头戴式显示器组件和用于调节瞳孔间距离的相关方法技术

所公开的头戴式显示器组件可以包括第一眼杯和第二眼杯，第一眼杯和第二眼杯被配置用于当头戴式显示器组件被戴上时，将第一透镜和第二透镜分别地定位在用户的眼睛的预期位置的前面。第一眼杯和第二眼杯可以相对于彼此是可移动的，以根据用户的眼睛的瞳孔间距离进行调节。单个近眼显示器屏幕可以被配置为通过第一眼杯和第二眼杯向用户显示图像。在单个近眼显示器屏幕之上的封闭部可以包括位于第一透镜和单个近眼显示器屏幕之间的第一透明部件和位于第二透镜和单个近眼显示器屏幕之间的第二透明部件。还公开了各种其他方法、装置、系统、以及组件。以及组件。以及组件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】头戴式显示器组件和用于调节瞳孔间距离的相关方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年4月9日提交的标题为“头戴式显示器组件和用于调节瞳孔间距离的相关方法(HEAD
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MOUNTED DISPLAY ASSEMBLIES AND RELATED METHODS FOR INTERPUPILLARY DISTANCE ADJUSTMENTS)”的序列号为63/007,586的美国临时专利申请、2019年11月3日提交的标题为“头戴式显示器组件和用于调节瞳孔间距离的相关方法”的序列号为62/929,932的美国临时专利申请以及2020年10月20日提交的标题为“头戴式显示器组件和用于调节瞳孔间距离的相关方法”的序列号为17/075,028的美国非临时专利申请的权益，其中每一项申请的全部公开内容通过引用并入本文。
[0003]背景
[0004]人工现实系统，如虚拟现实系统或增强现实系统，通常向用户显示计算机生成的内容，以创建沉浸式体验。该内容可以显示在头戴式显示器(“HMD”)屏幕上。例如，虚拟现实系统可以创建三维渲染图来模拟环境或虚拟空间。可替代地，增强现实系统可以将计算机生成的内容与用户看到的现实世界环境合并，以增强与现实世界环境的交互。这些系统可以向用户提供浏览和改变数字内容的能力，这些数字内容可以提供关于真实世界对象的有用信息。HMD系统有时包括两个光学透镜，每个眼睛各一个光学透镜，两个光学透镜位于屏幕的前面。透镜可以放大屏幕上显示的图像和/或为屏幕上显示的图像提供适当的聚焦。透镜或屏幕上的污染物(例如，灰尘颗粒、指印等)可能不希望地阻挡或以其他方式模糊部分显示图像。HMD系统中的运动部件有时会造成或移动在显示图像的前面的污染物。
[0005]不同的用户具有不同的头和脸的形状和大小。例如，与其他用户相比，特定用户的眼睛可能定位成彼此距离较近或较远。HMD用户瞳孔中心之间的距离通常被称为“瞳孔间距离”或“IPD”。将透镜定位为与特定用户的IPD匹配改善了针对该用户的画面质量。为了适应不同的IPD，一些HMD包括调节IPD设置以及因此调节光学透镜之间的相对位置的机构。一些HMD包括耦合到两个相应透镜的两个独立屏幕。每个透镜和屏幕对可以相对于另一个透镜和屏幕对移动，以根据IPD进行调节。每个透镜和屏幕对可以包括密封的内部，以抑制污染物的引入，从而改善或保持画面质量。然而，与单个屏幕相比，两个这样的屏幕集成到HMD中通常更昂贵。然而，具有一个屏幕和IPD调节能力的常规HMD系统通常具有可能允许污染物被引到屏幕上和/或透镜的屏幕侧上的构造。
[0006]概述
[0007]根据第一方面，提供了一种头戴式显示器组件，包括：第一眼杯和第二眼杯，第一眼杯和第二眼杯配置为当用户戴上头戴式显示器组件时，将第一透镜和第二透镜分别定位在用户的眼睛的预期位置的前面；单个近眼显示器屏幕，该单个近眼显示器屏幕被配置为通过第一眼杯和第二眼杯向用户显示图像；以及位于单个近眼显示器屏幕之上的封闭部(enclosure)，该封闭部包括：位于第一透镜和单个近眼显示器屏幕之间的第一透明部件和位于第二透镜和单个近眼显示器屏幕之间的第二透明部件，其中第一眼杯和第二眼杯相对于彼此以及相对于第一透明部件和第二透明部件是可移动的，以根据用户的眼睛的瞳孔间距离进行调节。
[0008]第一透明部件可以定位在距离单个近眼显示器屏幕的第一距离处，并且第二透明部件可以定位在距离单个近眼显示器屏幕的第二距离处，其中第二距离可以小于第一距离。第一距离和第二距离中的每一个可以在约10毫米到约20毫米的范围内。第一距离和第二距离之间的差可以至少约2毫米。
[0009]第一眼杯或第二眼杯中的至少一个可以相对于单个近眼显示器屏幕是可移动的。
[0010]第一透明部件和第二透明部件可以包括以下至少一种：聚合物材料；玻璃材料；或者晶体材料。
[0011]封闭部可以包括限定在单个近眼显示器屏幕之上且在第一透明部件和第二透明部件之下的气密地密封的封闭部。
[0012]第一透明部件和第二透明部件可以定位在距离单个近眼显示器屏幕一段距离处，使得对于通过第一透镜和第二透镜观看单个近眼显示器屏幕的用户来说，置于第一透明部件和第二透明部件上的污染物是基本上不聚焦的(out
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of
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focus)。
[0013]头戴式显示器组件还可以包括位于第一眼杯和第一透明部件之间的第一密封元件和位于第二眼杯和第二透明部件之间的第二密封元件。第一滑动界面可以在第一密封元件和第一透明部件之间，并且第二滑动界面可以在第二密封元件和第二透明部件之间。可替代地，第一滑动界面可以在第一密封元件和第一眼杯之间，并且第二滑动界面可以在第二密封元件和第二眼杯之间。第一密封元件和第二密封元件中的每一个可以包括以下中的至少一个：弹性体材料；和闭孔泡沫材料。
[0014]第一眼杯可以包括第一侧壁和邻近第一透明部件从第一侧壁径向向外延伸的第一凸缘；第二眼杯可以包括第二侧壁和邻近第二透明部件从第二侧壁径向向外延伸的第二凸缘。
[0015]头戴式显示器组件还可以包括瞳孔间距离调节机构，该瞳孔间距离调节机构耦合到第一眼杯和第二眼杯，用于调节第一眼杯和第二眼杯之间的距离。头戴式显示器组件还可以包括止动机构，该止动机构被配置为在根据用户的眼睛的瞳孔间距离进行调节之后保持第一眼杯和第二眼杯的相对位置。
[0016]第一眼杯和第二眼杯可以相对于彼此在至多约10毫米的距离上移动。
[0017]根据第二方面，提供了一种制造头戴式显示器组件的方法，该方法包括：将第一透明部件和第二透明部件气密地密封在单个近眼显示器屏幕之上以形成封闭部；将支撑第一透镜的第一眼杯可滑动地定位在第一透明部件之上；以及将支撑第二透镜的第二眼杯可滑动地定位在第二透明部件之上，其中第一眼杯和第二眼杯被定位成相对于彼此并相对于第一透明部件和第二透明部件移动，以在用户戴上头戴式显示器组件时根据用户的眼睛的瞳孔间距离进行调节。
[0018]方法还可以包括：将第一密封元件定位在第一眼杯和第一透明部件之间；以及将第二密封元件定位在第二眼杯和第二透明部件之间。
[0019]该方法还可以包括将第一透明部件定位在距离单个近眼显示器屏幕的第一距离处，以及将第二透明部件定位在距离单个近眼显示器屏幕的第二距离处，其中第二距离可以小于第一距离。
[0020]根据第三方面，提供了一种人工现实装置，包括：第一眼杯，该第一眼杯包括第一透镜；第二眼杯，该第二眼杯包括第二透镜，其中第一眼杯和第二眼杯相对于彼此是可移动
的，以根据用户的眼睛的瞳孔间距离进行调节；单个近眼显示器屏幕，该单个近眼显示器屏幕被配置为通过第一眼杯和第二眼杯向用户显示图像；至少一个处理器，该至少一个处理器被配置为渲染用于在单个近眼显示器屏幕上显示的图像；以及封闭部，该封闭部位于单个近眼显示器屏幕之上，封闭部包括位于第一透镜与单个近眼显示器屏幕之间的第一透明部件和位于第二透镜与单个近眼本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种头戴式显示器组件，包括：第一眼杯和第二眼杯，其配置为当用户戴上所述头戴式显示器组件时，将第一透镜和第二透镜分别定位在所述用户的眼睛的预期位置的前面；单个近眼显示器屏幕，其被配置为通过所述第一眼杯和所述第二眼杯向所述用户显示图像；和封闭部，其在所述单个近眼显示器屏幕之上，所述封闭部包括：位于所述第一透镜与所述单个近眼显示器屏幕之间的第一透明部件；和位于所述第二透镜与所述单个近眼显示器屏幕之间的第二透明部件，其中，所述第一眼杯和所述第二眼杯能够相对于彼此以及相对于所述第一透明部件和所述第二透明部件移动，以根据所述用户的眼睛的瞳孔间距离进行调节。2.根据权利要求1所述的头戴式显示器组件，其中，所述第一透明部件位于距离所述单个近眼显示器屏幕的第一距离处，并且所述第二透明部件位于距离所述单个近眼显示器屏幕的第二距离处，其中，所述第二距离小于所述第一距离。3.根据权利要求2所述的头戴式显示器组件，其中，所述第一距离和所述第二距离中的每一个在约10毫米至约20毫米的范围内和/或所述第一距离和所述第二距离之间的差至少为约2毫米。4.根据权利要求1所述的头戴式显示器组件，其中，所述第一眼杯或所述第二眼杯中的至少一个能够相对于所述单个近眼显示器屏幕移动。5.根据权利要求1所述的头戴式显示器组件，其中，所述第一透明部件和所述第二透明部件包括以下中的至少一者：聚合物材料；玻璃材料；或晶体材料。6.根据权利要求1所述的头戴式显示器组件，其中，所述封闭部包括限定在所述单个近眼显示器屏幕之上且在所述第一透明部件和所述第二透明部件之下的气密地密封的封闭部。7.根据权利要求1所述的头戴式显示器组件，其中，所述第一透明部件和所述第二透明部件定位在距离所述单个近眼显示器屏幕一段距离处，使得对于通过所述第一透镜和所述第二透镜观看所述单个近眼显示器屏幕的用户来说，置于所述第一透明部件和所述第二透明部件上的污染物是基本上不聚焦的。8.根据权利要求1所述的头戴式显示器组件，还包括位于所述第一眼杯和所述第一透明部件之间的第一密封元件和位于所述第二眼杯和所述第二透明部件之间的第二密封元件，并且，可选地，其中第一滑动界面位于所述第一密封元件和所述第一透明部件之间，并且第二滑动界面位于所述第二密封元件和所述第二透明部件之间，或者第一滑动界面位于所述第一密封元件和所述第一眼杯之间，并且第二滑动界面位于所述第二密封元件和所述第二眼杯之间，并且，还可选地，其中所述第一密封元件和所述第二密封元件中的每一个包括以下中的至少一者：...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰弗里，
申请(专利权)人：脸谱科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：