CN106575038B - 对头戴式组装件的头带进行重量分布 - Google Patents

Abstract

公开了一种包括支承在头带上的头戴式设备的头戴式组装件。头带可包括围绕头部定位的第一环以及附连到该第一环并且定位在头部上方的可能的第二环。可通过将头戴式设备安装在头带的(从前到后的)近似中心并且在该安装点上(从前到后)进一步平衡头戴式设备的重量来优化头戴式组装件的重量分布和舒适度。可通过向头戴式组装件提供若干用户可定制的调整来进一步优化头戴式组装件的重量分布和舒适度。

Description

对头戴式组装件的头带进行重量分布

背景

诸如头戴式显示器(HMD)等头戴式设备可由用户佩戴以用于增强或虚拟现实体验。用于支承HMD和其它头戴式设备的当前头带遭受它们将头戴式设备和头带的重量不均匀地分布或支承在用户头部周围的缺陷。因此，压力点在承载更大比例的负荷的头部区域处形成，并且这些设备在长时间段内变得佩戴得不舒适。该缺陷的一个原因是各用户具有不同的头部大小和形状，而现有设计未充分地考虑到这些大小和形状差异。

概述

本技术涉及包括支承在头带上的头戴式设备的头戴式组装件的各种实施例。头带可包括围绕头部定位的第一环以及附连到第一环并且定位在头部上方的可能的第二环。第一和第二环可被调整为不同大小且相对于彼此调整。头戴式设备例如可以是用于向用户呈现增强或虚拟现实体验的HMD。

在各实施例中，可通过将头戴式设备安装在头带的(从前到后的)近似中心并且在该安装点上(从前到后)进一步平衡头戴式设备的重量来优化头戴式组装件的重量分布和舒适度。可通过向头戴式组装件提供若干用户可定制的调整来进一步优化头戴式组装件的重量分布和舒适度。重量分布和可调整性防止头戴式设备主要搁在鼻子、耳朵或头顶上，并且允许以舒适且非侵入性的方式佩戴头戴式设备。

在第一示例中，本技术涉及一种头戴式组装件，包括：头带，该头带包括被适配成定位在头部前面的前部、被适配成定位在头部后面的后部，该头带还包括在该头带的第一侧上的在前部和后部中央的第一安装位置以及该头带的与第一侧相对的第二侧上的在前部和后部中央的第二安装位置；以及在第一和第二安装位置处附连到头带的头戴式设备，该头戴式设备的各组件分布在头戴式设备和头带中的至少一个上，以将该头戴式设备的重心大致定位在经过第一和第二安装位置的轴上。

在第二示例中，本技术涉及一种头戴式组装件，包括：头带，包括：冠环，该冠环具有被适配成定位在头部前面的前部、被适配成定位在头部后面的后部，该冠环还包括冠环的第一侧上的在前部和后部中央的第一安装位置以及在冠环的与第一侧相对的第二侧上的在前部和后部中央的第二安装位置，该冠环还包括用于调整冠环尺寸的冠环调整机构、附连到冠环的头顶环，该头顶环包括用于调整头顶环的尺寸的头顶环调整机构，其中该冠环调整机构和头顶环调整机构使头带能够自定义地拟合不同的头部大小和用户偏好；以及在第一和第二安装位置附连到头带的头戴式设备。

在另一示例中，本技术涉及一种头戴式组装件，包括：头带，包括：冠环，该冠环具有被适配成定位在头部前面的前部以及被适配成定位在头部后面的后部，该冠环还包括用于调整冠环尺寸的冠环调整机构、附连到冠环的头顶环，该头顶环包括用于调整头顶环的尺寸的头顶环调整机构，其中该冠环调整机构和头顶环调整机构使头带能够自定义地拟合不同的头部大小和用户偏好；以及在第一和第二安装位置处附连到头带的头戴式设备，该第一和第二安装位置在冠环的第一和第二相对侧上的冠环的前部和后部中央，头戴式设备的组件分布在头戴式设备和头带中的至少一个上，以将头戴式设备的重心大致定位在经过第一和第二安装位置的轴上。

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。本概述并非旨在标识出要求保护的主题的关键特征或必要特征，亦非旨在用作辅助确定要求保护的主题的范围。

附图简述

图1是根据本技术的实施例的头带的分解透视图。

图2是用户佩戴的包括冠环和头顶环的头带的实施例的侧视图。

图3是用户佩戴的包括冠环的头带的实施例的侧视图。

图4-9是根据本技术的头带的替代实施例的侧视图。

图10-15是根据本技术的替代实施例的包括附连到头带的头戴式设备的头戴式组装件的侧视图。

图16-18是根据本技术的头戴式组装件的另一实施例的透视图。

图19A是描绘具有近眼增强/虚拟显示显示器以及伴随处理模块的头戴式组装件的示例实施例的框图。

图19B是描绘具有近眼增强/虚拟显示显示器的头戴式组装件的另一实施例的示例组件的框图。

图20A是具有镜腿臂以及近眼增强/虚拟显示显示器和其他电子组件的HMD的侧视图。

图20B是具有镜腿臂以及近眼增强/虚拟显示显示器和其他电子组件的HMD的部分俯视图。

图21示出了从软件角度而言的用于用由HMD的近眼增强/虚拟显示显示器提供的三维(3D)虚拟数据来表示前一时间段的物理位置的系统的框图。

图22例示出可被用于实现网络可访问的计算系统或伴随处理模块的计算系统一个实施例的框图。

详细描述

现在将参考各附图描述本技术的实施例，这些实施例一般涉及用于在舒适且非侵入性拟合的情况下支承头戴式设备的各种不同的头带构造。头带的一些实施例包括在此被称为冠环的环头带。其它实施例包括与一个或多个头顶环相组合的冠环。

这些实施例中的每一实施例提供负荷分布、长轴(从前到后)压迫以及倚靠用户头部的侧面的压迫。这一力的分布部分地通过防止压力点(尤其是在对疼痛更敏感的那些区域(诸如鼻子、耳朵或头顶)中)来提供舒适度。另外，头戴式设备可以在头戴式设备的(从前到后的)近似重心处附连到头带。这通过防止头带上的来自头戴式设备的原本会从头带传送到用户头部的扭力来进一步提升舒适度。

头带可针对不同的用户和不同的头部大小、形状和舒适度偏好进行定制。实施例可提供冠环和/或头顶环的可调整拟合。实施例还允许冠环、头顶环和/或附连到头带的头戴式设备的可调整定位。

本文所使用的术语“顶部”和“底部”、“上”和“下”、“垂直”和“水平”、以及“前”和“后”仅仅作为示例和说明的目的，并且不意味着限制本发明的描述，因为所提及的项可在位置和朝向上被互换。同样，如本文所使用的，术语“基本上”、“大致”、和/或“大约”意味着所指定的大小或参数可在对于给定应用而言可接受的制造公差内变化。在一个实施例中，可接受的制造公差是±.25％。

在以下描述的实施例中，头带可用于支承提供虚拟和/或增强现实体验的HMD。然而，在替代实施例中，头带可用于安装其他头戴式设备，诸如手术放大镜、大功率头灯以及其他类型的头戴型设备。

除了舒适之外，本技术的实施例中的头带还维持围绕用户头部的精确拟合。例如，对于增强和虚拟现实HMD而言，使光学器件维持与用户眼睛的精确对准是合乎需要的，因为甚至轻微的失准也能损害立体显示效果。通过防止压力点，头带可通过围绕用户头部均匀地分布的相对较大的压迫力来固定地保持就位。

图1是具有耦合到头顶环104的冠环102的头带100的第一实施例的透视图。图2和3是佩戴在用户头部106上(用图4中省略的头顶环104)的头带100的侧视图。如在图1中看到的，头带100可包括半刚性构件108，其中内部缓冲材料112由软材料形成。构件108可以是或可包括弹性、诸如塑料之类的半刚性材料、或包括例如铝的金属、以及诸如铜-铝-镍合金之类的形状记忆合金。

缓冲材料112可围绕冠环102的内部(面朝头部)部分地或完全地延伸，以便提供与使用者的头部106的舒适且防滑的接触。缓冲材料112可以例如是或可包括聚氨酯、聚氨酯泡沫、橡胶或塑料或其他聚合物。缓冲材料112可替换地是或可包括纤维或织物。构想了其他材料。在附加实施例中，构想头带100包括半刚性且同时舒适地倚靠用户头部的单个材料，而不是两个单独材料(半刚性构件108和缓冲材料112)。

冠环102可包括在佩戴头带100时位于头部106背后的后头件114。后头件114 可由如上所述的软缓冲材料形成，且具有绕后头件114的内部弯曲的内腔。冠环102 可具有通过后头件114的第一和第二端114a、114b拟合在该内腔内的第一和第二端部 (未示出)。冠环的第一和第二端部可以接合在后头件114内的用于将冠环102的圆周调整得更大或更小的调整机构内。这使得用户能够舒适地且固定地将头带100更高或更低地围绕他或她的头部佩戴。这还允许头带100针对具有不同的头部大小的不同用户的舒适且固定的拟合。在一个示例中，调整机构可包括摩擦离合器。后头件114 中的摩擦离合器未被示出，但它在设计和操作方面可以类似于图1所示且以下描述的摩擦离合器138。

在图1所示的示例中，冠环102可处于其最小圆周。从所示位置，扭转离合器的滚轮116的手动旋转可将冠环102的各端部的长度进一步延伸到后头件114之外以增大冠环102的圆周。滚轮116在相反方向上的旋转同样将各端部馈入后头件114以缩小冠环102的圆周。在各实施例中，冠环102可以在1cm和5cm之间调整，但冠环的可调整量在其它实施例中可以更少或更多。

在其它实施例中，调整机构可以与除了摩擦离合器之外的已知机构一起操作。在一个这样的其它示例中，各端部可以简单地彼此堆叠在后头件114内，这通过静态摩擦将各端部保持在一起。用户可简单地将各端部拉出后头件114或将其馈入该后头件以使得冠环102更大或更小。

在图1-3的实施例中，头带100可以是大致平坦的。即，头带100可具有上沿和下沿120、122(图2和3)，每一者都驻留在相对彼此平行的平面中。在各实施例中，后头件114可以比头带100的其余部分稍微更宽，并且可以延伸到上述平行平面之外，但在其它实施例中它可能并非如此。如下文所解释的，头带100在其它实施例中可以不是大致平坦的。

在各示例中，头带可具有上沿和下沿120、122之间的在18mm和25mm之间的宽度，但在其它实施例中宽度可以在该范围之外变化。头带100(没有头戴式设备) 可具有约200克的质量，但在其它实施例中它可以更重或更轻。在各实施例中，头带的厚度也可以不同，但在各示例中可以是2mm到5mm。

在图1-3的实施例中，头顶环104可被固定地附连到冠环102以使得冠环和头顶环之间的角度α(图2)可被固定。在一个示例中，角度α可以是85°。以此方式，头顶环104可被垂直地(即，在垂直平面上)佩戴在用户头部上，而冠环相对于水平面稍微倾斜5°。可以理解在其它实施例中头带100的这一定向可以变化，且角度α可以大于或小于85°。如下文所解释的，在其它实施例中角度α可以是可变的。在角度α固定的情况下，头顶环104可以与冠环102集成地形成。

头顶环104可由与冠环102的构件108相同或相似的半刚性材料形成。在各实施例中，头顶环104可以用诸如材料112等软缓冲材料填塞，但在其它实施例中该缓冲材料可被省略。头顶环104可包括通过调整机构126联接在一起的一对带104a、104b (图1)。与冠环调整相协同地，调整机构126允许用户调整绕头部106佩戴头带100 的高度(垂直位置)。

调整机构126还允许针对具有不同头部大小的用户调整头带 100以获得舒适且固定的拟合。调整机构126还通过允许将头顶环104手动调整至不同尺寸的摩擦和/或咬合拟合来将带104a、104b保持在一起。在其它实施例中可使用其它类型的调整机构 126，诸如摩擦离合器。在一个示例中，头顶环104可以在1cm和5cm之间调整，但在其它实施例中该量可以更小或更大。

在各实施例中，头带100可包括一对运动组装件130形式的安装位置以用于平移地且枢转地将头戴式设备(以下解释)安装到头带100。如在图1中看到的，每个运动组装件130可包括被安装成在形成于冠环102的前部中的轨道内平移的滑动件132。每个滑动件132包括支撑槽136中的枢转组装件134的第一端部132a，以用于沿着槽 136线性平移。每个滑动件132的第二端部132b可啮合摩擦离合器138。具体而言，两个滑动件132的每个第二端部132b可具有分别用于啮合摩擦离合器138内的齿轮的顶部边缘和底部边缘的齿。因此，滑动件对132被约束成在摩擦离合器138旋转时在槽136内彼此一致地向前和向后平移。

每个枢转组装件134可包括被固定地安装到滑动件132的基座以及被枢转地安装到该基座的轮轴。每个轮轴可包括一对安装支架140(其中一个在图1所示的运动组装件130之一中被标号)。以下描述的头戴式设备可包括位于用户头部前面的前部以及从前部向后延伸的一对臂。向后延伸的臂的各端可以附连到每一枢转组装件134中的安装支架以将头戴式设备附连到枢转组装件134和头带100。

枢转组装件134允许头戴式设备围绕x轴枢转经过所需角度以将头戴式设备的前部调整在用户眼睛上方的所需位置，或在用户面部的前方处。当枢转组装件134被安装成用于在槽136中的滑动件132上平移时，头戴式设备的前部也可沿着z轴线性移动以接近或远离用户面部。

在各实施例中，枢转组装件134和摩擦离合器138可被配置成分别阻挡头戴式设备的枢转和平移，使得在用户手动调节时，头戴式设备保持在设定位置。在一个示例中，枢转组装件134和摩擦离合器138在施加阈值力小于3g的情况下可有效地阻挡头戴式设备相对于头带的移动。应当理解，在进一步的实施例中，枢转组装件134和/ 或摩擦离合器138可防止小于或大于3g的阈值力而导致的移动。

现在参考图3，本技术的另一特征是允许对头戴式设备的安装和定制调整以最小化头戴式设备施加在头带100上的局部力。例如，不像其中头戴式设备被安装到头带前面的常规HMD，本技术的头戴式设备可以在大致位于头带100(从前到后的)中央的运动组装件130处附连到头带100。这用于在参考轴150处将头戴式设备的力f从前到后围绕头带100均匀地分布。如在图1和2中示出的，参考轴150沿着x轴在两个运动组装件之间延伸。

另外地或另选地，如下文所解释的，头戴式设备的质量可被分布成使得该头戴式设备的重心可以经由运动组装件130与参考轴150对准。这具有使得头戴式设备施加在头带100上的扭力t最小化的效果。所有这些改进了头戴式组装件和头带在使用时的重量分布和总体舒适度。

此外，冠环102和头顶环104两者都可通过其相应的调整机构来变得更大或更小，以使得不同的用户能以对其最舒适的自定义拟合来将头带100固定到其头部。

如上所述，根据本技术的头带100可具有各种构造。一些附加构造在图4-9中示出。在图4中，头带100可由如上所述的半刚性和缓冲材料形成，从而形成其各端在如上所述的后头件114会合的冠环。

不像图1的实施例，图4的头带100不是大致平坦的。替换地，它包括具有以相对于彼此的非连续(而非180°)角度θ延伸的前部160和后部162的冠环102。非连续角度θ允许前部160比平坦头带100的前部更高地佩戴在用户头部上。对于某些用户，这可能是更舒适的拟合。在各实施例中，角度θ的范围可以在大于135°和小于 180°之间，且例如可以是160°。可以理解，在其它实施例中角度θ可以小于或等于 135°。前部160的长度1₁与后部162的长度1₂之比在各实施例中可以变化，但例如可以是2∶1。在其它实施例中，前部160与后部162的长度可以彼此相等。

图4和图5-9类似地示出了代替上述运动组装件130的安装位置170。该对枢转组装件134(未在图5-10中示出)可通过安装位置170(头带100的任一侧上的安装位置)安装到头带100以使得头戴式设备200能够相对于头带100枢转，如上所述。然而，在图4-9的实施例中，上述的滑动件对132和摩擦离合器138可被省略。可以理解，图4-9的一些或全部实施例还可包括如上所述的一对滑动件和摩擦离合器138 以使得头戴式设备能够相对于头带100平移和旋转。替换地，滑动件132和摩擦离合器可以从图1所示的实施例中省略。

图5解说了具有与图4所示的冠环102类似的冠环且进一步包括如上所述的头顶环104的头带100的另一实施例。在图5的实施例中，带104a、104b可经由头带100 的任一侧上的一对紧固件被枢转地安装到冠环102，这对紧固件允许头顶环104相对于冠环102枢转。在其它实施例中，紧固件将头顶环104保持在相对于冠环102的固定位置。紧固件可以是运动组装件130、枢转组装件134的一部分，或与这些组装件分开。

通过将头顶环104直接安装在支承头戴式设备的安装位置170，头顶环104能够在头戴式设备未对头顶环104施加扭力的情况下直接支承该头戴式设备的重量的一部分。然而，在该实施例以及之后描述的实施例中，头顶环104可以在头戴式设备附连到的安装位置170前面或后面的位置处附连到冠环102。

安装头顶环104以相对于冠环102枢转允许用户改变头顶环104上用户头顶上的位置以使得不同的用户能选择对其最舒适的自定义拟合。头顶环104与冠环102之间的角度α可以是可变的(如图5中)或者固定的(如在图1-3和图6中示出的)。

在其它实施例中，冠环102可被分成例如在安装位置170彼此枢转地安装的近端部分102a和远端部分102b。这一实施例在图7中示出。在所示实施例中，近端部分 102a、远端部分102b和头顶环104中的每一者都是可相对于彼此调整角度的。这提供了头带100的更大的运动自由度和可调整性，以允许不同用户在具有对其最舒适的自定义拟合的情况下将头带100固定至他们的头部。

在其它实施例中，近端和远端部分102a、102b可以相对于彼此枢转(如图7所示)，但头顶环104可以固定地附连到近端和远端部分102a、102b之一并与其一起枢转。在其它实施例中，冠环102可以是平的(如在图1-2中)，且具有诸如部分102a、 102b等相对于彼此枢转的部分。

在其它实施例中，头带100可包括冠环102和多个头顶环104。这一实施例的示例在图8和9中示出。图8的示例包括两个头顶环104c和104d。图9的示例包括三个头顶环104c、104d和104e。在其它实施例中可以存在不止三个头顶环104。

头顶环104可以在不同位置处附连到冠环102，诸如在图8中示出的。在一示例中，头顶环104d安装在安装位置170，而头顶环104c安装在它之前。头顶环104c在其它实施例中可以远离安装位置170(更靠近后头件114)安装。在其它实施例中，多个头顶环104中的两个或更多个可以在同一位置处、在安装位置170处(如图9所示) 或在他处附连到冠环102。

多个头顶环104中的一个或多个可以枢转地安装到冠环102，如图8所示。类似地，多个头顶环104中的一个或多个可以相对于冠环102固定地安装，如图9所示。在其它实施例中，一些头顶环104可以枢转地安装，而其它头顶环固定地安装。在图 8和9的上述实施例中的任一个实施例中，多个头顶环104中的一个或多个的长度可经由如上所述的调整机构126来调整。

现在参考图10-15，头戴式设备200可以在安装位置170附连到头带100。在以下示例中，头戴式设备200是用于向设备200的佩戴者呈现虚拟或增强现实环境的光学设备。然而，如上所述，在其它实施例中头戴式设备200可以是其它设备。

在设备200呈现虚拟或增强现实环境的情况下，设备200一般可包括位于佩戴者眼睛前面的光学组装件。设备200还可具有操作组装件，该操作组装件包括处理组件、一个或多个相机、电源以及用于实现虚拟或增强现实环境的其它子组装件。如下文所解释的，操作组装件的各部分可以在不同的位置处被安装在头戴式设备200或头带100 上以允许最优的重量分布或舒适度。

图10-15示出了包括头带100和头戴式设备200的头戴式组装件300。虽然头带 100的具体示例在图10-15中的每一者中示出，但可以理解参考图10-15描述的每一实施例可包括根据上述实施例中的任一个的头带100。

图10示出了头戴式组装件300的示例，其中头戴式设备200包括处在佩戴在用户眼睛前面的位置的光学组装件202以及与光学组装件202协作以向用户呈现虚拟或增强现实环境的操作组装件204。操作组装件204被安装在框架210内。尽管示出了框架210的一侧，但框架210在用户佩戴组装件300时延伸围绕用户头部的前方和两侧。当虚拟和增强现实系统生成向两个眼睛显示的立体显示图像时，框架210支承两个操作组装件，(所示的)一个用于左眼而另一个(未示出)用于右眼。

如上所述且在图10的实施例中示出的，头戴式设备200可经由一对枢转组装件134(在图2中示出且在图10中示意性地示出)附连到头带100。框架210的远端可以附连到如上所述的安装支架140。如上所述，枢转组装件134可被构造成用预定阈值力来将头戴式设备200和头带100保持在一起以使得头戴式设备200可不偏置地保持在相对于头带100的固定的设定位置。然而，用户可施加比预定阈值力更大的手动力以相对于头带100枢转和/或平移头戴式设备200。由此，用户可戴上头戴式组装件300，将头戴式设备200手动调整到适当且所需的位置，并且此后头戴式设备200将保持在该位置，除非被进一步手动调整或以其它方式施加超过预定阈值力的某一力。在其它实施例中，枢转组装件134和/或滑动件132可被省略，并且头戴式设备200可以按完全防止头戴式设备200和头带100之间的相对枢转和/或平移的方式被安装到头带 100。

在图10的实施例中，框架210的第一部分延伸到枢转组装件134之前以在用户眼睛前面支承光学组装件202。框架210的第二部分延伸到枢转组装件134之后。框架210、光学组装件202和操作组装件204的重量可以围绕框架210分布，以使得头戴式设备的重心(F_CG)(从前到后)被定位在沿着经过枢转组装件134的轴150。以此方式，头带100仅支承并分布头戴式设备200的重量。不存在将由头带100支承的附加扭力，该附加扭力 原本在头戴式设备200的重心未通过枢转组装件134对准的情况下会产生。在一个示例中，由头带支承的头戴式设备200的重量可以大约是400克，但在其它实施例中它可以更重或更轻。如下文解释的，头戴式设备的重心在其它实施例中无需通过枢转组装件134来对准。

头戴式设备200的重量可以围绕框架210分布(从前到后)以便以多种方式该头戴式设备的重心(F_CG)与经过枢转组装件134的轴150对准。在各实施例中，头戴式设备在枢转组装件134之前比在枢转组装件134之后延伸得更远。在此类实施例中，头戴式设备200的更大比例的重量可被定位在枢转组装件134之后以通过枢转组装件 134对准重心。作为一个示例，诸如处理组件和/或电源(可以是一个或多个电池)等操作组装件204的一些组件204a可被定位在枢转组装件134之后。这些组件可以成比例地重于操作组装件204中的其它组件，以使得头戴式组装件的净力矩力分解到经过枢转组装件134的轴150上的位置。虽然头戴式设备200不必要地更重可能是不合乎需要的，但可以构想框架210可以在枢转组装件134之后包括压舱重量以使得重心位于经过枢转组装件134的轴150的中央。

在各实施例中，头戴式设备的各部分可以分布在头带100上。例如，图11示出了本技术的另一实施例，其中诸如处理组件和/或电源等操作组装件204的组件204a 可被安装在头带100的冠环102的后头件114处或者作为该后头件114的一部分来安装。这些组件204a可以按头带100仍可通过后头件114内的调整机构126来变得更大或更小的方式安装。替换地，用于冠环102的调整机构在其它实施例中可以位于冠环上的他处或被省略。

在图11的实施例中，枢转组装件134可被防止头戴式设备200和头带100之间的相对枢转的另一紧固件代替。替换地，枢转组装件134可被提供以使得头戴式设备 200不偏置地相对于头带100保持固定，除非且直到施加预定阈值力之上的力以相对于头带100枢转头戴式设备200。在头戴式设备200和头带100保持在一起的情况下，不同组件的重量可被分布成使得作为整体的头戴式组装件300的重心位于经过枢转组装件134的轴上的中央。

图12是其中头戴式设备200的组件204a可以分布在头带100上的另一示例。在该示例中，诸如处理组件和/或电源等头戴式设备200的组件204a可作为头带100的头顶环104的一部分来附连。包括组件204a的头顶环104可以与框架210相集成地形成或者以其它方式附连到框架210。在该实施例中，枢转组装件134可允许头戴式设备200和头带100之间的相对运动，或者可使用某一其它紧固件来防止相对移动。如上，组件204a的重量可被分布成使得作为整体的头戴式组装件300的重心可位于经过枢转组装件134的轴上的中央。

图13的实施例类似于图12的实施例，不同之处在于组件204a可包括耳机250。示出了耳机250的一个耳塞，但可以在头带100的头顶环104的各端提供两个耳塞，每个耳朵一个。除了提供音频之外，耳机250搁在用户的耳朵上，且提供与用户头部接触的附加表面区域，头戴式组装件300的重量可以分布在该表面区域上。这进一步提升了头戴式组装件300的舒适度。耳机250可被结合到上述实施例中的任一个中。

在其它实施例中，头戴式设备200的各部分可以物理地与头戴式组装件300分开。例如，图14示出了其中头戴式设备包括单元200a和200b的示例。单元200a可以附连到头带100且可包括光学组装件202。诸如处理组件和/或电源等组件可以在独立单元200b中。在这一示例中，控制信号和/或功率可通过线缆230在单元200a和200b 之间传递。在其它实施例中，例如在电源在单元200a中或者单元200a和200b包括电源的情况下，线缆230可被省略且信号可以无线地在单元200a和200b之间传递。

在各实施例中，独立单元200b可以是放置在口袋中或佩戴在用户的手臂或腕带上的矩形或其它形状的设备。在其它实施例(如图14所示)中，耳机250也可作为独立单元200b的一部分被结合。在这一实施例中，独立单元200b的形状可具有被适配成拟合在用户头顶的头顶部，且一对耳塞在佩戴时拟合在用户的耳朵上。当耳机未被使用时，独立单元200b可被围绕用户头颈佩戴。将头戴式设备200分成单元200a和 200b减小了头带100支承的用户头部上的重量，并且进一步提升了长期舒适度。

图15示出了其中头带100被扩充成包括用于支承头戴式设备200的组件204a的部分帽240的另一实施例。部分帽240可包括在头顶环104与冠环102之间向后延伸的支承件242。部分帽240还可包括硬或软材料244，其形成半球体的近乎一半以使得用户头部的后部在使用中时被头戴式组装件300包围。如上，图15中的组件的重量可被分布成使得作为整体的头戴式组装件300的重心位于经过枢转组装件134的轴上的中央。

可以理解，来自上述参考图10-15的各种实施例的特征可以与参考图1-9描述的其它特征组合和互换，反之亦然。

在上述实施例中，头戴式组装件300的重量分布和舒适度可通过将头戴式设备200安装在头带100的前部和后部中央来优化。该位置可以处在用户 头部的(从前到后的) 近似重心或在该重心后大约一厘米。另外地或另选地，重量分布和舒适度可通过在该安装位置上将头戴式设备200的重量(从前到后)平衡到头带来优化。可以理解，在其它实施例中头戴式设备200可被安装在用户头部的(从前到后的)重心之前或之后 (例如多达5cm)，但距重心的这一偏离在其它实施例中可以更少或更多。还可理解，头戴式设备200的重心在其它实施例中无需在其安装位置上对准，并且例如可以向前或向后偏离其安装位置多达5cm。同样，该偏离在其它实施例中可以更少或更多。

可通过向头戴式组装件提供若干用户可定制的调整来进一步优化头戴式组装件的重量分布和舒适度。这些用户可定制的调整包括线性滑动件相对于z轴调整头戴式组装件的前部/后部以及将冠环和/或头顶环调整为不同尺寸。

在上述至少一些实施例中，头戴式设备200不用于在用户头部上支承头戴式组装件300。该功能在这些实施例中由头带100执行。在其它实施例中，在用户头部上支承头戴式组装件300的任务可由头戴式设备200和头带100两者参与。图16-18中示出了一个这样的示例。

图16-18示出了包括前部304和后部308的头戴式组装件300。在各实施例中，前部304可包括用于容纳上述组件以及头戴式设备200的组装件的外壳306。然而，头戴式设备200的某些组件在其它实施例中可被包括在后部308中。以此方式，头戴式组装件300的重量可从前到后均匀地分布，且从前到后的重心的位置可按需相对于参考轴150来控制。在头戴式组装件300提供增强现实体验的情况下，外壳306的前部可以是至少半透明的。在头戴式组装件300只提供虚拟现实体验的情况下，外壳306 的前部可以是不透明的。

前部304可包括用于接合并支承在用户的太阳穴上的一对镜腿臂310。前部304 还可包括用于接合并支承在用户鼻子的鼻梁上的鼻梁架312(图17)。后部308可包括经由诸如上述枢转组装件134等枢转组装件安装到镜腿臂310的带320。在各实施例中，后部308可包括单条带320。图16和17示出了在不同时间处在不同位置的单条带320以阐示带320如何可以相对于镜腿臂310枢转。然而，在未示出的其它实施例中，后部308可包括不止一条带320，诸如一条被适配成围绕用户头部，而另一条被适配成越过用户头部。

如上所述，枢转组装件134可以用预定阈值力将带320和镜腿臂保持在一起以彼此保持固定关系，除非且直到施加超过预定阈值力的枢转力。在施加阈值力之上的力之际，带320可以在箭头方向A上围绕参考轴150枢转。带320在各实施例中可以在 270°的范围内枢转，但它在其它实施例中可以枢转得更多或更少。

每一镜腿臂310可以配备限制带320在顺时针和逆时针方向上的旋转的凸缘326。在其它实施例中，每一镜腿臂上的凸缘326可被省略，且外壳306的某一其它部分可限制带320的顺时针和逆时针旋转。图18示出了顺时针旋转到其最大程度的带320。这一位置可以方便装载和/或运输头戴式设备200。

带320还可包括伸缩部320a和320b，这些伸缩部能在箭头B的方向上相对于彼此地线性平移以增大带320的尺寸以及连同前部和后部的总圆周。后部308的每一侧可包括部分320a，且部分320b可以在它们之间延伸。

部分320a和320b可根据各种已知技术来彼此相对地伸缩。例如，部分320a可具有稍微更小的尺寸以拟合在部分320b内。部分320a可以紧贴地拟合在部分320b 内以使得各部分相对于彼此保持固定位置，除非施加了超过部分320a和320b之间的静态摩擦力的力。在另一实施例中，可以在各部分320a和320b之间提供如上所述的摩擦离合器。此类机构可将各部分相对于彼此保持固定位置，除非施加了足够将部分 320b移动得更靠近或远离部分320a的力。

在图16-18的实施例中，前部304可以支承在用户鼻子和太阳穴上，而后部308 可以按用户选择的角度和尺寸支承在用户头部上，以提供头戴式组装件300的舒适拟合。镜腿臂310和带320可由与上述头带100相同的半刚性材料108形成。镜腿臂310 和带320的各部分还可包括如以上针对头带100描述的软缓冲材料112。

如上所述，在一个示例中，头戴式组装件300可用于创建虚拟和增强现实环境。图19A是描绘包括虚拟或增强现实HMD 502形式的头戴式组装件300的个人视听 (A/V)装置500的示例组件的框图。个人A/V装置500包括光学透视扩增现实显示设备以作为近眼扩增现实显示设备或HMD 502，其在该示例中通过线506、在其他示例中无线地与伴随处理模块504通信。在该实施例中，HMD 502具有眼镜形状，且具有可以与上述框架210相同的框架515。框架515提供用于将该HMD的各元件保持就位的支承结构以及用于电连接的管道。在该实施例中，框架515包括具有用于记录声音并向控制电路系统536传送音频数据的话筒510。

HMD 502还包括用于左眼的显示光学系统5141以及用于右眼的显示光学系统514r(统称为光学系统514)。图像数据从光学系统514投影到用户眼睛中以生成图像数据的显示画面，同时用户通过显示光学系统514看到真实世界的实际直接视图。

伴随处理模块504在不同的实施例中可具有不同的配置。在一些实施例中，伴随处理模块504是可被佩戴在用户的身体(例如手腕)上的单独单元，或者可以是移动设备(例如，智能电话)之类的单独设备。伴随处理模块504可以通过一个或多个通信网络560有线地或无线地(例如WiFi、蓝牙、红外、红外个域网、RFID传输、无线通用串行总线(WUSB)、蜂窝、3G、4G或其他无线通信手段)与一个或多个计算机系统512(无论是位于附近还是远程位置)进行通信。伴随处理模块504还可经由网络560与另一位置或环境中的其它个人A/V装置508通信。

在其他实施例中，伴随处理模块504的功能可被集成在HMD 502的软件和硬件组件中，如图19B中那样。在该实施例中，HMD 502的控制电路536合并了图19A 中伴随处理模块504所提供的功能，并且通过无线收发机(见图20A中的无线接口537) 经通信网络560与一个或多个计算机系统512、其他个人A/V装置508、以及该环境中的3D图像捕捉设备(如果可用的话)进行无线通信。伴随处理模块504和计算机系统512 的硬件组件的一些示例在以下描述的图22中示出。组件的规模和数量可以因计算机系统512和伴随处理模块504的不同实施例而显著变化。

应用可以在计算机系统512上执行，其与在个人A/V装置508 中的一个或多个处理器上执行的应用进行交互或为其执行处理。例如，3D映射应用可能正在所述一个或多个计算机系统和用户的个人A/V装置508 上执行。

在图19A和19B的所例示的实施例中，所述一个或多个计算机系统512和个人 A/V装置508 还具有对一个或多个3D图像捕捉设备520的网络访问，所述3D图像捕捉设备例如可以是一个或多个相机，相机在视觉上监视一个或多个用户和周围空间，使得由所述一个或多个用户执行的姿势和移动以及包括表面和对象的周围空间的结构可被捕捉、分析和跟踪。图像数据以及在由一个或多个3D捕捉设备520捕捉的情况下的深度数据可以补充由HMD502或其它个人A/V装置508上的一个或多个捕捉设备613所捕捉的数据。来自这些组件中的部分或全部组件的数据可用于3D映射、姿势识别、对象识别、资源跟踪，以及如以下进一步讨论的其它功能。

图20A和20B分别示出了HMD 502的附加组件的侧视图和俯视图。所描述的组件在框架515的用于向左眼和右眼呈现立体显示图像的左部和右部中的每一者上提供。如图所示，框架515的每一侧可包括以下描述的图像生成单元620以及用于记录诸如静止图像、视频或两者等数字图像数据的外向捕捉设备613，例如相机。在每一捕捉设备613中捕捉到的图像可被传送到控制电路系统536，该控制电路系统进而可将捕捉到的图像数据发送到伴随处理模块504(图19A)。在一些示例中，捕捉设备613 也可以是深度敏感的，例如它们可以是传送和检测红外光的深度敏感相机，深度数据可从所述红外光中被确定。

控制电路系统536提供支持HMD 502的其他组件的各种电子设备。在该示例中，左部和右部513之一可包括用于HMD 502的电路系统536。控制电路系统536可包括处理单元521、处理单元521 可访问以存储处理器可读指令和数据的存储器524 、通信地耦合到处理单元521的无线接口537、以及为控制电路系统536的各组件以及HMD 502的其他组件(如捕捉设备613、话筒510和下面讨论的传感器单元)供电的电源 523。处理单元521可包括一个或多个处理器，包括中央处理单元(CPU)和图形处理单元(GPU)。

在HMD 502的一个侧部513内部或安装在其上的是耳机或一组耳机630、包括一个或多个惯性传感器的惯性感测单元632、以及包括一个或多个位置或邻近度传感器的位置感测单元644，位置感测单元644的一些示例是GPS收发器、红外(IR)收发器、或用于处理RFID数据的射频收发器。

侧部513中的每一者还可包括产生表示图像的可见光的图像源或图像生成单元620。图像生成单元620可将虚拟对象显示为出现在显示器视野中的指定深度位置来提供虚拟对象的真实的、聚焦的三维显示，该虚拟对象可以与一个或多个现实对象交互。

在一些实施例中，图像生成单元620包括用于投影一个或多个虚拟对象的微显示器以及用于将图像从微显示器引导到反射元件624的透镜或其它耦合光学器件。反射元件624将光从图像生成单元620引导到光导光学元件612中，光导光学元件将表示图像的光引导到用户的眼睛中。

在所例示的实施例中，显示光学系统514可以是集成式眼睛跟踪和显示系统。在所示实施例中，每一显示光学系统514包括不透明度滤光器517。不透明度滤光器517 选择性地阻塞自然光经过光导光学元件612以增强虚拟图像的对比度。不透明度滤光器517在可任选的透视透镜616后面对齐。不透明度滤光器517在光导光学元件612 前面对齐以投影来自图像生成单元620的图像数据。可任选的透视透镜618在光导光学元件612后面对齐。

光导光学元件612可以是用于将来自图像生成单元620的光传送到佩戴HMD 502的用户的眼睛640的平面波导。光导光学元件612是至少部分透明的，以允许来自HMD 502前方的光经由光导光学元件612被眼睛640接收到，如由表示显示光学系统514r 的光轴542的箭头描绘的。这允许用户除了接收到来自图像生成单元620的虚拟图像之外还具有HMD 502前方的空间的实际直接视图。在提供纯粹虚拟体验的实施例中，光导光学元件612可以是不透明的。代表性的反射元件634E表示一个或多个光学元件，诸如反射镜、光栅以及将表示图像的可见光从平面波导引导向眼睛640的其他光学元件。

红外照明和反射也穿越平面波导供眼睛跟踪系统634跟踪用户的眼睛(通常为用户的瞳孔)的位置和移动。眼睛移动也可包括眨眼。所跟踪的眼睛数据可被用于诸如注视检测、眨眼命令检测以及收集指示用户的个人存在状态的生物测定信息之类的应用。眼睛跟踪系统634包括眼睛跟踪IR照明源634A(红外发光二极管(LED)或激光器(例如VCSEL))和眼睛跟踪IR传感器634B(例如IR相机、IR光电检测器的布置、或者用于跟踪闪光位置的IR位置敏感检测器(PSD))。

在该实施例中，代表性的反射元件634E还实现了双向红外(IR)滤光，它将IR 照明优选地以光轴542为中心地引导向眼睛640，并从眼睛640接收IR反射。波长选择性滤光器634C让来自反射表面或元件624的可见光谱光通过，以及将来自眼睛跟踪照明源634A的红外波长照明引导到平面波导中。波长选择性滤光器634D在朝向鼻梁架503的光路方向上传递可见光和红外照明。波长选择性滤光器634D将来自波导的包括眼睛640的红外反射(优选地包括光轴542周围捕捉的反射)的红外辐射从被具体化为波导的光导光学元件612引导到IR传感器634B。

同样，图20A和20B示出了HMD 502的一半。对于所例示的实施例，完整的 HMD 502可包括另一显示光学系统514以及本文所述的组件。

图21是从软件角度的用于由A/V装置500显示三维(3D)虚拟数据的系统的框图。图21示出了计算环境754，该计算环境可由诸如物理A/V装置500、与一个或多个远程A/V装置通信的一个或多个远程计算机系统512或这些装置的组合之类的系统来实现。计算环境754的软件组件包括与操作系统790通信的图像和音频处理引擎 791。图像和音频处理引擎791处理图像数据(视频或图像)以及音频数据以支持为诸如A/V装置500等HMD 系统执行的应用。信息显示应用714是一个这样的应用的示例。

在A/V装置500中执行或在用于该A/V装置502的计算机系统512上远程地执行的信息显示应用714充分利用图像和音频处理引擎791的各种引擎，来通过发送标识了用于处理的数据的请求以及接收数据更新的通知来实现其一个或多个功能。例如，来自场景映射引擎706的通知标识至少在显示器视野中的虚拟和现实对象的位置。信息显示应用714向虚拟数据引擎795标识用于生成某一对象的结构和物理属性的数据以供显示。信息显示应用714可向物理引擎708提供和标识为其应用生成的每个虚拟对象的物理模型，或者物理引擎708可以基于对象的对象物理属性数据集720生成物理模型。

图像和音频处理引擎791处理数据，诸如从一个或多个捕捉设备接收到的图像数据、深度数据和音频数据。图像和深度信息可以来自朝向外的捕捉设备613，其是在用户移动他的头或身体时捕捉的，并且还可来自其他A/V装置508、其他3D图像捕捉设备520、以及图像数据存储，比如位置索引化图像和图724。

图像和音频处理引擎791包括对象识别引擎792、姿势识别引擎793、虚拟数据引擎795、眼睛跟踪软件796(如果眼睛跟踪被使用的话)、遮挡引擎703、具有声音识别引擎794的3D位置音频引擎704、场景映射引擎706、以及物理引擎708，这些引擎可彼此通信。计算环境754还将数据存储在图像和音频数据缓冲器(一个或多个) 799中。

各种引擎作为图像和音频处理引擎791的一部分来提供，以用于识别预定义的姿势和语音以及来自用户的其它可辨别且有用的特性。姿势识别引擎793识别预定义姿势。声音识别引擎794识别预定义声音、单词和词组。眼睛跟踪软件796检测眼睛数据，诸如瞳孔位置和眼睛移动(如眨眼序列)。该信息通过操作系统790变得对信息显示应用714可用。设备数据798使得位置数据、头位置数据、标识相对于地面的定向的数据、以及来自HMD 502的感测单元的其他数据对信息显示应用714可用。

对象的各部分由场景映射引擎706提供给信息显示应用714。根据信息显示应用714要向用户播放的声音可以被上传到声音库712并且向3D音频引擎704标识出如下的数据：该数据标识出使声音好像来自哪个方向或位置。

表示真实和虚拟对象在HMD 502的视野中的位置的深度图可以从外向捕捉设备613形成。依赖于视图的坐标系可被用于近似于用户视角的显示器视野的映射。场景映射引擎706基于捕捉到的图像数据和/或深度数据来确定HDM 502的显示视野的3D 映射。3D映射包括对象的3D空间位置或位置体。虚拟对象可以在诸如信息显示应用 714之类的某一应用的控制下被插入到深度图中。

可以用传感器数据来辅助映射用户的环境中围绕用户的事物。来自例如三轴加速度计和三轴磁力计之类的定向感测单元632的数据确定用户的头部的位置改变，那些头部位置改变与来自朝向前的捕捉设备613的图像和深度数据中的改变的相关性可标识对象相对于彼此的位置以及用户正在看某一环境或位置的什么子集。

在一些实施例中，在网络可访问计算机系统512上执行的场景映射引擎706更新其中使用A/V装置500的位置的集中存储的3D映射。HMD 502可下载更新并基于图更新来确定其相应的显示视野中的对象的变化。可以在一个或多个网络可访问的计算机系统512的控制下从其他3D图像捕捉设备520，或者从该位置处的一个或多个A/V 装置500中实时地接收来自多个视角的图像和深度数据。从多个视角拍摄的深度图像中的重叠对象可以基于不依赖于视图的坐标系而被相关，而图像内容被组合来用于创建某一位置的体积或3D映射(例如某个房间、某一商店空间、某一围起来的区域等的x、y、z表示)。此外，场景映射引擎706可以基于数据的捕捉时间将所接收的图像数据相关，以便实时地跟踪该位置处的对象以及照明和阴影的改变。

图像的配准和对齐允许场景映射引擎能够比较现实世界对象、地标或者从不同图像提取的其他特征，并将它们集成到与该现实世界位置相关联的统一3D图中。

该位置可以由位置数据来标识，所述位置数据可用于在位置索引化的图像和预生成的3D图724中或在因特网可访问的图像726中搜索可被用于生成图的与图或图像相关的数据。例如，诸如来自HMD 502上的位置感测单元644的GPS收发机的GPS 数据之类的位置数据可标识出用户的位置。此外，与该A/V装置500具有连接的WiFi 热点或蜂窝站的IP地址可标识某一位置。A/V装置500的位置可以按其它方式标识。图和图更新或至少对象标识数据可以通过红外、蓝牙或WUSB在信号的范围允许时在 A/V装置之间交换。

场景映射引擎706标识出该位置，并且基于与对象识别引擎792以及生成虚拟对象的一个或多个执行中的应用的通信来跟踪体积空间中的现实和虚拟对象的移动。对象识别引擎792基于捕捉到的图像数据和捕捉到的深度数据来检测、跟踪和标识显示视野中的真实对象以及用户的3D环境。除了标识出对象的类型以外，可以基于与所存储的结构数据700、对象参考数据集718或二者的比较来检测所标识出的对象的定向。

可通过一个或多个通信网络560访问的结构数据700的一个或多个数据库可以包括关于对象的结构化信息。如在其他图像处理应用766中那样，人可以是一种类型的对象，所以结构数据的一示例是某人的存储的骨架模型，可以参考该骨架模型来帮助识别身体部位。结构数据700还可包括关于一个或多个无生命对象的结构化信息以便帮助识别该一个或多个无生命对象，这些对象的一些示例是家具、体育器材、汽车等等。

对象识别引擎792同样还可基于来自其他源的存储的图像数据对物体的图像数据执行面部和模式识别，这些其他源例如用户的用户简档数据797、经许可可访问或网络可访问的其他用户简档数据722、位置索引化图像和3D图724、以及因特网可访问的图像726。

图22是可被用于实现一个或多个网络可访问的计算机系统512或伴随处理模块504的计算系统的一个实施例的框图，该计算系统可主存计算环境754的软件组件或者图21中所描绘的其他元素中的至少一些。参考图22，示例性系统包括计算设备，诸如计算设备800。在基本配置中，计算设备800通常包括一个或多个处理单元802，包括一个或多个中央处理单元(CPU)和一个或多个图形处理单元(GPU)。计算设备800还包括系统存储器804。取决于计算设备的确切配置和类型，系统存储器804 可包括易失性存储器805(如RAM)、非易失性存储器807(如ROM、闪存等)或是两者的某种组合。该基本配置在图22中由虚线806来例示。另外，设备800还可具有附加特征/功能。例如，设备800还可包含附加存储(可移动和/或不可移动)，包括但不限于磁盘、光盘或磁带。这样的附加存储在图22中由可移动存储808和不可移动存储810例示。

设备800还可包含允许该设备与其他设备通信的通信连接812，如一个或多个网络接口和收发机。设备800还可以具有诸如键盘、鼠标、笔、语音输入设备、触摸输入设备等(诸)输入设备814。还可以包括诸如显示器、扬声器、打印机等(诸)输出设备816。这些设备在本领域是公知的，因此不在此详细讨论。

尽管用结构特征和/或方法动作专用的语言描述了本主题，但可以理解，所附权利要求书中定义的主题不必限于上述具体特征或动作。上述具体特征和动作是作为实现权利要求的示例形式公开的。

Claims (20)

1.一种头戴式组装件，包括：

头带，所述头带包括被适配成定位在头部前面的前部、被适配成定位在头部后面的后部，所述头带还包括在所述头带的第一侧上的在所述前部和所述后部中央的第一安装位置以及在所述头带的第二侧上的在所述前部和所述后部中央的第二安装位置，所述第二侧与所述第一侧相对；

在所述第一和第二安装位置处附连到所述头带的头戴式设备，所述头戴式设备包括：

框架，所述框架在所述第一安装位置和所述第二安装位置处附连到所述头带并且被构造成从所述第一安装位置围绕所述头部前面延伸至所述第二安装位置；

光学组装件；所述光学组装件用于呈现图像并被构造成定位在所述头部前面；以及

操作组装件，所述操作组装件被安装在所述框架内，

其中所述框架、所述光学组装件和所述操作组装件的重量围绕所述框架分布以将所述头戴式设备的重心大致定位在经过所述第一安装位置和所述第二安装位置的轴上。

2.如权利要求1所述的头戴式组装件，其特征在于，所述头带包括被适配成围绕头顶延伸的冠环。

3.如权利要求2所述的头戴式组装件，其特征在于，所述头带还包括附连到所述冠环且被适配成在头顶上延伸的头顶环。

4.如权利要求3所述的头戴式组装件，其特征在于，所述头戴式设备在所述第一和第二安装位置处枢转地附连到所述冠环。

5.如权利要求4所述的头戴式组装件，其特征在于，所述头戴式设备还平移地附连到所述冠环。

6.如权利要求3所述的头戴式组装件，其特征在于，所述头顶环通过所述第一和第二安装位置附连到所述冠环。

7.如权利要求3所述的头戴式组装件，其特征在于，所述头顶环与所述冠环集成地形成。

8.如权利要求3所述的头戴式组装件，其特征在于，所述头顶环与所述冠环之间的角度是能调整的。

9.如权利要求1所述的头戴式组装件，其特征在于，所述头戴式设备提供虚拟现实环境和增强现实环境中的至少一个。

10.一种头戴式组装件，包括：

头带，包括：

冠环，所述冠环具有被适配成定位在头部前面的前部、被适配成定位在头部后面的后部，所述冠环还包括所述冠环的第一侧上的在所述前部和所述后部中央的第一安装位置以及所述冠环的第二侧上的在所述前部和所述后部中央的第二安装位置，所述第二侧与所述第一侧相对，所述冠环还包括用于调整所述冠环的尺寸的冠环调整机构，

附连到所述冠环的头顶环，所述头顶环包括用于调整所述头顶环的尺寸的头顶环调整机构，

其中所述冠环调整机构和所述头顶环调整机构使所述头带能够自定义地拟合不同的头部大小和用户偏好；以及

在所述第一和第二安装位置处附连到所述头带的头戴式设备，所述头戴式设备包括：

框架，所述框架在所述第一安装位置和所述第二安装位置处附连到所述头带并且被构造成从所述第一安装位置围绕所述头部前面延伸至所述第二安装位置；

光学组装件；所述光学组装件用于呈现图像并被构造成定位在所述头部前面；以及

操作组装件，所述操作组装件被安装在所述框架内，

其中所述框架、所述光学组装件和所述操作组装件的重量围绕所述框架分布以将所述头戴式设备的重心大致定位在经过所述第一安装位置和所述第二安装位置的轴上。

11.如权利要求10所述的头戴式组装件，其特征在于，所述头戴式设备还包括分布在所述头戴式设备和头带中的至少一个上以将所述头戴式设备的重心大致定位在经过所述第一和第二安装位置的轴上的各组件。

12.如权利要求10所述的头戴式组装件，其特征在于，所述头顶环以不可变的角度附连到所述冠环。

13.如权利要求10所述的头戴式组装件，其特征在于，所述头顶环以可变角度附连到所述冠环，所述可变角度进一步使所述头带能够自定义地拟合不同的头部大小和用户偏好。

14.如权利要求10所述的头戴式组装件，其特征在于，所述冠环包括被安装成在所述冠环的第一和第二侧中的一对槽中平移的一对滑动件，所述第一和第二安装位置位于该对滑动件上以允许所述头戴式设备在所述头带的平面上的线性调整。

15.如权利要求14所述的头戴式组装件，其特征在于，所述头戴式设备在所述第一和第二安装位置处枢转地附连到所述滑动件。

16.如权利要求10所述的头戴式组装件，其特征在于，所述头戴式设备的各组件被分布在所述冠环的所述后部中。

17.如权利要求10所述的头戴式组装件，其特征在于，所述头戴式设备的各组件被分布在所述头顶环中。

18.一种头戴式组装件，包括：

头带，包括：

冠环，所述冠环具有被适配成定位在头部前面的前部以及被适配成定位在头部后面的后部，所述冠环还包括用于调整所述冠环的尺寸的冠环调整机构，

附连到所述冠环的头顶环，所述头顶环包括用于调整所述头顶环的尺寸的头顶环调整机构，

其中所述冠环调整机构和所述头顶环调整机构使所述头带能够自定义地拟合不同的头部大小和用户偏好；以及

头戴式设备，所述头戴式设备在所述冠环的第一和第二相对侧上的在所述冠环的所述前部和所述后部之间的第一和第二安装位置处附连到所述头带，所述头戴式设备包括：

框架，所述框架在所述第一安装位置和所述第二安装位置处附连到所述头带并且被构造成从所述第一安装位置围绕所述头部前面延伸至所述第二安装位置；

光学组装件；所述光学组装件用于呈现图像并被构造成定位在所述头部前面；以及

操作组装件，所述操作组装件被安装在所述框架内，

其中所述框架、所述光学组装件和所述操作组装件的重量围绕所述框架分布以将所述头戴式设备的重心大致定位在经过所述第一安装位置和所述第二安装位置的轴上。

19.如权利要求18所述的头戴式组装件，其特征在于，经过所述第一和第二安装位置的所述轴与从前到后的头部重心对准。

20.如权利要求18所述的头戴式组装件，其特征在于，经过所述第一和第二安装位置的所述轴在从前到后的头部重心之后。

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