[发明专利]用于可佩戴头戴式显示器的装置、系统和方法

说明书

一种用于可佩戴的头戴式显示器的装置可以包括头戴式显示器，该头戴式显示器包括：(i)四个侧面摄像机，其包括(a)安装在头戴式显示器右侧的摄像机，(b)安装在头戴式显示器左侧的摄像机，(c)安装在头戴式显示器的前部并位于头戴式显示器的前部中心右侧的摄像机，以及(e)安装在头戴式显示器的前部并且位于头戴式显示器的前部中心左侧的摄像机；(ii)安装在头戴式显示器的前部的一个中央摄像机；以及(iii)向头戴式显示器的佩戴者显示视觉数据的至少一个显示表面。还公开了各种其他装置、系统和方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年3月5日提交的美国申请第62/814，249号和2019年10月17日提交的美国申请第16/655，492号的优先权，出于所有目的，其内容通过引用整体结合于此。

背景

增强现实体验和虚拟现实体验正变得越来越流行，在增强现实体验中，虚拟对象被投影到真实场景上或覆盖在真实场景上，而在虚拟现实体验中，用户被包围在完全虚拟的世界中。增强现实和虚拟现实体验的一个常见形状因素是可佩戴的头戴装置，该头戴装置具有向佩戴者显示增强或虚拟世界的屏幕。增强现实头戴装置和虚拟现实头戴装置可以使用运动跟踪来将用户准确地放置在他们的环境中，并显示正确的对象，并触发对用户位置的正确提示。运动跟踪的一种方法包括在头戴装置上放置摄像机，以识别位置的视觉提示，以及跟踪用户持有的一个或更多个控制器的运动。

不幸的是，传统的运动跟踪系统有各种缺陷。许多摄像机配置在摄像机覆盖范围内留下间隙，其中，用户可能在摄像机看不到控制器的情况下移动控制器。一些定位一对控制器的方法可能会导致一个控制器遮挡另一个控制器，其暂时将第二个控制器从视场中移除。将摄像机固定到头戴装置上的一些方法可能不美观或缺乏耐用性。因此，本公开识别并解决了对可佩戴头戴装置上的附加和改进的摄像机配置的需求。此外，本公开识别并解决了对来自附接到同一设备(例如可佩戴头戴装置)的多个摄像机的改进的数据传输的需求。

概述

如下文将更详细描述的，本公开描述了根据所附权利要求的用于可佩戴头戴式显示器的装置、系统和方法。用于可佩戴头戴式显示器的装置、系统和方法通过安装在头戴式显示器的各种外表面上的五个摄像机提供运动跟踪和/或控制器跟踪，所述摄像机以图像的形式通过有限带宽连接传输视频流。

在一些实施例中，一种用于可佩戴头戴式显示器的装置可以包括头戴式显示器，该头戴式显示器包括：(i)四个侧面摄像机，其包括(a)安装在头戴式显示器右侧的摄像机，(b)安装在头戴式显示器左侧的摄像机，(c)安装在头戴式显示器的前部并位于头戴式显示器的前部中心右侧的摄像机，以及(e)安装在头戴式显示器的前部并且位于头戴式显示器的前部中心左侧的摄像机；(ii)安装在头戴式显示器的前部的一个中央摄像机；以及(iii)向头戴式显示器的佩戴者显示视觉数据的至少一个显示表面。

在一个实施例中，安装在头戴式显示器左侧的摄像机可以相对于安装在头戴式显示器前部且位于头戴式显示器前部中心左侧的摄像机向下倾斜，和/或安装在头戴式显示器右侧的摄像机可以相对于安装在头戴式显示器前部且位于头戴式显示器前部中心右侧的摄像机向下倾斜。在一些实施例中，与安装在头戴式显示器前部且位于头戴式显示器前部中心左侧的摄像机相比，中央摄像机可以安装在头戴式显示器前部更高的位置。

在一些实施例中，中央摄像机可以通过非刚性安装部(mounting)安装在头戴式显示器上。在一个实施例中，四个侧面摄像机可以通过刚性安装支架安装在头戴式显示器上。在一些示例中，四个侧面摄像机可以通过至少一个刚性安装部安装在头戴式显示器上，四个侧面摄像机的视场可以与中央摄像机的视场重叠，头戴式显示器可以将来自四个侧面摄像机的视场的数据发送到系统，该系统使用来自与中央摄像机的视场重叠的四个侧面摄像机的视场的数据来校正由中央摄像机的非刚性安装部引起的视觉干扰。