显示单位向用户显示图形内容。头部支架耦合到显示器上以支撑用户头部上的显示单位,用于显示其图形内容。均衡质量块相对付显示单位是可移动的,以抵消倾斜头戴式显示器时显示单位引起的扭矩变革。
克日,美国专利商标局正式授予苹果一项与头戴式设备(HMD/Apple Vision Pro)相关的专利,个中包罗显示单位、头部支撑布局僻静衡质量块。显示单位向用户显示图形内容。头部支架耦合到显示器上以支撑用户头部上的显示单位,用于显示其图形内容。均衡质量块相对付显示单位是可移动的,以抵消倾斜头戴式显示器时显示单位引起的扭矩变革。
苹果公司在其专利配景中指出,头戴式显示器是一种佩带在用户头上的设备,用于显示图形内容。当佩带在用户的头上并以直立位置佩带时,头戴式显示器的重心凡是位于头颈枢轴枢纽的前方和上方,而头颈枢轴枢纽是头部相对付用户颈部动弹的枢轴枢纽。
由于重心位于头颈枢轴枢纽的前方,头戴式显示器会感到出向前的扭矩。另外,当用户将头部向前倾斜时,由于头戴式显示器的重心位于头颈枢轴枢纽上方,重心的力矩臂会远离头颈枢轴枢纽。这样,头部向前倾斜大概会增加头戴式显示器引起的向前扭矩。为了不变头部,用户必需熬炼颈部肌肉,这大概会不舒服和/或引起疲惫,尤其是长时间佩带头戴式显示器时。苹果公司得到的这项专利就是针对这一问题的调停法子。
重心可变的 Vision Pro
苹果授予的专利涉及一种头部支撑装置,该装置与显示器耦合,以支持用户头部上的显示单位,用于显示其图形内容。均衡质量块相对付显示单位是可移动的,以抵消倾斜头戴式显示器时显示单位引起的扭矩变革。
均衡质量块可跟着环绕由用户头颈枢轴枢纽形成的俯仰轴的倾斜而移动。在直立位置,均衡质量可以位于头颈枢轴枢纽的后方,显示单位位于头颈枢轴枢纽的前方。在从新颈部枢轴枢纽的直立位置向前倾斜的前倾位置,均衡质量块可以位于头颈枢轴枢纽的后方,显示单位位于头颈枢轴枢纽的前方。当头戴式显示器向前倾斜时,均衡质量大概会远离显示单位,以保持在头颈枢轴枢纽的后方位置。
在一个实施方案中,头戴式显示器包罗一个静态质量块和一个移动质量块。
静态质量块包罗用于向用户显示图形内容的显示单位和耦合到显示单位的头部支撑装置,用于支持用户头部上的显示单位。静态质量块具有静态质量重心,佩带时凡是相对付用户的头部保持牢靠。
移动质量块相对付静态质量是可移动的。移动质量块具有相对付用户头部可移动的移动质量重心。移动质量块可跟着头戴式显示器环绕枢轴枢纽的移动而移动,,以移动头戴式显示器的重心,以抵消静质量块重心相对付枢轴枢纽移动所引起的枢轴枢纽扭矩的变革。
在直立位置,移动质量重心可以在枢轴枢纽的后方,而静态质量重心可以在枢轴枢纽的前方。
在前倾位置,移动质量重心可以是枢轴枢纽的后方,而静态质量重心可以在枢轴枢纽的前方。
当头戴式显示器环绕枢轴枢纽从直立位置向前倾斜到前倾位置时,移动质量重心可以从远离静态质量重心的第一位置移动到第二位置。
第一位置可位于枢轴讨论向前位置的前方。移动质量块可以包罗两个均衡质量块,它们可以协同移动,以将移动的质量重心向静态质量重心的后方移动。静态质量块还可以包罗举动传感器,其感测头戴式显示器的举动,而且移动质量块响应于由举动传感器感测的举动而移动,从而抵消静态质量因移动而引起的扭矩变革。
在一个实施方案中,操纵头戴式显示器的要领包罗利用传感器感测头戴式显示器倾斜,以及利用致动器按照感测器移动头戴式显示器相对付自身的重心。所述头戴式显示器被设置为佩带在用户的头上,并向其显示图形内容。
苹果专利图 1 是头戴式显示器戴在用户头上的侧视图,头部以直立位置(实线)和倾斜位置(虚线)显示;图 2A 是图 1 头戴式显示器在用户头部直立位置和第一设置下的示意侧视图;图 2B 是图 1 头戴式显示器在用户头部倾斜位置和第一设置下的示意侧视图;图 2C 是图 1 头戴式显示器在用户头上直立位置和第二设置的示意侧视图。
参考苹果专利图 3 和图 4,形成移动质量 M.sub.moving 的均衡质量块 #130 被设想为可以或许以差异的方法移动,譬喻,具有差异的机构或致动器,耦合到均衡质量块 #130 和头部支撑 #120。那些在操纵时不改变位置的机构部门可以被认为是静态质量 M.sub.static 的一部门。譬喻,电念头大概具有原地旋转的转子,因此被认为是静态质量 M.sub.static 的一部门。
如图 3 所示,均衡质量块 #130 可以通过具有电机 #334 和导螺杆 #336 的导螺杆机构 #332 移动,个中均衡质量块 #130 是螺纹耦合的。当电机运行(譬喻动弹)时,导螺杆旋转,均衡质量块也随之移动。譬喻,导螺杆机构可以毗连到头部支架 #120。可能,致动器可以包罗电机,其自己形成均衡质量(譬喻,省略电机 #334)并沿导螺杆 #336 相对付显示单位移动,譬喻,导螺杆可以反过来耦合到头部支撑。
如图 4 所示,均衡质量块 #130 可以通过皮带传念头构 #432 移动,该皮带具有电机 #434 和皮带 #436,皮带 #436 与均衡质量块耦合,并操纵性地耦合到电机,从而移动(譬喻,通过齿形啮合)。当电机运行(譬喻动弹)时,皮带被拉动,从而将均衡质量块拉向或远离显示单位。均衡质量块可被引导在一条路径上,譬喻沿着轨道移动。皮带传念头构可与头部支架相连。
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