CN111712751B - 用于增强现实观看设备的插入件 - Google Patents

Abstract

描述了一种视觉感知设备。该视觉感知设备具有校正光学器件用于观看虚拟和真实世界的内容。校正光学器件的插入件使用磁性套件、销和/或鼻件来附接。可互换的鼻件允许高度调整以适应不同的用户。视觉感知设备具有吸收施加在鼻件上的力的柔韧性部件和用于限制电击或灰尘进入的保护阻挡。

Description

用于增强现实观看设备的插入件

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年12月20日提交的No.62/608,054美国临时专利申请的优先权，其内容通过引用整体并入在此。

技术领域

本发明涉及视觉感知设备。

背景技术

现代计算与显示技术已经促进了视觉感知设备(诸如“虚拟现实”观看设备)的发展。虚拟现实观看设备是向用户呈现两个图像的可穿戴设备，一个图像用于左眼，一个图像用于右眼。图像中的对象以允许大脑将对象处理为三维对象的方式而彼此不同。当图像不断变化时，能够模拟三维中的运动。虚拟现实观看设备通常涉及数字或虚拟图像信息的呈现而对于其他真实世界对象不透明。

其他的视觉感知设备，所谓的“增强现实”观看设备通常包括以下技术：允许将数字或虚拟图像信息呈现为对用户周围的实际世界的可视化的增强。

上面这种视觉感知设备通常具有围绕用户头部安装的带子或者安装在用户头部上的其他结构。这些带子或结构能够频繁调整以适应用户。其他用户特定的调节(accommodation)通常不包括在这样的视觉感知设备中。例如，用户可能需要校正光学器件，以便看到经过渲染的图像(在虚拟现实观看设备或增强现实观看设备中)，或者看到用户周围实际世界中的真实对象(在增强现实观看设备中)。

诸如增强现实观看设备、虚拟现实观看设备、处方眼镜和非处方眼镜的视觉感知设备通常具有鼻件。鼻件安装在用户鼻部上方并且有助于承载视觉感知设备的重量。视觉感知设备的鼻件通常不能互换来适应不同的用户。

发明内容

本发明提供一种视觉感知设备，其包括：观看设备框架，其包括至少第一观看设备框架部件；固定到该观看设备框架的至少第一观看部件；插入框架，其包括至少第一校正部件；以及附接系统，其包括至少第一磁性套件，该第一磁性套件具有分别固定到第一观看设备框架部件和插入框架的第一连接部件和第二连接部件，第一磁性套件的第一连接部件和第二连接部件在彼此靠近放置时通过南北磁性吸引来彼此吸引，以将插入框架固定到第一观看设备框架部件。

本发明还提供一种视觉感知光的方法，该方法包括：将第一连接部件和第二连接部件彼此靠近放置，这些连接部件通过南北磁性吸引来彼此吸引，以将校正部件固定到框架部件并组装为视觉感知设备，以及并将视觉感知设备定位在眼睛上方，其中，光从固定到框架部件的观看部件发射，校正部件位于光的路径中，以校正眼睛的晶状体的屈光不正并改善光在眼睛的视网膜上的聚焦。

本发明还提供一种视觉感知设备，其包括：观看设备框架；固定到该观看设备框架的至少第一观看部件；具有至少第一观看边缘的插入件；以及附接系统，该附接系统包括至少第一磁性套件，该第一磁性套件包括分别固定到观看设备框架和插入件的第一连接部件和第二连接部件，第一套件的连接部件在彼此靠近放置时通过南北磁性吸引而彼此吸引，以将插入件固定到观看设备框架，通过第一观看边缘能够看到第一观看部件。

本发明还提供了一种视觉感知光的方法，该方法包括：将第一连接部件和第二连接部件彼此靠近放置，这些连接部件通过南北磁性吸引而彼此吸引，以将插入件固定到观看设备框架以组装视觉感知设备，其中，通过插入件的第一观看边缘能够看到安装到观看设备框架的第一观看部件；以及将视觉感知设备定位在眼睛上方，光从固定到框架部件的观看部件发射并且光穿过第一观看边缘并聚焦在眼睛的视网膜上。

本发明还提供了一种视觉感知设备，其包括：第一观看部件和第二观看部件；至少包括观看设备框架桥的观看设备框架，该观看设备框架桥将第一观看部件和第二观看部件彼此连接；第一校正部件和第二校正部件；至少包括插入框架桥的插入框架，该插入框架桥将第一校正部件和第二校正部件彼此连接以形成插入件，以及包括鼻件的附接系统，鼻件和观看设备框架桥分别具有能够彼此连接以将鼻件安装到观看设备框架桥的第一互接合锁定结构和第二互接合锁定结构，鼻件的上表面接触插入框架桥以将插入框架桥在适当的位置抵靠观看设备框架桥。

本发明还提供一种视觉感知光的方法，该方法包括：将鼻件可拆卸地安装到观看设备框架桥以将校正部件固定到框架桥并组装成视觉感知设备；以及将视觉感知设备定位在眼睛上方，光从固定到框架部件的观看部件发射，以及校正部件位于光的路径中，以校正眼睛的晶状体的屈光不正并改善光在眼睛视网膜上的聚焦。

本发明还提供了一种视觉感知设备，其包括：第一鼻件，其可以包括相应的锁定部件；相应的鼻垫，其具有限定相应的倒置通道形状的相应的鼻桥部和相应的第一鼻翼和第二鼻翼；将相应的第二锁定部件连接到相应的鼻桥部的相应的茎杆；相应的锁定部件上的相应的第一锁定结构；第一观看部件和第二观看部件；观看设备框架，该观看设备框架至少包括将第一观看部件和第二观看部件彼此连接的观看设备框架桥，以及位于观看设备框架桥上的第二锁定结构，第二锁定结构和相应的第一锁定结构分别是能够彼此连接以将第一鼻件可拆卸地安装到观看设备框架桥的第一互接合锁定结构和第二互接合锁定结构。

本发明还提供一种视觉感知光的方法，该方法包括：将鼻垫可拆卸地安装到观看设备框架桥并将鼻垫定位在用户的鼻子上，鼻垫具有限定倒置通道形状的鼻桥部以及第一鼻翼和第二鼻翼，鼻桥部形成观看设备框架的一部分，观看设备框架包括连接第一观看部件和第二观看部件的观看设备框架桥。

本发明还提供了一种视觉感知设备，包括：仿生框架；安装到仿生框架的观看部件；壳件；安装到壳件的鼻件，该鼻件具有第一鼻垫和第二鼻垫以及柔韧性构件，壳件通过柔韧性部件连接到仿生框架。

本发明还提供了一种视觉感知设备，包括：仿生框架；安装在仿生框架上的观看部件；壳件；安装在壳件上的鼻件，该鼻件具有第一鼻垫和第二鼻垫以及位于仿生框架与鼻件之间的阻挡部件。

本发明还提供一种视觉感知设备，其包括：数据通道，用于保存表示图像的数据；投影仪，其连接到该数据通道，以将数据转换为表示图像的光，并将表示图像的光发射为光的至少第一分量，其中与光的第一分量同时地，光的至少第二分量从真实对象的表面发射；以及校正部件，光的第一分量和第二分量中的至少一个分量在被眼睛的晶状体折射之前发射通过该校正部件然后落在眼睛的视网膜上，该校正部件校正眼睛的晶状体的屈光不正，以改善光的至少一个分量在眼睛的视网膜上的聚焦。

本发明还提供了一种视觉上感知光的方法，该方法包括：将表示图像的数据转换为表示图像的光的第一分量，发射光的至少第一分量，光的至少第一分量透射通过眼睛的晶状体，其中，光的至少第二分量从真实对象的表面发射并与光的第一分量同时通过眼睛的晶状体；以及将校正部件放置在光的路径中以校正眼睛的晶状体的屈光不正并且改善光的第一分量和第二分量中的至少一个分量在眼睛的视网膜上的聚焦。

本发明还提供一种视觉感知设备，其包括：数据通道，用于保存表示图像的数据；投影仪，其连接到该数据通道，以将数据转换为表示图像的光的至少第一分量，并发射光的至少第一分量；以及校正部件，光的至少第一分量在被眼睛的晶状体折射之前发射通过该校正部件然后落在眼睛的视网膜上，该校正部件校正眼睛的晶状体的屈光不正，以改善光的至少第一分量在眼睛的视网膜上的聚焦。

本发明还提供一种视觉上感知光的方法，该方法包括：将表示图像的数据转换为表示图像的光的至少第一分量，使光的至少第一分量透射通过眼睛的晶状体并将校正部件放置在光的至少第一分量的路径中，以校正眼睛的晶状体的屈光不正并改善光的至少第一分量在眼睛的视网膜上的聚焦。

本发明还提供了一种视觉设备，其包括透镜和透镜上的至少第一红外选通滤光器，与不使用红外选通滤光器相比，使用第一红外选通滤光器，透镜通过更多的红外光。

附图说明

通过示例参考附图进一步描述本发明，其中：

图1是根据本发明的实施例的视觉感知设备的透视图，包括观看设备、处方插入件、以及将处方插入件固定到观看设备的附接系统；

图2是使用图1中的附接系统将处方插入件放置在适当位置的观看设备的剖视图；

图3是视觉感知设备的前视图；

图4是示出视觉感知设备的光学部件的侧视图；

图5A和图5B是示出当使用外科插入件的透镜观看真实对象时对近视的校正的侧视图；

图6A和图6B是示出对经渲染图像的近视校正的侧视图；

图7是示出视觉感知设备的图像生成和眼睛跟踪部件的侧视图和框图；

图8是能够用于代替图1的处方插入件的非处方插入件的前视图；

图9是具有附接系统的视觉感知设备的透视图，其中，附接系统包括用于将非处方插入件附接到观看设备的鼻件；

图10是鼻件和锚定件的透视图；

图11是鼻件和锚定件在已经彼此附接之后的各部分的后视图；

图12是示出使用短鼻件的前视图；

图13是示出使用比图12中更长的鼻件的前视图；

图14是图3中的A-A上截取的横截面的透视图；

图15是图3中的B-B上截取的横截面的透视图。

具体实施方式

图1示出了包括观看设备12、处方插入件14和附接系统16的视觉感知设备10，其中，附接系统16用于将处方插入件14固定到观看设备12。

观看设备12包括观看设备框架18、第一观看部件20和第二观看部件22。第一观看部件20和第二观看部件22可以包括透镜、波导和其他光学部件或其组件。第一观看部件20和第二观看部件22优选地部分或者完全透明使得用户能够透过它们看到场景。

观看设备框架18包括观看设备框架桥24、第一观看设备边缘26、第二观看设备边缘28和第一镜腿件30。观看设备框架桥24将第一观看设备边缘26与第二观看设备边缘28彼此连接。观看设备边缘26和观看设备边缘28各自限定相应的开口。第一观看部件20安装在第一观看设备边缘26的开口内。第二观看部件22安装在第二观看设备边缘28的开口内。第一镜腿件30在第二观看部件22的与观看设备框架桥24相对的一侧附接到第二观看设备边缘28。第一镜腿件30可以从观看设备框架18朝向用户延伸并接触用户头部的至少一部分。在给定的实施例中，第一镜腿件30在与第一观看部件20和第二观看部件22的平面大约成直角的方向上延伸；尽管角度的范围也可能取决于用户头部的宽度。

第二镜腿件(未示出)在第一观看部件20的与观看设备框架桥24相对的一侧附接到第一观看设备边缘26。第二镜腿件在基本平行于第一镜腿件30的方向上延伸。

在使用时，用户将观看设备12佩戴在头部上。第一观看部件20和第二观看部件22分别位于用户的右眼和左眼前方。镜腿件30可以形成围绕用户头部后方的带子或者刚性或半刚性条带的一部分，或者可以附接到上述带子或者刚性或半刚性的条带，从而将观看设备框架18固定到用户的头部。然后，用户能够观看从第一观看部件20和第二观看部件22传送到他们眼睛的内容。由于观看设备12固定到他们的头部，用户能够移动头部，观看设备12随着头部而移动使得第一观看部件20和第二观看部件22始终保持在他们眼睛的前方。

虽然描述了其中第一镜腿件30形成围绕用户头部的带子或条带的一部分的实施例，但是能够使用替代的系统将观看设备附接到用户的头部。例如，能够提供锚定在用户耳朵上的耳件来代替围绕用户头部的带子或条带。此外，虽然描述了第一观看部件20和第二观看部件22，本发明的各方面可以应用于仅提供单个观看部件的设计中。

处方插入件14包括插入框架32、呈第一透镜34形式的第一校正部件和呈第二透镜36形式的第二校正部件。

插入框架32具有插入框架桥38、第一插入框架边缘40和第二插入框架边缘42。插入框架边缘40和插入框架边缘42经由插入框架桥38彼此连接。插入框架边缘40和插入框架边缘42限定相应的开口。第一透镜34和第二透镜36插入到第一插入框架边缘40和第二插入框架边缘42的相应开口中。第一透镜34和第二透镜36使用诸如过盈配合或类似技术的常规机构被固定到第一插入框架边缘40和第二插入框架边缘42。

观看设备12和处方插入件14是能够由用户分别获得的分开的组件。第一透镜34和第二透镜36可以是由验光师出具处方并且对于特定用户特有的校正的处方透镜。通过将观看设备12和处方插入件14分别提供给用户，不需要将对于该用户特有的校正光学器件内置到观看设备12中。用户可以在他们的视力随时间而发生变化时，使用基于新处方的新校正推荐的新透镜来替换第一透镜34和第二透镜36。在另一场景中，各自具有不同视力的多个用户可以共享单个观看设备，同时具有针对每个用户的具体视力而订制的唯一处方插入件。在随后的场景中，不同用户的处方插入件可以使用如在此描述的能够兼容的类似附接系统可拆卸地附接到观看设备12。

附接系统16包括第一磁性套件(set)50和第二磁性套件52。磁性套件50和磁性套件52与其它特征一起被用于将处方插入件14可拆卸地固定到观看设备12。

第一磁性套件50包括呈铁磁部件54形式的第一连接器部件和呈永磁体56形式的第二连接器部件。永磁体56被固定到观看设备框架18。永磁体56被固定到观看设备框架18的区域在本文中被称为“第一观看设备框架部件58”。永磁体56被插入到第一观看设备框架部件58的开口中。永磁体56可以使用过盈配合、粘合剂等固定到第一观看设备框架部件58。永磁体可以替换地从相对侧进行安装并使用粘合剂来固定。

永磁体56位于相对于观看设备框架18的固定位置。在计算永磁体56与驻留在观看设备框架18内的电子器件之间潜在的电磁干扰时可以考虑永磁体56的位置和磁通量密度。因此，虽然可以将永磁体放置在处方插入件上并且将铁磁部件放置在框架上，但是当处方插入件进行附接和移除时，根据处方插入件上的永磁体的存在与否而产生的附近磁场的改变，这样的布置可能需要对板上(on-board)电子部件进行重新校准。

铁磁部件54被插入到插入框架桥38的开口中。铁磁部件54可以使用过盈配合、粘合剂等固定到插入框架桥38。铁磁部件54不是永磁体，因此在其与观看设备12分离时不可能吸引磁性颗粒。因此，适配第一透镜34和第二透镜36的用户可以在铁磁部件54上没有积聚磁性灰尘的情况下这样做。

第二磁性套件52包括呈铁磁部件60形式的第一连接器部件和呈永磁体62形式的第二连接器。永磁体62固定到形成观看设备框架18的一部分的第二观看设备框架部件64。铁磁部件60被固定到插入框架桥38。

铁磁部件54和铁磁部件60位于将插入框架桥38分为两半的中心线的相对侧。铁磁部件54和铁磁部件60的中心点彼此间隔开与永磁体56和永磁体62的中心点相同的距离。铁磁部件54和铁磁部件60相对于第一透镜34和第二透镜36的定位与永磁体56和永磁体62相对于第一观看部件20和第二观看部件22的定位相同，使得当处方插入件附接到观看设备时，第一观看部件20和第二观看部件22与第一透镜34和第二透镜36基本同心，并且永磁体56和永磁体62与铁磁部件54和铁磁部件60基本同心。例如，铁磁部件54的中心点到第一透镜34的中心点的距离与永磁体56的中心点到第一观看部件20的中心点的距离相同。

图2还示出了第一销78和第一引导开口80。第一销78固定到插入框架桥38并从其延伸。第一引导开口80位于观看设备框架桥24内。第一销78具有尖端82和主体84。尖端82具有比主体84略小的横截面。

在使用中，用户将处方插入件14与观看设备12粗略地对准，以便第一透镜34位于第一观看部件20上方，并且第二透镜36位于第二观看部件22上方。用户接着移动处方插入件14更靠近观看设备12。当插入框架桥38接近观看设备框架桥24时并且在铁磁部件54接触永磁体56之前，第一销78被插入到第一引导开口80中。尖端82较小的横截面允许第一销78的中心线与第一引导开口80的中心线之间的略微未对准。在第一销78进一步插入到第一引导开口80中时，主体84进入第一引导开口80。主体84只比第一引导开口80略小，这使得第一销78的中心线得以与第一引导开口80的中心线对准。

当处方插入件14靠近观看设备12时，铁磁部件54和铁磁部件60分别进入永磁体56和永磁体62的磁场。永磁体56和永磁体62的磁场使得铁磁部件54和铁磁部件60变得有磁性。铁磁部件54和铁磁部件60然后通过南北磁性吸引而分别被吸引到永磁体56和永磁体62。当用户将处方插入件14放置在观看设备12时，通过永磁体56和铁磁部件54产生的磁场有助于将铁磁部件54与永磁体56进一步对准。类似地，铁磁部件60与永磁体62对准。铁磁部件54和永磁体56之间的磁性吸引使得铁磁部件54得以与永磁体56接触，此时第一销78完全插入到第一引导开口80中。然后，用户释放处方插入件14。处方插入件14通过永磁体56和永磁体62与铁磁部件54和铁磁部件60被固定到观看设备12。然后，第一透镜34与第一观看部件20对准，第二透镜36与第二观看部件22对准。

第一销78与第一引导开口80的内表面之间的相互作用防止插入框架桥38相对于观看设备框架桥24在方向86上的移动。插入框架桥38因此被锁定到适当位置，防止相对于观看设备框架桥24在方向86上的移动。如果观看设备12发生碰撞或掉落，则插入框架桥38与观看设备框架桥24之间在平行于方向86的方向上产生相对作用力，第一销78与第一引导开口80之间的相互作用将防止插入框架桥38相对于观看设备框架桥24在与方向86相同平面的方向上的移动。例如，第一销78与第一引导开口80之间的相互作用可以基本上防止处方插入件与观看设备之间在与第一销78的轴线正交的任何方向上的相对运动。

如果用户希望移除该处方插入件14，则用户握住插入框架32的一部分，然后将处方插入件14从观看设备12移走。这样的移动使得铁磁部件54和铁磁部件60与永磁体56和永磁体62分开直至破除它们之间的磁性吸引。

上面已经详细描述了在观看设备12上设置永磁体并且在处方插入件14上设置铁磁部件的优点。本发明的各方面可以不限于这样的设置。例如，可以将永磁体设置在处方插入件14上并且将铁磁部件设置在观看设备12上。还可以仅设置永磁体而不设置铁磁部件。在每种情况下，处方插入件14和观看设备12上的第一连接器部件和第二连接器部件之间的南北磁性吸引会将处方插入件14固定到观看设备12。

已经通过第一磁性套件50和第二磁性套件52的示例描述了本发明。多于一个磁性套件允许力在处方插入件14上分布并且还有助于处方插入件14相对于观看设备12的角度对准。本发明的各方面可以应用于具有多于两个磁性套件或仅有单个磁性套件的设备中。另外，虽然示出了对称系统，但是本领域技术人员将理解的是，磁性套件50和磁性套件52可以以任何有益的配置来设置，从而在处方插入件14与观看设备12之间提供足够吸引力。而且，虽然磁性套件50和磁性套件52示出为位于观看部件20与观看部件22之间和透镜34与透镜36之间，可以将磁性套件50和磁性套件52，或者另外的磁性套件，设置在观看部件20与观看部件22和透镜34与透镜36的上方、下方或侧面，只要发现对于减小电学干扰、更令人满意的形状因子或其他原因而言是有益的。

观看设备12还包括固定到观看设备框架桥24的头垫70。头垫70抵靠佩戴观看设备12的用户的前额。头垫70由于其通常由比观看设备框架18更柔软的材料制成而为用户提供了舒适，并且还有助于使用户隔绝于由板上电子部件产生的热量。头垫70还有助于将观看设备12固定到用户的头部，特别是如果第一镜腿件30形成用户头部周围的带子的一部分。头垫70从观看设备框架18朝向佩戴观看设备12的用户的头部向外延伸，这有利地提供了对于光的遮挡，否则光可能从观看设备框架桥24与佩戴观看设备12的用户前额之间的上方进入。

处方插入件14还包括第一眼杯72和第二眼杯74。第一眼杯72固定到第一插入框架边缘40并且从第一插入框架边缘40朝向佩戴观看设备12的用户的头部延伸。第一眼杯72阻止可能从第一插入框架边缘40与佩戴观看设备12的用户的头部之间的约12点钟位置至约2点钟位置进入的光。第一眼杯72的形状与头垫70的形状配合从而最小化或者基本消除从上方进入的光。

第二眼杯74固定到第二插入框架边缘42并从其延伸。第二眼杯74阻止从第二插入框架边缘42与佩戴观看设备12的用户的头部之间的约10点钟位置至约12点钟位置进入的光。第二眼杯74与头垫70配合从而最小化或者基本消除从上方进入的光。

图2示出了铁磁部件54磁附接到第一磁性套件50的永磁体56之后的第一磁性套件50。铁磁部件54与永磁体56之间的磁性吸引抵抗插入框架桥38在远离观看设备框架桥24的方向76上的移动。图1和图2中所示的第一磁性套件50的铁磁部件54与永磁体56之间的磁性吸引和图1中所示的第二磁性套件52的铁磁部件60与永磁体62之间的磁性吸引足以保持插入框架桥38抵靠观看设备框架桥24，如果观看设备设备12例如未被过分碰撞或没有掉落在地上。磁性吸引仍然足够弱以允许用户从观看设备12移除处方插入件14。磁体典型地是等级N52的磁体，磁体各自的直径为4mm、高度2mm，施加大约0.94lbs.的力。

附接系统16因此将插入框架桥38固定到观看设备框架桥24，并且防止插入框架桥38相对于观看设备框架桥24在方向76和86上的移动。第一销78和第一引导开口80具有在允许用户从观看设备框架桥24移除插入框架桥38的方向上延伸的中心线。当用户因此打破铁磁部件54与永磁体56之间的磁性吸引时，在插入框架桥38从观看设备框架桥24移除时，第一销78从第一引导开口80退出。

如图1所示，第二引导开口88设置在观看设备框架桥24内。第一引导开口80和第二引导开口88位于观看设备框架桥24的垂直中心线的相对侧。第一销78与第一引导开口80对准。处方插入件14还包括第二销90。第一销78和第二销90位于插入框架桥38的垂直中心线的相对侧。第一引导开口80和第二引导开口88的中心点之间的距离与第一销78和第二销90的中心线之间的距离相同。当处方插入件14朝向观看设备12移动时，第一销78和第二销90分别与第一引导开口80和第二引导开口88同时接合。

包括两个销78和90有助于在处方插入件14上分布力，并且防止处方插入件14与观看设备12之间的角度未对准。然而，将理解的是，单个销和单个引导开口可以提供互锁配置，并且两个以上的这样的配置可以进一步在处方插入件14上分布应力。还将理解的是，销的数量不需要与磁性套件的数量匹配。例如，销可以比磁性套件更多或更少。

观看设备12还包括固定到观看设备框架桥24的鼻件92。鼻件92在处方插入件14附接到观看设备12之前或之后连接到观看设备框架桥24。插入框架桥38的下表面与鼻件92的上表面在形状上互补，这允许插入框架桥38在安装期间被定位在鼻件92的上方。鼻件92的下表面被成形为适配在佩戴视觉感知设备10的用户的鼻子上方。鼻件92的材料可以选择为具有一定的弹性或柔度使得可以在保持期望舒适度的同时适应各种鼻子形状。鼻件92具有接触佩戴视觉感知设备10的用户鼻子的相对侧的第一鼻翼(tab)94和第二鼻翼96。

如图3所示，第二插入框架边缘42和第二透镜36具有互补形状，该互补形状允许第二透镜36以第二透镜36的第一侧面面向第二观看部件22(参见图1)的第一取向插入到第二插入框架边缘42中，并且不允许第二透镜36以第二透镜36的第一侧面背离第二观看部件22的第二取向插入到第二插入框架边缘42中。第二透镜36因此无法在方向104上围绕垂直中心线106旋转并仍然适配。特别是，第二插入框架边缘42的形状包括具有不同半径R1和R2的第一曲线100和第二曲线102，半径R1和半径R2在第一取向上匹配第二透镜36的相应半径，并且当第二透镜36在围绕垂直轴线的方向上旋转到第二取向时，防止第二透镜36插入到第二插入框架边缘42中。第二插入框架42具有平坦部分108。从平坦部分的中心点成直角延伸的线110与第二透镜36的中心点114偏移距离112。平坦部分108相对于中心点114的定位还防止第二透镜36在处于第二取向时插入到第二插入框架边缘42中。本领域技术人员将理解，可以将各种不对称性和/或几何形状内置于透镜和插入框架边缘中以防止透镜取向不正确，无论是上下颠倒还是在左右之间切换。

通过允许第二透镜36以第一取向而不是第二取向插入到第二插入框架边缘42中，来确保第二透镜36的球形和圆柱形校正特征的正确对准。第一透镜34和第一插入框架边缘40具有互补的形状，其允许第一透镜34在第一透镜34处于第一取向时被插入到插入框架边缘40中，但不允许第一透镜34在第一透镜34处于第二取向时被插入第一插入框架边缘40中，其中在第二取向处，应面向第一观看部件20(参见图1)的第一透镜34的表面背离第一观看部件20。

第一透镜34和第二透镜36相对于第一插入框架边缘40和第二插入框架边缘42的互补特征因此防止了第一透镜34和第二透镜36的反向插入。该特征是特别有用的，因为第一透镜34和第二透镜36被预先制造成规定的比例，并且在它们已经被插入第一插入框架边缘40和第二插入框架边缘42之后不容易被重新塑形。然而，应当理解，本发明的各方面可以应用于使用具有固定校正尺寸的透镜以外的校正部件情况。例如，本发明的各方面可以应用于使用诸如自适应透镜之类的校正部件或使用液晶显示技术的校正部件的情况。此类校正部件在安装后可能具有或可能不具有调整校正功能的能力。这样的校正部件与它们所安装在其中的插入框架边缘之间的互补形状可能需要或可能不需要防止反向安装的互补形状，取决于这样的校正部件是否能够针对校正特征的球形和圆柱形对准进行调整。

观看设备12包括多个红外发射器118和两个眼睛跟踪相机120。红外发射器118被定位为发射穿过第一透镜34和第二透镜36的红外光。眼睛跟踪相机120被定位为接收穿过第一透镜34和第二透镜36的红外光。铁磁部件54和铁磁部件60与第一销78和第二销90位于插入框架桥38的后面，在图3的视图中不可见。插入框架32被成形为隐藏第一销78和第二销90以及铁磁部件54和铁磁部件60，同时允许光从红外发射器118发射穿过第一插入框架边缘40和第二插入框架边缘42，并且允许红外光发射穿过第一插入框架边缘40和第二插入框架边缘42到达眼睛跟踪相机120。

图4示出了红外发射器118中的一个、眼睛跟踪相机120中的一个、第一透镜34、第一观看部件20和眼睛122相对于彼此的定位。第一透镜34具有第一侧面124和与第一侧面124相对的第二侧面126。红外发射器118和眼睛跟踪相机120位于第一透镜34的第一侧面124。眼睛122位于第一透镜34的第二侧面126。

第一透镜34由丙烯酸玻璃、热固性或热塑性材料或反射红外光或大部分红外光的另一种材料制成。第一红外选通滤光器128和第二红外选通滤光器130由有利于红外光通过的材料制成。

第一观看部件20具有第一相对表面132和第二相对表面134。第一相对表面132和第二相对表面134是相对于彼此位于平行平面中的平坦表面，使得通过观看部件20进入用户的眼睛的光几乎没有畸变。第一透镜34的第一侧面124是平坦表面。因为第一透镜34的第一侧面124是平坦表面并且第一观看部件20的第二表面134也是平坦表面，所以第一透镜34可以被定位成尽可能靠近第一观看部件20。

第一透镜34的第二侧面126具有凹面形状，该凹面形状能够被调节以适应各种近视矫正处方。第二侧面126的凹面形状允许第一透镜34位于眼睛122和第一观看部件20之间，同时仍允许眼睛122和第一透镜34之间有足够的空间，而没有第一透镜34可能接触眼睛122或者在眨眼期间接触睫毛的危险。

因此，第一透镜34的平坦的第一侧面124和凹面的第二侧面126的组合允许第一透镜34被添加在第一观看部件20和眼睛122之间。另一透镜形状(例如，第一侧面124呈凸面)可能导致透镜形状过于靠近眼睛122。

在使用中，红外发射器118以红外光138的形式发射电磁波。第一红外选通滤光器128吸收红外光138。红外光138通过第一红外选通滤光器128发射到第一透镜34中。与没有第一红外选通滤光器128相比，第一透镜34由于第一红外选通滤光器128而吸收更多的红外光138。

红外光138然后从第一透镜34发射通过第二红外选通滤光器130，然后通过第二红外选通滤光器130和眼睛122之间的气隙。然后，红外光138被眼睛122的表面反射离开为红外光140。

然后，红外光140行进穿过眼睛122和第二红外选通滤光器130之间的气隙。第二红外选通滤光器130吸收红外光140。红外光140行进穿过第二红外选通滤光器130进入第一透镜34。与没有第二红外选通滤光器130相比，第一透镜34由于第二红外选通滤光器130而吸收更多的红外光140。

然后，红外光140从第一透镜34行进出来，并穿过第一红外选通滤光器128到达眼睛跟踪相机120。眼睛跟踪相机120然后检测红外光140。眼睛跟踪相机120还接收来自眼睛122上的其他位置的由红外光线142和144表示的红外光。由眼睛跟踪相机120接收的红外光来自图4中所示的红外发射器118和图3中通过第一插入框架边缘40可见的其他红外发射器118。通过被眼睛反射离开的红外光源的改变来跟踪眼睛的运动。眼睛跟踪相机120从反射的红外光捕获眼睛122的图像。眼睛跟踪相机120捕获的眼睛122的图像和从眼睛反射离开的红外光的移动可以随着眼睛122的移动而改变。变化的红外光反射与眼睛122的运动和位置相关，从而可以从由眼睛跟踪相机120捕获的反射图案推断出眼睛位置。

图5A和图5B示出了当观看真实对象时第一透镜34如何校正近视。在图5A中，未安装第一透镜34。光的第一分量146从真实对象(未示出)行进穿过第一观看部件20到达眼睛122。眼睛122的晶状体148使光的第一分量146折射，以便将光的第一分量146聚焦在焦点150处。在具有完美视力的眼睛中，焦点精确地位于这种眼睛的视网膜上。在近视视力中，例如对于眼睛122，焦点150位于眼睛122的视网膜152和晶状体148之间。随着光从焦点150移向视网膜152，光开始成扇形散开，从而当光的第一分量146到达视网膜152时，视网膜152检测到离焦模糊图像。

图5B示出了第一透镜34校正图5A中的近视视力的效果。在光的第一分量146到达眼睛122的晶状体148之前，第一透镜34使光的第一分量146折射。当眼睛122的晶状体148使光折射时，晶状体148将光聚焦在视网膜152上的焦点154处。因此，第一透镜34校正近视视力，使得光的第一分量146聚焦于观看者。

图6A示出了观看设备12的另外的部件，包括数据通道158和投影仪160。投影仪160被固定到图1中的观看设备框架18。

在使用中，数据通道158携带表示图像的数据。投影仪160连接到数据通道158，并将表示图像的数据转换为光的第二分量162。投影仪160被定位成将光的第二分量162引导到第一观看部件20中。光的第二分量162进入第一观看部件20，然后第一观看部件20充当波导，光的第二分量162穿过该波导行进，同时在第一观看部件20内反射。光的第二分量162通过光瞳164离开第一观看部件20朝向眼睛122的晶状体148。晶状体148使光的第二分量162折射，以便将光的第二分量162聚焦在焦点166处。由于眼睛122的近视状况，焦点166与视网膜152间隔开，位于视网膜152和眼睛122的晶状体148之间。

由于图像的成形波前从光瞳164朝着眼睛122发射，因此用户在第一观看部件20后面的一定距离处感知到渲染图像。波前的形状确定了用户将感知虚拟图像在多远。当用户聚焦于虚拟图像时，就会发生自然的适应/聚散反应，从而使虚拟图像聚焦在感知的深度上。然而，由于眼睛122的近视状况，如果虚拟图像的距离在眼睛122的晶状体148能够校正的范围之外，则用户将看到离焦模糊的虚拟图像。

如图6B所示，在光的第二分量162到达眼睛122的晶状体148之前，第二透镜36使光的第二分量162折射。当眼睛122的晶状体148再次使光折射时，光聚焦在视网膜152上的焦点166处。

光的第一分量146和光的第二分量162同时落在视网膜152上。结果，用户同时看到真实对象和图像。假设光是从眼睛的相同深度发出或看起来是从眼睛的相同深度发出，则第一透镜34同时使真实对象和图像都聚焦。

图7示出了观看设备12的另外的部件，包括图像生成器170、图像源172、眼睛跟踪校准模块174和眼睛跟踪校准数据176。

图像生成器170连接到眼睛跟踪相机120和图像源172。图像源可以是例如静态图像、视频流或实时捕获的图像数据。图像生成器170使用来自图像源172的图像和来自眼睛跟踪相机120的数据来生成图像数据。图像生成器170通过数据通道158将图像数据提供给投影仪160。

眼睛跟踪相机120跟踪眼睛122的运动，以便确定眼睛122的取向。图像生成器170基于来自眼睛跟踪相机120的数据来修改来自图像源172的图像。第一观看部件20可以例如具有多个光瞳，并且图像生成器170可以根据眼睛122的取向向第一观看部件20的一个光瞳提供比第一观看部件20的另一光瞳更多的光。两只眼睛122的眼睛跟踪相机120能够共同确定眼睛122相对于彼此的取向。这样的数据可以通过在特定深度场处渲染图像来实现减少适应与聚散失配。

眼睛跟踪校准模块174用于在图像生成器170用于为用户生成图像之前生成眼睛跟踪校准数据176。眼睛跟踪校准模块174使用来自眼睛跟踪相机120的数据来生成眼睛跟踪校准数据176。眼睛跟踪相机120通过第一透镜34接收眼睛122的图像数据。在包括第一透镜34时和不存在第一透镜34时，由眼睛跟踪相机120接收的图像数据是不同的。眼睛跟踪校准模块174被配置为在不包括第一透镜34的情况下生成眼睛跟踪校准数据176，并且在存在第一透镜34时针对包括第一透镜34进行补偿。图像生成器170使用眼睛跟踪校准数据176来生成图像数据，以提供给数据通道158。因此，与不存在第一透镜34或包括第一透镜34时是否生成眼睛跟踪校准数据176无关，图像生成器170都生成基本相同的图像数据。

第一透镜34是平凹透镜。如上所述，平凹透镜适合于矫正由于近视的屈光不正，并且能够容易地适配在第一观看部件20和眼睛122之间，在没有第一透镜34将接触眼睛122的很大危险的情况下。本发明的各方面可以应用于使用另一透镜的情况下，例如双凸、平凸、凸凹、弯月形或双凹透镜的情况。除了近视以外，校正由于散光引起的屈光不正的透镜可以很容易地适配在第一观看部件20和眼睛122之间。在不脱离本发明的这些方面的情况下，本发明的各方面也可以应用于矫正其他屈光不正，例如远视或老花眼。

图8示出了根据本发明的另一实施例的非处方插入件180。非处方插入件180包括插入框架182、铁磁部件188和190，第一销192和第二销194以及第一眼杯196和第二眼杯198。就这些特征而言，非处方插入件180类似于图1的处方插入件14。

非处方插入件180没有安装任何透镜。这样，在安装过程中不存在任何透镜意外反向的危险。插入框架182具有第一插入框架边缘200和第二插入框架边缘202，它们不具有图1中的第一插入框架边缘40和第二插入框架边缘42的防止第一透镜34和第二透镜36反向插入的特征。

处方插入件14和非处方插入件180是完全可互换的。用户能够通过克服磁性连接力从观看设备12移除处方插入件14，然后能够代替处方插入件14安装非处方插入件180。

图9示出了根据本发明的另一实施例的视觉感知设备210，其包括图1的观看设备12、非处方插入件214、以及用于将非处方插入件214固定到观看设备212的鼻件216。非处方插入件214通过示例的方式示出。但是应该理解，可以代替地示出处方插入件。

非处方插入件214包括插入框架218。插入框架218包括插入框架桥226、第一插入框架边缘228和第二插入框架边缘230。非处方插入件214在插入框架218的构造和功能方面类似于图8中的非处方插入件180。

非处方插入件214还包括从插入框架桥226延伸的翼232。翼232具有弯曲的下表面234。贯通翼232形成有通孔236。通孔236仅穿过翼232的一部分而形成，因此将翼232的下表面234的大部分保留在适当的位置。

鼻件216包括鼻垫240和锁定部件242。

鼻垫240包括鼻桥244以及第一鼻翼246和第二鼻翼248。鼻桥244延伸到第一鼻翼246和第二鼻翼248中以限定倒置的通道形状。

锁定部件242被固定到鼻桥244并且从鼻桥244的上表面250延伸。锁定部件242限定第一锁定结构252。鼻件216在锁定部件242上还具有弹性垫254。

图10更详细地示出了鼻件216和锚定件256。锚定件256具有背板258、第二锁定结构260和止动部262。第二锁定结构260和止动部262与背板258一体地形成。背板258还具有剩余开口264。

在图9中，锚定件256适配在观看设备框架桥24的互补凹口内。紧固件280穿过剩余开口264被插入。然后将紧固件280拧入观看设备框架桥24中，这将锚定件256固定到观看设备框架桥架24。因此，锚定件256形成观看设备12的一部分，并且在将非处方插入件214和鼻件216安装到观看设备12之前，将其固定到观看设备框架桥24。

观看设备框架桥24具有限定通孔290的下表面288。通孔290仅占据下表面288的实体(real estate)的一部分。

在使用中，用户将非处方插入件214抵靠在观看设备12上，其中，第一插入框架边缘228和第二插入框架边缘230分别位于第一观看部件20和第二观看部件22上方。插入框架桥226的上表面和观看设备框架桥24的下表面288彼此相对定位。插入框架桥226中的通孔236与观看设备框架桥24中的通孔290对准。然后，用户通过通孔236和通孔290插入鼻件216的锁定部件242。

再次参考图10，第一锁定结构252包括第一杆臂294和第二杆臂296。每个杆臂294或296具有相应的斜面298和相应的夹子结构300。斜面298接触第二锁定结构260的内表面。第一杆臂294和第二杆臂296进一步插入到第二锁定结构260中导致第一杆臂294和第二杆臂296朝向彼此弯曲。当第一杆臂294和第二杆臂296进一步插入第二锁定结构260时，弹性垫254与止动部262接触。然后，弹性垫254压缩以允许第一杆臂294和第二杆臂296进一步插入第二锁定结构260中。

如图11所示，当夹子结构300离开第二锁定结构260时，第一杆臂294和第二杆臂296由于它们的弹性属性而向外膨胀。然后，夹子结构300驻留在第二锁定结构260上方。夹子结构300阻止锁定部件242从第二锁定结构260中移出。

弹性垫254在锁定部件242的力传递构件302上产生力F。力F使夹子结构300抵靠第二锁定结构260，以防止鼻件216发出响动。

参照图9，鼻垫240的上表面250抵靠翼232的下表面234定位。在将鼻件216牢固地固定到观看设备12的情况下，鼻件216的鼻垫240将非处方插入件214以如下方式保持在适当的位置：翼232夹在鼻垫240的上表面250与观看设备框架桥24的下表面288之间。类似的布置能够用于上述类型的处方插入件。

图9还示出了永磁体56。永磁体56形成第一磁性套件的一部分，该第一磁性套件包括永磁体56和铁磁部件304。图9的实施例可以包括第二磁性套件，该第二磁性套件包括图1的永磁体62和铁磁部件306。非处方插入件还可具有与第一引导开口80和第二引导开口88接合的第一销308和第二销310。磁性套件与第一销308和第二销310、第一引导开口80和第二引导开口88以及鼻件216一起形成附接系统，该附接系统将非处方插入件214固定到观看设备12。

再次参考图11，每个夹子结构300具有倾斜表面316。倾斜表面316足以将夹子结构300保持在抵靠第二锁定结构260的位置。鼻件216上的轻微拉动不会导致夹子结构300移动。因此，夹子结构300阻止第一锁定结构252从第二锁定结构260中脱离。

用户施加在鼻件216上的较大的力使倾斜表面316在第二锁定结构260上滑动。倾斜表面的这种滑动运动使夹子结构300朝向彼此按压，并使第一杆臂294和第二杆臂296弯曲。因此，用户能够将第一锁定结构252从第二锁定结构260移除。

图12和图13示出了两个鼻件，即图9的鼻件216和鼻件320。鼻件216和鼻件320具有相似的元件，并且相同的附图标记指示相同或相似的部件。每个鼻件216和鼻件320具有将鼻垫240连接至其锁定部件242的相应的茎杆(stem)322。第一观看部件20和第二观看部件22具有通常位于相应观看部件的中心的校准目标。当安装鼻件216和鼻件320时，在第一观看部件20的校准点与相应鼻件216或320的鼻垫240的下表面之间限定竖直距离d。安装鼻件216时的垂直距离d小于安装鼻件320时的垂直距离。用虚线表示用户的面部特征，包括他们的眼睛122和鼻子324。选择鼻件216或320，使得竖直距离d与相应的用户的眼睛122的中心点与鼻垫240所处的鼻桥之间的垂直距离相匹配。

可以为视觉感知设备10提供多个鼻件。例如，四个鼻件可各自具有长度不同的茎杆。不同的鼻件适应不同用户的不同面部特征形状。第一观看部件20和第二观看部件22上的校准位置与相应用户的眼睛122的中心点对准，而与他们的面部特征无关，从而导致更准确的校准。鼻件适应各种面部特征、形状和大小，同时为每个用户保持最佳的目镜定位，以便用户能够感知视觉内容。

图14示出了观看设备12的另外的部件，包括由前壳体330和后壳体332组成的壳、仿生(bionicle)框架334、紧固件336、导向销338和柔韧性构件340。

仿生框架334由金属制成。第一观看部件20和第二观看部件22被固定到仿生框架334。第一观看部件20和第二观看部件22与仿生框架334一起以及诸如电子传感器等其他部件构成与图14所示的其他部件分开的子组件。固定到仿生框架334的部件对可能会损坏这些部件或将其移出位置的突然冲击应力敏感。仿生框架334限定了紧固件开口342和导向销开口344。

锚定件256直接安装到前壳体330。前壳体330具有紧固件开口346和导向销开口348。

后壳体332具有带螺纹的紧固件开口350和导向销开口352。

柔韧性构件340是由弹性体材料制成的弹性构件。柔韧性构件340具有导向销开口352和紧固件开口354。

导向销338穿过导向销开口344和352插入。在导向销开口344和导向销338之间产生过盈配合。柔韧性构件340定位成与仿生框架334相邻，其中导向销开口352与导向销开口344对准，并且紧固件开口354与紧固件开口342对准。

导向销338的后端插入后壳体332的导向销开口352中。导向销338的前端插入前壳体330中的导向销开口348中。前壳体330和后壳体332以这种方式结合在一起，并沿其周长彼此接触。仿生框架334被保持在由前壳体330和后壳体332限定的壳内。柔韧性构件340位于前壳体330与仿生框架334之间。柔韧性构件340的相对侧与前壳体330以及仿生框架334接触。

紧固件336具有螺纹端356，其穿过紧固件开口346、354和342插入。然后将螺纹端356拧入螺纹紧固件开口350中。紧固件336具有位于紧固件开口342内的柄358。在紧固件开口342和柄358之间提供相对较大的公差。紧固件336具有比紧固件开口346大的头部360，以便放置在前壳体330的表面上。紧固件336的相对端处的螺纹端356和头部360将紧固件336固定到前壳体330和后壳体332，从而通过前壳体330和后壳体332之间的仿生框架334和柔韧性构件340将前壳体330和后壳体332彼此固定。

如前所述，鼻件固定到锚定件256。当用户移动其头部时，用户将力从鼻部通过鼻件传递至锚定件256。这些力是由于加速和急拉而产生的。锚定件256将力传递到前壳体330。前壳体330将力传递到柔韧性构件340。柔韧性构件340压缩或膨胀，使得力不从前壳体330传递到仿生框架334，或减小所传递的力。由于紧固件开口342和紧固件336之间的相对较大的公差，所以允许仿生框架334相对于紧固件336移动。仿生框架334通过过盈配合固定到导向销338，这使得导向销338与仿生框架334一起相对于前壳体330移动。导向销338的长度短于在导向销开口348和352的外部界限之间所限定的距离，这允许导向销338相对于前壳体330和后壳体332移动。

图15示出了观看设备12的另外的部件，包括紧固件364、柔韧性构件366和阻挡部件368。紧固件364用于将锚定件256固定到前壳体330。

柔韧性构件366被固定在阻挡部件368和仿生框架334之间的适当位置。当安装鼻件216时，茎杆322的后表面与阻挡部件368接触。阻挡部件368由电绝缘材料制成。阻挡部件368的电绝缘材料阻止用户的鼻子区域与仿生框架334之间的电导通，作为防止电击等的手段。阻挡部件368在鼻件216和仿生框架334之间形成密封，以防止灰尘进入鼻件216和仿生框架334之间的区域370。

当用户在鼻件216上产生力时，这些力通过阻挡部件368传递到柔韧性构件366。柔韧性构件366是由弹性体材料制成的弹性构件。柔韧性构件366的弹性特性使得柔韧性构件366压缩和膨胀以吸收力并限制力向仿生框架334的传递。

尽管已经描述并在附图中示出了特定示例性实施例，但是应当理解，这样的实施例仅是示例性的，而不是对本发明的限制，并且本发明不限于所示出和描述的具体构造和布置，对于本领域普通技术人员而言可以进行修改。

Claims (18)

1.一种视觉感知设备，包括：

观看设备框架，其包括至少第一观看设备框架部件；

至少第一观看部件，其被固定到所述观看设备框架，其中，光的至少第一分量包括来自真实对象的表面的光，所述光透射通过所述第一观看部件；

数据通道，其保存表示图像的数据；

投影仪，其被连接到所述数据通道，并且被配置为将所述数据转换为表示所述图像的光，并将表示所述图像的所述光投射为所述光的至少第二分量；

插入框架，其包括至少第一校正部件；以及

附接系统，其包括至少第一磁性套件，所述第一磁性套件具有分别被固定到所述第一观看设备框架部件和所述插入框架的第一连接部件和第二连接部件，所述第一磁性套件的所述第一连接部件和所述第二连接部件在被彼此靠近地设置时通过南北磁性吸引而彼此吸引，以将所述插入框架固定到所述第一观看设备框架部件，

其中，所述校正部件被配置为朝向眼睛折射所述光的第一分量和所述光的第二分量，所述校正部件被配置为根据所述眼睛的晶状体的屈光不正来校正所述光的第一分量和所述光的第二分量，其中，如果渲染表面和真实表面处于相同距离并且通过所述校正部件进行的校正对于所述光的第一和所述光的第二分量是相同的，所述光的第二分量对于渲染表面的焦距与所述光的第一分量对于真实表面的焦距匹配。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一校正部件是透镜。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述透镜在其与所述第一观看部件相对的一侧具有凹表面。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述透镜在其面向所述第一观看部件的一侧具有平坦表面。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一校正部件针对以下中的至少一个来校正：近视、远视、散光、以及老花眼。

6.根据权利要求1所述的设备，还包括：

观看设备框架桥，其形成所述观看设备框架的一部分，其中，所述第一观看设备框架部件形成所述观看设备框架桥的一部分；

第二观看部件，所述第一观看部件和所述第二观看部件被固定到所述观看设备框架并且通过所述观看设备框架桥彼此连接；以及

第二校正部件，其被固定到所述插入框架，其中，所述附接系统将所述插入框架固定到所述观看设备框架。

7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述插入框架至少包括将所述第一校正部件与所述第二校正部件彼此连接以形成插入件的插入框架桥。

8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述插入框架至少具有围绕所述第一校正部件的第一插入框架边缘。

9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述第一插入框架边缘和所述第一校正部件具有互补形状，所述互补形状允许所述校正部件以所述第一校正部件的第一侧面面向所述第一观看部件的第一取向被插入到所述第一插入框架边缘中，并且不允许所述第一校正部件以所述第一校正部件的第一侧面背离所述第一观看部件的第二取向被插入到所述第一插入框架边缘中。

10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述第一插入框架边缘的形状包括具有不同半径的第一曲线和第二曲线，所述不同半径在所述第一取向上与所述第一校正部件的相应半径匹配，并且当所述第一校正部件围绕垂直轴线从所述第一取向旋转到所述第二取向时防止所述第一校正部件被插入到所述第一插入框架边缘中。

11.根据权利要求9所述的设备，其中，所述第一插入框架边缘具有平坦部分，并且与所述平坦部分的中心点成直角的线从所述第一校正部件的中心点偏移。

12.根据权利要求7所述的设备，其中，所述附接系统包括：

鼻件，所述鼻件和所述观看设备框架桥具有能够彼此连接以将所述鼻件可拆卸地安装到所述观看设备框架桥的互接合结构，所述鼻件具有接触所述插入框架桥以保持所述插入框架桥在适当的位置抵靠所述观看设备框架桥的表面。

13.根据权利要求7所述的设备，其中，所述附接系统还包括：

销，其被配置为在所述插入框架与所述观看设备框架接合时与开口接合。

14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述销具有尖端和主体，所述尖端的横截面小于所述主体。

15.根据权利要求13所述的设备，其中，所述开口位于所述观看设备框架中，以及所述销被安装到所述插入框架。

16.根据权利要求1所述的设备，其中，所述连接部件中的一个是永磁体，以及所述连接部件中的另一个是铁磁部件。

17.根据权利要求16所述的设备，其中，所述永磁体被固定到所述第一观看设备框架部件，并且所述铁磁部件被固定到所述第一校正部件。

18.根据权利要求1所述的设备，其中，所述观看设备框架包括第二观看设备框架部件，所述附接系统包括至少第二磁性套件，所述第二磁性套件包括分别被固定到所述第二观看设备框架部件和所述插入框架的第三连接部件和第四连接部件，所述第二磁性套件的所述连接部件在被彼此靠近地设置时通过南北磁性吸引来彼此吸引，以将所述插入框架固定到所述第二观看设备框架部件。

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