用于XR眼镜的可折叠容器的制作方法

本技术大体上涉及用于扩展现实眼镜的保护外壳或容器，尤其涉及可折叠和可扩展的保护外壳或容器，以增强轻型扩展现实眼镜的能力。

背景技术：

1、虚拟现实(virtual reality，vr)、增强现实(augmented reality，ar)和混合现实(mixed reality，mr)统称为扩展现实(extended reality，xr)。近年来，这些技术越来越受欢迎。xr技术正应用于日常的小工具和设备中，如智能手机和智能眼镜。智能眼镜或xr眼镜的用户可以将眼镜用于休闲或生产目的，如观看视频、捕捉图像或编辑文本。很多xr眼镜在销售时都配有保护外壳，以在不使用时保护眼镜。此外，当xr眼镜放置在一些保护外壳内时，保护外壳可以为xr眼镜的电池充电。

2、市场上最近发布的一些xr眼镜具有小巧轻便的外形，与其笨重的前代产品形成鲜明对比。vuzixtm(100g)和mad gazetm(98g)等一些xr眼镜的重量是基准oculustm xr设备(503g)的重量的近五分之一。重量更轻、外形更小巧的xr眼镜更易于携带和使用。然而，尺寸和重量的减小通常伴随着性能的折衷，如功率受限、交互能力受限、计算能力和传感器性能降低。

3、为了补偿这些限制，附加外围设备可以与轻型xr眼镜一起使用。此类外围设备可以包括键盘、鼠标和其它输入或输出设备。尽管外围设备可以增强xr眼镜的交互能力，但这些外围设备通常携带起来很麻烦。例如，除了携带一副xr眼镜及其保护外壳之外，总是携带一个键盘会很麻烦。

4、因此，需要用于xr眼镜的保护外壳或容器，以克服上述现有方法的一个或多个限制。

技术实现思路

1、本发明描述了提供一种用于增强可穿戴xr显示器能力的可折叠外壳或容器的设备和系统。本文描述的示例性实施例提供了一种外壳，该外壳具有用于使用可穿戴xr显示器进行xr交互的一个或多个附加用户输入模式。一些实施例还提供了具有附加计算资源的外壳，以补充可穿戴xr显示器的计算资源。能力的增强可以使轻型可穿戴xr显示器能够与更大、更重的可穿戴xr显示器一样，提供全面的输入范围和计算能力。

2、在本发明中，术语“xr”是指“扩展现实(extended reality)”。出于本发明的目的，xr包括虚拟现实(virtual reality，vr)、增强现实(augmented reality，ar)和混合现实(mixed reality，mr)。如本文所使用的，xr是指通过xr显示器向用户呈现虚拟视觉元素。

3、在本发明中，术语“显示设备”是指用于显示视觉信息的电子显示器，例如led、lcd或crt监视器。

4、在本发明中，术语“可穿戴xr显示器”是指用于向用户的一只眼睛或两只眼睛呈现虚拟视觉元素的可穿戴电子设备。可穿戴xr显示器通常是能够在3d环境中模拟双目视觉效果的沉浸式立体显示器，例如智能眼镜或护目镜形式的双目头戴式显示器(head-mounteddisplay，hmd)。但在一些示例中，可穿戴xr显示器可以是单视场显示器，例如能够通过将3d环境投影到二维上来渲染3d环境的传统2d显示屏。可穿戴xr显示器可以限于一个或多个显示设备，或者也可以包括其它组件，例如用于计算、渲染和/或在显示器上显示信息的硬件组件和/或软件组件。

5、在本发明中，第一元件“基本上覆盖”第二元件的陈述意味着第一元件覆盖或包围第二元件的任何暴露部分的至少大部分。

6、在本发明中，第二元件“基于”第一元件的陈述意味着第二元件的特性至少部分地受第一元件的特性影响或确定。第一元件可以认为是操作或计算的输入，或者是一系列操作或计算的输入，该输入产生的第二元件是不独立于第一元件的输出。

7、在一些方面中，本发明描述了一种与可穿戴扩展现实(extended reality，xr)显示器一起使用的外壳或容器。所述外壳包括形成用于容纳所述可穿戴xr显示器的腔体的壳体部分、处理器、通信链路以及与所述壳体部分相关联且可用于接收用户输入的至少一个输入设备。所述处理器用于基于所述用户输入生成外壳输出数据。所述通信链路用于将所述外壳输出数据传输到xr计算设备。

8、通过提供与xr计算设备通信的输入设备，外壳或容器可以使轻型可穿戴xr显示器能够与更大、更重的可穿戴xr显示器一样，提供扩展的输入范围和计算能力。

9、在一些示例中，所述xr计算设备是所述可穿戴xr显示器。

10、在一些示例中，所述xr计算设备是与所述可穿戴xr显示器通信的设备。

11、通过提供与可穿戴xr显示器分离的xr计算设备，一些实施例可以扩展轻型可穿戴xr显示器的计算能力，以匹配更大、更重的可穿戴xr显示器的计算能力。

12、在一些示例中，所述壳体部分包括用于为所述可穿戴xr显示器的电力存储组件充电的充电单元。

13、在一些示例中，所述壳体部分还包括用于捕捉显示用户面部的图像的面部捕捉摄像头，所述外壳输出数据是基于从所述面部捕捉摄像头接收的所述图像生成的。

14、通过提供面部捕捉摄像头，一些实施例可以使可穿戴xr显示器能够提供用户的面部图像，以供视频会议应用或其它需要查看用户面部的应用使用。

15、在一些示例中，所述至少一个输入设备包括用于接收触觉输入的触觉输入表面，所述处理器用于基于所述触觉输入生成所述外壳输出数据。

16、在一些示例中，所述触觉输入表面包括机械传感器。

17、在一些示例中，所述触觉输入表面包括触敏表面。

18、在一些示例中，所述容器包括触觉输入摄像头。所述触觉输入表面包括在所述触觉输入摄像头捕捉的图像中可见的所述容器的表面。所述外壳输出数据通过以下方式生成：处理所述触觉输入摄像头捕捉的所述图像，以生成触觉数据；处理所述触觉数据，以生成所述外壳输出数据。

19、在一些示例中，所述外壳还包括xr显示器存在传感器，所述xr显示器存在传感器用于生成指示所述可穿戴xr显示器是否存在于所述腔体内的xr显示器存在传感器数据。所述处理器用于：响应于接收到指示所述可穿戴xr显示器存在于所述腔体内的xr显示器存在传感器数据，去激活所述至少一个输入设备，使得所述外壳输出数据不是基于所述用户输入生成的。

20、通过提供xr显示器存在传感器，一些实施例可以使容器能够基于用户当前是否正在使用可穿戴xr显示器来自动重新配置xr系统的操作模式。

21、在一些示例中，所述容器还包括连接到所述壳体部分并可在以下位置之间移动的盖体部分：闭合位置，在所述闭合位置，所述盖体部分基本上覆盖所述腔体；打开位置，在所述打开位置，可以将所述可穿戴xr显示器放置到所述腔体中或从所述腔体中移出。所述至少一个输入设备包括所述盖体部分上的文本输入表面，当所述盖体部分处于所述打开位置时，所述文本输入表面可用于接收来自用户手指相对于所述文本输入表面的移动的文本输入。

22、通过提供盖体部分上的文本输入设备，一些实施例可以利用开放容器的外形来提供用于输入文本的延伸输入表面，例如键盘或虚拟键盘。

23、在一些示例中，所述文本输入表面包括位于所述盖体部分上的物理键盘。

24、在一些示例中，所述容器还包括虚拟键盘摄像头，所述虚拟键盘摄像头位于所述壳体部分或所述盖体部分上，并用于捕捉显示用户手指相对于所述文本输入表面的位置的图像，从而形成所述文本输入表面的虚拟键盘表面。所述外壳输出数据通过以下方式生成：处理所述虚拟键盘摄像头捕捉的所述图像，以生成文本数据；处理所述文本数据，以生成所述外壳输出数据。

25、在一些示例中，所述盖体部分在所述盖体部分的近侧可枢转地连接到所述壳体部分。在所述闭合位置和所述打开位置之间移动所述盖体部分包括使所述盖体部分枢转离开所述壳体部分。

26、在一些示例中，所述外壳还包括盖体位置传感器，所述盖体位置传感器用于生成指示所述盖体是否处于所述闭合位置的盖体位置传感器数据。所述处理器用于：响应于接收到指示所述盖体处于所述闭合位置的盖体传感器位置数据，去激活所述文本输入设备，使得所述外壳输出数据不是基于所述文本输入生成的。

27、通过提供盖体位置传感器，一些实施例可以使容器能够基于容器是否打开且因此是否处于接受盖体部分的文本输入表面上的文本输入的位置来自动重新配置xr系统的操作模式。

28、在一些示例中，所述盖体部分还包括形成延伸输入表面的可延伸部分，所述可延伸部分可在缩回位置和延伸位置之间移动。

29、通过提供可延伸部分，一些实施例可以进一步延伸可用作用户输入表面的容器的表面区域。

30、在一些示例中，所述可延伸部分在所述可延伸部分的近侧可枢转地连接到所述盖体部分，在所述缩回位置和所述延伸位置之间移动所述可延伸部分包括使所述可延伸部分枢转离开所述盖体部分。

31、在一些示例中，当所述可延伸部分处于所述延伸位置时，所述文本输入表面包括所述延伸输入表面。

32、在一些示例中，所述延伸输入表面包括触觉输入表面，当所述可延伸部分处于所述延伸位置时，所述触觉输入表面用于接收触觉输入。所述处理器还用于基于所述触觉输入生成所述外壳输出数据。

33、在一些方面中，本发明描述了一种包括如上所述的外壳或容器以及所述可穿戴xr显示器的系统。

34、在一些示例中，所述系统还包括所述xr计算设备。