TWI816175B - 頭戴式顯示器系統 - Google Patents

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TWI816175B
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塞繆爾 戴維森 亞倫
安德魯 勞 伊恩
約瑟夫 瓦格納 斯圖爾特
詹姆斯 布蘭德 大衛
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澳大利亞商瑞思邁私人股份有限公司
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Abstract

一種頭戴式顯示器系統,包括一頭戴式顯示單元,其具有一顯示器;一電池組,為該頭戴式顯示系統供電;以及一定位和穩定結構,將該頭戴式顯示單元保持在用戶眼睛的前方令該顯示器可供用戶觀看,並將電池組保持在用戶頭部的後方。該定位和穩定結構包括一後支撐部,用於接合用戶頭部的後部,該後支撐部包括一在使用中覆蓋用戶頭部的頂骨的頂骨綁帶部和一在使用中覆蓋用戶頭部的枕骨或位於枕骨下方的枕骨綁帶部。該定位和穩定結構還包括一對側綁帶部,連接在該後支撐部與該頭戴式顯示單元之間,每個側綁帶部於使用中位於用戶頭部的相應側面上。

Description

頭戴式顯示器系統
本發明是關於一種頭戴式顯示器,特別是關於特別是關於的定位和穩定結構、使用者介面結構和用於頭戴式顯示器的其它部件、相關的頭戴式顯示器元件和系統。
本發明總體上涉及頭戴式顯示器、定位和穩定結構、使用者介面結構和用於頭戴式顯示器的其它部件、相關的頭戴式顯示器元件和系統,包括顯示單元、定位和穩定結構、介面結構和/或部件和方法。本發明在沉浸現實頭戴式顯示器的使用中找到特別的應用,並且在此上下文中描述。應當理解,本技術可具有更廣泛的應用並且可用於任何類型的頭戴式顯示器佈置,包括但不限於虛擬實境顯示器、增強現實顯示器和/或混合現實顯示器。
相關技術描述
應當理解,如果在本文中提及任何現有技術,則該提及不構成承認現有技術在澳大利亞或任何其它國家構成本領域公知常識的一部分。
1.沉浸技術
沉浸技術是指試圖通過數位或虛擬環境的手段,通過創造周圍的感官感受來複製或增強物理環境,從而產生沉浸感的技術。
具體地,沉浸技術提供使用者視覺沉浸,創建虛擬物件和/或虛擬環境。沉浸技術還可以為其它五種感覺中的至少一種提供沉浸。
2.虛擬實境
虛擬實境(Virtual Reality,VR)是電腦生成並呈現給使用者的三維圖像或環境。換言之,該環境可以是完全虛擬的。具體地,使用者觀察電子螢幕以觀察虛擬環境中的虛擬或電腦生成的圖像。由於所創建的環境完全是虛擬的,因此用戶可能被阻止和/或阻礙與他們的物理環境交互(例如,他們可能無法聽到和/或看到他們當前所處的物理環境中的物理物件)。
電子螢幕可以支撐在使用者的視線中(例如,安裝到用戶的頭部)。在觀察電子螢幕時,由電子螢幕輸出並由使用者觀察的視覺回饋可以產生意圖類比實際環境的虛擬環境。例如,用戶能夠通過樞轉他們的頭部或他們的整個身體來四處查看(例如,360°),並且通過電子螢幕與使用者可觀察的虛擬對象交互。這可以向用戶提供沉浸體驗,其中虛擬環境向用戶的五種感覺中的至少一種提供刺激,並在使用者使用VR設備時替換物理環境的相應刺激。典型地,刺激至少涉及使用者的視覺(即,因為他們正在觀看電子螢幕),但是也可以包括其它感覺。這些電子螢幕典型地被安裝到用戶的頭部,使得它們可以被定位在用戶眼睛附近,這允許用戶容易地觀察虛擬環境。
VR設備可產生除視覺回饋外或除視覺回饋之外的其它形式的回饋。例如,VR設備可以包括和/或連接到揚聲器以提供聽覺回饋。VR設備還可以包括觸覺回饋(例如,以觸覺回應的形式),其可以對應於視覺和/或聽覺回饋。這可以創建更加沉浸的虛擬環境,因為用戶接收對應於多於一個用戶感受的刺激。
當使用VR設備時,使用者可能希望限制阻擋周圍刺激。例如,用戶可能希望避免看到和/或聽到周圍環境,以便更好地處理虛擬環境中來自VR設備的刺激。因此,VR設備可以限制和/或防止用戶的眼睛接收環境光。在一些示例中,這可以通過提供抵靠用戶面部的密封來實現。在一些示例中,護罩可以被佈置成靠近(例如,接觸或緊密接觸)用戶的面部,但是可以不密封抵靠用戶的面部。在任一示例中,環境光可能不會到達用戶的眼睛,使得用戶可觀察到的唯一光來自電子螢幕。
在其它示例中,VR設備可以限制和/或防止用戶的耳朵聽到環境雜訊。在一些示例中,這可通過向用戶提供頭戴式耳機(例如,雜訊消除頭戴式耳機)來完成,頭戴式耳機可輸出來自VR設備的聲音和/或限制使用者從其物理環境聽到雜訊。在一些示例中,VR設備可以輸出音量足以限制使用者聽到環境雜訊的聲音。
在任何示例中,用戶可能不想變得被過度刺激(例如,被他們的物理環境和虛擬環境兩者)。因此,阻擋和/或限制環境刺激用戶有助於用戶專注於虛擬環境,而沒有來自環境的可能干擾。
下文描述不同類型的VR設備。通常,單個VR設備可以包括至少兩個不同的分類。例如,VR設備可以通過其可攜性以及通過顯示單元如何聯接到介面的其餘部分來分類。這些分類可以是獨立的,使得一個組中的分類(例如,單元的可攜性)不預先確定到另一組中的分類。還可存在用於對VR設備分類的額外類別,其在下文未明確列出。
2.1可攜性
2.1.1固定單元
在一些形式中,VR設備可與單獨裝置(例如電腦或影音遊戲控制台)結合使用。此類型的VR設備可為固定的,因為其在沒有電腦或影音遊 戲控制台的情況下無法使用,且因此其可使用的位置受到限制(例如,受電腦或影音遊戲控制台的位置限制)。
因為VR設備可以結合電腦或影音遊戲控制台使用,所以VR設備可連接到電腦或影音遊戲控制台。例如,電線可以將兩個系統系在一起。這可以進一步“固定”VR設備的位置,因為佩戴VR設備的使用者不能從電腦或影音遊戲控制台移動得比電線的長度更遠。在其它示例中,VR設備可無線連接(例如,經由藍牙、Wi-Fi等),但仍可由無線信號的強度相對固定。
與電腦或影音遊戲控制台的連接可以向VR設備提供控制功能。這些控制可以被傳送(即,通過有線連接件或無線地)以便說明操作VR設備。在固定單元VR設備的示例中,這些控制可能是必要的以便操作顯示螢幕,且在沒有到電腦或影音遊戲控制台的連接的情況下,VR設備可能不可操作。
在一些形式中,電腦或影音遊戲控制台可向VR設備提供電力,使得使用者不需要在其頭部支撐電池。這可以使VR設備佩戴更舒適,因為使用者不需要支撐電池的重量。
使用者還可以至少部分地通過VR設備而不是通過電視或監視器來接收來自電腦或影音遊戲控制台的輸出,該電視或監視器可以在使用電腦或影音遊戲控制台(例如,玩影音遊戲)時向使用者提供更加沉浸的體驗。換句話說,VR設備的顯示輸出可與電腦監視器或電視的輸出基本相同。輸出這些圖像所必需的一些控制器和/或感測器可容納在電腦或影音遊戲控制台中,這可進一步減小使用者需要支撐在其身體上的重量。
在一些形式中,運動感測器可遠離VR設備定位,且連接到電腦或影音遊戲控制台。例如,至少一個相機可以面向用戶以便跟蹤用戶頭部的移動。在傳輸到VR設備之前,可由電腦或影音遊戲控制台完成對由相機所 記錄的資料的處理。雖然這可以說明VR設備的重量減輕,但它還可以進一步限制VR設備可以在哪裡使用。換句話說,VR設備必須在相機的視線內。
2.1.2可移植單元
在一些形式中,VR設備可以是自包含單元(self-contained unit),自包含單元包括電源和感測器,使得VR設備不需要連接到電腦或影音遊戲控制台。這為用戶提供了更多的使用和移動自由度。例如,使用者不限於在電腦或影音遊戲控制台附近使用VR設備,並且可以在室外或在不包括電腦或電視的其它環境中使用VR設備。
因為VR設備在使用中不連接到電腦或影音遊戲控制台,所以需要VR設備支援所有必要的電子部件。這包括電池、感測器和處理器。這些部件增加了用戶必須支撐在他們身體上的VR設備的重量。可能需要適當的重量分佈,使得增加的重量不會增加佩戴VR設備的使用者的不適。
在一些形式中,VR設備的電子部件包含於單個殼體中,殼體可在使用中直接安置於用戶面部前方。這種構造可以稱為“磚(brick)”。在這一配置中,沒有定位和穩定結構的VR設備的重心直接在使用者面部的前方。為了抵抗由重力產生的力矩,聯接到磚結構的定位和穩定結構必須提供指向使用者面部的力,例如由頭帶綁帶中的張力產生的力。雖然磚結構對於製造可能是有益的(例如,因為所有的電子部件非常接近)並且可以允許定位和穩定結構的可互換性(例如,因為它們不包括電連接),但是維持VR設備的位置所需的力(例如,頭帶中的張力)可能對用戶是不舒服的。具體地,VR設備可能嵌入使用者面部,導致用戶皮膚上的刺激和標記。當用戶的頭部在其面部上接收來自顯示器殼體的力並且在其頭部背面上接收來自頭帶的力時,力的組合可以感覺像“夾緊(clamping)”。這會讓使用者不太可能佩戴VR設備。 由於VR和其它混合現實設備可以以涉及使用者的頭部和/或其整個身體的劇烈運動的方式使用(例如在遊戲期間),因此可能存在傾向於破壞設備在使用者頭部上的位置的顯著的力/力矩。簡單地迫使設備更緊地抵靠用戶的頭部以承受大的破壞性力可能是不可接受的,因為它可能對用戶是不舒服的或僅在短時間段之後變得不舒服。
在一些形式中,電子部件可在整個VR設備中間隔開,而不是完全在用戶面部前方。例如,一些電氣部件(例如,電池)可以被佈置在定位和穩定結構上,特別是在後接觸部上。以此方式,電池(或其它電子部件)的重量可產生與VR設備的其餘部分(例如,顯示器)所產生的力矩的方向相反的力矩。因此,定位和穩定結構可足以施加較低的夾持力,這又對用戶的面部產生較低的力(例如,在其皮膚上的較少標記)。然而,在一些這樣的現有設備中,由於電連接,清潔和/或更換定位和穩定結構可能更困難。
在一些形式中,將電子部件間隔開可涉及將一些電子部件與VR設備的其餘部分分開定位。例如,電池和/或處理器可電連接,但與VR設備的其餘部分分開承載。與上述“固定單元”不同,電池和/或處理器,以及VR設備的其餘部分,可以是可移植的。例如,電池和/或處理器可以被承載在用戶的皮帶上或用戶的口袋中。這可以提供減少用戶頭部重量的益處,但不會提供抵消力矩。由定位和穩定結構提供的張力可以仍然小於“磚”構型,因為由頭部支撐的總重量較小。
2.2顯示連接
2.2.1集成顯示螢幕
在一些形式中,顯示螢幕是VR設備的整體部分,並且通常不能從VR設備的其餘部分分離或移除。
顯示螢幕可以被固定在殼體內,並且被保護免受損壞。例如,顯示螢幕可以完全被殼體覆蓋,這可以減少刮痕的發生。另外,將顯示螢幕與VR設備的其餘部分集成消除了丟失顯示螢幕的發生。
在這些形式中,顯示螢幕純粹用作沉浸技術顯示器。絕大多數“固定單元”將包括集成的顯示螢幕。“可移植單元(portable)”可以包括集成顯示螢幕,或者可以包括可移動顯示螢幕(如後所述)。
2.2.2可移動顯示螢幕
在一些形式中,顯示螢幕是可VR設備從移除並單獨使用的單獨結構。在一些形式中,可將可移植電子設備(例如,蜂窩式電話)選擇性地插入VR設備的殼體中。可移植電子設備可以包括感測器和/或處理器中的大部分或全部,並且可以通過可下載的應用程式來創建虛擬環境。可移植電子設備通常重量輕,並且可以不需要定位和穩定結構來向使用者的頭部施加大的力。
3.增強現實(Augmented Reality)
在一些形式中,增強現實(AR)是電腦生成的呈現給使用者的三維圖像或環境。
雖然與虛擬實境(Virtual Reality,VR)類似,但AR的不同之處在於結合使用者的物理環境來觀察至少部分地由電子螢幕創建的虛擬環境。換言之,AR創建虛擬物件以便用虛擬環境的元素來改變和/或增強使用者的物理環境。AR的結果是包括物理和虛擬物件的組合環境,因此是物理和虛擬的環境。
例如,由電子螢幕創建的圖像可以被疊加到使用者的物理環境中。僅呈現給使用者的AR組合環境的一部分包括虛擬的。因此,使用者可能希 望在使用AR設備的同時繼續從他們的物理環境接收環境刺激(例如,以便繼續觀察組合環境的物理或非虛擬分量)。
由於AR可與使用者的物理環境一起使用,因此AR設備可不電連接或以其它方式系鏈到電腦或影音遊戲控制台。替代地,AR設備可以包括電池或其它電源。這可以向用戶提供最大的移動自由度,使得他們可以在使用AR設備的同時探索各種物理環境。
VR和AR之間的這種關鍵差異可能導致不同類型的可佩戴電子螢幕。如上該,VR設備的使用者可能希望阻擋環境光,因此電子螢幕的殼體可以是不透明的,以便限制或阻止環境光到達用戶。然而,AR設備的使用者可能希望看到與他們的實際環境混合的虛擬環境。AR設備中的電子螢幕可類似地支撐在用戶眼睛前方,但AR設備中的螢幕可為透明或半透明的,且螢幕可不由不透明殼體支撐(或不透明材料可基本上不遮擋使用者的視線)。這可以允許用戶繼續接收周圍環境刺激,其中虛擬環境同時存在。儘管如此,使用者可通過透明螢幕看到他們真實世界環境,不具有透明螢幕的一些VR設備可通過從使用者的視角(例如,利用顯示器殼體上的相機)獲取用戶的真實世界環境的即時影音並將其顯示在顯示螢幕上來配置用於AR。
另外,使用AR設備的人可能比使用VR設備的人更可移動(例如,因為AR使用者可看到其物理環境和/或未鏈到電腦或影音遊戲控制台)。因此,使用AR設備的人可能希望佩戴設備延長的時間段,同時還四處移動(例如,步行、跑步、騎自行車等)。在AR設備上包括諸如電池的部件可能使AR設備對於使用者的頭部和/或頸部不舒服,並且可能阻止使用者長時間佩戴AR設備。
4.混合現實
混合現實(Mixed Reality,MR)類似於AR,但是可以是更沉浸的,因為MR設備可以向使用者提供比AR設備更多的與虛擬物件或環境交互的方式。MR中的虛擬實境也可以與使用者的物理環境重疊和/或混合。然而,與AR不同,用戶能夠與在VR中發生的類似的虛擬環境交互。換言之,儘管AR可以僅呈現物理環境中的電腦生成圖像,但是MR可以向用戶呈現相同或類似的電腦生成圖像,但是允許與物理環境中的圖像交互(例如,使用手“抓取”虛擬產生的物件)。因此,虛擬環境可進一步與物理環境融合,使得組合環境更好地再現實際環境。
5.頭戴式顯示器介面
頭戴式顯示器介面使得使用者能夠具有虛擬環境的沉浸體驗,並且在諸如通信、訓練、醫療和外科手術、工程和影音遊戲等領域中具有廣泛的應用。不同的頭戴式顯示器介面可以各自提供不同水準的沉浸。例如,一些頭戴式顯示器介面可以向使用者提供總體沉浸體驗。總沉浸體驗的一個示例是虛擬實境(VR)。頭戴式顯示器介面還可以提供與使用AR設備一致的部分浸沒。
VR頭戴式顯示器介面通常被提供為包括顯示單元的系統,顯示單元被安排為保持在用戶面部前方的操作位置。顯示單元典型地包括:殼體,其包含顯示器;和使用者介面結構,其被構造和安排成與用戶的面部處於相對關係。使用者介面結構可以在顯示器周圍延伸並且結合殼體限定到顯示器的觀察開口。使用者介面結構可以與面部接合並且包括用於用戶舒適度的襯墊和/或是光密封的以阻擋來自顯示器的環境光。頭戴式顯示系統進一步包括定位和穩定結構,定位和穩定結構被佈置在使用者頭部上以將顯示單元維持在適當位置中。
其它頭戴式顯示器介面可以提供次完全沉浸體驗。換言之,使用者可以體驗其物理環境以及虛擬環境的元素。次完全沉浸體驗的示例是增強現實(AR)和混合現實(MR)。
AR/VR頭戴式顯示器介面通常也被提供為包括顯示單元的系統,顯示單元被安排為保持在用戶面部前方的操作位置中。同樣地,顯示單元典型地包括:殼體,其包含顯示器;和使用者介面結構,其被構造和安排成與用戶的面部處於相對關係。AR和/或MR頭戴式顯示器的頭戴式顯示器系統也類似於VR,因為它進一步包括定位和穩定結構,定位和穩定結構佈置在使用者頭部上以將顯示單元保持在適當位置。然而,AR和/或MR頭戴式顯示器不包括完全密封來自顯示器的環境光的襯墊,因為這些次完全沉浸體驗需要物理環境的要素。相反,增強的和/或混合的頭戴式顯示器允許用戶看到與虛擬環境結合的物理環境。
在任何類型的沉浸技術中,重要的是頭戴式顯示器介面是舒適的,以便允許用戶長時間佩戴頭戴式顯示器。另外,重要的是,顯示器能夠提供具有用戶頭部的改變的位置和/或取向的改變的圖像,以便創建部分地或完全地虛擬的環境,環境類似於或再現完全物理的環境。
5.1介面結構
頭戴式顯示器可以包括使用者介面結構。由於其與使用者面部直接接觸,因此介面部的形狀和配置會對顯示單元的有效性和舒適度產生直接影響。
使用者介面結構的設計提出了許多挑戰。面部具有複雜的三維形狀。鼻和頭的大小和形狀在不同個體之間有很大不同。由於頭部包括骨、軟骨和軟組織,面部的不同區域對機械力的回應不同。
一種類型的介面結構圍繞顯示單元的週邊延伸,並且旨在當力施加到使用者介面時抵靠使用者面部進行密封,其中介面結構與使用者面部面對接合。介面結構可以包括由聚氨酯(PU)製成的襯墊。利用這種類型的介面結構,在介面結構和面部之間可能存在間隙,並且可能需要額外的力來迫使顯示單元抵靠面部,以便實現期望的接觸。
根本沒有被使用者介面佔用的區域可以允許在面部介面和使用者面部之間形成間隙,不期望的光污染可以通過間隙進入顯示單元(例如,特別是當使用虛擬實境時)。光污染或“漏光”會降低用戶整體沉浸體驗的效果和樂趣。此外,先前的系統可能難以調節以能夠應用於各種頭部尺寸。更進一步地,顯示單元和相關的穩定結構通常可能相對較重並且可能難以清潔,這可能因此進一步限制系統的舒適性和可用性。
另一種類型的介面結構結合了位於顯示單元的周邊的一部分的薄材料的片狀密封件,以提供對用戶面部的密封作用。與先前的介面結構一樣,如果面部與介面結構的配合不好,可能需要額外的力來實現密封,或者在使用中光線可能會洩漏到顯示單元中。此外,如果介面結構的形狀與使用者的形狀不匹配,則其在使用中可能會折皺或彎曲,從而導致不期望的透光。
根據介面結構在何處與使用中的面部接合的設計意圖,可以部分地表徵使用者介面。一些介面結構可限於與使用者面部的突出超過介面結構的面部接合表面的曲率弧的區域接合。這些區域通常可包括使用者的前額和頰骨。這可能導致使用者在局部壓力點不舒服。其它面部區域可以根本不通過介面結構接合,或者可以僅以可忽略的方式接合,從而可能不足以增加夾緊壓力的平移距離。這些區域通常可包括使用者面部的側面,或鄰近並圍繞使用者鼻子的區域。在使用者面部的形狀與介面結構之間存在 不匹配的程度上,有利的是,介面結構或相關部件適於形成適當的接觸或其它關係。
5.2定位和穩定
為了將顯示單元保持在其正確的操作位置,頭戴式顯示系統進一步包括佈置在使用者頭部上的定位和穩定結構。這些結構可以負責提供與頭戴式顯示器和/或介面結構的重力相反的力。過去,這些結構由可膨脹的剛性結構形成,結構通常在張力下施加到頭部以將顯示單元保持在其操作位置。這種系統易於在使用者面部施加夾緊壓力,這會導致使用者在局部壓力點不舒服。而且,先前的系統可能難以調節以實現廣泛應用的頭部尺寸。此外,顯示單元和相關的穩定結構通常很重,難以清潔,這進一步限制了系統的舒適性和可用性。某些其它頭戴式顯示系統在功能上可能不適用於本領域。例如,為裝飾和視覺美學而設計的定位和穩定結構可能不具有保持面部周圍的適當壓力的結構能力。例如,過多的夾緊壓力可能導致用戶不舒服,或者可選地,用戶面部上的夾緊壓力不足可能不能有效地密封顯示器使其免受環境光的影響。
某些其它頭戴式顯示系統對於本技術可能是不舒服的或不切實際的。例如,如果系統用於延長的時間段。
由於這些挑戰,一些頭戴式顯示器面臨以下問題中的一個或多個:突兀、不美觀、昂貴、不相稱、難以使用以及特別是當佩戴很長一段時間時或者當使用者不熟悉系統時不舒適。錯誤尺寸的定位和穩定結構可產生降低的舒適性,進而縮短使用週期。
因此,用於虛擬環境的完全沉浸體驗的使用者介面的介面部在體驗期間受到與用戶的移動相對應的力。
5.3材料
用於頭戴式顯示器組件的材料包括:用於在介面結構中接觸部的緻密泡沫、用於殼體的剛性殼體、以及由剛性塑膠夾持結構形成的定位和穩定結構。這些材料具有各種缺點,包括不能允許材料覆蓋的皮膚呼吸,不柔韌,難以清潔和易於聚集細菌。結果,用這種材料製成的產品可能長期佩戴不舒服,在一些個體中引起皮膚刺激並限制產品的應用。
本申請要求以下的權益:2020年3月27日提交的澳大利亞申請No.2020900953、於2020年5月4日提交的美國申請No.16/865,480、於2020年5月4日提交的美國申請No.16/865,526、於2020年5月5日提交的澳大利亞申請No.2020901432、於2020年5月6日提交的澳大利亞申請No.2020901437、於2020年7月20日提交的澳大利亞申請No.2020902514、於2020年8月26日提交的澳大利亞申請No.2020903055、於2020年8月31日提交的澳大利亞申請No.2020903112、於2020年9月22日提交的澳大利亞申請No.2020903395、於2020年9月29日提交的澳大利亞申請No.2020903502、於2020年10月7日提交的澳大利亞申請No.2020903638、於2020年10月8日提交的PCT申請No.PCT/AU2020/051081、於2020年10月26日提交的澳大利亞申請No.2020903876、於2020年10月28日提交的PCT申請No.PCT/AU2020/051158、於2020年12月15日提交的澳大利亞申請No.2020904664、於2020年12月24日提交的澳大利亞申請No.2020904849、2021年3月24日提交的澳大利亞申請No.2021900871、其全部內容以引用方式併入本文。
本技術可涉及提供用於頭戴式顯示器的支撐、穩定、安裝、利用和/或固定的定位和穩定結構,其具有改進的舒適性、成本、功效、易用性和可製造性中的一者或多者。
本技術的第一方面涉及用於頭戴式顯示器的支撐、穩定、安裝、利用和/或固定的裝置。
本技術的另一方面涉及在頭戴式顯示器的支撐、穩定、安裝、利用和/或固定中使用的方法。
1.頭戴式顯示器系統,其具有側綁帶部以及頂骨和枕骨綁帶部
本技術的另一方面涉及頭戴式顯示器系統,包括:頭戴式顯示單元,其包括顯示器;電池組,其用於為頭戴式顯示系統供電;定位和穩定結構,其配置為將頭戴式顯示單元保持在使用者眼睛的前方,使得顯示器在使用中由使用者可觀看,並且配置為在使用中將電池組保持在用戶頭部的後方,定位和穩定結構包括:後支撐部,其配置為用於接合使用者頭部的後部,後支撐部包括配置為在使用中覆蓋用戶頭部的頂骨的頂骨綁帶部和配置為在使用中覆蓋用戶頭部的枕骨或位於用戶頭部的枕骨下方的枕骨綁帶部;一對側綁帶部,其配置為連接在後支撐部與頭戴式顯示單元之間,每個側綁帶部配置為在使用中位於用戶頭部的相應側面上。
在一些示例中,頭戴式顯示系統包括頂綁帶部,頂綁帶部配置為在使用中覆蓋用戶的頭部的上部。在一些示例中,頂綁帶部配置為連接在電池組和頭戴式顯示單元之間。
1.1頂骨綁帶部
在示例中:(a)頂骨綁帶部的位置相對於頂綁帶部在前方向和後方向上可移動;(b)頂骨綁帶部和枕骨綁帶部之間的角度由用戶可調節;(c)頂骨綁帶部位於頂綁帶部的下方;(d)頂綁帶部穿過連接到頂骨綁帶部的帶扣,帶扣配置為限制頂綁帶部的側向移動;和/或(e)帶扣在使用中位於用戶頭部的矢狀平面中。
1.2頂綁帶部
在進一步的示例中:(a)將頂綁帶部連接到枕骨綁帶部;(b)頂綁帶部在頭戴式顯示單元和電池之間的長度是可調節的;(c)頂綁帶部通過孔眼連接到頭戴式顯示單元,並環回並固定到其自身,孔眼連接到頭戴式顯示單元;(d)頂綁帶部的外層配置為穿過眼孔並且環回並且固定到其自身上;(e)面向用戶層不穿過孔眼;(f)頂綁帶部包括織物面向用戶層、織物外層以及在面向用戶層與外層之間的基本上不可延伸層;(g)頂綁帶部的面向使用者的層配置為穿過眼孔並且環回並且固定到其自身;(h)頂綁帶部是基本上不可延伸的;(i)頂綁帶部包括分層構造;(j)頂綁帶部包括基本上不可延伸層;(k)基本上不可延伸層的前端沿著頂綁帶部的長度與頭戴式顯示單元間隔開;(l)頂綁帶部包括織物面向用戶層;(m)頂綁帶部包括織物外層;(n)頂綁帶部包括電力電纜,電力電纜將電池組連接到頭戴式顯示器單元,以在使用中將電力從電池提供到頭戴式顯示器單元;(o)電力電纜在頂綁帶部的內部;(p)電力電纜由用戶可插入穿過頂綁帶部的內部;和/或(q)電力電纜可插入穿過頂綁帶部,位於基本上不可延伸層和織物外層之間。
1.3頂綁帶部的前部和後部
在進一步的示例中:(a)頂綁帶部包括前部和後部,後部配置為在使用中接合用戶的頭部,並且前部配置為在使用中不接合用戶的頭部; (b)頂綁帶部包括在頂綁帶部的後部與頂綁帶部的前部之間具有彎曲部的形狀;(c)頂綁帶部成形為遵循頂綁帶部的後部中的用戶的頭部的曲率且偏離頂綁帶部的前部中的用戶的頭部的曲率;(d)頂綁帶部被剛化以在使用中以與用戶的頭部間隔開的關係支撐前部;(e)頂綁帶部的前部向下朝向頭戴式顯示單元彎曲;(f)頂綁帶部的前部從頂綁帶部的後部沿部分向上的方向延伸;(g)頂綁帶部的前部在後部的前端連接到頂綁帶部的後部,後部的前端位於使用者頭部的邊緣區域的後方;(h)頂綁帶部的後部的前端在使用中位於用戶頭部的額骨的後方;(i)頂綁帶部的後部的前端位於使用中用戶的冠狀平面附近,冠狀平面與用戶的每個耳上基點對準;(j)頂綁帶部的後部的前端在使用時位於冠狀面的後方;和/或(k)頂綁帶部的後部的前端在使用中位於頂骨綁帶部附近。
1.4電池組
在進一步的示例中:(a)電池組在上位置和下位置連接到頂綁帶部;(b)電池組可移除地連接於頂綁帶部;(c)電池組通過鉤環連接連接至頂綁帶部;(d)下位置在枕骨綁帶部處或接近枕骨綁帶部;(e)下位置與枕骨綁帶部間隔開,以允許頂綁帶部在下位置與枕骨綁帶部之間變形;(f)電池組在電池組的上側連接到頂綁帶部並且在電池組的下側連接到枕骨綁帶部;(g)電池組通過下電池組綁帶部連接到枕骨綁帶部;(h)電池組包括電池組殼體和容納在殼體內的多個電池單元;(i)電池單元在電池組殼體中與電池組殼體的前壁等距離地間隔開;(j)多個電池單元中的一個比另一個或多個電池單元更遠離電池組殼體的前壁;(k)多個電池單元中的每一個與電池組殼體的前壁間隔開;(l)電池組殼體包含配重,配重配置為有助於電池組和頭戴式顯示單元之間的重量平衡;(m)電池組殼體 與用戶頭部的後表面隔開;和/或(n)頭戴式顯示系統包括配置為接觸使用者頭部的後表面的墊,電池組殼體通過墊與用戶頭部的後表面隔開。
1.4.1豎直取向的電池組
在進一步的示例中:(a)定位和穩定結構配置為在使用中將電池組保持在豎直取向中;(b)電池組具有長度、寬度和深度,長度大於寬度和深度;(c)定位和穩定結構配置為用於將電池組保持在一個取向上,在該取向中,電池組的長度在使用中基本上豎直地對齊;和/或(d)在使用中,電池組的長度與用戶頭部的矢狀平面對準。
1.4.2水準取向的電池組
在進一步的示例中:(a)使用中頂骨綁帶部配置為在頂骨和枕骨之間的接合處或其附近覆蓋使用者頭部的區域;(b)頂骨綁帶部和側綁帶部配置為在使用中位於共同的平面中;(c)定位和穩定結構配置為用於在使用中將電池組保持在水準取向上;(d)電池組具有長度、寬度和深度,長度大於寬度和深度;(e)定位和穩定結構配置為用於將電池組保持在一個取向上,在該取向中,電池組的長度在使用中基本上水準地對齊;(f)使用時,電池組的長度與頂骨綁帶部平行對齊;和/或(g)電池組連接到頂骨綁帶部。
1.5附加電池組示例
在進一步的示例中:(a)電池組由頂綁帶部和/或頂骨綁帶部支撐;(b)頭戴式顯示系統包括在電池組與枕骨綁帶部之間在使用中在用戶頭部的矢狀平面中對齊的開口;(c)頭戴式顯示系統組態為允許使用者的頭髮穿過開口;(d)述枕骨綁帶部形成為兩個部分,每個部分在使用中位於使用者頭部的矢狀平面的相應側面上;(e)枕骨綁帶部的兩個部分是在一對連接部處可釋放地彼此可附接的,每個連接點被提供到枕骨綁帶部的兩個部分 中的相應一個上;(f)當枕骨綁帶部的兩個部分彼此連接時,每個連接點在使用中位於或接近用戶頭部的矢狀平面;(g)在使用中,當枕骨綁帶部的兩個部分彼此連接時,連接點在矢狀平面的側向間隔開;(h)頭戴式顯示系統包括兩個電池組,每個電池組支撐在枕骨綁帶部的兩個部分中的相應一個上;(i)電池組在使用中間隔開,以允許枕骨綁帶部的兩個部分在使用中在使用者頭部的矢狀平面處或附近彼此連接;(j)枕骨綁帶部形成為兩個部分,每個部分在使用中位於使用者的頭部的矢狀平面的相應側面上,其中枕骨綁帶部的兩個部分在使用中不彼此連接,其中枕骨綁帶部的兩個部分的內側末端是彼此間隔開的並且在使用中各自側向地與矢狀平面間隔開;(k)頭戴式顯示系統包括兩個電池組,每個電池組被提供給枕骨綁帶部的兩個部分中的相應一個上;(l)定位和穩定結構配置為用於在使用中將電池組保持在覆蓋用戶頭部的枕骨的位置中;和/或(m)定位和穩定結構配置為用於將電池組保持在鄰近用戶頭部的枕骨的位置中以及在或鄰近用戶頭部的豎直旋轉軸線的位置中。
1.6可伸縮電力電纜
在進一步的示例中:(a)電力電纜的一部分位於電池組內並且能夠從電池組伸出和縮回到電池組中;(b)頂綁帶部的一個或多個層部分地位於電池組內,並且能夠與電力電纜一起從電池組伸出和縮回到電池組中;(c)頂綁帶部的外層位於電池組內,並且能夠與電力電纜一起從電池組伸出和縮回到電池組中;(d)頂綁帶部的基本上不可延伸層位於電池組內,並且能夠與電力電纜一起從電池組伸出和縮回到電池組中;(e)頂綁帶部的用戶接觸層位於電池組與用戶頭部之間;(f)電力電纜的位於電池組內的部分和頂綁帶部的部分地位於電池組內的一個或多個層形成頂綁帶部的可縮回部,可縮回部能夠從電池組伸出和縮回到電池組中,以調節頂綁帶 部在電池組和頭戴式顯示器單元之間的長度;(g)可縮回部能夠相對於電池組在多個預定位置之間選擇性地移動,在多個預定位置處,可縮回部的位置能夠相對於電池組固定;和/或(h)可縮回部能夠相對於電池組在一定位置範圍內連續移動。
1.7臂
在進一步的示例中:頭戴式顯示單元包括:顯示單元殼體以及從顯示單元殼體延伸的一對臂,側綁帶部各自連接到這些臂中的對應的一個上;每個側綁帶部連接到一對臂中的相應一個臂的後端;每個側綁帶部穿過在相應的臂的後端處的孔眼並且緊固回到其自身上;每個側綁帶部在靠近臂的前端處連接到一對臂中的相應一個上;每個側綁帶部穿過在相應臂的後端處或附近的孔眼並且穿過在臂的前端附近的孔並且緊固到臂上;各側綁帶部緊固到臂的側面向側;各側綁帶部在臂內被緊固到其自身的暴露部分上;在臂的後端處或附近的孔眼是部分打開的,從而允許綁帶相對於綁帶在橫向方向上移動進入/離開孔眼;各臂覆蓋在襪子中,各側綁帶部緊固在襪子上;每個臂包括包覆模制到織物部的基本上剛性的部分;和/或該對臂中的各臂能夠相對於顯示單元殼體樞轉。
1.8調節剛性件
在進一步的示例中: 定位和穩定結構進一步包括調節剛性件,調節剛性件包括配置為連接到枕骨綁帶部上的基本上不可延伸的構件,調節剛性件配置為減小枕骨綁帶部的長度;枕骨綁帶部包括三個或更多個枕骨綁帶連接點,調節剛性件選擇性地可連接到枕骨綁帶連接點的第一對上並且可連接到枕骨綁帶連接點的第二對上,其中當調節剛性件連接到枕骨綁帶連接點的第一對時,枕骨綁帶部具有第一有效長度,並且其中當調節剛性件連接到枕骨綁帶連接點的第二對時,枕骨綁帶部具有比第一有效長度更長的第二有效長度;當調節剛性件連接至第一對枕骨綁帶連接點時,調節剛性件將枕骨綁帶部約束至第一有效長度;調節剛性件包括一對調節剛性件連接點,調節剛性件連接點配置為連接到枕骨綁帶連接點;枕骨綁帶部包括四個枕骨綁帶連接點;第二對枕骨綁帶連接點位於第一對枕骨綁帶連接點的中間;枕骨綁帶部包括與右部分開的左部,調節剛性件配置為用於連接左部和右部;調節剛性件包括中間剛性部和從中間剛性部橫向延伸的一對橫向剛性部,調節剛性件連接點位於橫向剛性部上;調節剛性連接點位於橫向剛性部上;中間剛性部配置為在使用中位於覆蓋用戶的枕骨並且覆蓋用戶的頂骨之間的接合處;中間剛性部配置為位於使用者的頭部上,在用戶的額骨處或附近,覆蓋在用戶的頂骨之間的接合處並且連接到枕骨綁帶部上;調節剛性件形成定位和穩定結構的頂綁帶部的一部分; 調節剛性件形成頂綁帶部的基本上不可延伸層;調節剛性件永久地附接在頂綁帶部內;調節剛性件永久地附接到頂綁帶部的面向用戶的層上;電池組配置為連接到調節剛性件上;電力電纜在使用中位於調節剛性件和頂綁帶部外層之間;電力電纜可插入調節剛性件與頂綁帶部的外層之間;調節剛性件與頂綁帶部的面向用戶的層是可分離的;調節剛性件可插入面向用戶的層與頂綁帶部的外層之間;調節剛性件配置為連接到面向使用者的層上;調節剛性件包括鉤材料,鉤材料配置為形成到頂綁帶部的面向用戶的層的鉤環連接;電力電纜永久地附接到調節剛性件上;電池組永久地附接到調節剛性件上;調節剛性件包括在一對側向剛性部之間的下切口,下切口允許調節剛性件在側向剛性部與中間剛性部的連接處或附近撓曲;調節剛性件包括在中間剛性件部分的相對側上靠近側向剛性部的側向切口,以允許調節剛性件在靠近側向切口處撓曲;和/或頂綁帶部的面向用戶的層包括與調節剛性件中的下切口相對應(例如對齊)的切口。
3.1.9可鎖定可延伸連接部
在進一步的示例中:定位和穩定結構包括由可鎖定可延伸連接部連接的第一綁帶部和第二綁帶部,可鎖定可延伸連接部包括: 彈性可延伸的連接件綁帶部,其配置為允許第一綁帶部與第二綁帶部開預定量;以及基本上不可延伸的連接件綁帶部,連接件綁帶部配置為用於將第一綁帶部可釋放地附接到第二綁帶部上以防止第一綁帶部與第二綁帶部離。基本上不可延伸的連接件綁帶部能夠在長度上進行調節;基本上不可延伸的連接件綁帶部包括磁性夾子,磁性夾子配置為磁性地附接到定位和穩定結構上的連接點上;定位和穩定結構包括在每個側綁帶部中的可鎖定可延伸連接部;每個可鎖定可延伸連接部位於從頭戴式顯示單元向後延伸的臂處;每個可鎖定可延伸連接部位於每個側綁帶部、頂骨綁帶部和枕骨綁帶部之間的接合處附近;和/或定位和穩定結構包括在枕骨綁帶部中的可鎖定可延伸連接部。
1.10電力電纜綁帶部
在進一步的示例中:頭戴式顯示系統包括連接在電池組和頭戴式顯示單元之間的電力電纜;電力電纜在使用中可位於頂綁帶部內;電力電纜可以在使用中位於頂綁帶部旁邊;電源電纜地附接到靠近頭戴式顯示單元的電源電纜綁帶部;電力電纜綁帶部在長度上是可延伸的,並且電力電纜的蛇形部以使得電力電纜的電力電纜綁帶部和蛇形部在長度上延伸的蛇形圖案附接到電力電纜綁帶部;和/或電力電纜附接到頂骨綁帶部。
1.11剛化的頂骨和/或枕骨綁帶部
在進一步的示例中: 頂骨綁帶部包括分層構造;頂骨綁帶部是基本上不可延伸的;頂骨綁帶部包括用戶接觸層和基本上不可延伸層;頂骨綁帶部的用戶接觸層由紡織材料形成;頂骨綁帶部的基本上不可延伸層的前端位於或接近頂骨綁帶部和枕骨綁帶部之間的接合處;枕骨綁帶部包括分層構造;枕骨綁帶部是基本上不可延伸的;枕骨綁帶部包括用戶接觸層和基本上不可延伸層;枕骨綁帶部的用戶接觸層由紡織材料形成;枕骨綁帶部的基本上不可延伸層的前端位於或接近頂骨綁帶部和枕骨綁帶部之間的接合處;和/或頂骨綁帶部的基本上不可延伸層連接到枕骨綁帶部的基本上不可延伸層上。
2.可鎖定可延伸連接部
本技術的另一方面涉及一種定位和穩定結構,其配置為用於在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者的頭部上的可操作位置中,定位和穩定結構包括:後支撐部,其配置為接合使用者頭部的後部;一對側綁帶部,其配置為連接在後支撐部與頭戴式顯示單元之間,每個側綁帶部配置為在使用中位於用戶頭部的相應側面上;其中定位和穩定結構的第一綁帶部和第二綁帶部通過可鎖定可延伸連接部連接,可鎖定可延伸連接部包括: 彈性可延伸的連接件綁帶部,其配置為允許第一綁帶部與第二綁帶部開預定量;以及基本上不可延伸的連接件綁帶部,連接件綁帶部配置為用於將第一綁帶部可釋放地附接到第二綁帶部上以防止第一綁帶部與第二綁帶部離。
在示例中:基本上不可延伸的連接件綁帶部能夠在長度上進行調節;基本上不可延伸的連接件綁帶部包括磁性夾子,磁性夾子配置為磁性地附接到定位和穩定結構上的連接點上;定位和穩定結構包括在每個側綁帶部中的可鎖定可延伸連接部;每個可鎖定可延伸連接部位於從頭戴式顯示單元向後延伸的臂處;後支撐部包括配置為在使用中覆蓋用戶頭部的頂骨的頂骨綁帶部和配置為在使用中覆蓋用戶頭部的枕骨或位於用戶頭部的枕骨下方的枕骨綁帶部;每個可鎖定可延伸連接部位於每個側綁帶部、頂骨綁帶部和枕骨綁帶部之間的接合處附近;定位和穩定結構包括在枕骨綁帶部中的可鎖定可延伸連接部;枕骨綁帶部包括側枕骨綁帶部和配置為連接到側枕骨綁帶部上的至少一個中間枕骨綁帶部,中間枕骨綁帶部形成基本上不可延伸的綁帶部,彈性可延伸的連接件綁帶部連接在中間枕骨綁帶部與側枕骨綁帶部之間;彈性可延伸的連接件綁帶部連接在側枕骨綁帶部和中間枕骨綁帶部與頂骨綁帶部之間的接合處之間;定位和穩定結構包括在側綁帶部中的至少一個中的可鎖定可延伸部;和/或彈性可延伸的連接件綁帶部配置為連接在頭戴式顯示單元的臂與該對側綁帶部中的一個與頂骨綁帶部之間的接合處之間,側綁帶部形成基本上不可延伸的連接件綁帶部。
3.頂綁帶部的前部和後部
本技術的另一方面涉及一種定位和穩定結構,其配置為用於在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者的頭部上的可操作位置中,定位和穩定結構包括:後支撐部,其配置為接合使用者頭部的後部;一對側綁帶部,其配置為連接在後支撐部與頭戴式顯示單元之間,每個側綁帶部配置為在使用中位於用戶頭部的相應側面上;以及頂綁帶部,其配置為連接在後支撐部和頭戴式顯示單元之間,頂綁帶部配置為在使用中覆蓋用戶頭部的上部;其中頂綁帶部包括前部和後部,後部配置為在使用中接合用戶的頭部,並且前部配置為在使用中不接合用戶的頭部。
在示例中:頂綁帶部包括在頂綁帶部的後部與頂綁帶部的前部之間具有彎曲的形狀;頂綁帶部被成形為在頂綁帶部的後部遵循用戶頭部的曲率並且在頂綁帶部的前部偏離用戶頭部的曲率;頂綁帶部被剛化以在使用中支撐與用戶頭部成間隔關係的前部;頂綁帶部的前部向下朝向頭戴式顯示單元彎曲;頂綁帶部的前部從頂綁帶部的後部的前端沿部分向上的方向延伸;頂綁帶部的前部在後部的前端連接到頂綁帶部的後部,後部的前端位於使用者頭部的邊緣區域的後方;頂綁帶部的後部的前端在使用時位於用戶額骨的後方;頂綁帶部的後部的前端在使用中位於用戶的冠狀平面附近,冠狀平面與用戶的每個上耳基點對齊;頂綁帶部的後部的前端在使用時位於冠狀平面的後方;和/或 頂綁帶部的後部的前端在使用中位於最接近頂綁帶部的位置。
在進一步的示例中:頂綁帶部配置為連接在頭戴式顯示單元與頭戴式顯示系統的電池組之間,用於為頭戴式顯示系統供電。
頂綁帶部長度可調節;頂綁帶部配置為通過孔眼連接到頭戴式顯示單元,並環回並固定到其自身,孔眼連接到頭戴式顯示單元的顯示單元殼體;頂綁帶部的面向使用者的層配置為穿過孔眼並環回並固定到其自身,其中頂綁帶部的外層不穿過孔眼;頂綁帶部是基本上不可延伸的;頂綁帶部包括分層構造;頂綁帶部包括基本上不可延伸層;基本上不可延伸層的前端沿著頂綁帶部的長度與頭戴式顯示單元間隔開;頂綁帶部包括織物面向用戶層;頂綁帶部包括織物外層;頂綁帶部包括電力電纜,電力電纜將電池組連接到頭戴式顯示器單元,以在使用中將電力從電池提供到頭戴式顯示器單元;電力電纜在頂綁帶部的內部;電力電纜可由用戶可插入穿過頂綁帶部的內部;和/或電力電纜可插入穿過頂綁帶部,位於基本上不可延伸層和織物外層之間。
本技術的另一方面涉及頭戴式顯示器系統,包括:頭戴式顯示單元,其包括顯示器;電池組,其用於為頭戴式顯示系統供電; 根據上述方面或示例中任一項的定位和穩定結構,定位和穩定結構配置為在使用中將頭戴式顯示單元保持在可操作位置,並且配置為在使用中將電池保持在用戶頭部的後方。
4.電力電纜管理
本技術的另一方面涉及頭戴式顯示器系統,包括:頭戴式顯示單元,其包括:顯示單元殼體,其包括顯示器;以及介面結構,其構造和佈置成與用戶的面部處於相反關係並且接合用戶的面部;定位和穩定結構,其被構造和佈置為在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者面部上方的操作位置中;電池組,其用於為頭戴式顯示系統供電;以及電力電纜,其連接頭戴式顯示單元和電池組。
在示例中:其中,電力電纜在介面結構的周邊的外部進入顯示單元殼體;顯示單元殼體包括面向後的側面和從面向後的側面向後延伸的介面結構,面向後的側面大於介面結構的周邊,其中電力電纜通過面向後的側面中的開口進入顯示單元殼體;開口位於顯示單元殼體的周邊的內部;開口位於顯示單元殼體的周邊;面向後的側面包括矩形形狀,並且介面結構包括圓形形狀,其中面向後的側面的開口位於面向後的側面的矩形形狀的拐角附近;頭戴式顯示單元包括一個或多個電力電纜保持特徵,電力電纜保持特徵配置為限制電力電纜在顯示單元殼體內的定位和/或取向; 頭戴式顯示單元包括兩個電力電纜保持特徵;電力電纜保持特徵是電力電纜穿過的環形剛性部;其中定位和穩定結構包括:後支撐部包括配置為在使用中覆蓋用戶頭部的頂骨的頂骨綁帶部和配置為在使用中覆蓋用戶頭部的枕骨或位於用戶頭部的枕骨下方的枕骨綁帶部;一對側綁帶部,其配置為連接在後支撐部與頭戴式顯示單元之間,每個側綁帶部配置為在使用中位於用戶頭部的相應側面上;以及頂綁帶部,其配置為連接在電池組和頭戴式顯示單元之間,頂綁帶部配置為在使用中覆蓋用戶頭部的上部;其中電力電纜沿著頂綁帶部從電池組延伸到頭戴式顯示單元;其中,電力電纜沿著頂骨綁帶部和側綁帶部中的一個從電池組延伸到頭戴式顯示單元;其中電力電纜在其橫向面對側連接到頭戴式顯示單元;其中電源電纜沿枕骨綁帶部以及側綁帶部的一個側綁帶部延伸;和/或其中,電力電纜包括鬆弛部,鬆弛部配置為容許頭戴式顯示單元與電池組之間的運動。
5.介面結構
一種頭戴式顯示系統,其包括:頭戴式顯示單元;以及定位和穩定結構,其被構造和佈置為在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者面部上方的操作位置中,頭戴式顯示單元包括被構造和佈置為與用戶面部處於相對關係的介面結構,其中,介面結構包括具有彎曲截面的彈性且柔性的面部接合部, 其中面部接合部包括在徑向向外的後方上延伸的前部,前部彎成在徑向向內的後方上延伸的後部,其中後部的面向後的表面提供用戶接觸表面。
本技術的另一方面涉及一種用於頭戴式顯示單元的介面結構,頭戴式顯示單元被構造和佈置成與用戶面部處於相對關係,介面結構包括具有彎曲截面的彈性且柔性的面部接合部;其中面部接合部包括在徑向向外的後部方向上延伸的前部,前部彎成在徑向向內的後部方向上延伸的後部,其中後部的面向後的表面提供用戶接觸表面。
本技術的另一方面涉及一種用於頭戴式顯示單元的介面結構,頭戴式顯示單元被構造和佈置成與用戶的面部處於相對關係,介面結構包括具有彎曲截面的彈性且柔性的面部接合部,其中面部接合部包括沿徑向向外的後部延伸的前部。
在示例中:(a)面部接合部配置為使得後部在使用中被偏置成與用戶的面部接合;(b)面部接合部包括具有封閉截面的至少一個閉環部;(c)面部接合部包括第一閉環部和第二閉環部;(d)第一閉環部和第二閉環部在使用中設置在用戶鼻子的相應側上;(e)第一閉環部和第二閉環部在使用中靠近用戶的頰部設置;(f)面部接合部圍繞自身彎曲並與其重疊以提供至少一個閉環部;(g)面部接合部包括基部和包括環法蘭的環部,其中環法蘭與基部重疊以提供環部;(h)環部從前位置延伸到後位置;(i)環部的截面在前位置和後位置之間逐漸變細;(j)環部包括在前位置和環法蘭之間的弓形部;(k)環法蘭與基部的面向前的表面重疊;(l)環法蘭緊固到基部上;(m)基部和環部一體地形成為單個部件;(n)介面結構包括跨越在面部接合部的頰部之間的遮光鼻部,其中遮光鼻部包括在用戶鼻部的鼻突點上沿徑向且在上方向上延伸的鼻突點部,其中遮光鼻部進一步包括從鼻突點部沿向上方向延伸的第一鼻樑部和第二鼻樑部,第一鼻樑 部和第二鼻樑部之間具有狹槽,狹槽從遮光鼻部的後邊緣朝向前鼻部延伸,並且其中第一鼻樑部和第二鼻樑部配置為在使用中擱置在用戶的鼻樑的相應側;(o)介面結構包括泡沫襯墊,後部在泡沫襯墊上方延伸;(p)面部接合部包括從面部接合部的徑向面向內的表面延伸的襯墊支撐法蘭;(q)泡沫襯墊設置在襯墊支撐法蘭與後部之間;(r)面部接合部包括多個區域,多個區域中的每一個具有相應的截面厚度;(s)面部接合部包括前額部、兩個頰部和兩個側部,兩個側部在使用中靠近使用者的蝶竇區域並且將前額部連接到相應頰部;(t)面部接合部的多個區域包括:圍繞面部接合部的內周邊延伸的第一區域;第二區域,其圍繞面部接合部的外周邊延伸;第三區域,其圍繞面部接合部的內周邊延伸,位於第一區域和第二區域之間;在每個頰部的第四區域,其由第一區域和第三區域限定;(u)第一區域包括前額部中的後前額部,後前額部從面部接合部的內周邊沿向上的方向延伸;(v)第三區域包括前額部中的上前額部,上前額部在前額部的中心上方延伸到前前額部中;(w)第二區域包括上側部,每個上側部從相應的側部朝向上前額部延伸;(x)第二區域包括外周邊前額部;(y)第一區域具有比第四區域更大的厚度;(z)第四區域具有比第三區域更大的厚度;(aa)第三區域具有比第二區域更大的厚度;(ab)第一區域在前後方向上通過前額部的寬度大於頰部或側部的寬度;和/或(ac)第二區域在前後方向上通過前額部的寬度大於頰部處的寬度。
本技術的另一方面涉及頭戴式顯示器系統,包括:頭戴式顯示單元;以及定位和穩定結構,其被構造和佈置為在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者面部上方的操作位置中; 頭戴式顯示單元包括介面結構,介面結構被構造和安排成與用戶面部處於相對關係,其中,介面結構包括剛性支撐部和設置到剛性支撐部的柔性且彈性的面部接合部,並且其中,面部接合部具有彎曲的截面。
本技術的另一方面涉及一種用於頭戴式顯示單元的介面結構,頭戴式顯示單元被構造和佈置成與用戶面部處於相對關係,介面結構包括剛性支撐部和設置到剛性支撐部的柔性且彈性的面部接合部,其中面部接合部具有彎曲的截面。
在示例中:(a)面部接合部包括支撐法蘭和具有面部接合表面的一體式面部接合法蘭;(b)面部接合部的重疊部固定到剛性支撐部;(c)剛性支撐部包括定位部;(d)面部接合部包括偏置部,偏置部配置為向面部接合部提供沿用戶面部方向的偏置力;(e)偏置部包括彈簧;(f)偏置部被接納在定位部內;和/或(g)面部接合部包括在剛性支撐部和面部接合法蘭之間的折疊部分。在進一步的示例中:(a)介面結構包括由彈性和柔性的面部接合部支撐的泡沫部,其中泡沫部提供面部接合表面;(b)泡沫部永久地附接到面部接合法蘭上;(c)泡沫部可釋放地附接到面部接合法蘭上;和/或(d)泡沫襯墊包括織物泡沫複合材料、植絨泡沫或粗泡沫中的一種。
在進一步的示例中:(a)介面結構包括織物層,織物層設置到彈性且柔性的面部接合部,其中織物層提供面部接合表面;(b)織物層可釋放地附接到面部接合部;和/或(c)織物層永久性地附接到面部接合部。
本技術的另一方面涉及頭戴式顯示器系統,包括:頭戴式顯示單元;以及 定位和穩定結構,其被構造和佈置為在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者面部上方的操作位置中;頭戴式顯示單元包括介面結構,介面結構被構造和安排成與用戶面部處於相對關係,其中,介面結構包括由更剛性的支撐部支撐的面部接合部,其中,面部接合部包括泡沫襯墊和覆蓋泡沫襯墊的彈性體蓋。
本技術的另一方面涉及一種用於頭戴式顯示單元的介面結構,頭戴式顯示單元被構造和佈置成與用戶的面部處於相對關係,介面結構包括由更剛性的支撐部支撐的面部接合部,其中面部接合部包括泡沫襯墊和覆蓋泡沫襯墊的彈性體蓋。在示例中:(a)面部接合部包括支撐法蘭和從支撐法蘭延伸的襯墊支撐法蘭;(b)泡沫襯墊設置在襯墊支撐法蘭上;(c)襯墊蓋可釋放地附接到介面結構;(d)襯墊蓋永久性地附接到介面結構;襯墊蓋與支撐法蘭和襯墊支撐法蘭一體地形成(例如,一體地形成);(e)襯墊蓋不圍繞泡沫襯墊延伸至襯墊支撐法蘭;(f)襯墊支撐法蘭從剛性支撐部延伸,並且由比襯墊蓋更剛性的材料製成;(g)襯墊蓋在使用中從靠近用戶面部的襯墊支撐法蘭上的位置延伸;(h)面部接合部包括固定到剛性支撐部的重疊部;(i)襯墊蓋覆蓋泡沫襯墊和支撐法蘭;(j)襯墊蓋的邊緣位於靠近剛性支撐部的位置;和/或(k)襯墊蓋連接到剛性支撐部。
本技術的另一方面涉及頭戴式顯示器系統,包括:頭戴式顯示單元;以及定位和穩定結構,其被構造和佈置為在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者面部上方的操作位置中; 頭戴式顯示單元包括介面結構,介面結構被構造和安排成與用戶面部處於相對關係,其中,介面結構包括支撐結構和面部接合部,面部接合部一體地形成為包括不同厚度的單個部件,從而在面部接合表面處提供期望水準的剛性和/或緩衝效果。本技術的另一方面涉及一種用於頭戴式顯示單元的介面結構,頭戴式顯示單元被構造和佈置成與用戶面部處於相對關係,介面結構包括支撐結構和面部接合部,面部接合部一體地形成為包括不同厚度的單個部件,以便在面部接合表面處提供期望水準的剛性和/或緩衝效果。
在示例中:(a)介面結構包括前額部、兩個頰部和兩個側部,兩個側部在使用中靠近使用者的蝶竇區域並且將前額部連接到相應頰部;(b)凸片從每個頰部的自由端延伸;(c)介面結構包括圍繞介面結構的內周邊延伸的第一區域;(d)介面結構包括圍繞介面結構的外周延伸的第二區域;(e)介面結構包括圍繞介面結構的內周邊延伸的第三區域,第三區域位於第一區域與第二區域之間;(f)介面結構包括在每個頰部的第四區域,第四區域由第一區域和第三區域界定;(g)第一區域包括前額部中的後前額部,後前額部在上方向上從介面結構的內周邊延伸;(h)第三區域包括前額部中的上前額部,上前額部在前額部的中心上方延伸到前前額部中;(i)第二區域包括上側部,每個上側部從相應的側部朝向上前額部延伸;(j)第二區域包括外周邊前額部;(k)第一區域具有比第四區域更大的厚度;(l)第四區域具有比第三區域更大的厚度;(m)第三區域具有比第二區域更大的厚度;(n)第一區域具有在1.9mm至2.3mm之間的厚度;(o)第一區域具有約2mm的厚度;(p)第四區域具有1.4mm至1.8mm之間的厚度;(q)第四區域具有約1.5mm的厚度;(r)第二區域具有在0.9mm至 1.2mm之間的厚度;(s)第二區域具有約1mm的厚度;(t)第三區域具有在0.4mm至0.8mm之間的厚度;(u)第三區域具有約0.7mm的厚度;(v)通過前額部的第一區域的寬度寬於頰部或側部的第一區域的寬度;和/或(w)第二區域通過前額部的寬度大於頰部的寬度。
本技術的另一方面涉及頭戴式顯示器系統,包括:頭戴式顯示單元;以及定位和穩定結構,其被構造和佈置為在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者面部上方的操作位置中;頭戴式顯示單元包括介面結構,介面結構被構造和安排成與用戶面部處於相對關係,其中,介面結構包括面部接合部,面部接合部配置為在使用中被偏置成與用戶的面部接合。
本技術的另一方面涉及一種用於頭戴式顯示單元的介面結構,頭戴式顯示單元被構造和佈置成與用戶面部處於相對關係,介面結構包括面部接合部,面部接合部配置為在使用中被偏置成與用戶面部相接合。
在示例中:(a)只有面部接合部的選定區域偏置朝向與使用者面部接合;(b)介面結構成形為使得當卸載時,面部接合部的區域以不平行於面部接合部將要與之接合的用戶面部的表面的角度朝向用戶延伸;(c)對應於使用者面部的典型凹陷區域的第一介面部被成形為將面部接合法蘭朝向與用戶面部的接合偏置;和/或(d)對應於使用者面部的典型突出區域的第二介面部被成形為避免將面部接合法蘭朝向與用戶面部的接合偏置。
本技術的另一方面涉及頭戴式顯示器系統,包括:頭戴式顯示單元;以及 定位和穩定結構,其被構造和佈置為在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者面部上方的操作位置中;頭戴式顯示單元包括介面結構,介面結構被構造和安排成與用戶面部處於相對關係,其中,介面結構包括底盤,底盤配置為允許氣流進入介面結構和使用者之間的空間。
本技術的另一方面涉及一種用於頭戴式顯示單元的介面結構,頭戴式顯示單元被構造和佈置成與用戶面部處於相對關係,介面結構包括底盤,底盤被構造成允許氣流進入介面結構和使用者之間的空間。
在示例例中:(a)底盤包括至少一個開口;(b)底盤包括側開口、上開口和下開口中的一個或多個;(c)底盤包括主底盤部和側底盤部,主底盤部配置為在使用中橫向延伸跨過使用者面部,側底盤部配置為在總體上向後的方向上延伸;(d)底盤包括在主底盤部與每個側底盤部之間的至少一個開口;(e)頭戴式顯示單元包括顯示單元殼體,並且在介面結構與顯示單元殼體之間提供通向至少一個開口的空氣通路;(f)底盤包括提供在主底盤部與各側底盤部之間的加強件;(g)底盤包括跨越在主底盤部與各側底盤部之間的一個或多個加強構件;(h)介面結構包括面部接合部;和/或(i)面部接合部與底盤是一體的。
6.額骨支撐部
本技術的另一方面涉及頭戴式顯示器系統,包括:頭戴式顯示單元,其包括顯示器;定位和穩定結構,其配置為用於在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者的頭部上的可操作位置中,定位和穩定結構包括:後支撐部,其配置為接合使用者頭部的後部; 一對側綁帶部,其配置為連接在後支撐部與頭戴式顯示單元之間,每個側綁帶部配置為在使用中位於用戶頭部的相應側面上;額骨支撐部,其配置為用於在使用中在覆蓋用戶頭部的額骨的位置處接合用戶頭部;其中額骨支撐部連接到頭戴式顯示單元。
6.1.額骨支撐部連接到頭戴式顯示單元
在示例中:定位和穩定結構包括連接在額骨支撐部和頭戴式顯示單元之間的額骨連接件;額骨連接件基本上位於用戶頭部的矢狀平面中;額骨連接件由柔性材料形成;柔性材料包括柔性非彈性材料,諸如熱塑性材料;柔性材料包括彈性材料,諸如矽酮、TPE或彈性織物綁帶中的一種;和/或額骨連接件由基本上剛性的材料形成,諸如熱塑性材料。
6.2額骨支撐部連接到後支撐部
在進一步的示例中:定位和穩定結構包括一對側連接件,各側連接件連接在額骨支撐部與後支撐部之間;後支撐部包括配置為在使用中覆蓋用戶頭部的頂骨的頂骨綁帶部和配置為在使用中覆蓋用戶頭部的枕骨或位於用戶頭部的枕骨下方的枕骨綁帶部;各側連接件連接到鄰近枕骨綁帶部的後支撐部的相應側,或連接到枕骨綁帶部的相應側;每個側連接件是彈性可延伸的;側連接件長度可調; 每個側連接件固定地連接至額骨支撐部並且可釋放地附接到後支撐部;每個側連接件通過卡扣按鈕、夾子或鉤環連接連接到後支撐部;每個側連接件可釋放地附接到額骨支撐部上並且可釋放地附接到後支撐部上;和/或每個側連接件可釋放地附接到額骨支撐部上並且固定地連接到後支撐部上。
6.3額骨支撐部連接到臂
在進一步的示例中:頭戴式顯示單元包括:顯示單元殼體以及從顯示單元殼體延伸的一對臂,側綁帶部各自連接到這些臂中的對應的一個上;每個側綁帶部連接到一對臂中的相應一個臂的後端;每個側綁帶部穿過在相應的臂的後端處的孔眼並且緊固回到其自身上;和/或該對臂中的每個臂能夠相對於顯示單元殼體樞轉。
在進一步的示例中:定位和穩定結構包括一對側連接件,每個側連接件連接在額骨支撐部與該對臂中的相應一個臂之間;每個側連接件是彈性可延伸的;側連接件長度可調;每個側連接件被固定地連接到額骨支撐部上並且可釋放地附接到這些臂中的相應一個臂上;每個側連接件通過卡扣按鈕、夾子或鉤環連接連接到臂中的相應一個臂上;每個側連接件可釋放地附接到額骨支撐部上並且可釋放地附接到臂中的相應一個臂上;和/或 每個側連接件可釋放地附接到額骨支撐部上並且固定地連接到臂中的相應一個臂上。
7.頭髮綁帶部
一種用於頭戴式顯示系統的定位和穩定結構,定位和穩定結構配置為在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者頭部上的可操作位置,定位和穩定結構包括:後支撐部,其配置為接合使用者頭部的後部;一個或多個前支撐部,一個或多個前支撐部配置為在使用中連接後支撐部和頭戴式顯示單元;以及連接到後支撐部的頭髮綁帶部,頭髮綁帶部在使用中可定位在用戶的頭部和從用戶的頭部的後部下降的頭髮之間。
在示例中:一個或多個前支撐部包括將後支撐部連接到頭戴式顯示單元的一對側綁帶部;頭髮綁帶部包括連接到後支撐部的相應側面的一對端部;頭髮綁帶部的每個端部在使用中靠近用戶頭部的的法蘭克福水平面;頭髮綁帶部在一端或兩端可移除地附接到後支撐部;頭髮綁帶部包括左綁帶部和可移除地附接到其的右綁帶部;左綁帶部在使用中靠近用戶頭部的矢狀平面可移除地附接到右綁帶部;頭髮綁帶部是彈性可延伸的;頭髮綁帶部是基本上不可延伸的;後支撐部包括配置為在使用中覆蓋用戶頭部的頂骨的頂骨綁帶部和配置為在使用中覆蓋用戶頭部的枕骨或位於用戶頭部的枕骨下方的枕骨綁帶部;頭髮綁帶部在使用時連接到枕骨綁帶部;和/或 頭髮綁帶部在枕骨綁帶部的端部附近連接到枕骨綁帶部上。
8.向內偏置的介面結構
本技術的另一方面涉及一種用於頭戴式顯示單元的介面結構,頭戴式顯示單元被構造和佈置成與用戶面部處於相對關係,介面結構包括:底盤,底盤包括主底盤部和側底盤部,主底盤部配置為在使用中橫向延伸跨過使用者面部,側底盤部配置為在總體上向後的方向上延伸;面部接合部,其圍繞底盤的周邊連接,面部接合部配置為在使用中接觸用戶的面部;其中,側底盤部中的每一個朝向用戶頭部向中間偏置,以在用戶頭部的每一側上在用戶的蝶骨處或附近將面部接合部偏置成與用戶頭部接觸。
在示例中:底盤是柔性的,允許側底盤部在使用中被用戶頭部側向展開成展開構型並且被居中地偏置朝向未展開構型;側底盤部是柔性的,以便相對於主底盤部撓曲或樞轉,從而允許側底盤部在使用中被用戶的頭部側向展開成展開構型並且被居中地偏置朝向未展開構型;側底盤部能夠相對於主底盤部撓曲或樞轉,從而允許側底盤部被使用者頭部側向展開成展開構型並且在使用中被居中地偏置成未展開構型,每個側底盤部被偏置部件居中地偏置;偏置部件包括彈簧元件,彈簧元件配置為用於居中地拉動每個側底盤部;偏置部件包括彈簧元件,彈簧元件配置為用於居中地推動每個側底盤部;面部接合部包括面部接合法蘭;面部接合法蘭從底盤向內彎曲;面部接合法蘭由矽樹脂形成; 底盤包括在主底盤部與每個側底盤部之間的至少一個開口;和/或頭戴式顯示單元包括顯示單元殼體,並且在介面結構與顯示單元殼體之間提供通向至少一個開口的空氣通路。
9.定位和穩定結構,其連接到介面結構
本技術的另一方面涉及頭戴式顯示器系統,包括:頭戴式顯示單元,其包括:顯示單元殼體,其包括顯示器;以及介面結構,其配置為在使用中接觸用戶面部;定位和穩定結構,其配置為用於在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者的頭部上的可操作位置中,定位和穩定結構包括:後支撐部,其配置為接合使用者頭部的後部;以及一對側綁帶部,其連接到後支撐部並且配置為連接到頭戴式顯示器的介面結構。
10.定位和穩定結構向內拉動底盤的側部
本技術的另一方面涉及頭戴式顯示器系統,包括:頭戴式顯示單元,其包括顯示器和介面結構,介面結構包括:底盤,其包括主底盤部和側底盤部,主底盤部配置為在使用中橫向延伸跨過用戶面部,並且每個側底盤部配置為從主底盤部的對應的側面在總體上向後的方向上延伸;面部接合部,其圍繞底盤的周邊連接,面部接合部配置為在使用中接觸用戶的面部;定位和穩定結構,其配置為用於在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者的頭部上的可操作位置中,定位和穩定結構包括:後支撐部,其配置為接合使用者頭部的後部; 一對側綁帶部,其配置為在使用中連接後支撐部和頭戴式顯示單元;其中,在使用中,定位和穩定結構連接到頭戴式顯示單元,使得在使用中,側底盤部通過側綁帶部被推向用戶頭部的中間,以在用戶的頭部的每一側上在用戶的蝶骨處或附近推動面部接合部與用戶頭部接觸。
在示例中:每個側綁帶部配置為連接到側底盤部中的對應的一個上;每個側綁帶部配置為向後拉動相應的側底盤部,使得側底盤部向中間彎曲或樞轉,以迫使面部接合部在用戶的蝶骨處或附近與用戶頭部接觸;每個側綁帶部配置為居中地推動相應的側底盤部,使得側底盤部中間地彎曲或樞轉,以迫使面部接合部在用戶蝶骨處或接近用戶的蝶骨處與用戶頭部接觸;每個側綁帶部配置為用於經由基本上剛性的構件中間地推動相應的側底盤部;後支撐部包括配置為在使用中覆蓋用戶頭部的頂骨的頂骨綁帶部和配置為在使用中覆蓋用戶頭部的枕骨或位於用戶頭部的枕骨下方的枕骨綁帶部;前支撐部包括一對上側綁帶部和一對下側綁帶部,每個上側綁帶部配置為在使用中連接在後支撐部與用戶頭部的相應側上的頭戴式顯示單元之間,每個下側綁帶部配置為在使用中連接在後支撐部與用戶頭部相應側上的頭戴式顯示單元之間;上側綁帶部各自配置為向具有上部件和後部件的頭戴式顯示單元施加力;下側綁帶部各自配置為通過磁性連接而可移除地連接到相應的側底盤部上;和/或後支撐部包括環形綁帶部,環形綁帶部具有覆蓋用戶顱骨的頂骨的上部和覆蓋用戶顱骨的枕骨的下部。
11.包括兩個或更多個部件的介面結構
本技術的另一方面涉及頭戴式顯示器系統,包括:頭戴式顯示單元;以及定位和穩定結構,其被構造和佈置為在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者面部上方的操作位置中;頭戴式顯示單元包括介面結構,介面結構被構造和安排成與用戶面部處於相對關係,其中介面結構包括底盤和面部接合部,其中面部接合部的至少一部分配置為可釋放地附接到底盤。
本技術的另一方面涉及一種用於頭戴式顯示單元的介面結構,頭戴式顯示單元被構造和佈置成與用戶面部處於相對關係,介面結構包括底盤和面部接合部,其中面部接合部的至少一部分配置為可釋放地附接到底盤。
在示例中:(a)面部接合部的可釋放附接部可以在離散位置處設置到底盤;(b)可釋放附接部可以設置在介面結構的前額區域和/或一個或多個頰部區域中的一個或多個中;(c)介面結構的可釋放附接部可以被提供到底盤的整個周邊,或其至少大部分;(d)介面結構的可釋放附接部可以由以下中的一個或多個製成:泡沫材料、彈性體材料、織物材料和複合材料;(e)介面結構的面部接合部可以包括至少一個彈性體部和至少一個泡沫部;(f)至少一個泡沫部可以附接到介面結構上,使得彈性體部覆蓋泡沫部以提供面部接合表面;(g)至少一個泡沫部可以附接到底盤、彈性體部、或底盤和彈性體部兩者上;(h)介面結構的面部接合部的一部分可以永久地附接到底盤;和/或(i)可提供面部接合部的永久附接部中的空間,在空間中可移除附接部可以相對於底盤定位和附接。
12.殼體周邊內側的側臂
本技術的另一方面涉及頭戴式顯示器系統,包括:頭戴式顯示單元;定位和穩定結構,其被構造和佈置成在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者面部上方的操作位置中,定位和穩定結構包括:後支撐部,其配置為接合使用者頭部的後部;一對側綁帶部,其配置為連接在後支撐部與頭戴式顯示單元之間,每個側綁帶部配置為在使用中位於用戶頭部的相應側面上;其中頭戴式顯示單元包括:顯示單元殼體,其包括顯示器;介面結構,其配置為在使用中接觸用戶面部;一對臂,每個臂從顯示單元殼體向後延伸,每個臂配置為用於連接到定位和穩定結構的側綁帶部中的相應一個;其中顯示單元殼體具有後側,後側具有周邊,臂中的每一個從顯示單元殼體的後側的周邊內從顯示單元殼體延伸。
本技術的另一方面涉及用於其的頭戴式顯示單元。
在示例中:介面結構具有周邊,每個臂位於顯示單元殼體的後側的周邊與介面結構的周邊之間;每個臂包括孔眼,孔眼配置為接收定位和穩定結構的側綁帶部中的相應一個側綁帶部;每個臂的孔眼位於或靠近相應臂的後端;該對臂中的每個臂能夠相對於顯示單元殼體樞轉;每個臂配置為在使用中繞垂直於用戶頭部的矢狀平面的水準軸線樞轉; 每個臂配置為樞轉過至少9度的角度範圍;和/或角度範圍是至少19度。
在進一步的示例中:每個臂具有相對於顯示單元殼體的預定樞轉運動阻力;臂中的每一者配置為在多個預定遞增定向之間樞轉,在臂能夠從一個預定遞增定向樞轉到另一預定遞增定向之前需要克服預定樞轉運動阻力;臂中的每一個包含一個或多個第一接合特徵,第一接合特徵配置為在臂在預定遞增定向之間樞轉期間順序地與頭戴式顯示單元的多個第二接合特徵嚙合;每個臂包括單個第一接合特徵;臂中的每一個包括多個第一接合特徵,每個第一接合特徵配置為一次與第二接合特徵中的相應一個接合,並且配置為在臂的樞轉期間在第二接合特徵之間順序地移動;臂中的每一個包括多個第一接合特徵,多個第一接合特徵配置為與頭戴式顯示單元的一個或多個第二接合特徵接合,一個或多個第二接合特徵配置為在臂在預定遞增定向之間的樞轉期間順序地與第一接合特徵接合;第一接合特徵為凸起,第二接合特徵為凹陷;和/或第一接合特徵是凹陷,第二接合特徵是突起。
在進一步的示例中:每個臂包括可樞轉地連接到顯示單元殼體的轂部和從轂部延伸的伸長部;每個臂的一個或多個第一接合特徵設置到臂的細長部;每個臂配置為變形以允許一個或多個第一接合特徵在臂的樞轉過程中在第二接合特徵之間順序地移動;和/或 每個臂包括彈簧,彈簧配置為用於將臂的細長部朝向第二接合特徵偏置,這樣使得一個或多個第一接合特徵被偏置成與第二接合特徵相接合。
在進一步的示例中:每個臂的一個或多個第一接合特徵以圓形佈置提供到臂的轂部並且配置為與轂部一起圍繞臂的樞轉點旋轉;每個臂的第一接合特徵在徑向上背離樞轉點,並且第二接合特徵在徑向上面向樞轉點;每個臂的第一接合特徵在徑向上面向樞轉點,並且第二接合特徵在徑向上背離樞轉點;第一接合特徵被提供給轂部的可變形部,可變形部配置為在臂被樞轉時變形以允許第一接合特徵在第二接合特徵之間順序地移動;轂部包括升高部,升高部相對於臂升高並且包括可變形部和第一接合特徵,升高部包括鄰近每個可變形部的孔,孔允許可變形部和第一接合特徵朝向孔變形以便當臂被樞轉時允許第一接合特徵在多個第二接合特徵之間順序地移動;每個可變形部包括一個或多個懸臂部,懸臂部在其上具有第一接合特徵中的至少一個,懸臂部配置為變形以允許當臂樞轉時第一接合特徵在第二接合特徵之間順序地移動;每個懸臂部在其端部具有單個第一接合特徵;每個懸臂部在其上具有多個第一接合特徵;升高部具有S形形狀;和/或臂的第一接合特徵形成到頭戴式顯示單元的卡扣配合連接,以將臂連接到頭戴式顯示單元。
在進一步的示例中: 第一接合特徵在平行於臂的旋轉軸線的方向上背離臂的轂部並且面向第二接合特徵。
轂部配置為平行於臂的旋轉軸線移動以移動離開第二接合特徵,從而當臂被樞轉時允許第一接合特徵在多個第二接合特徵之間順序地移動;和/或轂部被彈簧朝向第二接合特徵偏置。
在進一步的示例中:每個臂連接到顯示單元殼體,使得每個臂相對於顯示單元殼體樞轉需要克服預z的靜扭矩阻力;通過靜摩擦提供預定的靜扭矩阻力;頭戴式顯示系統包括一對摩擦環,每個摩擦環被安裝成與臂中的相應一個臂接觸並且與頭戴式顯示單元內的相鄰表面接觸,以提供需要克服的靜摩擦,從而使得每個臂相對於顯示單元殼體樞轉;每個摩擦環位於摩擦環腔內,摩擦環腔部分地由相應的臂限定並且部分地由頭戴式顯示單元的安裝有臂的部分限定;每個臂附接至一對臂安裝部中的相應一個;臂中的每一個附接到一對臂安裝部中的相應一個上,顯示單元殼體包括位於顯示單元殼體的相對側面上的一對側部,臂安裝部中的每一個附接到側部中的相應一個的中間側上;每個臂位於顯示單元殼體的相應的臂安裝部和相應的側部之間;每個臂具有包括長軸和短軸的截面形狀,每個臂在長軸上比在短軸上大,其中在沿著每個臂的長度位於顯示單元殼體內部的點處,在使用中長軸與用戶頭部矢狀平面成斜角取向; 在沿著位於顯示單元殼體內部的每個臂的長度的點處,截面形狀的長軸在使用中具有上中-下側取向;每個臂被成形為使得截面的長軸沿著臂的長度改變取向;和/或在沿著位於顯示單元殼體外部的每個臂的長度的點處,主軸取向為在使用中基本上平行於用戶頭部的矢狀平面。
在進一步的示例中:頭戴式顯示單元包括一對電子體積,每個電子體積位於頭戴式顯示單元的相應側上並且鄰近臂中的相應一個臂,每個電子體積包括一個或多個電子部件;每個臂包括在樞轉點可樞轉地連接到顯示單元殼體的轂部和從轂部延伸的細長部;細長部是彎曲的以避免與電子體積相干涉;每個臂包括用於與側綁帶部連接的孔眼,細長部包括從穿過孔眼和樞轉點的軸線偏移的偏移部分;和/或電子體積包含感測器、電池、處理器或音訊揚聲器中的一個或多個。
13.臂具有連接到側綁帶部的彈性連接件元件
本技術的另一方面涉及頭戴式顯示器系統,包括:頭戴式顯示單元;定位和穩定結構,其被構造和佈置成在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者面部上方的操作位置中,定位和穩定結構包括:後支撐部,其配置為接合使用者頭部的後部;一對側綁帶部,其配置為連接在後支撐部與頭戴式顯示單元之間,每個側綁帶部配置為在使用中位於用戶頭部的相應側面上;其中頭戴式顯示單元包括: 顯示單元殼體,其包括顯示器;介面結構,其配置為在使用中接觸用戶面部;一對臂,每個臂從顯示單元殼體向後延伸,每個臂配置為用於可釋放地直接附接到定位和穩定結構的側綁帶部中的相應一個;一對彈性連接件,每個彈性連接件配置為形成將側綁帶部中的相應一個側綁帶部連接到這些臂中的相應一個臂上的彈性連接,其中,彈性連接件配置為當側綁帶部沒有直接附接到這些臂上時在頭戴式顯示系統的穿戴和取下過程中拉伸,同時維持側綁帶部與臂之間的彈性連接。
在示例中:每個臂包括轂部和細長部,彈性連接件在彈性連接件連接點處連接到細長部;˙每個臂包括在臂的後端處的孔眼,孔眼配置為連接到相應的側綁帶部;彈性連接件連接點位於孔眼的前方;每個彈性連接件永久地連接到相應的臂;和/或每個彈性連接件可移除地附接到相應的側綁帶部。
14.臂,其配置為樞轉通過預定遞增定向
本技術的另一方面涉及頭戴式顯示器系統,包括:頭戴式顯示單元;定位和穩定結構,其被構造和佈置成在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者面部上方的操作位置中,定位和穩定結構包括:後支撐部,其配置為接合使用者頭部的後部;一對側綁帶部,其配置為連接在後支撐部與頭戴式顯示單元之間,每個側綁帶部配置為在使用中位於用戶頭部的相應側面上;其中頭戴式顯示單元包括: 顯示單元殼體,其包括顯示器;介面結構,其配置為在使用中接觸用戶面部;一對臂,每個臂從顯示單元殼體向後延伸,每個臂配置為用於連接到定位和穩定結構的側綁帶部中的相應一個,其中臂中的每一個配置為相對於顯示單元殼體在多個預定的遞增方向之間樞轉,並且其中在臂能夠從一個預定的遞增方向樞轉到另一預定的遞增方向之前需要克服預定的樞轉運動阻力。
在示例中:顯示單元殼體具有後側,後側具有周邊,臂中的每一個從顯示單元殼體的後側的周邊內從顯示單元殼體延伸;臂中的每一個包含一個或多個第一接合特徵,第一接合特徵配置為在臂在預定遞增定向之間樞轉期間順序地與頭戴式顯示單元的多個第二接合特徵嚙合;每個臂包括單個第一接合特徵;臂中的每一個包括多個第一接合特徵,每個第一接合特徵配置為一次與第二接合特徵中的相應一個接合,並且配置為在臂的樞轉期間在第二接合特徵之間順序地移動;臂中的每一個包括多個第一接合特徵,多個第一接合特徵配置為與頭戴式顯示單元的一個或多個第二接合特徵接合,一個或多個第二接合特徵配置為在臂在預定遞增定向之間的樞轉期間順序地與第一接合特徵接合;第一接合特徵為凸起,第二接合特徵為凹陷;和/或第一接合特徵是凹陷,第二接合特徵是突起。
在進一步的示例中:每個臂包括可樞轉地連接到顯示單元殼體的轂部和從轂部延伸的伸長部; 每個臂的一個或多個第一接合特徵設置到臂的細長部;每個臂配置為變形以允許一個或多個第一接合特徵在臂的樞轉過程中在第二接合特徵之間順序地移動;和/或每個臂包括彈簧,彈簧配置為用於將臂的細長部朝向第二接合特徵偏置,這樣使得一個或多個第一接合特徵被偏置成與第二接合特徵相接合。
在進一步的示例中:每個臂的一個或多個第一接合特徵以圓形佈置提供到臂的轂部並且配置為與轂部一起圍繞臂的樞轉點旋轉;每個臂的第一接合特徵在徑向上背離樞轉點,並且第二接合特徵在徑向上面向樞轉點;每個臂的第一接合特徵在徑向上面向樞轉點,並且第二接合特徵在徑向上背離樞轉點;第一接合特徵被提供給轂部的可變形部,可變形部配置為在臂被樞轉時變形以允許第一接合特徵在第二接合特徵之間順序地移動;轂部包括升高部,升高部相對於臂升高並且包括可變形部和第一接合特徵,升高部包括鄰近每個可變形部的孔,孔允許可變形部和第一接合特徵朝向孔變形以便當臂被樞轉時允許第一接合特徵在多個第二接合特徵之間順序地移動;每個可變形部包括一個或多個懸臂部,懸臂部在其上具有第一接合特徵中的至少一個,懸臂部配置為變形以允許當臂樞轉時第一接合特徵在第二接合特徵之間順序地移動;每個懸臂部在其端部具有單個第一接合特徵;每個懸臂部在其上具有多個第一接合特徵;升高部具有S形形狀;和/或 臂的第一接合特徵形成到頭戴式顯示單元的卡扣配合連接,以將臂連接到頭戴式顯示單元。
在進一步的示例中:第一接合特徵在平行於臂的旋轉軸線的方向上背離臂的轂部並且面向第二接合特徵;轂部配置為平行於臂的旋轉軸線移動以移動離開第二接合特徵,從而當臂被樞轉時允許第一接合特徵在多個第二接合特徵之間順序地移動;和/或轂部被彈簧朝向第二接合特徵偏置。
15.臂可滑動地且可樞轉地連接到顯示單元殼體
本技術的另一方面涉及頭戴式顯示器系統,包括:頭戴式顯示單元;定位和穩定結構,其被構造和佈置成在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者面部上方的操作位置中,定位和穩定結構包括:後支撐部,其配置為接合使用者頭部的後部;一對側綁帶部,其配置為連接在後支撐部與頭戴式顯示單元之間,每個側綁帶部配置為在使用中位於用戶頭部的相應側面上;其中頭戴式顯示單元包括:顯示單元殼體,其包括顯示器;介面結構,其配置為在使用中接觸用戶面部;一對臂,每個臂從顯示單元殼體向後延伸,每個臂配置為用於連接到定位和穩定結構的側綁帶部中的相應一個;其中每個臂可滑動地連接到顯示單元殼體並且配置為可滑動地移動以繞樞轉點樞轉。
本技術的另一方面涉及用於其的頭戴式顯示單元。
在示例中:每個臂在與各自的樞轉點隔開的位置可滑動地連接到顯示單元殼體;每個臂可滑動地連接到顯示單元殼體的一對引導件中的相應引導件,以便沿著相應引導件滑動並圍繞相應樞轉點樞轉;每個引導件是細長且彎曲的;每個臂的前端位於引導件中的相應一個引導件附近;顯示單元殼體具有一對最後面的點,最後面的點位於顯示單元殼體的相應側面上,並且每個引導件位於顯示單元殼體的最後面的點中的相應一個附近;顯示單元殼體具有後側,後側具有周邊,臂中的每一個從顯示單元殼體的後側的周邊內從顯示單元殼體延伸;介面結構具有周邊,每個臂位於顯示單元殼體的後側的周邊與介面結構的周邊之間;臂中的每一個附接到一對臂安裝部中的相應一個上,顯示單元殼體包括位於顯示單元殼體的相對側面上的一對側部,臂安裝部中的每一個附接到側部中的相應一個的中間側上;每個臂位於顯示單元殼體的相應的臂安裝部和相應的側部之間;每個臂配置為在使用中繞垂直於用戶頭部的矢狀平面的水準軸線樞轉;每個臂配置為樞轉過至少9度的角度範圍;角度範圍是至少19度;每個臂具有相對於顯示單元殼體的預定樞轉運動阻力;每個臂包括孔眼,孔眼配置為接收定位和穩定結構的側綁帶部中的相應一個側綁帶部;每個臂的孔眼位於或靠近相應臂的後端; 每個臂具有相對於顯示單元殼體的預定樞轉運動阻力;臂中的每一者配置為在多個預定遞增定向之間樞轉,在臂能夠從一個預定遞增定向樞轉到另一預定遞增定向之前需要克服預定樞轉運動阻力;顯示單元殼體包括對應於預定遞增定向的多個凹陷,每個臂包括配置為配合到每個凹陷的突起;每個臂連接到顯示單元殼體,使得每個臂相對於顯示單元殼體樞轉需要克服預定的靜扭矩阻力;和/或通過靜摩擦提供預定的靜扭矩阻力;
16.集成到介面結構中的頭帶扣
本技術的另一方面涉及頭戴式顯示器系統,包括:頭戴式顯示單元;以及定位和穩定結構,其被構造和佈置成在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者面部上方的操作位置中,定位和穩定結構包括:後支撐部,其配置為接合使用者頭部的後部;以及一對側綁帶部,其配置為連接在後支撐部與頭戴式顯示單元之間,每個側綁帶部配置為在使用中位於用戶頭部的相應側面上;頂綁帶部,其配置為連接在後支撐部和頭戴式顯示單元之間;其中頭戴式顯示單元包括:顯示單元殼體;以及介面結構,其被構造和佈置成與用戶面部處於相對關係,介面結構包括:面部接合部,其配置為在使用中接合用戶面部;以及底盤,其連接到面部接合部,底盤進一步連接到顯示單元殼體以將介面結構附接到顯示單元殼體;其中底盤配置為用於附接到頂綁帶部上。
本技術的另一方面涉及用於其的頭戴式顯示單元。
在示例中:底盤包括孔眼,頂綁帶部能夠穿過孔眼環回並且固定到其自身上;孔眼由底盤和顯示單元殼體兩者形成,使得頂綁帶部能夠環繞底盤的一部分和顯示單元殼體的一部分兩者;孔眼,其形成在底盤的上突出部中;和/或上突出部通過顯示單元殼體中的開口突出。
17.使用可釋放的緊固件連接側枕骨綁帶部
本技術的另一方面涉及頭戴式顯示器系統,包括:頭戴式顯示單元,其包括顯示器;定位和穩定結構,其配置為用於在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者的頭部上的可操作位置中,定位和穩定結構包括:後支撐部,其配置為用於接合使用者頭部的後部,後支撐部包括:頂骨綁帶部,其配置為在使用中覆蓋用戶頭部的頂骨;中間枕骨部,其配置為在使用中覆蓋用戶頭部的枕骨或位於其下方;一對側枕骨綁帶部,其配置為連接在頂骨綁帶部與側向枕骨部之間,每個側枕骨綁帶部配置為在使用中位於用戶頭部的相應側面上;一對側綁帶部,其配置為連接在後支撐部與頭戴式顯示單元之間,每個側綁帶部配置為在使用中位於用戶頭部的相應側面上;以及頂綁帶部,其配置為連接在後支撐部和頭戴式顯示單元之間,頂綁帶部配置為在使用中覆蓋用戶頭部的上部;其中該對側枕骨綁帶部中的每一個配置為可釋放地附接到側向枕骨部。
在示例中: 頭戴式顯示系統包括用於為頭戴式顯示系統供電的電池組,電池組配置為在使用中位於用戶頭部的後方;電池組配置為在使用中連接到頂綁帶部;中間枕骨部包括枕骨剛性件;中間枕骨部形成定位和穩定結構的頂綁帶部的一部分;中間枕骨部包括中間枕骨部綁帶;中間枕骨部形成頂綁帶部的基本上不可延伸層;中間枕骨部永久地附接在頂綁帶部內;中間枕骨部永久地附接到頂綁帶部的面向用戶的層上;所述定位和穩定結構包括在一對中間枕骨綁帶部中的每一個和中間枕骨部之間的可釋放緊固件;每個可釋放緊固件包括配置為附接到對應連接點的緊固件部;中間枕骨部包括一對連接點,該對連接點配置為連接到設置在相應的側枕骨綁帶部上的對應的緊固件部;每個可釋放緊固件包括磁性緊固件;每個磁性緊固件包括磁性夾持部,磁性夾持部配置為磁性地附接到連接點中的相應一個上;該對側枕骨綁帶部中的每一個配置為長度可調節;和/或每個可釋放的緊固件包括孔眼,並且該對側枕骨綁帶部中的每一個的一部分穿過孔眼中的相應一個孔眼並且緊固回到其自身上。
18.可清洗的用戶接觸層與頂綁帶部的外層可分離
本技術的另一方面涉及頭戴式顯示器系統,包括:頭戴式顯示單元,其包括顯示器; 定位和穩定結構,其配置為用於在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者的頭部上的可操作位置中,定位和穩定結構包括:後支撐部,其配置為用於接合使用者頭部的後部,後支撐部包括配置為在使用中覆蓋用戶頭部的頂骨的頂骨綁帶部和配置為在使用中覆蓋用戶頭部的枕骨或位於用戶頭部的枕骨下方的枕骨綁帶部;一對側綁帶部,其配置為連接在後支撐部與頭戴式顯示單元之間,每個側綁帶部配置為在使用中位於用戶頭部的相應側面上;頂綁帶部,其配置為連接在後支撐部和頭戴式顯示單元之間,頂綁帶部配置為在使用中覆蓋用戶的頭部的上部,頂綁帶部包括面向用戶的層和外層;其中頂綁帶部、頂骨綁帶部、枕骨綁帶部和側綁帶部的面向用戶的層與頂綁帶部的外層可分離。
在示例中:頂綁帶部的面向用戶的層、頂骨綁帶部、枕骨綁帶部和側綁帶部形成定位和穩定結構的可清洗部,可清洗部與頂綁帶部的外層可分離以進行清洗;頂綁帶部的外層配置為連接到頭戴式顯示器單元;枕骨綁帶部可移除地連接到頂綁帶部;頂綁帶部配置為經由可樞轉連接而連接到枕骨綁帶部;可樞轉連接包括按扣連接;枕骨綁帶部包括一對側枕骨綁帶部,該對側枕骨綁帶部配置為連接在頂骨綁帶部與頂綁帶部之間,每個側枕骨綁帶部配置為在使用中位於用戶頭部的相應側面上;每個側枕骨綁帶部的長度可調節;每個側枕骨綁帶部配置為經由磁性緊固件連接到頂綁帶部上;枕骨綁帶部永久地連接到頂綁帶部; 枕骨綁帶部包括枕骨連接接片,頂綁帶部包括枕骨連接接片孔,枕骨連接接片配置為穿過枕骨連接接片孔並且固定到頂綁帶部上;和/或枕骨連接接片是通過按扣連接而可連接到頂綁帶部上。
在進一步的示例中:頭戴式顯示器系統包括用於為頭戴式顯示器系統供電的電池組,電池組配置為在使用中位於用戶頭部的後方,頂綁帶部在使用中連接到電池組;頂綁帶部包括形成頂綁帶部的外層的外套筒;外套筒連接到電池組;頭戴式顯示器系統包括連接在電池組和用戶的頭戴式顯示器單元之間的電力電纜,電力電纜位於外套筒內;電力電纜能夠在外套筒內沿著外套筒的長度滑動;可清洗部通過一個或多個鉤環連接可釋放地附接到外套筒;外套筒包括多個鉤部;可清洗部包括由連續環材料形成的表面,鉤部能夠附接到表面上;可清洗部包括多個與鉤部相對應並且鉤部能夠附接至其上的連續環部;頂綁帶部包括在使用中位於外層和面向用戶的層之間的基本上不可延伸層;基本上不可延伸層是半剛性的;電池組可移除地連接到基本上不可延伸層;和/或基本上不可延伸層和電池組包括相應的第一和第二緊固件部,第一和第二緊固件部配置為將電池組可移除地連接到基本上不可延伸層。
在進一步的示例中:基本上不可延伸層位於外套筒內;和/或可清洗部與基本上不可延伸層是可分離的。
在進一步的示例中:基本上不可延伸層形成可清洗部的一部分;頂綁帶部包括形成面向用戶的層的用戶接觸部,基本上不可延伸層被提供給用戶接觸部;用戶接觸部包括用戶接觸套筒,基本上不可延伸層位於用戶接觸套筒內;用戶接觸套筒包括剛性開口,基本上不可延伸層能夠通過剛性開口被可移除地插入;使用時,電池組覆蓋剛性件開口;用戶接觸套筒包括緊固件開口,電池組能夠通過緊固件開口可移除地附接到基本上不可延伸層;基本上不可延伸層包括第一緊固件部,第一緊固件部延伸穿過緊固件開口並配置為連接到電池組的相應第二緊固件部;使用時,電池組覆蓋緊固件開口;枕骨連接接片配置為用於在使用者接觸套筒的非面向用戶側上連接到用戶接觸套筒上;枕骨連接突片配置為穿過使用者接觸套筒的面向用戶側上的第一用戶接觸套筒孔並且穿過用戶接觸套筒的面向非用戶側上的第二用戶接觸套筒孔;和/或枕骨連接接片配置為用於通過鉤環連接來連接到用戶接觸套筒上。
18.1.電池組構造
在進一步的示例中:電池組包括與電池組基部連接的電池組殼體;頂綁帶部包括形成面向用戶層的用戶接觸部;電池組基部配置為連接到頂綁帶部的用戶接觸部上; 電池組包括配置為引導電力電纜的電纜引導件;電纜引導件包括細長部,電力電纜能夠通過細長部滑入和滑出電池組殼體;細長部是剛性的;電纜引導件包括配置為連接到電池組基部的電纜引導件安裝部;電池組基部包括用於電纜引導件的電纜引導件安裝件,電纜引導件安裝件配置為連接到電纜引導件安裝部;電纜引導件包括配置為用於接合頂綁帶部的一個或多個齒;頂綁帶部包括形成頂綁帶部的外層的外套筒,外套筒連接到電池組;電力電纜位於外套筒內;電力電纜能夠在外套筒內沿著外套筒的長度滑動;電纜引導件的齒配置為接合外套筒以將外套筒固定到電池組;電纜引導件包括多個齒;齒位於電纜引導件的細長部上並面向外;電纜引導件的齒將外套夾靠在電池組基部上;電纜引導件的細長部的至少一部分在使用中位於外套筒內;電纜引導件安裝件包括配置為用於接合頂綁帶部的一個或多個齒;電纜引導件安裝件的齒配置為接合外套筒以將外套筒固定到電池組;電纜引導安裝件的齒抵靠電纜引導件夾持外套筒;電池組基部包括基部凹陷,基部凹陷配置為用於接納枕骨綁帶部連接接片,枕骨綁帶部連接接片配置為用於將枕骨綁帶部連接到頂綁帶部的用戶接觸部上;電池組包括電纜止擋件,電纜止擋件固定到電池組內部的電力電纜,電纜止擋件配置為限制電力電纜能夠從電池組延伸的程度; 電纜止擋件是環形的並且包括調節螺釘,調節螺釘配置為允許電纜止擋件的直徑減小以接合電力電纜;和/或電纜止擋件包括配置為用於接合電力電纜的內螺紋。
在進一步的示例中:電池組殼體包括電力電纜開口,電纜引導件穿過電力電纜開口延伸出電池組殼體;電池組殼體包括配置為容納電力電纜的一部分的電力電纜隔離物以及配置為容納多個電池單元的一個或多個單元隔離物;電池組殼體包括將電力電纜隔離物與一個或多個電池隔離物隔開的一個或多個分隔壁;電力電纜開口與電力電纜隔離物對齊;電池組包括兩個電池隔離物,電力電纜隔離物位於兩個電池隔離物之間;電池組包括多個電池單元,這些電池單元在使用中豎直取向並且沿著左右軸線串聯對齊;和/或電池單元在電池背面的後側向內傾斜。
在進一步的示例中:電力電纜包括電池組內部的服務回路,服務回路配置為提供從電力電纜的電池組的延伸和縮回到電力電纜的電池組中;電力電纜以基本上平行於電池組基部的方向進入電池組,並遠離電池組基部彎曲以形成服務回路;電力電纜以傾斜於電池組基部的方向進入電池組,並向電池組基部彎曲形成服務回路;電纜引導件包括面料套筒; 電纜引導件包括一個或多個引入部件,引入部件配置為將電力電纜引導到面料套筒中;電纜引導件包括一個或多個滾輪,一個或多個滾輪配置為用於減少在面料套筒的入口處作用在電力電纜上的摩擦;面料套位於電池組內部;面料套位於電池組外部;電池組包括一個或多個支座,一個或多個支座配置為約束電池組內的電力電纜的形狀和/或移動;電力電纜在服務回路和與電力電纜連線的一個或多個電池單元之間的一個或多個部分固定在電池組內的適當位置;和/或電力電纜的服務回路被成形為具有足夠小的彎曲半徑的曲線,使得服務回路在曲線的徑向向外不經歷與電池組殼體的摩擦接觸。
19.頂綁帶部內的鉤環連接
本技術的另一方面涉及頭戴式顯示器系統,包括:頭戴式顯示單元,其包括顯示器;定位和穩定結構,其配置為用於在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者的頭部上的可操作位置中,定位和穩定結構包括:後支撐部,其配置為接合使用者頭部的後部;一對側綁帶部,其配置為連接在後支撐部與頭戴式顯示單元之間,每個側綁帶部配置為在使用中位於用戶頭部的相應側面上;頂綁帶部,其配置為連接在後支撐部和頭戴式顯示單元之間,頂綁帶部配置為在使用中覆蓋用戶的頭部的上部,頂綁帶部包括用戶接觸部和外層;其中頂綁帶部的用戶接觸部和頂綁帶部的外層通過一個或多個鉤環連接可拆卸地連接。
在示例中:後支撐部包括配置為在使用中覆蓋用戶頭部的頂骨的頂骨綁帶部和配置為在使用中覆蓋用戶頭部的枕骨或位於用戶頭部的枕骨下方的枕骨綁帶部;頂骨綁帶部、枕骨綁帶部和側綁帶部通過鉤環連接部的分離與用戶接觸部一起可從頂綁帶部的外層分離;頂綁帶部的用戶接觸部、頂骨綁帶部、枕骨綁帶部和側綁帶部形成定位和穩定結構的可清洗部,可清洗部與頂綁帶部的外層可分離以進行清洗;頂綁帶部的外層配置為連接到頭戴式顯示器單元;枕骨綁帶部可移除地連接到頂綁帶部的用戶接觸部;頭戴式顯示器系統包括用於為頭戴式顯示器系統供電的電池組,電池組配置為在使用中位於用戶頭部的後方,頂綁帶部在使用中連接到電池組;頂綁帶部包括形成頂綁帶部的外層的外套筒,外套筒連接到電池組;頭戴式顯示器系統包括連接在電池組和頭戴式顯示器單元之間的電力電纜,電力電纜位於外套筒內;外套筒包括多個鉤部;用戶接觸部包括由連續環材料形成的表面,鉤部能夠附接到表面上;用戶接觸部包括多個與鉤部相對應並且鉤部能夠附接至其上的連續環部;外套筒包括多個環部,並且用戶接觸部包括多個鉤部,多個鉤部對應於環部並且配置為附接到環部;頂綁帶部包括基本上不可延伸層;和/或基本上不可延伸層是半剛性的。
20.包括泡沫部件的介面結構
本技術的另一方面涉及頭戴式顯示器系統,包括:頭戴式顯示單元;以及 定位和穩定結構,其被構造和佈置為在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者面部上方的操作位置中;頭戴式顯示單元包括介面結構,介面結構被構造和安排成與用戶面部處於相對關係,其中,介面結構包括支撐部和設置於支撐部的面部接合部,其中支撐部包括第一泡沫部並且面部接合部包括第二泡沫部,其中第一泡沫部具有比第二泡沫部更大的剛度。
本技術的另一方面涉及一種用於頭戴式顯示單元的介面結構,頭戴式顯示單元被構造和佈置成與用戶面部處於相對關係,介面結構包括支撐部和設置到支撐部的面部接合部,其中支撐部包括第一泡沫部並且面部接合部包括第二泡沫部,並且其中第一泡沫部具有比第二泡沫部更大的剛度。
在進一步的示例中:(a)第一泡沫部和第二泡沫部可以由相同的材料製成,但密度不同;(b)第一泡沫部可以具有第一密度,並且第二泡沫部可以具有低於第一密度的第二密度;(c)泡沫部可以由粘彈性泡沫或聚氨酯泡沫製成;(d)面部接合部可以包括以下之一:原料泡沫、織物泡沫複合材料、或植絨泡沫;(e)支撐部可以具有在第一方向上延伸的第一支撐部,以及在第二方向上從第一支撐部延伸的第二支撐部;和/或(f)第一支撐部可沿大致徑向的方向延伸穿過用戶面部,而第二支撐部可沿大致向後的方向朝向用戶面部延伸。
本技術的另一方面涉及頭戴式顯示器系統,包括:頭戴式顯示單元;以及定位和穩定結構,其被構造和佈置為在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者面部上方的操作位置中; 頭戴式顯示單元包括介面結構,介面結構被構造和安排成與用戶面部處於相對關係,其中,介面結構包括支撐部和設置於支撐部的面部接合部,其中,支撐部和面部接合部一體地形成為單個部件,支撐部和面部接合部由泡沫材料製成。
本技術的另一方面涉及一種用於頭戴式顯示單元的介面結構,頭戴式顯示單元被構造和佈置成與用戶的面部處於相對關係,介面結構包括支撐部和設置到支撐部的面部接合部,其中支撐部和面部接合部一體地形成為單個部件,支撐部和面部接合部由泡沫材料製成。
在進一步的示例中:(a)面部接合部可以是彎曲的;(b)介面結構可以包括在支撐部和面部接合部之間的後彎過渡,以產生大致鉤狀的截面;(c)支撐部和面部接合部的整體形式可以是熱成型的;和/或(d)泡沫材料可包括以下之一:原料泡沫、織物泡沫複合材料或植絨泡沫。
21.包括至少一個環部的介面結構
本技術的另一方面涉及頭戴式顯示器系統,包括:頭戴式顯示單元;以及定位和穩定結構,其被構造和佈置為在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者面部上方的操作位置中;頭戴式顯示單元包括介面結構,介面結構被構造和安排成與用戶面部處於相對關係,其中,介面結構包括柔性且彈性的面部接合部,面部接合部具有彎曲的截面,其中面部接合部包括具有封閉截面的至少一個環部。
本技術的另一方面涉及一種用於頭戴式顯示單元的介面結構,頭戴式顯示單元被構造和佈置成與用戶面部處於相對關係,介面結構包括柔性且彈性的面部接合部,面部接合部具有彎曲的截面,其中面部接合部包括至少一個具有封閉的截面的環部。
在進一步的示例中:(a)面部接合部包括第一閉環部和第二閉環部;(b)第一閉環部和第二閉環部在使用中設置在用戶鼻子的相應側上;(c)第一閉環部和第二閉環部在使用中靠近用戶的頰部設置;(d)面部接合部圍繞自身彎曲並與其重疊以提供閉環部;(e)面部接合部包括基部和包括環法蘭的環部,其中環法蘭與基部重疊以提供環部;(f)環部從前位置延伸到後位置;(g)環部的截面在前位置和後位置之間逐漸變細;(h)環部包括在前位置和環法蘭之間的弓形部;(i)環部包括在前位置和環法蘭之間的弓形部;(j)弧形的截面在前位置與環法蘭之間逐漸變細;(k)環法蘭與基部的面向前的表面重疊;(l)環法蘭緊固到基部上;(m)基部和環部是作為分開的零件提供的,並且相對於彼此固定以提供閉環部;和/或(n)基部和環部一體地形成為單個部件。
22.包括遮光鼻部的介面結構
本技術的另一方面涉及頭戴式顯示器系統,包括:頭戴式顯示單元;以及定位和穩定結構,其被構造和佈置為在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者面部上方的操作位置中;頭戴式顯示單元包括被構造和安排成與用戶面部處於相對關係的介面結構,其中介面結構包括支撐部和設置到支撐部的面部接合部,其中,介面結構包括跨越在面部接合部的頰部之間的遮光鼻部, 其中遮光鼻部包括在用戶鼻部的鼻突點上沿徑向且在上方向上延伸的鼻突點部,其中遮光鼻部進一步包括從鼻突點部沿向上方向延伸的第一鼻樑部和第二鼻樑部,第一鼻樑部和第二鼻樑部之間具有狹槽,狹槽從遮光鼻部的後邊緣朝向前鼻部延伸,並且其中第一鼻樑部和第二鼻樑部配置為在使用中擱置在用戶的鼻樑的相應側上。
本技術的另一方面涉及一種用於頭戴式顯示單元的介面結構,頭戴式顯示單元被構造和佈置成與用戶的面部處於相對關係,其中介面結構包括支撐部和設置到支撐部的面部接合部,其中,介面結構包括跨越在面部接合部的頰部之間的遮光鼻部,其中遮光鼻部包括在用戶鼻部的鼻突點上沿徑向且在上方向上延伸的鼻突點部,其中遮光鼻部進一步包括從鼻突點部沿向上方向延伸的第一鼻樑部和第二鼻樑部,第一鼻樑部和第二鼻樑部之間具有狹槽,狹槽從遮光鼻部的後邊緣朝向前鼻部延伸,並且其中第一鼻樑部和第二鼻樑部配置為在使用中擱置在用戶的鼻樑的相應側上。
23.介面結構相對於頭戴式顯示單元可釋放地附接
本技術的另一方面涉及頭戴式顯示器系統,包括:頭戴式顯示單元;以及定位和穩定結構,其被構造和佈置為在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者面部上方的操作位置中;其中頭戴式顯示單元包括:介面結構,其被構造和佈置成與用戶面部處於相對關係,介面結構包括:面部接合部,其配置為在使用中接合用戶面部;以及 底盤,其連接到面部接合部,底盤可釋放地附接到頭戴式顯示單元的底盤安裝部;其中底盤包括多個底盤捕捉部,並且底盤安裝部包括多個安裝捕捉部,其中底盤捕捉部配置為用於接合安裝捕捉部以便將底盤附接到底盤安裝部上。
在示例中:(a)底盤捕捉部包括捕捉突起;(b)捕捉突起包括面向後的捕捉表面;(c)面向後的捕捉表面在徑向向外的前方上是成角度的;(d)捕捉突起包括面向前的引導表面;(e)面向前的引導表面在徑向向內的前方方向上與面向後的捕捉表面成角度;(f)底盤捕捉部包括從捕捉突起沿向前方延伸的法蘭;(g)法蘭在徑向向內的方向上延伸;(h)安裝捕捉部包括面向前的捕捉表面;(i)面向前的捕捉表面在徑向向內的前方方向上是成角度的;(j)安裝捕捉部包括面向後的引導面;(k)安裝捕捉部包括在面向後的引導表面和面向前的捕捉表面之間的過渡表面;(l)過渡表面在徑向向內的後方上與面向前的捕捉表面成角度;(m)過渡面與面向前的捕捉表面之間的角度為銳角;(n)當底盤沿前方完全插入底盤安裝部時,在面向後的捕獲表面和面向前的捕獲表面之間沿前後方向設置有間隙;(o)底盤包括主體部,並且底盤安裝部包括配置為用於接收主體部的底盤接收部;(p)主體部包括U通道截面;和/或(q)底盤接收部包括L通道截面。
24.通過曲折路徑的介面結構的通風
本技術的另一方面涉及頭戴式顯示器系統,包括:頭戴式顯示單元;以及定位和穩定結構,其被構造和佈置為在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者面部上方的操作位置中; 其中頭戴式顯示單元包括:顯示單元殼體;介面結構,其被構造和佈置為與用戶的面部處於相對關係,介面結構包括面部接合部,面部接合部配置為在使用中接合用戶的面部;在介面結構的內部與頭戴式顯示單元的外部之間的至少一個曲折氣流路徑,其中至少一個曲折氣流路徑在介面結構的外部與顯示單元殼體的內部之間通過。
在示例中:(a)介面結構包括連接到面部接合部的底盤,並且其中頭戴式顯示單元包括至少一個氣流埠,至少一個曲折氣流路徑穿過至少一個氣流埠,其中至少一個氣流埠設置在底盤和面部接合部之間的連接的前方;(b)至少一個氣流埠包括提供在底盤中的至少一個底盤埠;(c)底盤可釋放地附接到頭戴式顯示器單元的底盤安裝部,其中至少一個氣流埠包括提供在底盤安裝件中的至少一個底盤安裝埠;(d)至少一個氣流埠被提供在徑向面向的壁中;(e)介面結構包括柔性且彈性部,柔性且彈性部包括面部接合部,並且其中柔性且彈性部包括一個或多個介面埠,至少一個曲折氣流路徑穿過介面埠;(f)介面結構的一個或多個介面埠設置在柔性且彈性部的至少一個面向前的部分中;(g)介面結構的一個或多個介面埠設置在柔性且彈性部的上部和柔性且彈性部的下部中的至少一者中;(h)介面結構的一個或多個介面埠設置在柔性且彈性部的在使用中靠近使用者蝶骨區域的至少一個側面部中;和/或(i)顯示單元殼體在柔性且彈性部的一個或多個介面埠上方在後部方向上延伸。
還公開了一種頭戴式顯示系統,其包括上述任何形式的定位和穩定結構和/或介面結構,以及連接到其上的顯示單元。
另一方面是一種用於頭戴式顯示器的定位和穩定結構,頭戴式顯示器包括後(或後部)支撐結構(或部),後(或後部)支撐結構(或部)在使用中佈置成接觸使用者頭部的後區域。
在一些形式中,後支撐部被佈置在用戶上耳基點後方。
在一些形式中,後支撐部被偏置成與使用者的枕骨區域相接觸。
在一些形式中,定位和穩定結構進一步包括佈置在使用者頭部的相對側上並沿著使用者頭部的顳部區域延伸的相對連接件,以將後支撐部互連到頭戴式顯示單元。在一些形式中,定位和穩定結構包括將後支撐部連接到頭戴式顯示單元的前支撐部。
本技術還可以涉及提供在支撐、緩衝、穩定、定位和/或密封與用戶面部成相對關係的頭戴式顯示器中使用的介面結構。
另一方面涉及用於支撐、緩衝、穩定、定位和/或密封與用戶面部成相對關係的頭戴式顯示器的裝置。
另一方面涉及用於支撐、緩衝、穩定、定位和/或密封與用戶面部成相對關係的頭戴式顯示器的方法。
本技術的另一種形式包括用於人的頭戴式顯示系統,頭戴式顯示系統包括:頭戴式顯示單元,其包括顯示器;用於頭戴式顯示系統的操作的控制系統;以及定位和穩定結構,其配置為用於將頭戴式顯示單元固持在使用者眼睛前方,使得顯示器在使用中由用戶可觀看。頭戴式顯示系統可以是頭盔式的,可以配置為用於虛擬實境顯示,可以配置為用於增強現實顯示,可以配置為用於混合現實顯示。
本技術的另一種形式包括用於人的頭戴式顯示系統,頭戴式顯示系統包括:頭戴式顯示單元,其包括顯示器;用於頭戴式顯示系統的操作的控制系統;以及定位和穩定結構,其包括前支撐部和後支撐部,其中:後部配置為用於在使用中接合人的頭部的後部區域;前支撐部包括:左側部,其配置為將後支撐部和頭戴式顯示器系統互連;以及右側部,其配置為用於將後部與頭戴式顯示器系統互連。
在一些示例中:a)頭戴式顯示裝置進一步包括光遮罩件;b)光遮罩件被構造和安排成在使用中基本上阻擋對人的眼睛區域的環境光的接收;c)光遮罩件配置為用於虛擬實境顯示;d)頭戴式顯示器系統包括介面結構,介面結構被構造和安排成在使用中接觸人面部的眼睛區域;e)介面結構由泡沫、矽酮和/或凝膠構成;f)介面結構由吸光材料構成;和/或g)介面結構配置為用作光遮罩件。
在一些示例中:a)頭戴式顯示裝置進一步包括音響系統;b)左耳換能器;和/或c)右耳換能器。
在一些示例中:a)頭戴式顯示單元包括雙目顯示單元;和/或b)定位和穩定結構配置為在使用中將雙目顯示單元保持在操作位置。
在一些示例中:a)控制系統包括視覺顯示控制器和至少一個電池;b)至少一個電池包括第一電池和第二電池;c)第一電池是配置為向RT時鐘供電的較低功率系統電池;d)第二電池為主電池;e)電池支撐件,其配置為保持電池;f)電池支撐件使用系鏈連接到定位和穩定結構;g)取向感測器,其配置為在使用中感測人頭部的取向;和/或h)控制支援系統。
在一些示例中:a)定位和穩定結構包括配置為接觸覆蓋人的頭部的額骨的區域的額骨支撐部;和/或(b)定位和穩定結構包括長度調節機構,用於調節定位和穩定結構的一部分的長度。
本技術的另一種形式包括用於人的頭戴式顯示裝置,頭戴式顯示裝置包括:顯示單元;光遮罩件;控制系統,其包括視覺顯示控制器、至少一個電池、電池支撐件、取向感測器和控制支援系統;聲音系統;以及定位和穩定結構,其包括前部、額骨部、左側部、右側部、後部和長度調節機構,其中:前部包括眼襯墊,眼襯墊構造和佈置成在使用中接觸使用者的眼部區域;後部配置為用於在使用中接合人的頭部的鄰近於枕骨與斜方肌之間的接合處的區域;左側部配置為用於將前部與後部互連;右側部配置為使前部和後部互連;額骨部配置為用於將前部與後部互連;以及長度調節機構,其可調節到第一位置和第二位置;其中,顯示單元包括雙目顯示單元;光遮罩件被構造和安排成在使用中基本上阻擋對人的眼睛區域的環境光的接收;取向感測器配置為在音響系統的使用中感測人的頭部的取向,取向感測器包括左耳換能器和右耳換能器;並且定位和穩定結構配置為在使用中將雙目顯示單元保持在操作位置。頭戴式顯示裝置可以包括基本上如在此公開的任何示例中所描述的定位和穩定結構和/或介面結構。
本技術的另一種形式包括頭戴式顯示器介面,頭戴式顯示器介面包括:電子顯示螢幕,其配置為向使用者輸出多個圖像;顯示殼體,其配置為至少部分地容納電子顯示螢幕;以及定位和穩定結構,其被聯接到顯示器殼體上並且將顯示器殼體和電子顯示螢幕支撐在操作位置中,定位和穩定結構配置為用於對使用者頭部提供力 以便抵消由電子顯示螢幕和顯示器殼體的組合重量所產生的力矩,以及當處於操作位置時,保持電子顯示螢幕在使用者眼睛前方的位置;其中定位和穩定結構基本上如本文公開的任何示例中。
本技術的另一種形式包括用於支撐頭戴式顯示介面的電子顯示螢幕的定位和穩定結構,定位和穩定結構配置為向使用者的頭部提供力,以便抵消由電子顯示螢幕的重量產生的力矩,並且在使用時保持電子顯示螢幕在使用者眼睛前方的位置,定位穩定結構包括:後綁帶,其配置為接觸使用者頭部在用戶頭部的冠狀平面後面的區域,後綁帶配置為將頭戴式顯示介面錨定到使用者頭部。本技術的另一種形式包括用於支撐電子顯示單元的定位和穩定結構,定位和穩定結構配置為對使用者的頭部提供力,以便抵消由電子顯示單元的重量所產生的力矩,並且在使用時保持電子顯示單元在使用者眼睛前方的位置,定位和穩定結構包括:頭帶,其配置為聯接到電子顯示單元的殼體並且接合用戶頭部以支撐殼體。
本技術的另一方面包括一種顯示介面,包括:顯示螢幕,其配置為輸出使用者可觀察的電腦生成圖像;至少部分地支撐顯示螢幕的顯示殼體;介面結構,其聯接到顯示螢幕和/或顯示器殼體,介面結構配置為被定位和/或被佈置為符合用戶面部的至少一部分;定位和穩定結構,其配置為維持顯示螢幕和/或顯示殼體相對於使用者眼睛的位置,定位和穩定結構配置為對使用者的頭部提供力以便抵消由顯示螢幕和/或顯示殼體的重量產生的力矩;以及控制系統,其配置為說明控制使用者可觀察到的電腦生成圖像,控制系統包括至少一個感測器。
本技術的另一方面包括一種虛擬實境顯示介面,包括:顯示螢幕,其配置為輸出使用者可觀察的電腦生成圖像;至少部分地支撐顯示螢幕的顯示殼體;聯接到顯示器殼體的介面結構,介面結構配置為被定位和/或佈置為符合用戶面部的至少一部分,介面結構包括光遮罩件,光遮罩件配置為至少部分地阻擋環境光到達用戶眼睛;定位和穩定結構,其聯接到顯示器殼體上並且配置為用於對使用者的頭部提供力以便抵消由顯示螢幕和/或顯示器殼體的重量產生的力矩,定位和穩定結構包括,一對顳部連接件,一對顳部連接件中的每個顳部連接件直接聯接到顯示器殼體,每個顳部連接件配置為當接觸使用者頭部時覆蓋相應的顳骨,以及後支撐件,其聯接到顳部連接件中的每一個,後支撐件配置為接觸使用者頭部的後部;以及控制系統,其配置為說明控制使用者可觀察到的電腦生成圖像,控制系統包括配置為測量使用者的運動的至少一個感測器。
在一些形式中,光遮罩件配置為密封抵靠使用者的面部且防止環境光到達用戶的眼睛。
在一些形式中,顯示螢幕完全封閉在顯示器殼體內。
在一些形式中,光遮罩件由不透明材料構造。
在一些形式中,介面結構由彈性材料構成。
在一些形式中,定位和穩定結構包括旋轉控制器,旋轉控制器配置為允許顯示器殼體和/或顯示器介面相對於後支撐件樞轉。
例如,顳臂可以與顯示器殼體和/或顯示器介面一起旋轉。在其它示例中,旋轉控制器可以將顯示器殼體聯接到每個顳部連接件,使得顯示器殼體和/或顯示器介面相對於顳部連接件樞轉。
在一些形式中,顳部連接件可以包括可調節的長度。
本技術的另一個方面包括一種增強現實顯示介面,增強現實顯示介面包括:顯示螢幕,其配置為輸出使用者可觀察的電腦生成圖像,顯示螢幕包括由透明和/或半透明材料構造的至少一個光學透鏡,至少一個光學透鏡配置為允許使用者在觀察電腦生成圖像的同時觀察他們的物理環境;至少部分地支撐顯示螢幕的顯示殼體;介面結構,其聯接到顯示器殼體和/或顯示器介面上,介面結構配置為被定位和/或安排成符合用戶面部的至少一部分;定位和穩定結構,其聯接到顯示器殼體上並且配置為用於對使用者的頭部提供力以便抵消由顯示螢幕和/或顯示器殼體的重量產生的力矩,定位和穩定結構包括,一對顳部連接件,該對顳部連接件中的每個顳部連接件直接聯接到顯示器殼體,每個顳部連接件配置為當接觸使用者的頭部時覆蓋相應的顳骨;以及控制系統,其配置為說明控制使用者可觀察到的電腦生成圖像,控制系統包括配置為測量使用者的運動的至少一個感測器。
在一些形式中,定位和穩定結構進一步包括配置為覆蓋使用者枕骨的後支撐件,每個顳部連接件聯接至後支撐件。
在一些形式中,增強現實顯示介面進一步包括聯接到顯示介面和/或定位和穩定結構的電源。
例如,電源可以是可再充電電池。
在一些形式中,顯示螢幕配置為選擇性地輸出使用者可觀察到的電腦生成圖像。
例如,可以在透明和/或半透明材料上顯示電腦生成的圖像。使用者能夠觀察他們的物理環境,而不管電腦生成的圖像是否顯示在透明和/或半透明材料上。
本技術的另一方面包括虛擬實境顯示介面,虛擬實境顯示介面包括上述頭戴式顯示系統的各方面的示例。
在上述頭戴式顯示系統的各方面的示例中,顯示單元包括顯示器,顯示器配置為選擇性地輸出在操作位置中對使用者可見的電腦生成的圖像。
在上述頭戴式顯示系統的方面的示例中,顯示單元包括殼體。
在一些形式中,殼體支撐顯示器。
在上述頭戴式顯示系統的方面的示例中,顯示單元包括介面結構,介面結構聯接到殼體並且被佈置為在操作位置中與用戶的面部處於相對關係。
在一些形式中,介面結構至少部分地形成觀察開口,觀察開口配置為在操作位置中至少部分地接收使用者的面部。
在一些形式中,介面結構至少部分地由不透明材料構造,不透明材料構造成至少部分地阻擋環境光到達操作位置中的觀察開口。
在上述頭戴式顯示器系統的方面的示例中,顯示單元包括至少一個透鏡,至少一個透鏡聯接到殼體並且佈置在觀察開口內並且與顯示器對準,使得處於操作位置中。
在一些形式中,用戶可以通過至少一個透鏡觀看顯示器。
在上述頭戴式顯示系統的方面的示例中,控制系統具有與處理器通信的至少一個感測器。
在一些形式中,至少一個感測器配置為用於測量參數並且將測量值傳送至處理器。
在一些形式中,處理器配置為基於測量值改變由顯示器輸出的電腦生成圖像。
本技術的另一方面包括增強現實顯示介面,增強現實顯示介面包括上述頭戴式顯示系統的各方面的示例。
在上述頭戴式顯示系統的各方面的示例中,顯示單元包括顯示器,顯示器由透明或半透明材料構成並且配置為選擇性地提供使用者可觀看的電腦生成圖像。
在上述頭戴式顯示系統的方面的示例中,顯示單元包括殼體。
在一些形式中,殼體支撐顯示器。
在上述頭戴式顯示系統的方面的示例中,顯示單元包括介面結構,介面結構聯接到殼體並且被佈置為在操作位置中與用戶的面部處於相對關係。
在上述頭戴式顯示系統的方面的示例中,在操作位置,定位和穩定結構配置為支撐顯示單元。
在上述頭戴式顯示系統的方面的示例中,顯示器配置為在操作位置中與用戶的眼睛對準,使得使用者可以通過顯示器至少部分地觀看物理環境,而不管由顯示器輸出的電腦生成圖像。
在上述頭戴式顯示系統的方面的示例中,頭戴式顯示系統進一步包括控制系統,控制系統具有與處理器通信的至少一個感測器。
在一些形式中,至少一個感測器配置為用於測量參數並且將測量值傳送至處理器。
在一些形式中,處理器配置為基於測量值改變由顯示器輸出的電腦生成圖像。
在一些形式中,至少一個透鏡包括配置為在操作位置與用戶的左眼對準的第一透鏡和配置為在操作位置與用戶的右眼對準的第二透鏡。
在一些形式中,第一透鏡和第二透鏡是菲涅耳透鏡。
在一些形式中,顯示器包括被分割成第一區段和第二區段的雙目顯示器,第一區段與第一透鏡對準並且第二區段與第二透鏡對準。
在一些形式中,控制器具有可由用戶的手指選擇性地接合的至少一個按鈕,控制器與處理器通信並且配置為當至少一個按鈕被接合時向處理器發送信號,處理器配置為基於信號改變由顯示器輸出的電腦生成圖像。
在一些形式中,至少一個透鏡包括配置為在操作位置與用戶的左眼對準的第一透鏡和配置為在操作位置與用戶的右眼對準的第二透鏡。
本技術的一種形式的另一個方面是一種定位和穩定結構,定位和穩定結構被構造成具有與預期穿戴者的形狀互補的形狀。
本技術的一種形式的另一方面是一種介面結構,介面結構構造成具有與預期穿戴者的形狀互補的形狀。
本技術的一種形式的一個方面是製造裝置的方法。
本技術的某些形式的一個方面是易於使用的定位和穩定結構,例如由具有有限靈巧性,視力的人使用,或者由在使用頭戴式顯示器時具有有限經驗的人使用。
本技術的某些形式的一個方面是易於例如由具有有限靈巧性、有限視力的人或由在使用頭戴式顯示器時具有有限經驗的人使用的介面結構。
可實施所描述的方法、系統、裝置和裝置以改進頭戴式顯示器(例如電子顯示器或電腦)的功能性。此外,所描述的方法、系統、設備和裝置可以在虛擬實境、增強現實和/或混合現實的技術領域中提供改進。
當然,這些方面的一部分可以形成本技術的子方面。子方面和/或方面中的各個方面可以各種方式進行組合,並且還構成本技術的其它方面或子方面。考慮到以下詳細描述、摘要、附圖和請求項中包含的資訊,本技術的其它特徵將變得顯而易見。
1000:頭戴式顯示系統
1010:後表面
1100:介面結構
1200:頭戴式顯示單元
1202:孔眼
1203:電子體積
1205:顯示單元殼體
1205p:點
1206:開口
1207:電力電纜保持特徵、側部
1210:臂
1212:孔眼
1213:樞轉點
1214:孔眼
1215:臂安裝部
1216:孔
1217:剛性部
1218:織物部
1219:引導件
1220:顯示螢幕、摩擦環
1221:螺栓
1222:螺母
1230:上面、轂部
1231:細長部
1232:下面、第一接合特徵
1233:第二接合特徵
1234:側向左面、升高部
1235:孔
1236:側向右面、彈簧
1237:偏移部分
1238:前面、軸線
1240:透鏡
1242:保護層
1250:顳部連接件
1254:孔眼
1256:調節部
1258:接收部
1260:樞軸連接
1270:控制器
1272:揚聲器
1274:電源
1276:控制系統
1278:低功率系統電池
1282:即時時鐘
1284:取向感測器
1286:處理系統
1288:電池支撐部
1290:控制系統支撐件
1300:定位和穩定結構
1310:頂骨綁帶部
1312:帶扣
1317:基本上不可延伸層
1318:用戶接觸層
1320:枕骨綁帶部
1320a:第一部分
1320b:第二部分
1321:中間枕骨綁帶部
1322:側枕骨部
1323:枕骨綁帶連接點
1323a:第一對枕骨綁帶連接點
1323b:第二對枕骨綁帶連接點
1325:切口
1326:枕骨連接凸片
1327:基本上不可延伸層
1328:用戶接觸層
1329:刻度盤調節器
1330:側綁帶部
1331:頂骨彈性綁帶部
1332:上側綁帶部
1333:枕骨彈性綁帶部
1334:下側綁帶部
1335:可延伸連接部
1336:連接件綁帶部
1337:連接點
1338:連接件綁帶部
1339:夾子、磁性夾子
1340:頂綁帶部
1341:外層
1342:用戶接觸部
1342a:用戶接觸套筒
1343:基本上不可延伸層
1343a:剛性開口
1344:面向用戶層、用戶接觸層
1345:前部
1346:後部
1347:前端
1348:外套筒
1349:鉤環連接
1349a:鉤部
1349b:未間斷環部
1350:後支撐部
1351:枕骨連接凸片孔
1360:前額支撐件、額骨支撐部
1362:額骨連接件
1364:側連接件
1365:頂綁帶臂
1370:頭髮綁帶部
1371、1372:端部
1380:調節剛性件
1381:中間剛性部
1382:橫向剛性部
1383:調節剛性件連接點
1384:鉤材料
1385:下切口
1500:電池組
1500a:電池組
1500b:電池組
1501:上位置
1502:電池單元、下位置
1503:第一緊固件部
1503a:緊固件開口
1504:第二緊固件部
1505:電池組殼體
1506:電力電纜開口
1507:電力電纜隔板
1508:電池單元隔板
1509:分隔壁
1510:電力電纜
1511:墊
1512:配重
1513:服務回路
1514:固定端
1515:下電池組綁帶部
1516:樞轉連接
1520:電力電纜綁帶部
1525:電池組基部
1526:電纜引導安裝件
1527:齒
1528:基部凹槽
1530:電纜引導件
1531:細長部
1532:電纜引導件安裝部
1533:齒
1534:面料套筒
1535:引入特徵
1536:輥
1537:支座
1538:位置
1539:圓形端部
1540:電纜止動件
1541:內螺紋
1542:調節螺釘
3000:使用者介面
3008:後支撐件
3100:介面結構
3102:支撐法蘭
3106:面接合法蘭
3108:面接合表面
3200:顯示殼體、介面結構
3202:剛性支撐部
3204:面部接合部
3206:支撐法蘭
3208:面接合法蘭
3210:面接合表面、重疊部
3212:重疊部、泡沫襯墊
3214:凹陷、面接合表面
3216:彈簧
3218:手風琴狀區段
3300:介面結構
3302:剛性支撐部
3304:面部接合部、顳臂
3312:光遮罩
3400:介面結構
3402:剛性支撐部
3404:面部接合部
3406:支撐法蘭
3408:面接合法蘭
3410:重疊部
3412:織物層
3414:面接合表面
3416:固位元裝置
3500:介面結構
3502:剛性支撐部
3504:面部接合部
3506:支撐法蘭
3508:襯墊支撐法蘭
3510:泡沫襯墊
3512:襯墊蓋
3514:面部接合表面
3516:緊固裝置、重疊部
3600:介面結構
3602:前額部
3604:頰部
3606:側部
3608:凸片
3610:第一區域
3612:第二區域
3614:第三區域
3616:第四區域
3628:外周邊前額部
3630:後前額部
3632:上前額部
3634:前前額部
3636:上側部
3700:介面結構
3702:支撐法蘭
3704:面部接合法蘭
3706:面部
3708、3710:虛線
3712:第一區域
3714:第一介面區域
3716:第二區域
3718:第二介面區域
3800:介面結構
3802:底盤
3804:主底盤部
3806:側底盤部
3808:開口
3810:面部接合部
3812:孔眼
3820:顯示單元
3822:顯示單元殼體
3824:安裝板
3840:頰部
3842:基部
3844:前部
3846:後部
3848:表面
3850:環部
3852:前環部
3854:弓形部
3856:環法蘭
3880:鼻部
3882:鼻突點部
3884:鼻翼部
3886:鼻樑部
3890:外槽
6500:介面結構
6502:支撐部
6504:面部接合部
6506:織物外層
6510:第一支撐部
6512:第二支撐部
6600:介面結構
6602:支撐部
6604:曲面接合部
6606:織物外層
7008:主電池
8000:底盤
8001:主體
8002:前額部
8004:頰部
8006:側部
8008:鼻部
8009:槽
8010:底盤捕捉部
8014:捕捉突起
8016:捕捉表面
8018:角
8020:引導表面
8022:捕捉法蘭
8030:間隙
8040:主體通道
8042:外腹板
8050:側連接件部
8052:接收器槽
8054:支架構件
8056:外部法蘭
8058:定位特徵
8070:前額連接件部
8072:凸片
8074:凸片定位特徵
8080:前額定位器
8082:定位器主體構件
8084:凸片接收部
8086:接收槽
8088:下槽構件
8090:孔眼槽
8100:安裝板
8200:底盤安裝部
8202:通道、上遮光法蘭
8204:下遮光法蘭
8210:安裝捕捉部、進氣口
8212:前額空氣埠
8216:捕捉表面
8220:引導表面、介面空氣埠、接口氣口
8222:過渡表面、捕捉邊緣
8300:側間隙
8302:前額間隙
8304:前額區域
MA:長軸
MN:短軸
VA:豎軸
O:角
圖1A示出了包括佩戴頭戴式顯示系統1000的使用者100的系統,採用面部安裝的虛擬實境(VR)耳機的形式,向使用者100顯示各種圖像。使用者在佩戴頭戴式顯示系統1000的同時站立。
圖1B示出了包括佩戴頭戴式顯示系統1000的使用者100的系統,採用浮動虛擬實境(VR)耳機的形式,向使用者顯示各種圖像。使用者在佩戴顯示介面100的同時就坐。
圖1C示出了包括佩戴頭戴式顯示系統1000的使用者100的系統,採用浮動增強現實(AR)耳機的形式,向使用者顯示各種圖像。使用者在佩戴頭戴式顯示系統1000的同時站立。
圖2A示出了包括鼻腔室、鼻骨、鼻外軟骨、鼻翼大軟骨、鼻孔、上唇、下唇、喉、硬齶、軟齶、口咽、舌、會厭、聲帶、食道和氣管的人類上氣道的視圖。
圖2B是具有標識的若干個表面解剖學特徵的面部的前視圖,包括上唇、上唇紅、下唇紅、下唇、嘴寬、內眥、鼻翼、鼻唇溝和口角。還標示了上、下、徑向向內和徑向向外的方向。
圖2C是具有標識的若干個表面解剖學特徵的頭部的側視圖,包括眉間、鼻樑點、鼻突點、鼻中隔下點、上唇、下唇、頦上點、鼻脊、鼻翼頂點、耳上基點和耳下基點。還標示了上下以及前後方向。
圖2D是頭部的另一側視圖。標示了法蘭克福水平面和鼻唇角的大致位置。還標示了冠狀面。
圖2E示出了具有標識的若干個特徵的鼻部的底部視圖,包括鼻唇溝、下唇、上唇紅、鼻孔、鼻中隔下點、鼻小柱、鼻突點、鼻孔長軸和中央矢狀平面。
圖2F示出了鼻部表層特徵的側視圖。
圖2G示出了鼻部的皮下結構,包括外側軟骨、中隔軟骨、鼻翼大軟骨、鼻翼小軟骨、籽狀軟骨、鼻骨、表皮、脂肪組織、上頜骨額突和纖維脂肪組織。
圖2H示出了鼻部從中央矢狀平面起大約有幾毫米的內側解剖圖,除其它事項以外還示出了中隔軟骨和鼻翼大軟骨的內側腳。
圖2I示出了頭骨的前視圖,包括額骨、鼻骨和顴骨。也標示了鼻甲骨,以及上頜骨和下頜骨。
圖2J示出了具有頭部表面輪廓以及若干種肌肉的頭骨側視圖。示出了如下骨部:額骨、蝶骨、鼻骨、顴骨、上頜骨、下頜骨、頂骨、顳骨和枕骨。還標示了頦隆凸。示出了如下肌肉:二腹肌、嚼肌、胸鎖乳突肌和斜方肌。
圖2K示出了鼻部的前外側視圖。顯示了以下骨骼:額骨、眶上孔、鼻、鼻中隔軟骨、外側軟骨、眼眶和眶下孔。
圖2L示出了面部的另一個前視圖,其中包括顱頂肌、蝶骨、鼻脊、外頰區和內頰區、顴弓和鼻脊等識別的表面解剖結構的幾個特徵。
圖2M示出了面部的另一個側視圖,其中包括顱頂肌、蝶骨、鼻脊、外頰區和內頰區、顴弓和鼻脊等識別的表面解剖結構的幾個特徵。
圖3A示出了在一點處通過結構的截面的示意圖。指示了在點處的向外法線。在點處的曲率具有正號,並且當與圖3B所示的曲率幅度相比時具有相對大的幅度。
圖3B示出了在一點處通過結構的截面的示意圖。指示了在點處的向外法線。在點處的曲率具有正號,並且當與圖3A所示的曲率幅度相比時具有相對小的幅度。
圖3C示出了在一點處通過結構的截面的示意圖。指示了在點處的向外法線。在點處的曲率具有零值。
圖3D示出了在一點處通過結構的截面的示意圖。指示了在點處的向外法線。在點處的曲率具有負號,並且當與圖3E所示的曲率幅度相比時具有相對小的幅度。
圖3E示出了在一點處通過結構的截面的示意圖。指示了在點處的向外法線。在點處的曲率具有負號,並且當與圖3D所示的曲率幅度相比時具有相對大的幅度。
圖3F示出了在表面上具有一維孔的結構的表面。圖示的平面曲線形成了一維孔的邊界。
圖3G示出了穿過圖3F的結構的截面。所示的表面在圖3F的結構中限定二維孔。
圖3H示出了圖3F的結構的透視圖,包括二維孔和一維孔。還示出了在圖3F的結構中界定二維孔的表面。
圖3I-3J示出了密封形成結構。指示了襯墊的外表面。示出了表面的邊緣。指示了點A和B之間的表面上的路徑。指示了A和B之間的直線距離。指示了兩個鞍狀區域和一個圓頂區域。
圖3K示出了左手規則。
圖3L示出了右手規則。
圖3M示出了左耳,包括左耳螺旋。
圖3N示出了右耳,包括右耳螺旋。
圖3O示出了右手螺旋。
圖4A示出了根據本技術的一種形式的頭戴式顯示器介面的前透視圖。
圖4B示出了圖4A的頭戴式顯示器的後透視圖。
圖4C示出了與圖4A的頭戴式顯示器一起使用的定位和穩定結構的透視圖。
圖4D示出了用戶面部的前視圖,示出了使用中的介面結構的位置。
圖5A示出了根據本技術的一種形式的頭戴式顯示器介面的前透視圖。
圖5B示出了圖5A的頭戴式顯示器介面的側視圖。
圖6示出了本技術的一種形式的控制系統的示意圖。
圖7A是根據本技術的另一示例的頭戴式顯示器系統在使用中的示意性側視圖。
圖7B是圖7A所示頭戴式顯示系統在使用中的示意性後視圖。
圖7C示出了圖28A所示頭戴式顯示系統的定位和穩定結構的部件。
圖8是根據本技術的另一示例的頭戴式顯示器系統在使用中的示意性側視圖。
圖9示出了根據本技術的另一示例的頭戴式顯示系統的一部分使用中的示意性側視圖。
圖10A、10B和10C分別是介面結構的另一示例的側視圖、後視圖和前視圖。
圖11A-11C是示出根據本技術的另一示例的介面結構的進一步實施方案的側截面視圖。
圖12A-12C是示出根據本技術的另一示例的介面結構的進一步實施方案的側截面視圖。
圖13A和13B是示出根據本技術的另一示例的介面結構的進一步實施方案的側截面視圖。
圖14A-14E是示出根據本技術的另一示例的介面結構的進一步實施方案的側截面視圖。
圖15A-15E示出了根據本技術的另一個示例的介面結構的進一步實施方案。
圖15F-15K示出了根據本技術的另一個示例的介面結構的進一步實施方案。
圖16A和16B示出了根據本技術的另一個示例的介面結構的進一步實施方案。
圖17A-17C示出了根據本技術的另一個示例的介面結構的進一步實施方案。
圖17D和17E示出了根據本技術的另一個示例的介面結構的另一個實施方案。
圖18A示出了根據本技術的另一個示例的介面結構。
圖18B-18C示出了根據本技術的另一示例的介面結構以及定位和穩定結構。
圖18D示出了根據本技術的另一示例的介面結構以及定位和穩定結構。
圖19A示出了根據本技術的另一示例的頭戴式顯示系統。
圖19B示出了根據本技術的另一示例的頭戴式顯示系統。
圖20A-20B示出了根據本技術的另一示例的頭戴式顯示系統。
圖21A-21E示出了根據本技術的另一示例的頭戴式顯示系統。
圖22A-22C示出了根據本技術的示例的電池組。
圖23A-23D示出了根據本技術的另一示例的頭戴式顯示系統。
圖24A-24D示出了根據本技術的示例的定位和穩定結構的部件。
圖25A-25C示出了根據本技術的另一示例的頭戴式顯示系統。
圖26A-26B示出了根據本技術的另一示例的電源線綁帶部。
圖27示出了根據本技術的示例的頭戴式顯示單元。
圖28A-28E示出了根據本技術的示例的具有電源線的頭戴式顯示系統。
圖29A-29D示出了根據本技術的示例的臂。
圖30A-30B示出了根據本技術的另一示例的臂。
圖31A-31B示出了根據本技術的另一示例的頭戴式顯示系統。
圖32A-32H示出了根據本技術的示例的頭戴式顯示系統。
圖33示出了根據本技術的另一示例的頭戴式顯示系統。
圖34A-34I示出了根據本技術的另一示例的頭戴式顯示單元。
圖34J示出了根據本技術的另一示例的頭戴式顯示單元。
圖34K-34M示出了根據本技術的示例的臂和頭戴式顯示單元的引導件之間的連接。
圖35A-35B示出了根據本技術的示例的頂綁帶部和顯示單元殼體之間的連接。
圖36A-36D示出了根據本技術的另一示例的頭戴式顯示系統。
圖37A-37B示出了根據本技術的進一步示例的顯示單元殼體。
圖38A示出了根據本技術的另一示例的臂和臂安裝部。
圖38B-38N示出了根據本技術的示例的臂和顯示單元殼體之間的連接。
圖39A-39C單獨示出了圖36A-36D所示頭戴式顯示系統的定位和穩定結構。
圖40A-40B示出了根據本技術另一示例的定位和穩定結構。
圖41A-41B示出了根據本技術另一示例的定位和穩定結構。
圖42A-42D示出了圖41A-41B所示的定位和穩定結構的部件。
圖43A-43C示出了圖41A-41B所示的定位和穩定結構的套筒。
圖43D是根據本技術的另一示例的基本上不可延伸構件的截面圖。
圖44A-44D示出了根據本技術的另一個示例的介面結構。
圖45A和45B示出了根據本技術的另一個示例的介面結構。
圖46示出了根據本技術示例的電池組的分解圖。
圖47A和47B示出圖67A和67B所示的電池組的內部視圖。
圖48A和48B示出圖67A和67B所示的電池組的電纜引導件。
圖49A和49B示出圖46所示的電池組的安裝部。
圖50示出圖46所示的電池組的電纜止擋件。
圖51A-51D示出圖46所示的電池組的殼體。
圖52A和52B示出了根據本技術另一示例的用於電池組的殼體。
圖53A-53G示出了根據本技術的進一步示例的電池組的內部視圖。
圖54示出了根據本技術的另一示例的側臂關節的截面圖。
圖55A-55C示出了根據本技術的另一示例的頭戴式顯示單元的部分的視圖。
圖56A-56B示出了根據本技術的另一示例的枕骨綁帶部和頂綁帶部之間的連接。
圖56C示出了根據本技術的又另一個示例的枕骨綁帶部和頂綁帶部之間的連接。
圖57示出了根據本技術的另一示例的帶扣。
圖58A和58B示出了根據本技術的另一示例的頭戴式顯示單元的部分的視圖。
圖59A-59H示出了根據本技術的另一示例的頭戴式顯示單元的部分的視圖。
圖60A-60H示出了根據本技術另一示例的介面結構的底盤的視圖。
圖61A-61G示出了根據本技術的另一示例的頭戴式顯示單元的部分的視圖。
圖62A-62C示出了根據本技術的進一步示例的頭戴式顯示系統。
圖63示出了根據本技術的進一步示例的頭戴式顯示系統。
圖64A示出了根據本技術的進一步示例的頭戴式顯示系統。
圖64B示出了根據本技術的進一步示例的頭戴式顯示系統。
圖64C單獨示出了圖64B的頭戴式顯示系統的定位和穩定結構。
圖64D示出了根據本技術的進一步示例的定位和穩定結構。
圖64E示出了根據本技術的進一步示例的頭戴式顯示系統。
圖64F單獨示出了圖64E的頭戴式顯示系統的定位和穩定結構。
圖64G示出了根據本技術的進一步示例的定位和穩定結構。
圖65A和65B示出了根據本技術的進一步示例的頭戴式顯示系統。
圖66示出了根據本技術的另一示例的頭戴式顯示系統。
圖67A和67B示出了根據本技術的另一示例的頭戴式顯示系統。
圖68A和68B示出了根據本技術的進一步示例的定位和穩定結構。
圖68C和68D示出了根據本技術的進一步示例的定位和穩定結構。
圖69A和69B示出了在本技術的進一步示例中,頂綁帶部的基本上不可延伸層與電池組殼體之間的連接。
圖70A和70B示出了在本技術的進一步示例中,頂綁帶部的基本上不可延伸層與電池組殼體之間的連接。
圖71A和71B示出了在本技術的進一步示例中,頂綁帶部的基本上不可延伸層與電池組殼體之間的連接。
圖72A和72B示出了在本技術的進一步示例中,頂綁帶部的基本上不可延伸層與電池組殼體之間的連接。
在更進一步詳細描述本技術之前,應當理解的是本技術並不限於本文所描述的特定示例,本文描述的特定示例可改變。還應當理解的是本公開內容中使用的術語僅是為了描述本文所描述的特定示例的目的,並不意圖進行限制。
提供與可共有一個或多個共同特點和/或特徵的各種示例有關的以下描述。應理解的是任何一個示例的一個或更多個特徵可以與另一個示例或其它示例的一個或多個特徵組合。另外,在示例的任一項中,任何單個特徵或特徵的組合可以組成另外的示例。
在下面的具體實施方式中,參考形成具體實施方式的一部分的附圖。在具體實施方式中描述的、在附圖中描繪的以及在請求項中限定的說明性實施方案不旨在是限制性的。在不脫離所提出的主題的精神或範圍的情況下,可以利用其它實施方案並且可以進行其它改變。將容易理解的是,如在此一般描述的以及在附圖中圖示的本公開的這些方面可以被安排、替代、組合、分離並且設計成多種不同的配置,這些配置在本發明中涵蓋。
1.沉浸技術
沉浸技術可以向用戶呈現虛擬環境和使用者的物理環境或真實世界的組合。使用者可以與所得到的沉浸現實或組合現實進行交互。
裝置通過用虛擬刺激增強或替換與用戶的五感之一相關聯的刺激來沉浸用戶。典型地,這是虛擬刺激,儘管可以存在增加或替換與另外四種感覺中的一種相關聯的刺激的附加刺激。
在一些形式中,特定的沉浸技術可以向用戶呈現虛擬環境和使用者環境的組合。所得環境的至少一部分可包括虛擬環境。在一些示例中,整個結果環境可以是虛擬環境(例如,意味著用戶的環境可能被遮擋或以其它方式被遮擋)。在其它形式中,使用者的物理環境的至少一部分仍可在視覺上觀察到。
在一些形式中,用戶可以使用不同類型的投入技術,投入技術可以包括但不限於虛擬實境(VR)、增強現實(AR)或混合現實(MR)。每種類型的投入技術可以向用戶呈現不同的環境和/或與環境交互的不同方式。
在一些形式中,顯示系統可以與每種類型的浸入技術一起使用。顯示系統的顯示螢幕可以向組合環境(即,虛擬環境和使用者環境的組合)提供虛擬環境分量。在某些形式中,顯示螢幕可以是電子螢幕。
在至少一些類型的浸入技術(例如,VR、AR、MR等)中,定位和穩定電子螢幕可用於操作相應的設備。例如,使用者可能期望電子螢幕被定位成足夠靠近他們的眼睛以允許容易地觀看,但是足夠遠離以不引起不適。另外,電子螢幕可能需要間隔得足夠遠,使得用戶可以同時佩戴校正透鏡,如眼鏡。
此外,使用者可能尋求保持電子螢幕相對於其眼睛的取向。換言之,在使用這些設備的同時行走或以其它方式移動的使用者可能不希望設 備在他們的頭部(例如,特別是相對於他們的眼睛)上彈跳或以其它方式移動,因為這可能導致用戶眩暈和/或不適。因此,這些裝置可以緊貼地支撐在用戶的頭部上以限制使用者的眼睛與設備之間的相對移動。
在一種形式中,本技術包括一種用於使用VR設備的方法,方法包括在用戶的頭部上靠近用戶的眼睛中的至少一個並且在使用者的視線內支撐設備。
在本技術的某些示例中,頭戴式顯示單元被支撐在使用者的雙眼前方,以便阻擋、遮擋和/或限制環境光到達用戶的雙眼。
下文在為VR配置的裝置的上下文中揭示的任何特徵應理解為適用於為AR配置的裝置,除非上下文另外明確要求。在為AR配置的設備的上下文中下面公開的同樣的特徵將被理解為適用於為VR配置的設備,除非上下文另外清楚地要求。為免生疑問,在不具有透明顯示器的設備的上下文中公開的特徵,通過該設備使用者可以查看現實世界,應理解為適用於具有這種透明顯示器的設備,除非上下文明確要求。同樣,在具有透明顯示器的設備的上下文中公開的特徵,通過它可以查看現實世界,應理解為適用於顯示器是電子的並且現實世界不能通過透明材料直接觀察的設備。
2.虛擬實境顯示介面
如圖4A和4B所示,根據本技術的一個方面的顯示裝置、顯示系統、顯示介面或頭戴式顯示系統1000包括以下功能方面:介面結構1100、頭戴式顯示單元1200、以及定位和穩定結構1300。在一些形式中,可通過一個或多個物理部件來提供功能方面。在一些形式中,一個或多個物理部件可以提供一個或多個功能方面。頭戴式顯示單元1200可以包括顯示器。在使用中,頭戴式顯示單元1200佈置成位於使用者眼睛附近和前方,以允許用戶觀看顯示器。
在其它方面中,頭戴式顯示系統1000還可包括顯示單元殼體1205、透鏡1240、控制器1270、揚聲器1272、電源1274和/或控制系統1276。在一些示例中,這些可以是頭戴式顯示系統1000的整體部分,而在其它示例中,這些可以是模組化的並且根據使用者的需要結合到頭戴式顯示系統1000中。
2.1頭戴式顯示單元
頭戴式顯示單元1200可以包括用於向用戶提供可觀察輸出的結構。具體地,頭戴式顯示單元1200被佈置為保持(例如,手動地,通過定位和穩定結構等)在使用者面部前方的操作位置中。
在一些示例中,頭戴式顯示單元1200可以包括顯示螢幕1220、顯示單元殼體1205、介面結構1100和/或透鏡1240。這些部件可以永久地組裝在單個頭戴式顯示單元1200中,或者它們可以是可分離的並且由用戶選擇性地連接以形成頭戴式顯示單元1200。另外,顯示螢幕1220、顯示單元殼體1205、介面結構1100和/或透鏡1240可以包括在頭戴式顯示系統1000中,但是可以不是頭戴式顯示單元1200的一部分。
2.1.1顯示螢幕
一些形式的頭戴式顯示單元1200包括顯示器,例如顯示螢幕1220(圖4B中未示出,但設置在顯示單元殼體1205內)。顯示螢幕1220可以包括向用戶提供可觀察輸出的電氣部件。
在本技術的一種形式中,顯示螢幕1220提供使用者可觀察到的光學輸出。光學輸出允許使用者觀察虛擬環境和/或虛擬物件。
顯示螢幕1220可以被定位成鄰近用戶的眼睛,以便允許用戶查看顯示螢幕1220。例如,顯示螢幕1220可以位於用戶眼睛的前方。顯示螢幕1220可輸出電腦生成圖像和/或虛擬環境。
在一些形式中,顯示螢幕1220是電子顯示器。顯示螢幕1220可以是液晶顯示器(LCD)或發光二極體(LED)螢幕。
在某些形式中,顯示螢幕1220可以包括背光,其可以幫助照亮顯示螢幕1220。當在黑暗環境中觀看顯示螢幕1220時,這可能是特別有益的。
在一些形式中,顯示螢幕1220可以在用戶的瞳孔之間延伸更寬的距離。顯示螢幕1220也可以比用戶頰部之間的距離更寬。
在一些形式中,顯示螢幕1220可以顯示使用者可觀察到的至少一個圖像。例如,顯示螢幕1220可以顯示基於預定條件(例如,時間流逝、用戶的移動、來自用戶的輸入等)而改變的圖像。
在某些形式中,顯示螢幕1220的部分可僅對使用者的一隻眼睛可見。換言之,顯示螢幕1220的一部分可以被定位成僅在用戶的一隻眼睛(例如,右眼)附近和前方,並且被阻擋而不從另一隻眼睛(例如,左眼)觀看。
在一個示例中,顯示螢幕1220可以被分成兩個側面(例如,左側和右側),並且可以一次顯示兩個圖像(例如,任一側上的一個圖像)。
顯示螢幕1220的每一側可以顯示相似的圖像。在一些示例中,圖像可以是相同的,而在其它示例中,圖像可以稍微不同。
顯示螢幕1220上的兩個圖像可以形成雙目顯示,其可以向使用者提供更真實的VR體驗。換句話說,用戶的大腦可以將來自顯示螢幕1220的兩個圖像一起處理為單個圖像。提供兩個(例如,不相同的)圖像可以允許使用者在其周邊查看虛擬物件,並且在虛擬環境中擴展其視場。
在某些形式中,可以定位顯示螢幕1220以便用戶的雙眼都能看到。顯示螢幕1220可以一次輸出單個圖像,單個圖像是雙眼可見的。與多圖像顯示螢幕1220相比,這可以簡化處理。
2.1.2顯示器殼體
在如圖4A和4B所示的本技術的一些形式中,顯示單元殼體1205提供用於顯示螢幕1220的支撐結構,以便維持顯示螢幕1220的至少一些部件相對於彼此的位置,並且可以附加地保護顯示螢幕1220和/或頭戴式顯示單元1200的其它部件。顯示單元殼體1205可以由適於向顯示螢幕1220提供衝擊力保護的材料構成。顯示單元殼體1205還可以接觸用戶的面部,並且可以由適於限制對用戶的刺激的生物相容性材料構成。
根據本技術的一些形式的顯示單元殼體1205可以由諸如塑膠的硬的、剛性的或半剛性的材料構成。
在某些形式中,剛性或半剛性材料可以至少部分地覆蓋有柔軟和/或柔性材料(例如,紡織品、矽酮等)。這可以改善生物相容性和/或用戶舒適性,因為用戶接合(例如,用他們的手抓住)的顯示單元殼體1205的至少一部分包括軟和/或柔性材料。
根據本技術的其他形式的顯示單元殼體1205可以由柔軟的、柔性的、有彈性的材料構成,諸如矽橡膠。
在一些形式中,顯示單元殼體1205可以具有基本上矩形或基本上橢圓形的輪廓。顯示單元殼體1205可以具有三維形狀、具有基本上矩形或基本上橢圓形的輪廓。
在某些形式中,顯示單元殼體1205可包括上面1230、下面1232、側向左面1234、側向右面1236和前面1238。在使用中,顯示螢幕1220可以保持在面部內。
在某些形式中,上面1230和下面1232可以具有基本上相同的形狀。
在一種形式中,上面1230和下面1232可以是基本上平坦的,並且沿著平行平面(例如,在使用中基本上平行於水準的法蘭克福)延伸。
在某些形式中,側向左面1234和側向右面1236可以具有基本上相同的形狀。
在一種形式中,側向左面1234和側向右面1236可以在上面1230與下面1232之間是彎曲的和/或圓形的。圓形和/或曲面的側向左面1234或側向右面1236對於用戶在戴上和/或取下頭戴式顯示系統1000時抓住和握持可能更舒適。
在某些形式中,前面1238可以在上面1230與下面1232之間延伸。前面1238可以形成頭戴式顯示系統1000的最前部。
在一種形式中,前面1238可以是基本上平坦的表面,並且可以基本上平行於冠狀平面,同時頭戴式顯示系統1000由使用者佩戴。
在一種形式中,前面1238可以不具有與前面1238基本上相同形狀的對應的相對面(例如,後面)。顯示單元殼體1205的後部可以至少部分地打開(例如,在前方上凹陷),以便接收用戶面部。
在一些形式中,顯示螢幕1220永久地集成到頭戴式顯示系統1000中。顯示螢幕1220可以是僅可用作頭戴式顯示系統1000的一部分的設備。
在一些形式中,顯示單元殼體1205可以包圍顯示螢幕1220,這可以保護顯示螢幕1220和/或限制用戶對顯示螢幕1220的部件的干擾(例如,移動和/或破壞)。
在某些形式中,顯示螢幕1220可基本上密封在顯示單元殼體1205內,以便限制污垢或其它碎屑在顯示螢幕1220表面上的收集,這可不利地影響用戶觀看由顯示螢幕1220輸出的圖像的能力。由於顯示螢幕1220不能從顯示單元殼體1205移除,使用者可能不需要破壞密封並觸及顯示螢幕1220。
在一些形式中,顯示螢幕1220可移除地集成到頭戴式顯示系統1000中。顯示螢幕1220可以是可獨立於頭戴式顯示系統1000作為整體使用的設備。例如,可以在智慧型電話或其它可移植電子設備上提供顯示螢幕1220。
在一些形式中,顯示單元殼體1205可以包括隔室。顯示螢幕1220的一部分可以可移除地容納在隔室內。例如,用戶可以將顯示螢幕1220可移除地定位在隔室中。如果顯示螢幕1220在頭戴式顯示單元1200外部執行附加功能(例如,是可移植電子設備,如蜂窩電話),則這可能是有用的。另外,從顯示單元殼體1205移除顯示螢幕1220可以幫助用戶清潔和/或更換顯示螢幕1220。
顯示單元殼體1205的某些形式包括通向隔室的開口,從而允許用戶更容易地將顯示螢幕1220插入隔室和從隔室移除。顯示螢幕1220可以經由摩擦接合保持在隔室內。
在某些形式中,蓋子可以選擇性地覆蓋隔室,並且當位於隔室內時可以為顯示螢幕1220提供附加的保護和/或安全性。
在某些形式中,隔室可在上面上打開。當顯示介面由使用者佩戴時,顯示螢幕1220可以在基本上豎直的方向上插入隔室中。
2.1.3介面結構
如圖4A和4B所示,本技術的一些形式包括介面結構1100,介面結構1100被定位和/或佈置為符合用戶面部的形狀,並且可以在佩戴和/或使用頭戴式顯示系統1000時向使用者提供增加的舒適性。
在一些形式中,介面結構1100聯接到顯示單元殼體1205的表面。
在一些形式中,介面結構1100可以至少部分地圍繞顯示單元殼體1205延伸,並且可以形成觀察開口。觀察開口可以在使用中至少部分地接 收使用者的面部。具體地,使用者的眼睛可以容納在由介面結構1100形成的觀察開口內。
在一些形式中,根據本技術的介面結構1100可以由生物相容性材料構成。
在一些形式中,根據本技術的介面結構1100可由柔軟、柔性和/或彈性材料構成。
在某些形式中,根據本技術的介面結構1100可以由矽橡膠和/或泡沫構成。
在一些形式中,介面結構1100可以接觸使用者面部的敏感區域,其可以是不舒適的位置。形成介面結構1100的材料可緩衝這些敏感區域,並在佩戴頭戴式顯示系統1000時限制使用者的不適。
在某些形式中,這些敏感區域可包括使用者的前額。具體地,這可以包括用戶頭部的鄰近額骨的區域,如顱頂肌和/或眉間骨。這一區域可能是敏感的,因為在用戶的皮膚和骨頭之間存在來自肌肉和/或脂肪的有限的天然緩衝。類似地,用戶鼻子的隆脊也可包括很少或不包括自然緩衝。
在一些形式中,介面結構1100可以包括單個元件。在一些實施例中,介面結構1100可以設計用於大規模製造。例如,介面結構1100可以設計成舒適地配合各種不同的面部形狀和尺寸。
在一些形式中,介面結構1100可以包括覆蓋使用者面部的不同區域的不同元件。介面結構1100的不同部分可以由不同的材料構成,並且在不同區域為使用者提供不同的質地和/或緩衝。
2.1.3.1光遮罩件
一些形式的頭戴式顯示系統1000可以包括光遮罩件,光遮罩件可以由不透明材料構成並且可以阻擋環境光到達用戶的眼睛。光遮罩件可以 是介面結構1100的一部分或者可以是單獨的元件。在一些示例中,除了提供用於頭戴式顯示單元1200與用戶面部之間的接觸的舒適接觸部之外,介面結構1100還可以通過將用戶的眼睛與環境光遮罩來形成光遮罩件。在一些示例中,光遮罩件可由一起工作以阻擋環境光的多個部件形成。
在某些形式中,光遮罩件可以阻擋環境光到達眼睛區域,眼睛區域可以形成在顱頂肌,使用者的蝶骨的區域上,跨越蝶骨與左或右顴弓之間的外頰區域,在顴弓上方,從顴弓朝向翼頂跨越內頰區域,以及在使用者鼻凹點下的鼻脊上,以將用戶面部的一部分封閉在其間。
在一種形式中,光遮罩件可以不接觸圍繞其整個周邊的用戶面部。例如,光遮罩件可以與用戶的鼻脊間隔開。這個間隔的寬度可以是基本上小的,以便基本上限制環境光的進入。然而,用戶的鼻脊可能敏感且容易受到刺激。因此,避免與用戶的鼻脊直接接觸可以在佩戴頭戴式顯示系統1000時提高使用者舒適度。
在某些形式中,光遮罩件可以是顯示單元殼體1205的一部分,並且可以一體地或可移除地聯接到顯示單元殼體1205。在一種形式中,如果顯示單元殼體1205可與輸出AR或MR和VR的顯示螢幕1220一起使用,則光遮罩件可從顯示單元殼體1205移除,且僅在使用VR時聯接到顯示單元殼體1205。
2.1.3.1.1密封形成結構
如圖4D所示,在本技術的一種形式中,介面結構1100用作密封形成結構,並提供目標密封形成區域。目標密封形成區域是密封形成結構上可能發生密封的區域。實際發生密封的區域-實際的密封表面-可以在給定的療程內從天到天以及從用戶到用戶變化,這取決於一系列因素,包括顯示 單元殼體1205放置在面部上的位置,定位和穩定結構1300中的張力以及患者面部的形狀。
在一種形式中,目標密封形成區域位於介面結構1100的外表面上。
在一些形式中,光遮罩件可形成密封形成結構並密封抵靠使用者的面部。
在某些形式中,光遮罩件或介面結構1100的整個周邊可密封抵靠用戶的皮膚,且可阻擋環境光到達眼部區域。眼部區域可以形成在顱頂肌,使用者的蝶骨的區域上,跨越蝶骨與左或右顴弓之間的外頰區域,在顴弓上方,從顴弓朝向翼頂跨越內頰區域,以及在使用者鼻凹點下的鼻脊上,以將用戶面部的一部分封閉在其間。
當用作密封形成結構時,光遮罩件或介面結構1100可以接觸使用者面部的敏感區域,如使用者的鼻脊。這種接觸可以完全防止環境光的進入。圍繞顯示單元殼體1205的整個周邊的密封可以提高頭戴式顯示系統1000的性能。另外,可選擇生物相容性材料,使得在佩戴頭戴式顯示系統1000時,與使用者鼻脊的直接接觸不會顯著降低用戶的舒適度。
在本技術的某些形式中,提供了一種系統,系統包括多於一個的介面結構1100,每個介面結構1100配置為對應於不同的尺寸和/或形狀範圍。例如,系統可以包括一種形式的介面結構1100,介面結構1100適合於大尺寸的頭部,但不適合於小尺寸的頭部,而另一種形式的介面結構1100適用於小尺寸的頭部,而不適用於大尺寸的頭部。不同的介面結構1100可以是可移除和可替換的,使得具有不同尺寸的頭的不同用戶可以使用相同的頭戴式顯示系統1000。
在一些形式中,密封形成結構可以形成在顱頂肌,使用者的蝶骨的區域上,跨越蝶骨與左或右顴弓之間的外頰區域,在顴弓上方,從顴弓 朝向翼頂跨越內頰區域,以及在使用者鼻凹點下的鼻脊上,以將用戶面部的一部分封閉在其間。該限定區域可以是眼部區域。
在某些形式中,這可以密封用戶的眼部周圍。由密封形成結構或介面結構1100形成的密封可形成輕密封,以限制環境光到達用戶眼睛。
2.1.3.2材料生物相容性
根據ISO 10993-1標準,生物相容性材料被認為是對其與使用安全性相關的生物反應進行充分評價的材料。當使用時,評價考慮預期與人類組織接觸的性質和持續時間。在本技術的一些形式中,在定位和穩定結構1300以及介面結構1100中使用的材料可以經歷以下生物相容性測試中的至少一些:細胞毒性-洗脫測試(MeM Extract):ANSI/AAMI/ISO 10993-5;皮膚致敏:ISO 10993-10;刺激性:ISO 10993-10;基因毒性-細菌致突變性測試:ISO 10993-3;植入:ISO 10993-6。
2.1.4光學透鏡
如圖4B所示,可以在用戶眼睛和顯示螢幕1220之間設置至少一個透鏡1240。用戶可以通過透鏡1240觀看由顯示螢幕1220提供的圖像。至少一個透鏡1240可以幫助將顯示螢幕1220與用戶面部隔開以限制眼睛疲勞。至少一個透鏡1240還可以幫助更好地觀察由顯示螢幕1220顯示的圖像。
在一些形式中,透鏡1240是菲涅耳透鏡。
在一些形式中,透鏡1240可以具有基本上截頭圓錐體的形狀。在使用中,可以將透鏡1240的較寬端設置為靠近顯示螢幕1220,並且可以將透鏡1240的較窄端設置為靠近用戶的眼睛。
在一些形式中,透鏡1240可以具有基本上圓柱形的形狀,並且在使用中在靠近顯示螢幕1220處和靠近用戶眼睛處可以具有基本上相同的寬度。
在一些形式中,至少一個透鏡1240還可以放大顯示螢幕1220的圖像,以便說明使用者觀看圖像。
在一些形式中,頭戴式顯示系統1000包括兩個透鏡1240(例如,雙目顯示器),每個透鏡1240用於用戶的一隻眼睛。換句話說,用戶的每只眼睛可以通過位於相應瞳孔前面的單獨的透鏡1240來觀察。每個透鏡1240可以是相同的,儘管在一些示例中,一個透鏡1240可以與另一個透鏡1240不同(例如,具有不同的放大率)。
在某些形式中,顯示螢幕1220可以同時輸出兩個圖像。使用者的每只眼睛只能看到兩個圖像中的一個。可以在顯示螢幕1220上並排顯示圖像。每個透鏡1240允許每只眼睛僅觀察接近相應眼睛的圖像。使用者可以將這兩個圖像一起觀察為單個圖像。
在一些形式中,每個透鏡1240的後周邊可以近似為用戶的眼眶的尺寸。後周邊可以略大於用戶眼眶的尺寸,以確保用戶的整個眼睛能夠看到相應的透鏡1240。例如,每個透鏡1240的外邊緣可以在上方向上(例如,靠近用戶的眉毛)與用戶的額骨對齊,並且可以在下方向上(例如,靠近外頰區域)與使用者的上頜骨對齊。
透鏡1240的定位和/或尺寸調節可以允許用戶在虛擬環境中具有大約360°的周邊視覺,以便貼切地類比物理環境。
在一些形式中,頭戴式顯示系統1000包括單透鏡1240(例如,單目顯示器)。透鏡1240可以定位在兩隻眼睛的前方(例如,使得兩隻眼睛通過透鏡1240觀看來自顯示螢幕1220的圖像),或者可以定位在僅一隻眼睛的前方(例如,當僅一隻眼睛可以觀看來自移位元顯示螢幕1220的圖像時)。
2.1.4.1透鏡安裝
透鏡1240可以聯接到位於顯示螢幕1220附近(例如,在顯示螢幕1220和介面結構1100之間)的間隔物,使得透鏡1240不與顯示螢幕1220直接接觸(例如,為了限制透鏡1240刮擦顯示螢幕1220)。
例如,透鏡1240可以相對於介面結構1100凹入,使得透鏡1240設置在觀察開口內。在使用中,當用戶的面部接收在觀察開口(例如,操作位置)內時,用戶的每個眼睛與相應的透鏡1240對準。
在一些形式中,每個透鏡1240的前周邊可以包圍顯示螢幕1220的大約一半。在兩個透鏡1240之間沿著顯示螢幕1220的中心線可以存在基本上小的間隙。這可以允許透過兩個透鏡1240觀看的用戶能夠觀看基本上整個顯示螢幕1220,並且所有圖像被輸出給使用者。
在某些形式中,顯示螢幕1220的中心(例如,沿著兩個透鏡1240之間的中心線)可以不輸出圖像。例如,在雙目顯示器中(例如,其中顯示螢幕1220的每一側輸出基本上相同的圖像),每個圖像可以在顯示螢幕1220上間隔開。這可以允許將兩個透鏡1240定位成非常接近於顯示螢幕1220,同時允許使用者查看顯示在顯示螢幕1220上的整個圖像。
在一些形式中,保護層1242可以形成在透鏡1240的至少一部分周圍。在使用中,保護層1242可以位於用戶面部和顯示螢幕1220之間。
在一些形式中,每個透鏡1240的一部分可以在後方向上突出穿過保護層1242。例如,在使用中,每個透鏡1240的窄端可以比保護層1242更向後突出。
在一些形式中,保護層1242可以是不透明的,使得來自顯示螢幕1220的光不能通過。另外,用戶可能無法在沒有透過透鏡1240的情況下觀看顯示螢幕1220。
在一些形式中,保護層1242可以是非平面的,並且可以包括與用戶面部的輪廓基本匹配的輪廓。例如,保護層1242的一部分可以在前方向上凹陷以容納用戶的鼻子。
在某些形式中,用戶可以在佩戴頭戴式顯示系統1000時不接觸保護層1242。這可以有助於減少由於與用戶面部的額外接觸(例如,抵靠敏感的鼻脊區域)而引起的刺激。
2.1.4.2校正透鏡
在一些示例中,可以將附加透鏡聯接到透鏡1240,使得用戶透過透鏡1240和附加透鏡以觀看顯示螢幕1220輸出的圖像。
在一些形式中,在使用中,附加透鏡比透鏡1240更靠後。因此,附加透鏡被定位為更靠近用戶的眼睛,並且用戶在通過透鏡1240觀看之前通過附加透鏡觀看。
在一些形式中,附加透鏡可以具有與透鏡1240不同的放大率。
在一些形式中,附加透鏡可以是處方強度透鏡。附加透鏡可以允許用戶不用眼鏡來觀看顯示螢幕1220,這在使用頭戴式顯示系統1000時佩戴起來可能不舒服。附加透鏡可以是可移除的,使得不需要附加透鏡的使用者仍然可以清楚地觀看顯示螢幕1220。
2.2定位和穩定結構
如圖4A和4B所示,本技術的頭戴式顯示系統1000的顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205可以在使用中由定位和穩定結構1300保持就位。
為了將顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205保持在其正確的操作位置,定位和穩定結構1300理想地舒適地抵靠用戶的頭部,以便以最小化面部標誌和/或來自長期使用的疼痛的方式適應由顯示單元的重量引起的負載。還需要允許通用配合而不犧牲舒適性、可用性和製造成本。設計標 準可以包括在具有低靈巧性閾值的低接觸簡單設置解決方案的預定範圍上的可調性。進一步的考慮包括迎合可以使用頭戴式顯示系統1000的動態環境。作為虛擬環境的沉浸體驗的一部分,用戶可以在使用頭戴式顯示系統1000的同時通信,即說話。以此方式,使用者的下頜或下頜骨可相對於顱骨的其他骨骼移動。另外,在頭戴式顯示系統1000的使用期間,整個頭部可以移動。例如,使用者的上身並且在一些情況下下身的運動,並且具體地,頭部相對於上身和下身的運動。
在一種形式中,定位和穩定結構1300提供保持力以克服重力對顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205的影響。
在本技術的一種形式中,提供定位和穩定結構1300,其以與由使用者舒適佩戴一致的方式構造。在一個示例中,定位和穩定結構1300具有較小的側面或截面厚度,以減小儀器的感測或實際體積。在一個示例中,定位和穩定結構1300包括至少一條截面為矩形的綁帶。在一個示例中,定位和穩定結構1300包括至少一條扁平綁帶。
在本技術的一種形式中,提供定位和穩定結構1300,其配置為不會太大和笨重以防止用戶舒適地左右移動他們的頭部。
在本技術的一種形式中,定位和穩定結構1300包括由織物使用者接觸層、泡沫內層和織物外層的層壓物構造而成的綁帶。在一種形式中,泡沫是多孔的,以使得濕氣(例如,汗)能夠通過綁帶。在一種形式中,綁帶的皮膚接觸層由有助於從用戶面部吸走濕氣的材料形成。在一種形式中,織物外層包括環材料,其用於與鉤材料部接合。
在本技術的某些形式中,定位和穩定結構1300包括綁帶,其為可延長的,例如可彈性延長的。例如,綁帶可以配置為在使用中處於張緊狀態,並且引導力將顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205拉向用戶面部的一 部分,特別是靠近用戶眼睛並且與其視場一致。在一個示例中,綁帶可被構造為繫帶。
在本技術的一種形式中,定位和穩定結構1300包括第一繫帶,第一繫帶被構造和佈置為使得在使用中第一繫帶的下邊緣的至少一部分經過用戶頭部的上耳基並且覆蓋頂骨的一部分而不覆蓋枕骨。
在本技術的一種形式中,定位和穩定結構1300包括第二繫帶,第二繫帶被構造和佈置為使得在使用中第二繫帶的上邊緣的至少一部分經過用戶頭部的下耳基下方並且覆蓋用戶頭部的枕骨或位於用戶頭部的枕骨下方。
在本技術的一種形式中,定位和穩定結構1300包括第三繫帶,第三繫帶構造和佈置成相互連接第一繫帶和第二繫帶,以減小第一繫帶和第二繫帶彼此分開的趨勢。
在本技術的某些形式中,定位和穩定結構1300包括綁帶,其為可彎曲的並且例如非剛性的。這一方面的優點在於,綁帶相對於用戶的頭部更舒適。
在本技術的某些形式中,定位和穩定結構1300包括構造為可透氣的綁帶,以允許濕氣通過綁帶傳輸,在本技術的某些形式中,提供了一種系統,系統包括多於一個定位和穩定結構1300,每個定位和穩定結構1300配置為提供保持力以對應於不同的尺寸和/或形狀範圍。例如,系統可以包括一種形式的定位和穩定結構1300,定位和穩定結構1300適合於大尺寸的頭部,但不適合於小尺寸的頭部,而另一種形式的定位和穩定結構1300適用於小尺寸的頭部,而不適用於大尺寸的頭部。
在一些形式中,定位和穩定結構1300可以包括用於接觸用戶皮膚的緩衝材料(例如,泡沫墊)。緩衝材料可以為定位和穩定結構1300提供增加的耐磨性,特別是如果定位和穩定結構1300由剛性或半剛性材料構成。
2.2.1顳部連接件
如圖4C所示,頭戴式顯示系統1000或定位和穩定結構1300的一些形式包括顳部連接件1250,在使用中每個連接件可以覆蓋用戶顳骨中的相應一個。在使用中,顳部連接件1250的一部分與用戶頭部靠近耳上附著點(即,在每個用戶耳朵上方)的區域接觸。在一些示例中,顳部連接件1250是定位和穩定結構1300的綁帶部。在其它示例中,顳部連接件1250是頭戴式顯示單元1200的臂1210。在一些示例中,頭戴式顯示系統1000的顳部連接件1250可以部分地由定位和穩定結構1300的綁帶部(例如,側綁帶部1330)形成,並且部分地由頭戴式顯示單元1200的臂1210形成。
顳部連接件1250可以是定位和穩定結構1300的側部,因為每個顳部連接件1250定位在用戶頭部的左側或右側。
在一些形式中,顳部連接件1250可以在前後方向上延伸,並且可以基本上平行於矢狀平面。
在一些形式中,顳部連接件1250可以聯接到顯示單元殼體1205。例如,顳部連接件1250可以連接到顯示單元殼體1205的側面。例如,每個顳部連接件1250可以聯接到側向左面1234和側向右面1236中的相應一個。
在某些形式中,顳部連接件1250可以樞轉地連接到顯示單元殼體1205,並且可以在每個顳部連接件1250和顯示單元殼體1205之間提供相對旋轉。
在某些形式中,顳部連接件1250可以可移除地連接到顯示單元殼體1205(例如,經由磁體、機械緊固件、鉤環材料等)。
在一些形式中,顳部連接件1250可在使用中佈置成大致沿著或平行於頭部的法蘭克福水平面並在顴骨上方(例如,在用戶的頰骨上方)延伸。
在一些形式中,顳部連接件1250可以被定位成抵靠用戶的頭部,類似於眼鏡的臂,並且被定位成比每個相應耳朵的反螺旋更優良。
在一些形式中,顳部連接件1250可以具有大致細長且平坦的構造。換句話說,每個顳部連接件1250的長跟寬(在紙平面中從上到下的方向)較其厚(進入紙平面的方向)大。
在一些形式中,每個顳部連接件1250可以具有在所有三個軸(X、Y和Z)上具有曲率的三維形狀。雖然每個顳部連接件1250的厚度可以是基本上均勻的,但是其高度在其整個長度上變化。每個顳部連接件1250的形狀和尺寸的目的是緊密地符合使用者的頭部,以便保持不引人注目並且維持低輪廓(例如,沒有看起來過於龐大)。
在一些形式中,顳部連接件1250可以由剛性或半剛性材料構造,其可以包括塑膠、纖維(熱塑性聚酯彈性體)或其它類似材料。剛性或半剛性材料可以是自支撐的和/或能夠保持其形狀而不被穿戴。這可以使用戶更直觀或明顯地理解如何使用定位和穩定結構1300,並且可以與完全鬆軟且不保持形狀的定位和穩定結構1300形成對比。在使用之前將顳部連接件1250保持在使用狀態可以在使用者戴上定位和穩定結構1300的同時防止或限制變形,並且允許用戶快速安裝或佩戴頭戴式顯示系統1000。
在某些形式中,顳部連接件1250可以是剛性件,其可以允許張力通過顳部連接件1250的更有效(例如直接)的平移,因為剛性件在使用中限制了臂1210的伸長或變形的幅度。
在某些形式中,定位和穩定結構1300可以被設計成使得定位和穩定結構1300‘彈出箱體’並且總體上進入其使用構型。此外,定位和穩定結構1300可以被安排成一旦離開箱體就保持其使用中的形狀(例如,因為可以形成剛性件以維持定位和穩定結構1300的一些或部分的形狀)。有利地,定位和穩定結構1300的取向對於用戶是清楚的,因為定位和穩定結構1300的形狀通常是彎曲的,非常像用戶頭部的後部。即,定位和穩定結構1300大致為圓頂形。
在某些形式中,柔性和/或彈性材料可以佈置在顳部連接件1250的剛性或半剛性材料周圍。柔性材料可以更舒適地抵靠用戶的頭部,以便改善耐磨性並且提供與用戶面部的柔軟接觸。在一種形式中,柔性材料是織物套筒,其永久地或可移除地聯接到每個顳部連接件1250。
在一種形式中,織物可以包覆模制到剛性件的至少一側上。在一種形式中,剛性件可以與彈性部件分開形成,然後用戶接觸材料(例如,Breath-O-PreneTM)的保護套可以包裹或滑動到剛性件上。在可選的形式中,用戶接觸材料可以通過粘合劑、超聲波焊接、縫紉、鉤環材料和/或雙頭螺栓連接件提供給剛性件。
在一些形式中,用戶接觸材料可以在剛性件的兩側上,或者可以僅在剛性件的用戶接觸側(例如,用戶接觸側)上,以減少材料的體積和成本。
在一些形式中,顳部連接件1250由柔性材料(例如,織物)構造,其對於用戶的皮膚可以是舒適的,並且可以不需要增加層以增加舒適性。
2.2.2後支撐部
如圖4C所示,定位和穩定結構1300的一些形式可以包括用於幫助將顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205(圖4B所示)支撐在用戶眼睛附近 的後支撐部1350。後支撐部1350可以幫助將顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205錨定到用戶的頭部,以便將顯示螢幕1220適當地取向為接近用戶的眼睛。
在一些形式中,後支撐部1350可經由顳部連接件1250聯接到顯示單元殼體1205。
在某些形式中,顳部連接件1250可以直接聯接到顯示單元殼體1205和後支撐部1350。
在一些形式中,後支撐部1350可以具有三維輪廓曲線以適合使用者頭部的形狀。例如,後支撐部1350的三維形狀可以具有在使用中適於覆蓋用戶頭部的頂骨和枕骨的一部分的大致圓形的三維形狀。
在一些形式中,後支撐部1350可以是定位和穩定結構1300的後部。後支撐部1350可以提供至少部分指向前方向的錨定力。
在某些形式中,後支撐部1350是定位和穩定結構1300的最下部。例如,後支撐部1350可以接觸用戶頭部在枕骨和斜方肌之間的區域。後支撐件3008可以鉤靠在枕骨(例如後頭部)的下邊緣上。後支撐部1350可提供指向上方向和/或前方向的力,以保持與用戶枕骨的接觸。
在某些形式中,後支撐部1350是整個頭戴式顯示系統1000的最下部。例如,後支撐部1350可以定位在用戶頸部的基部(例如,覆蓋枕骨和比用戶眼睛更低的斜方肌),使得後支撐部1350比顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205更低。
在一些形式中,後支撐部1350可包括墊材料,其可接觸用戶的頭部(例如,覆蓋枕骨和斜方肌之間的區域)。墊材料可以為用戶提供額外的舒適性,並且限制由後支撐部1350拉向用戶頭部所引起的痕跡。
2.2.3前額支撐件
定位和穩定結構1300的一些形式可以包括前額支撐件或額骨支撐部1360,前額支撐件或額骨支撐部1360配置為在使用時接觸用戶的頭部高於用戶的眼睛。圖5B所示的定位和穩定結構1300包括前額支撐件1360。在一些示例中,圖4A所示的定位和穩定結構1300可以包括前額支撐件1360。前額支撐件1360可以覆蓋用戶頭部的額骨。在某些形式中,前額支撐件1360還可以比蝶骨和/或顳骨更高。這也可以將前額支撐件1360定位成比用戶的眉毛更高。
在一些形式中,前額支撐件1360可以是定位和穩定結構1300的前部,並且可以比定位和穩定結構1300的任何其它部分更靠前地設置在用戶的頭部上。後支撐部1350可以提供至少部分指向後方向的力。
在一些形式中,前額支撐件1360可以包括緩衝材料(例如,織物、泡沫、矽樹脂等),緩衝材料可以接觸用戶,並且可以幫助限制由定位和穩定結構1300的綁帶引起的標記。前額支撐件1360和介面結構1100可以一起工作,以便為用戶提供舒適。
在一些形式中,前額支撐件1360可以與顯示單元殼體1205分離,並且可以在與顯示單元殼體1205不同的位置(例如,更高的位置)接觸用戶的頭部。
在一些形式中,前額支撐件1360可以被調節以允許定位和穩定結構1300適應使用者面部的形狀和/或構造。
在一些形式中,顳部連接件1250可以聯接到前額支撐件1360(例如,在前額支撐件1360的側面上)。顳部連接件1250可以至少部分地在下方向上延伸以便聯接至後支撐部1350。
在某些形式中,定位和穩定結構1300可以包括多對顳部連接件1250。例如,一對顳部連接件1250可以聯接到前額支撐件1360,並且一對顳部連接件1250可以聯接到顯示單元殼體1205。
在一些形式中,前額支撐件1360可以以大致平行於用戶前額的角度呈現,以為用戶提供改善的舒適性。例如,前額支撐件1360可以將用戶定位在覆蓋額骨的取向上,並且基本上平行於冠狀平面。將前額支撐件1360基本上平行於冠狀平面定位可以減少可能由不均勻呈現導致的褥瘡的可能性。
在一些形式中,前額支撐件1360可以偏離接觸使用者頭部的後部區域(例如,覆蓋枕骨和斜方肌的區域)的後支撐件或後支撐部。換句話說,沿著後綁帶的軸線將不與前額支撐件1360相交,前額支撐件1360可以設置成比沿著後綁帶的軸線更低和更靠前。在前額支撐件1360和後綁帶之間產生的偏移可以產生與顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205的重力相反的力矩。更大的偏移可以產生更大的力矩,因此更有助於保持顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205的適當位置。可以通過將前額支撐件1360移動得更靠近用戶的眼睛(例如,沿著用戶的頭部更靠前和更靠下)和/或增加後綁帶的角度以使其更豎直來增加偏移。
2.2.4可調節綁帶
如圖4C所示,定位和穩定結構1300的部分可以是可調節的,以便在顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205上施加選擇性的張力,以便固定顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205的位置。
在一些形式中,顯示單元殼體1205可以包括至少一個環或孔眼1254,並且至少一個顳部連接件1250可以穿過環,並且自身對折。用戶可以選擇穿過相應孔眼1254的顳部連接件1250的長度以便調節由定位和穩定 結構1300提供的張力。例如,將較大長度的顳部連接件1250穿過孔眼1254可以提供較大的拉力。
在一些形式中,這些顳部連接件1250中的至少一個可以包括調節部1256和接收部1258。調節部1256可以定位成穿過顯示單元殼體1205上的孔眼1254,並且可以聯接到接收部1258上(例如,通過在其自身上對折)。調節部1256可以包括鉤子材料,並且接收部1258可以包括環材料(或反之亦然),使得調節部1256可以可移除地保持在所希望的位置中。在一些示例中,鉤材料和環材料可以是維可牢尼龍搭扣。
在某些形式中,調節調節部1256相對於接收部1258的位置可以向顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205施加後力,並且增加或減少光遮罩件相對於用戶頭部的密封力(例如,當光遮罩件用作密封形成結構時)。
在某些形式中,調節部1256可以由柔性和/或彈性材料構成,其可以符合用戶頭部的形狀和/或可以允許調節部1256穿過孔眼1254。例如,調節部1256可以由彈性織物構成,彈性織物可以提供彈性拉力。顳部連接件1250的剩餘部分可以由上述剛性或半剛性材料構成(儘管可以設想,顳部連接件1250的附加部分也可以由柔性材料構成)。
2.2.4.1頭綁帶
在一些形式中,定位和穩定結構1300可以包括頂綁帶部1340,頂綁帶部1340可以覆蓋使用者頭部的上部區域。
在一些形式中,頂綁帶部1340可以在頭戴式顯示系統1000的前部和頭戴式顯示系統1000的後部區域之間延伸。
在一些形式中,頂綁帶部1340可以由柔性材料構造,並且可以配置為與使用者頭部的形狀相適應。
在某些形式中,頂綁帶部1340可以連接到顯示單元殼體1205。例如,頂綁帶部1340可以聯接到上面1230。頂綁帶部1340還可以在顯示單元殼體1205的後端附近聯接到顯示單元殼體1205。
在某些形式中,頂綁帶部1340可以聯接到前額支撐件1360。例如,頂綁帶部1340可以在上邊緣附近聯接到前額支撐件1360。頂綁帶部1340可以通過前額支撐件1360連接到顯示單元殼體1205。
在一些形式中,頂綁帶部1340可以連接到後支撐部1350。例如,頂綁帶部1340可以靠近後支撐部1350的上邊緣連接。
在一些形式中,頂綁帶部1340可以覆蓋用戶頭部的額骨和頂骨。
在某些形式中,頂綁帶部1340可以在其在頭戴式顯示系統1000的前部和後部之間延伸時沿著矢狀平面延伸。
在某些形式中,頂綁帶部1340可以施加至少部分地定向在上方向上的拉力,拉力可以與重力相反。
在某些形式中,頂綁帶部1340可以施加至少部分地在向後方向上取向的張力,這可以將介面結構1100拉向使用者面部(並且當光遮罩3312充當密封形成結構時提供密封力的一部分)。
在一些形式中,頂綁帶部1340可以是可調節的,以便在顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205上施加選擇性拉力,以便固定顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205的位置。
在某些形式中,顯示單元殼體1205和/或前額支撐件1360(視情況而定)可以包括至少一個環或孔眼1254,並且頂綁帶部1340可以穿過孔眼1254,並且自身對折。用戶可以選擇穿過孔眼1254的頂綁帶部1340的長度,以便調節由定位和穩定結構1300提供的張力。例如,將較大長度的頂綁帶部1340穿線穿過孔眼1254可以提供較大的拉力。
在一些形式中,頂綁帶部1340可以包括調節部1256和接收部1258。調節部1256可以被定位成穿過孔眼1254,並且可以聯接到接收部1258上(例如,通過在其自身上對折)。調節部1256可以包括鉤子材料,並且接收部1258可以包括環材料(或反之亦然),使得調節部1256可以可移除地保持在所希望的位置中。在一些示例中,鉤材料和環材料可以是維可牢尼龍搭扣。
2.2.5旋轉控制
在一些形式中,當用戶佩戴了定位和穩定結構1300時,顯示單元殼體1205和/或顯示螢幕1220可以相對於用戶的面部樞轉。這可以允許使用者在仍然佩戴使用者介面3000的同時查看物理環境。這對於希望為觀看虛擬環境而休息,但不希望離開定位和穩定結構1300的使用者可能是有用的。
在一些形式中,樞軸連接1260可以形成在顯示單元殼體1205的上部與定位和穩定結構1300之間。例如,樞軸連接1260可以形成在顯示單元殼體1205的上面1230上。
在某些形式中,樞軸連接1260可以聯接到前額支撐件1360。顯示單元殼體1205能夠繞前額支撐件1360的下邊緣樞轉。
在一種形式中,顳部連接件1250可以聯接到前額支撐件1360以允許顯示單元殼體1205樞轉。
在一些形式中,樞軸連接1260可以是棘輪連接,並且可以在沒有額外使用者干預的情況下將顯示單元殼體1205保持在升高位置。
2.3控制器
如圖6所示,一些形式的頭戴式顯示系統1000包括控制器1270,控制器1270可由用戶接合,以便向虛擬環境提供用戶輸入和/或控制頭戴式顯示系統1000的操作。控制器1270可以連接到頭戴式顯示單元1200,並且向 使用者提供與從頭戴式顯示單元1200輸出到使用者的虛擬物件交互的能力。
2.3.1手持控制器
在一些形式中,控制器1270可以包括手持設備,並且可以由使用者用單手容易地抓握。
在某些形式中,頭戴式顯示器系統1000可包括兩個手持控制器。手持控制器可以基本上彼此相同,並且每個手持控制器可以由用戶的相應一隻手致動。
在一些形式中,用戶可以與手持控制器交互,以便控制虛擬環境中的虛擬物件和/或與虛擬環境中的虛擬物件交互。
在一些形式中,手持控制器包括可由使用者致動的按鈕。例如,用戶的手指能夠在握持手持控制器的同時按下按鈕。
在一些形式中,手持控制器可以包括方向控制(例如,操縱杆、控制板等)。用戶的拇指能夠在握持手持控制器的同時接合方向控制。
在某些形式中,控制器1270可以無線連接到頭戴式顯示單元1200。例如,控制器1270和頭戴式顯示單元1200可以經由藍牙、Wi-Fi或任何類似裝置連接。
在某些形式中,控制器1270和頭戴式顯示單元1200可以用有線連接來連接。
2.3.2固定控制器
在一些形式中,控制器1270的至少一部分可整體形成在顯示單元殼體1205上。
在一些形式中,控制器1270可包括一體地形成在顯示單元殼體1205上的控制按鈕。例如,控制按鈕可以形成在上面1230和/或下面1232上,以 便在握持使用者的手掌抵靠顯示單元殼體1205的側向左面1234或側向右面1236時可由用戶的手指接合。控制按鈕也可以佈置在顯示單元殼體1205的其它面上。
在一些形式中,使用者可以與控制按鈕交互,以便控制頭戴式顯示系統1000的至少一個操作。例如,控制按鈕可以是開/關按鈕,其可以選擇性地控制顯示螢幕1220是否正在向使用者輸出圖像。
在某些形式中,控制按鈕和頭戴式顯示單元1200可以用有線連接來連接。
在一些形式中,頭戴式顯示系統1000可以包括手持控制器1270和控制按鈕兩者。
2.4揚聲器
參考圖6,在一些形式中,頭戴式顯示系統1000包括音響系統或揚聲器1272,音響系統或揚聲器1272可以連接到頭戴式顯示單元1200並且可定位成接近用戶的耳朵以便向用戶提供聽覺輸出。
在一些形式中,揚聲器1272可定位在用戶的耳朵周圍,並且可阻擋或限制用戶聽到環境雜訊。
在某些形式中,揚聲器1272可以無線連接到頭戴式顯示單元1200。例如,揚聲器1272和頭戴式顯示單元1200可以經由藍牙、Wi-Fi或任何類似裝置連接。
在一些形式中,揚聲器1272包括左耳換能器和右耳換能器。在一些形式中,左耳和右耳換能器可以輸出不同的信號,使得使用者在一隻耳朵(例如,左耳)中聽到的音量和/或雜訊可以不同於用戶在另一隻耳朵(例如,右耳)中聽到的音量和/或雜訊。
在一些形式中,可以使用控制器1270來控制揚聲器1272(例如,揚聲器1272的音量)。
5.2.5電源
參考圖6,頭戴式顯示系統1000的一些形式可以包括電源1274,電源1274可以向頭戴式顯示單元1200和頭戴式顯示系統1000的任何其它電氣部件提供電力。
在某些形式中,電源1274可包括可聯接到外部電源的有線電連接,外部電源可固定到特定位置。
在某些形式中,電源1274可包括可向頭戴式顯示單元1200提供電力的可移植電池。與有線電連接相比,可移植電池可以允許用戶更大的移動性。
在某些形式中,頭戴式顯示系統1000和/或頭戴式顯示系統1000的其它電子部件可以包括內部電池,並且可以在沒有電源1274的情況下使用。
在一些形式中,頭戴式顯示系統1000可包括在遠離頭戴式顯示單元1200的位置中的電源1274。電線可以從遠端位置延伸到顯示單元殼體1205,以便將電源1274電連接到頭戴式顯示單元1200。
在某些形式中,電源1274可聯接到定位和穩定結構1300。例如,電源1274可以永久地或可移除地聯接到定位和穩定結構1300的綁帶。電源1274可聯接到定位和穩定結構1300的後部,使得其可大體上與顯示單元殼體1205和/或頭戴式顯示單元1200相對。電源1274的重量以及頭戴式顯示單元1200和顯示單元殼體1205的重量因此可以遍及頭戴式顯示系統1000展開,而不是集中在頭戴式顯示系統1000的前部。將重量轉移到頭戴式顯示系統1000的後部可以限制在用戶面部產生的力矩,這可以提高舒適度並且允許使用者佩戴頭戴式顯示系統1000更長的時間段。
在某些形式中,電源1274可由遠離用戶頭部的用戶支撐。例如,電源1274可以僅通過電連接件(例如,電線)連接到頭戴式顯示單元1200和/或顯示單元殼體1205。電源1274可以儲存在使用者的褲兜中,儲存在帶夾上,或以類似的方式支撐電源1274的重量。這消除了使用者的頭部需要支撐的重量,並且可以使佩戴頭戴式顯示系統1000對使用者更舒適。
在一些形式中,頭戴式顯示單元1200可包括電源1274。例如,顯示螢幕1220可以是蜂窩電話或其它類似的電子設備,其包括內部電源1274。
2.6控制系統
參考圖6,一些形式的頭戴式顯示系統1000包括說明控制使用者接收的輸出的控制系統1276。具體地,控制系統1276可以控制來自顯示螢幕1220的視覺輸出和/或來自揚聲器1272的聽覺輸出。
在一些形式中,控制系統1276可以包括監測不同參數(例如,在物理環境中)並且將所測量的參數傳送到處理器的感測器。用戶接收到的輸出可能受測量參數的影響。
在一些形式中,控制系統1276集成到頭戴式顯示單元1200中。在其它形式中,控制系統1276容納在控制系統支撐件1290中,控制系統支撐件1290與頭戴式顯示單元1200分離,但連接到(例如,電連接到)頭戴式顯示單元1200。
2.6.1電源
在一些形式中,控制系統1276可以由電源1274供電,電源可以是用於為控制系統1276的部件供電的至少一個電池。例如,控制系統1276的感測器可以由電源1274供電。
在一些形式中,電源1274的至少一個電池可以是低功率系統電池1278和主電池7008。
在某些形式中,低功率系統電池1278可用於為控制系統1276的即時時鐘1282(Real Time,RT)供電。
2.6.1.1集成功率支援部
在一些形式中,電池支撐部1288可以支撐低功率系統電池1278和/或主電池7008。電池支撐部1288可以直接支撐在頭戴式顯示系統1000上。
在一些形式中,電池支撐部1288可以佈置在顯示單元殼體1205內。
在一些形式中,電池支撐部1288可以佈置在定位和穩定結構1300上。例如,電池支撐部1288可以聯接到後支撐部1350。頭戴式顯示系統1000的重量可以在用戶頭部周圍更好地平衡。電池支撐部1288的一種形式是電池組殼體,其將在本文中更詳細地描述。
2.6.1.2遠程電力支撐部
在一些形式中,電池支撐部1288可以支撐低功率系統電池1278和/或主電池7008。電池支撐部1288可以獨立於定位和穩定結構1300和/或顯示單元殼體1205聯接到用戶(例如,其可以經由帶夾聯接)。電池支撐部1288也可以遠離用戶的身體被支撐(例如,如果頭戴式顯示系統1000從電腦或視頻遊戲控制台接收電力)。系鏈可將電池支撐部1288聯接到控制系統1276和/或其它電子裝置。由於低功率系統電池1278和/或主電池7008的重量未被用戶頭部支撐,電池支撐部1288的定位可以提高用戶的舒適度。
2.6.2取向感測器
在一些形式中,控制系統1276包括可以感測用戶身體的取向的取向感測器1284。例如,取向感測器1284可以感測用戶何時作為整體旋轉他們的身體和/或他們的頭部。換言之,取向感測器1284可以測量用戶身體的角位置(或任何類似參數)。通過感測旋轉,取向感測器1284可以與顯示螢幕1220通信以輸出不同的圖像。
在一些示例中,外部取向感測器1284可以定位在使用者佩戴頭戴式顯示系統1000的物理環境中。外部位置感測器可以與上述取向感測器1284類似地跟蹤用戶的移動。使用外部取向感測器1284可以減小需要由使用者支撐的重量。
2.6.2.1相機
在一些形式中,控制系統1276可以包括至少一個相機,相機可以被定位成觀察使用者的物理環境。
在一些形式中,取向感測器1284是相機,相機可以配置為觀察使用者的物理環境以便確定使用者的頭部的取向(例如,在用戶的頭部已經傾斜的方向上)。
在一些形式中,取向感測器1284包括定位在整個頭戴式顯示系統1000中的多個相機,以便提供使用者物理環境的更完整視圖,並且更準確地測量用戶頭部的取向。
在一些形式中,取向感測器1284可為一相機,相機聯接到顯示單元殼體1205的前面1238。相機可以被定位以便提供“第一人稱”視圖。
在某些形式中,顯示螢幕1220可以通過使用相機來顯示使用者的物理環境,使得使用者可以感覺好像他們正在觀看他們的物理環境而沒有來自頭戴式顯示系統1000的說明(即,第一人稱視圖)。這可允許用戶在不移除頭戴式顯示系統1000的情況下在其物理環境周圍移動。
在一種形式中,可以在顯示螢幕1220顯示使用者的物理環境的同時顯示虛擬物件。相機可以允許頭戴式顯示系統1000作為MR設備操作。控制系統1276可以包括用於在VR設備和MR設備之間切換操作的控制器。
2.6.3眼睛感測器
在一些形式中,控制系統1276可以包括能夠跟蹤用戶眼睛的運動的眼睛感測器。例如,眼睛感測器能夠測量用戶眼睛中的至少一個眼睛的位置,並確定用戶眼睛中的至少一個眼睛正在看哪個方向。
在一些形式中,控制系統1276可以包括兩個眼睛感測器。每個感測器可以對應於用戶的一隻眼睛。
在一些形式中,這些眼睛感測器可以被佈置在透鏡1240之中或附近。
在一些形式中,眼睛感測器可以測量用戶耳朵的角位置,以便確定來自顯示螢幕1220的視覺輸出。
2.6.4處理系統
在一些形式中,控制系統1276包括可從控制系統1276的各種感測器接收測量值的處理系統1286。
在一些形式中,處理系統1286可以接收由取向感測器1284和/或眼睛感測器記錄的測量值。基於這些測量值,處理器可以與顯示螢幕1220通信以改變正被輸出的圖像。例如,如果用戶的眼睛和/或用戶的頭部沿上方向樞轉,則顯示螢幕1220可以顯示虛擬環境的更上部分(例如,回應於來自處理系統1286的方向)。
3.增強現實顯示介面
如圖5A和5B所示,根據本技術的一個方面的顯示裝置或頭戴式顯示系統1000包括以下功能方面:顯示螢幕1220、顯示殼體3200、以及定位和穩定結構1300。在一些形式中,可通過一個或多個物理部件來提供功能方面。在一些形式中,一個或多個物理部件可以提供一個或多個功能方面。在使用中,顯示器3100佈置成位於用戶眼睛附近和前面,以允許用戶觀看顯示器3100。
在其它方面中,頭戴式顯示器系統1000還可包含介面結構1100、控制器1270、揚聲器1272、電源1274和/或控制系統1276。在一些示例中,這些可以是頭戴式顯示系統1000的整體部分,而在其它示例中,這些可以是模組化的並且根據使用者的需要結合到頭戴式顯示系統1000中。
3.1顯示單元
頭戴式顯示單元1200可以包括用於向用戶提供可觀察輸出的結構。具體地,頭戴式顯示單元1200被佈置為保持(例如,手動地,通過定位和穩定結構等)在使用者面部前方的操作位置中。
在一些示例中,頭戴式顯示單元1200可以包括顯示螢幕1220、顯示單元殼體1205和/或介面結構1100。這些部件可以整體地形成在單個頭戴式顯示單元1200中,或者它們可以是可分離的並且由用戶選擇性地連接以形成頭戴式顯示單元1200。另外,顯示螢幕1220、顯示單元殼體1205和/或介面結構1100可以包括在頭戴式顯示系統1000中,但可以不是頭戴式顯示單元1200的一部分。
3.1.1顯示螢幕
如圖5A所示,一些形式的頭戴式顯示單元1200包括顯示螢幕1220。顯示螢幕1220可以包括向用戶提供可觀察輸出的電子部件。
在圖5A和圖5B所示的本技術的一種形式中,顯示螢幕1220提供使用者可觀察到的光學輸出。光學輸出允許使用者觀察虛擬環境和/或虛擬物件。
顯示螢幕1220可以位於用戶眼睛附近,以便允許用戶觀看顯示螢幕1220。例如,顯示螢幕1220可以位於用戶眼睛的前方。顯示螢幕1220可以顯示可以由使用者觀看的電腦生成圖像,以便增強使用者的物理環境(例如,電腦生成圖像可以看起來好像它們存在於使用者的物理環境中)。
在一些形式中,顯示螢幕1220是電子顯示器。顯示螢幕1220可以是液晶顯示器(LCD)或發光二極體(LED)屏。
在一些形式中,電腦生成的圖像可以投影到顯示螢幕1220上。
在一些形式中,顯示螢幕1220可以延伸得更寬於用戶瞳孔之間的距離。顯示螢幕1220也可以比用戶頰部之間的距離更寬。
在一些形式中,顯示螢幕1220可以顯示使用者可觀察到的至少一個圖像。例如,顯示螢幕1220可以顯示基於預定條件(例如,時間流逝、用戶的移動、來自用戶的輸入等)而改變的圖像。
在某些形式中,顯示螢幕1220的部分可僅對使用者的一隻眼睛可見。換言之,顯示螢幕1220的一部分可以被定位成僅在用戶的一隻眼睛(例如,右眼)附近和前方,並且被阻擋而不從另一隻眼睛(例如,左眼)觀看。
在一個示例中,顯示螢幕1220可以被分成兩個側面(例如,左側和右側),並且可以一次顯示兩個圖像(例如,任一側上的一個圖像)。
顯示螢幕1220的每一側可以顯示相似的圖像。在一些示例中,圖像可以是相同的,而在其它示例中,圖像可以稍微不同。
一起地,顯示螢幕1220上的兩個圖像可以形成雙目顯示,其可以向使用者提供更真實的AR或MR體驗。換句話說,用戶的大腦可以將來自顯示螢幕1220的兩個圖像一起處理為單個圖像。提供兩個(例如,不相同的)圖像可以允許使用者在其周邊查看虛擬物件,並且在虛擬環境中擴展其視場。
在某些形式中,可以定位顯示螢幕1220以便用戶的雙眼都能看到。顯示螢幕1220可以一次輸出單個圖像,單個圖像是雙眼可見的。與多圖像顯示螢幕1220相比,這可以簡化處理。
在一些形式中,頭戴式顯示系統1000包括單透鏡1240(例如,單目顯示器)。透鏡1240可以定位在兩隻眼睛的前方(例如,使得兩隻眼睛通過透鏡1240觀看來自顯示螢幕1220的圖像),或者可以定位在僅一隻眼睛的前方(例如,當僅一隻眼睛可以觀看來自移位元顯示螢幕1220的圖像時)。這在AR或MR中可能特別有用,AR或MR中中用戶可能希望有限的虛擬刺激,並且可能希望在沒有覆蓋的虛擬物件的情況下觀察物理環境。
在某些形式中,特別是當在AR或MR環境中使用顯示螢幕1220時,可以在用戶繼續佩戴顯示螢幕1220並與物理環境交互時關閉顯示螢幕1220。這可以允許用戶選擇性地選擇何時接收虛擬刺激,以及何時僅觀察物理環境。
在某些形式中,顯示螢幕1220可以是透明的(或半透明的)。例如,顯示螢幕1220可以是玻璃的,因此用戶可以通過顯示螢幕1220看到。這在AR或MR應用中可能是特別有益的,使得使用者可以繼續看到物理環境。
3.1.1.1光學透鏡
如圖5A所示,顯示螢幕1220可以設置在透鏡1240內。用戶可以通過透鏡1240觀看由顯示螢幕1220提供的圖像。透鏡1240可以與顯示螢幕1220一起是透明的和/或半透明的,使得用戶可以在通過透鏡1240觀看時觀察他們的物理環境。在一些示例中,用戶能夠觀察(例如,視覺觀察)他們的物理環境,而不管由顯示螢幕1220輸出的電腦生成圖像的存在或不存在。
在一些形式中,頭戴式顯示系統1000包括兩個透鏡1240,每個透鏡1240用於用戶的一隻眼睛。換句話說,用戶的每只眼睛可以通過位於相應瞳孔前面的單獨的透鏡1240來觀察。每個透鏡1240可以是相同的,儘管在一些示例中,一個透鏡1240可以與另一個透鏡1240不同(例如,具有不 同的放大率)。例如,透鏡1240可以是處方透鏡1240,並且用戶的每個眼睛可以具有不同的處方。
在某些形式中,顯示螢幕1220可以同時輸出兩個圖像。使用者的每只眼睛只能看到兩個圖像中的一個。可以在顯示螢幕1220上並排顯示圖像。每個透鏡1240允許每只眼睛僅觀察接近相應眼睛的圖像。使用者可以將這兩個圖像一起觀察為單個圖像。
在某些形式中,每個透鏡1240可以包括輸出不同圖像的單獨的顯示螢幕1220。例如,可以向使用者的眼睛顯示不同的電腦生成圖像。
在一種形式中,用戶可控制顯示螢幕1220中的兩者、一者或不同時輸出。如果使用者希望切換哪個眼睛正在觀察電腦生成的圖像,則這可能對用戶有益。
在一些形式中,頭戴式顯示系統1000包括單透鏡1240(例如,單目顯示器)。透鏡1240可以定位在兩隻眼睛的前方(例如,使得兩隻眼睛通過透鏡1240觀看來自顯示螢幕1220的圖像),或者可以定位在僅一隻眼睛的前方(例如,當僅一隻眼睛可以觀看來自移位元顯示螢幕1220的圖像時)。
3.1.2顯示器殼體
在如圖5A和5B所示的本技術的一些形式中,顯示單元殼體1205提供用於顯示螢幕1220的支撐結構,以便維持顯示螢幕1220的至少一些部件相對於彼此的位置,並且可以附加地保護顯示螢幕1220和/或頭戴式顯示單元1200的其它部件。顯示單元殼體1205可以由適於向顯示螢幕1220提供衝擊力保護的材料構成。顯示單元殼體1205還可以接觸用戶的面部,並且可以由適於限制對用戶的刺激的生物相容性材料構成。
根據本技術的一些形式的顯示單元殼體1205可以由諸如塑膠的硬的、剛性的或半剛性的材料構成。
在某些形式中,剛性或半剛性材料可以至少部分地覆蓋有柔軟和/或柔性材料(例如,紡織品、矽酮等)。這可以改善生物相容性和/或用戶舒適性,因為用戶接合(例如,用他們的手抓住)的顯示單元殼體1205的至少一部分包括軟和/或柔性材料。
根據本技術的其他形式的顯示單元殼體1205可以由柔軟的、柔性的、有彈性的材料構成,諸如矽橡膠。
在一些形式中,顯示螢幕1220可以至少部分地從顯示單元殼體1205中突出。例如,與VR頭戴式顯示系統1000不同,AR(或MR)頭戴式顯示系統1000中的顯示螢幕1220可以不完全被顯示單元殼體1205包圍。用戶能夠直接查看顯示螢幕1220,並且能夠查看顯示螢幕1220(例如,如果顯示螢幕1220是透明的或半透明的)。
在某些形式中,顯示單元殼體1205可支撐感測器或下文描述的其它電子裝置。顯示單元殼體1205可以向電子設備提供保護,而基本上不妨礙用戶觀看顯示螢幕1220。
3.1.3介面結構
如圖5A和5B所示,本技術的一些形式包括介面結構1100,介面結構1100被定位和/或佈置為符合用戶面部的形狀,並且可以在佩戴和/或使用頭戴式顯示系統1000時向使用者提供增加的舒適性。
在一些形式中,介面結構1100聯接到顯示單元殼體1205的表面。
在一些形式中,根據本技術的介面結構1100可以由生物相容性材料構成。
在一些形式中,根據本技術的介面結構1100可由柔軟、柔性和/或彈性材料構成。
在某些形式中,根據本技術的介面結構1100可以由矽橡膠和/或泡沫構成。
在一些形式中,介面結構1100可以接觸使用者面部的敏感區域,其可以是不舒適的位置。形成介面結構1100的材料可緩衝這些敏感區域,並在佩戴頭戴式顯示系統1000時限制使用者的不適。
在某些形式中,這些敏感區域可包括使用者的前額。具體地,這可以包括用戶頭部的鄰近額骨的區域,如顱頂肌和/或眉間骨。這一區域可能是敏感的,因為在用戶的皮膚和骨頭之間存在來自肌肉和/或脂肪的有限的天然緩衝。類似地,用戶鼻子的隆脊也可包括很少或不包括自然緩衝。
在一些形式中,介面結構1100可以包括單個元件。在一些實施例中,介面結構1100可以設計用於大規模製造。例如,介面結構1100可以設計成舒適地配合各種不同的面部形狀和尺寸。
在一些形式中,介面結構1100可以包括覆蓋使用者面部的不同區域的不同元件。介面結構1100的不同部分可以由不同的材料構成,並且在不同區域為使用者提供不同的質地和/或緩衝。
在一些形式中,介面結構1100可以包括可以接觸用戶鼻子側面的鼻墊(例如,如在眼鏡中使用的)。鼻墊可以向用戶的鼻子施加輕微的壓力以保持頭戴式顯示系統1000的位置,但是可以不施加引起明顯不適的力(例如,鼻墊可以不接收向後的張力)。
3.2定位和穩定結構
如圖5A到5B所示,本技術的頭戴式顯示系統1000的顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205可以在使用中由定位和穩定結構1300保持就位。
為了將顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205保持在其正確的操作位置,定位和穩定結構1300理想地舒適地抵靠用戶的頭部,以便以最小化 面部標誌和/或來自長期使用的疼痛的方式適應由顯示單元的重量引起的負載。還需要允許通用配合而不犧牲舒適性、可用性和製造成本。設計標準可以包括在具有低靈巧性閾值的低接觸簡單設置解決方案的預定範圍上的可調性。進一步的考慮包括迎合可以使用頭戴式顯示系統1000的動態環境。作為虛擬環境的沉浸體驗的一部分,用戶可以在使用頭戴式顯示系統1000的同時通信,即說話。以此方式,使用者的下頜或下頜骨可相對於顱骨的其他骨骼移動。另外,在頭戴式顯示系統1000的使用期間,整個頭部可以移動。例如,使用者的上身並且在一些情況下下身的運動,並且具體地,頭部相對於上身和下身的運動。
在一種形式中,定位和穩定結構1300提供保持力以克服重力對顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205的影響。
在本技術的一種形式中,提供定位和穩定結構1300,其以與由使用者舒適佩戴一致的方式構造。在一個示例中,定位和穩定結構1300具有較小的側面或截面厚度,以減小儀器的感測或實際體積。在一個示例中,定位和穩定結構1300包括至少一條截面為矩形的綁帶。在一個示例中,定位和穩定結構1300包括至少一條扁平綁帶。
在本技術的一種形式中,提供定位和穩定結構1300,其配置為不會太大和笨重以防止用戶舒適地左右移動他們的頭部。
在本技術的一種形式中,定位和穩定結構1300包括由織物使用者接觸層、泡沫內層和織物外層6606的層壓物構造而成的綁帶。在一種形式中,泡沫是多孔的,以使得濕氣(例如,汗)能夠通過綁帶。在一種形式中,綁帶的皮膚接觸層由有助於從用戶面部吸走濕氣的材料形成。在一種形式中,織物外層6606包括環材料,其用於與鉤材料部接合。
在本技術的某些形式中,定位和穩定結構1300包括綁帶,其為可延長的,例如可彈性延長的。例如,綁帶可以配置為在使用中處於張緊狀態,並且引導力將顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205拉向用戶面部的一部分,特別是靠近用戶眼睛並且與其視場一致。在一個示例中,綁帶可被構造為繫帶。
在本技術的一種形式中,定位和穩定結構1300包括第一繫帶,第一繫帶被構造和佈置為使得在使用中第一繫帶的下邊緣的至少一部分經過用戶頭部的上耳基並且覆蓋頂骨的一部分而不覆蓋枕骨。
在本技術的一種形式中,定位和穩定結構1300包括第二繫帶,第二繫帶被構造和佈置為使得在使用中第二繫帶的上邊緣的至少一部分經過用戶頭部的下耳基下方並且覆蓋用戶頭部的枕骨或位於用戶頭部的枕骨下方。
在本技術的一種形式中,定位和穩定結構1300包括第三繫帶,第三繫帶構造和佈置成相互連接第一繫帶和第二繫帶,以減小第一繫帶和第二繫帶彼此分開的趨勢。
在本技術的某些形式中,定位和穩定結構1300包括綁帶,其為可彎曲的並且例如非剛性的。這一方面的優點在於,綁帶相對於用戶的頭部更舒適。
在本技術的某些形式中,定位和穩定結構1300包括構造為可透氣的綁帶,以允許濕氣通過綁帶傳輸, 在本技術的某些形式中,提供了一種系統,系統包括多於一個定位和穩定結構1300,每個定位和穩定結構1300配置為提供保持力以對應於不同的尺寸和/或形狀範圍。例如,系統可以包括一種形式的定位和穩定結構1300,定位和穩定結構1300適合於大尺寸的頭部,但不適合於小尺寸的 頭部,而另一種形式的定位和穩定結構1300適用於小尺寸的頭部,而不適用於大尺寸的頭部。
在一些形式中,定位和穩定結構1300可以包括用於接觸用戶皮膚的緩衝材料(例如,泡沫墊)。緩衝材料可以為定位和穩定結構1300提供增加的耐磨性,特別是如果定位和穩定結構1300由剛性或半剛性材料構成。
3.2.1顳部連接件
如圖5B所示,定位和穩定結構1300的一些形式包括顳部連接件1250,每個連接件使用中可以覆蓋用戶顳骨中的相應一個。在使用中,顳部連接件1250的一部分與用戶頭部靠近耳上附著點(即,在每個用戶耳朵上方)的區域接觸。
顳部連接件1250可以是定位和穩定結構1300的側部,因為每個顳部連接件1250定位在用戶頭部的左側或右側。
在一些形式中,顳部連接件1250可以在前後方向上延伸,並且可以基本上平行於矢狀平面。
在一些形式中,顳部連接件1250可以聯接到顯示單元殼體1205。例如,顳部連接件1250可以連接到顯示單元殼體1205的側面。
在一些形式中,顳部連接件1250可在使用中佈置成大致沿著或平行於頭部的法蘭克福水平面並在顴骨上方(例如,在用戶的頰骨上方)延伸。
在一些形式中,顳部連接件1250可以被定位成抵靠用戶的頭部,類似於眼鏡的臂,並且被定位成比每個相應耳朵的反螺旋更優良。
在一些形式中,顳部連接件1250可以具有大致細長且平坦的構造。換句話說,每個顳部連接件1250的長跟寬(在紙平面中從上到下的方向)較其厚(進入紙平面的方向)大。
在一些形式中,每個顳部連接件1250可以具有在所有三個軸(X、Y和Z)上具有曲率的三維形狀。雖然每個顳部連接件1250的厚度可以是基本上均勻的,但是其高度在其整個長度上變化。每個顳部連接件1250的形狀和尺寸的目的是緊密地符合使用者的頭部,以便保持不引人注目並且維持低輪廓(例如,沒有看起來過於龐大)。
在一些形式中,顳部連接件1250可以由剛性或半剛性材料構造,其可以包括塑膠、熱塑性聚酯彈性體(Hytre)或其它類似材料。剛性或半剛性材料可以是自支撐的和/或能夠保持其形狀而不被穿戴。這可以使用戶更直觀或明顯地理解如何使用定位和穩定結構1300,並且可以與完全鬆軟且不保持形狀的定位和穩定結構1300形成對比。在使用之前將顳部連接件1250保持在使用狀態可以在使用者戴上定位和穩定結構1300的同時防止或限制變形,並且允許用戶快速安裝或佩戴頭戴式顯示系統1000。
在某些形式中,顳部連接件1250可以是剛性件,其可以允許張力通過顳部連接件1250的更有效(例如直接)的平移,因為剛性件在使用中限制了臂1210的伸長或變形的幅度。
在某些形式中,定位和穩定結構1300可以被設計成使得定位和穩定結構1300‘彈出箱體’並且總體上進入其使用構型。此外,定位和穩定結構1300可以被安排成一旦彈出箱體就保持其使用中的形狀(例如,因為可以形成剛性件以維持定位和穩定結構1300的一些或部分的形狀)。有利地,定位和穩定結構1300的取向對於用戶是清楚的,因為定位和穩定結構1300的形狀通常是彎曲的,非常像用戶頭部的後部。即,定位和穩定結構1300大致為圓頂形。
在某些形式中,柔性和/或彈性材料可以佈置在顳部連接件1250的剛性或半剛性材料周圍。柔性材料可以更舒適地抵靠用戶的頭部,以便改 善耐磨性並且提供與用戶面部的柔軟接觸。在一種形式中,柔性材料是織物套筒,其永久地或可移除地聯接到每個顳部連接件1250。
在一種形式中,織物可以包覆模制到剛性件的至少一側上。在一種形式中,剛性件可以與彈性部件分開形成,然後用戶接觸材料(例如,Breath-O-PreneTM)的保護套可以包裹或滑動到剛性件上。在可選的形式中,用戶接觸材料可以通過粘合劑、超聲波焊接、縫紉、鉤環材料和/或雙頭螺栓連接件提供給剛性件。
在一些形式中,用戶接觸材料可以在剛性件的兩側上,或者可以僅在剛性件的用戶接觸側(例如,用戶接觸側)上,以減少材料的體積和成本。
在一些形式中,顳部連接件1250由柔性材料(例如,織物)構造,其對於用戶的皮膚可以是舒適的,並且可以不需要增加層以增加舒適性。
定位和穩定結構1300的一些形式可以僅包括顳部連接件1250。顳部連接件1250可以成形為類似眼鏡的顳或臂,並且可以以類似的方式抵靠使用者的頭部。例如,顳臂3304可以提供指向用戶頭部的側面(例如,朝向相應的顳骨)的力。
3.2.2後支撐部
如圖5B所示,定位和穩定結構1300的一些形式可以包括後支撐件,例如後支撐部1350,用於幫助支撐靠近用戶眼睛的顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205。後支撐部1350可以幫助將顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205錨定到用戶的頭部,以便將顯示螢幕1220適當地定向為接近用戶的眼睛。
在一些形式中,後支撐部1350可經由顳部連接件1250聯接到顯示單元殼體1205。
在某些形式中,顳部連接件1250可以直接聯接到顯示單元殼體1205和後支撐部1350。
在一些形式中,後支撐部1350可以具有三維輪廓曲線以適合使用者頭部的形狀。例如,後支撐部1350的三維形狀可以具有在使用中適於覆蓋用戶頭部的頂骨和枕骨的一部分的大致圓形的三維形狀。
在一些形式中,後支撐部1350可以是定位和穩定結構1300的後部。後支撐部1350可以提供至少部分指向前方向的錨定力。
在某些形式中,後支撐部1350是定位和穩定結構1300的最下部。例如,後支撐部1350可以接觸用戶頭部在枕骨和斜方肌之間的區域。後支撐部1350可鉤靠在枕骨(例如後頭部)的下邊緣上。後支撐部1350可提供指向上方向和/或前方向的力,以保持與用戶枕骨的接觸。
在某些形式中,後支撐部1350是整個頭戴式顯示系統1000的最下部。例如,後支撐部1350可以定位在用戶頸部的基部(例如,覆蓋枕骨和比用戶眼睛更低的斜方肌),使得後支撐部1350比顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205更低。
在一些形式中,後支撐部1350可包括墊材料,其可接觸用戶的頭部(例如,覆蓋枕骨和斜方肌之間的區域)。墊材料可以為用戶提供額外的舒適性,並且限制由後支撐部1350拉向用戶頭部所引起的痕跡。
3.2.3前額支撐件
如圖5A和5B所示,定位和穩定結構1300的一些形式可以包括前額支撐件1360,前額支撐件1360在使用時可以接觸用戶的高於用戶眼睛的頭部。例如,前額支撐件1360可以覆蓋用戶頭部的額骨。在某些形式中,前額支撐件1360還可以比蝶骨和/或顳骨更高。這也可以將前額支撐件1360定位成比用戶的眉毛更高。
在一些形式中,前額支撐件1360可以是定位和穩定結構1300的前部,並且可以比定位和穩定結構1300的任何其它部分更靠前地設置在用戶的頭部上。後支撐部1350可以提供至少部分指向後方向的力。
在一些形式中,前額支撐件1360可以包括緩衝材料(例如,織物、泡沫、矽樹脂等),緩衝材料可以接觸用戶,並且可以幫助限制由定位和穩定結構1300的綁帶引起的標記。前額支撐件1360和介面結構1100可以一起工作,以便為用戶提供舒適。
在一些形式中,前額支撐件1360可以與顯示單元殼體1205分離,並且可以在與顯示單元殼體1205不同的位置(例如,更高的位置)接觸用戶的頭部。
在一些形式中,前額支撐件1360可以被調節以允許定位和穩定結構1300適應使用者面部的形狀和/或構造。
在一些形式中,顳部連接件1250可以聯接到前額支撐件1360(例如,在前額支撐件1360的側面上)。顳部連接件1250可以至少部分地在下方向上延伸以便聯接至後支撐部1350。
在某些形式中,定位和穩定結構1300可以包括多對顳部連接件1250。例如,一對顳部連接件1250可以聯接到前額支撐件1360,並且一對顳部連接件1250可以聯接到顯示單元殼體1205。
在一些形式中,前額支撐件1360可以以大致平行於用戶前額的角度呈現,以為用戶提供改善的舒適性。例如,前額支撐件1360可以將用戶定位在覆蓋額骨的取向上,並且基本上平行於冠狀平面。將前額支撐件1360基本上平行於冠狀平面定位可以減少可能由不均勻呈現導致的褥瘡的可能性。
在一些形式中,前額支撐件1360可以偏離接觸使用者頭部的後部區域(例如,覆蓋枕骨和斜方肌的區域)的後部支撐件。換句話說,沿著後綁帶的軸線將不與前額支撐件1360相交,前額支撐件1360可以設置成比沿著後綁帶的軸線更低和更靠前。在前額支撐件1360和後綁帶之間產生的偏移可以產生與顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205的重力相反的力矩。更大的偏移可以產生更大的力矩,因此更有助於保持顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205的適當位置。可以通過將前額支撐件1360移動得更靠近用戶的眼睛(例如,沿著用戶的頭部更靠前和更靠下)和/或增加後綁帶的角度以使其更豎直來增加偏移。
3.2.4可調節綁帶
定位和穩定結構1300的部分可以是可調節的,以便在顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205上施加選擇性拉力,以便固定顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205的位置。
在一些形式中,顯示單元殼體1205可以包括至少一個環或孔眼1254,並且至少一個顳部連接件1250可以穿過環,並且自身對折。用戶可以選擇穿過相應孔眼1254的定位和穩定結構1300的綁帶的長度以便調節張力。例如,穿過孔眼1254穿線更長的長度可以提供更大的拉力。
在一些形式中,這些顳部連接件1250中的至少一個可以包括調節部1256和接收部1258。調節部1256可以定位成穿過顯示單元殼體1205上的孔眼1254,並且可以聯接到接收部1258上(例如,通過在其自身上對折)。調節部1256可以包括鉤子材料,並且接收部1258可以包括環材料(或反之亦然),使得調節部1256可以可移除地保持在所希望的位置中。在一些示例中,鉤材料和環材料可以是維可牢尼龍搭扣。
在某些形式中,綁帶可以至少部分地由柔性和/或彈性材料構成,其可以符合用戶頭部的形狀和/或可以允許調節部1256穿過孔眼1254。例如,調節部1256可以由彈性織物構成,彈性織物可以提供彈性拉力。剩餘的顳部連接件1250可以由上述剛性或半剛性材料構成(儘管可以設想,顳部連接件1250的附加部分也可以由柔性材料構成)。
3.2.4.1頂綁帶部
在一些形式中,定位和穩定結構1300可以包括頂綁帶部1340,頂綁帶部1340可以覆蓋使用者頭部的上部區域。
在一些形式中,頂綁帶部1340可以在頭戴式顯示系統1000的前部和頭戴式顯示系統1000的後部區域之間延伸。
在一些形式中,頂綁帶部1340可以由柔性材料構造,並且可以配置為與使用者頭部的形狀相適應。
在某些形式中,頂綁帶部1340可以連接到顯示單元殼體1205。例如,頂綁帶部1340可以聯接到上面1230。頂綁帶部1340還可以在顯示單元殼體1205的後端附近聯接到顯示器殼體。
在某些形式中,頂綁帶部1340可以聯接到前額支撐件1360。例如,頂綁帶部1340可以在上邊緣附近聯接到前額支撐件1360。頂綁帶部1340可以通過前額支撐件1360連接到顯示單元殼體1205。
在一些形式中,頂綁帶部1340可以連接到後支撐部1350。例如,頂綁帶部1340可以靠近後支撐部1350的上邊緣連接。
在一些形式中,頂綁帶部1340可以覆蓋用戶頭部的額骨和頂骨。
在某些形式中,頂綁帶部1340可以在其在頭戴式顯示系統1000的前部和後部之間延伸時沿著矢狀平面延伸。
在某些形式中,頂綁帶部1340可以施加至少部分地定向在上方向上的拉力,拉力可以與重力相反。
在一些形式中,頂綁帶部1340可以是可調節的,以便在顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205上施加選擇性拉力,以便固定顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205的位置。
在某些形式中,顯示單元殼體1205和/或前額支撐件1360可以包括至少一個環或孔眼1254,並且頂綁帶部1340可以穿過孔眼1254,並且自身對折。用戶可以選擇穿過孔眼1254的頂綁帶部1340的長度,以便調節由定位和穩定結構1300提供的張力。例如,將較大長度的頂綁帶部1340穿線穿過孔眼1254可以提供較大的拉力。
在一些形式中,頂綁帶部1340可以包括調節部1256和接收部1258。調節部1256可以被定位成穿過孔眼1254,並且可以聯接到接收部1258上(例如,通過在其自身上對折)。調節部1256可以包括鉤子材料,並且接收部1258可以包括環材料(或反之亦然),使得調節部1256可以可移除地保持在所希望的位置中。在一些示例中,鉤材料和環材料可以是維可牢尼龍搭扣。
3.2.5旋轉控制
在一些形式中,當用戶佩戴了定位和穩定結構1300時,顯示單元殼體1205和/或顯示螢幕1220可以相對於用戶的面部樞轉。這可允許使用者查看物理環境而無需通過頭戴式顯示單元1200查看(例如,無需查看電腦生成的圖像)。這對於希望為觀看虛擬環境而休息,但不希望離開定位和穩定結構1300的使用者可能是有用的。
在某些形式中,樞軸連接1260可以聯接到顳部連接件1250。頭戴式顯示單元1200可以能夠繞在顳部連接件1250之間延伸的軸線(例如,在使用中可以基本上垂直於法蘭克福水平線的基本上水準的軸線)樞轉。
在某些形式中,顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205包括一對臂1210,臂1210遠離顯示螢幕1220延伸(例如,在懸臂結構中),並且在使用中可以在向後方向上延伸。
在某些形式中,這對臂1210可以至少部分地沿著顳部連接件1250延伸,並且可以在樞軸連接1260處連接到顳部連接件1250。
在一些形式中,樞軸連接1260可以是棘輪連接,並且可以在沒有額外使用者干預的情況下將顯示單元殼體1205保持在升高位置。
在一些形式中,顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205可以包括中立位置(參見例如圖5B;在使用中基本水準)和樞轉位置(例如,在使用中相對於水準軸樞轉)。
在某些形式中,顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205可以相對於顳部連接件1250在大約0°和大約90°之間樞轉。在某些形式中,顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205可以相對於顳部連接件1250在大約0°和大約80°之間樞轉。在某些形式中,顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205可以相對於顳部連接件1250在大約0°和大約70°之間樞轉。在某些形式中,顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205可以相對於顳部連接件1250在大約0°和大約60°之間樞轉。在某些形式中,顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205可以相對於顳部連接件1250在大約0°和大約50°之間樞轉。在某些形式中,顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205可以相對於顳部連接件1250在大約0°和大約45°之間樞轉。至少在其最大樞轉位置,顯示螢幕1220可以比用戶的眼睛更好,使得用戶不必看透顯示螢幕1220來觀察物理環境。
3.3控制器
如圖6所示,一些形式的頭戴式顯示系統1000包括控制器1270,控制器1270可由用戶接合,以便向虛擬環境提供用戶輸入和/或控制頭戴式顯示系統1000的操作。控制器1270可以連接到頭戴式顯示單元1200,並且向使用者提供與從頭戴式顯示單元1200輸出到使用者的虛擬物件交互的能力。
3.3.1手持控制器
在一些形式中,控制器1270可以包括手持設備,並且可以由使用者用單手容易地抓握。
在某些形式中,頭戴式顯示系統1000可包括兩個手持控制器。手持控制器可以基本上彼此相同,並且每個手持控制器可以由用戶的相應一隻手致動。
在一些形式中,用戶可以與手持控制器交互,以便控制虛擬環境中的虛擬物件和/或與虛擬環境中的虛擬物件交互。
在一些形式中,手持控制器包括可由使用者致動的按鈕。例如,用戶的手指能夠在握持手持控制器的同時按下按鈕。
在一些形式中,手持控制器可以包括方向控制(例如,操縱杆、控制板等)。用戶的拇指能夠在握持手持控制器的同時接合方向控制。
在某些形式中,控制器1270可以無線連接到頭戴式顯示單元1200。例如,連接件1270和頭戴式顯示單元1200可以經由藍牙、Wi-Fi或任何類似裝置連接。
在某些形式中,控制器1270和頭戴式顯示單元1200可以用有線連接來連接。
3.3.2固定控制器
在一些形式中,控制器1270的至少一部分可整體形成在顯示單元殼體1205上。
在一些形式中,控制器1270可包括一體地形成在顯示單元殼體1205上的控制按鈕。例如,控制按鈕可以形成在上面1230和/或下面1232上,以便在握持使用者的手掌抵靠顯示單元殼體1205的側向左面1234或側向右面1236時可由用戶的手指接合。控制按鈕也可以佈置在顯示單元殼體1205的其它面上。
在一些形式中,使用者可以與控制按鈕交互,以便控制頭戴式顯示系統1000的至少一個操作。例如,控制按鈕可以是開/關按鈕,其可以選擇性地控制顯示螢幕1220是否正在向使用者輸出圖像。
在某些形式中,控制按鈕和頭戴式顯示單元1200可以用有線連接來連接。
在一些形式中,頭戴式顯示系統1000可以包括手持控制器和控制按鈕兩者。
在一些形式中,在AR或MR設備中可以優選僅具有控制按鈕。當佩戴AR或MR頭戴式顯示系統1000時,使用者可以與他們的物理環境(例如,四處走動、使用工具等)交互。因此,用戶可能更喜歡保持他們的雙手沒有控制器1270。
3.4揚聲器
如圖6所示,一些形式的頭戴式顯示系統1000包括音響系統或揚聲器1272,音響系統或揚聲器1272可以連接到頭戴式顯示單元1200並且可定位成接近用戶的耳朵以便向用戶提供聽覺輸出。
在一些形式中,揚聲器1272定位在用戶的耳朵周圍,並且可阻擋或限制用戶聽到環境雜訊。
在某些形式中,揚聲器1272可以無線連接到頭戴式顯示單元1200。例如,揚聲器1272和頭戴式顯示單元1200可以經由藍牙、Wi-Fi或任何類似裝置連接。
在一些形式中,揚聲器1272包括左耳換能器和右耳換能器。在一些形式中,左耳和右耳換能器可以輸出不同的信號,使得使用者在一隻耳朵(例如,左耳)中聽到的音量和/或雜訊可以不同於用戶在另一隻耳朵(例如,右耳)中聽到的音量和/或雜訊。
在一些形式中,可以使用控制器1270來控制揚聲器1272(例如,揚聲器1272的音量)。
3.5電源
如圖6所示,頭戴式顯示系統1000的一些形式可以包括電源1274,電源1274可以向頭戴式顯示單元1200和頭戴式顯示系統1000的任何其它電氣部件提供電力。
在某些形式中,電源1274可包括可聯接到外部電源的有線電連接,外部電源可固定到特定位置。
在某些形式中,電源1274可包括可向頭戴式顯示單元1200提供電力的可移植電池。與有線電連接相比,可移植電池可以允許用戶更大的移動性。
在某些形式中,頭戴式顯示系統1000和/或頭戴式顯示系統1000的其它電子部件可以包括內部電池,並且可以在沒有電源1274的情況下使用。
在一些形式中,頭戴式顯示系統1000可包括在遠離頭戴式顯示單元1200的位置中的電源1274。電線可以從遠端位置延伸到顯示單元殼體1205,以便將電源1274電連接到頭戴式顯示單元1200。
在某些形式中,電源1274可聯接到定位和穩定結構1300。例如,電源1274可以永久地或可移除地聯接到定位和穩定結構1300的綁帶。電源1274可聯接到定位和穩定結構1300的後部,使得其可大體上與顯示單元殼體1205和/或頭戴式顯示單元1200相對。因此,電源1274的重量以及頭戴式顯示單元1200和顯示單元殼體1205的重量可以遍佈頭戴式顯示系統1000,而不是集中在頭戴式顯示系統1000的前部。將重量轉移到顯示介面的後部可以限制在用戶面部產生的力矩,這可以提高舒適性並允許使用者佩戴頭戴式顯示系統1000更長的時間段。
在某些形式中,電源1274可由遠離用戶頭部的用戶支撐。例如,電源1274可以僅通過電連接件(例如,電線)連接到頭戴式顯示單元1200和/或顯示單元殼體1205。電源1274可以儲存在使用者的褲兜中,儲存在帶夾上,或以類似的方式支撐電源1274的重量。這消除了使用者的頭部需要支撐的重量,並且可以使佩戴頭戴式顯示系統1000對使用者更舒適。
3.6控制系統
在一些形式中,控制系統1276可以由用於為控制系統1276的部件供電的電源1274(例如,至少一個電池)供電。例如,控制系統1276的感測器可以由電源1274供電。
在一些形式中,電源1274的至少一個電池可以是低功率系統電池1278和主電池7008。
在某些形式中,低功率系統電池1278可用於為控制系統1276的即時(RT)時鐘1282供電。
3.6.1.1集成功率支援部
在一些形式中,電池支撐部1288可以支撐低功率系統電池1278和/或主電池7008。電池支撐部1288可以直接支撐在頭戴式顯示系統1000上。
在一些形式中,電池支撐部1288可以佈置在顯示單元殼體1205內。
在一些形式中,電池支撐部1288可以佈置在定位和穩定結構1300上。例如,電池支撐部1288可以聯接到後支撐部1350。頭戴式顯示系統1000的重量可以在用戶頭部周圍更好地平衡。
3.6.1.2遠程電力支撐部
在一些形式中,電池支撐部1288可以支撐低功率系統電池1278和/或主電池1280。電池支撐部1288可以獨立於定位和穩定結構1300和/或顯示單元殼體1205聯接到用戶(例如,其可以經由帶夾聯接)。電池支撐部1288也可以遠離用戶的身體被支撐(例如,如果頭戴式顯示系統1000從電腦或視頻遊戲控制台接收電力)。系鏈可將電池支撐部1288聯接到控制系統1276和/或其它電子裝置。由於低功率系統電池1278和/或主電池7008的重量未被用戶頭部支撐,電池支撐部1288的定位可以提高用戶的舒適度。
3.6.2取向感測器
在一些形式中,控制系統1276包括可以感測用戶身體的取向的取向感測器1284。例如,取向感測器1284可以感測用戶何時作為整體旋轉他們的身體和/或他們的頭部。換言之,取向感測器1284可以測量用戶身體的角位置(或任何類似參數)。通過感測旋轉,取向感測器1284可以與顯示螢幕1220通信以輸出不同的圖像。
在一些示例中,外部取向感測器1284可以定位在使用者佩戴頭戴式顯示系統1000的物理環境中。外部位置感測器可以與上述取向感測器1284類似地跟蹤用戶的移動。使用外部取向感測器1284可以減小需要由使用者支撐的重量。
3.6.2.1相機
在一些形式中,控制系統1276可以包括至少一個相機,相機可以被定位成觀察使用者的物理環境。
在一些形式中,取向感測器1284是相機,其可以配置為觀察使用者的物理環境以便測量和確定用戶的頭部的取向(例如,在用戶的頭部已經傾斜的方向上)。
在一些形式中,取向感測器1284包括定位在整個頭戴式顯示系統1000中的多個相機,以便提供使用者物理環境的更完整視圖,並且更準確地測量用戶頭部的取向。
3.6.3眼睛感測器
在一些形式中,控制系統1276可以包括能夠跟蹤用戶眼睛的運動的眼睛感測器。例如,眼睛感測器能夠測量用戶眼睛中的至少一個眼睛的位置,並確定用戶眼睛中的至少一個眼睛正在看哪個方向。
在一些形式中,控制系統1276可以包括兩個眼睛感測器。每個感測器可以對應於用戶的一隻眼睛。
在一些形式中,這些眼睛感測器可以被佈置在透鏡1240之中或附近。
在一些形式中,眼睛感測器可以測量用戶耳朵的角位置,以便確定來自顯示螢幕1220的視覺輸出。
在一些形式中,用戶的眼睛可以充當控制器,並且用戶可以移動他們的眼睛以便與虛擬物件交互。例如,虛擬游標可以跟隨用戶眼睛的位置。眼睛感測器可以跟蹤並測量用戶眼睛的移動,並且與處理系統1286(下面描述)通信以移動虛擬游標。
3.6.4處理系統
在一些形式中,控制系統1276包括處理系統1286(例如,微處理器),其可以接收來自控制系統1276的各種感測器的測量值。
在一些形式中,處理系統1286可以接收由取向感測器1284和/或眼睛感測器記錄的測量值。基於這些測量值,處理器可以與顯示螢幕1220通信以改變正被輸出的圖像。例如,如果用戶的眼睛和/或用戶的頭部沿上方向樞轉,則顯示螢幕1220可以顯示虛擬環境的更上的部分(例如,回應於來自處理系統1286的方向)。
4.頭戴式顯示系統,其可以包括單獨的電池組
圖7A-7C、8、9、21A-21E、23A-23D、28A-28E、31A-31B、32A-32C和33示出了頭戴式顯示系統1000的示例。在這些特定示例中,頭戴式顯示系統1000配置為用作虛擬實境(VR)頭戴式耳機。在這些示例中的每一個中的頭戴式顯示系統1000包括頭戴式顯示單元1200和電池組1500。頭戴式顯示單元1200可以包括配置用於VR的顯示器。電池組1500配置用於為頭戴式顯示系統1000供電。雖然在本文中在頭戴式顯示系統1000的上下文中描述了各種特徵,頭戴式顯示系統1000包括與頭戴式顯示單元1200分離的電池組1500,但是應當理解,除非上下文另有要求,否則每個特徵還可以應用在頭戴式顯示系統1000中,頭戴式顯示系統1000不包括與頭戴式顯示單元1200分離的電池組1500,或者包括位於用戶頭部後面以外的其它位置的電池組1500。
每個頭戴式顯示系統1000包括定位和穩定結構1300,定位和穩定結構1300配置為將頭戴式顯示單元1200保持在使用者眼睛的前方,使得顯示器在使用中可由用戶觀看。頭戴式顯示單元1200還可以配置為在使用中將電池保持在用戶頭部的後部。
定位和穩定結構1300包括配置為用於接合使用者頭部的後部的後支撐部1350,這些示例中的後支撐部1350包括配置為用於在使用中覆蓋用戶頭部的頂骨的頂骨綁帶部1310以及配置為用於在使用中覆蓋或位於用戶頭部的枕骨下方的枕骨綁帶部1320。
在這些示例中,定位和穩定結構1300還包括一對側綁帶部1330,側綁帶部1330配置為連接在後支撐部1350和頭戴式顯示單元1200之間,每個側綁帶部1330配置為在使用中位於用戶頭部的相應側面上。
定位和穩定結構1300可以進一步包括頂綁帶部1340,頂綁帶部1340配置為連接在電池組1500與頭戴式顯示單元1200之間。頂綁帶部1340可以配置為在使用中覆蓋用戶頭部的上部。
4.1頂骨綁帶部
在圖7A-7C、8、9、21A-21E、23A-23D、28A-28E、31A-31B、32A-32C和33所示的示例中,頂骨綁帶部1310的位置可相對於頂綁帶部1340在前後方向上移動。即,用戶能夠將頂骨綁帶部1310移動通過他們頭部上的一定範圍的位置,而無需移動頂綁帶部1340。移動頂骨綁帶部1310的能力可以有利地允許用戶將頂骨綁帶部1310和枕骨綁帶部1320展開分開而不移動頂綁帶部1340。展開頂骨綁帶部1310和枕骨綁帶部1320可以有利地在由這兩個部分形成的環內產生環向應力,從而提供與用戶頭部的後表面的牢固配合。特別地,頂骨綁帶部1310和枕骨綁帶部1320之間的角度可以由用戶調節。
在這個示例中,頂骨綁帶部1310在頂綁帶部1340下方經過。通過下方經過,頂骨綁帶部1310可以有利地能夠可靠地(例如足夠緊密地)接合用戶的頭部,而不限制頂綁帶部1340在前後方向上移動的能力。
特別如圖7B和7C所示,頂綁帶部1340可以穿過連接到頂骨綁帶部1310的帶扣1312。帶扣1312可以配置為限制頂綁帶部1340的側向移動,這在使用中可以有利地使頂綁帶部1340保持在用戶頭部的中心。在示例中,帶扣1312在使用中位於用戶頭部的矢狀平面中。在這個示例中,帶扣1312是基本上剛性的並且可以例如由熱塑性材料形成。帶扣1312可以替代地由柔性材料形成,諸如織物材料。
在其它示例中,頂骨綁帶部1310可以相對於頂綁帶部1340不可移動。在一些示例中,頂骨綁帶部1310固定地連接到頂綁帶部1340。
4.2頂綁帶部
特別如圖7A和7B所示,在示例中,頂綁帶部1340連接到枕骨綁帶部1320。
在這個示例中,頂綁帶部1340在長度上是可調節的。這可有利地允許用戶在佩戴頭戴式顯示系統1000時實現更安全、穩定和/或舒適的配合。頂綁帶部1340可以在頭戴式顯示單元1200和電池組1500之間的長度上是可調節的。替代地或附加地,頂綁帶部1340的長度可以在頭戴式顯示單元1200和枕骨綁帶部1320之間調節。
在示例中,頂綁帶部1340通過孔眼1202連接到頭戴式顯示單元1200,眼孔連接到頭戴式顯示單元1200並且回環並固定到其自身。頂綁帶部1340的端部可以通過鉤環緊固件連接固定到頂綁帶部1340的另一部分。
在圖7A和圖8所示的示例中,頂綁帶部1340的外層1341配置為穿過孔眼1202並且環回並且固定到其自身上。然而,面向用戶層1344不穿過孔眼1202。面向用戶層1344保持與用戶頭部接觸。頂綁帶部1340可以是基本上不可延伸的。
如圖7A和圖8所示,頂綁帶部1340包括分層構造。即,頂綁帶部1340可以由多個層形成。在這些示例中,頂綁帶部1340包括基本上不可延伸層1343,基本上不可延伸層1343可以防止頂綁帶部1340在長度上延伸(任選地連同也可以防止頂綁帶部1340在長度上延伸的其它部件或層一起)。如圖7A和圖8所示,基本上不可延伸層1343的前端沿著頂綁帶部1340的長度與頭戴式顯示單元1200間隔開。這可有利地允許調節頂綁帶部1340的長度,而不使頭戴式顯示單元1200干擾基本上不可延伸層1343。
在這些示例中,頂綁帶部1340包括織物面向用戶層1344。即,面向用戶層1344可以由織物材料形成。附加地或替代地,頂綁帶部1340可以包括外層1341。
在圖7A-7C和圖8所示的示例中,頂綁帶部1340包括的電力電纜1510,電力電纜1510將電池組1500連接到頭戴式顯示單元1200,以在使用中從電池組1500向頭戴式顯示單元1200提供電力。電池組1500可以為顯示器和其它電子部件供電。在這些示例中,電力電纜1510在頂綁帶部1340的內部。
圖22A-22D示出了本技術的另一示例,其中電力電纜1510在頂綁帶部1340的內部。在示例中,電力電纜1510可由用戶插入穿過頂綁帶部1340的內部。特別地,電力電纜1510可插入穿過基本上不可延伸層1343和外層1341之間的頂綁帶部1340。圖21E示出處於分解狀態的定位和穩定結構1300,圖21A和21C示出裝配好的頭戴式顯示系統1000。圖21B是示出了頂綁帶部1340的內部的截面視圖,其中內部電力電纜1510是可見的。
4.3頂綁帶部的前部和後部
圖33示出了本技術的另一示例。在示例中,頂綁帶部1340包括前部1345和後部1346。後部1346配置為在使用中接合用戶的頭部。然而,前 部1345配置為在使用中不與用戶的頭部接合。前部1345與用戶的頭部隔開。有利地,間隔部分地或完全地避免了前部1345在前部1345所位於的使用區域中擠壓、撞擊或以其它方式干擾使用者頭部上的頭髮。
過度壓縮或干擾用戶的頭髮可導致在使用期間缺乏舒適性或當使用者摘下頭戴式顯示系統1000時困倦。具有在使用中不接合用戶頭部(例如,不壓靠用戶頭部)的前部1345的頂綁帶部1340可以至少部分地解決這些問題或問題。前部1345與特定用戶頭髮的接觸量將取決於用戶頭髮的長度和式樣。前部1345可以不接合用戶的頭部,但是如果用戶具有足夠長的頭髮長度和/或髮型,用戶的頭髮仍然可以接觸前部1345。然而,由於前部1345不與用戶的頭部接合,因此其不會過度壓縮、干擾或打亂用戶的頭髮。
通過例如不與用戶的頭部接觸(例如,如果即使用戶沒有頭髮也不會與用戶的皮膚接觸),通過不壓靠、纏繞和/或配合在用戶的頭部上和/或在用戶的頭部上施加力,前部1345可以不接合用戶的頭部。通過與用戶的頭部接觸(例如,如果在使用者沒有頭髮的情況下它將與使用者的皮膚接觸),通過壓靠、纏繞和/或配合和/或在用戶的頭部上施加力,後部1346可以接合用戶的頭部。
如圖33所示,在特定示例中,頂綁帶部1340包括在後部1346和前部1345之間具有彎曲部的形狀。頂綁帶部1340可以被成形為在頂綁帶部1340的後部1346中遵循用戶頭部的曲率並且在頂綁帶部1340的前部1345中偏離用戶頭部的曲率。在一些示例中,頂綁帶部1340被加固以支撐與用戶的頭部成間隔關係的前部1345。前部1345可以在上方與用戶頭部的邊緣、前額和/或額骨區域間隔開。
如圖33所示,前部1345向下方朝向頭戴式顯示單元1200彎曲。另外,頂綁帶部1340的前部1345可以從頂綁帶部1340的後部1346沿部分向上的方向延伸(例如從後部1346的前端1347延伸)。
頂綁帶部1340的前部1345可以在後部1346的前端1347處連接到頂綁帶部1340的後部1346。
在本技術的各種示例中,後部1346的前端1347可以位於相對於用戶的頭部的多個不同位置中。前端1347可以位於使用者頭部的邊緣區域的後面。例如,前端1347在使用中可以位於使用者頭部的邊緣區域和冠狀縫之間。在一些示例中,前端1347在使用中位於用戶頭部的額骨的後部。在一些示例中,前端1347在使用中位於用戶頭部的冠狀平面附近,冠狀平面與用戶頭部的每個上耳基點對準。在一些示例中,前端1347在使用中位於與用戶頭部的每個上耳基點對準的冠狀平面的後面。在一些示例中,後部1346的前端1347在使用中可以位於接近定位和穩定結構1300的頂骨綁帶部1310的位置。如上,頂綁帶部1340可以包括彎曲部。彎曲部可以位於後部1346的前端1347處或其附近,例如如圖33所示。
如圖33所示,頂綁帶部1340連接在頭戴式顯示單元1200和用於為頭戴式顯示系統1000供電的電池組1500之間。電池組1500在使用中可以抵靠用戶頭部的後表面定位。頂綁帶部1340可以有利地將電池組1500的向下的重力傳遞到與頭戴式顯示單元1200的向下的重力相反的頭戴式顯示單元1200上的向上的支撐力。
頂綁帶部1340的長度可以是可調節的。如圖33中所示,頂綁帶部1340配置為通過孔眼1202連接到頭戴式顯示單元1200,孔眼1202連接到頭戴式顯示單元1200的顯示單元殼體1205並且環回並且固定到其自身(例如通過鉤環緊固件或帶扣)。具體地,頂綁帶部1340的面向用戶層1344配置 為穿過孔眼1202並且環回並且固定到其自身上(例如通過鉤環緊固件、帶扣或類似物)。在特定示例中,頂綁帶部1340的外層沒有穿過孔眼1202。
面向用戶層1344可以是用戶接觸層(例如,它可以是用戶接觸層)或非用戶接觸層(例如,它可以是非用戶接觸層)。面向用戶層1344中的一些或全部可接觸使用者(例如抵靠用戶的頭髮/頭部)。至少一些面向用戶層1344可以不接觸用戶和/或可以不接合用戶的頭部。例如,在圖33的定位和穩定結構1300中,面向用戶層1344的一部分(例如,前部1345)不接觸用戶(例如,其與用戶的頭部間隔開)。另外,在圖33的示例中,面向用戶層1344的一部分(例如,後部1346)接觸用戶(例如,其接觸用戶的頭髮/頭部)。
頂綁帶部1340(例如,前部1345和後部1346兩者)可以是基本上不可延伸的並且可以包括分層構造。在圖33所示的示例中,頂綁帶部1340包括基本上不可延伸層1343。在這一示例中,基本上不可延伸層1343至少部分地加固頂綁帶部1340。在一些示例(例如圖33的示例和在其它示例)中,基本上不可延伸層1343可起到剛性件作用。例如,基本上不可延伸層1343可以通過將形狀賦予頂綁帶部1340來使頂綁帶部1340剛化。應當理解,剛化的綁帶仍然可以是可彎曲的,但是可以在其自支撐或比柔軟的綁帶部更剛性的意義上被剛化。基本上不可延伸層1343沿著前部1345和後部1346兩者延伸。基本上不可延伸層1343可以剛化前部1345以支撐與用戶的頭部成間隔關係的前部1345。即,前部1345可被剛性化,使得其被支撐離開用戶的頭部,使得其在使用中不與用戶的頭部接合。如圖33所示,基本上不可延伸層1343的前端1347沿著頂綁帶部1340的長度與頭戴式顯示單元1200間隔開。例如,在基本上不可延伸層1343的前端1347和頭戴式顯示單元1200之間存在間隙。在一些示例中,頂綁帶部1340包括織物面向用戶層1344。 在一些示例中,頂綁帶部1340包括織物外層,例如覆蓋基本上不可延伸層1343。
在一些示例中,包括不接合用戶頭部的前部1345的頂綁帶部1340包括用於將電池組1500連接到頭戴式顯示單元1200以在使用中從電池組1500向頭戴式顯示單元1200提供電力的電力電纜1510(圖33中未示出)。電力電纜1510可以在頂綁帶部1340的內部。例如,用戶可以將電力電纜1510插入穿過頂綁帶部1340的內部。在一些示例中,電力電纜1510可插入穿過基本上不可延伸層1343和織物外層之間的頂綁帶部1340。
基本上不可延伸層1343可以是調節剛性件1380的一部分。下面描述調節剛性件1380,其特徵可應用於形成圖33所示的定位和穩定結構1300的基本上不可延伸層1343的調節剛性件。
應當理解,參照圖33描述的頂綁帶部1340(例如,頂綁帶部1340具有在使用中不與用戶的頭部接合的前部1345)可以具有參照本文描述的任何其它示例性頂綁帶部描述的任何一個或多個特徵。同樣地,具有不接合用戶頭部的前部1345的頂綁帶部1340可以應用於本文描述的任何其它頭戴式顯示系統1000。
4.4電池組
如圖7A中的示例所示,本技術的一些示例中的電池組1500在上位置1501和下位置1502處連接到頂綁帶部1340。在其它示例中,電池組1500可以僅在這些位置中的一個位置處連接到頂綁帶部1340和/或連接到不同的部件。
定位和穩定結構1300可以配置為將電池組1500(或其它配重)保持在用戶頭部上的低位置中。在一些示例中,定位和穩定結構1300配置為在使用中將電池組1500保持在覆蓋用戶頭部的枕骨的位置中。在本技術的 一些示例中,定位和穩定結構1300配置為將電池組1500保持在接近用戶頭部的枕骨的位置以及處於或接近用戶頭部的豎直旋轉軸線的位置。假定用戶頭部的後表面朝向用戶的脊柱向內(向前和向下)彎曲,將電池組1500支撐在用戶頭部上的低位置可允許電池組1500位於靠近用戶頭部的旋轉軸線的位置。旋轉軸線可以在用戶的脊柱處或附近。當用戶例如在遊戲期間劇烈地旋轉或移動他們的頭部時,將電池組支撐得盡可能靠近用戶頭部的旋轉軸可以有利地保持電池組上的破壞性力較低。
在圖7A的示例中,電池組1500可拆卸地連接到頂綁帶部1340。電池組1500可以通過鉤環連接連接到頂綁帶部1340。可替代地,電池組1500可以經由按鈕、螺柱(例如圓頂)等連接。在示例中,電池組1500連接到頂綁帶部1340的下位置1502靠近枕骨綁帶部1320。
以這種方式連接電池組1500可以有利地允許頂骨綁帶部1310和/或枕骨綁帶部1320不受電池組1500的阻礙地接合用戶的頭部。
電池組1500可以包括凹形內表面,凹形內表面配置為大致對應於使用者頭部的曲率。
圖22A-22C示出了根據本技術的各種示例的電池組1500,其適合用於例如圖7A-7C、8、9、21A-21E、23A-23D、28A-28E、31A-31B、32A-32C和33所示的頭戴式顯示系統1000中。用戶頭部的後表面由1010表示,以示出每個電池組1500及其內部構件的使用位置。在這些示例中,如各視圖所示,電池組1500包括電池組殼體1505和容納在殼體1505內的多個電池單元1502。電池單元1502可以在電池組殼體1505中與電池組殼體1505的前壁等距離地隔開,如圖22A所示。多個電池單元1502中的一個可以比另一個或多個電池單元1502更遠離電池組殼體1505的前壁,如圖22B所示。將電池單元1502進一步向後間隔可以有利地使電池組1500能夠產生更大的力矩以抵消 頭戴式顯示單元1200的重量。替代地或附加地,多個電池單元1502中的每一個可以與電池組殼體1505的前壁間隔開,如圖22C所示。
電池組殼體1505可包含配重1512,配重1512配置為有助於電池組1500和頭戴式顯示單元1200之間的重量平衡,如圖22C所示。在圖22C的示例中,電池組殼體1505與用戶的頭部的後表面1010間隔開(在特定示例中通過墊1511,其可設計為舒適的)。配重1512可以是由金屬、水、沙子或其它緻密材料以永久或可移除的配置形成的淨重。在一些示例中,電池組1500可以僅由配重1512代替,例如如果電池位於頭戴式顯示單元1200中。電池組殼體1505還可以包括支撐件以增加與用戶頭部的後表面1010的偏移距離。
圖62A示出了根據本技術的另一示例的頭戴式顯示系統1000。類似於在此公開的其它示例,它包括頭戴式顯示單元1200和定位和穩定結構1300,定位和穩定結構1300包括後支撐部1350,後支撐部1350包括頂骨綁帶部1310和枕骨綁帶部1320,枕骨綁帶部1320連接到一對側綁帶部1330,側綁帶部1330在孔眼1212處連接到頭部安裝的頭戴式顯示單元1200的臂1210。也像這裡描述的其它例子一樣,定位和穩定結構1300包括頂綁帶部1340和電池組1500。頂綁帶部1340包括面向用戶層1344和基本上不可延伸層1343。在示例中,面向用戶層1344和頂綁帶部1340的基本上不可延伸層1343都連接到頭戴式顯示單元1200。
同樣如圖62A所示,電池組1500在示例中在電池組1500的上側(例如上端)連接到頂綁帶部1340,並且在電池組1500的下側連接(或可連接)到枕骨綁帶部1320。示例是頂綁帶部1340沒有連接到枕骨綁帶部1320的一個示例。在示例中,電池組1500通過下電池組綁帶部1515連接到枕骨綁帶部1320。下電池組綁帶部1515可以通過鉤環連接、按扣、磁性夾或其它合 適的緊固件可釋放地連接到枕骨綁帶部1320。在其它示例中,下電池組綁帶部1515可以永久地連接到枕骨綁帶部1320。
在圖62A的示例中,頭戴式顯示系統1000包括配置為接觸使用者頭部的後表面的墊1511,墊可以是部分面向後和部分面向上的表面,或者在一些示例中是部分面向後和部分面向下的表面。電池組殼體1505通過墊1511與用戶頭部的後表面間隔開。墊1511可以由矽酮或泡沫形成,這可以使電池組1500的存在對用戶更舒適。在示例中,電池組殼體1505抵靠墊放置,墊自身抵靠用戶頭部放置。墊1511可以與用戶的頭部一致,並將通過電池組1500施加在用戶頭部上的力均勻地分佈在大的表面區域上。
4.4.1豎直取向的電池組
在一些示例中,例如參考圖7A-7C、8、21A-21E、22A-22C、28A-28E、31A-33、36A-36C、39A-39C、42C-42D、46-53G和62A描述的那些示例,定位和穩定結構1300配置為在使用中將電池組1500保持在豎直取向上。電池組1500可以具有長度、寬度和深度。長度、寬度和深度可以是基本上彼此垂直的。應當理解,電池組1500可以沿其長度彎曲(例如,如圖62A所示)和/或可以不具有例如均勻的寬度或深度。電池組1500通常可比其寬度或深度更長。
如以上引用的許多附圖中所示,定位和穩定結構1300配置為將電池組1500保持在其中電池組1500的長度在使用中基本上豎直對齊的取向中。電池組1500的長度在使用中可以與用戶頭部的矢狀平面對準。由於電池組1500的大部分重量在使用中由頂綁帶部1340支撐,所以長於它的寬度並且取向成使得長度軸線基本上豎直的電池組1500可以有利地提供穩定的配合,因為電池組1500的更多重量在到頂綁帶部1340的連接的正下方比在它的任一側上對齊。
4.2水準取向的電池組
在圖62A和在此描述的本技術的許多其它圖示示例中,頂骨綁帶部1310配置為在使用者頭部上的後部以及上位置處覆蓋頂骨。即,頂骨綁帶部1310配置為使得在使用中它在與頂骨和額骨之間的接合處(例如冠狀縫線)間隔開並且還與頂骨和枕骨之間的接合處(例如λ形縫線)間隔開的位置處穿過用戶頭部的矢狀平面。在這樣的示例中,頂骨綁帶部1310可以相對於側綁帶部1330以傾斜的角度,例如以45度的角度或其周圍,從其與每個側綁帶部1330的連接向後和向上延伸。在一些示例中,頂骨綁帶部1310可以在與冠狀縫線和λ形縫線大致等距的位置處與用戶頭部的矢狀平面相交。
然而,在本技術的其它示例中,例如圖62B所示的示例,頂骨綁帶部1310在使用中配置為在頂骨和枕骨之間的接合處或其附近(例如在λ形縫線處或其附近)覆蓋使用者頭部的區域。例如,在使用中,頂骨綁帶部1310可位於用戶頭部的λ形縫線附近和上方。在示例中,頂骨綁帶部1310可以在後位置而不是在後上位置與用戶頭部的矢狀平面相交(如在圖62A的示例中)。如圖62B所示,頂骨綁帶部1310和側綁帶部1330可以配置為在使用中位於共同平面中。頂骨綁帶部1310可以在平行於橫向綁帶部的方向上從其與每個側綁帶部1330的連接向後延伸。
在圖62B的示例中,定位和穩定結構1300配置為在使用中將電池組1500保持在水準取向。如上所述,各種示例中的電池組1500可以具有長度、寬度和深度,長度比寬度和深度長。在圖62B的示例中,定位和穩定結構1300配置為將電池組1500保持在其中電池組1500的長度在使用中基本上水準對齊的取向。如圖所示,在使用中,電池組1500的長度可以平行於頂骨綁帶部1310對齊。電池組1500可以連接到頂骨綁帶部1310。例如,電池組1500 由頂骨綁帶部1310支撐。在一些示例中,定位和穩定結構1300可以包括支撐電池組1500的另外的綁帶(例如電池組支撐綁帶),將其保持抵靠用戶頭部的背部。另外的綁帶可以(例如)連接到側綁帶部1330或頂骨綁帶部1310,並且可以抵靠電池組1500的後表面放置,或者可以連接到電池組1500的側面或端部。
4.4.3電池組連接
如別處所述,電池組1500可以在上位置1501和下位置1502連接到定位和穩定結構1300的頂綁帶部1340。如圖7A所示,在本技術的一些示例中,下位置1502位於或接近頂綁帶部1340的後下端和/或位於或接近枕骨綁帶部1320。圖68A和68B示出了本技術的可選示例,其中頂綁帶部1340的下端連接到枕骨綁帶部1320,並且電池組1500連接到頂綁帶部1340的下位置1502處在上方與枕骨綁帶部1320間隔開。如圖68B所示,當頭帶被收緊時,頂綁帶部1340的下部然後朝向患者的枕骨區域自由地向內變形,這提供了穩定的配合。當使用者戴上頭戴式顯示系統1000時和/或當枕骨綁帶部1320或定位和穩定結構1300的另一綁帶部被拉緊時,可能發生這種變形。
圖68C和68D示出了本技術的另一示例,其中電池組1500在樞轉連接1516處連接到頂綁帶部1340,電池組1500能夠圍繞水準軸線樞轉。電池組1500還在上位置1501和下位置1502連接到頂綁帶。在示例中,電池組1500在上位置1501和下位置1502處通過彈簧元件連接到頂綁帶部1340。彈簧元件可以是將電池組1500彈性連接到頂綁帶部1340的任何連接件。頂綁帶部1340是剛性的(例如,通過剛性的基本上不可延伸層1343),但是當定位和穩定結構1300的綁帶被收緊或裝配到用戶的頭部時,頂綁帶部1340能夠彈性變形。這些彈簧元件可以輕微地抵抗頂綁帶部1340與用戶頭部的順應性以便在這些綁帶中提供彈性張力。頂綁帶部1340在不被約束到電池組1500 的形狀的情況下彈性變形的能力可以有利地允許頂綁帶部1340適合於頭部形狀和尺寸的範圍。圖68C示出了裝配到小尺寸頭部的過程中的定位和穩定結構1300,而圖68D示出了裝配到中等尺寸頭部的過程中的定位和穩定結構1300。與小尺寸的頭部相比,定位和穩定結構1300在裝配到大尺寸的頭部時變形較小。電池組1500(或其它配重)可以通過樞轉連接1516保持在穩定位置,同時在上位置1501和下位置1502處的彈簧元件阻止其旋轉。
4.5剛化的頂骨和/或枕骨綁帶部
同樣參照圖62A所示的示例,頂骨綁帶部1310可包括分層構造。頂骨綁帶部1310可以是基本上不可延伸的。頂骨綁帶部1310可以能夠彎曲以符合用戶頭部的形狀,但是不能沿著頂骨綁帶部1310傳遞力。在圖62A的示例中,頂骨綁帶部1310包括用戶接觸層1318和基本上不可延伸層1317。用戶接觸層1318可以由織物材料形成並且可以由與頂綁帶部1340和/或側綁帶部1330的用戶接觸層1344相同的材料形成。基本上不可延伸層1317可以由在頭戴式顯示系統1000的使用中經受的力的作用下在長度上不延伸的材料形成,並且可以由與頂綁帶部1340的基本上不可延伸層1343相同的材料形成。如圖所示,頂骨綁帶部1310的基本上不可延伸層1317的前端可位於或接近頂骨綁帶部1310和枕骨綁帶部1320之間的接合處。
枕骨綁帶部1320還可以包括分層構造。枕骨綁帶部1320也可以是基本上不可延伸的。如圖所示,枕骨綁帶部1320包括用戶接觸層1328和基本上不可延伸層1327。用戶接觸層1328可以由織物材料形成。枕骨綁帶部1320的基本上不可延伸層1327的前端可位於或接近頂骨綁帶部1310和枕骨綁帶部1320之間的接合處。
頂骨綁帶部1310的基本上不可延伸層1317可以在一端或兩端連接到枕骨綁帶部1320的基本上不可延伸層1327,例如通過粘合劑、包覆模制、 焊接、或通過彼此一體形成的頂骨綁帶部1310的基本上不可延伸層1317和枕骨綁帶部1320的基本上不可延伸層1327。
基本上不可延伸或“剛化”的頂骨綁帶部1310和枕骨綁帶部1320可以提供穩定的後支撐部1350,因為在使用中頂骨綁帶部1310和枕骨綁帶部1320不太可能在用戶的頭部上向上或向下翹。
4.6彈性綁帶部
在本技術的一些示例中,定位和穩定結構1300可以包括一個或多個彈性綁帶部。這些彈性綁帶部可以補充或替代在此描述的定位和穩定結構1300的任何一個或多個綁帶部。圖62C示出了頭戴式顯示系統1000,其包括與圖62A所示的頭戴式顯示系統1000相同的特徵。此外,圖62C所示的定位和穩定結構1300包括形成側綁帶部1330的彈性綁帶部。在特定示例中,頭戴式顯示系統1000包括在樞轉點1213處連接到頭戴式顯示單元1200的臂1210。由彈性材料形成的側綁帶部1330連接到臂1210和/或頭戴式顯示單元1200。彈性材料可以是例如針織的或編織的,並且配置為在張力下在長度上延伸並且具有返回靜止長度的趨勢。在一些示例中,側綁帶部1330由彈性綁帶部和非彈性綁帶部兩者形成,彈性綁帶部覆蓋非彈性綁帶部。非彈性綁帶部可連接到頂骨綁帶部1310和枕骨綁帶部1320。
此外,定位和穩定結構1300包括頂骨彈性綁帶部1331,頂骨彈性綁帶部1331配置為在使用中位於覆蓋用戶頭部的頂骨。在該特定示例中,電池組1500位於頂骨彈性綁帶部1331和使用者頭部之間(也由墊1511隔開)。頂骨彈性綁帶部1331可以說明保持電池組1500抵靠用戶頭部和/或說明保持頭戴式顯示單元1200抵靠患者的面部。
此外,該示例中的定位和穩定結構1300包括枕骨彈性綁帶部1333,枕骨彈性綁帶部1333配置為在使用中定位成覆蓋用戶頭部的枕骨。枕骨彈 性綁帶部1333可以位於枕骨綁帶部1320上並且可以說明將定位和穩定結構1300錨固在使用者頭部的背部。
定位和穩定結構1300可以包括在使用者頭部的相應側面上的一對引導件,例如位於用戶耳朵附近和上方。每個引導件可位於或接近頂骨綁帶部1310和枕骨綁帶部1320的接合處。彈性綁帶部可以穿過引導件,引導件可以有利地將彈性綁帶部保持在使用者的耳朵上方。頂骨彈性綁帶部1331和枕骨彈性綁帶部1333之間的接合處可位於引導件處或靠近引導件。
應當理解,在一些示例中,定位和穩定結構1300包括僅在側綁帶部1330、僅在頂骨彈性綁帶部1331、僅在枕骨彈性綁帶部1333和/或它們的任何組合中的彈性綁帶部。
4.7可替換的頂綁帶連接到頭戴式顯示單元
圖67A和67B示出了根據本技術的另一示例的頭戴式顯示系統1000。在該示例中,定位和穩定結構1300包括將頂綁帶部1340連接到頭戴式顯示單元1200的頂綁帶臂1365。在該示例中有兩個頂綁帶臂1365。頂綁帶臂1365可以是基本上剛性的或者至少足夠剛性,使得它們能夠在使用中保持它們的形狀並且可以支撐頭戴式顯示單元1200的重量。即,頂綁帶臂1365可以將頭戴式顯示單元1200的重量傳遞到頂綁帶部1340。頂綁帶部1340可以通過錨定到用戶頭部的背部或者利用位於用戶頭部後面的配重(例如電池組1500)來抵抗頭戴式顯示單元1200的重量。
頂綁帶臂1365可以在樞轉點1213處連接到頭戴式顯示單元1200,並且頭戴式顯示單元1200可以能夠相對於頂綁帶臂1365樞轉。頂綁帶部1340在其每一側上的樞轉點1213處連接到頭戴式顯示單元1200,當頂綁帶部1340被收緊時(例如,如果其有效長度被調節),可以有利地避免在頭戴 式顯示單元1200上的旋轉力。如圖所示,頂綁帶臂1365可從頂綁帶部1340向前、側向和向下延伸並連接到頭戴式顯示單元1200的側面。
如圖67A和67B所示,除了頂綁帶臂1365之外,定位和穩定結構1300還可以包括在樞轉點1213處連接到頭戴式顯示單元1200的側綁帶部1330。在一些示例中,側綁帶部1330配置為在張力下彈性地延伸。在其它示例中,側綁帶部1330是基本上不可延伸的。在進一步的示例中,頭戴式顯示系統1000可以包括臂1210,側綁帶部1330連接到臂1210。臂1210可以是如在此公開的任何示例中所描述的。
4.8電力電纜綁帶部
如上所述,頭戴式顯示系統1000可以包括連接在電池組1500和頭戴式顯示單元1200之間的電力電纜1510。圖25A-25C和26A-26B示出了這樣的示例。電力電纜1510在使用中可以位於頂綁帶部1340內(圖25B和25C)或者在使用中可以位於頂綁帶部1340旁邊(圖25A)。
在圖26A-26B所示的示例中,電力電纜1510附接到靠近頭戴式顯示單元1200的電力電纜綁帶部1520。示例中的電力電纜綁帶部1520在長度上是可延伸的。電力電纜1510的蛇形部以使得電力電纜1510的電力電纜綁帶部1520和蛇形部在長度上延伸的蛇形圖案連接到電力電纜綁帶部1520。此外,在這些示例中,電力電纜1510附接到頂骨綁帶部1310。
4.9電力電纜管理
圖27和28A-28E示出了本技術的進一步示例,其中電力電纜1510連接頭戴式顯示單元1200和電池組1500。如在此描述的,頭戴式顯示單元1200可以包括顯示單元殼體1205和介面結構3800,顯示單元殼體1205包括顯示器,介面結構3800被構造和安排成與用戶面部處於相對關係並且接合用戶面部。
如圖27所示,電力電纜1510可以在介面結構3800的周邊的外部進入顯示單元殼體1205。在該示例中,顯示單元殼體1205包括面向後的側面(在圖27中可見)和從面向後的側面向後延伸的介面結構3800。面向後的側面可以大於介面結構3800的周邊,從而允許電力電纜1510通過顯示單元殼體1205的面向後的側面中的開口1206進入顯示單元殼體1205。
在圖27的示例中,開口1206在顯示單元殼體1205的周邊的內部。更具體地,該示例中的顯示單元殼體1205的面向後的側面包括矩形形狀,並且介面結構3800包括圓形形狀。面向後的側面中的開口1206位於面向後的側面的矩形形狀的拐角附近。
圖58A和58B示出了本技術的另一示例中的頭戴式顯示單元1200的一部分。在示例中,開口1206設置在顯示單元殼體1205的周邊處。
頭戴式顯示單元1200可以包括一個或多個電力電纜保持特徵1207,這些電力電纜保持特徵1207可以配置為用於將電力電纜1510的位置和/或取向約束在顯示單元殼體1205內。在圖58A和58B所示的示例中,頭戴式顯示單元1200包括兩個電力電纜保持特徵1207。在其它示例中,可以存在一個、三個或更多個電力電纜保持特徵1207。電力電纜保持特徵1207可以是電力電纜1510穿過的環形剛性部。每個電力電纜保持特徵1207可以是閉合環的形式,電力電纜1510穿過閉合環;或者可以是開放環的形式,電力電纜1510被壓入開放環,使得環圍繞電力電纜1510咬合。電力電纜保持特徵1207可以將電力電纜1510保持在顯示單元殼體1205內的適當位置,並且可以吸收可以施加在電力電纜1510上的力,以防止那些力傳遞到電力電纜1510與頭戴式顯示單元1200內的電子部件之間的連接。
圖28A-28E示出了頭戴式顯示系統1000的示例,頭戴式顯示系統1000具有定位和穩定結構1300,定位和穩定結構1300包括後支撐部1350, 後支撐部1350包括配置為在使用中覆蓋用戶頭部的頂骨的頂骨綁帶部1310,和配置為在使用中覆蓋用戶頭部的枕骨或位於用戶頭部的枕骨下方的枕骨綁帶部1320。定位和穩定結構1300還包括一對側綁帶部1330,側綁帶部1330配置為連接在後支撐部1350和頭戴式顯示單元1200之間,每個側綁帶部1330配置為在使用中位於用戶頭部的相應側面上。此外,定位和穩定結構1300包括頂綁帶部1340,頂綁帶部1340配置為連接在電池組1500和頭戴式顯示單元1200之間,頂綁帶部1340配置為在使用中覆蓋用戶頭部的上部。
在這些示例中的每一個中,電力電纜1510沿著頂綁帶部1340從電池組1500延伸(例如附接到、以其他方式固定在或對齊)到頭戴式顯示單元1200(如圖28A中所示)。
電力電纜1510可以沿著頂骨綁帶部1310和側綁帶部1330之一從電池組1500延伸到頭戴式顯示單元1200(如圖28B和28C所示)。電力電纜1510可以在其面向側面的面連接到頭戴式顯示單元1200(如圖28C所示)。
電力電纜1510可以沿著枕骨綁帶部1320和側綁帶部1330之一延伸(如圖28D所示)。電力電纜1510可以包括鬆弛部,鬆弛部配置為容許頭戴式顯示單元1200與電池組1500之間的移動(例如,在活動使用、調節或運輸期間),如圖28C和28E中的每一個所示。
4.10可伸縮電力電纜
在本技術的一些示例中,例如圖8所示的示例,電力電纜1510的一部分位於電池組1500內並且能夠從電池組1500伸出和縮回到電池組1500中。這可以有利地允許頂綁帶部1340的長度被調節而不影響電池組1500和/或枕骨綁帶部1320的位置。可收縮的電力電纜1510也可以結合到其它示例中,例如這裡描述的任何其它頭戴式顯示系統1000。
頂綁帶部1340的一個或多個層可以部分地位於電池組1500內並且可以與電力電纜1510一起從電池組1500伸出和縮回到電池組1500中。
如圖8所示,在示例中,頂綁帶部1340的外層1341位於電池組1500內,並且能夠與電力電纜1510一起從電池組1500伸出和縮回到電池組1500中。另外,頂綁帶部1340的基本上不可延伸層1343位於電池組1500內並且能夠與電力電纜1510一起從電池組1500伸出和縮回到電池組1500中。在其它示例中,例如圖7A所示的示例,基本上不可延伸層1343位於電池組1500和用戶的頭部之間。在示例中(以及在圖7A所示的示例中),頂綁帶部1340的用戶接觸層1344位於電池組1500和用戶的頭部之間。
電力電纜1510的位於電池組1500內的部分和頂綁帶部1340的部分位於電池組1500內的一個或多個層可以形成頂綁帶部1340的能夠從電池組1500延伸和縮回到電池組1500中的可縮回部,以調節頂綁帶部1340在電池組1500和頭戴式顯示單元1200之間的長度。即,電力電纜1510和頂綁帶部1340的一個或多個層可以形成用戶可以從電池組1500伸出和縮回到電池組1500中的可縮回部。可縮回部可以包括例如外層1341、電力電纜1510、以及基本上不可延伸層1343。面向用戶層1344可以不形成可縮回部的一部分。面向用戶的層1344可以位於電池組1500和用戶的頭部之間。面向用戶層1344可以從頂綁帶部1340的一個或多個其它層分離。電池組1500可以在面向用戶層1344(以及不位於電池組1500內的任何其它層)上滑動,以使得能夠調節電池組1500和頭戴式顯示單元1200之間的頂綁帶部1340的長度和/或使得能夠調節電池組1500在用戶頭部上的位置。
在本技術的一些示例中,頂綁帶部1340的可縮回部能夠相對於電池組1500在多個預定位置之間移動,在這些預定位置處,可縮回部的位置能夠相對於電池組1500固定。例如,可縮回部可相對於電池組1500在對應 於小、中和大尺寸的三個位置之間移動。用戶可以將頂綁帶部1340調節到這些尺寸中選定的一個。在一些示例中,頂綁帶部1340可以固定到頭戴式顯示單元1200。在圖8所示的示例中,頂綁帶部1340在頭戴式顯示單元1200處是可調節的,因為用戶能夠通過孔眼1202拉動更多或更少的頂綁帶部1340(或至少其外層1341的端部)。用戶可以通過改變電池組1500內的頂綁帶部1340的量來對頂綁帶部1340的長度進行粗調,並且可以通過改變通過孔眼1202拉動的頂綁帶部1340的量來進行微調。因此,定位和穩定結構1300可以提供用於調節頂綁帶部1340的長度的兩個機構,這可以包括粗調機構和微調機構。
在其它示例中,頂綁帶部1340的可縮回部能夠在可能的位置範圍內相對於電池組1500連續移動。可縮回部可以通過鎖定機構(例如彈簧載入的帶扣或其它鎖扣)保持就位,或者可以在使用中通過頂綁帶部1340中的張力保持就位。
4.11臂
如圖7A、圖8和圖9所示,頭戴式顯示單元1200包括顯示單元殼體1205和從顯示單元殼體1205延伸的一對臂1210。在每個示例中,定位和穩定結構1300的側綁帶部1330每個都連接到臂1210中的相應一個。本文所描述的臂1210的特徵也可併入到其它示例中,例如本文所描述的其它頭戴式顯示系統1000中的任一者中。
如圖7A、圖8和圖9中的每一個所示,每個側綁帶部1330連接到一對臂1210中的相應一個的後端。如圖7A、圖8所示,在這個示例中,每個側綁帶部1330穿過在對應的臂1210的後端處的孔眼1212並且被緊固回到其自身上。
如圖9所示,在示例中,每個側綁帶部1330在臂1210的前端附近連接到一對臂1210中的相應一個。具體地,每個側綁帶部1330穿過在相應的臂1210的後端處或附近的孔眼1214並且穿過在臂的前端附近的孔1216並且被緊固到臂1210上。如圖所示,在示例中,每個側綁帶部1330緊固到相應臂1210的側面向側。如圖9所示,每個側綁帶部1330的端部1332固定到臂1210。側綁帶部1330可以通過鉤環緊固安排,通過一系列拱頂中的一個或多個,或通過另一個合適的機構緊固到對應的臂1210上。在其它示例中,臂1210可以包括彈簧載入的帶扣或其它鎖扣,彈簧載入的帶扣或其它鎖扣防止側綁帶部1330穿過孔1216縮回。
在圖7A、圖8和圖9所示的各示例中,一對臂1210中的每一個能夠相對於顯示單元殼體1205樞轉。每個臂1210可以覆蓋織物材料。每個臂1210可以由管狀織物材料覆蓋。
圖21D示出了根據本技術的另一個示例的一對臂1210。每個臂1210具有孔眼1214(在示例中呈開口槽的形式,綁帶部可以滑入開口槽中)和孔1216,綁帶部可以被拉動穿過孔並且緊固回到其自身上或配置為用於附接的另一部分上。
圖29A-29D示出了根據本技術的另一示例的臂1210。如圖29A、29B和29C所示,每個側綁帶部1330可以在臂1210內緊固到其自身的暴露部。如圖29A、29B和29C中的每一個所示,側綁帶部1330的上側綁帶部1332緊固回到側綁帶部1330上。如圖29B和29C所示,臂1210的後端處或附近的孔眼1214部分打開,從而允許綁帶1330相對於綁帶1330在橫向方向上移動進入/離開孔眼1214。在一些示例中,如圖29D所示,各臂1210覆蓋在襪子中,各側綁帶部1330(例如,其端部1332)緊固到襪子(例如,通過鉤環型緊固)。
如圖30A和30B所示,在一些示例中,每個臂1210包括包覆模制到織物部1218上的基本上剛性部1217。在這些示例中(或在其它示例中),連接到臂1210的綁帶可以包括防止綁帶穿過的特徵,例如綁帶的加寬部分。
4.12調節剛性件
圖21A-21E和圖23A-23E示出了根據本技術的進一步示例的頭戴式顯示系統1000,儘管與圖7A-7C、8和9中所示的示例共用特徵,但將不再重複所有這些。以下描述將集中於差異。圖24A、24C和24D示出了將在下面描述的調節剛性件1380。圖24B示出了定位和穩定結構1300,其具有配置為與調節剛性件1380一起使用的頂骨綁帶部1310、枕骨綁帶部1320和頂綁帶部1340。如本文所述的調節剛性件1380也可應用於其它示例,例如本文所述的其它頭戴式顯示系統1000中的任一者。
在圖21A-21E和23A-23D所示的示例中,定位和穩定結構1300包括構造成連接到臂1210的側綁帶部1330。在其它示例中,定位和穩定結構1300可以包括彈性元件,彈性元件配置為連接到臂1210上的蓋,並且經由帶扣連接和/或鉤環緊固而連接。
參見圖21A-21E、23A-23D和24A-24D,定位和穩定結構1300可以包括調節剛性件1380,調節剛性件1380包括基本上不可延伸的構件。在這些示例中,調節剛性件1380配置為連接到枕骨綁帶部1320上。調節剛性件1380可以配置為用於減小枕骨綁帶部1320的長度。
枕骨綁帶部1320可包括三個或更多個枕骨綁帶連接點1323,調節剛性件1380可選擇性地連接到第一對枕骨綁帶連接點1323a和第二對枕骨綁帶連接點1323b。當調節剛性件1380連接到第一對枕骨綁帶連接點1323a時,枕骨綁帶部1320可具有第一有效長度(例如,對應於小尺寸)。當調節剛性件1380連接到第二對枕骨綁帶連接點1323b時,枕骨綁帶部1320可具有 比第一有效長度更長的第二有效長度。(例如,對應於大尺寸)。不同的連接選項允許使用者改變綁帶部的有效長度,以在使用頭戴式顯示系統1000時獲得良好的配合。
在一些示例中,當調節剛性件1380連接到第一對枕骨綁帶連接點1323a時,調節剛性件1380將枕骨綁帶部1320約束到第一有效長度。
如圖24A、24C和24D所示,調節剛性件1380包括一對調節剛性件連接點1383,調節剛性件連接點1383配置為連接到枕骨綁帶連接點1323。圖24B所示的枕骨綁帶部1320包括四個枕骨綁帶連接點1323(在該示例中,兩個點1323a對應於標準尺寸,兩個點1323b對應於大尺寸)。
第二對枕骨綁帶連接點1323b可位於第一對枕骨綁帶連接點1323a的中間。
在其它示例中,枕骨綁帶部1320可以包括與右部分開的左部,調節剛性件1380配置為連接左部和右部。
再次參考圖21A-21E、23A-23D和45A-45D,在這些示例中的調節剛性件1380包括中間剛性部1381和從中間剛性部1381橫向延伸的一對橫向剛性部1382,調節剛性件連接點1383位於橫向剛性部1382上。在這些示例中,一個調節剛性件連接點1383位於每個橫向剛性部1382上。
在這些示例中,中間剛性部1381配置為在使用中位於覆蓋用戶的枕骨並且覆蓋用戶的頂骨之間的接合處。更具體地,中間剛性部1381配置為位於使用者的頭部上或靠近用戶的額骨,覆蓋用戶頂骨之間的接合處並連接到枕骨綁帶部1320。
調節剛性件1380可以形成定位和穩定結構1300的頂綁帶部1340的一部分,如圖所示。調節剛性件1380可以形成頂綁帶部1340的基本上不可延伸層1343。
在圖21A-21E所示的示例中,調節剛性件1380永久地附接到頂綁帶部1340內。特別地,調節剛性件1380永久地附接到頂綁帶部1340的面向用戶層1344。頂綁帶部1340可以例如在鉸鏈區域處是可折疊的,用於運輸。
在圖21A-21E和23A-23D所示的各示例中,電池組1500配置為連接到調節剛性件1380。另外,電力電纜1510在使用中位於調節剛性件1380和頂綁帶部1340的外層1341之間。電力電纜1510是可插入在調節剛性件1380與頂綁帶部1340的外層1341之間的。
在圖23A-23D所示的示例中,調節剛性件1380可與頂綁帶部1340的面向用戶層1344分離,具體地如圖23D所示。在該示例中,調節剛性件1380可插入在面向用戶層1344和頂綁帶部1340的外層1341之間。調節剛性件1380配置為連接到面向用戶層1344上。具體地,調節剛性件1380包括鉤材料1384,鉤材料1384配置為形成到頂綁帶部1340的面向用戶層1344的鉤環連接。調節剛性件1380可以例如在鉸鏈區域是可折疊的,用於運輸。
電力電纜1510可以永久地附接到調節剛性件1380上,如圖23D所示。另外,電池組1500可以永久性地附接到調節剛性件1380(例如使用螺釘或以其它方式永久性地附接到)。
在圖24C和24D所示的示例中,調節剛性件1380包括位於一對橫向剛性部1382之間的下切口1385,下切口1385允許調節剛性件1380在橫向剛性部1382與中間剛性部1381的連接處或附近彎曲。圖24D中所示的調節剛性件1380還包括在中間剛性部1381的相對側面上靠近橫向剛性部1382的的下切口1385,從而允許調節剛性件1380在靠近下切口1385處撓曲。在圖24B所示的示例中,頂綁帶部1340的面向用戶層1344包括與調節剛性件1380中的下切口1385相對應(例如對準)的切口1325。下切口1385和/或切口1325提供允許枕骨綁帶部1320(或調節剛性件1380可連接到的其它綁帶)伸展 的撓曲行為。拉伸可以有利地提供用於通過適應來適應頭部尺寸變化或使用過程中的動態力。
4.13可鎖定的可延伸連接部
圖31A、31B和32A-32H示出了根據本技術的進一步示例的頭戴式顯示系統1000,在這些示例中包括可鎖定的可延伸連接部1335。可鎖定的可延伸連接部1335也可以設置到本文所述的任何其它頭戴式顯示系統1000。
通常,定位和穩定結構1300可以包括通過可鎖定的可延伸連接部1335連接的第一綁帶部和第二綁帶部,可鎖定的可延伸連接部1335可以包括彈性可延伸的連接件綁帶部1338和基本上不可延伸的連接件綁帶部1336。在一些示例中,基本上不可延伸的連接件綁帶部1336是第一綁帶部的一部分。
彈性可延伸的連接件綁帶部1338可以配置為允許第一綁帶部與第二綁帶部開預定量。即,它可以彈性地延伸到預定程度以允許第一綁帶部和第二綁帶部離(這可以幫助用戶戴上定位和穩定結構1300)。基本上不可延伸的連接件綁帶部1336可以配置為用於將第一綁帶部可釋放地附接到第二綁帶部上,以防止第一綁帶部與第二綁帶部分離(或至少減少可能的分離程度)。即,當基本上不可延伸的連接件綁帶部1336附接第一和第二綁帶部時,其防止它們分離,因為彈性可延伸的連接件綁帶部1338可以另外允許(這可以在使用中將定位和穩定結構1300固定在使用者的頭部上)。彈性可延伸的連接件綁帶部1338還可以有利地以足夠的穩定性將頭戴式顯示系統1000保持在使用者的頭部上,以使得用戶能夠在連接基本上不可延伸的連接件綁帶部1336之前對適配進行調節。
使用者可以戴上頭戴式顯示系統1000,其中第一和第二綁帶部未通過基本上不可延伸的連接件綁帶部1336附接(圖31A)。彈性可延伸的連接件綁帶部1338可以擴大以允許定位和穩定結構1300適配在使用者的頭部上和/或周圍,之後用戶可以用基本上不可延伸的連接件綁帶部1336將第一和第二綁帶部彼此附接以將它們牢固地保持在一起以用於頭戴式顯示系統1000(圖31B)。
基本上不可延伸的連接件綁帶部1336可以在長度上進行調節。如圖31A、31B和32D-32F所示,基本上不可延伸的連接件綁帶部1336包括具有孔眼的夾子1339,基本上不可延伸的連接件綁帶部1336的一部分穿過孔眼並緊固回到其自身上(例如通過鉤環緊固),允許更多或更少的綁帶被拉動穿過孔眼。
在這些示例中的基本上不可延伸的連接件綁帶部1336包括配置為磁性地附接到定位和穩定結構1300上的連接點1337上的磁性夾子1339。
在一些示例中,彈性可延伸的連接件綁帶部1338可以在臂1210的內表面處連接到頭戴式顯示單元1200,直接連接到樞轉點或連接到頭戴式顯示單元1200的側面。
在一些示例中,定位和穩定結構1300包括在每個側綁帶部1330中的可鎖定的可延伸連接部1335。如圖31A、31B和32F所示,可鎖定的可延伸連接部1335設置到側綁帶部1330。在示例中,可鎖定的可延伸連接部1335將側綁帶部1330連接到由頂骨綁帶部1310和枕骨綁帶部1320的接合處形成的綁帶部。
如圖32A所示,每個可鎖定的可延伸連接部1335可以位於從頭戴式顯示單元1200向後延伸的臂1210處(例如,如本文已經描述的臂)。在一些示例中,可鎖定的可延伸連接部1335可以直接連接到頭戴式顯示單元1200 上的連接點(例如,可以沒有臂1210)。在這樣的示例中,可鎖定的可延伸連接部1335可以圍繞其與頭戴式顯示單元1200的連接樞轉。
如圖32B所示,每個可鎖定的可延伸連接部1335可以位於每個側綁帶部1330、頂骨綁帶部1310和枕骨綁帶部1320之間的接合處附近。
如圖32C、32D和32E所示,定位和穩定結構1300可以包括在枕骨綁帶部1320中的可鎖定的可延伸連接部1335。在一些示例中,可鎖定的可延伸連接部1335可在該位置將枕骨綁帶部1320的一部分連接到調節剛性件1380。
在圖32D和32E所示的示例中,中間枕骨綁帶部1321形成基本上不可延伸的連接件綁帶部1336,其通過磁性夾子1339連接到側枕骨部1322。彈性可延伸的連接件綁帶部1338連接在中間枕骨綁帶部1321和側枕骨部1322之間,以在中間枕骨綁帶部1321沒有通過磁性夾子1339連接到側枕骨部1322時允許中間枕骨綁帶部1321和側枕骨部1322的預定量的分離。應當理解,在本技術的其它示例中,基本上不可延伸的連接件綁帶部1336的夾子可以不是磁性的。例如,其可以是機械夾子,諸如帶扣。它可以是配置為鉤在定位和穩定結構1300的對應點周圍的鉤。在一些示例中,基本上不可延伸的連接件綁帶部1336可以形成適配在定位和穩定結構1300上的相應凸耳之上的環,或者可以經由鉤環連接而連接到定位和穩定結構1300上的連接點。
在圖32D的示例中,彈性可延伸的連接件綁帶部1338連接在側枕骨部1322與中間枕骨綁帶部1321和頂骨綁帶部1310之間的接合處之間。
在圖32E的示例中,彈性可延伸的連接件綁帶部1338連接在中間枕骨綁帶部1321之間並且連接到中間枕骨綁帶部1321的側部。彈性可延伸的連接件綁帶部1338可以穿過中間枕骨綁帶部1321中的孔並且被附接到中間 枕骨綁帶部1321的面向外的表面上。這種構造的優點在於,較少的彈性可延伸的連接件綁帶部1338接觸用戶的頭部。當彈性可延伸的連接件綁帶部1338延伸和收縮時,連接件綁帶部1338的不接觸使用者頭部的任何部分可以有利地在使用者頭部上沒有潛在的不期望的效果,例如在用戶皮膚上的摩擦力或聚攏。這些效果可能潛在地是不舒服的和/或在用戶的皮膚上留下痕跡。
此外,隨著彈性可延伸的連接件綁帶部1338延伸和收縮,如果彈性可延伸的連接件綁帶部1338中的一些或全部位於基本上不可延伸的連接件綁帶部1336的外側上,則作用在彈性可延伸的連接件綁帶部1338上的任何摩擦將低於如果其夾在用戶的頭部和基本上不可延伸的連接件綁帶部1336之間的情況。低摩擦可以有利地促進延伸而沒有不適當的阻力。在本技術的一些示例中,整個彈性可延伸的連接件綁帶部1338位於不可延伸的連接件綁帶部1336的外部(例如,非患者接觸)側。
另外,當彈性可延伸的連接件綁帶部1338的至少一部分不接觸使用者的頭部時,彈性可延伸的連接件綁帶部1338可以由例如塑膠或金屬彈簧形成,如果彈性可延伸的連接件綁帶部1338接觸用戶的頭部,這可能是不太可行的選擇。類似地,定位和穩定結構1300的接觸頭部的部分,諸如基本上不可延伸的連接件綁帶部1336和/或彈性可延伸的連接件綁帶部1338的一部分,可以由構造成用戶舒適而不是可延伸的材料形成。在一些示例中,彈性可延伸的連接件綁帶部1338可以包括用戶接觸部和非用戶接觸部,非用戶接觸部比用戶接觸部更可延伸。使用者接觸部可以配置用於舒適並且可以是柔軟的,而非使用者接觸部可以配置用於延伸並且可以是較不柔軟的。
在一些示例中,彈性可延伸的連接件綁帶部1338穿過的基本上不可延伸的連接件綁帶部1336中的孔可以鄰近基本上不可延伸的連接件綁帶部1336的端部,例如鄰近磁性夾子1339。
在圖32F的示例中,彈性可延伸的連接件綁帶部1338連接在臂1210與側綁帶部1330和頂骨綁帶部1310之間的連接部之間。在該示例中,側綁帶部1330形成可鎖定的可延伸連接部1335的基本上不可延伸的連接件綁帶部1336。側綁帶部1330經由磁性夾子1339連接到臂1210上。
在圖32G的示例中,彈性可延伸的連接件綁帶部1338連接在臂1210和頂骨綁帶部1310和枕骨綁帶部1320之間的接合處之間。即,在示例中,彈性可延伸的連接件綁帶部1338連接在臂和後支撐部1350之間。在該示例中,可鎖定可延伸連接部1335的基本上不可延伸的連接件綁帶部1336形成定位和穩定結構1300的側綁帶部1330。基本上不可延伸的連接件綁帶部1336通過在基本上不可延伸的連接件綁帶部1336的後端處的磁性夾子1339連接到後支撐部1350。基本上不可延伸的連接件綁帶部1336在前端通過穿過孔眼1212連接到臂1210,並例如通過鉤環連接固定回到其自身上。當戴上或脫下頭戴式顯示系統1000時,使用者可以斷開夾子1339。然後,當用戶戴上或摘下頭戴式顯示系統1000時,彈性可延伸的連接件綁帶部1338允許臂1210與後支撐部1350分開預定量。基本上不可延伸的連接件綁帶部1336和臂1210之間的連接也可以調節,例如通過使基本上不可延伸的連接件綁帶部1336的更多或更少穿過孔眼1212。在臂1210和磁性夾子1339處的調節的組合提供定位和穩定結構1300的設定和遺忘調節,同時還便於戴上和摘下。
在其它示例中,定位和穩定結構1300可以包括可鎖定的可延伸連接部1335,在其它地方,例如在頂骨綁帶部1310中,在頂綁帶部1340中,或在其它地方。
4.14刻度盤調節器
圖32H示出了根據本技術的另一示例的頭戴式顯示系統1000。該示例包括圖32G所示的示例的所有特徵。儘管在其它示例中,可以省略一個或多個特徵,諸如可鎖定的可延伸連接部1335,並且用側綁帶部1330代替。與圖32G的區別在於,圖32H所示的定位和穩定結構1300包括刻度盤調節器1329。刻度盤調節器1329可以配置為提供綁帶部的長度調節。在圖32H的示例中,刻度盤調節器1329配置為調節枕骨綁帶部1320的長度。例如,刻度盤調節器1329可以包括刻度件,刻度件配置為被使用者在第一方向上旋轉以減小枕骨綁帶部1320的長度並且被用戶在與第一方向相反的第二方向上旋轉以增加枕骨綁帶部1320的長度。
刻度盤調節器1329可以包括齒條和小齒輪元件。枕骨綁帶部1320可以形成為連接在刻度盤調節器1329處的兩個部分(例如,半部)。刻度盤調節器1329可以致使枕骨綁帶部1320的兩個部分可伸縮地移動。刻度盤調節器1329可以包括提供給枕骨綁帶部1320的一個或多個齒條部,例如兩個齒條部,每個齒條部提供給枕骨綁帶部1320的兩個半部中的相應一個。這些齒條部可以配置為用於接合連接到可由用戶旋轉的刻度盤上的小齒輪或嵌齒。每個齒條部和小齒輪可以包括配置為彼此接合的齒、肋或類似物。沿第一方向(例如,順時針)旋轉刻度盤可以將設置到枕骨綁帶部1320的齒條部拉在一起,增加兩個齒條部之間的重疊,從而減小枕骨綁帶部1320的有效長度。沿第二方向(例如,逆時針)旋轉刻度盤可以將齒條部推開,減少齒條部之間的重疊並且增加枕骨綁帶部1320的有效長度。在一些示例 中,刻度盤調節器1329可以具有例如由靜摩擦或對應的特徵(諸如壓痕)提供的靜扭矩阻力,以提供加長刻度盤調節器1329所連接的綁帶部所需的最小力,從而避免無意中加長綁帶部。齒條部可以是包覆模制到枕骨綁帶部1320的柔性部上的剛性部。
刻度盤調節器1329可以提供綁帶部的直觀且容易的調節,從而允許用戶實現良好的配合。應當理解,刻度盤調節器1329可以應用於頭戴式顯示系統1000的任何綁帶部。刻度盤調節器1329可以有助於定位和穩定結構1300適配一定範圍的用戶頭部尺寸。頭戴式顯示系統1000可以包括在枕骨綁帶部1320、頂骨綁帶部1310、頂綁帶部1340和一個或兩個側綁帶部1330中的任何一個或多個上的刻度盤調節器1329。更一般地,頭戴式顯示系統1000可以包括在枕骨綁帶部1320、頂骨綁帶部1310、頂綁帶部1340和一個或兩個側綁帶部1330、或在任何其它綁帶部上的調節機構。調節機構可以是具有上述特徵中的任何一個或多個的刻度盤調節器1329,或者可以是用於調節綁帶部的長度的另一個機構。
4.15額骨支撐部
圖19A和19B示出了根據本技術的進一步示例的頭戴式顯示系統1000。每個都包括頭戴式顯示單元1200和定位和穩定結構1300,頭戴式顯示單元1200包括顯示器,定位和穩定結構1300配置為在使用中將頭戴式顯示單元1200保持在使用者頭部上的可操作位置中。
在這些示例中,定位和穩定結構1300包括配置為接合使用者頭部的後部的後支撐部1350。定位和穩定結構1300還包括一對側綁帶部1330,側綁帶部1330配置為連接在後支撐部1350和頭戴式顯示單元1200之間,每個側綁帶部1330配置為在使用中位於用戶頭部的相應側面上。
每個定位和穩定結構1300還包括額骨支撐部1360,額骨支撐部也可以被識別為前額支撐件,前額支撐件配置為在使用中在覆蓋用戶頭部的額骨的位置處接合用戶頭部。這在圖19A和19B中示出。
在每個示例中,額骨支撐部1360連接到頭戴式顯示單元1200。如將描述的,額骨支撐部1360可以在一個或多個位置處連接到頭戴式顯示單元1200。
4.15.1前額支撐件連接到頭戴式顯示單元
如圖19A和19B中的每一個所示,定位和穩定結構1300包括連接在前額支撐件1360和頭戴式顯示單元1200之間的額骨連接件1362。在這些示例中,額骨連接件1362基本上位於用戶頭部的矢狀平面中。在其它示例中,定位和穩定結構1300可以包括兩個或更多個額骨連接件1362,其可以例如對稱地橫跨矢狀平面間隔開。額骨連接件1362可以在使用中限制(例如限制或防止)頭戴式顯示單元1200的向下移動,尤其是當用戶移動他們的頭部時。
額骨連接件1362可以由柔性材料形成。在一些示例中,柔性材料包括柔性非彈性材料,諸如熱塑性材料。在其它示例中,柔性材料可以包括彈性材料,諸如矽酮、TPE或彈性織物綁帶中的一種。額骨連接件1362可以有利地在用戶移動時穩定地保持頭戴式顯示單元1200。由彈性材料形成的額骨連接件1362在用戶主動運動期間可有利地用作減震器。
在其它示例中,額骨連接件1362由基本上剛性的材料形成,諸如熱塑性材料。
15.2額骨支撐部連接到後支撐部
額骨支撐部1360可以另外地或替代地連接到後支撐部1350。
參見圖19A,定位和穩定結構1300包括一對側連接件1364,每個側連接件1364連接在額骨支撐部1360和後支撐部1350之間。在特定示例中,後支撐部1350包括配置為在使用中覆蓋用戶頭部的頂骨的頂骨綁帶部1310和配置為在使用中覆蓋用戶頭部的枕骨或位於用戶頭部的枕骨下方的枕骨綁帶部1320。每個側連接件1364可連接到靠近枕骨綁帶部1320的後支撐部1350的相應側,或連接到枕骨綁帶部1320的相應側。在所示示例中,定位和穩定結構1300還包括將後支撐部1350連接到頭戴式顯示單元1200的側綁帶部1330。在其它示例中,側連接件1364可以連接到相應的側綁帶部1330上。
每個側連接件1364可以是彈性可延伸的。可替代地或另外地,每個側連接件1364的長度可以是可調節的。
每個側連接件1364可以固定地連接到額骨支撐部1360上並且可釋放地附接到後支撐部1350上。可替代地,每個側連接件1364可以可釋放地附接到額骨支撐部1360上並且可釋放地附接到後支撐部1350上。在進一步的示例中,每個側連接件1364可以可釋放地附接至額骨支撐部1360並且固定地連接到後支撐部1350。每個側連接件1364可以通過卡扣按鈕、夾子或鉤環連接而連接至後支撐部1350和/或額骨支撐部1360。
將額骨支撐部1360連接到後支撐部1350(並且在該特定示例中連接到枕骨綁帶部1320)的側連接件1364使得額骨支撐部1360能夠可靠地保持(例如足夠緊密地)抵靠覆蓋在額骨上的用戶的頭部。特別地,這可有利地允許額骨支撐部1360支撐頭戴式顯示單元1200的大量重量,並在使用中的主動運動期間將頭戴式顯示單元1200保持就位。
4.15.3臂
如圖19A和19B中的每一個所示,頭戴式顯示單元1200可以包括顯示單元殼體1205和從顯示單元殼體1205延伸的一對臂1210。在這些示例中,側綁帶部1330各自連接到這些臂1210中的對應的一個上。具體地,每個側綁帶部1330連接到該對臂1210中的相應一個臂1210的後端。如圖所示,每個側綁帶部1330穿過在相應的臂1210的後端處的孔眼1212並且緊固回到其自身上。在這些示例中,這對臂1210中的每個臂能夠相對於顯示單元殼體1205樞轉。
4.15.4額骨支撐部連接到臂
參見圖19B,該示例中的定位和穩定結構1300包括一對側連接件1364,每個側連接件1364連接在額骨支撐部1360和一對臂1210中的相應一個之間。
每個側連接件1364可以是彈性可延伸的。可替代地或另外地,每個側連接件1364的長度可以是可調節的。
每個側連接件1364可以固定地連接到額骨支撐部1360上並且可釋放地附接到這些臂1210中的對應一個上。可替代地,每個側連接件1364可以可釋放地附接至額骨支撐部1360上並且可釋放地附接至這些臂1210中的相應一個上。在進一步的示例中,每個側連接件1364可以可釋放地附接至額骨支撐部1360並且固定地連接至臂1210中的相應一個。每個側連接件1364可以通過卡扣按鈕、夾子或鉤環連接而連接到這些臂1210中的相應一個上和/或連接到額骨支撐部1360上。
將額骨支撐部1360連接到臂1210的側連接件1364可以使得額骨支撐部1360能夠可選地除了額骨連接件1362之外還經由臂,支撐頭戴式顯示單元1200的部分或全部重量,並且在使用中的主動運動期間將頭戴式顯示單元1200保持在適當的位置。
4.16頭髮綁帶部
圖20A和20B示出了根據本技術的另一示例的頭戴式顯示系統1000。頭戴式顯示系統1000包括定位和穩定結構1300,定位和穩定結構1300配置為將頭戴式顯示單元1200保持在使用者頭部上的可操作位置中(在使用中如圖20A和20B中所示)。
在該示例中,定位和穩定結構1300包括配置為接合使用者頭部的後部的後支撐部1350和配置為在使用中連接後支撐部1350和頭戴式顯示單元1200的一個或多個前支撐部(在該示例特定示例中是一對側綁帶部1330和頂綁帶部1340)。在其它示例中,頂綁帶部1340可以被省略,或者定位和穩定結構1300可以具有例如一對上側綁帶部1332和一對下側綁帶部1334。
在該示例中,定位和穩定結構1300包括連接到後支撐部1350的頭髮綁帶部1370。頭髮綁帶部1370在使用中可定位在用戶頭部和從用戶頭部的後部下降的頭髮之間。如果用戶具有足夠長的頭髮,則頭髮綁帶部1370可以放置在用戶的頭髮下方。頭髮綁帶部1370可以錨定在頭髮下面,例如在頭髮和頸部之間或者頭髮和頭部之間,以便為頭戴式顯示系統1000提供進一步的穩定性。圖20B示出了用戶頭髮下面的頭髮綁帶部1370。
如上所述,在該示例中,一個或多個前支撐部包括將後支撐部1350連接到頭戴式顯示單元1200的一對側綁帶部1330。
如圖所示,頭髮綁帶部1370包括連接到後支撐部1350的相應側面的一對端部1371、1372。頭髮綁帶部1370的每個端部1371、1372在使用中位於用戶頭部的法蘭克福水平面附近。頭髮綁帶部1370可以在頭髮綁帶部1370的一端部1371(1372)或兩端部1371、1372可移除地附接到後支撐部1350。
在一些示例中,頭髮綁帶部1370包括左綁帶部和可移除地附接到左綁帶部的右綁帶部。左綁帶部可以在使用中在用戶頭部的矢狀平面附近可移除地附接到右綁帶部上。當佩戴頭戴式顯示系統1000時,使用者可以將兩個綁帶部開並且將它們重新連接在他們的頭髮下。
在一些示例中,頭髮綁帶部1370是彈性可延伸的。在其它示例中,頭髮綁帶部1370是基本上不可延伸的。
如圖20A和20B所示,在這個示出的示例中,後支撐部1350包括配置為在使用中覆蓋用戶頭部的頂骨的頂骨綁帶部1310和配置為在使用中覆蓋用戶頭部的枕骨或位於用戶頭部的枕骨下方的枕骨綁帶部1320。特別地,頭髮綁帶部1370在使用中連接到枕骨綁帶部1320。頭髮綁帶部1370可以在枕骨綁帶部1320的端部附近連接到枕骨綁帶部1320。
在此描述的頭髮綁帶部1370可以結合到在此描述的具有枕骨綁帶部1320的任何定位和穩定結構1300中。
4.17後部的可釋放附接
圖36A-36D示出了根據本技術的進一步示例的頭戴式顯示系統1000,儘管與別處描述的示例共用特徵,但將不再重複所有這些。圖36A和36B示出了定位和穩定結構1300,其具有頂骨綁帶部1310、一對側綁帶部1330和頂綁帶部1340。
定位和穩定結構1300進一步具有枕骨綁帶部1320,枕骨綁帶部1320由從頂骨綁帶部1310延伸的一對中間枕骨綁帶部1321形成,中間枕骨綁帶部1321中的每一個可釋放地附接到側枕骨部1322上,側枕骨部1322配置為在使用中覆蓋或位於用戶頭部的枕骨下方。在其它示例中,中間枕骨綁帶部1321可以不從頂骨綁帶部1310延伸,而是可以從定位和穩定結構1300的 另一部件或頭戴式顯示系統1000延伸(例如,在部分下方和部分後方的方向上)。
頂骨綁帶部1310、側枕骨部1322和中間枕骨綁帶部1321可形成後支撐部1350,後支撐部1350配置為在使用中接合用戶頭部的後部。頂骨綁帶部1310配置為在使用中覆蓋用戶頭部的頂骨。該對中間枕骨綁帶部1321各自配置為在使用中位於用戶頭部的相應側面上。例如,如圖36A所示,定位和穩定結構1300可以包括頂綁帶部1340,頂綁帶部1340配置為連接在後支撐部1350和頭戴式顯示單元1200之間。
在一些示例中,頂綁帶部1340直接連接到後支撐部1350(例如,直接連接到頂骨綁帶部1310或枕骨綁帶部1320)。在其它示例中,頂綁帶部1340經由諸如電池組1500的另一部件連接到後支撐部1350。即,在一些示例中,頂綁帶部1340通過連接到電池組1500而連接到後支撐部1350,電池組1500連接到後支撐部1350的部件,諸如枕骨綁帶部1320。
頭戴式顯示系統1000可以包括用於為頭戴式顯示系統1000供電的電池組1500。電池組1500在使用中可以位於用戶頭部的後面。電池組1500可以配置為在使用中連接到頂綁帶部1340。本文別處描述的頂綁帶部1340和電池組1500的任何特徵可以應用於圖36A-36D中所示的頂綁帶部1340和電池組1500,除非上下文另外清楚地要求。
在所示的示例中,側枕骨部1322是堅硬的。側枕骨部1322可以包括枕骨剛性件。在可選示例中,側枕骨部1322可以包括柔性綁帶,例如中間枕骨部綁帶。在一些示例中,側枕骨部1322可以形成頂綁帶部1340的一部分。側枕骨部1322可以永久地附接到頂綁帶部1340內,例如永久地附接到面向用戶層1344。在一些示例中,側枕骨部1322可以固定到頂綁帶部1340,例如在適當位置縫合或焊接到頂綁帶部1340的面向用戶層1344。在 可選示例中,側枕骨部1322可以以與參照調節剛性件1380在別處描述的類似方式固定。
在一些示例中,定位和穩定結構1300包括在一對中間枕骨綁帶部1321的每一個和側枕骨部1322之間的可釋放的緊固件。每個可釋放的緊固件可以包括配置為附接到對應的連接點1337上的緊固件部。在圖36A-36D的示例中,側枕骨部1322包括一對連接點1337,連接點1337配置為連接到設置在相應的中間枕骨綁帶部1321上的相應的緊固件部。
如圖36D所示,在一些示例中,可釋放的附接裝置由磁性緊固件提供。每個磁性緊固件可以包括磁性夾持部,磁性夾持部配置為磁性地附接到連接點1337中的對應一個上。如圖36D所示,磁性夾子1339固定到中間枕骨綁帶部1321,磁性夾子1339配置為磁性地附接到側枕骨部1322上的連接點1337。
在示例中,每個中間枕骨綁帶部1321的長度可以是可調節的。例如,每個連接件綁帶部可為一磁性夾並具有孔眼1202,並且該對中間枕骨綁帶部1321中的每一個的一部分可以穿過孔眼1202並以所希望的長度緊固回到其自身上。
4.18定位和穩定結構的可清洗部
圖39A-39C進一步示出了上述圖36A-36D所示的定位和穩定結構1300。圖40A-40B、41A-41B和42A-42D示出了根據本技術的進一步示例的定位和穩定結構1300及其部件。以上關於本技術的其它示例描述的許多特徵在此將不再重複,而是可以與以下描述的概念相結合地應用。圖36A-36D、39A-39C、40A-40B、41A-41B和42A-42D中所示的定位和穩定結構1300還與圖21A-21D和23A-23D中所示的示例以及彼此共用一些特徵。除非另外 要求,否則這些示例中的每一者的特徵應理解為可作為替代或組合而適用於其它示例中的每一者。
在圖36A-36D、39A-39C、40A-40B、41A-41B和42A-42D所示的每個示例中,頭戴式顯示系統1000包括用於為頭戴式顯示系統1000供電的電池組1500,電池組1500配置為在使用中位於用戶頭部的後面。每個定位和穩定結構1300的頂綁帶部1340在使用中連接到電池組1500。
4.18.1頂綁帶部的外層與面向用戶層可分離
在圖39A-39C,40A-40B和41A-41B所示的示例中,頂綁帶部1340包括面向用戶層1344和外層1341(在頂綁帶部1340的與面向用戶層1344相對的一側上)。在這些示例中,頂綁帶部1340的面向用戶層1344、頂骨綁帶部1310、枕骨綁帶部1320和側綁帶部1330可與頂綁帶部1340的外層1341分離。關於圖39A-39C的示例,圖39B示出了與頂綁帶層1340的外層1341分離的這些部件。圖39C示出了頂綁帶部1340的分開的外層1341(在示例中,外層1341由下面將描述的外套筒1348形成)。圖42A-42D單獨示出了圖41A-41B的定位和穩定結構1300的部件。
這種類型配置的優點是頂綁帶部1340的面向用戶層1344、頂骨綁帶部1310、枕骨綁帶部1320和側綁帶部1330可以形成定位和穩定結構1300(在圖39B中單獨示出的可清洗部)的可清洗部(例如,可清洗子元件)。這些部件可以是使用者接觸定位和穩定結構1300的零部件,並且可以全部由可清洗材料形成,例如紡織材料、塑膠材料、非電子元件(機器可清洗或其它容易洗滌的材料)。可清洗部可以與頂綁帶部1340的外層1341分離以便由用戶例如週期性地或在根據需要變髒時進行洗滌。另外,如下所述,頭戴式顯示系統1000包括將電池組1500連接到頭戴式顯示單元1200的電力電纜1510。可清洗部可以與電力電纜1510(和電池組1500)分離,同時與其 它非接觸用戶的部件分離,而不需要使用者操縱電力電纜1510(例如,當移除定位和穩定結構1300的可清洗零部件時,將其拔出,從套筒中抽出,或考慮電力電纜1510)。
頂綁帶部1340的外層1341可以配置為連接到頭戴式顯示系統1000的頭戴式顯示單元1200。如圖39A、40A和41A中的每一個所示,外層1341的前部能夠穿過頭部安裝的頭戴式顯示單元1200的一部分(未示出),諸如孔眼、凸耳等,環回並固定到其自身,例如通過鉤環連接(或另一種合適的連接,諸如通過帶扣或一系列按扣中的一個)。這種連接可如本文別處所述。
如通過圖42A-42D中的示例所示,定位和穩定結構1300可以包括附接到頂骨綁帶部1310的帶扣1312,類似於上面參考圖7B和7C描述的帶扣1312。在使用中,用戶接觸部1342(例如,至少面向用戶層1344)可以位於帶扣1312與頂骨綁帶部1310之間。帶扣1312可以配置為限制用戶接觸部1342的側向移動,這在使用中可以有利地保持頂綁帶部1340以用戶的頭部為中心。在示例中,帶扣1312在使用中位於用戶頭部的矢狀平面中。在圖42A-42D的示例中,帶扣1312由在頂骨綁帶部1310的中心的相對側上沿著頂骨綁帶部1310在兩點之間延伸的一定長度的柔性材料形成(例如,在使用中對稱地相對於用戶頭部的矢狀平面的任一側)。帶扣1312可以縫合或焊接到頂骨綁帶部1310上,或者以其它合適的方式(例如,膠、其它帶扣)連接。圖57示出了帶扣1312的另一個示例。
4.18.2枕骨綁帶部和頂綁帶部之間的連接
枕骨綁帶部1320可以可移除地連接到頂綁帶部1340上。在圖39A-39C的示例中,枕骨綁帶部1320包括一對中間枕骨綁帶部1321,中間枕骨綁帶部1321配置為連接在頂骨綁帶部1310與頂綁帶部1340之間,每個中間枕 骨綁帶部1321配置為在使用中位於用戶頭部的相應側面上。在示例中,每個中間枕骨綁帶部1321的長度是可調節的。據此,枕骨綁帶部1320的長度是可調節的。在該示例中,枕骨綁帶部1320經由磁性連接而連接到頂綁帶部1340。特別地,每個中間枕骨綁帶部1321配置為通過磁性緊固件連接到頂綁帶部1340。如圖39A和39B所示,枕骨綁帶部1320通過磁性夾連接到頂綁帶部1340。
在圖40A-40B和41A-41B的示例中,枕骨綁帶部1320可移除地連接到頂綁帶部1340,但以枕骨綁帶部1320的長度不可調節的方式,這可以有利地使定位和穩定結構1300更直觀地設置。
圖42A和42B示出圖41A-41B所示的枕骨綁帶部1320和頂綁帶部1340之間的連接。頂綁帶部1340配置為用於在該示例中經由可樞轉的連接而連接到枕骨綁帶部1320上。即,枕骨綁帶部1320能夠相對於頂綁帶部1340樞轉(或反之亦然),這可以改進舒適性。如圖42A和42B所示,可樞轉連接包括按扣連接。按扣連接包括凸形按扣部分1324a和凹形按扣部分1324b,凸形按扣部分1324a和凹形按扣部分1324b配置為在頂綁帶部1340和枕骨綁帶部1320的組裝過程中卡扣在一起。按扣連接的凸部件和凹部件可以顛倒。在其它示例中,枕骨綁帶部1320可以以這種方式連接到頂綁帶部1340,但可以是長度可調節的。在其它示例中,頂綁帶部1340和枕骨綁帶部1320經由替代機構連接,諸如鉤環連接、磁性夾或其它合適的連接。
在本技術的一些其它示例中,枕骨綁帶部1320永久地連接到頂綁帶部1340,例如在圖39A-39C所示的示例中在枕骨綁帶部1320可移除地連接到頂綁帶部1340的後端處。
圖56A-56C示出枕骨綁帶部1320和頂綁帶部1340之間的連接的另一個示例。在這個示例中,枕骨綁帶部1320包括枕骨連接凸片1326並且頂 綁帶部1340包括枕骨連接凸片孔1351。枕骨連接凸片1326可以配置為穿過枕骨連接凸片孔1351並且固定到頂綁帶部1340上。在一些示例中,枕骨連接凸片1326可通過按扣連接而連接到頂綁帶部1340。在一些示例中,枕骨連接凸片1326可以通過鉤環連接而連接到頂綁帶部1340。
4.18.3頂綁帶部的外套筒
在圖39A-39C、40A-40B、41A-41B和42A-42D所示的每個示例中,頂綁帶部1340包括外套筒1348。外套筒1348形成頂綁帶部1340的外層1341。在這些示例中,外套筒1348連接到電池組1500。外套筒1348可以可移除地連接到電池組1500或可以永久地連接(例如,未配置為由使用者從電池組1500分離)。例如,外套筒1348可以膠合、熱接合、螺紋連接或以其它合適的方式連接到電池組1500。
如上所述,頭戴式顯示系統1000可以包括在使用中連接在電池組1500和頭戴式顯示系統1000之間的電力電纜1510。在圖39A-39C、40A-40B、41A-41B和42A-42D所示的示例中,頭戴式顯示系統1000包括位於外套筒1348內的電力電纜1510。電力電纜1510能夠在外套筒1348內沿著外套筒1348的長度滑動。
在這些示例中,電力電纜1510能夠縮回到電池組1500中並從電池組1500中伸出。電力電纜1510也在外套筒1348內滑動的能力使得外套筒1348和頂綁帶部1340的長度能夠被調節而不影響電力電纜1510中的鬆弛量。可縮回到電池組1500中並從電池組1500延伸的電力電纜1510也可使電力電纜1510相對於頭戴式顯示單元1200固定。不縮回到頭戴式顯示單元1200中並從頭戴式顯示單元1200延伸的電力電纜1510可以使頭戴式顯示單元1200保持小尺寸(或者至少小於容納可縮回電力電纜1510所需的尺寸)。 在其它示例中,電力電纜1510相對於外套筒1348固定。在其它示例中,電力電纜1510不縮回到電池組1500中或從電池組1500延伸。
4.18.4鉤環連接
定位和穩定結構1300的可清洗部可以通過鉤環連接與定位和穩定結構1300的其它部件連接。有利地,這可以使可清洗部能夠從頭戴式顯示系統1000的其它零部件“剝離”。例如,定位和穩定結構1300的可清洗部可以通過一個或多個鉤環連接1349連接到外套筒1348。例如,頂綁帶部1340的用戶接觸層1344(至少在一些示例中是可清洗部的一部分)可以通過鉤環連接1349連接到外套筒1348。在圖40B所示的示例中,如圖所示,用戶接觸層1344經由鉤環連接1349連接到外套筒1348。
在一些示例中,例如圖41A-41B和42A-42D所示的示例,定位和穩定結構1300包括用戶接觸部1342,其將在下面更詳細地描述。用戶接觸部1342包括用戶接觸層1344。用戶接觸部1342例如通過鉤環連接或可替代地通過按壓螺柱連接、帶或另一種合適的連接而連接到外套筒1348上。如圖41A所示,用戶接觸部1342通過鉤環連接1349連接到外套筒1348。
外套筒1348可以包括一個或多個鉤部1349a。在圖42C所示的示例中,外套筒1348包括多個鉤部1349a。在這個示例中,存在兩個鉤部1349a,而在其它示例中,可以存在一個、三個或更多個鉤部1349a。在一些示例中,可清洗部包括與鉤部1349a相對應的並且鉤部1349a能夠附接到其上的多個未間斷環部1349b。如圖42C所示,可清洗部的用戶接觸部1342包括與鉤部1349a相對應以形成鉤環連接1349的一對未間斷環部1349b。
在本技術的其它示例中,可清洗部(其可以是用戶接觸部1342或用戶接觸層1344)例如可以包括由未間斷環材料形成的表面,一個或多個鉤部1349a能夠附接到表面上,從而形成鉤環連接1349。然後,包括鉤部 1349a的外套筒1348或頂綁帶部1340的其它部分可以直接連接到定位和穩定結構1300的可清洗部的表面。
在其它示例中,可清洗部包括鉤部1349a,並且外套筒1348或不可清洗部的其它部分包括未間斷環部1349b或由未間斷環材料形成的表面。
4.18.5其它鉤環連接示例
與頂綁帶部1340內的鉤環連接有關的上述構思也可以應用於本技術的其它示例中。在一些示例中,提供了頭戴式顯示系統1000,頭戴式顯示系統1000包括:頭戴式顯示單元1200,頭戴式顯示單元1200包括顯示器;以及定位和穩定結構1300,定位和穩定結構1300配置為在使用中將頭戴式顯示單元1200保持在使用者頭部上的可操作位置中,如本文別處所述。
參考圖41A-41C和42A-42D,為了示出本技術的更普遍適用的方面,定位和穩定結構1300可以包括:後支撐部1350,其配置為接合使用者頭部的後部;一對側綁帶部1330,其配置為連接在後支撐部1350和頭戴式顯示單元1200之間(在使用中,每個都位於用戶頭部的相應側面);頂綁帶部1340,其配置為連接在後支撐部1350和頭戴式顯示單元1200之間,頂綁帶部1340配置為在使用中覆蓋用戶頭部的上部,頂綁帶部1340包括用戶接觸部1342和外層1341。如圖所示,在這些示例中,頂綁帶部1340的用戶接觸部1342和頂綁帶部1340的外層1341通過一個或多個鉤環連接1349可拆卸地連接。
用戶接觸部1342和外層1341可通過鉤環連接1349彼此分開,可有利地使用戶接觸部1342能夠與外層1341和可連接到外層1341或形成外層1341的一部分的任何電子器件分開洗滌。可替代地或另外地,用戶接觸部1342或外層1341中的一者可以與另一者分開地更換。
在一些示例中,後支撐部1350包括配置為在使用中覆蓋用戶頭部的頂骨的頂骨綁帶部1310和配置為在使用中覆蓋用戶頭部的枕骨或位於用戶頭部的枕骨下方的枕骨綁帶部1320。然而,用戶接觸部1342和外層1341之間的鉤環連接1349也可應用於定位和穩定結構1300的其它配置。通過分離鉤環連接1349,頂骨綁帶部1310、枕骨綁帶部1320和側綁帶部1330可以與用戶接觸部1342一起從頂綁帶部1340的外層1341分離。
頂綁帶部1340可以包括形成頂綁帶部1340的外層1341的外套筒1348。外套筒1348可以連接到電池組1500(在其中存在電池組1500的示例中)。
可以應用鉤部1349a、未間斷環部1349b和/或由未間斷環材料形成的表面的任何示例性構造,以在外套筒1348和用戶接觸部1342之間,或更通常地在外層1341和用戶接觸部1342或外層1341之間產生鉤環連接1349。
4.18.6基本上不可延伸層
示例中的頂綁帶部1340包括在使用中位於外層1341與面向用戶層1344之間的基本上不可延伸層1343(例如,在一些示例中的剛性層,在其能夠在其自重下至少部分地保持其形狀的意義上是至少部分剛性的)。基本上不可延伸層1343在示例中可以被標識為剛性件或剛性層,在這些示例中,它使得頂綁帶部1340比在沒有基本上不可延伸層1343的情況下更剛性。在一些示例中,基本上不可延伸層1343是不可延伸的,但基本上不增加頂綁帶部1340的剛度。基本上不可延伸層1343可有助於頂綁帶部1340將後置安裝的電池組1500或其它配重的一些或全部重量轉移到頭戴式顯示單元1200上的向上的力。這可以有利地導致使用者感覺頭戴式顯示單元1200重量較輕。另外,在其它頭帶綁帶(例如,側綁帶部1330)中可能需要較小的張力,因為如果頂綁帶部1340和/或配重/電池組1500不佔用頭戴式顯示單元 1200的一些重量,則可能不需要用可能需要的力抵靠使用者的面部拉動頭戴式顯示單元1200。基本上不可延伸層1343,作為整體的頂綁帶部1340以及配重的存在可以各自(獨立地或一起地,視情況而定)有助於頭戴式顯示系統1000對使用者是舒適的,同時即使在劇烈運動期間也在用戶的頭部上提供穩定性。
在一些示例中,基本上不可延伸層1343可以由熱塑性材料形成。在沒有後置安裝的電池組1500的示例中(例如,其中任何電池處於頭戴式顯示單元1200中),基本上不可延伸層1343可以通過將頭戴式顯示單元1200錨固到後支撐部1350來支撐安裝在頭部的頭戴式顯示單元1200。如上所述,在圖39A-39C、40A-40B、41A-41B和42A-42D所示的每個示例中,頭戴式顯示系統1000包括用於為頭戴式顯示系統1000供電的電池組1500,電池組1500配置為在使用中位於用戶頭部的後面。頂綁帶部1340在使用中連接到電池組1500。
電池組1500可以可移除地連接到基本上不可延伸層1343。基本上不可延伸層1343和電池組1500可以包括相應的緊固件部(例如,相應的第一和第二緊固件部1503、1504),緊固件部配置為將電池組1500可移除地連接到基本上不可延伸層1343。例如,如圖40A、41A和42D所示,基本上不可延伸層1343包括第一緊固件部1503。在這些示例中,第一緊固件部1503在使用中位於頂綁帶部1340的面向後的表面上。如圖42D所示,電池組1500包括與第一緊固件部1503對應的第二緊固件部1504。第一緊固件部1503和第二緊固件部1504配置為連接在一起,以在使用中將電池組1500連接到基本上不可延伸層1343。在這些示例中,第一緊固件部1503和第二緊固件部1504將基本上不可延伸層1343連接到電池組1500,使得基本上不可延伸層 1343在使用中至少部分地支撐電池組1500的重量,例如支撐電池組1500的大部分重量。
第一緊固件部1503和第二緊固件部1504可以配置為卡扣配合在一起。在其它示例中,電池組1500可以經由鉤環連接連接到基本上不可延伸層1343,可以適配到口袋中,或者可以以另一種合適的方式直接或間接連接到基本上不可延伸層1343。在圖42D所示的例子中,第一緊固件部1503是凸部,第二緊固件部1504是凹部。在其它示例中,第一緊固件部1503可以是配置為接納凸形第二緊固件部1504的凹形部。
在一些例子中,基本上不可延伸部1343是平的(如圖43B所示)。在其它示例中,基本上不可延伸層1343的截面是彎曲的,如圖43D所示。曲率可以例如通過將曲率與人頭在矢狀平面處的期望曲率匹配來避免按壓點,從而使用戶更加舒適。在一些示例中,基本上不可延伸部可以在1-3mm厚的範圍內,諸如1.5mm-2mm厚,例如1.8mm厚。
4.18.7可清洗部可與基本上不可延伸部離
可清洗部可與基本上不可延伸層1343分離。如上所述,頂綁帶部1340包括形成外層1341的外套筒1348。在圖40A-40B所示的例子中,基本上不可延伸層1343位於外套筒1348內。外套筒1348連接到電池組1500,如圖39C所示。
在示例中,當可清洗部與用於洗滌的定位和穩定結構1300的剩餘部分離時,面向用戶層1344與外套筒1348分離。基本上不可延伸層1343保留在外套筒1348內。電池組1500可以或可以不與基本上不可延伸層1343斷開連接,因為使用者可能不需要這樣做,因為現在可以清洗可清洗部。在基本上不可延伸層1343不形成可清洗部的一部(例如,其中可清洗部可與 基本上不可延伸層1343分離)的一些示例中,電池組1500可以不配置為由使用者從基本上不可延伸層1343斷開。
4.18.8可清洗部包括基本上不可延伸部
在其它示例中,基本上不可延伸層1343形成可清洗部的一部。在圖41A-41B、42A-42D和43A-43D所示的示例中,頂綁帶部1340包括如上所述形成面向用戶層1344的用戶接觸部1342。在該示例中,基本上不可延伸層1343提供給用戶接觸部1342。用戶接觸部1342形成可清洗部的一部分並且可與外套筒1348分離,使得基本上不可延伸層1343形成可清洗部的一部分並且可與外套筒1348分離。
在該示例中,用戶接觸部1342包括用戶接觸套筒1342a。如圖41B所示,基本上不可延伸層1343位於用戶接觸套筒1342a內。
參考圖43A-43D,用戶接觸套筒1342a可以包括剛性開口1343a,基本上不可延伸層1343能夠通過剛性開口1343a插入。剛性開口1343a可以是用戶接觸套筒1342a的材料內的狹縫或窄孔,並且可以成形和確定尺寸為使得其對應於基本上不可延伸層1343的截面的形狀和尺寸,以使得基本上不可延伸層1343能夠插入。剛性開口1343a可以位於用戶接觸套筒1342a的端部處或靠近用戶接觸套筒1342a的端部處,以使得基本上不可延伸層1343的第一端能夠插入用戶接觸套筒1342a的內部,並且剛性開口1343a可以包覆基本上不可延伸層1343的第二端以基本包封基本上不可延伸層1343。基本上不可延伸層1343可以可移除地插入到用戶接觸套筒1342a中。有利地,這可以使得用戶接觸套筒1342a能夠在必要時被替換。
用戶接觸套筒1342a可以包括緊固件開口1503a,電池組1500能夠通過緊固件開口1503a可移除地附接到基本上不可延伸層1343。如上所述,基本上不可延伸層1343可以包括第一緊固件部1503,第一緊固件部1503配置 為連接到電池組1500的對應的第二緊固件部1504。當組裝時,第一緊固件部1503可以延伸穿過緊固件開口1503a,配置為連接到第二緊固件部1504,由此配置為將基本上不可延伸層1343連接到電池組1500。
電池組1500在使用中可以覆蓋剛性開口1343a和緊固件開口1503a中的任一個或兩個。圖43A和43C示出了電池組1500的形狀的輪廓。如圖所示,在使用中,剛性開口1343a和緊固件開口1503a都在電池組1500的周邊/周邊內。
在圖56C所示的示例中,枕骨綁帶部1320包括枕骨連接凸片1326,如上所述。在這個示例中,枕骨連接凸片1326配置為用於在用戶接觸套筒1342a的非用戶面向側上連接到用戶接觸套筒1342a上。枕骨連接凸片1326可以配置為穿過用戶接觸套筒1342a的面向用戶側上的第一用戶接觸套筒孔1352並且穿過用戶接觸套筒1342a的面向非用戶側上的第二用戶接觸套筒孔1353。在該示例中,枕骨連接凸片1326配置為用鉤環連接1349來連接到用戶接觸套筒1342a上。在其它示例中,它可與按壓螺柱連接或另一合適的連接。
用戶接觸套筒1342a和/或外套筒1348可以各自由織物材料形成並且可以通過切割織物片(例如通過模切、超聲切割或RF切割),將其折疊成管狀形狀並且沿著套筒的長度連同任何其它邊緣超聲焊接接縫來形成。套筒可以向內外翻以使得任何尖銳的焊接邊緣被提供在內側上並且外側有利地沒有尖銳的邊緣,這些尖銳的邊緣可能導致使用中的不適或難看的外觀。形成用戶接觸套筒1342a和外套筒1348的任何其它合適的方式。用於形成鉤環連接1349的鉤或環部可以焊接或縫合到織物材料上。在其它示例中,紡織材料可以被縫合以形成管狀形狀。在其它示例中,基本上不可延伸層1343可以不被用戶接觸套筒1342a封裝,而是可以通過固定到用戶接觸層 1344(例如通過鉤環連接1349、嵌入、包覆模制或以其它方式連接而粘附、緊固)而提供給用戶接觸部1342。
外套筒1348和/或用戶接觸套筒1342a可以由彈性或非彈性材料形成,可以由柔軟材料形成,柔軟材料如果接觸用戶則是舒適的,是可清洗的(例如可機洗的)和/或由有助於將濕氣從用戶的面部或頭部吸走的材料形成。在一些示例中,套筒(即,外套筒1348和/或用戶接觸套筒1342a)由彈性材料、TPE或尼龍中的任何一種形成。套筒可以由彈性材料形成,在用戶接觸套筒1342a的情況下,彈性材料便於基本上不可延伸層1343的插入。套筒可以由低摩擦材料(或具有低摩擦內表面的材料)形成,在外套筒1348的情況下,低摩擦材料在調節外套筒1348的長度期間促進電力電纜1510在外套筒1348內的移動。
如上所述,頭戴式顯示系統1000可以包括連接在電池組1500和頭戴式顯示單元1200之間的電力電纜1510。如圖40B和41B示例中所示,電力電纜1510可以位於外套筒1348內(例如,以本文別處描述的方式)。
圖69A和69B示出了根據本技術的另一示例的電池組殼體1505,電池組殼體1505具有第二緊固件部1504和基本上不可延伸層1343,基本上不可延伸層1343分別具有對應的第一緊固件部1503。在該示例中,第一緊固件部1503配置為配合到第二緊固件部1504的孔中,並沿平行於孔的平面的方向滑動,使得第一緊固件部1503的柱滑動到第二緊固件部1504的通道中。第二緊固件部1504可以包括卡扣配合臂,卡扣配合臂配置為抵抗第一緊固件部1503的柱從第二緊固件部1504的通道中滑動出來。
圖70A和70B示出了根據本技術的另一示例的電池組殼體1505,電池組殼體1505具有第二緊固件部1504和基本上不可延伸層1343,基本上不可延伸層1343分別具有對應的第一緊固件部1503。在該示例中,第一緊固 件部1503包括第一圓柱形部,第一圓柱形部配置為壓在第二緊固件部1504的兩個對應的第二圓柱形部之間。第二緊固件部1504包括電池組殼體1505中的釋放切口,釋放切口配置為允許第二緊固件部1504的第二圓柱形部變形以接收第一緊固件部1503的第一圓柱形部,但返回到未變形位置以實現第一緊固件部1503與第二緊固件部1504的卡扣配合。
圖71A和71B示出了根據本技術的另一示例的電池組殼體1505,電池組殼體1505具有第二緊固件部1504和基本上不可延伸層1343,基本上不可延伸層1343分別具有對應的第一緊固件部1503。在該示例中,第一緊固件部1503包括凸形滑動部,凸形滑動部配置為滑動地接收在第二緊固件部1504的凹形滑動部中。凸形滑動部和凹形滑動部都可以是細長的。第一緊固件部1503和第二緊固件部1504可以在使用中定向為使得為了脫離接合,電池組殼體1505上的凹形滑動部將需要抵抗電池組1500的重量向上滑動以從凸形滑動部移除。
圖71A和71B示出了根據本技術的另一示例的電池組殼體1505,電池組殼體1505具有第二緊固件部1504和基本上不可延伸層1343,基本上不可延伸層1343分別具有對應的第一緊固件部1503。在該示例中,第一緊固件部1503包括凸形滑動部,凸形滑動部配置為插入到由第二緊固件部1504形成的電池組殼體1505中的開口中,並滑動到由第二緊固件部1504形成的通道中。第二緊固件部1504可以包括在通道的兩側上的釋放切口,這樣使得通道的開口與第一緊固件部1503的對應部分形成卡扣配合連接。
4.19電池組構造
圖46-52B示出了根據本技術的示例的電池組1500的各種特徵。電池組1500可以包括連接到電池組基部1525的電池組殼體1505。頂綁帶部 1340可以包括形成面向用戶層1344的用戶接觸部1342,並且電池組基部1525可以配置為連接到用戶接觸部1342。
電池組1500還可以包括配置為引導電力電纜1510的電纜引導件1530。如圖47A-48B所示,電纜引導件1530可以包括細長部1531,電力電纜1510能夠通過細長部1531滑入和滑出電池組殼體1505。細長部1531可以是剛性的。有利地,細長部1531可提供電力電纜1510穿過的長通道,長通道可支撐電力電纜1510的相應長長度,這可在電力電纜1510移動時防止電纜咬入電纜引導件1530的壁中。電纜引導件1530可以包括配置為連接到電池組基部1525的電纜引導件安裝部1532。該示例中的電池組基部1525包括用於電纜引導件1530的電纜引導安裝件1526,電纜引導安裝件1526配置為連接到電纜引導件安裝部1532。
電纜引導件1530可以包括配置為用於接合頂綁帶部1340的一個或多個齒1533,例如多個齒1533。在該示例中,電纜引導件1530包括三個齒1533。如上所述,頂綁帶部1340可以包括形成頂綁帶部1340的外層的外套筒1348,並且外套筒1348可以連接到電池組1500。電力電纜1510可以位於外套筒1348內並且可以能夠在外套筒1348內沿著外套筒1348的長度滑動。電纜引導件1530的齒1533可以配置為接合外套筒1348以將外套筒1348固定到電池組1500。齒1533可以位於電纜引導件1530的細長部1531上並且可以相對於細長部1531面向外。電纜引導件1530的齒1533可以配置為夾持外套筒1348抵靠電池組基部1525。
在一些示例中,電纜引導件1530的細長部1531的至少一部分在使用中位於外套筒1348內。電池組基部1525的電纜引導安裝件1526可以包括一個或多個齒1527,這些齒1527配置為用於接合頂綁帶部1340,如圖47B所示。在特定示例中,電纜引導安裝件1526的齒1527配置為接合外套筒1348 以將外套筒1348固定到電池組1500。特別地,電纜引導安裝件1526的齒1527可以抵靠電纜引導件1530夾緊外套筒1348。
參見圖49B,該示例中的電池組基部1525包括基部凹槽1528,基部凹槽1528配置為接收枕骨連接凸片1326,枕骨連接凸片1326配置為將枕骨綁帶部1320連接到頂綁帶部1340的用戶接觸部1342。枕骨連接凸片1326可以駐留在基部凹槽1528中。基部凹槽1528可以有利地容納枕骨連接凸片1326,同時保持電池組1500的低輪廓。電池組基部1525還可以包括配置為將電池組基部1525(並且由此將電池組1500)連接到用戶接觸部1342的安裝結構,如本文別處所描述的。
圖46-50所示的示例中的電池組1500包括電纜止動件1540,電纜止動件1540固定到電池組1500內的電力電纜1510,電纜止動件1540配置為限制電力電纜1510能夠從電池組1500延伸的程度。在該示例中的電纜止動件1540是環形的(儘管在其它示例中可以包括不同的形狀),並且包括配置為允許減小電纜止動件1540的直徑以接合電力電纜1510的調節螺釘1542。電纜止動件1540可以夾持到電力電纜1510上並且可以相對於電力電纜1510固定就位。電纜止動件1540可以包括配置為接合電力電纜1510的內螺紋1541。
如圖47A-52B所示,本示例中的電池組殼體1505包括電力電纜開口1506。電力電纜開口1506因此也是電池組1500的電力電纜開口1506。電纜引導件1530可以例如通過電力電纜開口1506延伸出電池組1500。
如圖51C和51D所示,電池組殼體1505可包括配置為容納電力電纜1510的一部分的電力電纜隔板1507和配置為容納電池單元1502的一個或多個電池單元隔板1508。電池組殼體1505可以包括將電力電纜隔板1507與一個或多個電池單元隔板1508分開的一個或多個分隔壁1509。在該示例中, 電力電纜開口1506與電力電纜隔板1507對準。在所示示例中,電池組1500包括兩個電池單元隔板1508。電力電纜隔板1507位於兩個電池單元隔板1508之間。電池組1500包括在使用中豎直取向並沿左右軸線串聯對準的電池單元1502。在圖52B所示的示例中,電池單元1502在電池組1500的後側向內傾斜。在該示例中,有四個電池單元1502,但是在其它示例中,可以有一個、兩個、三個或多於四個電池單元1502。在其它示例中,電池單元1502也可以水準取向。
參見圖53A-53F,電力電纜1510可以包括電池組1500內部的服務回路1513。服務回路1513可以配置為提供從電力電纜1510的電池組1500的伸出和縮回。電力電纜1510相對於電池組1500的縮回和延伸在本文別處更詳細地描述,但是在頭戴式顯示系統1000中,電力電纜1510設置在頭帶內,例如定位和穩定結構1300的頂綁帶部1340,可伸縮和可延伸的電力電纜1510可以有利地提供頂綁帶部1340和電力電纜1510的長度的容易調節(例如,以實現與用戶頭部的良好配合)。
如圖53A所示,電力電纜1510可以沿基本上平行於電池組基部1525的方向進入電池組1500,並且彎曲離開電池組基部1525以形成服務回路1513。電力電纜1510可以在基本上平行於/相切於用戶頭部的曲率的方向上進入電池組1500。在其它示例中,例如圖53B所示,電力電纜1510沿傾斜於電池組基部1525的方向進入電池組1500,並朝向電池組基部1525彎曲以形成服務回路1513。
圖53G示出了根據本技術的另一示例的電池組1500的截面圖。電力電纜1510在固定端1514處固定在電池組1500內。在該示例中,電力電纜1510在固定端1514處固定到電池組基部1525。例如,固定端1514可以用粘合劑或緊固件固定。電力電纜1510示出為縮回配置,並且以虛線示出為伸出配 置。如圖所示,當電力電纜1510處於伸出配置時,服務回路1513的長度減小。該示例中的服務回路1513,固定端1514和電纜引導件1530的配置可以有利地對電力電纜1510的伸出/縮回施加低阻力。該佈置中的電力電纜1510通過“滾動”運動伸出和縮回。有利地,電力電纜1510不需要彈性。電力電纜1510在其伸長/收縮時以小的量改變半徑。電力電纜1510在伸長/縮回期間彎曲到不同的量。細長部1531可以包括長的縱橫比(例如,與寬度相比的長的長度)。細長部1531的長度可以在20-40mm的範圍內,例如25-35mm、28-32mm或約30mm長。細長部1531的內徑可以在5-10mm的範圍內,例如6.5mm-8.5mm,或約7.5mm。
同樣如圖53G所示,電纜引導件1530的細長部1531包括一個或多個圓形端部1539。特別地,電纜引導件1530包括在細長部1531的第一端或內端處的圓形端部1539和在細長部1531的第二端或外端處的圓形端部1539,這可以有利地在電力電纜1510上提供低摩擦並且可以在電力電纜1510卡在細長部1531的端部上呈現低風險。在本技術的示例中,電纜引導件1530可包括在細長部1531的兩個端部中的任一個或兩個上的圓形端部1539。每個圓形端部1539可以包括在內部或外部中的一個或兩個上的圍繞進入細長部1531的開口的圓角邊緣。另外地或可選地,每個圓形端部1539可以包括電纜引導件1530的向外展開的部分,例如細長部1531的向外展開的部分。
在一些示例中,電纜引導件1530包括面料套筒1534,如圖53C-53F所示。面料套筒1534可以包括低摩擦材料,低摩擦材料配置為對電力電纜1510穿過面料套筒1534的移動提供低阻力。在一些示例中,面料套筒1534可以是可拉伸的。電纜引導件1530可包括配置為將電力電纜1510引導到面料套筒1534中的一個或多個引入特徵1535。電纜引導件1530可以包括如圖53E所示的一個引入特徵1535或者如圖53D所示的兩個引入特徵1535,例如 電力電纜1510的每一側上各一個。引入特徵可以包括彎曲表面。如圖53E所示,在一些示例中,電纜引導件1530可以包括一個或多個輥1536,輥1536配置為減小在面料套筒1534入口處作用在電力電纜1510上的摩擦。
如圖53C和53F所示,在一些示例中,面料套筒1534可位於電池組1500的內部。在其它示例中,諸如圖53D和53E所示,面料套筒1534可以位於電池組1500的外部。在一些示例中,面料套筒1534,或更一般地,其可以採取的任何形式的電纜引導件1530,可以部分地位於電池組1500的內部和外部,完全地位於電池組1500的內部或外部。在一些示例中,面料套筒1534可以是頂綁帶部1340的外套筒1348的一部分。即,頂綁帶部1340的外套筒1348可以延伸到電池組1500的內部以形成電纜引導件1530的面料套筒1534部分。
參見圖53C,在一些示例中,電池組1500包括一個或多個支座1537,支座1537配置為限制電力電纜1510在電池組1500內的形狀和/或移動。在一些示例中,支座1537可以通過對電力電纜1510的服務回路1513的彎曲半徑設置下限來限制電力電纜1510從電池組1500延伸的量。支座1537可以採用電池組1500內的柱的形式,例如從電池組殼體1505的一側或從電力電纜隔板1507的一側延伸到另一側。在一些示例中,支座1537可以支撐電池單元1502。
在一些示例中,在服務回路1513和電力電纜1510所連接到的一個或多個電池單元1502之間的電力電纜1510的一個或多個部分固定在電池組1500內的適當位置,例如用粘合劑或支架固定到電池組基部1525、電池組殼體1505或電池組1500的其他部件或在電池組1505內的其他部件。如圖53E所示,該示例中的電力電纜1510通過粘合劑固定在位置1538。
如圖53D和53E所示,電力電纜1510的服務回路1513可以成形為具有足夠小的彎曲半徑的曲線,使得服務回路1513不會在曲線的徑向外側經歷與電池組殼體1505的摩擦接觸。例如,在電力電纜1510的完全縮回位置(例如圖53E所示),服務回路1513可以不與電池組1500內的內壁接觸或僅與內壁有少量接觸。服務回路1513的彎曲半徑可以足夠小,使得當從完全縮回位置移動到延伸位置(例如圖53D所示)時,服務回路1513可以不接觸電池組1500內的任何內壁,使得服務回路1513不經歷與電池組1500的摩擦接觸。有利地,這可以使用戶更容易伸出或縮回電力電纜1510並由此調節頭戴式顯示系統1000。
圖53A、53B和53F各自同時示出了服務回路1513的兩種配置,一種示出了處於縮回位置的服務回路1513和電力電纜1510,一種示出了處於伸出位置的服務回路1513和電力電纜1510。
5.臂位於頭戴式顯示單元周邊內部
而在本技術的一些示例中,頭戴式顯示單元1200的臂1210可以從顯示單元殼體1205的外部延伸,而在本技術的一些示例中,臂1210可以從頭戴式顯示單元1200的內部延伸。
如圖34A-34I所示,頭戴式顯示系統1000可以包括頭戴式顯示單元1200和定位和穩定結構1300(在圖34A-34I中未示出),定位和穩定結構1300被構造和佈置為在使用中將頭戴式顯示單元1200保持在使用者面部上方的操作位置中(例如,在圖34A所示的位置中)。定位和穩定結構1300可以包括後支撐部1350和一對側綁帶部1330,後支撐部1350配置為接合使用者頭部的後部,側綁帶部1330配置為連接在後支撐部1350和頭戴式顯示單元1200之間,每個側綁帶部1330配置為在使用中位於用戶頭部的相應側面上。 頭戴式顯示單元1200可以包括顯示單元殼體1205和介面結構3800,顯示單元殼體1205包括顯示器,介面結構3800配置為在使用中接觸用戶的面部。
頭戴式顯示單元1200還可以包括一對臂1210,例如如圖34A所示。每個臂1210可以從顯示單元殼體1205向後延伸,每個臂1210配置用於連接到定位和穩定結構1300的側綁帶部1330中的相應一個。
在圖34A-34I所示的示例中,顯示單元殼體1205具有包括周邊(例如,最外周邊)的後側。每個臂1210從顯示單元殼體1205的後側的周邊內從顯示單元殼體1205延伸。從顯示單元殼體1205的周邊的內部延伸的臂1210可以減小頭戴式顯示單元1200的總寬度和/或可以有助於更接近最佳頭帶力向量(例如,更接近平行於前後軸線)。
特別如圖34A-34C所示,介面結構3800具有周邊,並且每個臂1210位於顯示單元殼體1205的後側的周邊和介面結構3800的周邊之間。臂1210可以各自位於顯示單元殼體1205的相鄰部分的中間。另外,臂1210可各自位於介面結構3800的相鄰部分的側向。顯示單元殼體1205的最外側部分可以在臂1210的一些或全部的側面。例如,顯示單元殼體1205的最側面部分可以位於臂1210中的相應一個與顯示單元殼體1205之間的連接的側面。
每個臂1210可以包括孔眼1212,孔眼1212配置為接收定位和穩定結構1300的側綁帶部1330中的相應一個。每個臂1210的孔眼1212可以位於或接近相應臂1210的後端。
5.1臂的樞轉
這對臂1210中的每一個都能夠相對於顯示單元殼體1205樞轉。圖34D-34G和34I示出了每個臂1210的樞轉點1213。樞轉點1213可以在顯示單元殼體1205內靠近顯示器並且可以位於用戶面部的前面。每個臂1210可以配置為在使用中繞垂直於用戶頭部的矢狀平面的水準軸線樞轉。每個臂 1210可以配置為樞轉過至少9度的角度範圍A(圖34F和34G)。在一些示例中,角度範圍A可以是至少19度。
如圖34D-34G和34I所示,該示例中的每個臂1210包括轂部1230和遠離轂部1230延伸的細長部1231。臂1210的孔眼1212形成在細長部1231的遠端(後端)。轂部1230在樞轉點1213處固定到顯示單元殼體1205(可選地經由臂安裝部1215,將在下面描述)。轂部1230圍繞樞轉點1213旋轉,並且,由於細長部1231剛性地連接到轂部1230(例如,通過與轂部1230一體地形成),細長部1231圍繞樞轉點1213與轂部1230旋轉。
在本技術的另一示例中,如圖34J所示,每個臂1210可滑動地連接到顯示單元殼體1205並且配置為可滑動地移動以圍繞樞轉點1213樞轉。圖34J僅展示頭戴式顯示器的一側,但應瞭解,在描述單個臂1210的特徵的情況下,所述特徵可應用於頭戴式顯示器的兩個臂1210。
在該示例中,每個樞轉點1213是臂1210圍繞其旋轉的理論/假想樞轉點。在該示例中,樞轉點1213不是臂1213連接到顯示單元殼體1205的點,而是由於臂1210在其它位置處連接到顯示單元殼體1205而圍繞其旋轉的空間中的點。具體地,每個臂1210在與其相應的樞轉點1213間隔開的位置處可滑動地連接到顯示單元殼體1205。
如圖34J所示,每個臂1210可滑動地連接到顯示單元殼體1205的一對引導件1219(由虛線描繪)中的相應一個,以便沿著相應的引導件1219滑動並圍繞相應的樞轉點1213樞轉。每個引導件1219可以是細長的,以允許相應的臂1210沿其滑動。此外,每個引導件1219可以是彎曲的以在滑動期間迫使臂1210的樞轉運動。因此,每個引導件1219可以是細長的和彎曲的。以這種方式,每個臂1210配置為圍繞樞轉點1213相對於顯示單元殼體 1205樞轉,而在臂1210和顯示單元殼體1205之間的物理連接不位於樞轉點1213處。
每個臂1210包括孔眼1212,孔眼1212配置為接收定位和穩定結構1300的相應側綁帶部1330。在該示例中,每個臂1210的孔眼1212位於或接近相應臂1210的後端,如圖34J所示。在其它示例中,臂1210可以以其它合適的方式與頭帶的綁帶部連接,諸如夾子(例如磁性夾子)或綁帶部與每個臂1210之間的鉤環連接。
在圖34J中,隱藏在顯示單元殼體1205的一部分後面的臂1210的前端以虛線示出。在該示例中,臂1210不需要長於在孔眼1212和引導件1219的預期位置之間跨越所需的長度。如圖所示,臂1210的前端位於引導件1219附近。此外,顯示單元殼體1205具有一對最後面的點1205p,最後面的點1205p位於顯示單元殼體1205的相應側面上。在該示例中,每個引導件1219位於顯示單元殼體1205的最後面的點1205p中的相應一個附近。
引導件1219和臂1210可以包括允許臂1210沿著引導件1219滑動但限制臂1210的運動以繞樞轉點1213樞轉/旋轉的任何構型。引導件1219和臂1210可以包括互補的構型。引導件1219和臂1210可以以互補的或凸-凹的關係連接,例如在圖34K和34L所示的示例中。在一些示例中,引導件1219各自包括配置為用於接收對應的臂1210的凸形部的凹形部。在其它示例中,臂1210各自包括接收相應引導件1219的凸部的凹部(例如圖34M中作為示例示出的)。在一些示例中,引導件1219和臂1210以互鎖構造連接,互鎖構造阻止臂1210和引導件1219分離。例如,臂1210和引導件1219可以包括燕尾連接(在圖34K中以示例的方式示出)、L形連接、T形連接或另一連接,這種連接既限制臂1210圍繞樞轉點1213作樞轉運動,又防止臂1210與引導件1219分離。
可替代地,臂1210與引導件1219之間的連接本身可以不防止臂1210與引導件1219分離。圖34L示出了一種構型,其中引導件1219是狹槽的形式,狹槽接收臂1210的突出部並且引導臂1210沿著狹槽移動,但是通過鄰近臂1210的臂安裝部1215的一部分而不是通過引導件1219自身來防止臂1210與引導件1219分離。引導件1219可形成在臂安裝部1215中,顯示單元殼體1205的一部分中或頭戴式顯示單元1200的另一部件中。圖34M示出了一個示例,其中臂1210包括狹槽,狹槽接收引導件1219,引導件1219處於配置為配合到狹槽中的突起的形式。在該示例中,通過臂安裝部1215的一部分或通過頭戴式顯示單元1200內的另一部件,可以防止臂1210與引導件1219分離。
用於臂1210的引導件1219的使用可有利地允許臂1210較短,這可允許用於靠近臂1210的頭戴式顯示單元1200的其它部件的充足空間。
圖34J-34M中所示的本技術的示例的臂1210和頭戴式顯示單元1200還可以包括在此參考本技術的其它示例描述的任何其它特徵,包括但不限於例如,臂1210在顯示單元殼體1205的後側的周邊和介面結構3800的周邊之間,臂安裝部1215,臂1210的樞轉運動範圍,預定的樞轉運動阻力,在預定的遞增取向之間樞轉和/或靜態扭矩阻力。
5.2臂對樞轉運動的阻力
在一些示例中,每個臂1210相對於顯示單元殼體1205具有預定的樞轉運動阻力。如圖34E所描繪的,每個臂1210可以配置為在多個預定的遞增取向之間樞轉(例如,臂1210可以在多個取向處卡扣、降落或配合到位)。在臂1210能夠從一個預定的遞增取向樞轉到另一個預定的遞增取向之前需要克服預定的樞轉運動阻力。
在一些示例中,臂1210中的每一個包括一個或多個第一接合特徵1232,第一接合特徵1232配置為在臂1210在預定遞增取向之間樞轉時順序 地與頭戴式顯示單元1200(例如顯示單元殼體1205,臂安裝部1215或另一部件)的多個第二接合特徵1233接合。圖34E和38B-38N描繪了本技術的各種這樣的示例。
每個臂1210可以包括單個第一接合特徵1232,例如如圖34E或圖38J和38K所示。可替代地,這些臂1210中的每一個可以包括多個第一接合特徵1232,其中每個第一接合特徵1232配置為一次與第二接合特徵1233中的相應一個接合並且配置為在臂1210的樞轉過程中在第二接合特徵1233之間順序地移動。這種類型的結構在圖38B-38I和38L的示例中示出。
在一些示例中,每個臂1210包括多個第一接合特徵1232,多個第一接合特徵1232配置為與頭戴式顯示單元1200的一個或多個第二接合特徵1233相接合,一個或多個第二接合特徵1233配置為在這些臂1210在這些預定增量取向之間樞轉的過程中順序地與第一接合特徵1232相接合。
在一些示例中,第一接合特徵1232是突起並且第二接合特徵1233是凹陷。在其它示例中,第一接合特徵1232是凹陷並且第二接合特徵1233是突起。第一接合特徵1232和第二接合特徵1233可以是互補的,例如凸形特徵和凹形特徵。
在一些示例中,每個臂1210包括可樞轉地連接到顯示單元殼體1205(例如直接地或經由臂安裝部1215)的轂部1230和從轂部1230延伸的細長部1231。在一些示例中,例如圖34E、38J、38K和38L所示的示例,每個臂1210的一個或多個第一接合特徵1232設置到臂1210的細長部1231。
圖34E示例中的顯示單元殼體1205包括對應於預定遞增取向的多個第二接合特徵1233(例如,由多個凸塊形成的凹陷)。另外,每個臂1210包括配置為配合到每個第二接合特徵1233的第一接合特徵1232。可能需要預 定的力(例如,對樞轉運動的預定阻力)來將每個臂1210從一個第二接合特徵1233移動到另一個。
在一些示例中,每個臂1210配置為變形以允許一個或多個第一接合特徵1232在臂1210的樞轉過程中在第二接合特徵1233之間順序地移動,如圖38J中所描繪的。
在一些示例中,每個臂1210包括彈簧1236,彈簧1236配置為將臂1210的細長部1231朝向第二接合特徵1233偏置,使得一個或多個第一接合特徵1232被偏置成與第二接合特徵1233接合。在圖38K中,臂1210包括板簧形式的彈簧1236。例如,彈簧1236可以壓靠顯示單元殼體1205的一部分或臂安裝部1215。
在圖38L所示的示例中,臂1210包括配置為與第二接合特徵1233相接合的多個第一接合特徵1232。
在一些示例中,例如在圖38B、38C-38D、38E-38F、38G-38H、38I、38M和38N中所示的那些,每個臂1210的第一接合特徵1232以圓形安排被提供到臂1210的轂部1230上並且配置為與轂部1230一起圍繞臂1210的樞轉點1213旋轉。在圖38B、38C-38D、38E-38F、38G-38H和38I所示的示例中,每個臂1210的第一接合特徵1232面向徑向遠離樞轉點1213,並且第二接合特徵1233面向徑向朝向樞轉點1213。在其它示例中,每個臂1210的第一接合特徵1232面向徑向朝向樞轉點1213,並且第二接合特徵1233面向徑向遠離樞轉點1213。
在一些示例中,第一接合特徵1232被提供給轂部1230的可變形部,可變形部配置為當臂1210樞轉時變形以允許第一接合特徵1232在第二接合特徵1233之間順序地移動。如圖38B、38C-38D、38E-38F和38I所示,轂部1230可以包括相對於臂1210升高的升高部1234並且包括可變形部和第一接 合特徵1232。升高部1234可以包括鄰近每個可變形部的孔1235,孔1235允許可變形部和第一接合特徵1232朝向孔1235變形以允許當臂1210樞轉時第一接合特徵1232在第二接合特徵1233之間順序地移動。孔1235中不存在材料可允許臂1210在可變形部中足夠柔性以充分變形以允許臂1210旋轉通過預定增量。
在一些示例中,例如圖38C-38D和38E-38F所示,每個可變形部包括一個或多個懸臂部,懸臂部上具有第一接合特徵1232上的至少一個,懸臂部配置為當臂1210樞轉時變形以允許第一接合特徵1232在第二接合特徵1233之間順序移動。每個懸臂部可以在其端部具有單個第一接合特徵1232,如圖38C-38D所示,或者可以在其上具有多個第一接合特徵1232,如圖38E-38F所示。在一些示例中,升高部1234具有S形形狀,如圖38F所示。
在一些示例中,臂1210的第一接合特徵1232形成與頭戴式顯示單元1200的卡扣配合連接,以將臂1210連接到頭戴式顯示單元1200,如圖38G和38H所示。在該示例中,每個第一接合特徵1232能夠徑向向內變形。第一接合特徵1232卡扣配合到第二接合特徵1233。
在一些示例中,第一接合特徵1232在平行於臂1210的旋轉軸線(例如,穿過樞轉點1213的軸線)的方向上背離臂1210的轂部1230並且面向第二接合特徵1233,如圖38M和38N所示。第一接合特徵1232可以位於轂部1230的面上或面內,而不是位於側面。轂部1230可以配置為平行於臂1210的旋轉軸線移動以移動離開第二接合特徵1233,從而當臂1210樞轉時允許第一接合特徵1232在第二接合特徵1233之間順序地移動。在圖38N所示的示例中,轂部1230通過彈簧1236朝向第二接合特徵1233偏置。例如,彈簧1236可以是設置在將臂1210連接到顯示單元殼體1205的銷、螺栓或螺釘周圍的螺旋彈簧。
5.2.1靜態扭矩阻力
在另一個示例中,每個臂1210連接到顯示單元殼體1205,使得每個臂1210相對於顯示單元殼體1205樞轉需要克服預定的靜態扭矩阻力。在一些示例中,通過靜摩擦提供預定的靜態扭矩阻力。靜摩擦力可以作用在每個臂1210與顯示單元殼體1205的相應部分或相應臂安裝部1215(將在下面描述)之間。
在一些示例中,頭戴式顯示系統1000包括一對摩擦環1220(例如,O-環、墊圈或類似物)。圖38A示出了穿過臂1210的樞轉點1213的示意性截面圖,並且圖54示出了根據本技術的另一個示例的穿過臂1210的樞轉點1213的示意性截面圖。每個摩擦環1220可以被安裝成與臂1210中的相應一個接觸並且與頭戴式顯示單元1200內的相鄰表面(其可以是臂安裝部1215的表面)接觸。摩擦環1220為每個臂1210提供需要克服的靜摩擦以相對於顯示單元殼體1205樞轉。
如圖38A所示,每個摩擦環1220可以被接納在臂1210內的對應形狀的凹陷中。這可以將摩擦環1220保持在適當位置,而不會使摩擦環1220佔據頭戴式顯示單元1200內的過多空間。如圖54所示,每個摩擦環1220可以位於部分地由相應的臂1210和部分地由臂1210安裝到其上的頭戴式顯示單元1200的一部分限定的摩擦環1220腔內。在這些示例中,每個臂1210附接到一對臂安裝部1215中的相應一個。
摩擦環1220可以附接至或接納在臂1210的轂部1230上。在該示例中,螺栓1221和螺母1222將臂1210固定到臂安裝部1215。螺母1222可以被接收在或附接到臂1210的轂部1230上。螺栓1221的一部分可以延伸穿過臂1210的轂部1230並且可以限定樞轉點1213。摩擦環1220可以由高摩擦材料形成和/或被夾持以產生所希望的摩擦和預定的靜態扭矩阻力。
臂1210可以具有這樣的長度,使得每個臂1210的後端位於用戶耳朵中的相應一個附近。
5.3臂安裝部
特別如圖34B、34C、34H和34I所示,在該特定示例中,每個臂1210連接到一對臂安裝部1215中的相應一個。顯示單元殼體1205可以包括在顯示單元殼體1205的相對側面上的一對側部1207,臂安裝部1215中的每一個附接到側部1207中的相應一個的中間側。在該示例中,每個臂位於顯示單元殼體1205的相應的臂安裝部1215和相應的側部1207之間。每個臂1210可以可樞轉地連接到相應的臂安裝部1215。在其它示例中,每個臂安裝部1215附接到顯示單元殼體1205或其它部件,諸如透鏡板,或與顯示單元殼體1205或其它部件一體形成。
5.4臂取向
如圖37A和37B所示,在一些示例中,每個臂1210具有包括長軸MA和短軸MN的截面形狀。在該示例中,每個臂1210在長軸MA上大於在短軸MN上(例如,每個臂1210具有扁平形狀,例如可以是矩形)。在本技術的一些示例中,長軸MA在使用中沿臂部1210的長度平行於用戶頭部的矢狀平面對齊。圖37A示出了具有豎直取向(例如與矢狀平面對齊)的臂1210的截面。這種佈置的一個缺點是臂1210在與顯示單元殼體1205發生干涉之前可以樞軸轉動的程度受到限制(如圖37A所示)。因此,在本技術的一些示例中,在沿著位於顯示單元殼體1205內部的每個臂1210的長度的點處(例如,在可能發生干擾的地方),在使用中長軸MA被取向為與用戶頭部的矢狀平面成傾斜角O(等於與豎軸VA的角O),如圖37B所示。與圖37A的示例相比,在該示例中可以增加臂1210能夠樞轉經過的角度範圍,其中沒有或僅有少量的由臂1210和相關聯的周圍部件佔用的額外空間。
在一些示例中,在沿著位於顯示單元殼體1205內部的每個臂1210的長度的點處,在使用中截面形狀的長軸MA具有上中-下側取向。這是圖37B所示的取向。
在一些示例中,每個臂1210成形為使得截面的長軸MA沿著臂1210的長度改變取向。例如,每個臂1210的形狀或截面取向可以在頭戴式顯示單元1200的內部具有一個取向(例如,具有上內側取向的長軸MA)並且頭戴式顯示單元1200的外部具有另一個取向(例如,豎直取向)。在一些示例中,在沿著位於顯示單元殼體1205外部的每個臂1210的長度的點處,主軸MA被取向為在使用中基本上平行於用戶頭部的矢狀平面。
具有參照圖34A-34I所述的臂1210的頭戴式顯示系統1000可具有本文所述的任何一個或多個其它特徵(諸如頂綁帶部1340),除非上下文另有明確要求。
5.5電子體積
在本技術的一些示例中,頭戴式顯示單元1200包括一對電子體積1203。圖55C示出了包括電子體積1203的頭戴式顯示單元1200的一側的示意圖。每個電子體積1203可以位於頭戴式顯示單元1200的相應側上並且鄰近臂1210中的相應一個。每個電子體積1203可以包括一個或多個電子部件。電子體積1203可以是包含一個或多個電子部件的頭戴式顯示單元1200內的空間體積。
如圖55C所示,每個臂1210包括在樞轉點1213處可樞轉地連接到顯示單元殼體1205的轂部1230和從轂部1230延伸的細長部1231。在示例中,細長部1231被彎曲以避免干擾電子體積1203。細長部1231可包括彎曲部分和直部分,但總體上可以是細長的。還如圖55C所示,每個臂1210可以包括用於與側綁帶部1330連接的孔眼1212。每個臂1210的細長部1231可以包括 偏移部分1237。偏移部分1237可以從穿過孔眼1212與樞轉點1213之間的軸線1238偏移。偏移部分1237可以增加臂1210的旋轉範圍而不干擾電子體積1203。臂1210的曲率和/或偏移部分1237可以有利地允許電子體積1203位於臂1210附近(例如,下方),而臂1210不會干擾電子體積1203。另外,與電子體積1203位於更前方(例如,遠離使用者的頭部)的情況相比,將電子體積1203盡可能向後定位在頭戴式顯示單元1200內可以有利地在頭戴式顯示單元1200內提供更有利的重量平衡。此外,通過使臂1210成形以避開電子體積1203,可以有利地將樞轉點1213和孔眼1212定位在最佳位置中。
在一些示例中,電子體積1203包括音訊揚聲器。在其它示例中,電子體積可以替代地或附加地包含感測器、電池和處理器中的一個或多個。
6.臂和側綁帶部之間的彈性連接件元件
參考圖55A和55B,在一些示例中,頭戴式顯示系統1000包括定位和穩定結構1300,定位和穩定結構1300包括一對側綁帶部1330,側綁帶部1330配置為連接在後支撐部1350和頭戴式顯示單元1200之間,每個側綁帶部1330配置為在使用中位於用戶頭部的相應側面上。頭戴式顯示單元1200可以包括:顯示單元殼體1205,顯示單元殼體1205包括顯示器;配置為在使用中接觸使用者面部的介面結構3800;以及一對臂1210。具體地如圖55B所示,每個臂1210可以配置為用於可釋放地直接附接到側綁帶部1330中的相應一個。
頭戴式顯示單元1200還可以包括一對彈性連接件1250。每個彈性連接件1250可以配置為形成將側綁帶部1330中的相應一個側綁帶部1330連接到這些臂1210中的相應一個臂1210上的彈性連接。彈性連接件1250可以配置為用於在戴上和摘下頭戴式顯示系統1000的過程中當側綁帶部1330沒有直接附接到臂1210上時拉伸,同時維持側綁帶部1330與臂1210之間的彈 性連接。有利地,這可以使頭戴式顯示系統1000能夠戴上和摘下,而不會使側綁帶部1330與頭戴式顯示單元1200完全分離。彈性顳部連接件1250的可拉伸特性可以使得能夠在戴上和摘下期間在定位和穩定結構1300中保持一些張力,這可以有利地在用戶收緊頭帶綁帶時將頭戴式顯示單元1200保持在使用者的頭部上,並且可以避免定位和穩定結構1300無意中滑動、掉落或以其它方式離開位置。
參考圖55A和55B,每個臂1210包括轂部1230和細長部1231。在該示例中,彈性顳部連接件1250在彈性連接件連接點1251處連接到細長部1231。如圖55B所示,每個臂1210在臂1210的後端包括孔眼1212,孔眼1212配置為連接到相應的側綁帶部1330。彈性連接件連接點1251可以位於孔眼1212的前方。在一些示例中,彈性顳部連接件1250永久地連接到相應的臂1210。在其它示例中,彈性顳部連接件1250可以可移除地連接到臂1210,例如通過鉤環連接或按壓螺柱連接。在一些示例中,彈性顳部連接件1250可以可移除地附接到側綁帶部1330上,例如通過鉤環連接或按壓螺柱連接,或者可以永久地附接到側綁帶部1330上。
7.集成到介面結構中的頭帶扣
參考圖35A和35B,在一些示例中,頭戴式顯示單元1200包括顯示單元殼體1205和介面結構3800。介面結構3800可以配置和安排成與使用者的面部處於相對關係。介面結構3800可以包括:面部接合部3810,在使用中面部接合部3810配置為用於接合使用者的面部;以及底盤3802,底盤3802連接到面部接合部3810上並且進一步連接到顯示單元殼體1205上以便將介面結構3800附接到顯示單元殼體1205上。
圖35A和35B是與用戶頭部的矢狀平面對準的介面結構3800和顯示單元殼體1205的上部的示意截面圖。
在圖35A和35B的示例中,介面結構3800的底盤3802配置用於附接到定位和穩定結構1300的頂綁帶部1340,定位和穩定結構1300用於在使用中將頭戴式顯示單元1200保持在使用者頭部上的可操作位置。定位和穩定結構1300進一步可以包括後支撐部1350和一對側綁帶部1330,後支撐部1350配置為接合使用者頭部的後部,側綁帶部1330配置為連接在後支撐部1350和頭戴式顯示單元1200之間,每個側綁帶部1330配置為在使用中位於用戶頭部的相應側面上。頂綁帶部1340的特徵以及定位和穩定結構1300在本文別處描述。
如圖35A和35B所示,底盤3802可以包括孔眼3812,頂綁帶部1340能夠穿過孔眼3812而回環並且固定到其自身上。在圖35A的示例中,孔眼3812由底盤3802和顯示單元殼體1205兩者形成,使得頂綁帶部1340能夠環繞底盤3802的一部分和顯示單元殼體1205的一部分。在圖35B的示例中,孔眼3812形成在底盤3802的上突出部3814中。如圖所示,上突出部3814可通過顯示單元殼體1205中的開口突出。
頂綁帶部1340可以穿過孔眼3812,環回並且例如通過鉤環緊固、帶扣、磁性連接等緊固到其自身上。
底盤3802可以是基本上剛性的部分並且可以由熱塑性材料或彈性體(諸如高硬度彈性體)形成。
8.介面結構
在一些實施例中,底盤3802、支撐結構和介面結構3800的面部接合表面中的兩個或更多個可以一體地形成為單個部件,單個部件包括不同的厚度和跨越其的精加工,以便在底盤3802處提供期望水準的剛性或在面接合表面處提供期望水準的緩衝效果。例如,在一些這樣的實施方案中,介面結構3100可以由單個矽樹脂主體形成。例如,圖10A至10C示出了包括 支撐法蘭3102形式的支撐結構的介面結構3100,支撐具有面接合表面3108的一體式面接合法蘭3106。在進一步的實施方案中,可以向介面結構3100提供附加的部件。在可選實施方案中,介面結構3100可以由泡沫或彈性體材料一體地形成為單個部件。
在本技術的一些形式中,介面結構可以包括由柔性且彈性材料(例如,諸如矽樹脂的彈性體)構成的面部接合部,面部接合部由更剛性的支撐部(例如,由塑膠材料構成)支撐。在實施方案中,剛性支撐部可以包括底盤。
例如,參見圖11A,介面結構3200可以包括剛性支撐部3202,柔性且彈性的面部接合部3204可以設置到剛性支撐部3202。面部接合部3204可以在截面上是彎曲的,具有支撐法蘭3206和具有面接合表面3210的一體式面接合法蘭3208。面部接合部3204的重疊部3212可以固定到剛性支撐部3202。
在另一個示例中,參見圖11B,剛性支撐部3202可以包括定位部,例如凹陷3214。面部接合部3204可以包括偏置部,例如彈簧3216,偏置部被接收在凹陷3214內並且配置為用於在使用者面部的方向上向面部接合部3204提供偏置力。
在另一個示例中,參見圖11C,面部接合部3204可以包括在剛性支撐部3202與面接合法蘭3208之間的手風琴狀區段3218。手風琴狀區段3218包括一個或多個褶皺,並且可以提供更高程度的柔性或增加的移動以幫助順應用戶的面部。
在本技術的一些形式中,介面結構3200可包括由彈性和柔性面部接合部3204支撐的泡沫部,其中泡沫部提供面部接合表面。
例如,參見圖12A,介面結構3300可以包括剛性支撐部3302,在剛性支撐部3302上可以以類似於參見圖11A所描述的構型提供柔性且彈性的面部接合部3304。面部接合部3304具有支撐法蘭3206和一體式面接合法蘭3208,重疊部3210固定到剛性支撐部3302。具有面接合表面3214的泡沫襯墊3212設置在面接合法蘭3208的面向用戶側。在示例中,泡沫襯墊3212可以永久地附接到面接合法蘭3208。在可選實施方案中,泡沫襯墊3212可以可釋放地附接到面接合法蘭3208。在圖12A的示例中,泡沫襯墊3212可以包括織物泡沫複合材料(例如,具有織物外層的泡沫芯)。在圖12B的示例中,泡沫襯墊3212可以包括植絨泡沫。在圖12C的示例中,泡沫襯墊3212可以包括原始泡沫。
在本技術的一些形式中,介面結構可包括織物層,織物層設置到所述彈性且柔性的面部接合部,其中織物層提供面接合表面。
例如,參見圖13A,介面結構3400可以包括剛性支撐部3402,在剛性支撐部3402上可以以類似於參見圖11A所描述的構型提供柔性且彈性的面部接合部3404。面部接合部3404具有支撐法蘭3406和一體式面接合法蘭3408,重疊部3410固定到剛性支撐部3402。具有面接合表面3414的織物層3412設置在面接合法蘭3408的面向用戶側。在圖13A的示例中,織物層3412使用固位元裝置3416可釋放地附接到面部接合部3404。在一個示例中,固位元裝置3416可以是將織物層3412夾在適當位置的剛性元件。在另一個示例中,固位元裝置3416可以是彈性的,配合在面部接合部3404上以將其保持在適當位置。在替代實方案中,參見圖13B,織物層3412可以永久地附接到面接合法蘭3408上。可以設想,在該實施例中,織物層3412的表面積與圖13A的相比可以更小,因為織物層3412可以被界定為可能接觸使用者皮 膚的區域,即不需要圍繞面部接合部3404的外部延伸得那麼遠。這還可以具有減小織物層3412對支撐法蘭3406的暴露區域的彈簧特性的影響。
在本技術的一些形式中,介面結構可以包括由更剛性的支撐部(例如,由塑膠材料構成)支撐的面部接合部,其中面部接合部包括泡沫襯墊和在泡沫襯墊上的彈性體蓋。
例如,參見圖14A,介面結構3500可以包括剛性支撐部3502,柔性且彈性的面部接合部3504可以設置到剛性支撐部3502。面部接合部3504可以具有支撐法蘭3506和從支撐法蘭3506延伸的襯墊支撐法蘭3508。泡沫襯墊3510設置在襯墊支撐法蘭3508上。襯墊蓋3512(例如由彈性體制成)在泡沫襯墊3510上延伸,並且在使用中提供面部接合表面3514。在示例中,襯墊蓋3512例如使用緊固裝置3516可釋放地附接。襯墊蓋3512的自由邊緣延伸超過襯墊支撐法蘭3508。
在另一個示例中,參見圖14B,襯墊蓋3512永久地附接到支撐法蘭3506和襯墊支撐法蘭3508上(例如,一體形成)。在圖14B的示例中,襯墊蓋3512沒有圍繞泡沫襯墊3510延伸直到到達襯墊支撐法蘭3508。
圖14C示出了一個示例,其中襯墊支撐法蘭3508從剛性支撐部3502延伸,並且由比襯墊蓋3512更剛性的材料製成。
在例如圖14D所示的示例中,襯墊蓋3512可以在使用中從靠近用戶面部的襯墊支撐法蘭3508上的位置延伸。在這樣的示例中,與圖14B的示例中的泡沫襯墊3510的“向內”面向暴露相比,泡沫襯墊3510的暴露可以被認為是“向外”面向。
在另一個示例中,參見圖14E,面部接合部3504包括緊固到剛性支撐部3502上的重疊部3516。襯墊蓋3512可以覆蓋泡沫襯墊3510和支撐法蘭 3506的至少一部分。在一個示例中,襯墊蓋3512的邊緣可以位於剛性支撐部3502的近側。在替代示例中,襯墊蓋3512可以連接到剛性支撐部3502上。
在本技術的一些形式中,可以提供介面結構,其中介面結構的支撐結構和面部接合部可以一體地形成為包括不同厚度的單個部件,以便在面部接合表面處提供期望水準的剛性和/或緩衝效果。
例如,圖15A至15E示出了一體形成的介面結構3600,介面結構通常包括前額部3602、兩個頰部3604和兩個側部3606,兩個側部3606在使用中靠近使用者蝶骨區域並將前額部3602連接到相應頰部3604。凸片3608從每個頰部3604的自由端延伸。介面結構3600包括多個不同厚度的區域。第一區域3610圍繞介面結構3600的內周邊,即最接近使用者面部的介面結構3600的邊緣延伸。第二區域3612圍繞介面結構3600的外周延伸。第三區域3614圍繞介面結構3600的內周邊延伸,位於第一區域3610和第二區域3612之間。第四區域3616設置在由第一區域3610和第三區域3614界定的每個頰部3604中。在該示例中,第一區域3610具有比第四區域3616(例如大約1.5mm)更大的厚度(例如大約2mm)。第四區域3616具有比第三區域3614大的厚度(例如大約1mm)。第三區域3614具有比第二區域3612更大的厚度(例如約0.7mm)。
圖15F至15K示出了一體形成的介面結構3600的另一示例。第一區域3610包括前額部3602中的後前額部3630,後前額部3630從介面結構3600的內周邊在上方向上延伸。第三區域3614包括前額部3602中的上前額部3632,上前額部3632在前額部3602的中心上方延伸到前前額部3634中。第二區域3612包括上側部3636和外周邊前額部3628,上側部3636各自從相應的側部3606朝向上前額部3632延伸,外周邊前額部3628在使用中相對於更 剛性的支撐件(例如,底盤)被固定。這些區域的相對厚度可以從所提供的編碼標度看出。
在圖15A至15E所示的示例中,通過前額部3602的第一區域3610的寬度比頰部3604或側部3606的寬度寬。此外,通過前額部3602的第二區域3612的寬度大於頰部3604的寬度。
在本技術的一些形式中,可以提供一種介面結構,其中介面結構的面部接合部配置為在使用中被偏置成與用戶的面部接合。在實施方案中,只有面部接合部的選定區域可以偏置朝向與用戶面部的接合。在實施方案中,介面結構可以成形為使得當卸載時,面部接合部的區域以不平行於面部接合部要與之接合的用戶面部的表面的角度朝向用戶延伸。參見圖16A,介面結構3700包括支撐法蘭3702,在使用中支撐與用戶的面部3706接合的一體式面部接合法蘭3704。介面結構3700的截面的至少一部分可以成形為“預載入的”,即,在接合時朝向用戶的面部偏置。例如,面部接合法蘭3704的靜止位置(由虛線3708指示)可以是使得面部接合法蘭3704不平行於用戶的面部(由虛線3710指示),朝向用戶成角度。這可以幫助促進與用戶面部的接合,以及介面結構3700與使用者之間的摩擦。
在實施方案中,可能期望在選定區域中提供這種“預載入”。參照圖16B,使用者面部的第一區域3712通常可以是凹陷的。這樣的凹陷區域可能傾向於允許光通過使用者面部和介面結構3700之間的間隙進入。照此,介面結構3700的對應的第一介面區域3714可以被成形為將面部接合法蘭3704朝向與使用者面部在第一區域3712中的接合偏置。相反,使用者面部的第二區域3716可以典型地突出並且易於由於來自介面結構3700的壓力而引起不適。介面結構3700的相應的第二介面區域3718可以成形為避免在第一區 域3712中朝向與使用者面部的接合偏置面部接合法蘭3704,或者至少在與第一介面區域3714相比減小的程度上偏置面部接合法蘭3704。
9.氣流通過介面結構
在本技術的一些形式中,介面結構可包括配置為允許氣流進入和離開介面結構和使用者之間的空間的底盤。熱可以在使用期間產生,例如,作為用戶活動的結果,和/或從頭戴式顯示單元1200的電子部件發射。該熱量可能在空間內累積並導致用戶不舒服。使氣流能夠到達該空間和從空間流出可有助於為用戶提供冷卻效果。
在示例中,參見圖17A,介面結構3800可以包括底盤3802,底盤3802包括主底盤部3804和側底盤部3806,主底盤部3804配置為在使用中橫向延伸跨過使用者的面部,側底盤部3806配置為在總體上向後的方向上延伸。底盤3802包括在主底盤部3804與每個側底盤部3806之間的開口3808(即,底盤氣流埠)。面部接合部3810設置到底盤3802。
參考圖17B,具有顯示單元殼體3822的顯示單元3820被顯示為由使用者佩戴。空氣可以流經開口3808並且在顯示單元殼體3822與面部接合部3810之間流動。
在示例中,可以在主底盤部3804與每個側底盤部3806之間提供加固。例如,如圖17C所示,底盤3802可以包括跨越在主底盤部3804與側底盤部3806之間的一個或多個加強構件。
圖17D和17E示出了具有介面結構3800的顯示單元3820的另一示例,介面結構3800包括配置為允許氣流進入介面結構3800和使用者之間的空間的底盤3802。在這個示例中,底盤3802配置為緊固到顯示單元3820的安裝板3824上,安裝板3824具有總體上平坦的構型並且在使用中橫向延伸 跨過用戶的面部。側底盤部3806在大致向後的方向上從安裝板3824朝向用戶頭部的側面延伸。
面部接合部3810設置到底盤3802。在示例中,面部接合部3810可以是單個結構,諸如參見圖15A至15E所描述的,由柔性且彈性材料(例如彈性體)構成,而底盤3802可以由更剛性的材料構成。
在示例中,面部接合部3810可以與底盤3802是一體的以提供單個部件。包括面部接合部3810和底盤3802的單個部件可以可釋放地緊固到顯示單元3820,例如緊固到安裝板3824。例如,可以提供一種可釋放的緊固安排,可釋放的緊固安排包括以下各項中的一個或多個:鉤環緊固裝置,磁性緊固裝置,以及允許摩擦、干涉、卡扣或其它機械固定安排的夾子或固位器。
底盤3802包括在每個側底盤部3806中的側向開口3808。顯示單元殼體3822和介面結構3800之間的一個或多個間隙允許空氣通過側向開口3808流向外部環境和從外部環境流出(如圖17D和圖17E中的虛線箭頭所示)。
在示例中,可以在底盤3802中提供一個或多個上開口,從而允許外部環境與介面結構3800內的空間之間的氣流。在示例中,可以在底盤3802中提供一個或多個下開口,從而允許外部環境與介面結構3800內的空間之間的氣流。在示例中,底盤3802可以包括以下各項中的一個或多個:側向開口3808、上開口、以及下開口。
10.向內偏置的介面結構
圖18A示出了根據本技術的另一個示例的介面結構3800。類似於以上參見圖17A-17C描述的介面結構3800,介面結構3800包括底盤3802,底盤3802包括一個主底盤部3804和側底盤部3806,主底盤部3804配置為在使用 中橫向延伸跨過使用者的面部,側底盤部3806配置為在總體上向後的方向上延伸。每個側底盤部3806在總體上向後的方向上從主底盤部3804的相應側面延伸。介面結構3800進一步包括在底盤3802的周邊附近連接的面部接合部3810,面部接合部3810配置為在使用中接觸用戶的面部。
在該示例中,側底盤部3806中的每一個向用戶的頭部居中地偏置以將面部接合部3810偏置成與用戶頭部的每一側上的用戶頭部在用戶的蝶骨處或附近接觸。即,側底盤部3806向內偏置以使得面部接合部3810接合用戶頭部的眼睛側面的側面向表面(例如,在用戶的蝶骨處或附近)。
底盤3802可以是柔性的(例如,作為一個整體或具有特定的柔性部),從而允許側底盤部3806在使用中通過用戶頭部側向展開成展開配置並且向中間偏置成未展開配置。側底盤部3806可以是柔性的,以便相對於主底盤部3804撓曲或樞轉,從而允許側底盤部3806在使用中通過用戶的頭部側向展開成展開配置並且向中間偏置成未展開配置。
在一些示例中,側底盤部3806能夠相對於主底盤部3804撓曲或樞轉,從而允許側底盤部3806在使用中通過用戶的頭部側向展開成展開配置並且向中間偏置成未展開構型,每個側底盤部3806通過偏置部件向中間偏置。
偏置部件可以包括彈簧元件,彈簧元件配置為用於在中間拉動每個側底盤部3806。在其它示例中,偏置部件包括彈簧元件,彈簧元件配置為用於將每個側底盤部3806向中間推動。
面部接合部3810可以具有在此關於接合使用者面部的介面結構的一部分描述的配置之一。面部接合部3810可以包括面部接合法蘭。面部接合法蘭可以從底盤3802向內彎曲。面部接合法蘭是由矽酮形成的。
在一些示例中,底盤3802包括在主底盤部3804與每個側底盤部3806之間的至少一個開口3808。在一些示例中,頭戴式顯示單元1200包括顯示單元殼體3822,並且通過至少一個開口3808在介面結構3800與顯示單元殼體3822之間提供空氣路徑。
11.定位和穩定結構,其連接到介面結構
在本技術的一些示例中,頭戴式顯示系統1000包括定位和穩定結構1300(例如,一個或多個綁帶),定位和穩定結構1300連接到頭戴式顯示系統1000的頭戴式顯示單元1200的介面結構3800(例如,綁帶連接到介面結構3800而不是顯示單元殼體1205)。
圖18B-18C示出了用於頭戴式顯示系統1000的定位和穩定結構1300,頭戴式顯示系統1000連接到介面結構3800,介面結構3800配置為在使用中接觸用戶的面部。該示例中的定位和穩定結構1300包括後支撐部1350和一對綁帶部1332、1334,後支撐部1350配置為接合使用者頭部的後部,一對綁帶部1332、1334連接到後支撐部1350並配置為連接到頭戴式顯示單元1200的介面結構3800。圖18D示出了側綁帶部1330連接到介面結構3800的示例。
12.定位和穩定結構,其向內拉動側邊
圖18B-18C示出了根據本技術的示例的頭戴式顯示系統1000(除了介面結構3800之外,未示出頭戴式顯示單元1200的大部分部件)。在每個示例中,介面結構3800包括底盤3802,底盤3802包括主底盤部3804和一對側底盤部3806,主底盤部3804配置為在使用中側向地延伸跨過使用者面部,每個側底盤部3806配置為從主底盤部3804的相應側面在總體上向後的方向上延伸。面部接合部3810圍繞底盤3802的周邊連接,面部接合結構3810配置為在使用中接觸用戶的面部。
每個頭戴式顯示系統1000進一步包括定位和穩定結構1300,定位和穩定結構1300包括後支撐部1350和一對側綁帶部1330,後支撐部1350配置為接合使用者頭部的後部,側綁帶部1330配置為在使用中連接後支撐部1350和頭戴式顯示單元1200。在圖18B和18C所示的示例中,該對側綁帶部1330包括一對上側綁帶部1332和一對下側綁帶部1334。在圖18D所示的示例中,該對側綁帶部1330包括在用戶頭部的每一側上的側綁帶部1330。
在每個示例中,定位和穩定結構1300連接到頭戴式顯示單元1200,使得在使用中,側底盤部3806通過側綁帶部1330向用戶頭部的中間推動,以推動面部接合部3810與用戶頭部的每一側上的用戶頭部在用戶的蝶骨處或附近接觸。
如圖所示,每個側綁帶部1330可以配置為連接到側底盤部3806中的對應一個上。每個側綁帶部1330可以配置為向後拉動相應的側底盤部3806,使得側底盤部3806向中間撓曲或樞轉,以迫使面部接合部3810在用戶的蝶骨處或附近與用戶的頭部接觸。
在其它示例中,每個側綁帶部1330可以配置為用於在中間推動相應的側底盤部3806,從而致使側底盤部3806在中間撓曲或樞轉以迫使面部接合部3810在用戶的蝶骨處或附近與用戶的頭部接觸。例如,每個側綁帶部1330可以配置為用於經由基本上剛性的構件(例如臂1210)或側底盤部3806的與側綁帶部1330接觸的一部分在中間推動相應的側底盤部3806。
如圖18D所示,後支撐部1350可包括配置為在使用中覆蓋用戶頭部的頂骨的頂骨綁帶部1310和配置為在使用中覆蓋用戶頭部的枕骨或位於用戶頭部的枕骨下方的枕骨綁帶部1320。在一些示例中,後支撐部1350包括環形綁帶部,環形綁帶部具有覆蓋用戶頭部的頂骨的上部和覆蓋用戶頭部的枕骨的下部。
如圖18B和18C所示,如上所述,該對側綁帶部1330包括:一對上側綁帶部1332,每個上側綁帶部1332配置為在使用中連接在用戶頭部的相應側上的後支撐部1350和頭戴式顯示單元1200(僅其介面結構3800可見)之間;和一對下側綁帶部1334,每個下側綁帶部1334配置為在使用中連接在用戶頭部的相應側上的後支撐部1350和頭戴式顯示單元1200(僅其介面結構3800可見)之間。在該示例中,上側綁帶部1332各自配置為向具有上和後量的頭戴式顯示單元1200施加力。在一些示例中,下側綁帶部1334各自配置為通過磁性連接而可移除地連接到相應的側底盤部3806上。
13.包括兩個或更多個部件的介面結構
在本技術的一些形式中,介面結構可包括底盤,其中介面結構的支撐部和/或面部接合部中的一個或多個或其部分可釋放地附接到底盤。
可以設想,可釋放地附接支撐部和/或面部接合部的能力可以幫助下面的一項或多項:介面結構的清潔,其部件的更換,和/或部件特性的選擇(例如,硬度或軟度的水準、表面光潔度或材料、形狀、和/或尺寸)。
在一個示例中,介面結構的可釋放地附接部可以設置在底盤的離散位置處,即,可以不沿著底盤的整個周邊延伸。例如,可釋放地附接的部分可以設置在介面結構的前額區域和/或一個或多個頰部區域中的一個或多個中。在可選示例中,介面結構的可釋放地連接的部分可以設置在底盤的整個周邊上,或者至少設置在底盤的主要部分上。
在示例中,介面結構的可釋放地附接部可以由泡沫材料、彈性體材料、織物材料或複合材料中的一種或多種製成。
在一個示例中,介面結構可以包括至少一個彈性體部和至少一個泡沫部。在一個示例中,至少一個泡沫部可以附接到介面結構,使得彈性 體部覆蓋泡沫部以提供面部接合表面。在一個示例中,至少一個泡沫部可以附接到底盤、彈性體部或底盤和彈性體部兩者。
在示例中,介面結構的支撐部和/或面部接合部的一部分可以在選定位置永久地附接到底盤(例如整體模制)。可以提供多個空間,可移除部可以相對於底盤定位和附接在這些空間中。
14.包括泡沫部件的介面結構
在本技術的一些形式中,介面結構可以包括由更剛性的支撐部支撐的面部接合部,其中面部接合部包括第一泡沫部並且支撐部包括第二泡沫部。
例如,參見圖44A,介面結構6500可以包括由第一泡沫製成的支撐部6502,可以向支撐部提供面部接合部6504面部接合部6504由第二泡沫製成。第一泡沫可以配置為比第二泡沫提供更大的剛度,其中支撐部6502起到維持較軟的面部接合部6504的位置的作用,這給用戶提供了舒適的接觸點。
在示例中,第一泡沫和第二泡沫可以由相同的材料製成,但是密度不同。在示例中,第一泡沫可具有第一密度,並且第二泡沫可具有比第一密度低的第二密度。在示例中,泡沫可以是粘彈性泡沫或聚氨酯泡沫。
在示例中,面部接合部6504可以包括粗泡沫。在示例中,例如如圖44B所示,面部接合部6504可以包括織物泡沫複合材料(例如,具有織物外層6506的泡沫芯)或植絨泡沫,以為用戶的皮膚提供柔軟的接觸點。
在示例中,如圖44D所示,支撐部6502可以包括在第一方向上延伸的第一支撐部6510和在第二方向上從第一支撐部6510延伸的第二支撐部6512。例如,第一支撐部6510可以在穿過用戶面部的大致徑向方向上延伸,而第二支撐部6512可以在朝向用戶面部的大致向後方向上延伸。
在本技術的一些形式中,介面結構可包括一體地形成為單個部件的支撐部和面部接合部,支撐部和面部接合部由泡沫材料製成。
例如,參見圖45A,介面結構6600可以包括支撐部6602,曲面接合部6604從支撐部延伸。在所示的示例中,支撐部6602和曲面接合部6604之間的向後過渡產生大致鉤狀的截面。
在示例中,支撐部6602和曲面接合部6604的整體形式可以是熱成型的。
在示例中,介面結構6600可以包括粗泡沫。在替代示例中,例如如圖45B所示,介面結構6600可以包括織物泡沫複合材料(例如,具有織物外層6606的泡沫芯)、或植絨泡沫,以為用戶的皮膚提供柔軟的接觸點。
15.包括至少一個環部的介面結構
在本技術的一些形式中,介面結構可包括柔性且彈性的面部接合部,面部接合部具有彎曲的截面,其中面部接合部包括具有封閉的截面的至少一個閉環部。
例如,參見圖59A和圖50B,面部接合部3810包括頰部3840,頰部3840在使用中設置在用戶的鼻子的相應側上。頰部3840包括基部3842,基部3842具有連接到底盤3802的前部3844,底盤3802彎成提供使用者接觸表面的後部3846。
頰部3840還包括環部3850。在該示例中,環部3850包括前環部3852,前環部3852固定到基部3842的前部3844(例如,使用粘合劑)。環部3850進一步包括從前環部3852沿向後方向延伸的弓形部3854。環部3850還包括在向後方向上從弓形部3854延伸的環法蘭3856。弓形部3854的截面在弓形部3854和環法蘭3856之間逐漸變細。雖然未示出,但是環法蘭3856插入基部 3842中,並且緊固到後部3846的面向前的表面3848。在這樣做時,環法蘭3856與基部3842重疊以提供閉環。
在所示的示例中,基部3842和環部3850被製造為分開的零部件並且經由前環部3852被緊固在一起。在可選示例中,前環部3852可以與基部3842一體形成(即,環部3850將從基部3842延伸)。
16.包括遮光鼻部的介面結構
在本技術的一些形式中,介面結構可以包括面部接合部,其中面部接合部包括跨越面部接合部的頰部之間的遮光鼻部。
例如,參見圖59A、圖59C和圖59D,面部接合部3810包括跨越在頰部3840之間的鼻部3880。鼻部3880包括在使用中在用戶鼻部3880的鼻突點上沿徑向且在上方向上延伸的鼻突點部3882。在示例中,鼻突點部3882通過鼻翼部3884連接到環部3850。
鼻部3880包括從鼻突點部3882在上方向上延伸的第一和第二鼻樑部3886。中心槽3888在鼻樑部3886之間從鼻部3880的後邊緣朝向鼻突點部3882延伸。外槽3890設置在鼻樑部3886和環部3850之間,延伸到鼻翼部3884。結果,第二鼻樑部3886起到類似活葉的作用,並且在使用中擱置在用戶鼻樑的側面上。當擱置在用戶身上時,第二鼻樑部3886的提升促使鼻樑部3886重疊以促進遮光效果。
17.相對於頭戴式顯示單元可釋放地附接到介面結構
在本技術的一些形式中,介面結構可包括面部接合部和底盤,面部接合部配置為在使用中接合使用者的面部,底盤連接到面部接合部,底盤可釋放地附接到頭戴式顯示單元的底盤安裝部。
例如,參見圖59E-59H,底盤8000包括主體8001,主體8001具有前額部8002、頰部8004、連接前額部8002和頰部8004的側部8006、以及在前 方向上橋接在頰部8004之間的鼻部8008。底盤8000的各側部8006具有底盤捕捉部8010。
參見圖59E,在該示例中,底盤捕捉部8010的捕捉法蘭8022在連接的上、下方向上大致延伸前額部8002和頰部8004之間的距離。在可選示例中,如圖59F所示,捕捉法蘭8022可僅延伸該跨度的一部分(如槽8009所示)。
在所示的示例中,頭戴式顯示單元1200包括安裝板8100,安裝板8100具有在向後方向上延伸的一體式底盤安裝部8200。在替代示例中,底盤安裝部8200可設置為緊固到安裝板8100的單獨部分。底盤安裝部8200包括多個安裝捕捉部8210,這些安裝捕捉部8210配置為接合這些底盤捕捉部8010以便將底盤8000可釋放地附接至底盤安裝部8200上。
如圖59H所示,底盤8000的主體8001具有“U”通道截面。底盤安裝部8200包括“L”通道8202形式的底盤接收部。使用時,將主體8001插入通道8202內。
底盤捕捉部8010包括捕捉突起8014。捕捉臂從主體8001向捕捉突起8014延伸。捕捉突起8014包括面向後的捕捉表面8016。面向後的捕捉表面8016在徑向向外的前方方向上成角度(如角8018所示)。捕捉突起8014進一步包括面向前的引導表面8020,引導表面8020在徑向向內的前方方向上與面向後的捕捉表面8016成角度。捕捉法蘭8022在徑向向內的前方方向上從捕捉突起8014延伸。
安裝捕捉部8210包括面向前的捕捉表面8216,面向前的捕捉表面8216在徑向向內的前方方向上成角度。安裝捕捉部8210進一步包括面向後的引導表面8220,以及在面向後的引導表面8220與面向前的捕捉表面8216之間的過渡表面8222。過渡表面8222在徑向向內的向後方向上與面向前的捕捉表面8216成角度,其間具有銳角以提供捕捉邊緣8222。
在使用中,底盤8000在前方向上插入底盤安裝部8200中,其中面向前的引導表面8020抵靠面向後的引導表面8220,並且使捕捉突起8014騎跨在安裝捕捉部8210上,直到捕捉突起8014經過過渡表面8222。
當底盤8000完全插入底盤安裝部8200中時,在面向後的捕捉表面8016和面向前的捕捉表面8216之間沿前後方向設置有間隙8030。面向前的捕捉表面8216(更具體地捕捉邊緣8222)作用在面向後的捕捉表面8016上以阻止底盤8000的無意釋放。
當使用者希望移除底盤8000時,可以在徑向向內的方向上對捕捉法蘭8022施加力,並且在向後的方向上拉動底盤8000。面向後的捕捉表面8016的角8018結合施加到捕捉法蘭8022上的力促使捕捉突起8014騎跨在捕捉邊緣8222上並且釋放底盤8000。
圖60A-60G示出了緊固底盤的可選示例。在所示的示例中,底盤8000包括側連接件部8050和前額連接件部8070。底盤8000的部分包括主體通道8040,外腹板8042從主體通道8040延伸。
在該示例中,底盤8000緊固到顯示單元殼體1205。側連接件部8050包括接收器槽8052,顯示單元殼體1205的邊緣接收在接收器槽8052中,支架構件8054保持底盤8000和顯示單元殼體1205之間的期望間隔。側連接件部8050的外部法蘭8056包括定位特徵8058,定位特徵8058配置為與顯示單元殼體1205的相容部件(未示出)相互作用。
前額連接件部8070配置為與前額定位器8080相互作用,前額定位器8080具有定位器主體構件8082和凸片接收部8084。凸片接收部8084包括接收槽8086和下槽構件8088。前額連接件部8070包括具有凸片定位特徵8074的凸片8072。在使用中,凸片8072被插入到接收槽8086中,下槽構件8088作用在凸片定位特徵8074上以阻止無意的撤回。
在該示例中,前額定位器8080包括孔眼3812,並且顯示單元殼體1205包括孔眼槽8090。前額定位器8080通過將孔眼3812插入穿過孔眼槽8090而相對於顯示單元殼體1205定位,並且底盤8000通過將凸片8072插入到接收槽8086中而固定。
18.通過曲折路徑的介面結構的通風
在本技術的一些形式中,可以在介面結構的內部和頭戴式顯示單元1200的外部之間提供彎曲氣流路徑,其中曲折氣流路徑在介面結構的外部和顯示單元殼體1205的內部之間通過。如上所述,使氣流能夠流入和流出介面結構內部的空間可以說明為用戶提供冷卻效果。
例如,參見圖61A-61G,在顯示單元殼體1205和底盤安裝部8200之間可以設置面向後的側間隙8300(即底盤安裝口)。底盤安裝部8200包括徑向面向的進氣口8210,其通向底盤安裝部8200和顯示單元殼體1205之間的空間。這在側間隙8300與底盤安裝部8200的內部之間提供了曲折的氣流路徑,即,空氣可流過但防止光直接通過的曲折路徑。上遮光法蘭8202和下遮光法蘭8204的形式示出了另外的遮光特徵,這些遮光特徵在後方向上延伸以便在頰部8004中與底盤8000重疊。
還可以設想替代的或附加的氣流路徑。例如,參見圖61E和圖61F,前額間隙8302可以設置在顯示單元殼體1205和底盤安裝部8200之間的前額區域8304中。底盤安裝部8200中的前額空氣埠8212可以促進沿著該路徑(和/或通過側間隙8300)的氣流。
在本技術的一些形式中,如圖61G所示,介面結構的面部接合部3810可包括在面向前的部分中的一個或多個介面空氣埠8220。在圖61G中,一個或多個介面空氣埠8220設置在面部接合部3810的上部,即在使用中靠近用戶的前額。空氣可以流過介面空氣埠8220和前額間隙8302,其中顯示 單元殼體1205的重疊(其在介面空氣埠8220上的向後方向上延伸)產生提供遮光效果的曲折路徑。
在示例中,一個或多個介面空氣埠8220可以設置在面部接合部3810的一個或多個下部中,即,在使用中靠近用戶的面頰的頰部8004。在示例中,一個或多個介面空氣埠8220可以設置在面部接合部3810的一個或多個下部和面部接合部3810的上部中。
在示例中,一個或多個介面氣孔可以設置在面部接合部3810的至少一個側部8006中,即在使用中靠近使用者蝶骨區域的部分中。應當理解,可以在至少一個側部8006中設置接口氣口8220,以代替上部和/或下部中的接口氣口8220,或者除了上部和/或下部中的接口氣口8220之外還設置接口氣口。
19.頭戴式顯示系統的進一步示例
19.1無電池組的頭戴式顯示系統
圖63示出了頭戴式顯示系統1000,其具有許多與這裡描述的其它頭戴式顯示系統1000相同的特徵。頭戴式顯示系統1000不具有位於使用者頭部後面的電池組1500。定位和穩定結構1300包括連接在頭戴式顯示單元1200和枕骨綁帶部1320之間的頂綁帶部1340。頂綁帶部1340包括面向用戶層1344、基本上不可延伸層1343或剛性層和外層1341,面向用戶層1344沿著其長度的至少大部分接觸患者的頭部。這些層可以如本文別處所述。在示例中,外層1341在使用中在用戶的頂骨上方的位置處連接到基本上不可延伸層1343。外層1341可以在帶扣1312附近連接到基本上不可延伸層1343。頂綁帶部1340的長度可以通過拉動更多或更少的外層1341穿過孔眼或圍繞頭戴式顯示單元1200上的耳柄來調節,如本文別處所述。
19.2此外,頭戴式顯示系統可以被特別地配置為耐受長頭髮
圖64A示出了頭戴式顯示系統1000,其包括位於用戶頭部後面的電池組1500。定位和穩定結構1300包括頂骨綁帶部1310、枕骨綁帶部1320、側綁帶部1330和頂綁帶部1340,它們可以如本文別處所述。頂綁帶部1340和側綁帶部1330連接到本文別處描述的頭戴式顯示單元1200。該示例中的電池組1500可以由頂綁帶部1340和/或頂骨綁帶部1310支撐。與其它示例相比,該示例中的區別在於,電池組1500既不直接連接到枕骨綁帶部1320,也不通過頂綁帶部1340的一部分連接到枕骨綁帶部1320。即,在電池組1500和枕骨綁帶部1320之間存在使用中與用戶頭部的矢狀平面相交的開口。在一些示例中,該開口可配置(例如,成形和設定尺寸)成允許用戶的頭髮(例如,長頭髮)穿過,例如在小盒中或以其它方式收集和捆紮和/或返回。這可有利地使枕骨綁帶部1320能夠更好地錨固在枕骨區域中的使用者頭部上,並且可有利地減少對用戶頭髮的不利影響(例如,使用戶的頭髮看起來淩亂,例如,暗淡、蓬亂等)。
圖64B和64C示出了頭戴式顯示系統1000,其具有與圖64A所示類似的定位和穩定結構1300,然而,枕骨綁帶部1320形成為兩個部分1320a、1320b,每個部分使用中至少部分地位於使用者頭部的矢狀平面的相應側面上。這兩個部分1320a、1320b在一對連接點1337處可釋放地彼此附接。每個連接點1337可以被提供到枕骨綁帶部1320的兩個部分1320a、1320b中的相應一個。當枕骨綁帶部1320的兩個部分1320a、1320b彼此連接時,每個連接點1337可以在使用中位於或接近用戶頭部的矢狀平面。連接點1337可以包括按壓螺柱、磁性夾、鉤環緊固件等,或者可以通過帶扣等連接。在兩個可釋放地附接的部分1320a、1320b中形成的枕骨綁帶部1320可以有利地使具有長髮的用戶更容易穿戴頭戴式顯示系統1000,因為代替將他們的長髮 或馬尾穿在枕骨綁帶部1320上,他們可以在他們的長髮下面(例如,在他們的長髮和頸部之間)連接枕骨綁帶部1320的兩個部分1320a、1320b。
圖64D示出了圖64B和64C所示的定位和穩定結構1300的變型,其中連接點1337偏離用戶頭部的矢狀平面。當使用者戴上頭戴式顯示系統1000時,連接點1337可在使用中在枕骨綁帶部的兩個部分彼此連接時在矢狀平面的側向間隔開。枕骨綁帶部1320的第一部分1320a可長於枕骨綁帶部1320的第二部分1320b,使得第一部分1320a在使用中在用戶頭部的側後位置處連接到第二部分1320b。這種佈置在使用中或在戴上/脫下頭戴式顯示系統1000期間不太可能阻礙用戶的頭髮。
圖64E和64G示出了另一變型,其中枕骨綁帶部1320形成為兩個部分1320a、1320b。該示例中的電池組1500設置或支撐在枕骨綁帶部1320上。特別地,兩個電池組1500a、1500b設置或支撐在枕骨綁帶部1320的相應部分1320a、1320b上。在其它示例中,僅一個電池組1500被提供給枕骨綁帶部1320或其兩個部分1320a、1320b中的一個。在圖64E和64G所示的示例中,電池組1500a、1500b間隔開以允許枕骨綁帶部1320的兩個部分1320a、1320b在使用中在用戶頭部的矢狀平面處或附近彼此連接。電力電纜1510可以將每個電池連接到頭戴式顯示單元1200,並且可以沿著枕骨綁帶部1320和側綁帶部1330的兩個部分1320a、1320b延伸。在一些示例中,一個電池組1500a可以電連接到另一個電池組1500b,另一個電池組然後可以通過單個電力電纜1510將兩個電池組1500a、1500b連接到頭戴式顯示單元1200。在一些示例中,頭戴式顯示系統1000可以包括一個、兩個、三個或更多個電池組1500。即使電池組1500設置到枕骨綁帶部1320,定位和穩定結構1300仍可包括頂綁帶部1340。在一些示例中,電池組1500替代地(或附加地)設置到頂骨綁帶部1310、側綁帶部1330和/或其它綁帶部。向枕骨綁帶部1320提供電池組 1500或電池組1500a、1500b的優點在於,它們被提供為更靠近用戶頭部的旋轉軸線,意味著與如果電池組1500被提供為更遠離旋轉軸線相比,可能需要更低的穩定力以抵消破壞性力(例如,當用戶在使用中快速轉動他們的頭部時)。另外,對於相同的電池單元總重量,與單個電池組1500相比,兩個或更多個電池組1500可以更廣泛地分配電池組1500的重量。
圖64F示出另一示例,其中一對電池組1500a、1500b設置到枕骨綁帶部1320的兩個相應部分1320a、1320b。在該示例中,枕骨綁帶部1320的兩個部分1320a、1320b彼此不連接。由兩個部分1320a、1320b形成的枕骨綁帶部1320在用戶頭部的矢狀平面中留下間隙。這可有利地為用戶的頭髮(例如馬尾)留下一些空間。枕骨綁帶部的部分1320a、1320b的中間端可以彼此間隔開並且可以各自在側向上與矢狀平面間隔開。兩個部分1320a、1320b之間的間隔可以在20mm-60mm的範圍內,例如在30mm-50mm的範圍內,或者可以是40mm。枕骨綁帶部1320,例如其兩個部分1320a、1320b,可以是剛性的,例如固定在用戶頭部的後面。枕骨綁帶部1320可以至少部分地由電池組1500而剛化。在該示例中,還可以對諸如側綁帶部1330和/或頂骨綁帶部1310的其它綁帶部進行剛化。
19.3進一步調節定位和穩定結構
圖65A示出了頭戴式顯示系統1000的另一示例,頭戴式顯示系統1000具有能夠調節的定位和穩定結構1300。頂骨綁帶部1310、枕骨綁帶部1320、側綁帶部1330和頂綁帶部1340可如別處所述。然而,在該示例中,頂綁帶部1340能夠在頂綁帶部1340上的多個位置處選擇性地連接到頭戴式顯示單元1200,以調節頂綁帶部1340的有效長度。頂綁帶部1340可以在頂綁帶部1340上的三個連接點1337a、1337b和1337c中的一個處選擇性地連接到頭戴式顯示單元1200。用戶可以選擇連接點1337來調節頂綁帶部1340的有 效長度以實現良好配合。每個連接點1337可以包括鉤環材料、按壓螺柱或用於附接到頭戴式顯示單元1200的任何其它合適的特徵。在一些示例中,頂綁帶部1340的多餘長度可以被饋送到顯示單元殼體1205中,可以位於顯示單元殼體1205的上表面上方,或者可以被環回並且緊固到頂綁帶部1340的外表面上。應當理解,頂綁帶部1340的選擇性調節可以應用於在此公開的本技術的任何其它示例。
圖65B示出了另一頭戴式顯示系統1000。在該示例中,枕骨綁帶部1320的至少一部分能夠圍繞一對樞轉點1213樞轉。樞轉點1213可位於枕骨綁帶部1320的端部處,並且可分別位於枕骨綁帶部1320、側綁帶部1330和頂骨綁帶部1310之間的接合處處或其附近。在其它示例中,樞轉點1213可以沿著枕骨綁帶部1320定位,使得僅枕骨綁帶部1320的一部分在樞轉點1213處樞轉。在一些示例中,枕骨綁帶部1320可以是剛性的並且能夠圍繞樞轉點1213樞轉。可樞轉的枕骨綁帶部1320可有利地幫助枕骨綁帶部1320處於例如為了舒適和穩定的最佳位置。枕骨綁帶部1320可選擇性地樞轉(例如,可由用戶調節)或當使用者佩戴頭戴式顯示系統1000時可自然地樞轉至穩定位置。
圖66概括了根據本技術的示例的頭戴式顯示系統1000中的一些可調節性選項。如圖所示,在一些示例中,側綁帶部1330可以例如圍繞樞轉點1213相對於頭戴式顯示單元1200樞轉。在其它示例中,頭戴式顯示單元1200的臂1210可以相對於顯示單元殼體1205樞轉。側綁帶部1330的長度也可以是選擇性地可調節的,或者可以在張緊時延伸(例如,側綁帶部1330可以是彈性的)。在一些示例中,枕骨綁帶部1320的長度可以是選擇性地可調節的或者可以由於彈性而伸長和收縮。在圖66的示例中,枕骨綁帶部1320連接到額骨支撐部1360。枕骨綁帶部1320和額骨支撐部1360可以形成 圍繞用戶頭部的綁帶。在一些示例中,頂綁帶部1340的長度可選擇性地調節或者可以是彈性的。
20.清洗
在一些形式中,頭戴式顯示系統1000或其至少一部分被設計為由單個用戶使用,並且在用戶的家中被清潔,例如在肥皂水中清洗,而不需要用於消毒和消毒的專門設備。具體地,定位和穩定結構1300和介面結構1100被設計為被清潔,因為它們都與用戶的頭部直接接觸。
在一些其它形式中,定位和穩定結構1300和介面結構1100的部件用於實驗室、診所和醫院,其中單個頭戴式顯示器可以在多人身上重複使用或在醫療過程中使用。在每個實驗室、診所和醫院中,可以對頭戴式顯示器或其相關部件進行再處理並使其暴露於例如熱消毒、化學消毒和消毒過程。同樣地,定位和穩定結構1300以及介面結構的設計可能需要根據ISO17664對面罩進行消毒和消毒。
可以選擇材料以承受再加工。例如,魯棒的材料可以用在定位和穩定結構1300中以承受暴露於高水準的消毒溶液和用刷子攪動。此外,定位和穩定結構1300的一些部件是可分離的,並且在使用中可以斷開以提高再加工效率。
在一些示例中,介面結構1100在使用中可能與用戶的頭部接觸,因此可能變髒(例如,由於汗水)。介面結構1100可以被設計為從顯示單元殼體1205移除,以提供移除顯示單元殼體1205以進行清潔和/或更換的能力。可能需要在不使定位和穩定結構1300變濕的同時洗滌介面結構1100。可替代地或另外地,定位和穩定結構1300可能由於與使用者的頭部接觸而變髒,並且可以獨立於介面結構1100被移除用於清潔和/或更換。在任一情況下,這可以通過允許這些部件為此目的而斷開連接來促進。
在一些示例中,覆蓋件(例如,由紡織品、矽酮等構成)可以可移除地定位在介面結構1100上方,並且可以在每次使用之後被移除以進行清潔和/或更換。覆蓋件可以允許介面結構1100保持固定到顯示單元殼體1205上,並且仍然提供在使用之後可以容易地清潔的表面。
21.外部電腦
在一些形式中,頭戴式顯示系統1000(例如,VR、AR和/或MR)可以與單獨的設備(如電腦或視頻遊戲控制台)結合使用。例如,顯示介面可以電連接到單獨的設備。
在一些形式中,用於頭戴式顯示系統1000的至少一些處理可以由單獨的設備執行。獨立設備可以包括比使用者可以舒適地支撐的處理器更大和/或更強大的處理器(例如,獨立設備的處理器可能太重以至於用戶不能舒適地支撐在他們的頭上)。
術語表
為了實現本技術公開內容的目的,在本技術的某些形式中可應用下列定義中的一個或多個。本技術的其它形式中,可應用另選的定義。
通則
環境:在本技術的某些形式中,術語環境可具有以下含義(i)顯示介面或使用者的外部,和(ii)直接圍繞顯示介面和/或使用者。
例如,關於顯示介面的環境光可以是直接圍繞用戶的光,例如與用戶在同一和/或相鄰房間中的光,和/或來自太陽的自然光。
在某些形式中,環境(例如,聲學)雜訊可以被認為是用戶所在房間中的背景雜訊水準,而不是例如由顯示裝置產生的或從連接到顯示裝置的揚聲器發出的雜訊。環境雜訊可以由房間外的聲源生成。
洩漏:單詞洩漏將被認為是非期望的暴露在光線下。在一個示例中,可由於顯示單元與使用者面部之間的不完全密封而發生洩漏。
雜訊,輻射的(聲學的):本檔中的輻射雜訊是指通過環境空氣帶給用戶的雜訊。在一種形式中,輻射雜訊可以通過根據ISO 3744測量所討論的物體的聲功率/壓力水準來進行量化。
用戶:操作顯示介面和/或觀看由顯示介面提供的圖像的人。例如,人可以佩戴、戴上和/或摘下顯示介面。
1.1材料
矽樹脂或矽樹脂彈性體:合成橡膠。在本說明書中,對矽樹脂的參考是指液體矽橡膠(Liquid Silicone Rubber,LSR)或壓模矽橡膠(Chlorosulfonated polyethylene Rubber,CMSR)。可商購的LSR的一種形式是SILASTIC(包括在此商標下出售的產品範圍中),其由道康寧公司(Dow Corning)製造。LSR的另一製造商是瓦克集團(Wacker)。除非另有相反的規定,否則LSR的示例性形式具有如使用ASTM D2240所測量的約35至約45範圍內的肖氏A(或類型A)凹痕硬度。
聚碳酸酯:是雙酚A碳酸酯的透明熱塑性聚合物。
1.2機械性能
回彈性:材料在彈性變形時吸收能量並在卸載時釋放能量的能力。
彈性:在卸載時將釋放基本上所有的能量。包括例如某些矽氧烷和熱塑性彈性體。
硬度:材料本身抵抗變形的能力(例如由楊氏模量或在標準化樣品尺寸上測量的凹痕硬度標度所描述)。
“軟”材料可以包括矽樹脂或熱塑性彈性體(Thermoplastic Elastomer,TPE),並且可以例如在手指壓力下容易地變形。
“硬”材料可以包括聚碳酸酯、聚丙烯、鋼或鋁,並且可以不容易例如在手指壓力下變形。
結構或部件的剛度(或剛性):結構或部件抵抗回應於所施加的負載的變形的能力。負載可以是力或力矩,例如壓縮、拉伸、彎曲或扭轉。結構或部件可以在不同方向上提供不同的阻力。剛度的倒數是柔度。
柔軟結構或部件:當在例如1秒內的相對短的時間使其支撐其自身重量時,將改變形狀(例如彎曲)的結構或部件。
剛性結構或部件:當承受使用中通常遇到的負荷時基本上不會改變形狀的結構或部件。這種使用的示例可以是以密封關係設置和保持使用者介面。
作為示例,I形梁可以包括與第二正交方向相比在第一方向上不同的彎曲剛度(抵抗彎曲負載)。在另一個示例中,結構或部件可以在第一方向上是柔軟的並且在第二方向上是剛性的。
2.材料
閉孔泡沫:包含完全包封的泡孔即閉孔的泡沫。
彈性材料:由聚氨酯製成的聚合物。
彈性體:顯示彈性性質的聚合物。例如,矽氧烷彈性體。
乙烯-乙酸乙烯酯(Ethylene Vinyl Acetate,EVA):乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物。
纖維:顯著長於其寬度的長絲(單絲或複絲)、股線、紗線、線或撚線。纖維可包括:基於動物的材料,諸如羊毛或絲;基於植物的材料,諸如亞麻布和棉;以及合成材料,諸如聚酯和人造絲。纖維可以具體是指可以與相同或不同材料的其它纖維交織和/或交錯(例如,在網路中)的材料。
泡沫:具有在製造期間引入的氣泡以產生輕質多孔形式的任何材料,例如聚氨酯。
氯丁橡膠:通過氯丁二烯的聚合生產的合成橡膠。氯丁橡膠用於商品:Breath-O-Prene。
尼龍:合成聚醯胺,其具有彈性性質並且可用於例如形成用於織物的纖維/長絲。
開孔泡沫:包含泡孔的泡沫,即沒有完全包封的氣泡,即開孔。
聚碳酸酯:雙酚A碳酸酯的典型透明熱塑性聚合物。
聚乙烯:耐化學品和濕氣的熱塑性塑膠。
聚氨酯(PU):通過使異氰酸酯和多元醇共聚製成的塑膠材料,例如可以採用泡沫(聚氨酯泡沫)和橡膠(聚氨酯橡膠)的形式。
半-開孔泡沫:包含閉合和開孔(包封的)泡孔的組合的泡沫。
矽樹脂或矽樹脂彈性體:合成橡膠。在本說明書中,對矽樹脂的參考是指液體矽橡膠(LSR)或壓模矽橡膠(CMSR)。可商購的LSR的一種形式是SILASTIC(包括在此商標下出售的產品範圍中),其由道康寧公司(Dow Corning)製造。LSR的另一製造商是瓦克集團(Wacker)。除非另有相反的規定,否則LSR的示例性形式具有如使用ASTM D2240所測量的約35至約45範圍內的肖氏A(或類型A)凹痕硬度。
間隔面料:由連接在一起並由單絲中間層隔開的兩個外部織物基材組成的複合結構。
氨綸:彈性纖維或織物,主要由聚氨酯組成。氨綸用於商品:Lycra。
織物:包括至少一種天然或人造纖維的材料。在本說明書中,織物可以指形成為交織和/或交錯的纖維的網路的任何材料。一種類型的織物可以包括面料,面料是通過使用特定技術將這些纖維交織而構造的。這些包 括織造、針織、鉤編、打結、梭織、簇絨或編織。衣物可以與面料同義地使用,儘管可以具體指加工的一塊面料。其它類型的織物可以使用粘合(化學、機械、熱等)、氈合或其它非織造工藝來構造。通過這些方法之一產生的織物是類似面料的,並且出於本申請的目的可以被認為與面料同義。
熱塑性彈性體(TPE):通常為低模量、柔性材料,其可在室溫下拉伸,具有在應力釋放時恢復至其大致原始長度的能力。使用TPE的商品包括:Hytrel、Dynaflex、Medalist
熱塑性聚氨酯(TPU):具有高耐久性和撓性的熱塑性彈性體。
3.機械性能
回彈性:材料在彈性變形時吸收能量並在卸載時釋放能量的能力。
彈性:在卸載時將釋放基本上所有的能量。包括例如某些矽氧烷和熱塑性彈性體。
硬度:材料本身抵抗變形的能力(例如由楊氏模量或在標準化樣品尺寸上測量的凹痕硬度標度所描述)。
“軟”材料可以包括矽樹脂或熱塑性彈性體(TPE),並且可以例如在手指壓力下容易地變形。
“硬”材料可以包括聚碳酸酯、聚丙烯、鋼或鋁,並且可以不容易例如在手指壓力下變形。
結構或部件的剛度(或剛性):結構或部件抵抗回應於所施加的負載的變形的能力。負載可以是力或力矩,例如壓縮、拉伸、彎曲或扭轉。結構或部件可以在不同方向上提供不同的阻力。
柔軟結構或部件:當在例如1秒內的相對短的時間使其支撐其自身重量時,將改變形狀(例如彎曲)的結構或部件。
剛性結構或部件:當承受使用中通常遇到的負荷時基本上不會改變形狀的結構或部件。
作為示例,I形梁可以包括與第二正交方向相比在第一方向上不同的彎曲剛度(抵抗彎曲負載)。在另一個示例中,結構或部件可以在第一方向上是柔軟的並且在第二方向上是剛性的。
4.解剖學
以下定義對應於圖1-2中標識的參考。
4.1面部的解剖結構
鼻翼(Ala):各鼻孔的外部外壁或“翼”(複數:鼻翼(alar))
鼻翼端:鼻翼上的最外側點。
鼻翼彎曲(或鼻翼頂)點:各鼻翼的彎曲基線中最後部的點,其在由鼻翼與面頰的結合所形成的褶皺中發現。
耳廓:耳朵的整個外部可見部分。
(鼻)骨架:鼻骨架包括鼻骨、上頜骨的額突以及額骨的鼻部。
樑(鼻):鼻樑是鼻部的從鼻樑點延伸到鼻突點的中線突起。
(鼻)軟骨架:鼻軟骨架包括中隔、外側、大以及小軟骨。
口角點:位於嘴角的一個點。
鼻小柱:分離鼻孔且從鼻突點延伸到上唇的皮膚條。
鼻小柱角:通過鼻孔中點繪製的線與垂直於法蘭克福(Frankfort)平面繪製的線(同時兩線相交於鼻中隔下點)之間的夾角。
內眥:上眼瞼和下眼瞼交會的點,靠近鼻樑點。
顱頂肌:顱頂肌或額腹是指覆蓋頭蓋骨的結構。
外枕骨隆凸:枕骨外表面上的隆凸。
法蘭克福水平面:從眼窩邊緣的最下麵的點延伸到左耳蝸的線。耳蝸是耳廓的耳屏上部的切跡中的最深點。
眉間:位於軟組織上,前額正中矢狀平面中最突出的點。
瞳孔距離:眼睛瞳孔中心之間的距離。
鼻外軟骨:呈基本上三角形的軟骨板。其上緣附接到鼻骨和上頜骨額突,並且其下緣連接到鼻翼大軟骨。
唇,下(下唇):嘴部和上皮層之間的面部上的點,位於正中矢狀平面中。
唇,上(上唇):口鼻之間的面部上的一點,位於正中矢狀平面。
鼻翼大軟骨:位於鼻外軟骨下面的軟骨板。它圍繞鼻孔的前部彎曲。其後端通過包含鼻翼的三塊或四塊小軟骨的堅韌纖維膜連接到上頜骨額突。
鼻孔(鼻眼):形成鼻腔室入口的近似橢圓形的孔。鼻孔(nare)的單數形是鼻孔(naris)(鼻眼)。鼻孔由鼻中隔分隔開。
鼻唇溝或鼻唇褶皺:鼻從鼻部的每一側延伸到嘴角的皮膚褶皺或溝,其將頰部與上唇分隔開。
鼻唇角:鼻小柱與上唇(同時相交於鼻中隔下點)之間的夾角。
耳下基點:耳廓附接到面部皮膚的最低點。
耳上基點:耳廓附接到面部皮膚的最高點。
鼻突點:鼻部的最突出的點或尖端,其可以在頭部的其餘部分的側視圖中被識別。
人中:從鼻中隔的下邊界延伸到上唇區域中的唇頂部的中線溝。
頦前點:位於軟組織上,下巴的最前部的中點。
脊(鼻):鼻脊是鼻部的從鼻樑點延伸到鼻突點的中線突起。
矢狀平面:從前(前方)到後(後方)的垂直平面。中矢面是將身體分成右半部和左半部的矢狀平面。
鼻樑點:位於軟組織上,覆蓋額鼻縫區域的最凹點。
中隔軟骨(鼻):鼻中隔軟骨形成中隔的一部分並分開鼻腔室的前部。
後上側片:在鼻翼基部下緣處的點,在此處鼻翼基部與上部(上面)唇的皮膚接合。
鼻下點:位於軟組織上,正中矢狀平面中鼻小柱與上唇交匯處的點。
下頜牙槽座點:下唇的中線中位於下唇中點與軟組織頦前點之間的最大凹度的點。
眉弓:眼睛上方額骨的隆起。
顳肌:顳窩中用於升高下頜的肌肉。
顳下頜關節:顳骨和下頜骨之間的可自由移動的關節,其允許下頜骨的打開、閉合、突出、回縮和側向移動。
唇,上:嘴唇的紅色部分,覆蓋有複層的鱗片狀上皮,其與齒齦唇溝的口腔粘膜連續。
4.2頭骨的解剖結構
額骨:額骨包括較大的垂直部分(額鱗),其對應於稱為前額的區域。
側軟骨:中隔軟骨側和鼻骨下面的軟骨部分。
下頜骨:下頜骨形成下頜。頦隆凸是形成下巴的下頜的骨隆凸。
小咬肌:咬肌的下部,其抬高下頜。
上頜骨:上頜骨形成上頜並位於下頜上面和眼眶下面。上頜骨額突由鼻部的側面向上突出,並且形成側部邊界的一部分。
鼻骨:鼻骨是兩塊小的橢圓形骨,其在不同個體中尺寸和形式有所變化;它們並排位於面部的中部和上部,並且通過它們的接合點形成鼻部的“樑”。
鼻根:額骨和兩塊鼻骨的相交部,直接位於眼睛之間且位於鼻部的鼻樑上部的凹陷區域。
枕骨:枕骨位於顱骨的後部和下部。它包括橢圓形的孔(枕骨大孔),顱腔通過所述孔與椎管連通。枕骨大孔後面的彎曲板是枕鱗。
眼眶:容納眼球的顱骨中的骨腔。
頂骨:頂骨是當接合在一起時形成顱骨的頂蓋和兩側的骨骼。
中隔軟骨:鼻中隔的軟骨。
蝶骨:顱底的楔形骨。
眶上孔:眶下骨中的開口,用於眶上神經、動脈和靜脈的通過。
顳骨:顳骨位於顱骨的底部和兩側,並且支撐被稱為太陽穴的那部分面部。
小斜方肌:上背部的三角形淺表肌。
觀骨:面部包括兩塊觀骨,其位於面部的上面和側面部分並形成面頰的突出部。
5.使用者介面
框架:框架將被認為是指在兩個或多個與頭帶和/或環箍的連接點之間承受張力負載的顯示器外殼單元。框架可以密封抵靠用戶的面部以便限制和/或防止光的進入和/或外出。
Functional dead space:(description to be inserted here)
環箍:環箍將被認為意指為一種形式的經設計用於頭部上的定位和穩定結構。例如,環箍可以包括一個或多個支柱、繫帶和加強件的集合,一個或多個支柱、繫帶和加強件配置為將使用者介面定位和保持在使用者面部上的適當位置中,以將顯示單元保持在使用者面部前方的操作位置中。一些繫帶由柔軟的、柔性的、有彈性的材料,諸如泡沫和面料/織物的層壓複合材料形成。在一些形式中,術語頭帶可以與術語環箍同義。
膜:膜將被認為意指典型地薄的元件,其優選地基本上不具有抗彎曲性,但是具有抗拉伸性。
密封:可以是指結構的名詞形式(密封件),也可以是指效果的動詞形式(密封)。兩個元件可以被構造和/或佈置成‘密封’或在其間實現‘密封’,而不需要單獨的‘密封’元件本身。
殼體:殼體將被認為意指具有可彎曲、可伸展和可壓縮剛度的彎曲且相對薄的結構。例如,面罩的彎曲結構壁可以是殼體。在一些形式中,殼體可以是多面的。在一些形式中,殼體可以是氣密性的。在一些形式中,殼體可以不是氣密性的。
加強件:加強件將被認為意指設計成在至少一個方向上增加另一個部件的抗彎曲性的結構性部件。
支撐物:支撐物將被認為是設計成在至少一個方向上增加另一個部件的抗壓縮性的結構性部件。
旋軸:(名詞)配置為圍繞共同軸旋轉的部件的子部件,優選地獨立地,優選地在低扭矩下。在一種形式中,旋軸可以經構造成經過至少360度的角度旋轉。在另一種形式中,旋軸可以經構造成經過小於360度的角度旋轉。
繫帶(名詞:一種用於抵抗張力的結構。
6.結構的形狀
根據本技術的產品可以包括一個或多個三維機械結構,例如面罩襯墊或推進器。三維結構可以通過二維表面結合。這些表面可以使用標記來區分以描述相關表面取向、位置、功能或一些其它特徵。例如,結構可以包括前表面、後表面、內表面以及外表面中的一個或多個。在另一個示例中,密封形成結構可以包括接觸面部的(例如,外部)表面和單獨的不接觸面部(例如,下側或內部)表面。在另一個示例中,結構可以包括第一表面和第二表面。
為了有助於描述三維結構和表面的形狀,首先考慮通過結構表面的一點p的截面,參見圖3A至圖3E,它們顯示了在表面上p點處的截面以及所得到的平面曲線示例。圖3A至3E還示出了p處的外向法向量。p處的向外法向向量指向遠離表面的方向。在一些示例中,描述了從直立在表面上的想像的小人的觀察點的表面。
6.1一維曲率
平面曲線在p處的曲率可以被描述為具有符號(例如,正、負)和數量(例如,僅接觸在p處的曲線的圓的半徑的倒數)。
正曲率:如果在p處的曲線轉向向外法線,則在所述點處的曲率將取為正的(如果想像的小人離開點p,則它們必須向上坡走)。參見圖3A(與圖3B相比相對大的正曲率)和圖3B(與圖3A相比相對小的正曲率)。此類曲線通常被稱為凹形。
零曲率:如果在p處的曲線是直線,則曲率將取為零(如果想像的小人離開點p,則它們可以水準行走,不用向上或向下)。參見圖3C。
負曲率:如果在p處的曲線遠離向外法線轉向,則在所述點處在所述方向中的曲率將取為負的(如果想像的小人離開點p,則它們必須向下坡 走)。參見圖3D(與圖3E相比相對小的負曲率)和圖3E(與圖3F相比相對大的負曲率)。此類曲線通常稱為凸形。
6.2二維曲面曲率
在根據本技術的二維表面上的給定點處的形狀的描述可以包括多個法向截面。多個截面可以切割包括向外法線的平面(“法向平面”)中的表面,並且每個截面可以在不同方向中截取。每個截面產生具有相應曲率的平面曲線。在點處的不同曲率可以具有相同的符號或不同的符號。在點處的每個曲率具有數量,例如相對小的數量。圖3A至3E中的平面曲線可以是在特定點處的這樣的多個截面的示例。
主曲率和主方向:其中曲線曲率取其最大值和最小值的法向平面的方向被稱為主方向。在圖3A至圖3E的示例中,最大曲率出現在圖3A中,最小曲率出現在圖3E中,因此圖3A和圖3E是主方向上的截面。在p處的主曲率是在主方向上的曲率。
表面的區域:在表面上的點的連通集。在區域中的組點可以具有類似的特徵,例如曲率或符號。
鞍狀區域:其中在每個點處主曲率具有相反的符號,即一個符號是正並且另一個符號是負(根據想像的個人所轉向的方向,它們可以向上或向下行走)的區域。
圓頂區域:其中在每個點處主曲率具有相同的符號,例如兩個正(“凹面圓頂”)或兩個負(“凸面圓頂”)的區域。
圓柱形區域:其中一個主曲率是零(或者例如在製造公差內是零)並且另一個主曲率不是零的區域。
平面區域:其中兩個主曲率均是零(或者例如在製造公差內是零)的表面區域。
表面的邊緣:表面或區域的邊界或界限。
路徑:在本技術的某些形式中,‘路徑’將被認為意指數學-拓撲學意義上的路徑,例如在表面上從f(0)至f(1)的連續空間曲線。在本技術的某些形式中,‘路徑’可以被描述為路線或路程,包括例如表面上的一組點。(假想的人的路徑是他們在表面上行走的地方,並且類似於花園路徑)。
路徑長度:在本技術的某些形式中,‘路徑長度’將被認為是沿著表面從f(0)至f(1)的距離,即在表面上沿著路徑的距離。在表面上的兩個點之間可以存在多於一個的路徑,並且這樣的路徑可以具有不同的路徑長度。(假想人的路徑長度將是他們必須在表面上沿路徑行走的距離。
直線距離:直線距離是表面上兩個點之間的距離,但是不考慮表面。在平面區域上,在表面上將存在具有與表面上的兩點之間的直線距離相同的路徑長度的路徑。在非平面表面上,可能不存在具有與兩點之間的直線距離相同的路徑長度的路徑。(對於想像的個人,直線距離將對應於作為‘直線’的距離。
6.3空間曲線
空間曲線:與平面曲線不同,空間曲線不必位於任何特定的平面中。空間曲線可以是閉合的,即,沒有端點。空間曲線可以被認為是三維空間的一維片段。在DNA螺旋的一條鏈上行走的假想人沿著空間曲線行走。典型的人左耳包括螺旋,其是左手螺旋,參見圖3M。典型的人右耳包括螺旋,其為右手螺旋,參見圖3N。圖3O示出了右手螺旋。結構的邊緣,例如膜或葉輪的邊緣,可以遵循空間曲線。通常,空間曲線可以由空間曲線上的每個點處的曲率和扭轉來描述。扭矩是曲線如何從平面轉出的量度。扭矩有符號和大小。空間曲線上一點處的扭轉可以參考點處的切線向量、法線向量和雙法線向量來表徵。
正切單位向量(或單位正切向量):對於曲線上的每個點,點處的向量指定從所述點開始的方向以及幅度。正切單位向量是指向與點處的曲線相同的方向的單位向量。如果假想的人沿曲線飛行並在特定點從其飛行器掉落,則切線向量的方向是她將行進的方向。
單位法向量:當假想的人沿曲線移動時,這個正切向量本身改變。指向正切向量變化方向的單位向量稱為單位主法線向量。它垂直於切線向量。
雙法線單位向量:雙法線單位向量既垂直於切線向量又垂直於主法線向量。其方向可以由右手規則(例如參見圖3L)或可選地由左手規則(圖3K)來確定。
密切平面:含有所述單位正切向量和所述單位主法線向量的平面。參見附圖3K和3L。
空間曲線的扭轉:空間曲線的點處的扭轉是點處的雙法線單位向量的變化率的大小。它測量曲線偏離密切平面的程度。位於平面內的空間曲線具有零扭轉。偏離密切平面相對較小的量的空間曲線將具有相對較小的扭轉量(例如,溫和傾斜的螺旋路徑)。偏離密切平面相對較大的量的空間曲線將具有相對較大的扭轉量(例如,急劇傾斜的螺旋路徑)。參見圖3O,由於T2>T1,所以圖3O的螺旋的頂部線圈附近的扭轉量大於圖3O的螺旋的底部線圈的扭轉量。
參照圖3M的右手規則,朝向右手側雙法線方向的空間曲線可以被認為具有右手正扭轉(例如,圖3O中所示的右手螺旋)。轉向背離右手雙法線方向的空間曲線可以被認為具有右手負扭轉(例如,左手螺旋)。
同樣地,參照左手規則(參見圖3K),朝向左手雙法線方向的空間曲線可以被認為具有左手正扭轉(例如,左手螺旋)。因此左手正等同於右手負。
6.4孔
表面可以具有一維孔,例如由平面曲線或由空間曲線界定的孔。具有孔的薄結構(例如,膜)可被描述為具有一維孔。例如參見圖3F所示的結構的以平面曲線為邊界的表面中的一維孔。
結構可以具有二維孔,例如由表面界定的孔。例如,充氣輪胎具有由輪胎的內表面界定的二維孔。在另一個示例中,具有用於空氣或凝膠的空腔的囊可以具有二維孔。在又一個示例中,導管可以包括一維孔(例如在其入口處或在其出口處)和由導管的內表面界定的二維孔。還參見圖3H所示結構中由所示表面限定邊界的二維孔。
7.其它備註
本專利文獻的公開內容的一部分包含受版權保護的材料。版權所有者不反對由任何人以專利檔或專利公開出現在專利局文檔或記錄中的形式複製這些專利檔或專利公開,但是另外保留任何所有版權權利。
除非上下文中明確說明並且提供數值範圍的情況下,否則應當理解,在範圍的上限與下限之間的每個中間值,到下限單位的十分之一,以及在所述範圍內的任何其它所述值或中間值均廣泛地包含在本技術內。這些中間範圍的上限和下限可獨立地包括在中間範圍內,也包括在本技術範圍內,但受制於所述範圍內的任何明確排除的界限。在範圍包括極限值中的一個或兩個的情況下,本技術中還包括排除那些所包括的極限值中的任一個或兩個的範圍。
此外,在本文所述的一個值或多個值作為本技術的部分的一部分進行實施的情況下,應理解的是,此類值可以是近似的,除非另外說明,並且此類值可以實用的技術實施可允許或需要其的程度用於任何適當的有效數位。
除非另有定義,本文所用的所有技術和科學術語具有與本發明所屬領域的普通技術人員通常理解的相同的含義。儘管與本文所述的那些類似或等同的任何方法和材料也可用於本技術的實踐或測試,但本文描述了有限數目的示例性方法和材料。
當特定材料被確定為用於構造部件時,具有類似特性的明顯替代材料可用作替代物。此外,除非相反規定,否則本文所述的任何和全部部件均被理解為能夠被製造且因而可以一起或分開製造。
必須指出,除非上下文明確地另外規定,否則如本文和所附請求項所使用,單數形式“一個”、“一種”和“所述”包括其複數等同物。
本文提及的所有出版物通過引用整體併入本文以公開和描述作為那些出版物的主題的方法和/或材料。提供本文討論的出版物僅僅是為了它們在本申請的申請日之前的公開內容。本文不應被解釋為承認本技術無權由於在先發明而早於此類公開。此外,所提供的出版日期可能與實際出版日期不同,這可能需要獨立確認。
術語“包括(comprises)”和“包括(comprising)”應被理解為:是指各元件、各部件或非排他方式的各步驟,指出可能存在或被利用的所標記的元件、部件或步驟,或者與沒有標記的其它元件、部件或步驟的組合。
在詳細描述中使用的主題標題僅為了方便讀者參考,不應用來限制可在本公開或請求項全文中找到的主題。主題標題不應用於解釋請求項或請求項限制的範圍。
儘管已參考特定示例描述了本文中的技術,但應理解,這些示例僅說明技術的原理和應用。在一些情況下,術語和符號可能暗示實踐技術不需要的特定細節。例如,儘管可以使用術語“第一”和“第二”,除非另有說明,它們不旨在表示任何順序,而是可以用來區分不同的元件。此外,儘管可以按順序描述或說明方法中的過程步驟,但是這種順序不是必需的。本領域技術人員將認識到,可以修改這樣的順序和/或可以同時或甚至同步地進行其方面。
因此,應當理解,在不脫離本技術的精神和範圍的情況下,可以對說明性示例進行許多修改,並且可以設計其它佈置。
100:使用者
1000:頭戴式顯示系統

Claims (10)

  1. 一種頭戴式顯示器系統,其包括:一頭戴式顯示單元;以及一定位和穩定結構,其被構造和佈置為在使用中將所述頭戴式顯示單元保持在用戶面部上方的操作位置中;其中所述頭戴式顯示單元包括:一顯示單元殼體;一介面結構,其被構造和佈置為與所述用戶的面部處於相對關係,所述介面結構包括面部接合部,所述面部接合部配置為在使用中接合所述用戶的面部;以及在所述介面結構的內部與所述頭戴式顯示單元的外部之間的至少一個曲折氣流路徑,其中所述至少一個曲折氣流路徑通過所述介面結構的外部與所述顯示單元殼體的內部之間的空間。
  2. 如請求項1所述的頭戴式顯示器系統,其中所述介面結構包括連接到所述面部接合部的底盤,並且其中所述頭戴式顯示器單元包括至少一個氣流埠,所述至少一個曲折氣流路徑穿過所述至少一個氣流埠,其中所述至少一個氣流埠設置在所述底盤和所述面部接合部之間的所述連接的前面。
  3. 如請求項2所述的頭戴式顯示器系統,其中所述至少一個氣流埠包括設置在所述底盤中的至少一個底盤埠。
  4. 如請求項2所述的頭戴式顯示器系統,其中所述底盤可釋放地附接到所述頭戴式顯示器單元的底盤安裝部,其中所述至少一個氣流埠包括提供在所述底盤安裝部中的至少一個底盤安裝埠。
  5. 如請求項2所述的頭戴式顯示器系統,其中所述至少一個氣流埠設置在徑向面向的壁中。
  6. 如請求項1所述的頭戴式顯示器系統,其中所述介面結構包括柔性且彈性部,所述柔性且彈性部包括所述面部接合部,並且其中所述柔性且彈性部包括一個或多個介面埠,所述至少一個曲折氣流路徑穿過所述介面埠。
  7. 如請求項6所述的頭戴式顯示器系統,其中,所述介面結構的所述一個或多個介面埠設置在所述柔性且彈性部的至少一個面向前的部分中。
  8. 如請求項6所述的頭戴式顯示器系統,其中,所述介面結構的所述一個或多個介面埠設置在所述柔性且彈性部的上部和所述柔性且彈性部的下部中的至少一者中。
  9. 如請求項6所述的頭戴式顯示器系統,其中在使用中所述介面結構的所述一個或多個介面埠設置在所述柔性且彈性部靠近使用者蝶骨區域的至少一個側部中。
  10. 如請求項6所述的頭戴式顯示器系統,其中所述顯示單元殼體在所述柔性且彈性的部分的所述一個或多個介面埠上方在後部方向上延伸。
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