[发明专利]可实现与后头部支撑物一起使用的虚拟现实头戴式设备

说明书

一种虚拟现实或增强现实的头戴式设备，可实现在向后倚靠头部支撑或躺下时使用。与典型的笨重的、限制头部运动的头戴式设备相比，此头戴式设备的前护目镜相对较小且舒适。护目镜连接到由软的柔顺材料制成的头带，当把头背靠在支撑物上时该头带可用作枕头的功能。通过将电池或其他部件移到一个单独的模块，该模块例如可佩戴在脖子周围，头戴式设备的尺寸和重量可以进一步降低。护目镜或头带也可包含扬声器，通过集成方向性的声道，引导声音到耳朵，同时使耳朵露出。护目镜可具有自动调节机构以调节左透镜和右透镜之间的距离以匹配用户的双眼间距离。

技术领域

本发明的一个或多个实施例涉及虚拟现实、增强现实和混合现实领域，其中这里对于虚拟现实的任何引用包括增强现实和混合现实使用。更具体地说，不是以限制的方式，本发明的一个或多个实施例可实现虚拟现实头戴式设备，使得用户可以舒适地将头部向后停靠在后头部支撑物上，比如椅子或枕头，又比如在接合头后部支撑物时转动用户的头部。

背景技术

本领域已知的虚拟现实头戴式设备通常是大而笨重的。因为它们的尺寸和重量，当用户使用了一段较长的时间时往往会感到不舒适。这些头戴式设备的大尺寸因素通常也限制了用户倾向于在向前倾斜时使用头戴式设备。特别地，头戴式设备通常环绕用户的头部，并且由刚性材料组成。这些现有的头戴式设备设计使用户不可能或不舒服地把头向后仰到后面的支撑物上，如椅子、枕头或床。也就是说，当躺在床上时，或向后靠在飞机座椅或有头部支撑的汽车上时，这一限制使得用户不能使用现有的头戴式设备。

至少从上述限制来看，需要发明一个虚拟现实头戴式设备，可实现与后头部支撑物一起使用。

发明内容

说明中描述的一个或多个实施例与可实现与后头部支撑物一起使用的虚拟现实头戴式设备相关。系统的实施例可具有结合相对较小的前护目镜与舒适和柔顺的后部头带的物理结构，从而使得用户能够在向后倾斜或躺下来时使用该系统。实施例可包括支持虚拟现实、增强现实和混合现实，或任何其组合的头戴式设备。

本发明的一个或多个实施例包括构造为配合用户正面的护目镜组件，头带构造为配合用户头部的后侧，左右连接件将护目镜与头带相连。这个组件可以有延伸到不比用户耳朵的前部更后的壳体。在壳体内可能是一个或多个显示器，左透镜和右透镜位于用户的眼睛前方。

头带可以配置为简洁而舒服的贴合，其允许用户将头部搁置在后头部支撑物上。例如，一个或多个实施例中的头带有相对厚的中心部分在用户头的后部，可以起到枕头的作用。头带的全部或部分由柔顺材料制成，如泡沫、海绵或凝胶。柔顺材料可以相对柔软，例如具有10磅或更小的压痕载荷挠度等级。

连接头带到护目镜的连接器可以连接到允许头戴式设备容纳不同尺寸头部的延展弹簧。延展弹簧可以集成到护目镜或头带任意一个或两者中。

一个或多个实施例可以包括一个或多个扬声器，例如立体声音响喇叭的左、右扬声器。在一个或多个实施例中，扬声器可以不覆盖或接触耳朵，但可能会被连接到护目镜或头带。此配置可以增加用户的舒适度和运动范围，并允许用户把头部的侧部搁置在支撑物上。声道可以集成到护目镜的任何一个或两者中。头带可将声音从扬声器向耳朵引导。在一个或多个实施例中，声道也可以用作声学腔谐振器来放大或修改某些音频。一个或多个实施例可以通过在护目镜、头带或这种中并入一个或多个震动器来支持触觉反馈。

在一个或多个实施例中，护目镜可具有双眼间距离(interocular distance)调节机制，可以用来调节护目镜左透镜和右透镜之间的距离。双眼间距离调节机制可以是手动的，也可以是部分自动的或全自动的。例如，在一个或多个实施例中，双眼间距离调节机制可以为特定的用户使用所需的双眼间距离的先前存储的信息，它可以驱动透镜之间的相对运动来设置透镜间的距离来为用户设置所期望的值。调节机制，例如电动机，可以耦合到左右透镜的蜗杆驱动器。一个或多个实施例还可以为测量用户的双眼间距离并将这些数据存储在数据库提供支持，以便在将来在该用户使用头戴式设备时可以自动设置此用户的双眼间距离。