用于瞳孔间距离可调的头戴式显示器的装置、系统和方法制造方法及图纸

一种用于头戴式显示器的装置可以包括(i)柔性平面支撑框架，(ii)耦合到柔性平面支撑框架左侧的左眼杯和耦合到柔性平面支撑框架右侧的右眼杯，(iii)安装到柔性平面支撑框架的左眼显示屏区域和右眼显示屏区域，使得左眼显示屏区域朝向由左眼杯限定的左眼孔径投射，右眼显示屏区域朝向由右眼杯限定的右眼孔径投射。柔性平面支撑框架可以是可弯曲的，使得左眼显示屏区域和右眼显示屏区域在观看平面上的投影之间的距离随着柔性平面支撑框架的弯曲而变化，从而针对不同的瞳孔间距离进行调节。还公开了各种其他设备、系统和方法。

Device, system and method of head mounted display for pupil to pupil distance adjustment

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于瞳孔间距离可调的头戴式显示器的装置、系统和方法背景戴上虚拟现实头戴式装置可能是激动人心的体验的开始，这种体验可能比当今可获得的几乎任何其他数字娱乐或模拟体验都更加具沉浸性。虚拟现实头戴式装置可以使用户能够穿越时空，在三维世界中与朋友互动，或者以彻底重新定义的方式玩电子游戏。虚拟现实头戴式装置也可以用于娱乐以外的目的——政府可以用它们进行军事训练模拟，医生可以用它们实施外科手术，工程师可以用它们作为可视化辅助工具。在虚拟现实头戴式装置的任何使用中，让体验尽可能沉浸可能是至关重要的。遗憾的是，多种因素可能会干扰虚拟现实沉浸感，且对具有沉浸式体验的最大干扰之一可能是校准不良的头戴式装置。例如，如果观看透镜之间的间距与用户瞳孔之间的距离不匹配，则用户可能会感到眼睛疲劳、视力模糊和/或面部不适。传统的虚拟现实头戴式装置可能提供一些有限的选项来解决校准不良的问题，但这些选项可能是欠佳的。例如，传统的调节机构可能涉及加宽组件，这可能会限制设计具有小形状因数的头戴式装置的尝试。此外，传统的调节机构可能涉及许多移动部件，潜在地增加了制造成本，同时也增加了机械故障点的数量。一些传统的调节机构可能对于一些用户来说提供了不良或不舒适的配合，此外，一些传统的调节机构可能会干扰正常观看(例如，因为当显示屏保持在原位时，目镜可能会移开)。概述本文提供的公开内容描述并示出了用于头戴式显示器的各种装置、系统和方法，这些头戴式显示器可针对不同的瞳孔间距离进行调节。如下面将更详细解释的，通过弯曲其中嵌入有显示区域的柔性支撑框架，调节机构可以向内倾斜显示区域(以指向窄距眼睛(close-seteyes))或向外倾斜显示区域(以指向宽距眼睛(wide-seteyes))。在一些示例中，用于瞳孔间距离可调的头戴式显示器的装置可以包括柔性平面支撑框架。该装置还可以包括耦合到柔性平面支撑框架左侧的左眼杯和耦合到柔性平面支撑框架右侧的右眼杯。该装置另外可以包括左眼显示屏区域，其安装到柔性平面支撑框架，使得左眼显示屏区域朝向由左眼杯限定的左眼孔径投射。同样，该装置可以包括右眼显示屏区域，其安装到柔性平面支撑框架，使得右眼显示屏区域投射到由右眼杯限定的右眼孔径。在这些示例中，柔性平面支撑框架可以是可弯曲的，使得左眼显示屏区域在观看平面上的投影和右眼显示屏区域在观看平面上的投影之间的距离随着柔性平面支撑框架的弯曲而变化，从而针对不同的瞳孔间距离进行调节。例如，柔性平面支撑框架可以朝向用户的面部弯曲，使得左眼显示屏区域的投影和右眼显示屏区域的投影之间的距离减小，从而针对减小的瞳孔间距离进行调节。在另一示例中，柔性平面支撑框架可以远离用户的面部弯曲，使得左眼显示屏区域的投影和右眼显示屏区域的投影之间的距离增大，从而针对较宽或增大的瞳孔间距离进行调节。在一些示例中，左眼显示屏区域和右眼显示屏区域可以是单独的显示屏，当柔性平面支撑框架朝向用户的面部弯曲时，这些单独的显示屏朝向彼此倾斜，当柔性平面支撑框架远离用户的面部弯曲时，这些单独的显示屏远离彼此倾斜。替代地，左眼显示屏区域和右眼显示屏区域可以包括一体的显示屏的区域，该一体的显示屏使用柔性显示材料，允许一体的显示屏随着柔性平面支撑框架的弯曲而弯曲。该装置还可以包括控制柔性平面支撑框架弯曲的程度的致动器。例如，致动器可以包括刻度盘和转换元件，转换元件将刻度盘的旋转转换成弯曲元件的线性移动。弯曲元件可以耦合到柔性平面支撑框架，并且经由线性移动来弯曲柔性平面支撑框架。在一些示例中，该装置还可以包括刚性保持元件，该刚性保持元件在左眼显示屏区域和右眼显示屏区域之间的中心位置处耦合到柔性平面支撑框架。在这些示例中，柔性平面支撑框架可以围绕刚性保持元件弯曲。该装置另外可以包括耦合到左眼杯和右眼杯的一对透镜。根据一些示例，该装置可以包括传感器，该传感器检测描述柔性平面支撑框架弯曲的程度的信号并将该信号传输到补偿模块。补偿模块可以至少部分地基于该信号来调节由左眼显示屏区域和右眼显示屏区域显示的图像，以归一化这些图像到用户的眼睛的投影，从而校正由相对于用户的眼睛移动左眼显示屏区域和右眼显示屏区域引起的明显失真。用于瞳孔间距离可调的头戴式显示器的相应系统可以包括柔性平面支撑框架。该系统还可以包括耦合到柔性平面支撑框架左侧的左眼杯和耦合到柔性平面支撑框架右侧的右眼杯。该系统另外可以包括左眼显示屏区域，其安装到柔性平面支撑框架，使得左眼显示屏区域朝向由左眼杯限定的左眼孔径投射。同样，该系统可以包括右眼显示屏区域，其安装到柔性平面支撑框架，使得右眼显示屏区域投射到由右眼杯限定的右眼孔径。在这些示例中，柔性平面支撑框架可以是可弯曲的，使得左眼显示屏区域在观看平面上的投影和右眼显示屏区域在观看平面上的投影之间的距离随着柔性平面支撑框架的弯曲而变化，从而针对不同的瞳孔间距离进行调节。该系统还可以包括耦合到可调节的显示装置的头戴式支架，当用户佩戴该头戴式支架时，该头戴式支架将可调节的显示装置保持到用户的面部，使得左眼显示屏区域投射到用户的左眼，且右眼显示屏区域投射到用户的右眼。作为示例，柔性平面支撑框架可以朝向用户的面部弯曲，使得左眼显示屏区域的投影和右眼显示屏区域的投影之间的距离减小，从而针对减小的瞳孔间距离进行调节。在另一示例中，柔性平面支撑框架可以远离用户的面部弯曲，使得左眼显示屏区域的投影和右眼显示屏区域的投影之间的距离增大，从而针对增大的瞳孔间距离进行调节。在一些示例中，左眼显示屏区域和右眼显示屏区域可以是单独的显示屏，当柔性平面支撑框架朝向用户的面部弯曲时，这些单独的显示屏朝向彼此倾斜，当柔性平面支撑框架远离用户的面部弯曲时，这些单独的显示屏远离彼此倾斜。替代地，左眼显示屏区域和右眼显示屏区域可以包括一体的显示屏的区域，该一体的显示屏使用柔性显示材料，允许一体的显示屏随着柔性平面支撑框架的弯曲而弯曲。该系统还可以包括控制柔性平面支撑框架弯曲的程度的致动器。例如，致动器可以包括刻度盘和转换元件，转换元件将刻度盘的旋转转换成弯曲元件的线性移动。弯曲元件可以耦合到柔性平面支撑框架，并且经由线性移动来弯曲柔性平面支撑框架。在一些示例中，该系统还可以包括刚性保持元件，该刚性保持元件在左眼显示屏区域和右眼显示屏区域之间的中心位置处耦合到柔性平面支撑框架。在这些示例中，柔性平面支撑框架可以围绕刚性保持元件弯曲。刚性保持元件还可以耦合到头戴式支架，从而间接地将柔性平面支撑框架耦合到头戴式支架。除了本文描述的各种系统和设备，本公开提出了与瞳孔间距可调的头戴式显示器相关联的示例性方法。例如，一种方法可以包括将在柔性平面支撑框架左侧的左眼杯和在柔性平面支撑框架右侧的右眼杯耦合到柔性平面支撑框架。该方法还可以包括将左眼显示屏区域和右眼显示屏区域安装到柔性平面支撑框架，使得左眼显示屏区域朝向由左眼杯限定的左眼孔径投射，和使得右眼显示屏区域朝向由右眼杯限定的右眼孔径投射。柔性平面支撑框架可以是可弯曲的，使得左眼显示屏区域在观看平面上的投影和右眼显示屏区域在观看平面上的投影之间的距离随着柔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，包括：/n柔性平面支撑框架；/n左眼杯，其耦合到所述柔性平面支撑框架的左侧；/n右眼杯，其耦合到所述柔性平面支撑框架的右侧；/n左眼显示屏区域，其安装到所述柔性平面支撑框架，使得所述左眼显示屏区域朝向由所述左眼杯限定的左眼孔径投射；和/n右眼显示屏区域，其安装到所述柔性平面支撑框架，使得所述右眼显示屏区域朝向由所述右眼杯限定的右眼孔径投射；/n其中，所述柔性平面支撑框架是可弯曲的，使得所述左眼显示屏区域在观看平面上的投影和所述右眼显示屏区域在所述观看平面上的投影之间的距离随着所述柔性平面支撑框架的弯曲而变化，从而针对不同的瞳孔间距离进行调节。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170830 US 15/691,4431.一种装置，包括：
柔性平面支撑框架；
左眼杯，其耦合到所述柔性平面支撑框架的左侧；
右眼杯，其耦合到所述柔性平面支撑框架的右侧；
左眼显示屏区域，其安装到所述柔性平面支撑框架，使得所述左眼显示屏区域朝向由所述左眼杯限定的左眼孔径投射；和
右眼显示屏区域，其安装到所述柔性平面支撑框架，使得所述右眼显示屏区域朝向由所述右眼杯限定的右眼孔径投射；
其中，所述柔性平面支撑框架是可弯曲的，使得所述左眼显示屏区域在观看平面上的投影和所述右眼显示屏区域在所述观看平面上的投影之间的距离随着所述柔性平面支撑框架的弯曲而变化，从而针对不同的瞳孔间距离进行调节。


2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述柔性平面支撑框架可朝向用户的面部弯曲，使得所述左眼显示屏区域的所述投影和所述右眼显示屏区域的所述投影之间的距离减小，从而针对减小的瞳孔间距离进行调节。


3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述柔性平面支撑框架可远离用户的面部弯曲，使得所述左眼显示屏区域的所述投影和所述右眼显示屏区域的所述投影之间的距离增大，从而针对增大的瞳孔间距离进行调节。


4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述左眼显示屏区域和所述右眼显示屏区域包括单独的显示屏，当所述柔性平面支撑框架朝向用户的面部弯曲时，所述单独的显示屏朝向彼此倾斜，并且当所述柔性平面支撑框架远离用户的面部弯曲时，所述单独的显示屏远离彼此倾斜。


5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述左眼显示屏区域和所述右眼显示屏区域包括一体的显示屏的区域，所述一体的显示屏包括柔性显示材料，允许所述一体的显示屏随着所述柔性平面支撑框架的弯曲而弯曲。


6.根据权利要求1所述的装置，还包括控制所述柔性平面支撑框架弯曲的程度的致动器。


7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述致动器包括：
刻度盘；
转换元件，其将所述刻度盘的旋转转换成弯曲元件的线性移动，所述弯曲元件耦合到所述柔性平面支撑框架并且经由线性移动来弯曲所述柔性平面支撑框架。


8.根据权利要求1所述的装置，还包括刚性保持元件，所述刚性保持元件在所述左眼显示屏区域和所述右眼显示屏区域之间的中心位置处耦合到所述柔性平面支撑框架，所述柔性平面支撑框架围绕所述刚性保持元件弯曲。


9.根据权利要求1所述的装置，还包括耦合到所述左眼杯和所述右眼杯的一对透镜。


10.根据权利要求1所述的装置，还包括传感器，所述传感器检测描述所述柔性平面支撑框架弯曲的程度的信号并将所述信号传输到补偿模块，其中，所述补偿模块至少部分地基于所述信号来调节由所述左眼显示屏区域和所述右眼显示屏区域显示的图像，以归一化所述图像到用户的眼睛的投影，从而校正由相对于用户的眼睛移动所述左眼显示屏区域和所述右眼显示屏区域引起的明显失真。


11.一种系统，包括：
可调节的显示装置，其包括：
柔性平面支撑框架；
左眼杯，其耦合到所述柔性平面支撑框架的左侧；
右眼杯，其耦合到所述柔性平面支撑框架的右侧；
左眼显示屏区域，其安装到所述柔性平面支撑框架，使得所述左眼显示屏区域朝向由所述左眼杯限定的左眼孔径投射；和
右眼显示屏区域，其安装到所述柔性平面支撑框架，使得所述右眼显示屏区域朝向由所述右眼杯限定的右眼孔径投射；
其中，所述柔性平面支撑框架是可弯曲的，使得所述左眼显示屏区域在观看平面上的投影和所述右眼显示屏区域在所述观看平面上的投影之间的距离随着所述柔性平面支撑框架的弯曲而变化，从而针对不同的瞳孔间距离进行调节；和
头戴式支架，其耦合到所述可调节的显示装置，当用户佩戴所述头戴式支架时，所述头戴式支架将所述可调节的显示装置保持到用户的面部，使得所述左眼显示屏区域投射到用户的左眼，且所述右眼显示屏区域投射到用户的右眼。


12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述柔性平面支撑框架可朝向用户的面部弯曲，使得所述左眼显示屏区域的所述投影和所述右眼显示屏区域的所述投影之间的距离减小，从而针对减小的瞳孔间距离进行调节。


13.根据权利要求11所述的系统，其中，所述柔性平面支撑框架可远离用户的面部弯曲，使得所述左眼显示屏区域的所述投影和所述右眼显示屏区域的所述投影之间的距离增大，从而针对增大的瞳孔间距离进行调节。


14.根据权利要求11所述的系统，其中，所述左眼显示屏区域和所述右眼显示屏区域包括单独的显示屏，当所述柔性平面支撑框架朝向用户的面部弯曲时，所述单独的显示屏朝向彼此倾斜，并且当所述柔性平面支撑框架远离用户的面部弯曲时，所述单独的显示屏远离彼此倾斜。


15.根据权利要求11所述的系统，其中，所述左眼显示屏区域和所述右眼显示屏区域包括一体的显示屏的区域，所述一体的显示屏包括柔性显示材料，允许所述一体的显示屏随着所述柔性平面支撑框架的弯曲而弯曲。


16.根据权利要求11所述的系统，还包括控制所述柔性平面支撑框架弯曲的程度的致动器。


17.根据权利要求16所述的系统，其中，所述致动器包括：
刻度盘；
转换元件，其将所述刻度盘的旋转转换成弯曲元件的线性移动，所述弯曲元件耦合到所述柔性平面支撑框架，并且经由线性移动弯曲所述柔性平面支撑框架。


18.根据权利要求11所述的系统，还包括刚性保持元件，所述刚性保持元件为：
在所述左眼显示屏区域和所述右眼显示屏区域之间的中心位置处耦合到所述柔性平面支撑框架，所述柔性平面支撑框架围绕所述刚性保持元件弯曲；
耦合到所述头戴式支架，从而间接地将所述柔性平面支撑框架耦合到所述头戴式支架。


19.一种方法，包括：
将下列项耦合到柔性平面支撑框架：
在所述柔性平面支撑框架左侧的左眼杯；和
在所述柔性平面支撑框架右侧的右眼杯；以及
将下列项安装到所述柔性平面支撑框架：
左眼显示屏区域，使得所述左眼显示屏区域朝向由所述左眼杯限定的左眼孔径投射；和
右眼显示屏区域，使得所述右眼显示屏区域朝向由所述右眼杯限定的右眼孔径投射；
其中，所述柔性平面支撑框架是可弯曲的，使得所述左眼显示屏区域在观看平面上的投影和所述右眼显示屏区域在所述观看平面上的投影之间的距离随着所述柔性平面支撑框架的弯曲而变化，从而针对不同的瞳孔间距离进行调节。


20.根据权利要求19所述的方法，包括将头戴式支架耦合到可调节的显示装置，使得当所述头戴式支架被用户佩戴时，所述头戴式支架将所述可调节的显示装置保持到用户...

【专利技术属性】
技术研发人员：张睿，迈克尔·星谊·于，
申请(专利权)人：脸谱科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US