉凸輪元件306在鬆開方向上(例如,在自圖3之視角的順時針方向上)旋轉時,軸承元件316可傾向於朝向軸承座314之寬側移位,該等軸承座可自成角度徑向外表面312與鼓形物310之制動表面之間鬆脫軸承元件316。
在軸承元件316在可旋轉凸輪元件306之成角度徑向外表面312與鼓形物310之制動表面之間的卡住位置中時,可抑制(例如,阻止、使其更困難等)可旋轉凸輪元件306之旋轉。在不存在使用者有意旋轉調整旋鈕之情況下,螺旋彈簧308可使可旋轉凸輪元件306朝向卡住方向偏置,從而以旋轉方式將可旋轉凸輪元件306固持在適當位置。另外,至少一個(例如,六個,如圖3之實例中所展示)柱塞318可經定位以使軸承元件316偏置至卡住位置。在一些實例中,柱塞318可藉由各別壓縮彈簧320彈簧偏置,使得在鬆開方向上移動可旋轉凸輪元件306可能需要克服壓縮彈簧320之彈簧力,以鬆脫軸承元件316。
調整旋鈕(圖3中未完全展示)可包括至少一個(例如,六個,如圖3之實例中所展示)凸輪突出部322,其延伸至軸承座314中,處於在調整旋鈕在收緊方向(例如,圖3之視圖中之順時針)上旋轉時與可旋轉凸輪元件306接合且在調整旋鈕在鬆開方向(例如,圖3之視圖中之逆時針)上旋轉時與軸承元件316接合的位置中。在任一情況下,凸輪突出部322可傾向於自卡住位置鬆脫軸承元件316。因此,在使用者在任一方向上旋轉調整旋鈕時,可旋轉凸輪元件306可旋轉以收緊或鬆開綁帶。相反地,在使用者不旋轉調整旋鈕時,軸承元件316可卡在可旋轉凸輪元件306之成角度徑向外表面312與鼓形物310之制動表面之間,以相對於外殼302將可旋轉凸輪元件306維持在適當位置。
在可旋轉凸輪元件306在收緊方向(例如,圖3之視圖中之順時針)上旋轉時,螺旋彈簧308可收緊且可將旋轉傳送至輪轂304。輪轂304之旋轉可又收緊綁帶,如上文所解釋。在綁帶緊貼使用者頭部之後,使用者可繼續在收緊方向上旋轉調整旋鈕,以旋轉可旋轉凸輪元件306。在此情況下,輪轂304可在可旋轉凸輪元件306繼續旋轉時停止旋轉,從而壓縮螺旋彈簧308。螺旋彈簧308中之彈簧力可將張力施加至綁帶,從而在不進一步消除綁帶中之鬆弛之情況下圍繞使用者頭部收緊配合。因此,使用者可繼續旋轉調整旋鈕,直至綁帶中之張力感覺緊貼及舒適。
在可旋轉凸輪元件306在鬆開方向(例如,圖3之視圖中之逆時針)上旋轉時,螺旋彈簧308可鬆開且可將旋轉傳送至輪轂304。在一些實例中,自調整旋鈕向內延伸之小齒輪接合突出部324可經定位以在調整旋鈕在鬆開方向上旋轉時接合輪轂304(例如,輪轂304之徑向突出部326),從而進一步致使輪轂304在鬆開綁帶之方向上旋轉。
若使用者希望戴上或卸下綁帶及由綁帶支撐之任何頭戴式裝置,則使用者可將張力施加至綁帶以在不旋轉調整旋鈕之情況下延長綁帶。在此情形下,由於齒條與輪轂304之小齒輪(例如,圖2之齒條206、208與小齒輪214)之接合,輪轂304可被強制旋轉。自圖3之視角,在綁帶被拉開並延長以圍繞使用者頭部配合以供戴上或卸下時,輪轂304可在逆時針方向上旋轉。輪轂304之此類旋轉可收緊螺旋彈簧308。螺旋彈簧308之收緊可在逆時針方向上推動可旋轉凸輪元件306。然而,由於軸承元件316在可旋轉凸輪元件306之成角度徑向外表面312與鼓形物310之間的卡住,可抑制可旋轉凸輪元件306在逆時針方向上之旋轉。調整旋鈕亦可維持其設定位置。使用者可將綁帶延長至螺旋彈簧308可允許之程度及/或延長綁帶直至輪轂304之徑向突出部326緊靠調整旋鈕之小齒輪接合突出部324。綁帶中之每一者之長度的此增加可高達約5 mm、約10 mm、約15 mm、約20 mm、約25 mm或更遠。可藉由選擇或製造螺旋彈簧308以具有預定最大壓縮距離、藉由調整小齒輪之直徑等來預選擇此可允許距離。因此,張緊機構300可允許使用者舒適地戴上及卸下頭戴裝置,同時維持標稱設定綁帶長度。
如圖3中所說明,在一些具體實例中,軸承元件316可為圓形(例如,大體上圓柱形)滾柱軸承元件。然而,本揭示內容不限於此。在額外具體實例中,軸承元件可為或包括楔形、球形、三稜柱等。
鼓形物310之制動表面、可旋轉凸輪元件306之成角度徑向外表面312及/或軸承元件316可包括經組態以有助於如上文所解釋之軸承元件316之卡住的材料。在一些具體實例中,材料亦可經選擇為耐用的且致使張緊機構300平穩操作。舉例言之,軸承元件316可包括金屬內芯及聚合物外環。聚合物外環可包括聚碳酸酯及丙烯腈丁二烯苯乙烯之共混物(「PC-ABS」)、耐綸材料及/或含氟聚合物材料中之至少一者。可旋轉凸輪元件306可由聚合物材料,諸如耐綸材料或含氟聚合物材料形成。鼓形物310可包括金屬材料及/或聚合物材料,諸如鋁、PC-ABS及/或耐綸材料。柱塞318可包括低摩擦材料以使得軸承元件316能夠在柱塞318壓抵軸承元件316時旋轉。舉例言之,柱塞可包括聚合物材料,諸如含氟聚合物材料。
圖3中所展示之實例具體實例包括一個螺旋彈簧308。然而,任何數目個螺旋彈簧308可包括在張緊機構300中,諸如兩個、三個或更多個交錯(例如,嵌套)螺旋彈簧308。此外,雖然圖3展示螺旋彈簧308,但任何類型之彈簧(例如,時鐘彈簧、扭力彈簧等)或任何其他合適之偏置元件(例如,彈性構件)可包括在張緊機構300中。螺旋彈簧308可包括任何類型之彈簧材料,包括但不限於彈簧鋼、不鏽鋼、鈦、合金鋼、高碳鋼、聚合物材料、複合材料或其組合。在額外具體實例中,螺旋彈簧308可由另一偏置元件替換,諸如由一或多個片彈簧、壓縮彈簧、順應機構(compliant mechanisms)、氣缸等替換。
在一些具體實例中,可在裝配張緊機構300時預裝載(例如,壓縮)螺旋彈簧308。因此,輪轂304之徑向突出部326可初始地緊靠調整旋鈕之小齒輪接合突出部324。預裝載可推動可旋轉凸輪元件306進入卡住狀態中,使得即使在不存在旋轉調整旋鈕之情況下,綁帶亦可保持在其初始張力設定中。另外,預裝載可消除調整旋鈕與輪轂304之間可能另外存在的鬆弛。因此,預裝載螺旋彈簧308可對小齒輪施加固持力。
在圖3中,沿著張緊機構300之周邊說明了六個卡住組件集合。此等卡住組件集合中之每一者可包括成角度徑向外表面312、軸承座314、軸承元件316、柱塞318、壓縮彈簧320及凸輪突出部322。然而,本揭示內容不限於具有恰好六個卡住組件集合之組態。在額外實例中,不同數目個此類集合可包括在張緊機構300中,諸如兩個集合、三個集合、四個集合、五個集合或多於六個集合。
圖4為根據本揭示內容之至少一個具體實例的可調式綁帶系統之調整旋鈕400之內部平面視圖。調整旋鈕400之內部表面402可經組態以面向對應張緊機構,諸如上文參考圖3所論述之張緊機構300之內部組件。
如圖4中所展示,凸輪突出部404可自調整旋鈕400之內部表面402延伸。凸輪突出部404可經設定大小、塑形及定位以延伸至軸承座(例如,圖3之軸承座314)中,以用於取決於調整旋鈕400旋轉之方向而緊靠可旋轉凸輪元件(例如,圖3之可旋轉凸輪元件306)以旋轉可旋轉凸輪元件及/或緊靠軸承元件(例如,圖3之軸承元件316)。凸輪突出部404可經定位在調整旋鈕400之外圓周附近在對應於下伏張緊機構之軸承座之位置中。凸輪突出部404可為調整旋鈕400之一體式整體部分,諸如藉由與調整旋鈕400之其他部分共模。在額外具體實例中,凸輪突出部可附接至調整旋鈕400,諸如經由螺釘、螺栓、黏合劑及/或壓入配合連接。
調整旋鈕400亦可包括自調整旋鈕400之內部表面402延伸之小齒輪接合突出部406。小齒輪接合突出部406可定位在調整旋鈕400之中心附近在與下伏張緊機構之對應輪轂及/或小齒輪(例如,圖3之張緊機構300之輪轂304、圖2之可調式綁帶系統200之小齒輪214)接合的位置中。
在一些具體實例中,調整旋鈕400可包括鄰近於小齒輪接合突出部406之切口408。切口408可適用於在將調整旋鈕400裝配至張緊機構期間將調整旋鈕400與下伏張緊機構光學對準。切口408可幫助確保凸輪突出部404及小齒輪接合突出部406在其相對於張緊機構之恰當位置中。
調整旋鈕400亦可包括中心支柱410。調整旋鈕400可經組態以圍繞中心支柱410旋轉,該中心支柱在裝配時可定位在下伏外殼(例如,圖3之外殼302)及/或輪轂(例如,圖3之輪轂304)之對應座內。中心支柱410亦可將調整旋鈕400固持在適當位置,諸如藉由提供用於將調整旋鈕400旋擰在適當位置及/或用於將調整旋鈕400搭扣配合在適當位置之位置。在額外具體實例中,中心支柱410可省略,並且調整旋鈕400可經組態以圍繞調整旋鈕400之外圍唇緣412旋轉,該外圍唇緣可定位在外殼支撐件(例如,圖3之鼓形物310)之上及周圍。
圖5為根據本揭示內容之至少一個具體實例的可調式綁帶系統500之分解視圖。可調式綁帶系統500可包括外殼502、輪轂504、鼓形物506、可旋轉凸輪元件508、螺旋彈簧510及調整旋鈕512。未在圖5之視圖中展示可調式綁帶系統500之其他組件(例如,軸承元件、柱塞、可壓縮彈簧等),以便於所展示之彼等組件之視圖。外殼502可充當可調式綁帶系統500之其餘組件的基座。外殼502亦可覆蓋綁帶之末端部分、齒條(例如,圖2之齒條206、208)及可調式綁帶系統500之其他內部組件。輪轂504可包括用於接合耦接至綁帶之齒條的小齒輪。輪轂504可相對於外殼502可旋轉。
鼓形物506可為在可調式綁帶系統500處於穩定狀態時軸承元件可被卡住所抵靠的材料環。如圖5中所說明,在一些具體實例中,鼓形物506可為與外殼502分開之組件,諸如在可能需要形成具有不同於外殼502之材料的材料之鼓形物506時。在此情況下,鼓形物506可剛性地緊固至外殼502,諸如藉由將鼓形物506壓入配合至外殼502中、藉由用螺釘、銷釘、梢釘或其他緊扣件將鼓形物506耦接至外殼502及/或藉由將鼓形物506黏合至外殼502。在額外具體實例中,鼓形物506可為外殼502之一體式整體部分,諸如藉由提供鼓形物506作為外殼502之部分。在另外具體實例中,鼓形物506可為塗覆至外殼502之塗層。
可旋轉凸輪元件508可經設定大小以配合在鼓形物506內。可旋轉凸輪元件508可經組態為上文參考圖3所描述之可旋轉凸輪元件306。
螺旋彈簧510可經組態以將可旋轉凸輪元件508可旋轉地耦接至輪轂504,並且可具有足夠鬆弛以允許輪轂504在使用者將張力施加至綁帶時相對於可旋轉凸輪元件508旋轉,諸如用於戴上及/或卸下頭戴裝置。螺旋彈簧510可經組態為上文參考圖3所描述之螺旋彈簧308。螺旋彈簧510可為單個螺旋彈簧或兩個或更多個嵌套螺旋彈簧。
調整旋鈕512可經組態以使得使用者能夠藉由旋轉調整旋鈕512來設定綁帶中之初始張力。調整旋鈕512之旋轉可引起可旋轉凸輪元件508之旋轉,此又可引起綁帶之鬆開或收緊。調整旋鈕512可經組態為上文參考圖4所描述之調整旋鈕400。
圖6為根據本揭示內容之至少一個具體實例的可調式綁帶系統600之橫截面剖視圖。可調式綁帶系統600可包括張緊機構601。在一些態樣中,張緊機構601可類似於上文參考圖3所論述之張緊機構300。舉例言之,張緊機構601可包括外殼602、輪轂604、可旋轉凸輪元件606、螺旋彈簧608及鼓形物610。可旋轉凸輪元件606可包括複數個成角度徑向外表面612,其可界定用於含有軸承元件616之軸承座614。軸承元件616可經組態以卡在成角度徑向外表面612與鼓形物610之間。軸承元件616可由柱塞618推動至卡住位置中,該柱塞可藉由壓縮彈簧620來偏置。
如圖6中所展示,外殼602可包括中心輪軸628,張緊機構601之一些組件可在操作期間圍繞該中心輪軸旋轉。舉例言之,輪轂604可定位成抵靠且圍繞中心輪軸628。中心輪軸628可包括中心孔洞630,其可經組態以收納調整旋鈕之中心支柱(例如,圖4之調整旋鈕400之中心支柱410)。
輪轂604之下部末端可包括小齒輪632以用於接合(例如,與之嚙合)耦接至待由可調式綁帶系統600調整(例如,收緊或鬆開)之綁帶的齒條。輪轂604之上部末端可包括徑向突出部626,其可經組態以用於與調整旋鈕之小齒輪接合突出部(例如,圖4之調整旋鈕400之小齒輪接合突出部406)接合。
外殼602可包括用於安放可旋轉凸輪元件606及用於允許可旋轉凸輪元件606旋轉之特徵。舉例言之,外殼602可包括與可旋轉凸輪元件606之底部上之延伸部636互補的凹槽634,如圖6中所展示。在額外具體實例中,外殼602可包括延伸部,並且可旋轉凸輪元件606可包括互補凹槽。
圖7為根據本揭示內容之至少一個具體實例的張緊機構700之平面視圖。在一些態樣中,張緊機構700可類似於上文所描述之張緊機構,諸如圖3之張緊機構300及圖6之張緊機構601。舉例言之,張緊機構700可包括外殼702、輪轂704、可旋轉凸輪元件706、螺旋彈簧708及鼓形物710。可旋轉凸輪元件706可包括複數個成角度徑向外表面712,其可界定用於含有軸承元件716之軸承座714。軸承元件716可經組態以卡在成角度徑向外表面712與鼓形物710之制動表面(例如,徑向內表面)之間。軸承元件716可由柱塞718推動至卡住位置中,該柱塞可由壓縮彈簧720偏置。
如上文所解釋,軸承元件716可經組態以在已藉由使用者旋轉調整旋鈕來設定所要綁帶張力時卡在可旋轉凸輪元件706之成角度徑向外表面712與鼓形物710之間。調整旋鈕可包括經定位以延伸至軸承座714中之凸輪突出部722及經定位以與輪轂704之徑向突出部726接合之小齒輪接合突出部724。輪轂704可定位在外殼702之中心輪軸728周圍,並且可經組態以圍繞其旋轉。
如圖7中所展示,可旋轉凸輪元件706可包括用於將螺旋彈簧708耦接至可旋轉凸輪元件706之彈簧接合特徵738,諸如凹口。螺旋彈簧708可包括用於與彈簧接合特徵738接合之互補卡鉤740。同樣地,輪轂704可包括用於將螺旋彈簧708耦接至輪轂704之彈簧保持特徵742,諸如狹槽。螺旋彈簧708可包括用於接合輪轂704之彈簧保持特徵742的互補鎖扣744。
圖8為根據本揭示內容之至少一個額外具體實例的張緊機構800之平面視圖。張緊機構800可類似於上文參考圖7所描述之張緊機構700。舉例言之,張緊機構800可包括六個卡住組件集合,其各自包括可旋轉凸輪元件806之成角度徑向外表面812、軸承座814、軸承元件816、柱塞818、用於偏置柱塞818之壓縮彈簧820及調整旋鈕之凸輪突出部822。然而,此等卡住組件集合中之至少一者(在圖8中之虛線橢圓形850中概述)可定向在與其他集合之方向相反的方向上。此反向卡住組件集合之軸承元件816可傾向於在可旋轉凸輪元件806在鬆脫其他集合之其他軸承元件816的方向(例如,綁帶收緊方向,圖8之視圖中之順時針)上旋轉時變為卡在成角度徑向外表面812與(例如,鼓形物810之)制動表面之間。反向卡住組件集合可抑制可能未藉由調整旋鈕之旋轉發起的對應綁帶之無意收緊。
舉例言之,在一些組態中,在綁帶被強制朝向彼此向內(例如,壓縮)時,輪轂804可由於在綁帶之末端處與齒條接合而被強制旋轉。輪轂804之旋轉可致使螺旋彈簧(圖8中未展示)壓縮,此又可在典型地鬆脫方向上將力施加至可旋轉凸輪元件806。若所有卡住組件集合面向同一方向,則可能幾乎無法抑制可旋轉凸輪元件806之此非預期旋轉及所要綁帶張力之所得重設。
然而,定向在相反方向上之卡住組件集合中之至少一者可在此情況下卡住,從而抑制可旋轉凸輪元件806之非所要旋轉。在此情況下,可僅藉由調整旋鈕之旋轉且不藉由手動地壓縮或拉伸綁帶來設定初始綁帶張力之重設。
藉由圖8之張緊機構800,綁帶張力之有意重設仍可為可能的。舉例言之,在使用者在收緊方向(例如,圖8之視圖中之順時針)上旋轉調整旋鈕時,與其他集合相反定向之卡住組件集合中的凸輪突出部822可緊靠軸承元件816以自對應成角度徑向外表面812與鼓形物810之間鬆脫軸承元件816。類似地,在調整旋鈕在鬆開方向(例如,圖8之視圖中之逆時針)上旋轉時,反向卡住組件集合中之凸輪突出部822可傾向於在鬆脫其軸承元件816之方向上對可旋轉凸輪元件806施力。
雖然圖8說明與其他集合相反定向之僅一個卡住組件集合,但本揭示內容不限於此。舉例言之,在額外具體實例中,卡住組件集合中之兩者或三者可與其他集合相反定向,以抑制綁帶張力之無意重設。
圖9為說明根據本揭示內容之至少一個具體實例的製造綁帶調整裝置之實例方法900的流程圖。在操作910處,耦接至第一綁帶之第一齒條可與小齒輪接合。操作910可以多種方式執行。舉例言之,第一齒條可沿著小齒輪之底部邊緣與小齒輪之齒輪齒嚙合。
在操作920處,耦接至第二綁帶之第二齒條可與小齒輪接合。操作920可以多種方式執行。舉例言之,第二齒條可沿著小齒輪之頂部邊緣與小齒輪之齒輪齒嚙合,與第一齒條相對。
在操作930處,可旋轉凸輪元件可定位成鄰近於小齒輪。操作930可以多種方式執行。舉例言之,可旋轉凸輪元件可圍繞小齒輪徑向定位,並且可具有與小齒輪之旋轉軸線相同之旋轉軸線。可旋轉凸輪元件可包括與可旋轉凸輪元件之圓周成角度的至少一個成角度徑向外表面。成角度徑向外表面可自圓周向內偏移,從而在成角度徑向外表面外部徑向界定軸承座。藉助於實例而非限制,可旋轉凸輪元件可經組態為上文所論述之可旋轉凸輪元件306、508、606、706或806中之任一者。
在操作940處,至少一個軸承元件可定位成鄰近於可旋轉凸輪元件之至少一個成角度徑向外表面。操作940可以多種方式執行。舉例言之,滾柱軸承元件、滾珠軸承元件或楔形軸承元件可定位在軸承座中。在可旋轉凸輪元件在卡住方向上旋轉時,軸承元件可經設定大小及定位以卡在至少一個成角度徑向外表面上。
在操作950處,至少一個彈簧可耦接至小齒輪及可旋轉凸輪元件且在小齒輪與可旋轉凸輪元件之間。操作950可以多種方式執行。舉例言之,至少一個螺旋彈簧之內端可緊固至小齒輪,並且至少一個螺旋彈簧之外端可緊固至可旋轉凸輪元件。螺旋彈簧可經定位及組態以允許藉由螺旋彈簧之變形來增加第一綁帶及/或第二綁帶之長度,諸如在使用者戴上及卸下由綁帶支撐之頭戴裝置時。
因此,本揭示內容可包括與可調式綁帶,諸如用於支撐頭戴裝置之頭部綁帶相關之系統、裝置及方法。所揭示具體實例可允許使用者旋轉調整旋鈕以設定所要綁帶張力,但亦可在使用者戴上或卸下頭戴裝置之情況下提供額外綁帶延伸。此額外綁帶延伸可在張緊機構之可旋轉凸輪元件卡在適當位置時藉由消除螺旋彈簧中之鬆弛來在不旋轉調整旋鈕之情況下發生。在使用者需要調整綁帶中之長度及/或張力時,使用者可進一步旋轉調整旋鈕以實現所要結果。
本揭示內容之具體實例可包括各種類型之人工實境系統或結合各種類型之人工實境系統加以實施。人工實境為在呈現給使用者之前已以某一方式調整的實境形式,其可包括例如虛擬實境、擴增實境、混合實境、混雜實境或其某一組合及/或衍生物。人工實境內容可包括完全由電腦產生之內容或與經捕獲(例如,真實世界)內容組合之電腦產生之內容。人工實境內容可包括視訊、音訊、觸覺回饋或其某一組合,其中之任一者可在單個通道中或在多個通道中呈現(諸如對觀看者產生三維(3D)效應之立體聲視訊)。另外,在一些具體實例中,人工實境亦可與用於例如在人工實境中產生內容及/或以其他方式用於人工實境中(例如,在人工實境中執行活動)之應用、產品、配件、服務或其某一組合相關聯。
人工實境系統可以各種不同外觀尺寸及組態來實施。一些人工實境系統可經設計以在無近眼顯示器(NED)之情況下工作。其他人工實境系統可包括NED,該NED亦提供對真實世界(諸如圖10中之擴增實境系統1000)之可視性或讓使用者在視覺上沉浸在人工實境(諸如圖11中之虛擬實境系統1100)中。雖然一些人工實境裝置可為自含式系統,但其他人工實境裝置可與外部裝置通信及/或協調以向使用者提供人工實境體驗。此類外部裝置之實例包括手持式控制器、行動裝置、桌上型電腦、由使用者穿戴之裝置、由一或多個其他使用者穿戴之裝置,及/或任何其他合適之外部系統。
轉至圖10,擴增實境系統1000可包括具有框架1010之眼鏡裝置1002,該框架經組態以將左側顯示裝置1015(A)及右側顯示裝置1015(B)固持在使用者眼睛前方。顯示裝置1015(A)及1015(B)可共同地或獨立地起作用以向使用者呈現影像或一系列影像。雖然擴增實境系統1000包括兩個顯示器,但本揭示內容之具體實例可實施在具有單個NED或多於兩個NED之擴增實境系統中。
在一些具體實例中,擴增實境系統1000可包括一或多個感測器,諸如感測器1040。感測器1040可回應於擴增實境系統1000之運動而產生量測信號,並且可位於框架1010之實質上任何部分上。感測器1040可表示多種不同感測機構中之一或多者,該等感測機構諸如位置感測器、慣性量測單元(IMU)、深度攝影機總成、結構化光發射器及/或偵測器,或其任何組合。在一些具體實例中,擴增實境系統1000可包括或可不包括感測器1040或可包括多於一個感測器。在其中感測器1040包括IMU之具體實例中,IMU可基於來自感測器1040之量測信號而產生校準資料。感測器1040之實例可包括但不限於加速計、陀螺儀、磁力計、偵測運動之其他適合類型之感測器、用於IMU之誤差校正的感測器,或其某一組合。
在一些實例中,擴增實境系統1000亦可包括具有共同地被稱作聲音換能器1020之複數個聲音換能器1020(A)至1020(J)的麥克風陣列。聲音換能器1020可表示偵測由聲波誘發之氣壓變化的換能器。每一聲音換能器1020可經組態以偵測聲音且將經偵測聲音轉換為電子格式(例如,類比或數位格式)。圖10中之麥克風陣列可包括例如十個聲音換能器:1020(A)及1020(B),其可經設計以置放在使用者之對應耳朵內部;聲音換能器1020(C)、1020(D)、1020(E)、1020(F)、1020(G)及1020(H),其可定位在框架1010上之各種位置處;及/或聲音換能器1020(I)及1020(J),其可定位在對應頸帶1005上。
在一些具體實例中,聲音換能器1020(A)至(J)中之一或多者可用作輸出換能器(例如,揚聲器)。舉例言之,聲音換能器1020(A)及/或1020(B)可為耳塞或任何其他適合類型之耳機或揚聲器。
麥克風陣列之聲音換能器1020的組態可不同。雖然擴增實境系統1000在圖10中展示為具有十個聲音換能器1020,但聲音換能器1020之數目可大於或小於十。在一些具體實例中,使用較高數目個聲音換能器1020可增加所收集之音訊資訊之量及/或音訊資訊之敏感度及準確度。相比之下,使用較低數目個聲音換能器1020可減小相關聯控制器1050處理所收集音訊資訊所需之計算能力。另外,麥克風陣列之每一聲音換能器1020之位置可不同。舉例言之,聲音換能器1020之位置可包括關於使用者之經界定位置、關於框架1010之經界定座標、與每一聲音換能器1020相關聯之位向,或其某一組合。
聲音換能器1020(A)及1020(B)可定位在使用者耳朵之不同部分上,諸如耳廓後方、耳屏後方及/或在耳廓或窩內。或者,除耳道內部之聲音換能器1020之外,耳朵上或周圍亦可存在額外聲音換能器1020。使聲音換能器1020緊鄰使用者之耳道定位可使得麥克風陣列能夠收集關於聲音如何到達耳道之資訊。藉由將聲音換能器1020中之至少兩者定位在使用者頭部之任一側上(例如,作為雙耳麥克風),擴增實境裝置1000可模擬雙耳聽覺且捕獲使用者頭部周圍的3D立體聲聲場。在一些具體實例中,聲音換能器1020(A)及1020(B)可經由有線連接1030連接至擴增實境系統1000,並且在其他具體實例中,聲音換能器1020(A)及1020(B)可經由無線連接(例如,藍芽連接)連接至擴增實境系統1000。在另其他具體實例中,聲音換能器1020(A)及1020(B)可根本不結合擴增實境系統1000來使用。
框架1010上之聲音換能器1020可以多種不同方式定位,包括沿著鏡腿之長度、跨越橋接件、在顯示裝置1015(A)及1015(B)上方或下方,或其某一組合。聲音換能器1020亦可經定向以使得麥克風陣列能夠在環繞穿戴擴增實境系統1000之使用者的廣泛範圍之方向上偵測聲音。在一些具體實例中,可在擴增實境系統1000之製造期間執行最佳化過程以判定麥克風陣列中之每一聲音換能器1020的相對定位。
在一些實例中,擴增實境系統1000可包括或連接至外部裝置(例如,成對裝置),諸如頸帶1005。頸帶1005大體上表示任何類型或形式之成對裝置。因此,頸帶1005之以下論述亦可適用於各種其他成對裝置,諸如充電箱、智慧型手錶、智慧型手機、腕帶、其他可穿戴裝置、手持式控制器、平板電腦、膝上型電腦、其他外部計算裝置等。
如所展示,頸帶1005可經由一或多個連接器耦接至眼鏡裝置1002。連接器可為有線或無線的,並且可包括電及/或非電(例如,結構化)組件。在一些情況下,眼鏡裝置1002及頸帶1005可在其之間無任何有線或無線連接之情況下獨立地操作。雖然圖10說明處於眼鏡裝置1002及頸帶1005上之實例位置中之眼鏡裝置1002及頸帶1005的組件,但該等組件可位於其他地方及/或以不同方式分佈在眼鏡裝置1002及/或頸帶1005上。在一些具體實例中,眼鏡裝置1002及頸帶1005之組件可位於與眼鏡裝置1002、頸帶1005或其某一組合成對的一或多個額外外圍裝置上。
使諸如頸帶1005之外部裝置與擴增實境眼鏡裝置成對可使得眼鏡裝置能夠實現一副眼鏡之外觀尺寸,同時仍為擴展能力提供足夠的電池功率及計算能力。擴增實境系統1000之電池功率、計算資源及/或額外特徵中之一些或全部可由成對裝置提供或在成對裝置與眼鏡裝置之間共用,因此整體上縮減眼鏡裝置之重量、熱分佈及外觀尺寸,同時仍保持所要功能性。舉例言之,頸帶1005可允許原本將包括在眼鏡裝置上之組件包括在頸帶1005中,此係因為使用者可在其肩部上承受比其將在其頭部上承受的更重的重量負載。頸帶1005亦可具有較大表面積,以在該表面積之上將熱擴散且分散至周圍環境。因此,頸帶1005可允許比獨立眼鏡裝置上可能另外存在的電池及計算容量大的電池及計算能力。由於頸帶1005中所攜載之重量相比於眼鏡裝置1002中所攜載之重量對於使用者之侵入性可更小,因此使用者可承受佩戴較輕眼鏡裝置且承受攜載或佩戴成對裝置之時間長度大於使用者將承受佩戴較重的獨立式眼鏡裝置之時間長度,由此使得使用者能夠將人工實境環境更充分地併入至其日常活動中。
頸帶1005可以通信方式與眼鏡裝置1002及/或其他裝置耦接。此等其他裝置可向擴增實境系統1000提供某些功能(例如,追蹤、定位、深度映射、處理、儲存等)。在圖10之具體實例中,頸帶1005可包括兩個聲音換能器(例如,1020(I)及1020(J)),其為麥克風陣列之部分(或可能形成其自身的麥克風子陣列)。頸帶1005亦可包括控制器1025及電源1035。
頸帶1005之聲音換能器1020(I)及1020(J)可經組態以偵測聲音且將經偵測聲音轉換成電子格式(類比或數位)。在圖10之具體實例中,聲音換能器1020(I)及1020(J)可定位在頸帶1005上,由此增加頸帶聲音換能器1020(I)及1020(J)與定位在眼鏡裝置1002上之其他聲音換能器1020之間的距離。在一些情況下,增加麥克風陣列之聲音換能器1020之間的距離可改進經由麥克風陣列執行之波束成形之準確度。舉例言之,若聲音係由聲音換能器1020(C)及1020(D)偵測到且聲音換能器1020(C)與1020(D)之間的距離大於例如聲音換能器1020(D)與1020(E)之間的距離,則經偵測聲音之經判定源位置可比聲音係由聲音換能器1020(D)及1020(E)偵測到之情況更準確。
頸帶1005之控制器1025可處理由頸帶1005及/或擴增實境系統1000上之感測器產生的資訊。舉例言之,控制器1025可處理來自麥克風陣列之描述由麥克風陣列偵測到之聲音的資訊。對於每一經偵測聲音,控制器1025可執行到達方向(DOA)估計以估計經偵測聲音自哪一方向到達麥克風陣列。在麥克風陣列偵測到聲音時,控制器1025可用資訊填入音訊資料集合。在其中擴增實境系統1000包括慣性量測單元之具體實例中,控制器1025可根據位於眼鏡裝置1002上之IMU計算所有慣性及空間計算。連接器可在擴增實境系統1000與頸帶1005之間以及在擴增實境系統1000與控制器1025之間輸送資訊。該資訊可呈光學資料、電資料、無線資料或任何其他可傳輸資料形式之形式。將由擴增實境系統1000產生的資訊之處理移動至頸帶1005可縮減眼鏡裝置1002中之重量及熱,從而使該眼鏡裝置對於使用者而言更舒適。
頸帶1005中之電源1035可將電力提供至眼鏡裝置1002及/或頸帶1005。電源1035可包括但不限於鋰離子電池、鋰聚合物電池、鋰原電池、鹼性電池或任何其他形式之電力儲存器。在一些情況下,電源1035可為有線電源。將電源1035包括在頸帶1005上而非眼鏡裝置1002上可幫助較佳地分佈由電源1035產生之重量及熱。
如所提及,代替將人工實境與實際實境摻合,一些人工實境系統可實質上用虛擬體驗來替換使用者對真實世界之感測感知中之一或多者。此類型系統之一個實例為頭戴顯示系統,諸如圖11中之虛擬實境系統1100,其主要或完全地覆蓋使用者視場。虛擬實境系統1100可包括塑形成圍繞使用者頭部配合之前部剛體1102及帶1104。虛擬實境系統1100亦可包括輸出音訊換能器1106(A)及1106(B)。此外,雖然圖11中未展示,但前部剛體1102可包括一或多個電子元件,其包括一或多個電子顯示器、一或多個慣性量測單元(IMU)、一或多個追蹤發射器或偵測器及/或用於產生人工實境體驗之任何其他合適之裝置或系統。
人工實境系統可包括多種類型之視覺回饋機構。舉例言之,擴增實境系統1000及/或虛擬實境系統1100中之顯示裝置可包括一或多個液晶顯示器(LCD)、發光二極體(LED)顯示器、微型LED顯示器、有機LED(OLED)顯示器、數位光投影(DLP)微顯示器、矽上液晶(LCoS)微顯示器,及/或任何其他合適類型的顯示螢幕。此等人工實境系統可包括用於兩個眼睛之單個顯示螢幕或可為每一眼睛提供顯示螢幕,此可允許用於變焦調整或用於校正使用者之屈光不正的額外靈活性。此等人工實境系統中之一些亦可包括具有一或多個透鏡(例如,習知的凹透鏡或凸透鏡、菲涅耳透鏡(Fresnel lenses)、可調式液體透鏡等)之光學子系統,使用者可藉由該等透鏡檢視顯示螢幕。此等光學子系統可用於多種目的,包括使光準直(例如,使物件出現在比其實體距離更大的距離處)、放大光(例如,使物件看起來比其實際大小大)及/或中繼光(將光中繼至例如檢視者之眼睛)。此等光學子系統可用於非光瞳形成架構(諸如直接使光準直但產生所謂的枕形失真之單透鏡組態)及/或光瞳形成架構(諸如產生所謂的桶形失真(barrel distortion)以消除枕形失真(pincushion distortion)之多透鏡組態)中。
除使用顯示螢幕之外或代替使用顯示螢幕,本文中所描述之人工實境系統中之一些亦可包括一或多個投影系統。舉例言之,擴增實境系統1000及/或虛擬實境系統1100中之顯示裝置可包括微型LED投影儀,其(使用例如波導)將光投影至顯示裝置中,該等顯示裝置諸如允許環境光穿過之清晰的組合器透鏡。顯示裝置可將經投影光朝向使用者瞳孔折射且可使得使用者能夠同時檢視人工實境內容及真實世界兩者。顯示裝置可使用多種不同光學組件中之任一者來實現此情形,該等光學組件包括波導組件(例如,全像、平面、繞射、偏光及/或反射波導元件)、光操縱表面及元件(諸如繞射、反射及折射元件以及光柵)、耦接元件等。人工實境系統亦可經組態成具有任何其他適合類型或形式之影像投影系統,諸如用於虛擬視網膜顯示器中之視網膜投影儀。
本文中所描述之人工實境系統亦可包括各種類型之電腦視覺組件及子系統。舉例言之,擴增實境系統1000及/或虛擬實境系統1100可包括一或多個光學感測器,諸如二維(2D)或3D攝影機、結構化光傳輸器及偵測器、飛行時間深度感測器、單束或掃掠雷射測距儀、3D LiDAR感測器及/或任何其他合適類型或形式之光學感測器。人工實境系統可處理來自此等感測器中之一或多者之資料以識別使用者之位置、繪製真實世界、向使用者提供關於真實世界環境之情境及/或執行多種其他功能。
本文中所描述之人工實境系統亦可包括一或多個輸入及/或輸出音訊換能器。輸出音訊換能器可包括音圈揚聲器、帶式揚聲器、靜電揚聲器、壓電揚聲器、骨傳導換能器、軟骨傳導換能器、耳屏振動換能器及/或任何其他合適類型或形式之音訊換能器。類似地,輸入音訊換能器可包括電容式麥克風、動態麥克風、帶式麥克風及/或任何其他類型或形式之輸入換能器。在一些具體實例中,單個換能器可用於音訊輸入及音訊輸出兩者。
在一些具體實例中,本文中所描述之人工實境系統亦可包括觸感(即,觸覺)回饋系統,其可併入至頭飾、手套、連體套裝、手持式控制器、環境裝置(例如,座椅、地墊等)及/或任何其他類型之裝置或系統中。觸覺回饋系統可提供各種類型之皮膚回饋,包括振動、力、牽引力、紋理及/或溫度。觸覺回饋系統亦可提供各種類型之動覺回饋,諸如運動及順應性。觸覺回饋可使用馬達、壓電致動器、流體系統及/或多種其他類型之回饋機構來實施。觸覺回饋系統可獨立於其他人工實境裝置、在其他人工實境裝置內及/或結合其他人工實境裝置來實施。
藉由提供觸覺感覺、聽覺內容及/或視覺內容,人工實境系統可在多種情境及環境中產生整個虛擬體驗或增強使用者之真實世界體驗。舉例而言,人工實境系統可在特定環境內輔助或延伸使用者之感知、記憶或認知。一些系統可增強使用者與真實世界中之其他人的互動或可實現與虛擬世界中之其他人的更具沉浸式之互動。人工實境系統亦可用於教學目的(例如,用於在學校、醫院、政府組織、軍事組織、商業企業等中進行教學或訓練)、娛樂目的(例如,用於播放視訊遊戲、聽音樂、觀看視訊內容等)及/或用於無障礙性目的(例如,作為助聽器、視覺輔助物等)。本文中所揭示之具體實例可在此等情境及環境中之一或多者中及/或在其他情境及環境中實現或增強使用者之人工實境體驗。
如所提及,人工實境系統1000及1100可與多種其他類型的裝置一起使用以提供更令人信服的人工實境體驗。此等裝置可為具有換能器之觸覺介面,該等換能器提供觸覺回饋及/或收集關於使用者與環境之互動的觸覺資訊。本文中所揭示之人工實境系統可包括各種類型之觸覺介面,其偵測或輸送各種類型之觸覺資訊,包括觸感回饋(例如,使用者經由皮膚中之神經偵測之回饋,其亦可被稱作皮膚回饋)及/或動覺回饋(例如,使用者經由位於肌肉、關節及/或肌腱中之受體偵測之回饋)。
觸覺回饋可由定位在使用者之環境(例如,椅、桌、樓層等)內之介面及/或可由使用者穿戴或攜帶之物品(例如,手套、腕帶等)上之介面提供。作為實例,圖12說明呈可穿戴手套(觸覺裝置1210)及腕帶(觸覺裝置1220)形式之振動觸感系統1200。觸覺裝置1210及觸覺裝置1220經展示為可穿戴裝置之實例,該等可穿戴裝置包括可撓性、穿戴式紡織物材料1230,其經塑形且經組態以用於分別地抵靠使用者之手及手腕定位。本揭示內容亦包括振動觸感系統,其可經塑形且經組態以用於抵靠其他人體部分,諸如手指、手臂、頭部、軀幹、腳或腿來定位。藉助於實例而非限制,除了其他可能性之外,根據本揭示內容之各種具體實例之振動觸感系統亦可呈手套、頭帶、臂帶、袖套、頭罩、襪子、襯衫或褲子之形式。在一些實例中,術語「紡織物」可包括任何可撓性、可穿戴材料,包括編織品、非編織品、皮革、織布、可撓性聚合物材料、複合材料等。
一或多個振動觸感裝置1240可至少部分地定位在形成於振動觸感系統1200之紡織物材料1230中之一或多個對應的凹部內。振動觸感裝置1240可定位在將振動感覺(例如,觸覺回饋)提供至振動觸感系統1200之使用者的位置中。舉例言之,振動觸感裝置1240可定位成抵靠使用者之手指、拇指或手腕,如圖12中所展示。在一些實例中,振動觸感裝置1240可具有足夠可撓性以貼合使用者之對應的身體部分或與該身體部分一起彎曲。
用於將電壓施加至振動觸感裝置1240以用於啟動該振動觸感裝置的電源1250(例如,電池)可諸如經由導電佈線1252電耦接至振動觸感裝置1240。在一些實例中,振動觸感裝置1240中之每一者可獨立地電耦接至用於個別啟動之電源1250。在一些具體實例中,處理器1260可操作性地耦接至電源1250且經組態以(例如,經程式化以)控制振動觸感裝置1240之啟動。
振動觸感系統1200可以多種方式實施。在一些實例中,振動觸感系統1200可為獨立系統,其具有用於獨立於其他裝置及系統操作之一體式子系統及組件。作為另一實例,振動觸感系統1200可經組態以用於與另一裝置或系統1270互動。舉例言之,在一些實例中,振動觸感系統1200可包括用於接收信號及/或將信號發送至另一裝置或系統1270之通信介面1280。另一裝置或系統1270可為行動裝置、遊戲控制台、人工實境(例如,虛擬實境、擴增實境、混合實境)裝置、個人電腦、平板電腦、網路裝置(例如,數據機、路由器等)、手持式控制器等。通信介面1280可經由無線(例如,Wi-Fi、藍芽、蜂巢式、無線電等)鏈路或有線鏈路實現振動觸感系統1200與另一裝置或系統1270之間的通信。若存在,通信介面1280可與處理器1260通信,以便將信號提供至處理器1260以啟動或去啟動振動觸感裝置1240中之一或多者。
振動觸感系統1200可視情況包括其他子系統及組件,諸如觸敏襯墊1290、壓力感測器、運動感測器、位置感測器、照明元件及/或使用者介面元件(例如,接通/斷開按鈕、振動控制元件等)。在使用期間,振動觸感裝置1240可經組態以出於多種不同原因而被啟動,諸如回應於使用者與使用者介面元件之互動、來自運動或位置感測器之信號、來自觸敏襯墊1290之信號、來自壓力感測器之信號、來自另一裝置或系統1270之信號等。
雖然電源1250、處理器1260及通信介面1280在圖12中經說明為定位在觸覺裝置1220中,但本揭示內容不限於此。舉例言之,電源1250、處理器1260或通信介面1280中之一或多者可定位在觸覺裝置1210內或定位在另一可穿戴紡織物內。
觸覺可穿戴裝置,諸如在圖12中展示且結合圖12描述之觸覺可穿戴裝置,可實施在多種類型之人工實境系統及環境中。圖13展示包括一個頭戴式虛擬實境顯示器及兩個觸覺裝置(即,手套)之實例人工實境環境1300,並且在其他具體實例中,任何數目個此等組件及其他組件及/或此等組件與其他組件之任一組合可包括在人工實境系統中。舉例言之,在一些具體實例中,可存在多個頭戴式顯示器,其各自具有相關聯的觸覺裝置,其中每一頭戴式顯示器及每一觸覺裝置與相同的控制台、攜帶型計算裝置或其他計算系統通信。
頭戴式顯示器1302大體上表示任何類型或形式之虛擬實境系統,諸如圖11中之虛擬實境系統1100。觸覺裝置1304大體上表示由人工實境系統之使用者穿戴的任何類型或形式之可穿戴裝置,其將觸覺回饋提供至使用者以給予使用者他或她與虛擬物件以物理方式接合之感知。在一些具體實例中,觸覺裝置1304可藉由將振動、運動及/或力施加至使用者來提供觸覺回饋。舉例言之,觸覺裝置1304可限制或擴增使用者之移動。以特定實例而言,觸覺裝置1304可限制使用者之手向前移動,使得使用者具有他或她的手開始與虛擬壁進行實體接觸之感知。在此特定實例中,觸覺裝置內之一或多個致動器可藉由將流體泵送至觸覺裝置之可充氣氣囊中來實現物理移動限制。在一些實例中,使用者亦可使用觸覺裝置1304以將動作請求發送至控制台。動作請求之實例包括但不限於起動應用程式及/或結束應用程式之請求及/或執行應用程式內之特定動作之請求。
雖然觸覺介面可與虛擬實境系統一起使用,如圖13中所展示,但觸覺介面亦可與擴增實境系統一起使用,如圖14中所展示。圖14為使用者1410與擴增實境系統1400互動之透視圖。在此實例中,使用者1410可穿戴一副擴增實境眼鏡1420,其可具有一或多個顯示器1422且與觸覺裝置1430成對。在此實例中,觸覺裝置1430可為包括複數個帶元件1432及將帶元件1432彼此連接之張緊機構1434的腕帶。
帶元件1432中之一或多者可包括任何類型或形式的適於提供觸覺回饋之致動器。舉例言之,帶元件1432中之一或多者可經組態以提供各種類型之皮膚回饋中之一或多者,該等皮膚回饋包括振動、力、牽引力、紋理及/或溫度。為了提供此類回饋,帶元件1432可包括各種類型之致動器中之一或多者。在一個實例中,帶元件1432中之每一者可包括例如振動觸感致動器,其經組態以共同或獨立地振動以將各種類型之觸覺感覺中之一或多者提供至使用者。替代地,僅單個帶元件或帶元件之子集可包括振動觸感致動器。
觸覺裝置1210、1220、1304及1430可包括任何合適數目個及/或任何合適類型之觸覺換能器、感測器及/或回饋機構。舉例言之,觸覺裝置1210、1220、1304及1430可包括一或多個機械換能器、壓電換能器及/或流體換能器。觸覺裝置1210、1220、1304及1430亦可包括不同類型及形式之換能器的各種組合,其共同地或獨立地工作以增強使用者之人工實境體驗。在一個實例中,觸覺裝置1430之帶元件1432中之每一者可包括例如振動觸感致動器,其經組態以共同或獨立地振動以將各種類型之觸覺感覺中之一或多者提供至使用者。
以下具體實例具體實例亦包括在本揭示內容中。
實施例1:一種綁帶調整裝置,其可包括:一小齒輪;一第一齒條,其緊固至一第一綁帶且與該小齒輪接合;一第二齒條,其緊固至一第二綁帶且與該小齒輪接合;一可旋轉凸輪元件,其包括與該可旋轉凸輪元件之一圓周成一角度的至少一個成角度徑向外表面;至少一個軸承元件,其定位成鄰近於該至少一個成角度徑向外表面,使得在該可旋轉凸輪元件在一卡住方向上旋轉時,該至少一個軸承元件卡在該至少一個成角度徑向外表面與一制動表面之間;以及至少一個螺旋彈簧,其耦接至該小齒輪及該可旋轉凸輪元件,以允許在對該第一綁帶及該第二綁帶施加一張力時增加該第一綁帶及該第二綁帶之一長度。
實施例2:如實施例1之綁帶調整裝置,其中該制動表面包含包圍該可旋轉凸輪元件之一環。
實施例3:如實施例1或實施例2之綁帶調整裝置,其中該至少一個軸承元件包含一圓柱形滾柱軸承元件。
實施例4:如實施例3之綁帶調整裝置,其中該滾柱軸承元件包含一金屬內芯及一聚合物外環。
實施例5:如實施例4之綁帶調整裝置,其中該聚合物外環包含以下中之至少一者:聚碳酸酯與丙烯腈丁二烯苯乙烯之一共混物;一耐綸材料;或一含氟聚合物材料。
實施例6:如實施例1至5中任一項之綁帶調整裝置,其進一步包含一調整旋鈕,該調整旋鈕包含處於在該調整旋鈕在一鬆開方向上旋轉時與該小齒輪接合之一位置中的自該調整旋鈕向內延伸之一小齒輪接合突出部。
實施例7:如實施例6之綁帶調整裝置,其中該調整旋鈕進一步包含處於在該調整旋鈕在一收緊方向上旋轉時與該可旋轉凸輪元件接合之一位置中的自該調整旋鈕向內延伸之至少一個凸輪突出部。
實施例8:如實施例7之綁帶調整裝置,其中該至少一個凸輪突出部經定位成在該調整旋鈕在該鬆開方向上旋轉以鬆脫該至少一個軸承元件時緊靠該至少一個軸承元件。
實施例9:如實施例1至8中任一項之綁帶調整裝置,其進一步包含一彈簧,該彈簧使該至少一個軸承元件朝向一卡住位置偏置。
實施例10:如實施例9之綁帶調整裝置,其進一步包含一柱塞,該柱塞耦接至該彈簧且經定位以壓抵該至少一個軸承元件以使該至少一個軸承元件朝向該卡住位置偏置。
實施例11:如實施例10之綁帶調整裝置,其中該柱塞包含一聚合物材料。
實施例12:如實施例1至11之綁帶調整裝置,其中該至少一個螺旋彈簧經預裝載以對該小齒輪施加一初始固持力。
實施例13:如實施例1至12中任一項之綁帶調整裝置,其中該至少一個成角度徑向外表面包含一第一成角度徑向外表面及一第二成角度徑向外表面,其中該第一成角度徑向外表面在一第一方向上相對於該可旋轉凸輪元件之該圓周成角度,並且該第二成角度徑向外表面在一第二相反方向上相對於該可旋轉凸輪元件之該圓周成角度。
實施例14:如實施例1至13中任一項之綁帶調整裝置,其中該至少一個軸承元件包含至少三個軸承元件,並且該至少一個成角度徑向外表面包含至少三個各別成角度徑向外表面。
實施例15:一種用於一頭戴式顯示器(HMD)之可調式綁帶系統,其可包括:一綁帶調整裝置,其包含:一可旋轉凸輪元件;至少一個可旋轉軸承元件,其經組態以在該可旋轉凸輪元件在一卡住方向上旋轉時抑制一可旋轉凸輪元件之移動;以及一偏置元件,其耦接至該可旋轉凸輪元件;一第一綁帶,其經組態以自該HMD之一第一側延伸至該綁帶調整裝置之一第一側;以及一第二綁帶,其經組態以自該HMD之一第二相對側延伸至該綁帶調整裝置之一第二相對側,其中該偏置元件經組態以允許在一張力施加至該第一綁帶或該第二綁帶中之至少一者時增加該第一綁帶或該第二綁帶中之至少一者之一長度。
實施例16:如實施例15之可調式綁帶系統,其中該綁帶調整裝置進一步包含一小齒輪,其中該偏置元件耦接至該小齒輪,並且其中該第一綁帶及該第二綁帶與該小齒輪接合。
實施例17:如實施例16之可調式綁帶系統,其進一步包含:一第一齒條,其緊固至該第一綁帶且與該小齒輪接合;以及一第二齒條,其緊固至該第二綁帶且與該小齒輪接合。
實施例18:如實施例16或實施例17之可調式綁帶系統,其中該偏置元件包含至少一個螺旋彈簧,其耦接至該小齒輪及該可旋轉凸輪元件且在該小齒輪與該可旋轉凸輪元件之間,以允許在該張力施加至該第一綁帶或該第二綁帶中之至少一者時增加該第一綁帶或該第二綁帶中之至少一者之該長度。
實施例19:如請求項15至18之可調式綁帶系統,其進一步包含一頂置綁帶,該頂置綁帶自該HMD之一頂部延伸至該綁帶調整裝置。
實施例20:一種製造一綁帶調整裝置之方法,其可包括:將耦接至一第一綁帶之一第一齒條與一小齒輪接合;將耦接至一第二綁帶之一第二齒條與該小齒輪接合;將一可旋轉凸輪元件定位成鄰近於該小齒輪,其中該可旋轉凸輪元件包括與該可旋轉凸輪元件之一圓周成一角度的至少一個成角度徑向外表面;將至少一個軸承元件定位成鄰近於該至少一個成角度徑向外表面,使得在該可旋轉凸輪元件在一卡住方向上旋轉時,該至少一個軸承元件卡在該至少一個成角度徑向外表面上;以及將至少一個螺旋彈簧耦接至該小齒輪及該可旋轉凸輪元件且在該小齒輪與該可旋轉凸輪元件之間,以允許增加該第一綁帶或該第二綁帶中之至少一者之一長度。
本文中所描述及/或說明的過程參數及步驟序列僅作為實例給出且可按需要變化。舉例言之,雖然本文中所說明及/或描述之步驟可以特定次序展示或論述,但此等步驟未必需要以所說明或論述之次序執行。本文中所描述及/或說明的各種實例方法亦可省略本文中所描述或說明的步驟中之一或多者或包括除了所揭示彼等步驟之外的額外步驟。
先前描述已經提供以使得所屬技術領域中具有通常知識者能夠最佳利用本文所揭示之實例具體實例的各種態樣。此實例描述並不意欲為詳盡的或限制於所揭示之任何精確形式。在不脫離本揭示內容之精神及範圍之情況下,許多修改及變化係可能的。本文中所揭示之具體實例在全部態樣中應視為說明性且非限制性的。在判定本揭示內容之範圍時應參考隨附申請專利範圍及其等效物。
除非另外指出,否則如說明書及申請專利範圍中所使用,術語「連接至」及「耦接至」(及其衍生詞)經解釋為准許直接及間接(即,經由其他元件或組件)連接兩者。另外,如說明書及申請專利範圍中所使用之術語「一(a或an)」被解釋為意謂「中之至少一者」。最終,為了易於使用,如說明書及申請專利範圍中所使用之術語「包括」及「具有」(及其衍生詞)可與詞「包含」互換且具有與詞「包含」相同之含義。
無
隨附圖式說明數個實例具體實例且為本說明書之部分。連同以下描述,此等圖式展現並解釋本揭示內容之各種原理。
[圖1]為根據本揭示內容之至少一個具體實例的可調式綁帶系統之透視圖。
[圖2]為根據本揭示內容之至少一個具體實例的可調式綁帶系統之剖視圖。
[圖3]為根據本揭示內容之至少一個具體實例的可調式綁帶系統之張緊機構之剖視圖。
[圖4]為根據本揭示內容之至少一個具體實例的可調式綁帶系統之調整旋鈕之內部平面視圖。
[圖5]為根據本揭示內容之至少一個具體實例的可調式綁帶系統之分解視圖。
[圖6]為根據本揭示內容之至少一個具體實例的可調式綁帶系統之橫截面剖視圖。
[圖7]為根據本揭示內容之至少一個具體實例的張緊機構之平面視圖。
[圖8]為根據本揭示內容之至少一個額外具體實例的張緊機構之平面視圖。
[圖9]為說明根據本揭示內容之至少一個具體實例的製造綁帶調整裝置之實例方法的流程圖。
[圖10]為可結合本揭示內容之具體實例使用的實例擴增實境眼鏡之圖示。
[圖11]為可結合本揭示內容之具體實例使用的實例虛擬實境頭戴式耳機之圖示。
[圖12]為可結合本揭示內容之具體實例使用的實例觸覺裝置之圖示。
[圖13]為根據本揭示內容之具體實例的實例虛擬實境環境之圖示。
[圖14]為根據本揭示內容之具體實例的實例擴增實境環境之圖示。
在所有圖式中,相同參考標號及描述指示類似但未必相同的元件。雖然本文中所描述之實例具體實例易受各種修改及替代性形式之影響,但在圖式中已藉助於實例展示特定具體實例且將在本文中詳細描述。然而,本文中所描述之實例具體實例並不意欲限於所揭示之特定形式。相反地,本揭示內容涵蓋屬於隨附申請專利範圍之範圍內之全部修改、等效物及替代方案。
Claims (20)
- 一種綁帶調整裝置,其包含: 一小齒輪; 一第一齒條,其緊固至一第一綁帶且與該小齒輪接合; 一第二齒條,其緊固至一第二綁帶且與該小齒輪接合; 一可旋轉凸輪元件,其包括與該可旋轉凸輪元件之一圓周成一角度的至少一個成角度徑向外表面; 至少一個軸承元件,其定位成鄰近於該至少一個成角度徑向外表面,使得在該可旋轉凸輪元件在一卡住方向上旋轉時,該至少一個軸承元件卡在該至少一個成角度徑向外表面與一制動表面之間;以及 至少一個螺旋彈簧,其耦接至該小齒輪及該可旋轉凸輪元件,以允許在對該第一綁帶及該第二綁帶施加一張力時增加該第一綁帶及該第二綁帶之一長度。
- 如請求項1之綁帶調整裝置,其中該制動表面包含包圍該可旋轉凸輪元件之一環。
- 如請求項1之綁帶調整裝置,其中該至少一個軸承元件包含一圓柱形滾柱軸承元件。
- 如請求項3之綁帶調整裝置,其中該滾柱軸承元件包含一金屬內芯及一聚合物外環。
- 如請求項4之綁帶調整裝置,其中該聚合物外環包含以下中之至少一者: 聚碳酸酯與丙烯腈丁二烯苯乙烯之一共混物; 一耐綸材料;或 一含氟聚合物材料。
- 如請求項1之綁帶調整裝置,其進一步包含一調整旋鈕,該調整旋鈕包含處於在該調整旋鈕在一鬆開方向上旋轉時與該小齒輪接合之一位置中的自該調整旋鈕向內延伸之一小齒輪接合突出部。
- 如請求項6之綁帶調整裝置,其中該調整旋鈕進一步包含處於在該調整旋鈕在一收緊方向上旋轉時與該可旋轉凸輪元件接合之一位置中的自該調整旋鈕向內延伸之至少一個凸輪突出部。
- 如請求項7之綁帶調整裝置,其中該至少一個凸輪突出部經定位以在該調整旋鈕在該鬆開方向上旋轉以鬆脫該至少一個軸承元件時緊靠該至少一個軸承元件。
- 如請求項1之綁帶調整裝置,其進一步包含一彈簧,該彈簧使該至少一個軸承元件朝向一卡住位置偏置。
- 如請求項9之綁帶調整裝置,其進一步包含一柱塞,該柱塞耦接至該彈簧且經定位以壓抵該至少一個軸承元件以使該至少一個軸承元件朝向該卡住位置偏置。
- 如請求項10之綁帶調整裝置,其中該柱塞包含一聚合物材料。
- 如請求項1之綁帶調整裝置,其中該至少一個螺旋彈簧經預裝載以對該小齒輪施加一初始固持力。
- 如請求項1之綁帶調整裝置,其中該至少一個成角度徑向外表面包含一第一成角度徑向外表面及一第二成角度徑向外表面,其中該第一成角度徑向外表面在一第一方向上相對於該可旋轉凸輪元件之該圓周成角度,並且該第二成角度徑向外表面在一第二相反方向上相對於該可旋轉凸輪元件之該圓周成角度。
- 如請求項1之綁帶調整裝置,其中該至少一個軸承元件包含至少三個軸承元件,並且該至少一個成角度徑向外表面包含至少三個各別成角度徑向外表面。
- 一種用於一頭戴式顯示器(HMD)之可調式綁帶系統,其包含: 一綁帶調整裝置,其包含: 一可旋轉凸輪元件; 至少一個可旋轉軸承元件,其經組態以在可旋轉凸輪元件在一卡住方向上旋轉時抑制該可旋轉凸輪元件之移動;以及 一偏置元件,其耦接至該可旋轉凸輪元件; 一第一綁帶,其經組態以自該HMD之一第一側延伸至該綁帶調整裝置之一第一側;以及 一第二綁帶,其經組態以自該HMD之一第二相對側延伸至該綁帶調整裝置之一第二相對側, 其中該偏置元件經組態以允許在一張力施加至該第一綁帶或該第二綁帶中之至少一者時增加該第一綁帶或該第二綁帶中之至少一者之一長度。
- 如請求項15之可調式綁帶系統,其中該綁帶調整裝置進一步包含一小齒輪,其中該偏置元件耦接至該小齒輪,並且其中該第一綁帶及該第二綁帶與該小齒輪接合。
- 如請求項16之可調式綁帶系統,其進一步包含: 一第一齒條,其緊固至該第一綁帶且與該小齒輪接合;以及 一第二齒條,其緊固至該第二綁帶且與該小齒輪接合。
- 如請求項16之可調式綁帶系統,其中該偏置元件包含至少一個螺旋彈簧,其耦接至該小齒輪及該可旋轉凸輪元件且在該小齒輪與該可旋轉凸輪元件之間,以允許在該張力施加至該第一綁帶或該第二綁帶中之至少一者時增加該第一綁帶或該第二綁帶中之至少一者之該長度。
- 如請求項15之可調式綁帶系統,其進一步包含一頂置綁帶,該頂置綁帶自該HMD之一頂部延伸至該綁帶調整裝置。
- 一種製造一綁帶調整裝置之方法,該方法包含: 將耦接至一第一綁帶之一第一齒條與一小齒輪接合; 將耦接至一第二綁帶之一第二齒條與該小齒輪接合; 將一可旋轉凸輪元件定位成鄰近於該小齒輪,其中該可旋轉凸輪元件包括與該可旋轉凸輪元件之一圓周成一角度的至少一個成角度徑向外表面; 將至少一個軸承元件定位成鄰近於該至少一個成角度徑向外表面,使得在該可旋轉凸輪元件在一卡住方向上旋轉時,該至少一個軸承元件卡在該至少一個成角度徑向外表面上;以及 將至少一個螺旋彈簧耦接至該小齒輪及該可旋轉凸輪元件且在該小齒輪與該可旋轉凸輪元件之間,以允許增加該第一綁帶或該第二綁帶中之至少一者之一長度。
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