[发明专利]具有抗压组件的头戴式显示器设备

说明书

背景

增强现实(AR)HMD设备(“AR-HMD”设备)包括透明显示元件，该透明显示元件使得用户能够同时看到他们周围的现实世界以及由设备显示的AR内容两者。AR-HMD设备可包括敏感组件，诸如光发射元件、波导、以及各种类型的传感器。这些组件可能要求在设备内的非常精准的定位和对准以便正常工作。施加到这些组件的即便是微小机械或热压力也可能潜在地影响此类组件的定位或对准并且藉此不利地影响设备的功能性。此外，这些组件可能容易遭到由于被掉落或其他影响、正常操控或环境因素引起的破坏。

概述

在此介绍一种HMD设备，该HMD设备具有对机械和热压力有抵抗力的显示器和电子组装件。更具体地，在某些实施例中，该HMD设备具有仅通过与用户两眼之间的中心点对准的中心位置安装到底座的显示器组装件，藉此使得显示器组装件与大部分机械和热压力解耦。在某些实施例中，该HMD设备包括：头部适配，通过该头部适配，该设备能够被佩戴在用户头部上；耦合到头部适配的底座；以及显示器组装件，其中该显示器组装件包括左和右显示器组件以及布置在左和右显示器组件之间的中央桥。左和右显示器组件被布置成分别将光投影到用户的左眼和右眼。在某些实施例中，显示器组装件仅通过其中央鼻梁区域被安装到底座。这种安装方式使得大部分机械和热压力与显示器组装件解耦。

显示器组装件可包括波导载体，该波导载体包括中央桥以及从中央桥的相对侧延伸的左和右透明安装表面，其中左和右安装表面各自具有安装在其上的一个或多个透明波导，并且其中这些透明波导中的每一者被布置成在显示设备操作时将光投影进入用户的左眼或右眼。此外，显示器组装件可包括显示器引擎，该显示器引擎包括光学耦合到每一波导的多个光发射元件。为了减少施加到显示器引擎的压力，显示器引擎可以仅在中央桥处与波导载体物理耦合。根据附图和详细描述，该技术的其他方面将显而易见。

提供本概述以便以简化的形式介绍以下在详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并不旨在标识所要求保护主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护主题的范围。

附图简述

在附图中的各图中作为示例而非限制解说了本公开的一个或多个实施例，其中相同的标记指示相似的元素。

图1示出了其中AR-HMD设备可被使用的环境的示例。

图2A是AR-HMD设备的示例的透视图。

图2B示意性地解说了图2A的AR-HMD设备。

图3示出根据一实施例的护目镜组装件的正面透视图。

图4A和4B分别示出正面防护罩的右侧和正面视图。

图5示出移除了正面防护罩的护目镜的正面透视图。

图6示出护目镜的背面透视图。

图7示出没有背面防护罩的护目镜的背面透视图。

图8A和8B分别示出了防护外壳的正面防护罩的正面和左侧垂直视图。

图9示出了防护外壳的背面透视图。

图10A、10B和10C分别解说了光学组装件的右侧、正面和背面垂直视图。

图11A示出显示器引擎的正面透视图。

图11B示出显示器引擎可如何被安装在最终组装件中的正面透视图。

图12A、12B、12C和12D分别示出显示器引擎的正面、侧面、俯视和背面垂直视图。

图13A和13B示出显示器组装件的右侧和正面垂直视图。

图14A、14B和14C示出了底座的俯视、右侧和正面垂直视图。

图15示出了安装有印刷电路板(PCB)的底座的正面透视图。

图16A和16B分别示出安装到底座的光学组装件的右侧和正面垂直视图。

图17示出了彼此耦合的显示器组装件和传感器组装件的背面透视图。

图18A到18D分别示出经组合的显示器组装件和传感器组装件的正面、背面和底部垂直视图。

图19示出传感器组装件的正面视图。

图20A、20B和20C分别示出传感器框架和抗反射防护罩的右侧、正面和底部垂直视图。

图21示出安装到底座的显示器组装件和传感器组装件的组合的正面视图。

图22示出护目镜组装件的右侧视图。

详细描述

在该描述中，对“一实施例”、“一个实施例”等的引用意味着描述的特定特征、功能、结构或特性被包括在本文中引入的技术的至少一个实施例中。这样的短语在本说明书中的出现不一定全部涉及同一实施例。另一方面，所涉及的各实施例也不一定是相互排斥的。