头戴式显示器及其面部界面制造技术

本公开涉及头戴式显示器及其面部界面。一种头戴式显示器包括显示单元和面部界面。该显示单元包括用于向用户显示图形内容的显示器。该面部界面耦接到显示单元，并且被配置为接合用户的面部以在其上支撑显示单元。面部界面包括接合所述用户前额的上部部分和接合所述用户的太阳穴区域的侧部部分。面部界面将由前额施加到上部部分的向前力转换为由侧部部分施加到太阳穴区域的向内力。加到太阳穴区域的向内力。加到太阳穴区域的向内力。

【技术实现步骤摘要】
头戴式显示器及其面部界面
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请是国际申请号为PCT/US2020/0134439、国际申请日为2020年1月14日、进入中国国家阶段日期为2021年7月19日、中国国家申请号为202080009877.0、专利技术名称为“头戴式显示器及其面部界面”的专利技术专利申请的分案申请
[0003]本专利申请要求于2019年1月17日提交的美国临时专利申请No.62/793,479的优先权和权益。前述专利申请的内容全文以引用方式并入本文以用于所有目的。


[0004]本公开涉及显示系统，并且具体地讲，涉及头戴式显示单元及其面部界面。

技术介绍

[0005]头戴式显示器是能够佩戴在用户头部上的显示系统。头戴式显示器通常包括显示器、头部支撑件和面部界面。显示器包括用于显示图形的显示屏。头部支撑件耦接到显示器并且接合用户的头部以支撑其上的显示器。面部界面耦接到显示器并且接合用户的面部以支撑其上的显示器。面部界面可影响用户的舒适度，尤其是在长时间佩戴时，以及头戴式显示器在用户头部上的稳定性。

技术实现思路

[0006]本文公开了头戴式显示器及其面部界面的具体实施。
[0007]在一个具体实施中，头戴式显示器包括显示单元和面部界面。该显示单元包括用于向用户显示图形内容的显示器。该面部界面耦接到显示单元，并且被配置为接合用户的面部以在其上支撑显示单元。面部界面包括接合所述用户前额的上部部分和接合所述用户的太阳穴区域的侧部部分。面部界面将由前额施加到上部部分的向前力转换为由侧部部分施加到太阳穴区域的向内力。
[0008]面部界面可包括力分配器，该力分配器具有形成上部部分的上部区段和形成侧部部分的两个侧区段，并且上部区段的向前移动引起侧区段的向内移动。显示单元和面部界面可被协同配置为阻挡来自用户的眼睛的环境光。面部界面可包括侧向稳定器，侧向稳定器在侧部部分中的一个与显示单元之间选择性地传递力。
[0009]在一个具体实施中，头戴式显示器包括显示单元和面部界面。该显示单元包括用于向用户显示图形内容的显示器。该面部界面耦接到显示单元，并且被配置为接合用户的面部以在其上支撑显示单元。面部界面包括侧部部分和侧向稳定器。侧部部分接合用户的面部的相对侧。侧向稳定器被选择性地操作以用于改变由侧部部分施加到用户的面部的侧面的向内力。
[0010]在感测到显示单元的移动状况时可选择性地操作侧向稳定器。显示单元和面部界面被协同配置为阻挡来自用户的眼睛的环境光。
[0011]在一个具体实施中，头戴式显示器包括显示单元和面部界面。该显示单元包括用
于向用户显示图形内容的显示器。该面部界面耦接到显示单元，并且被配置为接合用户的面部以在其上支撑显示单元。面部界面包括上部接合结构和下部接合结构。上部接合结构相对于显示单元固定地定位，以防止在接合用户的面部的前额时在其间移动。下部接合结构相对于显示单元可移动地定位，以允许在接合用户的面部的下部面部结构时在其间移动。
附图说明
[0012]在附图中，虚线通常表示隐藏部件或以不同状态示出的部件。点划线通常表示用户。
[0013]图1A是用户头部上佩戴的头戴式显示器的侧视图。
[0014]图1B是图1A的头戴式显示器的部分顶视图。
[0015]图1C是图1A的头戴式显示器的后视图。
[0016]图1D是图1A的头戴式显示器的变型的顶视图，其中面部界面与其显示单元分离。
[0017]图1E是图1A的头戴式显示单元的另一变型的顶视图，其中头部支撑件耦接到其面部界面。
[0018]图2是图1A的头戴式显示器的电子部件的示意图。
[0019]图3是图2的控制器的示例性硬件配置的示意图。
[0020]图4A是图1A的头戴式显示器的顶视图，其示出了其处于第一状态(实线)和第二状态(虚线)的面部界面的实施方案。
[0021]图4B是图4A的头戴式显示器的顶视图，其中用户的头部在第二状态下接合面部界面。
[0022]图5A是具有图4A的面部界面的力分配器的实施方案的头戴式显示器的后视图。
[0023]图5B是沿图5A中的线5B
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5B截取的头戴式显示器在第一状态下的剖视图。
[0024]图5C是处于第二状态的沿图5A中的线5C
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5C截取的头戴式显示器的剖视图。
[0025]图5D是具有图5A的力分配器的变型的处于第二状态的头戴式显示器的剖视图。
[0026]图5E是操作图4A的面部界面的方法的流程图。
[0027]图6A是具有处于第一状态的图4A的面部界面的力分配器的另一个实施方案的头戴式显示器的剖视图。
[0028]图6B是具有处于第二状态的图6A的力分配器的头戴式显示器的剖视图。
[0029]图7A是具有面部界面的另一个实施方案的头戴式显示器的剖视图，其中示出了处于第一状态的力分配器。
[0030]图7B是具有处于第二状态的图7A的面部界面的头戴式显示器的剖视图。
[0031]图8是具有面部界面的另一个实施方案的头戴式显示器的后视图。
[0032]图8A是具有力分配器的第一实施例的图8A的面部界面的后视图。
[0033]图8B是用于图8的面部界面的力分配器的第二实施例的顶视图。
[0034]图8C是用于图8的面部界面的力分配器的第三实施例的顶视图。
[0035]图8D是用于图8的面部界面的力分配器的第四实施例的顶视图。
[0036]图8E是8用于图的面部界面的力分配器的第五实施例的顶视图。
[0037]图9A是具有面部界面的另一个实施方案的头戴式显示器的后视图。
[0038]图9B是沿第一配置中的线9B
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9B截取的图9A的头戴式显示器的剖视图。
[0039]图9C是沿第二配置中的线9C
‑
9C截取的图9A的头戴式显示器的剖视图。
具体实施方式
[0040]本文公开了头戴式显示器及其面部界面。本文所公开的面部界面以不同的方式配置，以提供用户舒适度和/或稳定用户面部上的头戴式显示器。面部界面可另外被配置为阻挡来自用户眼睛的环境光。
[0041]参考图1A和图1B，头戴式显示器(HMD)100被配置为佩戴在用户的头部H上，并向其显示图形内容，诸如计算机生成的现实环境的图形内容(在下面进一步详细讨论)。头戴式显示器100通常包括显示单元110、头部支撑件120和面部界面130。显示单元110向用户显示图形内容。头部支撑件耦接到显示单元110并且接合用户的头部H以在其上支撑显示单元110。头部支撑件120通常围绕用户的头部H的侧面和后部延伸并接合该侧面和后部。面部界面130耦接到显示单元110并且接合用户的面部以用于在其上支撑显示单元110，被布置在用户的面部和显示单元110之间。用户的面部通常被认为是头部H的向前部分，其至少包括用户的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种头戴式显示器，所述头戴式显示器包括：显示单元，所述显示单元具有用于向用户显示图形内容的显示器；和面部界面，所述面部界面耦接到所述显示单元并且被配置为接合所述用户的面部以在其上支撑所述显示单元，所述面部界面具有接合所述用户的前额的上部部分和被配置为接合所述用户的太阳穴区域的侧部部分，其中所述面部界面被配置为通过所述侧部部分相对于所述上部部分的移动而扩展以接收所述用户的所述面部。2.根据权利要求1所述的头戴式显示器，其中所述侧部部分通常向内偏置，并且当与所述用户的所述面部接合时，所述侧部部分被配置为向外移动。3.根据权利要求1所述的头戴式显示器，其中所述面部界面具有静止状态和佩戴状态，在所述静止状态下，所述面部界面的所述侧部部分被间隔开小于所述用户的所述面部的宽度的距离，在所述佩戴状态下，所述侧部部分接合所述用户的所述面部并且间隔开大致等于所述用户的所述面部的所述宽度的距离。4.根据权利要求3所述的头戴式显示器，其中所述面部界面的所述侧部部分朝向彼此偏置。5.根据权利要求1所述的头戴式显示器，其中所述侧部部分中的每个侧部部分包括力分配器，所述力分配器具有臂，并且所述力分配器中的每个力分配器由外覆盖件所覆盖。6.根据权利要求5所述的头戴式显示器，其中所述臂被可枢转地耦接到所述显示单元。7.根据权利要求6所述的头戴式显示器，其中所述臂中的每个臂通过铰链被耦接到所述显示单元，并且所述铰链被配置为将所述臂朝向彼此偏置。8.一种头戴式显示器，所述头戴式显示器包括：显示单元，所述显示单元具有用于向用户显示图形内容的显示器；和面部界面，所述面部界面耦接到所述显示单元并且被配置为接合所述用户的面部以在其上支撑所述显示单元，其中所述面部界面包括：形成所述面部界面的第一侧部部分的第一臂，形成所述面部界面的第二侧部部分的第二臂，以及外覆盖件，被配置为覆盖所述第一臂和所述第二臂并接合所述用户的所述面部，其中，所述第一臂和所述第二臂被配置为与所述用户的所述面部的形状相适应。9.根据权利要求8所述的头戴式显示器，其中所述第一臂和所述第二臂被配置为彼此远离地移动以与所述用户的所述面部的所述形状相适应。10.根据权利要求9所述的头戴式显示器，其中所述第一臂可枢转地耦接到所述显示单元，所述第二臂可枢转地耦接到所述显示单元，并且所述第一臂和所述第二臂被配置为远离彼此并相对于所述显示单元旋转以与所述用...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：