用于头戴式显示器设备的可转向相机阵列制造技术

诸如一副智能眼镜的一种头部可穿戴装置被配置成跟踪人的注视方向以用于各种应用。为了支持跟踪，所述头部可穿戴装置配置有：透镜组件，所述透镜组件包括可操作地耦合到所述头部可穿戴装置的至少一个透镜模块(例如，透镜或小透镜阵列)；和相机组件，所述相机组件包括可操作地耦合到所述头部可穿戴装置的相机传感器。所述头部可穿戴装置还配置有相机组件，所述相机组件可操作地耦合至所述头部可穿戴装置的弯曲部的前表面(例如，邻近所述智能眼框架的前部)，以最小化容纳所述相机组件的孔径的大小(例如，尽可能地小)。所述弯曲部被配置成与可操作地耦合到所述头部可穿戴装置的所述透镜组件相邻。所述透镜组件相邻。所述透镜组件相邻。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于头戴式显示器设备的可转向相机阵列

技术介绍

[0001]头戴式显示器(HMD)设备(诸如智能眼镜)的使用继续迅速增加。例如，头部可穿戴装置已经越来越多地成为用户与不同计算机应用交互的方式的不可或缺部分，所述计算机应用诸如虚拟现实(VR)应用、增强现实(VR)应用、游戏应用等等。通常，这些HMD设备配置有小型显示系统(例如，一个眼睛(单目HMD)或每个眼睛(双目HMD)前面的光学元件)、相机，以及可操作地配置有显示系统和相机以支持各种操作的其它电子部件。然而，这些部件的现有配置可能需要大的或笨重的HMD形状因子，或者可能导致较差的相机性能，从而引起较差的用户体验。一些可穿戴设备，诸如智能眼镜，没有足够的空间来支持显示系统和相机两者并排定位在智能眼镜的同一物理区域中(例如，在智能眼镜的同一边撑(也称为臂)上，或在智能眼镜前部的同一框架上，仍满足可接受的形状因子)。为了支持双目眼镜(即，双眼中的显示器)，期望显示系统和相机共存于智能眼镜的同一区域中。
附图说明
[0002]通过参考附图，本公开可以被更好地理解，并且其众多特征和优点对于本领域技术人员而言显而易见。在不同附图中使用相同的附图标记指示相似或相同的项目。
[0003]图1图示了根据一些实施例的可穿戴设备。
[0004]图2图示了根据一些实施例的可穿戴设备的弯曲部和相机组件的前透视图。
[0005]图3图示了根据一些实施例的可穿戴设备的弯曲部和相机组件的侧透视图。
[0006]图4图示了根据一些实施例的可穿戴设备的弯曲部和相机组件的前透视图。
[0007]图5图示了根据一些实施例的可穿戴设备的弯曲部和相机组件的侧透视图。
[0008]图6图示了根据一些实施例的可穿戴设备的弯曲部和相机组件的前透视图。
[0009]图7图示了根据一些实施例的可穿戴设备的弯曲部和相机组件的侧透视图。
[0010]图8图示了根据一些实施例的可穿戴设备的弯曲部和相机组件的侧透视图。
[0011]图9图示了根据一些实施例的可穿戴设备的弯曲部和相机组件的侧透视图。
[0012]图10图示了根据一些实施例的可穿戴设备的弯曲部和相机组件的侧透视图。
[0013]图11图示了根据一些实施例的可穿戴设备的弯曲部和相机组件的顶透视图。
[0014]图12图示了根据一些实施例的可穿戴设备的弯曲部和相机组件的侧透视图。
[0015]图13图示了根据一些实施例的可穿戴设备的弯曲部和相机组件的侧透视图。
[0016]图14A至图14D图示了根据一些实施例的可穿戴设备的透视图。
[0017]图15图示了根据一些实施例的可穿戴设备的方框图。
具体实施方式
[0018]通常，诸如智能眼镜的头部可穿戴装置(或设备)配置有小型显示系统(例如，一个眼睛(单目HMD)或每个眼睛(双目HMD)前面的光学元件)、相机系统以及可操作地配置有显示系统和相机以支持各种操作的其它电子部件。与相机系统的显示系统相邻的可用体积显著受限于智能眼镜的期望形状因子。然而，用户的中心注视方向(也称为视场)通常为5度
宽，而旁中心注视方向通常为8度宽。用户将在大约+/
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15度的范围内转动他们的眼睛以观看对象。当感兴趣的对象超出该范围时，用户通常可能会转过头来清楚地看到对象。可能期望使相机组件与头部可穿戴装置一起配置，该相机组件可能被限制为具有与用户的中心或旁中心区域相当的视场，从而能够监视用户的注视方向并调节相机组件的指向方向，使得用户的注视方向在相机组件的视场内。
[0019]本公开的各个方面涉及一种头部可穿戴装置(例如，智能眼镜)，该头部可穿戴装置配置有共存于头部可穿戴装置的同一侧上的显示系统(也称为显示界面)和相机。例如，可穿戴装置配置有透镜组件和相机组件，该透镜组件包括可操作地耦合到头部可穿戴装置的至少一个透镜模块(例如，至少一个透镜或小透镜阵列)，该相机组件包括可操作地耦合到头部可穿戴装置的至少一个传感器(例如，相机传感器等)。在一些实施例中，头部可穿戴装置可以配置有传感阵列(例如，至多五个传感器，每个传感器为400x400像素或400x300像素阵列，等等)。头部可穿戴装置还配置有可操作地耦合到头部可穿戴装置的弯曲部的前表面(例如，邻近智能眼镜框架的前部)的相机组件，以最小化容纳相机组件的孔径(也称为相机组件外壳)和光学孔径窗口的大小。弯曲部被配置成与操作地耦合到头部可穿戴装置的透镜组件相邻，并且经由其轴线控制相机组件的旋转。因此，相机阵列的扫描方向可以是水平的。换言之，弯曲部允许相机阵列的旋转，以跟踪用户眼睛的从一边到另一边的移动。
[0020]图1图示了根据一些实施例的可穿戴设备100。可穿戴设备100可以是一副智能眼镜的示例，该智能眼镜对被配置成跟踪穿戴智能眼镜的人的注视方向以用于各种应用，诸如流式应用、游戏应用等。在一些其它实施例中，可穿戴设备100是另一头部可穿戴设备，诸如头戴式显示器(HMD)设备，该HMD设备在一个眼睛(单目HMD)或每个眼睛(双目HMD)前面具有显示光学元件。
[0021]设备100可以被穿戴在用户的头部上，并且在如此穿戴时，将至少一个电子显示器固定在用户的至少一个眼睛的可视场内，无论用户头部的位置或取向如何。本文所述的设备100可以包括显示系统，显示系统使得用户能够看到所显示的内容，但也不防止用户能够看到他们的外部物理环境。显示系统可以是透明的或者在用户视场(注视方向)的周边处，使得该显示系统完全不阻碍用户能够看到他们的外部物理环境。
[0022]如图1中图示的，可穿戴设备100包括框架102，框架102可以由塑料和醋酸纤维或其它材料构成。这些材料可以用于生产各种颜色、形状、图案甚至纹理的框架，同时保持舒适的轻便性。在一些其它实施例中，框架102可以由金属材料构成。该材料可以用于无框和半无框框架样式，并支持各种形状、颜色和样式。框架102包括边撑对104(也称为臂或支托)，该边撑对104在处于第一构造(例如，折叠)时沿第一轴线在第一方向上延伸，并且在处于第二构造(例如，展开)时沿第二轴线延伸。在一些实施例中，该边撑对包括当处于展开构造时彼此平行且垂直于框架102的第一边撑104
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1和第二边撑104
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2。在一些实施例中，框架102包括肩部对120，该肩部对120包括：第一肩部120
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1和第二肩部120
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2，该第一肩部120
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1跨越透镜108
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1与边撑104
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1之间的区域，该第二肩部120
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2可以跨越透镜108
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2与边撑104
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2之间的区域。
[0023]在一些实施例中，框架102包括透镜支托对106，该透镜支托对106包括第一透镜支托106
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1和第二透镜支托106
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2。透镜对108可操作地耦合到透镜支托对。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】1.一种头部可穿戴装置，包括：透镜组件，所述透镜组件包括耦合到所述头部可穿戴装置的框架的至少一个表面的透镜模块；和相机组件，所述相机组件可操作地耦合到所述头部可穿戴装置的所述框架的弯曲部的前表面，其中，所述弯曲部与所述透镜组件相邻，所述相机组件包括至少一个传感器以跟踪用户的注视方向。2.根据权利要求1所述的头部可穿戴装置，其中，所述透镜模块包括至少一个透镜或小透镜阵列。3.根据权利要求1所述的头部可穿戴装置，进一步包括：处理器；存储器，所述存储器与所述处理器耦合；以及指令，所述指令被存储在所述存储器中并可由所述处理器执行，以引起所述头部可穿戴装置执行以下操作：基于所述用户的至少一个眼睛的方向或所述用户的所述至少一个眼睛的取向或两者，跟踪所述用户的所述至少一个眼睛的位置。4.根据前述权利要求中的至少一项所述的头部可穿戴装置，进一步包括：致动器，所述致动器耦合至所述相机组件并被配置成调节所述至少一个相机传感器的指向方向或所述至少一个相机传感器的感测取向或两者。5.根据前述权利要求中的至少一项所述的头部可穿戴装置，其中，所述弯曲部的所述前表面的部分包括容纳所述相机组件的孔径。6.根据权利要求5所述的头部可穿戴装置，其中，所述孔径包括具有前表面的开口，并且所述相机组件关于所述前表面定位，以跟踪所述用户的所述注视方向。7.根据权利要求5所述的头部可穿戴装置，其中，所述前表面包括透明材料。8.根据前述权利要求中的至少一项所述的头部可穿戴装置，其中，所述孔径的大小是基于所述头部可穿戴装置的所述弯曲部的所述部分在包括方向和取向的一个或多个尺寸中的大小。9.根据前述权利要求中的至少一项所述的头部可穿戴装置，进一步包括：控制器，所述控制器被配置成控制所述相机组件的所述至少一个相机传感器的操作模式。10.根据前述权利要求中的至少一项所述的头部可穿戴装置，其中，所述头部可穿戴装置的所述弯曲部的旋转轴线邻近于：所述头部可穿戴装置的所述前表面、所述头部可穿戴装置的所述透镜组件、与所述头部可穿戴装置的所述透镜组件相关联的焦平面或者所述头...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔，
申请(专利权)人：谷歌有限责任公司，
类型：发明
国别省市：