[发明专利]用于瞳孔间距离可调的头戴式显示器的装置、系统和方法

说明书

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。

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-set eyes))或向外倾斜显示区域(以指向宽距眼睛(wide-set eyes))。

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。