CN117596510A - 能够适形的面部接合件 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种能够适形的面部接合件。可穿戴电子设备包括:显示器;框架,该框架能够附接到该显示器;面部接合件,该面部接合件能够移动地附接到该框架;和连杆组件,该连杆组件将该面部接合件能够移动地连接到该框架。该连杆组件可包括:第一臂部,该第一臂部能够枢转地附接到该框架并且包括第一端部和第二端部;第二臂部,该第二臂部能够枢转地附接到该第一端部并且附接到该面部接合件;和第三臂部,该第三臂部能够枢转地附接到该第二端部并且附接到该面部接合件。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2022年8月17日提交的并且名称为“CONFORMABLE FACIALINTERFACE”的美国临时专利申请63/371,722号的优先权,该美国临时专利申请的全部公开内容据此以引用方式并入本文。
技术领域
所描述的实施方案整体涉及头戴式设备的面部接合件(interface)。更具体地,本公开涉及可动态地适形以提供增加的舒适度、挠曲性和贴合性的头戴式设备的面部接合件。
背景技术
便携式计算的最新进展使得头戴式设备能够向用户提供增强现实(AR)和虚拟现实(VR)体验。此类头戴式设备通常包括各种部件,诸如显示器、视框、透镜、电池、马达、扬声器和其他部件。这些部件可一起操作以提供沉浸式用户体验。具体地,头戴式设备包括通过阻隔或封闭外部环境(例如,环境光)来帮助提供无干扰环境的部件。
另外,用户具有大量不同的解剖学特征,包括头部大小、眼睛位置、面颊和前额骨结构等。不幸的是,常规头戴式设备不能为完全沉浸式体验提供定制的、舒适的贴合。实际上,常规头戴式设备即使有定制特征结构也很简陋。例如,常规头戴式设备的用户可能具有该头戴式设备无法适应的不同面部结构。这种用户与用户之间的差异可能产生较差的用户体验,从而导致来自头戴式设备的对用户面部的压力过大或压力不足。因此,期望一种能够舒适地并且动态地适应于不同用户面部轮廓的头戴式设备。
发明内容
根据一个实施方案,一种可穿戴设备包括:显示器;框架,该框架能够附接到该显示器;面部接合件,该面部接合件能够移动地附接到该框架;和连杆组件,该连杆组件将该面部接合件能够移动地连接到该框架。在一些示例中,该连杆组件包括:第一臂部,该第一臂部能够枢转地附接到该框架并且包括第一端部和第二端部;第二臂部,该第二臂部能够枢转地附接到该第一端部并且附接到该面部接合件;和第三臂部,该第三臂部能够枢转地附接到该第二端部并且附接到该面部接合件。
在可穿戴设备的一些示例中,该可穿戴设备是头戴式设备,该第二臂部和该第三臂部中的每一者包括能够附接到该面部接合件的第一连接器和第二连接器,并且该连杆组件均匀地分配施加到该面部接合件的力。在一些示例中,该第二臂部和该第三臂部能够滑动地附接到该面部接合件。在其他示例中,球形接头(ball joint)连接该面部接合件和该连杆组件。在其他示例中,该球形接头具有大约30度的运动。在一些情况下,该面部接合件包括细长承窝(socket)。
在另一个示例中,该第二臂部在第一位置处和第二位置处能够枢转地附接到该面部接合件,并且该第三臂部在第三位置处和第四位置处能够枢转地附接到该面部接合件。在其他示例中,该面部接合件包括动态弧长。
在其他实施方案中,一种头戴式设备包括:显示单元;面部接合件;和移动机构,该移动机构将该面部接合件连接到该显示单元并且包括:枢轴,该枢轴能够旋转地附接到该显示单元;第一端部,该第一端部能够移动地附接在该面部接合件的第一位置处;和第二端部,该第二端部能够移动地附接在该面部接合件的第二位置处。
在一些示例中,该第二位置响应于施加在该第一位置处的力而移动。在其他示例中,该移动机构包括:中心臂部,该中心臂部包括该枢轴;第一侧臂部,该第一侧臂部在该枢轴的第一侧上能够枢转地连接到该中心臂部的第一部分;和第二侧臂部,该第二侧臂部在该枢轴的第二侧上能够枢转地连接到该中心臂部的第二部分。在其他示例中,该面部接合件在使用期间接触用户的前额区域和颧骨区域。在其他示例中,该移动机构通过该移动机构均匀地分配力。在其他示例中,该头戴式设备还包括设置在该头戴式设备上以制约该移动机构的运动的柱体。在其他示例中,弹簧将该移动机构连接到该显示单元。在其他示例中,该面部接合件包括释放切口(relief cutout)。
在一些实施方案中,用于头戴式设备的面部接合件包括:框架;能够适形的构件;和连杆,该连杆连接该框架和该能够适形的构件,该连杆在铰链接合部处附接到该框架,并且在枢轴点处附接到该能够适形的构件。
在一些示例中,该连杆响应于该能够适形的构件在第二位置处变形而使该能够适形的构件在第一位置处变形。在其他示例中,该铰链接合部沿着该连杆的纵向轴线居中。在一些示例中,该枢轴点是能够调节的。在又一些示例中,该框架是刚性的并且该能够适形的构件是能够变形的。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述,将容易理解本公开,其中类似的附图标号指代类似的结构元件,并且其中:
图1A示出了头戴式设备的顶视图。
图1B示出了框架和面部接合件的侧面透视图。
图1C示出了框架和面部接合件的顶部透视图。
图1D示出了框架和面部接合件的顶部透视图。
图2A示出了连杆组件。
图2B示出了连杆组件。
图3A示出了连杆组件。
图3B示出了连杆组件。
图4A示出了接收承窝。
图4B示出了球形接头组件。
图4C示出了接收承窝。
图4D示出了球形接头组件。
图5A示出了框架和包括柱体的面部接合件的顶部透视图。
图5B示出了框架和包括弹簧的面部接合件的顶部透视图。
图6示出了框架和包括释放切口的面部接合件的侧面透视图。
具体实施方式
现在将具体地参考在附图中示出的代表性实施方案。以下描述不旨在将实施方案限制于一个优选实施方案。这些描述旨在涵盖可被包括在由所附权利要求限定的所述实施方案的实质和范围内的另选形式、修改形式和等同形式。
头戴式设备与用户面部接触或相接的点对于用户体验而言是重要的。这种与用户面部直接接触的位置影响穿戴头戴式设备时的舒适度。另外,该相接容易让来自外部环境的光干扰用户。实际上,周围环境光可能进入适眼区,使得用户分心和不适。
使面部接合件适当地适形于用户可能是有挑战性的。该面部接合件必须能够适当地适应各种各样的用户特性,包括头部大小、眼睛位置、面颊和前额骨结构等等。
本公开涉及可穿戴电子设备,诸如头戴式设备(HMD)。该HMD可包括显示器或显示单元、能够附接到该显示器的框架、能够移动地附接到该框架的面部接合件以及将该面部接合件能够移动地连接到该框架的连杆组件。
面部接合件可以是被配置为直接接触用户面部的能够适形的构件。如本文所述,连杆可通过面部接合件分配力以动态地和反应性地使面部接合件适应各种各样的用户面部。
在一些示例中,连杆(也称为“连杆组件”、“移动机构”和“臂部”)包括能够枢转地附接到框架的第一臂部。第一臂部可以是主臂部或中心臂部并且可包括第一端部和与第一端部相对的第二端部。中心臂部可在枢轴点处附接到框架。枢轴点允许中心臂部围绕由枢轴点建立的枢转轴线枢转、回转或旋转。
枢轴点可沿着连杆的纵向轴线居中。例如,枢轴点可位于中心臂部的纵向轴线的中心处。居中的枢轴点可通过连杆提供均匀的力分布。在一些示例中,枢轴点可偏离中心,从而提供通过连杆的不对称或不平衡的力分布。在一些示例中,该枢轴点是能够调节的。在一些示例中,可通过调节枢轴点来调节连杆以实现期望的力分布。
在一些示例中,中心臂部的端部分别在第一位置和第二位置处直接附接到面部接合件。因此,由于中心臂部的枢转性质及其到面部接合件上的第一位置和第二位置的附接,施加在第一位置处的力导致第二位置处的变化(例如,施加力),并且反之亦然。换句话说,第二位置可响应于由于通过中心臂部传递的力而施加在第一位置处的力而变形或移动,从而使其枢转并将力传递到面部接合件的第二位置。
除了中心臂部之外,连杆还可包括能够枢转地附接到中心臂部的第一端部的第二臂部以及能够枢转地附接到中心臂部的第二端部的第三臂部。第二臂部和第三臂部可被称为侧臂部或翼。翼在中心臂部上的枢轴点可纵向居中或可在翼上偏移。这些翼中的每个翼可在它们的端部附接到面部接合件。
翼端可包括能够附接到面部接合件的第一连接器和第二连接器。例如,翼的每个端部可包括球体,该球体被接纳到面部接合件上的对应承窝中以形成球形接头。该球形接头可具有大约30度的运动。在一些示例中,面部接合件上的接收承窝是细长的,以允许球体连接器在细长承窝内平移。因此,翼可以能够滑动地附接到面部接合件。这可允许面部接合件改变其形状,导致面部接合件的变化或动态弧长。以这种方式,连杆组件均匀地分配施加到面部接合件的力。
在一些示例中,连杆的运动范围由制约或限制连杆的运动的运动限制部件限制。例如,运动限制部件可以是从框架延伸的柱体或弹簧。连杆可在其旋转或枢转时接触运动限制部件。在一些示例中,弹簧可将连杆偏置到预先确定的位置。
在一些示例中,面部接合件包括一个或多个释放切口,这些释放切口增强面部接合件变形、拉伸或以其他方式改变其形状以适应用户面部的能力。
下文参考图1至图6讨论了这些和其他实施方案。然而,本领域的技术人员将容易地理解,本文相对于这些附图所给出的详细描述仅出于说明性目的,而不应被理解为是限制性的。此外,如本文所用,包括第一选项、第二选项或第三选项中至少一者的***、方法、制品、部件、特征部或子特征部应被理解为是指可包括每个所列选项的一个(例如,仅一个第一选项、仅一个第二选项、仅一个第三选项)、单个所列选项的多个(例如,两个或更多个第一选项)、同时两个选项(例如,一个第一选项和一个第二选项)或它们的组合(例如,两个第一选项和一个第二选项)的***、方法、制品、部件、特征部或子特征部。
图1A示出了位于用户的头部102上的可穿戴电子设备或头戴式设备(HMD)101的顶视图。HMD 101可包括显示器(也被称为显示单元)105和保持带109。显示器105可包括任何数量的内部电子部件107。HMD 101可包括附接到显示器105的框架104。在一些示例中,显示器105包括不透明、不太透明、透明或半透明屏幕,包括任何数量的透镜,用于呈现视觉数据。框架104可至少部分地邻接显示器105的一个或多个边缘。
HMD 101可穿戴在用户的头部102上,使得显示器105定位在用户的面部上方并且设置在用户的眼睛中的一个或两个眼睛上方。显示器105可连接到保持带109和/或光密封件100。在一些示例中,保持带109可抵靠用户的头部102的侧面定位并且与其接触。在一些示例中,保持带109可至少部分地定位在用户的一个或多个耳朵上方。在一些示例中,保持带109可邻近用户的一个或多个耳朵定位。保持带109可围绕用户的头部102延伸。以这种方式,显示器105和保持带109可形成环,该环可将可穿戴电子设备101保持在用户的头部102上。然而,应当理解,这种配置仅仅是如何布置模块化可穿戴电子设备101的部件的一个示例,并且在一些示例中,可包括不同数量的连接器条带和/或保持带。尽管特定部件101可被称为HMD,但应当理解,术语可穿戴设备、可穿戴电子设备、HMD、HMD设备和/或HMD***可用于指代任何可穿戴设备,包括智能眼镜。
在一些示例中,框架104被附接到面部接合件108。面部接合件可接触用户的头部和/或面部。在一些示例中,挡光部件在框架104与面部接合件108之间延伸。挡光部件可覆盖或围绕框架104和/或面部接合件108的周边。挡光部件可以是布、织物、纺织材料、塑料、橡胶或任何其他合适的不透明或半透明材料。在一些示例中,挡光部件是柔性的,具有重复拉伸、压缩和变形的能力。面部接合件108与挡光部件组合被配置为阻挡外部光并且限制用户102的***视野。
在一些示例中,框架104和面部接合件108通过移动机构或连杆106能够移动地连接。如下文更详细描述的,连杆106可用于将力分布在整个面部接合件上并使面部接合件适应用户102。在一些示例中,框架104是刚性的并且面部接合件108是能够变形的。因此,使用连杆106,面部接合件108可响应于用户佩戴HMD 101而适应用户的面部。
图1A所示的特征、部件和/或零件中的任一者(包括其布置和配置)可单独或以任何组合方式包括在本文所述的其他附图所示的设备、特征部、部件和零件的任何其他示例中。同样,参考其他附图所示或描述的特征、部件和/或零件中的任一者(包括其布置和配置)可单独或以任何组合方式包括在图1A所示的设备、特征部、部件和零件的示例中。
图1B示出了用于HMD(诸如HMD 101)的框架104和面部接合件108的侧面透视图。图1C示出了框架104和面部接合件108的顶部透视图。框架104和面部接合件108可基本上类似于本文所述的框架和面部接合件,包括其一些或全部特征。
此外,HMD可包括形成头戴式设备的结构、带状织物、覆盖物、织物或框架的各种部件,这些部件设置在显示器105与用户皮肤之间。在特定具体实施中,面部接合件108形成抵靠用户的面部的密封件(例如,光密封件、环境密封件、灰尘密封件、空气密封件等)。应当理解,除了完全密封件之外,术语“密封件”还可包括部分密封件或抑制件(例如,当佩戴头戴式设备时,部分光密封件会阻挡一些环境光,完全光密封件会阻挡所有环境光)。
框架104可附接或安装到头戴式设备的显示单元,诸如显示器105。框架104可包括刚性材料,使得框架抵抗其形状的变化。框架104的第一侧或表面可包括附接或接合特征部以附接到HMD的显示单元,而与第一侧相对的第二侧可包括附接特征部以附接到面部接合件108。
如本文所用,术语“面部接合件”指的是头戴式设备的与用户的面部直接接触的部分。面部接合件108也可被称为面部跟踪。面部接合件108可适应于用户面部的区域(例如,压缩并呈现其形状)。在一些示例中,面部接合件108包括跨越前额、部分地包裹眼睛、接触面部的颧骨和上颌骨区域的易弯曲(或半易弯曲)材料。
连杆106可将框架104连接到面部接合件108。如本文所用,术语“连杆”、“连杆组件”、“连接器”、“臂部”、“接合部”、“移动机构”、“杆”或“翼”是指联合框架104和面部接合件108的附接机构。在一些示例中,多个连杆106允许面部接合件108相对于框架104移动(即,弯曲、挠曲、平移、旋转等)。因此,连杆106可相对于面部接合件108能够移动地约束显示器。在一些示例中,连杆106抵靠用户的面部能够移动地约束面部接合件108(例如,在前额位置、颧骨位置和/或上颌骨位置处)。如本文所用,术语“能够移动地约束”是指允许动态移动但仍保持对特定元件的移动或位置的控制的连接类型。
连杆106允许面部接合件108自由地适应宽范围的面部形貌、大小和形状,从而允许面部接合件108枢转、弯曲和挠曲。连杆106可均匀地或不均匀地将负载(例如,从不同面部形貌施加的力或来自条带的压缩)均匀地分布在用户的面部上。连杆106可包括允许(或主动提供)面部接合件108相对于显示器105的平移或旋转的一个或多个接合部(例如,枢转接合部、软接合部、挠曲接合部、弹簧接合部等)。
在一些示例中,连杆106包括在枢轴点114处能够枢转地连接到框架104的主杆或中心杆112。枢轴点114可包括销,诸如金属或不锈钢销,该销将框架104中的孔口与中心杆112中的孔口能够连接地对准。在一些示例中,中心杆112的任一端部直接连接到面部接合件108,例如,如图1C中靠近脸颊的下部中心杆112所示。如图所示,枢轴点114形成具有单个自由度的铰链接合部。在其他示例中,枢轴点114可具有附加的自由度,诸如通过球体和承窝接合部。
在一些示例中,连杆106包括一个或多个辅助杆116,该一个或多个辅助杆能够枢转地附接到中心杆112的端部(例如,靠近前额区域的上部连杆106)。辅助杆116可经由中心杆112的任一端部处的枢轴点118能够旋转地连接到相应的中心杆112。如图所示,枢轴点118还可以是具有单个自由度的销接合部或铰链接合部,尽管这些位置可包括具有任何数量的自由度的接合部以便于运动。
在一些示例中,中心杆112和/或辅助杆116可包括与面部接合件108上的对应容座120(例如,承窝)接合的连接器122,诸如球体。如将在下面更详细地讨论的,连接器122可定位地固定到面部接合件,而在其他示例中,连接器122可在被固定到容座120时平移和/或旋转。
如本文所用,术语“前额区域”是指人脸的人的眼睛与头皮之间的区域。另外,术语“上颌骨区域”是指人脸的对应于人的颧骨结构的区域。类似地,术语“上颌骨区域”是指人脸的对应于人的上颌骨结构的区域。此外,术语“太阳穴区域”是指人脸的在面部的特定侧上的相应眼睛与耳朵之间(例如,在颊骨与前额区域之间)的区域。
图1D示出了框架104和面部接合件108的顶部透视图。应当理解,本公开不限于连杆106的数量、放置或配置。例如,图1C示出了其中连杆106居中地定位在框架104上的示例。因此,如图1B和图1C所示,与各自定位在框架104和面部接合件108的顶角附近的两个连杆106相反,单个连杆106可居中地定位在光密封件100的前额区域处。
在一些示例中,中心杆112可包括左臂部112a和右臂部112b。左臂部112a和右臂部112b可以是单一部件,其中一个臂部的运动直接影响另一个臂部的运动。在一些示例中,左臂部112a和右臂部112b可彼此独立地移动。
应当理解,为了简单起见,在图1A至图1D中仅示出和描述了选择的部件。框架104、面部接合件108和连杆106不限于这些部件,并且可包括本文未示出或描述的附加部件。
图1A至图1D所示的特征、部件和/或零件中的任一者(包括其布置和配置)可单独或以任何组合方式包括在本文所述的其他附图所示的设备、特征部、部件和零件的任何其他示例中。同样,参考其他附图所示或描述的特征、部件和/或零件中的任一者(包括其布置和配置)可单独或以任何组合方式包括在图1A至图1D所示的设备、特征部、部件和零件的示例中。此外,为简单起见,以相同或类似数字结尾但在百位上有变化的参考编号可指不同实施方案或附图中的相同或类似部件。下面参考图2A和图3B提供关于示例性连杆的更多细节。
图2A示出了连杆206a。连杆206a可基本上类似于本文所述的连杆(诸如连杆106),并且可包括本文所述的连杆的一些或全部特征。连杆206a可由压铸镁、金属、碳纤维、钢或提供高强度重量比的任何其他材料制成。在一些示例中,连杆206a包括柔性顺应材料诸如模制尼龙。
连杆206a可包括经由枢轴点214附接到框架(诸如框架104)的主杆或中心杆212。枢轴点214可以是一体地形成在中心杆212中的孔口,或者可以是固定到中心杆212的单独部件。中心杆212可以是基本上直线的,具有细长形状。中心杆212包括第一端部203和与第一端部203相对的第二端部205。中心杆212的纵向轴线可在第一端部203与第二端部205之间延伸。
在一些示例中,第一端部203和第二端部205中的每一者包括分别经由枢轴点218能够枢转地附接到第一端部203和第二端部205的侧臂部或支撑翼216。每个支撑翼216可包括具有连接器222的第一连接端部207和第二连接端部209。连接器222可以是球体,诸如用在球形接头连接中的球体。其他连接器类型,诸如夹具、销、磁体、尼龙搭扣等也是可能的。
因此,中心杆212可围绕枢轴点214枢转或旋转,并且支撑臂部216可围绕枢轴点218枢转或旋转。因此,施加到连接器222中的一个或多个连接器的力可至少部分地通过连杆206a传递。例如,施加到连接器222的向下的(如图2A中所取向的)力可使得支撑翼216和/或中心杆212枢转,这又可使得面部接合件更好地适应用户的面部。此外,连杆206a可均匀地分布施加到面部接合件和/或显示器框架的力。
在一些示例中,中心杆212和/或支撑翼216可基本上是直线的,其他形状也是可能的。例如,图2B示出了连杆206b,其中中心杆212和支撑翼216可以是弯曲的。在一些示例中,中心杆212和/或翼216可以是刚性的。在一些示例中,中心杆212和/或翼216可以是顺应的并且可响应于施加到连接器222和/或枢轴点214的力而挠曲或变形。在一些示例中,连杆206a和206b可以是横木式机构。
枢轴点(例如,214、218)中的任一者可在它们相应的杆212、216上居中(即,在杆的长度或纵向轴线上居中)。居中的枢轴点可通过连杆206均等地分配力。在一些示例中,枢轴点可偏离中心或偏移到杆的一侧或另一侧,从而产生不对称杠杆。偏移枢轴点可用于调整通过连杆的力分布。偏移枢轴点可增加或减小期望区域中的力。例如,使用偏移枢轴点,大的力可在一个区域中产生小的移动,导致在另一个区域中的大的移动小的力。
在一些示例中,枢轴点可被调节或改变。例如,枢轴点可根据用户的需要或偏好而移位或平移。联接杆中的一个或多个联接杆的枢轴点可手动或自动调节。
图2A和图2B所示的特征部、部件和/或零件中的任一者(包括其布置和配置)可单独或以任何组合方式包括在本文所述的其他附图所示的设备、特征部、部件和零件的任何其他示例中。同样,参考其他附图所示或描述的特征、部件和/或零件中的任一者(包括其布置和配置)可单独或以任何组合方式包括在图2A和图2B所示的设备、特征部、部件和零件的示例中。此外,为简单起见,以相同或类似数字结尾但在百位上有变化的参考编号可指不同实施方案或附图中的相同或类似部件。
图3A示出了连杆306a。连杆306a可基本上类似于本文所述的连杆(诸如连杆106、206a和206b),并且可包括本文所述的连杆的一些或全部特征。连杆306a可包括经由枢轴点318附接到框架(诸如框架104)的主杆或中心杆312。枢轴点318可以是一体地形成在中心杆312中的孔口,或者可以是固定到中心杆312的单独部件。中心杆312可以是基本上直线的。中心杆312可包括第一端部307和与第一端部307相对的第二端部309。在一些示例中,第一端部307和第二端部309中的每一者包括连接器322。连接器322可以是球体,诸如用在球形接头连接中的球体。其他连接器类型,诸如夹具、销、磁体等也是可能的。与连杆206a和206b不同,连杆306a不包括附加的支撑翼。因此,连杆306a直接连接到框架和面部接合件两者。
中心杆313可围绕枢轴点318枢转或旋转。例如,施加到连杆306a的一侧的力可通过连杆306a分布。例如,使用图3A的取向,施加到第一端部307的向下的力可使得中心杆312逆时针旋转,从而向上提升第二端部309。因此,连杆306a可使得面部接合件更好地适应用户的面部。此外,连杆306a可均匀地分布施加到面部接合件和/或显示器框架的力。
在一些示例中,中心杆312可以是基本上直线的,然而,其他形状也是可能的。例如,图3B示出了连杆306b,其中中心杆312可以是弯曲的。在一些示例中,中心杆312可以是刚性的。在一些示例中,中心杆312可以是顺应的并且可响应于施加到连接器322和/或枢轴点314的力而挠曲或变形。
图3A和图3B所示的特征部、部件和/或零件中的任一者(包括其布置和配置)可单独或以任何组合方式包括在本文所述的其他附图所示的设备、特征部、部件和零件的任何其他示例中。同样,参考其他附图所示或描述的特征、部件和/或零件中的任一者(包括其布置和配置)可单独或以任何组合方式包括在图3A和图3B所示的设备、特征部、部件和零件的示例中。此外,为简单起见,以相同或类似数字结尾但在百位上有变化的参考编号可指不同实施方案或附图中的相同或类似部件。
图4A示出了承窝420。承窝420可以是容座、凹部、凹槽、孔、狭缝或定位在面部接合件上并且(例如,经由连接器222)连接到连杆的任何其他合适的附接特征部。承窝420可一体地形成在面部接合件中,或者承窝420可以是在预先确定的位置处固定到面部接合件的单独部件。承窝420可由与面部接合件相同或不同的材料制成。
在一些示例中,承窝420包括开口411。开口411的大小可小于内部容积413。在一些示例中,开口411是细长的,以允许连杆沿着内部容积413的长度L平移。应当理解,当连杆沿着长度L平移时,面部接合件的弧长可改变。面部接合件的形状或弧长可以是动态的(即,非恒定的)。
图4B示出了连杆406的侧视图,其中连接器422定位在承窝420的内部容积413内,形成一种球形接头。在一些示例中,球体连接器422的直径小于内部容积413,但大于开口411。这允许球体连接器422沿着承窝420的长度L自由地移动,同时防止球体连接器422滑出内部容积413。
图4C示出了其中承窝420包括一个或多个偏置元件,诸如将连杆偏置到预先确定的位置中的弹簧417的示例性实施方案。例如,承窝420可包括从内部容积413的相对侧延伸的两个弹簧417。因此,当连杆连接器水平地平移时,连接器压缩弹簧417以将连接器朝向其初始静止状态往回偏置。应当理解,可使用其他偏置元件,诸如磁体或气动装置。
图4D示出了连杆406的透视图,其中连接器422***穿过承窝420的开口411。在一些示例中,球体连接器422的直径大于开口411。在一些示例中,承窝420包括挠曲释放部419,其允许承窝响应于足够的力而变形。例如,如果球体422还没有连接到承窝420上,则可通过用足够的力将球体压靠在开口411上以使承窝420变形并由此暂时增大开口411的大小来将球体422***承窝420中。同样地,为了移除球体422,仅需要以足够的力在相反方向上拉动连杆和面部接合件408,以使承窝足够挠曲以使球体422穿过开口411。在一些示例中,球体422可在承窝420中具有大约30度的运动范围。
图4A至图4D所示的特征、部件和/或零件中的任一者(包括其布置和配置)可单独或以任何组合方式包括在本文所述的其他附图所示的设备、特征部、部件和零件的任何其他示例中。同样,参考其他附图所示或描述的特征、部件和/或零件中的任一者(包括其布置和配置)可单独或以任何组合方式包括在图4A至图4D所示的设备、特征部、部件和零件的示例中。此外,为简单起见,以相同或类似数字结尾但在百位上有变化的参考编号可指不同实施方案或附图中的相同或类似部件。
图5A示出了用连杆506连接到面部接合件508的框架504的顶部透视图。框架504、面部接合件508和连杆506可基本上类似于本文所述的框架、面部接合件和连杆,并且可包括本文所述的框架、面部接合件和连杆的一些或全部特征。在一些情况下,可能期望不允许连杆506具有全范围的运动。例如,允许连杆自由枢转可能导致连杆506与框架504之间的不期望的接触。因此,可能期望约束、限制或制约连杆506的移动。
在一些示例中,框架504包括限制连杆506的移动的部件。在一些示例中,框架504可包括从框架504朝向连杆506延伸的柱体550、551、552。柱体550、551、552可定位成接触连杆506的一部分并且防止超过柱体的进一步运动。例如,上连杆506的中心臂部512可使它们的移动受到柱体550的制约。类似地,翼516a可与柱体551接触,并且臂部516b可接触柱体552。在一些示例中,柱体550、551、552可充当连杆的臂部可绕其旋转的支点或新的枢轴点。
柱体550、551、552可由框架504整体形成或模制。在一些示例中,柱体550、551、552可以是附接到框架504的单独部件。柱体550、551、552可以是刚性的、半刚性的或弹性的。
图5B示出了其中运动限制部件是弹簧553的示例性实施方案。弹簧553可在第一端部处附接到框架504并定位成使得连杆506的旋转压缩对应的弹簧533。被压缩的弹簧553抵抗在压缩方向上的进一步移动,并且偏置连杆506以返回到其初始状态。在一些示例中,弹簧553的第二端部被附接到对应的联接点。因此,弹簧553可通过连杆506的旋转而被拉动或拉伸,并且可为连杆提供偏置力以返回到初始位置。
在一些示例中,运动限制部件可被构建到连杆本身中。例如,枢轴点可包括防止连杆的过度延伸或过度旋转的限制器。在一些示例中,连杆包括限制连杆的移动的整体弹簧。例如,枢轴点可包括内部扭转弹簧。
图5A和图5B所示的特征部、部件和/或零件中的任一者(包括其布置和配置)可单独或以任何组合方式包括在本文所述的其他附图所示的设备、特征部、部件和零件的任何其他示例中。同样,参考其他附图所示或描述的特征、部件和/或零件中的任一者(包括其布置和配置)可单独或以任何组合方式包括在图5A和图5B所示的设备、特征部、部件和零件的示例中。此外,为简单起见,以相同或类似数字结尾但在百位上有变化的参考编号可指不同实施方案或附图中的相同或类似部件。
图6示出了框架604、连杆606和面部接合件608的侧面透视图。框架604、连杆606和面部接合件608可基本上类似于本文所述的框架、连杆和面部接合件,并且可包括本文所述的框架、连杆和面部接合件的一些或全部特征。在一些示例中,面部接合件608包括释放切口660。如本文所用,术语“释放切口”是指通孔、凹坑、狭缝、狭槽、芯口、凹部等。释放切口660可以是孔、狭缝、凹槽、凹部或面部接合件608中的允许材料的释放和面部接合件的弧长的改变的其他缺口。在一些示例中,该释放是材料的变化而不是材料的缺乏。材料的变化可包括材料的厚度或尺寸的改变或将材料改变为不同的材料。
除了更好地允许面部接合件608的挠曲和适形之外,释放切口提供重量优点,同时维持面部接合件608的结构完整性和形状(例如,偏转完整性、应力完整性等)。
这里,释放切口660包括位于面部接合件608中的通孔。通孔的大小和形状可以多种方式确定,并且可被调整以适应设备需要或用户的偏好。在一些示例中,通孔为矩形、正方形、三角形、圆形等。在其他示例中,通孔为菱形(例如,圆柱体形、药丸形)通孔。释放切口660还包括可被优化或调整(根据需要)的间隔。实际上,释放切口660可被间隔开以满足面部接合件608的阈值力或应力/应变分布。释放切口660可被间隔开以提供特定量的柔性或刚性。在一些示例中,释放切口660从某些区域被省略(例如,在对应于连杆连接器的连接器支撑区域处)。因此,一些连接器支撑区域没有释放切口660。
图6所示的特征、部件和/或零件中的任一者(包括其设置和配置)可单独或以任何组合方式包括在本文所述的其他附图所示的设备、特征、部件和零件的任何其他示例中。同样,参考其他附图所示或描述的特征、部件和/或零件中的任一者(包括其设置和配置)可单独或以任何组合方式包括在图6所示的设备、特征、部件和零件的示例中。此外,为简单起见,以相同或类似数字结尾但在百位上有变化的参考编号可指不同实施方案或附图中的相同或类似部件。
就本示例性***和方法使用个人可识别信息来改进***或用户体验而言,个人可识别信息的此类使用应当符合隐私策略和惯例,这些隐私策略和惯例通常被认为满足或超过用于维护用户隐私的行业或政府要求。具体地,应管理和处理个人可识别信息数据,以使无意或未经授权的访问或使用的风险最小化,并应当向用户明确说明授权使用的性质。
前述描述使用具体的、示例性的命名以提供对所述实施方案的透彻理解。具体细节对于实践所描述的示例不是必需的。相反,对本文所述的具体实施方案和示例的前述描述仅出于例示和描述的目的而呈现。它们并非旨在是穷举性的或将实施方案限制为所公开的精确形式。根据以上教导内容,很多修改形式和变型形式都是可能的。
Claims (21)
1.一种可穿戴设备,包括:
显示器;
框架,所述框架能够附接到所述显示器;
面部接合件,所述面部接合件能够移动地附接到所述框架;和
连杆组件,所述连杆组件将所述面部接合件能够移动地连接到所述框架,所述连杆组件包括:
第一臂部,所述第一臂部能够枢转地附接到所述框架,所述第一臂部包括第一端部和第二端部;
第二臂部,所述第二臂部能够枢转地附接到所述第一端部并且附接到所述面部接合件;和
第三臂部,所述第三臂部能够枢转地附接到所述第二端部并且附接到所述面部接合件。
2.根据权利要求1所述的可穿戴设备,其中:
所述可穿戴设备是头戴式设备;
所述第二臂部和所述第三臂部中的每一者包括能够附接到所述面部接合件的第一连接器和第二连接器;并且
所述连杆组件均匀地分配施加到所述面部接合件的力。
3.根据权利要求1所述的可穿戴设备,其中所述第二臂部和所述第三臂部能够滑动地附接到所述面部接合件。
4.根据权利要求1所述的可穿戴设备,还包括连接所述面部接合件和所述连杆组件的球形接头。
5.根据权利要求4所述的可穿戴设备,其中所述球形接头具有大约30度的运动。
6.根据权利要求1所述的可穿戴设备,其中所述面部接合件包括细长承窝。
7.根据权利要求1所述的可穿戴设备,其中:
所述第二臂部在第一位置处和第二位置处能够枢转地附接到所述面部接合件;并且
所述第三臂部在第三位置处和第四位置处能够枢转地附接到所述面部接合件。
8.根据权利要求1所述的可穿戴设备,其中所述面部接合件包括动态弧长。
9.一种头戴式设备,包括:
显示单元;
面部接合件;和
移动机构,所述移动机构将所述面部接合件连接到所述显示单元,所述移动机构包括:
枢轴,所述枢轴能够旋转地附接到所述显示单元;
第一端部,所述第一端部能够移动地附接在所述面部接合件的第一位置处;和
第二端部,所述第二端部能够移动地附接在所述面部接合件的第二位置处。
10.根据权利要求9所述的头戴式设备,其中所述第二位置响应于施加在所述第一位置处的力而移动。
11.根据权利要求9所述的头戴式设备,其中所述移动机构包括:
中心臂部,所述中心臂部包括所述枢轴;
第一侧臂部,所述第一侧臂部在所述枢轴的第一侧上能够枢转地连接到所述中心臂部的第一部分;和
第二侧臂部,所述第二侧臂部在所述枢轴的第二侧上能够枢转地连接到所述中心臂部的第二部分。
12.根据权利要求9所述的头戴式设备,其中所述面部接合件在使用期间接触用户的前额区域和颧骨区域。
13.根据权利要求9所述的头戴式设备,其中所述移动机构通过所述移动机构均匀地分配力。
14.根据权利要求9所述的头戴式设备,还包括设置在所述头戴式设备上以制约所述移动机构运动的柱体。
15.根据权利要求9所述的头戴式设备,还包括将所述移动机构连接到所述显示单元的弹簧。
16.根据权利要求9所述的头戴式设备,其中所述面部接合件包括释放切口。
17.一种用于头戴式设备的面部接合件,包括:
框架;
能够适形的构件;和
连杆,所述连杆连接所述框架和所述能够适形的构件,所述连杆在铰链接合部处附接到所述框架,并且在枢轴点处附接到所述能够适形的构件。
18.根据权利要求17所述的面部接合件,其中所述连杆响应于所述能够适形的构件在第二位置处变形而使所述能够适形的构件在第一位置处变形。
19.根据权利要求17所述的面部接合件,其中所述铰链接合部沿着所述连杆的纵向轴线居中。
20.根据权利要求17所述的面部接合件,其中所述枢轴点是能够调节的。
21.根据权利要求17所述的面部接合件,其中所述框架是刚性的并且所述能够适形的构件是能够变形的。
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