CN108957751A - 头部可佩戴装置 - Google Patents

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彼得.迈克尔.卡扎勒特
约瑟夫.约翰.黑本施特赖特
马修.怀亚特.马丁
马吉.伊沙贝尔.奥尔森
米切尔.约瑟夫.海因里希
海斯.拉弗尔
艾略特.金
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Abstract

一种头部可佩戴装置包括：中心框架支撑件；第一侧臂，从所述中心框架支撑件的第一端部延伸；第二侧臂，从所述中心框架支撑件的第二端部延伸；包括横档的鼻托，该横档可移除地耦接到所述中心框架支撑件；连接到所述横档的至少一个镜片；以及显示元件，所述显示元件附接到所述第一侧臂或所述第二侧臂中的至少一个并且可邻近所述镜片而放置。

Description

头部可佩戴装置
本申请是申请日为2013年03月28日、申请号为“201380028416.8”、发明名称为“具有输入和输出结构的可佩戴装置”的发明专利申请的分案申请。
背景技术
个人视频或图像显示器是用于显示从源接收的图像供单个用户观看的装置。这种装置可以是佩戴在用户的头部的头戴式显示器的形式，并且包括在用户的眼睛上方或前面的一个或多个图像源。头戴式显示器可以包括图像源，该图像源与用户或佩戴者的每一只眼睛邻近和相关联地定位，并且可以被配置为呈现相同的图像，该图像可观看为单个二维图像。替代地，一些这种装置可以被配置为呈现不同的立体图像，这些不同的立体图像由观看者解读为单个三维图像。不管向用户呈现的图像的类型如何，这种装置通常是遮光的。也就是说，它们几乎完全阻挡佩戴者在屏幕或其中所包括的其他图像源外面的视野，使得用户只能看到该装置的显示系统呈现的图像。
其他个人图像显示器可以是被称为平视显示器的显示器，其中，图像在透明显示器上、透明显示器中或通过透明显示器显示，该透明显示器将显示的图像叠加在周围环境的视图上。这些允许用户与他们的周围的事物同时观看显示器呈现的图像。然而，这种装置可能具有许多限制，包括它们对其佩戴者的适应性和舒适性以及有限的功能。
头戴式显示器和平视显示器均可以连接到视频源，该视频源接收装置可以读取并转换成它们呈现给用户的图像的视频信号。可以从便携式装置，诸如视频播放器、便携式媒体播放器或计算机来接收视频源。一些这种显示装置也被配置为接收声音信号，这些声音信号通常是通过所包含的耳机传递给用户。然而，这些类型的显示器的功能局限于被动的动作，其中，显示器简单地从外部源接收信息，并以有限的形式将其呈现给佩戴者。另外，一些显示器可能不容易被配置用于具有眼部疾病或病症的人，诸如需要矫正镜片的那些人。在这些情况下，一些显示器可能不与这种矫正镜片配合，从而导致佩戴显示器的人无法利用其矫正镜片。在这种情况下，这个人可能难以分辨显示器所呈现的图像。
发明内容
本公开的一个方面涉及一种头部可佩戴装置，包括：中心框架支撑件；从中心框架支撑件的第一端部延伸的第一侧臂；以及从中心支撑件的第二端部延伸的第二侧臂。该装置还可以包括鼻托，该鼻托包括横档，其中横档可移除地耦接到中心框架支撑件。至少一个镜片可以附接到横档，并且该装置还可以包括附接到第一侧臂或第二侧臂中的至少一个的显示元件。显示元件可以邻近至少一个镜片而放置。
在一个示例中，中心框架支撑件可以包括连接区段，并且鼻托的横档可以可移除地耦接到中心框架支撑件的连接区段。在另一示例中，鼻托还可以包括一对鼻垫。在又一示例中，当该装置佩戴在用户的头部时，至少一个镜片可放置在显示元件与用户的眼睛之间。
本公开的另一方面涉及一种头部可佩戴装置，包括：中心框架支撑件；从中心框架支撑件的第一端部延伸的第一侧臂；以及从中心支撑件的第二端部延伸的第二侧臂。该装置还可以包括附接到中心框架支撑件的鼻托，以及可移除地耦接到鼻托的至少一个镜片。该装置还可以包括附接到第一侧臂或第二侧臂中的至少一个并且可邻近镜片而放置的显示元件。
在一个示例中，鼻托还可以包括一对桥臂。在另一示例中，至少一个镜片可以包括被配置为与桥臂中的至少一个啮合的夹子。在另一示例中，至少一个镜片可以包括两个镜片，其中两个镜片中的每一个具有被配置为与该对桥臂中的相应一个啮合的夹子。夹子可以被配置为与桥臂的内侧表面啮合，或夹子可以被配置为与桥臂的外侧表面啮合。
本公开的另一方面涉及头部可佩戴装置，包括：中心框架支撑件；从中心框架支撑件的第一端部延伸的第一侧臂；以及从中心支撑件的第二端部延伸的第二侧臂。该装置还可以包括附接到中心框架支撑件的鼻托，以及具有第一和第二相对的侧的显示元件，该显示元件附接到第一侧臂和第二侧臂中的至少一个。第一镜片可以邻近显示元件的第一侧而放置，并且第二镜片可以邻近显示元件的第二侧而放置。第三镜片可以邻近第一镜片和第二镜片中的一个而放置。
本公开的另一方面涉及一种头部可佩戴装置套组，包括：中心框架支撑件；被配置为从中心框架支撑件的第一端部延伸的第一侧臂；以及被配置为从中心支撑件的第二端部延伸的第二侧臂。该套组还可以包括可附接到第一侧臂或第二侧臂中的至少一个的显示元件。该套组还可以包括被配置为在邻近显示元件的位置与头部可佩戴装置可移除地附接的至少一个镜片。
在一个示例中，该套组可以包括能够可移除地附接到中心框架支撑件的鼻托，并且至少一个镜片可以被配置为附接到鼻托。在另一示例中，该套组可以包括可附接到中心支撑件并且具有多个桥臂的鼻托，并且至少一个镜片可以被配置为附接到多个桥臂中的一个。
本公开的另一方面涉及一种被配置为可移除地附接到头部可佩戴装置的显示元件的套筒。套筒可以包括第一镜片和第二镜片。第二镜片可以被配置为根据作为第一镜片的逆的处方提供视力矫正。套筒还可以包括一对支撑表面，这对支撑表面被配置为将第一镜片固定在距第二镜片的固定距离处，在其之间形成开口。开口可以被配置为接纳头部可佩戴装置的显示元件。
附图说明
图1示出用于接收、发送和显示数据的示例性系统；
图2示出图1的系统的替换图；
图3A示出用于接收、发送和显示数据的示例性系统；
图3B示出用于接收、发送和显示数据的示例性系统；
图4示出用于接收、发送和显示数据的示例性系统；
图5A和5B示出根据本公开的实施例的可佩戴计算机装置；
图6示出图5的装置的正视图；
图7示出以其调整后的配置的图5的装置；
图8示出在其一部分的调整的各阶段的图5的装置；
图9示出在其另一部分的调整的各阶段期间的图5的装置；
图10示出根据其模块化配置的图5的装置的分解图；
图11示出图5的装置的一部分；
图12A和12B示出根据本公开的一个方面的可佩戴计算机装置；
图示出根据本公开的一个方面的可佩戴计算机装置；
图14示出用于与根据本公开的一个方面的可佩戴计算机装置一起使用的多镜片布置；以及
图15示出用于与根据本公开的一个方面的可佩戴计算机装置一起使用的套筒。
具体实施方式
在此参照附图对本公开的实施例进行了描述。图1示出了用于接收、发送和显示数据的示例系统100。系统100被示为可佩戴计算装置的形式。虽然图1示出头戴式装置102作为可佩戴计算装置的示例，可以另外或替代地使用其他类型的可佩戴计算装置。如图1所示，头戴式装置102包括框架元件，该框架元件包括镜片框架104、106和中心框架支撑件108、镜片元件110、112以及延伸的侧臂114、116。中心框架支撑件108和延伸的侧臂114、116被配置为分别通过用户的鼻子和耳朵将头戴式装置102固定到用户的面部。
框架元件104、106和108以及延伸的侧臂114、116中的每一个可以由塑料和/或金属的固体结构形成，或者可以由类似材料的中空结构形成，以便允许经过头戴式装置102的内部路径布线和组件互连。也可以使用其他材料。
镜片元件110、112中的每一个中的一个或多个可以由能够适当显示投影的图像或图形的任何材料形成。镜片元件110、112中的每一个也可以是足够透明的，以允许用户透过镜片元件能够看见。将镜片元件的这两个特征相结合可以促进增强现实或平视显示器，其中，投影的图像或图形被叠加在用户透过镜片元件感知的真实世界视图上。
延伸的侧臂114、116中的每一个可以是分别远离镜片框架104、106延伸的突出部，并且可以放置在用户的耳朵后面以将头戴式装置102固定到用户。延伸的侧臂114、116还可以通过围绕用户的头部的后部延伸而将头戴式装置102固定到用户。另外或替代地，例如，系统100可以连接到头戴式头盔结构或附接在头戴式头盔结构内。也存在其他的可能性。
系统100还可以包括机载计算系统118、摄像机120、传感器122和可用手指操作的触摸板124。机载计算系统118被示为放置在头戴式装置102的延伸的侧臂114上；然而，可以将机载计算系统118设置在头戴式装置102的其他部分上，或者可以放置在远离头戴式装置102的地方(例如，机载计算系统118可以有线或无线地连接到头戴式装置102)。例如，机载计算系统118可以包括处理器和存储器。机载计算系统118可以被配置为从摄像机120和可用手指操作的触摸板124(也可能从其他传感装置、用户接口或两者)接收和分析数据并产生图像，这些图像由镜片元件110和112输出。
摄像机120被示为放置在头戴式装置102的延伸的侧臂114上；然而，可以将摄像机120设置在头戴式装置102的其他部分上。摄像机120可以被配置为以不同的分辨率或不同的帧速率来捕获图像。例如，许多具有小形状因数的摄像机，诸如蜂窝电话或网络摄像机中所使用的摄像机可以包含到系统100的示例中。
另外，虽然图1示出一个摄像机120，但是可以使用多个摄像机，并且每一个摄像机可以被配置为捕获相同的视图，或者捕获不同的视图。例如，摄像机120可以面向前方以捕获用户所感知到的现实世界视图的至少一部分。然后可以使用由摄像机120捕获的这个面向前方的图像来产生增强现实，其中计算机产生的图像看似与用户所感知到的真实世界视图交互。
传感器122被示为在头戴式装置102的延伸的侧臂116上；然而，可以将传感器122放置在头戴式装置102的其他部分上。例如，传感器122可以包括陀螺仪或加速度计中的一个或多个。可以在传感器122内包括其他感测装置，或者可以除传感器122外还包括其他感测装置，或者可以由传感器122执行其他感测功能。
可用手指操作的触摸板124被示为在头戴式装置102的延伸的侧臂114上。然而，可以将可用手指操作的触摸板124放置在头戴式装置102的其他部分上。而且，头戴式装置102上可以存在不止一个可用手指操作的触摸板。可用手指操作的触摸板124可以由用户用来输入命令。除其他可能性，可用手指操作的触摸板124可以经由电容感测、电阻感测或表面声波过程感测手指的位置和移动中的至少一者。可用手指操作的触摸板124可以能够感测手指沿平行于或平面于板表面的方向、沿垂直于板表面的方向的移动或两者，并且也可以能够感测施加到板表面的压力的水平。可用手指操作的触摸板124可以由一个或多个半透明或透明绝缘层和一个或多个半透明或透明导电层形成。可用手指操作的触摸板124的边缘可以被形成为具有凸起的、凹进的或粗糙化的20表面，以便当用户的手指到达可用手指操作的触摸板124的边缘或其他区域时向用户提供触觉反馈。如果存在不止一个可用手指操作的触摸板，则每一个可用手指操作的触摸板可以独立地操作，并且可以提供不同的功能。
图2示出了图1所示的系统100的替代视图。如图2所示，镜片元件110、112可以充当显示元件。头戴式装置102可以包括第一投影仪128，该第一投影仪128耦接到延伸的侧臂116的内侧表面，并且被配置为将显示130投影到镜片元件112的内侧表面。另外或替代地，第二投影仪132可以耦接到延伸的侧臂114的内侧表面，并且被配置为将显示134投影到镜片元件110的内侧表面。
镜片元件110、112可以充当光投影系统中的组合器，并且可以包括涂层，该涂层反射从投影仪128、132投影到它们上的光。在一些实施例中，可以不使用反射涂层(例如，当投影仪128、132是扫描激光装置时)。
在替代实施例中，也可以使用其他类型的显示元件。例如，镜片元件110、112本身可以包括：透明或半透明的矩阵显示器，诸如电致发光显示器或液晶显示器；一个或多个波导，其用于向用户的眼睛传递图像；或其他光学元件，其能够向用户传递对焦近眼式图像。可以将对应的显示驱动器安置在框架元件104、106内，用于驱动这样的矩阵显示器。替代地或另外，可以使用激光或LED光源和扫描系统将光栅显示直接引导到用户的一只或两只眼睛的视网膜。也存在其他的可能性。
图3A示出了用于接收、发送和显示数据的示例系统200。系统200被示为可佩戴计算装置202的形式。可佩戴计算装置202可以包括框架元件和侧臂，诸如关于图1和图2所描述的那些。此外，可佩戴计算装置202可以包括机载计算系统204和摄像机206，诸如关于图1和图2所描述的那些。摄像机206被示为安装在可佩戴计算装置202的框架上；然而，也可以将摄像机206安装在其他位置。
如图3A所示，可佩戴计算装置202可以包括单个显示器208，该单个显示器208可以耦接到装置。显示器208可以在可佩戴计算装置202的镜片元件中的一个上形成，诸如关于图1和图2所描述的镜片元件，并且可以被配置为将计算机产生的图形叠加在物理世界的用户的视图中。显示器208被示为设置在可佩戴计算装置202的镜片的中心，然而，可以将显示器208设置在其他位置。显示器208是可通过经由光波导210耦接到显示器208的计算系统204控制的。
图3B示出了用于接收、发送和显示数据的示例系统220。系统220被示为可佩戴计算装置222的形式。可佩戴计算装置222可以包括侧臂223、中心框架支撑件224和具有鼻梁架225的桥部分。在图3B所示的示例中，中心框架支撑件224连接侧臂223。可佩戴计算装置222不包括容纳镜片元件的镜片框架。此外，可佩戴计算装置222可以包括机载计算系统226和摄像机228，诸如关于图1和图2所描述的那些。
可佩戴计算装置222可以包括可以耦接到侧臂223中的一个或中心框架支撑件224的单个镜片元件230。镜片元件230可以包括显示器，诸如参照图1和图2所描述的显示器，并且可以被配置为将计算机产生的图形叠加在物理世界的用户的视图上。在一个示例中，单个镜片元件230可以耦接到延伸的侧臂223的内侧(即，当由用户佩戴时暴露于用户的头部的一部分的一侧)。当可佩戴计算装置222由用户佩戴时，单个镜片元件230可以放置在用户的眼睛前面或附近。例如，单个镜片元件230可以放置在中心框架支撑件224下方，如图3B所示。
图4示出了示例计算机网络基础设施的示意图。在系统300中，装置310使用到远程装置330的通信链路320(例如，有线或无线连接)进行通信。装置310可以是可以接收数据并且显示与数据相对应或相关联的信息的任何类型的装置。例如，10装置310可以是平视显示系统，诸如参照图1到3B所描述的头戴式装置102、200或220。
因此，装置310可以包括显示系统312，该显示系统312包括处理器314和显示器316。显示器310可以是例如光透视显示器、光环视(see-around)显示器或视频透视显示器。处理器314可以从远程装置330接收数据，并且对数据进行配置以用于在显示器316上显示。例如，处理器314可以是任何类型的处理器，诸如微处理器或数字信号处理器。
装置310还可以包括机载数据存储，诸如耦接到处理器314的存储器318。例如，存储器318可以存储可以由处理器314访问和执行的软件。
远程装置330可以是任何类型的计算装置或发射机，包括膝上型计算机、移动电话或平板计算装置等，其被配置为向装置310发送数据。远程装置330和装置310可以包含用于实现通信链路320的硬件，诸如处理器、发射机、接收机、天线等。
在图4中，通信链路320被示为无线连接；然而，也可以使用有线连接。例如，通信链路320可以是有线串行总线，诸如通用串行总线或并行总线。有线连接也可以是专属连接。除其他可能性外，通信链路320也可以是使用例如无线电技术、IEEE 802.11(包括任何IEEE 802.11修订版)中所描述的通信协议、蜂窝技术(诸如GSM、CDMA、UMTS、EVDO、WiMAX或LTE)或技术的无线连接。远程装置330经由因特网可访问，并且可以包括与特定的web服务(例如，社交网络、照片共享、地址簿等)相关联的计算集群。
图5A、图5B和图6示出了根据本公开的方面用于接收、发送和显示数据的示例系统400。系统400是可佩戴计算装置并且包括上文所描述的配置中所包括的相同组件中的许多组件。图5中所示的装置410被配置为可佩戴在用户的头部。如将在下文更详细地描述，装置410包括提供装置410在用户的头部的期望佩戴的带412。装置410还包括从带412的一部分向其显示器端部416延伸的延伸臂414，该显示器端部416包括显示元件454。延伸臂414被配置为使得当装置410被用户佩戴时，安装在延伸臂414上的显示器454可以在用户的眼睛的用户的视线内邻近至少该眼睛而放置，用于使用户可观看在其上面呈现的图像。以这种方式，延伸臂414被配置为实施装置410的至少一个操作，即呈现图像给用户。额外的操作也可以通过延伸臂414来实施，该延伸臂414也可以包括以基于触摸的输入470的形式的输入装置，该基于触摸的输入470是用户可访问的，以执行触摸输入手势来执行装置组件410的控制功能或与装置组件410连接或通信的另一电子装置的功能。
带412在图5中被示为包括中心部分430，该中心部分430具有远离中心部分430的相对侧延伸的侧臂440A、440B。中心部分430包括鼻梁架420，该鼻梁架420被配置为搁置在佩戴者的鼻子上，其中中心部分430为侧臂440A、440B提供中心支撑，侧臂440A、440B可以从中心部分430一体地延伸，或可以至少看似从中心部分430一体地延伸，其中中心部分430与侧臂440A、440B之间的过渡区域包括其之间的弯曲或曲线。鼻托420可以包括从中心部分430延伸的一对桥臂422。在图5和图6所示的装置组件410的实施例的视图中，桥臂422从中心部分430沿向下方向延伸。如在其他图中，当由用户佩戴并且用户的头部处于中立、直立位置时，图5所示的装置组件410的定向通常对应于装置410的定向。对从中心部分430向下延伸的桥臂422的描述是在这样的参考框架下作出的并且是为本说明的目的进行的。对任何其他相对参考方向的讨论也是为类似的目的作出的，并且这些讨论并不旨在对本公开进行限制，除非另有明确论述。
桥臂422可以包括其上的相应的垫424，该垫424可以被放置成搁置在佩戴者的鼻子的部分上。为了舒适的目的，垫424可以由比臂422软的材料制成。另外，制作垫424的材料可以是柔性的或具有防止沿用户的鼻子的表面滑移的纹理。桥臂422可以是柔性的，以进一步提供在用户的鼻子上的舒适佩戴和或卡牢。此外，桥臂422可以是可弯曲和可重新放置的，使得可以改变垫424的位置，以最好地适应用户。这可以包括移动得更靠近在一起或移动得距离更远或者相对于中心部分430前后移动，这样可以调整中心部分430的高度，并且相应地，调整延伸臂414和其显示器454相对于用户的眼睛的位置。
显示器和其其他结构的进一步调整可以类似于上文所描述的实施例中的那些调整，如可以用于将延伸臂414附接到带412的结构。在其他实施例中，类似于臂和垫的结构可以与中心部分430整体地形成并且可以被构造为使得与所示的实施例相比，鼻托420的更大或更小的区域与用户的鼻子接触。因此，装置410可以佩戴在用户的头部，使得鼻梁架420可以搁置在用户的鼻子上，其中侧臂440A、440B在用户的相应鬓角上方以及在邻近的耳朵上方延伸。可以诸如通过对桥臂422的调整或下文所讨论的其他调整来配置装置420，使得显示元件454适当地放置在用户的一只眼睛的视野中。在一个位置中，装置410可以放置在用户的头部上，其中对桥臂422进行调整以将显示器454放置在用户的视域内的位置，但使得用户必须向上引导她的眼睛来完全观看显示器上的图像。
侧臂440A、440B可以被配置为沿用户的相应的鬓角或在相应的耳朵的区域与用户的头部接触。侧臂440A、440B包括与中心部分430相对的相应的自由端444。可以将自由端444放置成当佩戴装置410时位于用户的耳朵附近。如图5和图9中所示，中心部分430和侧臂440A、440B通常可具有“U”形。在此示例中，U形是不对称的。不对称性在某种程度上是由于侧臂440A、440B的自由端444A、444B的不同配置。如图所示，自由端444A可以被扩大以容纳系统400的电路和/或电源(例如，可移除的或可再充电电池)。两个自由端的配置可以切换，使得自由端444B容纳电路和/或电源装置。
扩大的自由端444A可以被配置并放置为提供与延伸臂414的重量平衡的重量。延伸臂414放置在用户的耳朵前面，这可以使其重量的一部分支撑在用户的眉头上方。通过以眼镜脚446的形式在用户的耳后添加重量(或将重量转移到用户的耳后)，耳朵成为延伸臂414的重量与眼镜脚446的重量相平衡的支点。这可以消除用户的鼻子上的一些重量，从而提供一种更舒适并且可能更牢固的佩戴，其中，鼻梁架420在用户的鼻子上向下滑移的可能性减小。扩大的自由端444A内的组件，诸如电池或各种控制电路可以被布置为有利于装置410的期望的重量分布。例如，可以将较重的组件诸如电池朝向或远离侧臂440A上的延伸臂414放置，以调整重量分布。在实施例中，大部分的重量可以由用户的耳朵承载，但是仍然可以由鼻子承载一些重量，以便给装置安全的感觉，并且保持中心部分430在眉头的期望的位置，以便保持显示器454在期望的位置。在实施例中，装置组件410的55％到90％之间的重量可以由用户的耳朵承载。
带412可以被配置为在足够的范围上并且在适量的力下弹性变形，以提供在各种大小的用户头部的牢固佩戴。在一个示例中，带412被配置为舒适和牢固地佩戴在成年人的头部的至少约90％上。为了实现这一点，如图9所示，带412可以被构造为回弹变形(或弹性变形)，使得自由端444A与444B之间的距离496可以在受力的情况下从初始或不挠曲的距离4961增加至少40％，最高达约50％至挠曲距离4962。在其他示例中，距离4961可以增加超过50％。自由端444A与444B之间的原始距离4961可以被配置为相对于打算佩戴带412的最小头部大小更小，使得距离496最后将在一定程度上增加(例如，增加约5％)，使得当即使由具有小头部大小的用户佩戴时，自由端444A与444B远离彼此的挠曲使一定的压力施加到用户的头部侧面。
另外，带412可以诸如通过其配置被构造为具有足够的弹簧系数，使得当带412扩展以适应具有相对大的头部大小的用户时，由带412施加到用户的头部的侧面的压力不会太大而在佩戴的同时引起疼痛或者使装置410很难戴上或摘下。可以以不同形式使用具有某些特性的不同材料来提供带412的期望挠曲特性。在一个示例中，带412可以具有介于约0.005与0.02N/mm之间或在另一示例中约1/100N/mm的扩展弹簧系数，如上所描述。给定示例性弹簧系数，如上所描述，带412可以通过介于约0.3N与1.2N之间的力从约156mm的初始距离4961扩展到约216mm。在另一示例中，这种扩展可以是通过约0.6N的力。
带412可以被配置为包括柔顺的内侧部分438和弹性外侧部分448。内侧部分438可以包括意在与用户的头部接触的带412的任何部分。在所示的特定实施例中，内侧部分438可以定义带412的整个内侧表面439，以确保内侧部分的柔顺材料与用户的头部接触而不管与用户的头部接触所沿的带412的区域如何。内侧部分438可以由能够提供一定程度的柔顺性的任何材料制成，以提高带412在用户头部的佩戴的舒适度，同时能够保持其总体形状。可接受的材料包括各种泡沫，诸如泡沫橡胶、氯丁橡胶、天然或合成皮革以及各种织物。在实施例中，内侧部分430由注射成型或浇铸的TPE制成。内侧部分430也可以由各种类型的尼龙制成，包括例如聚酰胺尼龙，诸如Grilamid TR90。内侧部分430的材料的柔顺性可以通过该材料的硬度来测量。在一个示例中，内侧部分438可以由具有30到70之间的硬度的TPE制成。内侧部分438也可以被形成为具有从中穿过的中空通路或与内侧表面439相对在其中形成的通道。这样的通路或通道可以用于路由与延伸臂414相关联的任何布线。例如，如上所讨论，电池可以容纳在带412的扩大的自由端444A中，该电池可以与延伸臂414的内部组件连接以为其提供电力。该连接可以经过穿过内侧部分438的通道或中空通路的路径进行布线来实现。
带412的外侧部分448可以由弹性柔性材料制成，诸如金属或塑料。在一般情况下，这样的材料的性质应使得外侧部分448可以维持带412的期望形状，同时允许柔性，使得带412可以扩大，以佩戴在用户的头部，同时向其施加舒适的压力以帮助将带412保持在用户的头部上。外侧部分448可以回弹变形到足够高的阈值，使得带412的形状将不会只是因为被具有较大头部的用户佩戴而永久变形。用于外侧部分448的可接受材料包括金属，诸如铝、镍、钛(包括5级钛)、各种钢(包括弹簧钢、不锈钢等)或包括这些和其他金属的合金。在另一示例中，外侧部分448或内侧部分438可以由复合材料诸如碳纤维增强聚合物(CFRP)形成。外侧部分448的厚度可以取决于所用的材料来调整，以得到期望的柔性特性。在一个示例中，可以针对外侧部分448使用在约0.8mm与1.8mm之间的厚度的5级钛实现上文所讨论的带412的期望佩戴和柔性特性。
内侧部分438可以具有使得其至少部分地适配在由外侧部分448形成的通道内的轮廓。在一个示例中，内侧部分438可以被定大小以适配于由外侧部分448的大致U形横截面轮廓形成的通道内。这样的通道可以被配置为还在其中接受带412的任何布线或关闭在内侧部分439中形成的部分打开的通道以固持这种布线。
如图5所示，侧臂440A可以包括弓形或弯曲区段，使得其沿用户耳朵后面的一部分弯曲。和眼镜一样，这样的弯曲的具体形状可以在许多方面有所不同，包括弯曲的大小、其围绕耳朵延伸的距离和实际上保持与耳朵的外侧接触(如果有的话)的量。侧臂440A中的弯曲446可以融合到在扩大的自由端444A中形成的延续形状，并且可以被配置为使得扩大的自由端444A可以被放置为与在邻近的耳朵后面的用户的头部的一部分接触。弯曲446还可以是可弹性变形的，使得可以通过这样的适配适应不同大小和形状的头部。在这样的实施例中，扩大的自由端444A可以与内侧部分438整体地形成，并且可以在其延伸超过外侧部分448的一部分内包括内部支撑。这种内部支撑可以包括可以容纳与装置410相关联的电池或电子电路的内部电子元件壳体。内部支撑还可以包括弹性构件，诸如弹簧元件(未示出)，以帮助提供带412的挠曲和对在佩戴者的头部的保持压力。这样的弹簧元件也可以是可塑性变形的，以允许用户调整扩大的自由端444A的位置。可以使用电枢线的长度来提供这样的特性。扩大的自由端444A内的任何内部支撑可以延伸到在外侧部分448内的内侧部分438的区域中，以为其提供额外支撑。
延伸臂414包括第一部分476，该第一部分476在第一部分476处从带412向下延伸，该第一部分476可以被塑造为也沿带的长度诸如沿侧臂440A延伸。第一部分476还被塑造为远离带412向通过接头456与第一部分476连接的肘状部分450延伸。肘状部分450相对于支臂476以某个角度支撑显示器454，该角度可以通过绕接头456旋转肘状部分450来调整。在图5所示的示例中，延伸臂414的第一部分476可以稍微弯曲，以便沿侧臂440A的类似地弯曲的部分延伸。这样的弯曲可以随着带412随着侧臂440A过渡到中心部分430向内弯曲，在延伸臂上继续。延伸臂414可以垂直放置在带412下方，使得当显示器454对用户可见时带412可以保持在用户的视线之外。
虽然装置410可以被配置为提供带412和延伸臂414是不同的单元的视觉外观，但是延伸臂414可以被形成为带412的至少一部分的一部分。例如，在带412包括内侧部分438和外侧部分448的上文所描述的带布置中，延伸臂壳体452的一部分可以与内侧部分438整体地形成，如图10所示。在这种示例中，延伸臂414的内部组件诸如电路板、逻辑板等可以延伸到内侧部分438中，壳体452的相关联部分也可以延伸到内侧部分438中。
在另一示例中，延伸臂414的壳体452可以诸如通过内部构件与扩大的自由端444A内部的壳体单元连接。内部构件可以诸如使用固定元件、粘合剂或整体成形连接在两者之间。壳体452、内部壳体单元以及连接然后可以用另一种材料包覆成型，诸如TPE等，以得到基本上一致的外观并且形成带412的内侧部分438的可见部分。如果需要的话，诸如分型线、浮雕线等可见特征可以包括在这样的单元432的形状中，以得到单独的元件的视觉外观。
在其中带412沿其一部分与大致刚性延伸臂414整体地形成或以其他方式与其连接的实施例中，带412虽然被制成为柔性的，但是可以在与延伸臂414附接的地方被制成为刚性的。在所示的示例中，这可以沿侧臂440A的一部分出现。在这种示例中，可能期望形成带412，使得其弯曲(上文一般性地描述)大多发生于中心部分430内或中心部分430与侧臂440A、440B之间的过渡区域中。
这样的配置可以以多种方式来实现。例如，通过与刚性延伸臂414连接而使侧臂440A更具刚性。在这样的实施例中，可能期望使侧臂440B也是刚性的，使得侧臂440A和440B沿用户的头部提供更相似的感觉。这可以通过在内侧部分538内部装配结构构件诸如一段刚性线等来完成。此外，外侧部分448可以被构造为使侧臂440A和440B更具刚性。例如，外侧部分448可以具有U形横截面轮廓，该轮廓具有相对于外部壁459向内延伸的壁480。壁480可以沿侧臂440A和440B存在并且可以不在中心部分430处或可以向内延伸较少的量，以使中心部分430较不具刚性。此外，如图6所示，带412(包括外侧部分448)可以逐渐变细，使得外部壁459朝向中心部分430的中间变窄。另外，外侧部分448的材料厚度可以沿带412的中心部分430的部分变小，以使中心部分相对更具柔性。
细长并且通常界定显示轴线的显示器454可以相对于第一部分476以某个角度延伸，该角度可以通过相对于第一部分476绕接头456旋转肘状部分450在例如从约100°到约125°范围内进行调整。虽然第一部分476的形状在图中被示为在测量这样的角度的方向具有弯曲形状，但是可以相对于正切于第一部分的任何部分的线(诸如，沿其朝向接头456的一端)进行这样的测量。在另一示例中，显示器454的调整角度可以在约20°的范围内或在16°或更小的范围内，其中这样的范围的中间位置相对于延伸臂414的第一部分476位于约195°与115°之间。接头456放置在延伸臂414中，使得当由用户佩戴时其可以沿基本上垂直的轴线旋转。换言之，在所示的实施例中，带412被形成为U形，其通常定义一个平面。这样的平面可以被认为是近似值，从而允许带412中相对于带412的其余部分垂直位移的任何弯曲。接头456可以被配置为使得肘状部分450可以沿另一基本上平行的平面或沿同一平面旋转。
如图7和图8所示，可以使用这种调整来放置显示器454，使得装置410的佩戴者可以舒适地观看呈现在其上的图像。如图所示，肘状部分450绕轴492的旋转可以使表面460移动得离用户的眼睛490更近或更远。这可以允许用户调整显示器454，以舒适地观看呈现在其上的图像，并且可以允许用户将显示器454放置在某个距离处，使得显示器454不接触例如用户眉头或睫毛。此外，在一些形式的显示器454中以及在某些应用中，可能期望允许用户调整显示器454的横向位置，使得当用户的眼睛在中立(或向前看的)位置时，表面460的内边缘462位于用户的瞳孔491外面。
如图8所示，当装置410被佩戴时，可以放置显示器454'，使得其至少部分地延伸超过佩戴者的瞳孔491的外边缘(由线494指示)。接头456可以允许用户旋转肘状部分450，使得显示器454在远离眼睛490向外移动的同时也沿横向分量移动距离498，使得当用户的眼睛490在图8所示的中立位置时，边缘462移动到在用户的瞳孔外面的位置。
另外，肘状部分450与第一部分476之间的调整可以对由于第一部分476与其接合的带412的挠曲所导致的第一部分476相对于中心部分430或鼻梁架420的移动进行补偿。如图9所示，当带412挠曲使得自由端444A与444B之间的距离496增加时，侧臂440A和440B可以相对于当带412不挠曲时的它们的位置旋转和平移。这相应地导致延伸臂414的第一部分476的相同旋转和平移。这种移动导致肘状部分450和显示器454的对应旋转和平移，这取决于延伸臂414的形状。在所示的示例中，显示器454朝向带412的中心4301并且远离用户的眼睛向内移动。带412和/或延伸臂414的其他配置也是可能的，其中显示器更靠近中心部分430移动并且从而更靠近用户的眼睛。
由于带412的挠曲所导致的显示器454的旋转和平移可以使显示器454移动到不利的位置，诸如太靠近用户的眼睛或者其中边缘462与用户的瞳孔490对准或从用户的瞳孔490向内放置，如上所讨论。在这种情况下，可以绕接头456旋转肘状部分450，以对抗带412的挠曲引起的移动，并且将显示器454移动到更有利的位置。
第一部分476与肘状部分450之间的接头456可以包括具有足够摩擦的内部铰链以保持肘状部分450相对于第一部分476放置的位置。第一部分476和肘状部分450可以被配置为给出一致的外观，如图中所示。第一部分476和肘状部分450还可以被配置为使得延伸臂414的外侧表面475为恒定曲率的外观，而不管接头456的位置如何。此外，如图11所示，第一部分476的铰接表面464A可以界定具有外侧表面453的前缘466。铰接表面464A可以被配置为与外侧表面475相交，使得前缘466得到平滑的曲线的外观，其具有比在其外边缘更多的与肘状部分450重叠的顶点。这样的配置可以比如果铰接表面是简单的回转表面(其将与延伸臂414的示例复合弯曲外侧表面475形成更波状相交)的情况得到更悦目和一致的外观。铰接表面464B被示为从沿两个轴相邻表面453凸起的表面过渡到沿一个轴凸起并且沿另一轴笔直的表面。铰接表面464A可以是铰接表面464B的负像，其可以促进前缘466所期望的外观。
可以使用其他结构来实现横向平移调整，以允许边缘462放置在用户的瞳孔491外面。例如，显示器454可以使用可以允许其所期望的横向平移的滑动布置安装到延伸臂414的第一部分476。这可以通过使用轨道或其他滑动接头将延伸臂414的第二部分450接合到第一部分476来实现。可以使用额外的滑动或伸缩特征来提供显示器454朝向和远离用户眼睛的移动，以提供眼睛间隙。在另一布置中，延伸臂414可以是无接头456的一体结构，并且可以可旋转地附接到带412，以允许在类似于图8所示的第二部分450的旋转平面的平面中旋转。这种旋转因此也将具有用于显示器454和边缘462的期望横向调整的横向分量。
在实施例中，可以将与显示器454相关联的图像源和其相关电路固持在肘状部分450内。可以将用于基于触摸的输入470的电路放置在第一部分476内，使得当显示器454放置在用户的眼睛上方时，第一部分476放置在邻近这只眼睛的用户的鬓角上方延伸的位置。
在所示的实施例中，显示器454是大致透明的棱镜的形式，该大致透明的棱镜被配置为对由放置在壳体452内的电子显示组件产生的图像与用户的视线进行叠加或组合。这样的棱镜可以被构造为在接收侧458接收投影图像并且使该图像成为用户通过观察显示器454的观看侧460可见的。这可以通过将显示器454配置为具有特定的形状和或材料特性来完成。在所示的示例中，显示器454的接收侧458邻近于壳体452或在壳体452内，使得壳体452内部的电子组件可以包含视频投影仪，该视频投影仪被构造为将期望的视频图像投影到棱镜454的接收侧458。这种投影仪可以包括图像源，诸如LCD、CRT和OLED显示器，并且视需要包括用于将图像聚焦在棱镜454的适当区域的镜片。与显示器454相关联的电子组件还可以包括用于使投影仪基于从而接收到的视频信号产生期望的图像的控制电路。上面讨论了其他类型的显示器和图像源，并且其也可以包含到延伸臂414中。另外，显示器可以是由例如透明基板构成的视频屏幕的形式。在这样的示例中，图像产生装置可以是用于LCD显示器、CRT显示器等的电路，其直接放置在屏幕后面，使得整个显示器是不透明的。在这样的实施例中，延伸臂414的壳体可以在显示器和图像产生装置后面延伸，以包围图像产生单元。
显示器454的接收表面458被构造为对投影图像与装置的佩戴者周围的环境的视图进行组合。这允许用户可以观察周围环境和投影到棱镜454的图像两者。棱镜454和显示电子装置可以被配置为呈现不透明或半透明的图像，或者它们的组合，以实现各种期望的图像组合。
还应当注意的是，虽然图5的实施例示出了与带412接合的延伸臂414，使得被佩戴时其放置在用户的右眼上方，但是其他类似的实施例也是可能的，其中延伸臂414的镜像可以附接在带412的相对侧上，以使其可放置在用户的左眼上方。取决于装置410的应用或个人用户偏好，可能需要将延伸臂414放置在用户头部的特定侧。例如，惯用右手的人可能更喜欢延伸臂414在她的头部右侧，以更容易地与基于触摸的输入470交互。在另一示例中，一个人可能更喜欢显示器454在主眼上方以更容易地与呈现在显示器454上的元素交互，或可能更喜欢显示器454在非主眼上方以在从事其他活动时更容易地从呈现在显示器454上的元素转移他的注意力。
如上所讨论，基于触摸的输入470的形式的输入装置也优选包括在延伸臂414中。除其他可能性外，基于触摸的输入470可以是被配置为经由电容感测、电阻感测或表面声波过程感测手指的位置和移动中的至少一者的触摸板或轨迹板型装置。基于触摸的输入470还可以能够感测手指在平行于或平面于其表面的方向、在垂直于表面的方向的移动或两者，并且也可以能够感测所施加的压力的水平。基于触摸的输入470可以被形成为具有可以不透明、半透明或透明的一个或多个绝缘或介电层的外层和可以不透明、透明或半透明的一个或多个导电层的内层。
在实施例中，基于触摸的输入470的外层可以是壳体452的外壁453的一部分。这可以提供基于触摸的输入470到壳体452的无缝或均匀并入。壳体可以界定内部空腔，该内部空腔用于容纳基于触摸的输入470和与之相关联的任何电气结构，诸如控制电路。基于触摸的输入470的外层可以包括整个壁453或基于触摸的输入470的内层的尺寸、形状和位置所指示的整个壁453的一个或多个触摸表面470形式的选定的可操作区域472。如果壳体的一部分被用作基于触摸的输入470的外层，则壳体452可以由介电材料诸如塑料制成。在替代实施例中，基于触摸的输入可以是安装在壳体452中的开口中的分立元件，该分立元件包括其自己的介电外层并且与壁453分离，以便以类似于膝上型计算机上的触摸板的方式在穿过壁453的窗口或开口内界定可操作区域。
在所示的实施例中，基于触摸的输入470被放置在第一部分476上，并且界定覆盖用户的头部的侧面的一部分的大体垂直平面。电路可以被形成或调整为与弯曲的外侧表面等一起起作用。因此，当佩戴组件410时，组件410的用户可能看不到基于触摸的输入470。
另外，壳体452可以包括额外的输入结构，诸如按钮484(示于图5B中)，这种额外的输入结构可以为延伸臂414提供额外的功能，包括实现锁定或休眠特征或允许用户在开启和关闭状态之间切换装置410的电力。按钮484还可以包括其表面下面的LED灯，该LED灯可以指示装置的状态，诸如开启或关闭，或者睡眠或唤醒。该按钮可以被配置为使得当开启时灯是可见的，但是当灯关闭时不能看到光源。
可以使用基于触摸的输入470或另一种类型的输入来提供由延伸臂414诸如由机载CPU或者安装到相关联的可佩戴结构或安装在相关联的可佩戴结构内的CPU，或者由远程装置诸如智能电话或膝上型计算机执行的控制功能。在实施例中，用户可在显示器454上观看与控制功能相关的信息。在一个示例中，控制功能是对菜单项目的选择。在这样的示例中，具有选项列表的菜单可以呈现在显示器454上。用户可以移动光标或可以通过手指沿着基于触摸的输入470的预定的移动而滚动经过突出显示的选项并且可以通过不同的移动来确认选择，选择的接受由显示器指示。菜单项目选择的示例可以包括接听还是拒绝远程连接的智能手机上的来电或在显示器中呈现的地图上滚动或放大。
可以在延伸臂414中包括额外的输入结构。这些额外的输入结构可以包括相机426，如图5所示。用户可以随意使用相机来拍摄照片或录制视频。相机也可以由装置用来获得他或她的环境的用户视图的图像，以用于实现增强现实功能。光传感器可以与相机426相关地包括在例如与相机426相同的壳体特征内。这样的光传感器可以由与相机426相关联的固件或软件使用。如图5所示，相机(和传感器)可以包括在壳体452中，放置在肘状部分450内并且面向基本上垂直于显示器454的观看表面460的方向。在这种布置中，相机426被放置成面向沿用户的视线的方向，并且传感器被放置成感测相机426的视图内的光。
在实施例中，按钮474可以被配置为接收来自用户的输入以引导装置410使用相机426或装置410的多个相机中的一个来捕获图像。在实施例中，装置410内的控制电路或软件可以允许用户在使用按钮474接收输入之前选择多个相机中的一个或多个来捕获图像或“拍照”，以使用所选择的相机来实际捕获图像。按钮474可以沿壳体452的顶表面467放置在延伸臂414上。这样的放置可以允许用户例如使用与顶表面467相对放置的用户的拇指抓握壳体452，其中用户的食指以捏动作按下按钮474。这个动作可以类似于用于激活传统相机(例如傻瓜相机或SLR相机)中的快门的动作或者被人用来模仿这样的动作的动作，使得使用按钮474来用相机426拍照对于用户来说更直观。另外，以上文所描述的捏动作中被按下的按钮474的放置可以导致按钮474的更稳定地激活，其中当按钮474被按下时，用户的拇指对延伸臂414提供支撑。这种稳定性可以通过按钮474配置具有低激活压力而进一步增强，使得施加到其的力足够低，以便不导致延伸臂414在图像捕获期间移动。根据另一实施方案，按钮474是任何类型的开关，诸如光学开关、电容式触摸开关、力传感电阻开关或者任何其他类型的开关。
如前面提到的，壳体452可以包含电子电路，诸如用于基于触摸的输入470的电路。另外，壳体452可以包括用于与显示器454相关联的图像源、相机426或传感器428的控制电路或者包括处理器的一个或多个电路板以控制显示器454、基于触摸的输入470或执行延伸臂414的其他功能。壳体452还可以包括用于给其他电路供电的电源，诸如电池。另外，壳体452可以包括存储器、微处理器或通信装置，诸如蜂窝、短距离无线(例如蓝牙)或WiFi电路，用于连接到远程装置。另外，任何这样的电路可以包括在带414中，诸如在至少扩大的自由端444A中，例如在其内部空腔中。
扩大的自由端444A还可以包括一个或多个连接触点482，该一个或多个连接触点482可以用于将装置410连接到电源以在无需将电池移除下来的情况下对其进行再充电。而且，装置410可以包括连接端口480，该连接端口480可以用于将装置410连接到外部装置，诸如智能电话或计算机。端口480可以是标准化连接类型的端口，诸如USB、火线、雷电或专用端口480。端口480也可以被配置为与电源连接以对装置410内的电池进行充电。
如上所讨论，在图10所示的装置410的实施例中，延伸臂414可以包括在单元432中，该单元432具有包括侧臂440A的扩大的自由端444A的带412的内侧部分438的一部分。在这种实施例中，可移除的带4121可以包括内侧部分4381的其余部分和外侧部分4481的全部。当带4121与模块432组装在一起时，形成的结构可以与如上关于图1到图9所讨论的基本上相同。此外，可以提供包括类似于带4121的内侧部分和外侧部分的内侧部分4382和外侧部分4482的额外带4122。然而，带4122可以被构造为包括与其整体地形成的一对框4312，这对框4312可以接纳一对镜片4182中的相应一个。镜片4182可以是太阳镜镜片、处方眼镜镜片、处方太阳镜镜片等的形式。镜片4182可以在外侧部分4482与内侧部分4382的各部分之间被捕获在框4312内。此外，带4122的内侧部分4482可以是可移除的，以允许镜片4182与带4122可互换。内侧部分4382也可以包括与其整体地形成的鼻梁架4202。在本实施例中，带4121与带4122可以由用户互换，并且可以通过卡扣配合布置等附接到模块432。模块432可以包括用于识别例如包括太阳镜镜片的带4122何时与其组装在一起的机构或其他装置，以调整模块432的设置，诸如显示器454的亮度。
根据另一实施方案，鼻托420可以从带412的中心部分430移除，如图12A和图12B所示。图12A示出了从带412移除的鼻托420，而图12B示出了与带412耦接的鼻托420。在此示例中，鼻托420可以包括横档485，该横档485可以可移除地附接到带412的连接区段486。连接区段486可以是来自中心部分430的切下(cutout)部分，并且在一个示例中，可以具有槽、狭缝或通道以与横档485啮合。在另一示例中，连接区段486可以是来自中心部分430的突出部，该突出部可以被配置为与横档485啮合。在又一示例中，连接区段486可以与带412的其余部分没有可见的差异，但可以具有被配置为与横档485中或上的对应磁铁相互作用的嵌入特征，诸如磁铁。
鼻托420还可以包括可以连接到横档485的两个框架487。鼻托420还可以包括与框架487相对应的镜片488。镜片488可以通过任何方法固定在框架487内，并且在一个示例中，可以固定在形成于框架487的内侧表面中的通道内。框架487可以与横档485整体地形成，使得用户可以通过从连接区段486拆卸横档485而移除鼻托420，包括框架487、镜片488以及桥臂422和垫424。虽然鼻托420被描绘为包括两个框架487，但是镜片488可以直接附接到横档485。以这种方式，每个镜片的边缘可以通过任何方法(诸如焊接、粘合剂、机械紧固件诸如螺丝等)固定到横档485。
根据本公开的各个方面，横档485可以以不同方式附接到连接区段486以及从连接区段486移除。在一个示例中，横档485可以用作板簧。在这种情况下，当将横档485的端部滑动到连接区段486的接纳部件中时，用户可以向内捏横档485的端部。从连接区段486移除可以通过远离连接区段486拉动横档485的中心部分以使端部脱离接纳部件来实现。在另一示例中，横档485可以通过螺丝或其他类型的紧固件固定到连接区段486。在又一实施方案中，横档485和连接区段486中的每一个可以具有至少部分地嵌入其中或在其表面上形成的磁铁。磁铁之间的吸引力可以足够强以将横档485固定到连接区段486，同时允许用户在不需要过度的手动力的情况下移除鼻托420。
虽然鼻托420被描绘为单个单元，但是应当理解，框架487中的每一个可以各自包括它们自己的横档485，使得框架487可从连接区段486单独移除。还可以理解，镜片488可是适合人的眼睛的任何类型的镜片，诸如针对任何类型的眼睛疾病或病症(诸如，近视或远视)的处方镜片。镜片488还可以是双焦点镜片或老花镜，或可以具有于其上形成的膜，以减少眩光。在另一示例中，镜片488可以是太阳镜，并且可以至少部分地阻挡各种形式的电磁辐射接近人的眼睛，诸如紫外线A或B。在又一示例中，镜片488可以是纯粹装饰性的，并且可能不对用户的视力提供矫正。虽然上面提供了一些镜片的示例，但是应当理解，镜片488可以是任何其他类型的镜片，诸如体育运动镜片，用于在体育运动期间保护用户，可以是可以保护用户远离物理或化学相互作用的保护性镜片，诸如在木材店或化学实验室里，或者可以是具有专门电磁屏蔽性能的镜片，以便过滤掉某些类型的电磁辐射，包括例如紫外线或红外线辐射。根据另一实施方案，鼻托420可以与带412的中心部分430永久、半永久或整体地形成，如图13A、13B和13C所示，并且镜片488可以可移除地固定到桥臂422。镜片488可以用夹子489可移除地固定到带412。夹子489可以在镜片的任何表面上形成，并且在一个示例中可以在镜片488面对用户的眼睛的面上形成。在另一示例中，夹子489可以沿镜片488的边缘表面形成。根据本公开的各个方面，夹子489可以以各种方式可移除地固定到桥臂422。在一个示例中，夹子489可以例如在桥臂422之间固定在桥臂422的内侧部分处。以这种方式，桥臂422可以表现出弹性性能，使得可以在任一横向方向轻微操纵桥臂422。桥臂422可以被操纵，使得它们远离彼此而移动，并且夹子489可以在处于其操纵位置的桥臂422之间滑动。当桥臂422被释放时，桥臂422的弹力可以借助于对夹子489的横向力或通过超过其中的底切(undercut)而将镜片488固定到适当位置。这种布置示于图13B中。
替代地，夹子489可以固定到桥臂422的外侧部分，例如，背对邻近的桥臂422的桥臂422中的每一个的部分。如上所讨论，桥臂422可以表现出弹性横向力。在本实施方案中，可以手动朝向彼此操纵桥臂422，并且夹子489可以滑过桥臂422的外侧部分。当桥臂422被释放时，桥臂422与夹子489之间的横向力允许镜片488被稳定地固定。
虽然镜片488被描绘为一体的，如图13A和13B所示，但是镜片488可以单独形成，如图13C所示。在本示例中，两个镜片488中的每一个包括夹子489。夹子中的每一个可以牢固地紧固到对应的桥臂422，以允许镜片中的每一个固定到鼻托420。以这种方式，根据本公开的各个方面，夹子489可以机械紧固到桥臂422。例如，夹子489可以具有对应于桥臂422上的特征的特征，使夹子与桥臂422锁定到适当位置。在一个示例中，桥臂422可以具有对应于夹子489的槽、通道或成一定角度的部分。在另一示例中，夹子489可以滑过桥臂422的细部分，并且移动到桥臂422的较粗部分，以保证固定适配。除上文所描述的将夹子489紧固到桥臂422的方法以外，可以使用将夹子489固定到桥臂422的其他方法。例如，可以使用钩、磁性部件或任何其他固定机构。
另外，虽然上文关于一体或独立镜片实施方案所描述的固定方法中的一些利用桥臂422的弹性特性，但是也可以使用不依赖于桥臂422的任何可能的弹性特性的固定方法。例如，鼻垫424可以与镜片488或框架487整体地形成，并且镜片488或框架487可以与鼻垫424同时移除。
根据另一实施方案，装置410可以包括多镜片布置来矫正近视(近视眼)，同时仍然允许用户分辨显示器。例如，显示器454基于其特定布置和实施方案可以具有在2米与无穷大之间的任意位置的焦点。对于此范围的焦点，一个近视的人在其眼睛与显示器本身之间没有矫正镜片的情况下将无法分辨显示器454。如图14所示，该图是根据本公开的一个方面的镜片布置的俯视图，装置410可以包括与显示器454协作的多个镜片以补偿眼睛490的近视。镜片488a、488b可以是当佩戴装置410从人眼的角度观看时与彼此并且与显示器454具有近似相同的轮廓的镜片。镜片488a、488b的厚度可以根据用户的近视极度变化。例如，对于轻微近视，镜片488a可以相对薄，并且可能具有约-1.00屈光度的处方。对于更严重的情况的近视，镜片488a可以更厚，并且可能具有越来越负的屈光度幅度的处方，例如-10.00屈光度或以上。在近视的情况下，镜片488b可以是镜片488a的处方的逆处方。例如，如果镜片488a具有-1.00屈光度的处方，则镜片488b可以具有+1.00屈光度的处方。在本实施方案中，显示器454可以位于镜片488a与488b之间。这可以允许用户分辨由显示器454提供的投影。镜片488c则可以相对于镜片488a、488b和显示器454位于距离眼睛最远处。以这种方式，镜片488c可以以与镜片488a相同的方式对应于用户的处方。镜片488c可以具有如在图12A和12B中针对镜片488描述的形状的整体形状，并且不限于显示器454的大小或尺寸，因为镜片488c被提供用来矫正用户的整体视力，而不只是显示器454的投影。
镜片488a、488b可以被接合以形成套筒493，使得镜片488a、488b可以同时从显示器454附接和移除，如图15所示。在本示例中，套筒493可以包括镜片488a、488b以及支撑表面495。支撑表面495可以由任何材料形成，诸如聚合物，包括塑料等。在一个示例中，支撑表面495可以由与带412相同的材料形成。镜片488a、488b可以分开固定的距离固定在支撑表面之间，以在其之间形成至少一个开口497，使得套筒493可以滑过显示元件454，以允许由镜片488a、488b进行光学矫正。以这种方式，显示元件454适配于镜片488a、488b以及支撑表面495之间的开口497内。虽然在图15中套筒493被描绘为具有两个开口，但是套筒可以包括连接在两个表面495之间的额外表面，使得套筒仅具有一个开口。镜片488a、488b可以通过任何已知的固定方法固定到表面495，诸如焊接、粘合剂、机械紧固件等。如上所讨论，镜片488a、488b的处方可以是用于矫正视力障碍的任何处方(诸如，上文所描述的处方中的任一个)，以允许用户分辨显示器454。
在另一示例中，可以将镜片488a、488b中的一个或两个着色，以提供免受过量的阳光的保护。以这种方式，镜片488a、488b可以在镜片的任何表面上包括额外的光致变色涂层，或替代地，镜片本身可以是着色或有色的。在又一示例中，镜片488a、488b中的一个或两个以及显示器454可以在任何方向偏光。例如，可以使镜片488b偏光，以改善由显示器454产生的图像的对比度。在又一示例中，显示器454和镜片488b两者可以在垂直于套筒495滑动到显示器454上的方向的方向偏光。偏光可以被进一步配置为使得通过沿显示器454将套筒495滑动等于偏光的相位的约一半的距离，显示器454的整体外观可以从透明变为不透明。如果需要的话，这种不透明的配置可以允许用户只观看呈现在显示器454本身上的图像。上述示例，包括着色或偏光镜片，镜片488a、488b可以包括处方或非处方镜片的任意组合。
在另一实施方案中，镜片488a、488b可以与显示器454整体地形成，或替代地，可以可移除地固定。虽然镜片488a～488c和显示器454在图14中被描绘为是邻接的，但是应当理解，可以根据期望的任何间距对其进行布置。以这种方式，镜片488a、488b中的某个镜片可以邻接显示器454，而另一个可以间隔开。镜片488c也可以与其他镜片488a、488b中的任一个间隔开，并且替代地，可以直接邻接镜片488a、488b中的任一个。
在替代实施方案中，可以不使用镜片488a、488b，并且仅镜片488c可以相对于用户的眼睛490与显示器454相对定向。在本实施方案中，具有远视的用户可以在不需要额外的镜片488a、488b的情况下分辨显示器454的投影。
在又一实施方案中，镜片488c可以是渐变镜片，其中镜片的一部分是用户的处方，并且镜片的另一部分对应于显示器454。例如，镜片488c可以包括当从佩戴装置410的用户观看时对应于显示器454的整体轮廓的部分。该部分可以包括任何类型的屈光度测量的矫正镜片的一个或多个层，以矫正眼部病症。
虽然已参照特定实施例作出了本文的描述，但应当理解，这些实施例仅仅是说明本公开的原理和应用。因此应当理解的是，可以对说明性实施例作出许多修改，并且可以在不脱离由所附的权利要求书所定义的本公开的精神和范围的情况下设计其他布置。

Claims (12)

1.一种头部可佩戴装置，包括：
中心框架支撑件；
第一侧臂，从所述中心框架支撑件的第一端部延伸；
第二侧臂，从所述中心框架支撑件的第二端部延伸；
包括横档的鼻托，该横档可移除地耦接到所述中心框架支撑件；
连接到所述横档的至少一个镜片；以及
显示元件，所述显示元件附接到所述第一侧臂或所述第二侧臂中的至少一个并且可邻近所述镜片而放置。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述中心框架支撑件包括连接部分，并且所述鼻托的所述横档可移除地耦接到所述中心框架支撑件的所述连接部分。
3.如权利要求1所述的设备，还包括：
附接到所述横档的至少一个框架，该至少一个框架固定所述至少一个镜片。
4.如权利要求1所述的装置，其中所述鼻托还包括一对鼻垫。
5.如权利要求1所述的装置，其中当所述装置佩戴在用户的头上时，所述至少一个镜片可置于所述显示元件和用户的眼睛之间的位置。
6.如权利要求1所述的装置，其中当所述装置佩戴在用户的头上时，所述显示元件可置于至少一个镜片和用户的眼睛之间的位置。
7.如权利要求1所述的装置，还包括：
被配置为经由所述显示元件向用户呈现信息的延伸臂，所述延伸臂至少部分地沿在所述中心框架支撑件的第一侧上的所述第一侧臂延伸并且进一步从所述第一侧臂延伸到显示器端部，所述显示器端部在所述中心支撑件的第二侧上的位置处支撑所述显示元件，所述延伸臂中包括接头，所述接头被配置用于所述显示元件至少在具有相对于所述中心框架支撑件的横向分量的方向的运动。
8.如权利要求1所述的装置，其中所述中心框架支撑件以及所述第一侧臂和所述第二侧臂被配置成在分别位于所述第一和第二侧臂上的第一端部与第二端部之间延伸的带，所述第一端部和第二端部远离所述中心框架支撑件并且彼此间隔开第一距离，并且其中所述带能够弹性地变形以选择性地增加所述第一距离。
9.如权利要求8所述的装置，其中所述第一侧臂的所述端部相对于所述第二侧臂的自由端是细长的，以形成不对称的U形。
10.如权利要求8所述的装置，其中所述第一侧臂的所述端部相对于所述第二侧臂的所述端部扩大，所述扩大的端部容纳所述显示元件所采用的电路和电源中的至少一个。
11.如权利要求10所述的装置，其中：
所述不对称U形为用户的头部提供多个接触点；和
所述第一侧臂的扩大的端部提供相对于延伸臂的平衡重量。
12.如权利要求10所述的装置，其中所述扩大的端部包括多个电触点，以将外部装置与所述电路和所述电源中的至少一个连接。
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