定位和稳定结构以及包含该结构的头戴式显示器系统技术方案

本实用新型专利技术涉及定位和稳定结构以及包含该结构的头戴式显示器系统。一种头戴式显示器系统，其包括头戴式显示器单元以及定位和稳定结构，定位和稳定结构被构造和布置成在使用中将头戴式显示器单元保持在用户面部前的操作位置。定位和稳定结构包括适于接触用户头部的后部区域的后部支撑结构和至少一个连接器，至少一个连接器被构造和布置成将后部支撑结构与头戴式显示器单元相互连接。后部支撑结构是呈箍的形式，箍包括枕骨部分，该枕骨部分被配置和布置在使用中沿枕骨的邻近颈部肌肉附接到枕骨的接合处的部分接合用户的头部。到枕骨的接合处的部分接合用户的头部。到枕骨的接合处的部分接合用户的头部。

【技术实现步骤摘要】
定位和稳定结构以及包含该结构的头戴式显示器系统
[0001]本专利文献的公开内容的一部分含有受版权保护的材料。版权所有者不反对任何人按照专利局专利文件或记录中所显示的样子复制专利文件或专利公开内容，但保留除此之外的所有版权。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请要求于2020年3月27日提交的澳大利亚临时申请第 2020900953号的权益，通过引用其整体而被并入本文。


[0004]本技术涉及一种用于保持头戴式显示器单元的定位和稳定结构以及包括显示器单元以及定位和稳定结构的相关头戴式显示器组件。本技术在虚拟现实头戴式显示器的使用中具有特定应用，并且在此背景中进行描述。然而，应当理解，本技术可以具有更广泛的应用，并且可以用于包括增强现实显示器的其他头戴式显示器装置中。

技术介绍

[0005]应当理解，如果在本文中引用了任何现有技术，则这种引用并不意味着承认现有技术在澳大利亚或任何其他国家形成了本领域公知常识的一部分。
[0006]虚拟现实头戴式显示器使得用户能够具有虚拟环境的完全沉浸式体验，并且在诸如通信、训练、医疗和外科实践、工程和视频游戏等领域中具有广泛的应用。
[0007]虚拟现实头戴式显示器通常被提供为包括显示器单元的系统或组件，该显示器单元被布置成保持在用户面部前方的操作位置。该显示器单元典型地包括壳体，该壳体包括显示器和用户接口结构，该用户接口结构被构造和布置成与用户的面部处于相对的关系。用户接口结构可以在显示器周围延伸并且限定显示器的观看开口。用户接口结构可以与该用户的面部相接合并且包括用于用户舒适度的衬垫和/或是光密封的以阻止环境光射入到显示器。
[0008]为了将显示器单元保持在其正确的操作位置，头戴式显示器系统还包括设置在用户头部上的定位和稳定结构。过去，这些定位和稳定结构由带或可展开的刚性结构形成，带或可展开的刚性结构通常对用户头部施加张力以将显示器单元保持在其操作位置。这种系统易于在用户面部施加夹紧压力，这会导致用户在局部压力点不舒服。而且，先前的系统可能难以调节以允许广泛应用于不同的头部大小。此外，显示器单元和相关的定位和稳定结构通常很重并且难以清洁，这进一步限制了系统的舒适性和可用性。
[0009]因此，需要一种没有上述缺点的改进的系统。

技术实现思路

[0010]本技术的一个方面涉及一种用于头戴式显示器单元的定位和稳定结构，该头戴式显示器单元包括：后部支撑结构，其被布置成在使用中接触用户头部的区域；以及相对的颞部连接器，其在使用中设置在用户头部的相对侧上，并且在使用中沿用户头部的颞部区域
延伸以将后部支撑结构与显示器单元相互连接。
[0011]在一些形式中，后部支撑结构包括具有枕骨部分和顶骨部分的箍。在一些形式中，箍或枕骨部分和顶骨部分中的至少一个可以是沿其长度的至少一部分弹性可延伸的。在一些形式中，箍沿其长度的至少一部分是柔性的。在一些形式中，在后部支撑结构是箍的情况下，枕骨部分可以在用户头部上向下延伸，这样使得它抵抗向上运动(由于其位置与头部的枕骨区域相接触)并且由此为系统提供了锚定点。在一些形式中，箍被定向在大致竖直的平面(这样的竖直平面包括例如冠状面)中。
[0012]在一些形式中，后部支撑结构设置在用户的耳上基点的后面。
[0013]在一些形式中，颞部连接器沿其长度的至少一部分是刚性的。在一些形式中，每个颞部连接器包括颞臂，颞臂具有连接到显示器单元的前端和连接到后部支撑结构的后端。在一些形式中，颞臂是刚性的。在一些形式中，颞臂的后端设置在用户的耳上基点的后面。
[0014]在一些形式中，至少一个颞部连接器还包括调节机构，用于调节定位和稳定结构以适配不同大小的头部。在一些形式中，调节机构设置在颞臂的后端与后部支撑结构之间的连接处。
[0015]在一些形式中，后部支撑结构包括连接至颞臂的连接突片，并且调节机构允许调节连接突片的有效长度。在一些形式中，颞臂的后端包含孔眼，孔眼布置成接收连接突片，调节机构包括可释放的紧固装置以将连接突片紧固到颞臂。在一些形式中，可释放的紧固装置可以布置成用于将连接突片的自由端紧固回到连接突片的近端部分上。可释放的紧固装置可以采取其他形式，例如允许摩擦、过盈、卡扣或其他机械固定装置的夹子或保持器。
[0016]在一些形式中，定位和稳定结构还可以包括前额支撑连接器，其大致在矢状平面的方向上延伸并且将后部支撑结构连接到显示器单元的上边缘区域。在一些形式中，前额支撑连接器可以包括带。在一些形式中，前额支撑连接器的带可沿其长度的至少一部分弹性延伸。在一些形式中，前额支撑连接器的带沿其长度的至少一部分可以是柔性的。
[0017]在一些形式中，前额支撑连接器还可以包括调节机构，用于调节定位和稳定结构以适配不同大小的头部。在一些形式中，当前额支撑连接器处于那种形式时，调节机构可以调节前额支撑连接器的带的有效长度。
[0018]在一些形式中，前额支撑连接器还包括前额支撑刚性件(rigidiser)，其为前额支撑连接器的一部分提供刚性。在一些形式中，前额支撑刚性件为前额支撑连接器的沿用户头部的前额区域定位的部分提供刚性。前额支撑刚性件的延伸和定位可辅助显示器单元的正确定位并减轻施加到用户的颧骨的压力。在一些形式中，前额支撑刚性件可以在前额支撑连接器的其他部件(诸如前额支撑连接器的带)上是可调节的(有角度的或平移的)，以允许头戴式显示器单元的精确定位并辅助改善用户的舒适度和适配。
[0019]在一些形式中，定位和稳定结构还包括附加的刚性件，其可以桥接后部支撑结构和颞部连接器。在一些形式中，这些附加的刚性件可以辅助控制显示器单元围绕后部支撑结构的运动，以进一步稳定和支撑系统。在一些形式中，这些附加的刚性件可以限制在颞部连接器与后部支撑结构的连接处的铰接运动。在一些形式中，这些附加的刚性件也可以沿后部支撑结构的枕骨区域延伸，以进一步将显示器单元锚定在其正确的操作位置。在一些形式中，这些附加的刚性件可以在前额支撑连接器的其他部件上是可调节的(有角度的或平移的)，以进一步有助于舒适性、可调节性和适配性。
[0020]在一些形式中，定位和稳定结构可以允许显示器单元的向上(例如，上)枢转运动，以允许显示器单元运动到非操作位置，而不需要移除定位和稳定结构(例如，向上翻式)。在一些形式中，枢转装置可在前额支撑连接器处提供释放机构和/或在颞部连接器处提供有限的铰接区域。
[0021]上述任何形式的定位和稳定结构可以包含在防护帽或其他头部穿戴件中，或者集成到防护帽或其他头部穿戴件中，或者可释放地连接到防护帽或其他头部穿戴件上。定位和稳定结构还可以包括集成在其中的其他部件，例如音频，触觉(触觉的)刺激或反馈。
[0022]本技术的一个方面涉及头戴式显示器系统，其包括头戴式显示器单元以及定位和稳定结构，该定位和稳定结构被构造和布置成在使用中将头戴式显示器单元保持在用户面部前的操作位置。定位和稳定结构包括适于接触用户头部的后部区域的后部支撑结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种头戴式显示器系统，包括：头戴式显示器单元；和定位和稳定结构，所述定位和稳定结构被构造和布置成在使用中将所述头戴式显示器单元保持在用户面部前的操作位置，所述定位和稳定结构包括：后部支撑结构，所述后部支撑结构适于接触用户头部的后区域；和至少一个连接器，所述至少一个连接器被构造和布置成将所述后部支撑结构与所述头戴式显示器单元相互连接，其中，所述后部支撑结构是呈箍的形式，所述箍包括枕骨部分，所述枕骨部分被配置和布置成在使用中沿枕骨的邻近颈部肌肉附接到所述枕骨的接合处的部分接合所述用户头部。2.根据权利要求1所述的头戴式显示器系统，其中，所述箍包括顶骨部分，所述顶骨部分适于在使用中邻近顶骨接合所述用户头部。3.根据权利要求1所述的头戴式显示器系统，其中，所述箍沿其长度的至少一部分是弹性可延伸的。4.根据权利要求1所述的头戴式显示器系统，其中，所述箍沿其长度的至少一部分是柔性的。5.根据权利要求1所述的头戴式显示器系统，其中，所述至少一个连接器包括相对的颞部连接器，所述相对的颞部连接器被构造和布置成将所述后部支撑结构与所述头戴式显示器单元相互连接，所述相对的颞部连接器适于设置在所述用户头部的相对侧上并且沿所述用户头部的颞部区域延伸。6.根据权利要求5所述的头戴式显示器系统，其中，所述颞部连接器的每一个沿其长度的至少一部分是刚性的。7.根据权利要求6所述的头戴式显示器系统，其中，所述颞部连接器的每一个包括颞臂，所述颞臂具有连接到所述显示器单元的前端和连接到所述后部支撑结构的后端。8.根据权利要求7所述的头戴式显示器系统，其中，所述颞臂是刚性的。9.根据权利要求7所述的头戴式显示器系统，其中，所述颞臂的所述后端设置在所述用户的耳上基点处或耳上基点后。10.根据权利要求9所述的头戴式显示器系统，其中，所述颞部连接器中的至少一个进一步包括调节机构，所述调节机构用于调节所述定位和稳定结构以适配不同大小的头部。11.根据权利要求10所述的头戴式显示器系统，其中，所述调节机构设置在所述颞臂的所述后端与所述后部支撑结构之间的连接处。12.根据权利要求11所述的头戴式显示器系统，其中，所述后部支撑结构包括连接至所述颞臂的连接突片，并且所述调节机构允许调节所述连接突片的有效长度。13.根据权利要求12所述的头戴式显示器系统，其中，所述颞臂的所述后端包括孔眼，所述孔眼布置成接收所述连接突片，并且所述调节机构包括可释放的紧固装置以将所述连接突片紧固到所述颞臂。14.根据权利要求13所述的头戴式显示器系统，其中，所述可释放的紧固装置被布置成将所述连接突片的自由端固定回到所述连接突片的近端部分上。
15.根据权利要求5所述的头戴式显示器系统，其中，所述至少一个连接器进一步包括前额支撑连接器，所述前额支撑连接器大致在矢状平面的方向上延伸并且将所述后部支撑结构连接到所述显示器单元的上边缘区域。16.根据权利要求15所述的头戴式显示器系统，其中，所述前额支撑连接器包括带。17.根据权利要求16所述的头戴式显示器系统，其中，所述前额支撑连接器的所述带沿其长度的至少一部分是弹性可延伸的。18.根据权利要求16所述的头戴式显示器系统，其中，所述前额支撑连接器的所述带沿其长度的至少一部分是柔性的。19.根据权利要求16所述的头戴式显示器系统，其中，所述前额支撑连接器进一步包括调节机构，所述调节机构用于调节所述定位和稳定结构以适配不同大小的头部。20.根据权利要求19所述的头戴式显示器系统，其中，所述调节机构调节所述前额支撑连接器的所述带的有效长度。21.根据权利要求15所述的头戴式显示器系统，其中，所述前额支撑连接器进一步包括前额支撑刚性件，所述前额支撑刚性件向所述前额支撑连接器的一部分提供刚性。22.根据权利要求21所述的头戴式显示器系统，其中，所述前额支撑刚性件为位于所述用户头部的前部处的所述前额支撑连接器的一部分提供刚性。23.根据权利要求5所述的头戴式显示器系统，进一步包括一个或多个附加刚性件，以桥接所述后部支撑结构和所述颞部连接器。24.根据权利要求1所述的头戴式显示器系统，其中，所述头戴式显示器单元包括：壳体，所述壳体包括当所述头戴式显示器单元处于所述操作位置时用户可见的显示器；和用户接口结构，所述用户接口结构被构造和布置成与所述用户的面部处于相对的关系，所述用户接口结构围绕所述显示器延伸并且限定所述显示器的观看开口。25.根据权利要求1所述的头戴式显示器系统，其中，所述枕骨部被配置和布置成在使用中沿所述枕骨的正好在所述接合处上方的部分接合。26.一种将头戴式显示器单元保持在用户面部前的操作位置中的定位和稳定结构，所述定位和稳定结构包括：后部支...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊恩，
申请(专利权)人：瑞思迈私人有限公司，
类型：新型
国别省市：