CN112444986A - 头戴式设备 - Google Patents

Abstract

提供了头戴式设备。所述头戴式设备包括：框架；以及一对光学模块，所述光学模块中的每个光学模块能够相对于所述框架移动，并且包括：外壳；显示元件，所述显示元件位于所述外壳内；以及光学元件，所述光学元件从所述外壳的外部提供到所述显示元件的视图；显示传感器，所述显示传感器位于所述外壳内并且被配置为检测所述显示元件相对于所述外壳的对准；以及致动器，所述致动器被构造成基于由所述显示传感器检测到的对准相对于所述外壳移动所述显示元件。

Description

头戴式设备

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年8月29日提交的标题为“OPTICAL ADJUSTMENT FOR HEAD-MOUNTABLE DEVICE”的美国临时申请号62/893,682的权益，其全部内容以引用方式并入本文。

技术领域

本说明书整体涉及头戴式设备，并且更具体地，涉及头戴式设备的调节和校正。

背景技术

用户可佩戴头戴式设备以在该用户的视野内显示视觉信息。头戴式设备可用作虚拟现实(VR)系统、增强现实(AR)系统和/或混合现实(MR)系统。用户可观察由头戴式设备提供的输出，诸如在显示器上提供的视觉信息。显示器可任选地允许用户观察在头戴式设备外部的环境。由头戴式设备提供的其他输出可包括扬声器输出和/或触觉反馈。用户可通过提供输入以供头戴式设备的一个或多个部件进行处理来进一步与该头戴式设备交互。例如，在设备安装到用户的头部的同时，该用户可以提供触觉输入、语音命令和其他输入。

发明内容

根据第一方面，提供一种头戴式设备。所述头戴式设备包括：框架；以及一对光学模块，所述光学模块中的每个光学模块能够相对于所述框架移动，并且包括：外壳；显示元件，所述显示元件位于所述外壳内；以及光学元件，所述光学元件从所述外壳的外部提供到所述显示元件的视图；显示传感器，所述显示传感器位于所述外壳内并且被配置为检测所述显示元件相对于所述外壳的对准；以及致动器，所述致动器被构造成基于由所述显示传感器检测到的对准相对于所述外壳移动所述显示元件。

根据第二方面，提供一种头戴式设备。所述头戴式设备包括：光学模块，所述光学模块包括：外壳；显示元件，所述显示元件位于所述外壳内；光学元件，所述光学元件提供沿着光学路径到所述显示元件的视图；显示传感器，所述显示传感器位于所述外壳内并且被配置为检测所述显示元件相对于所述光学元件的对准；以及致动器，所述致动器被构造成相对于所述外壳移动所述显示元件；以及控制器，所述控制器被配置为执行以下操作：操作所述显示传感器以确定所述显示元件的所检测的对准；将所检测的对准与所述显示元件的目标对准进行比较；以及基于所检测的对准和所述目标对准，操作所述致动器。

根据第三方面，提供一种头戴式设备。所述头戴式设备包括：光学模块，所述光学模块包括：外壳；显示元件，所述显示元件位于所述外壳内；光学元件，所述光学元件提供沿着光学路径到所述显示元件的视图；以及致动器，所述致动器被构造成相对于所述外壳移动所述显示元件；以及控制器，所述控制器被配置为：从外部设备接收所述显示元件的所检测的对准的指示；将所检测的对准与所述显示元件的目标对准进行比较；以及基于所检测的对准和所述目标对准，操作所述致动器。

附图说明

本主题技术的一些特征在所附权利要求书中被示出。然而，出于解释的目的，在以下附图中阐述了本主题技术的若干实施方案。

图1示出了根据本公开的一些实施方案的用户上的头戴式设备的透视图。

图2示出了根据本公开的一些实施方案的头戴式设备的后视图。

图3示出了根据本公开的一些实施方案的沿线A-A截取的图2的头戴式设备的光学模块的剖视图。

图4示出了根据本公开的一些实施方案的图2的头戴式设备的光学模块的另一剖视图。

图5示出了根据本公开的一些实施方案的具有用于对准检测的外部设备的图2的头戴式设备的光学模块的剖视图。

图6示出了根据本公开的一些实施方案的头戴式设备的框图。

具体实施方式

下面示出的具体实施方式旨在作为本主题技术的各种配置的描述并且不旨在表示本主题技术可被实践的唯一配置。附图被并入本文并且构成具体实施方式的一部分。具体实施方式包括具体的细节旨在提供对本主题技术的透彻理解。然而，对于本领域的技术人员来说将清楚和显而易见的是，本主题技术不限于本文示出的具体细节并且可在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些情况下，以框图形式示出了熟知的结构和部件，以便避免使本主题技术的概念模糊。

头戴式设备，诸如头戴式显示器、头戴式耳机、护目镜、智能眼镜、平视显示器等，可执行由可穿戴设备所包括的部件(例如，传感器、电路和其他硬件)管理的一系列功能。头戴式设备可提供沉浸式或换句话讲自然的用户体验，以便用户可容易地聚焦于享受体验而不受头戴式设备的机构的干扰。

头戴式设备的部件可以包括提供(例如，到外部环境的)图像和/或视图的一个或多个光学模块。此类光学模块可以包括增强用户视野的显示元件和/或光学元件。显示元件可以在最佳地提供沿着显示元件与用户的眼睛之间的光学路径的视图的方向上定向。例如，显示元件可以沿着光学路径发射光以到达用户的眼睛。

在头戴式设备的使用期间和整个使用寿命期间，光学部件包括显示元件可能变得未对准。例如，支撑显示元件的支撑结构可由于部件的冲击(例如，掉落事件、撞击等)、退化、腐蚀、摩擦、磨损和/或老化而改变。头戴式设备中的高分辨率显示器对未对准敏感。由于单眼聚焦梯度、双眼聚焦差异、图像清晰度的降低和视场(FOV)的减小或偏移，角度或位置偏移可导致用户不适。虽然头戴式设备可以在组装期间被对准，但是保持和/或校正显示元件与光学元件(例如，透镜)的对准可能是有益的。

本公开的系统可以包括具有光学模块的头戴式设备，该光学模块提供可调节地安装的显示元件和/或光学元件。所述显示元件和/或另一光学元件可以通过致动允许所述显示元件和/或所述光学元件在一个或多个(例如，六个)自由度(滚动、俯仰和偏转)上移动的机构来调节。所述致动允许相对于所述光学元件调节所述显示元件的位置，以校正在所述头戴式设备的操作期间引起的任何位移。所述光学模块内或所述光学模块和/或所述头戴式设备外部的一个或多个传感器可以在初始状态以及之后检测所述显示器的位置。所述传感器可以检查部件的位置变化，以提供所述致动的基础。

具有本文描述的特征的头戴式设备可以通过校正显示器位置和/或取向随时间的偏移来改善用户体验，所述偏移可以作为用户的常规处理和/或从工厂到销售点的运输的结果而发生。校正这种偏移可以有利地保持头戴式设备的光学性能，该光学性能可以通过较小的偏移而大大降低，尤其是在显示元件相对于光学元件(例如，透镜)的偏斜/倾斜中。此类机构可以可选地完全包含在包封的光学模块中，并且因此可以在没有用户干预或中断的情况下校正偏移。此外，这种调节可以减少和/或消除维修头戴式设备以恢复显示器对准所需的成本和时间。

以下参考图1至图6讨论这些和其他实施方案。然而，本领域的技术人员将容易地理解，本文相对于这些附图所给出的详细描述仅出于说明性目的，而不应被理解为是限制性的。

根据一些实施方案，例如如图1所示，头戴式设备100包括框架110，该框架佩戴在用户的头部上。框架110可定位在用户的眼睛的前面以在用户的视野内提供信息。框架110可提供鼻垫或另一个特征部以放置在用户的鼻部上。框架110可利用固定元件120支撑在用户的头部上。固定元件120可沿用户的头部的相对侧缠绕或延伸。固定元件120可以包括用于缠绕或以其他方式接合或放置在用户耳朵上的耳机。应当理解，可应用其他配置来将头戴式设备100固定到用户的头部。例如，除了头戴式设备100的所例示的部件之外或作为其代替，可使用一个或多个绑带、条带、束带、盖、帽或其他部件。又如，固定元件120可包括多个部件以接合用户的头部。

框架110可围绕其周边区域提供结构，以将框架110的任何内部部件支撑在其组装位置。例如，框架110可包封并支撑各种内部部件(包括例如集成电路芯片、处理器、存储器设备和其他电路)，以为头戴式设备100提供计算和功能操作，如本文进一步所讨论。可在框架110和/或固定元件120之内和/或之上包括任意数量的部件。

框架110可包括和/或支撑一个或多个相机模块130。相机模块130可被定位在框架110的外侧122上或附近，以捕获头戴式设备100外部的视图的图像。如本文所使用，头戴式设备的一部分的外侧是背向用户和/或朝向外部环境的一侧。所捕获的图像可用于显示给用户或存储用于任何其他目的。

现在参考图2，头戴式设备可具有光学模块，该光学模块提供视觉输出以供佩戴头戴式设备的用户观看。如图2所示，一个或多个光学模块140可以被定位在框架110的内侧124上。如本文所使用，头戴式设备的一部分的内侧是面向用户和/或背向外部环境的一侧。例如，可提供一对光学模块140，其中每个光学模块140被可移动地定位在用户的两只眼睛中的每一只眼睛的视场内。每个光学模块140可被调节为与用户的对应眼睛对准。例如，每个光学模块140可沿一个或多个轴线移动，直到每个光学模块140的中心与对应眼睛的中心对准。因此，在光学模块140之间的距离可基于用户的瞳距来设置。例如，可以提供一个或多个模块致动器以使光学模块140相对于头戴式设备100的框架110移动。

光学模块的每一个的移动可以匹配对应相机模块的移动。例如，每个光学模块140可以被支撑在框架110的内侧124上，并且相机130可以耦接到光学模块140中对应的一个并且能够随其移动。可调节光学模块140以与用户的对应的眼睛对准，并且可相应地调节相机130，使得由光学模块140提供的视场对应于相机130捕获的视场。因此，光学模块140能够基于由相机130捕获的视图来精确地再现、模拟或扩充视图，该视图具有对应于用户在没有头戴式设备100的情况下自然会具有的视图的对准。

光学模块140可以透射来自物理环境的光(例如，如由相机模块所捕获的)以供用户观看。此类光学模块140可包括光学特性，诸如用于基于来自物理环境的入射光的视力矫正的透镜。除此之外或另选地，光学模块140可作为用户的视场内的显示器来提供信息。此类信息可通过排除物理环境的视图或除了(例如，覆盖)物理环境来提供。

物理环境是指人们在没有电子系统帮助的情况下能够感测和/或交互的物理世界。物理环境诸如物理公园包括物理物品，诸如物理树木、物理建筑物和物理人。人们能够诸如通过视觉、触觉、听觉、味觉和嗅觉来直接感测物理环境和/或与物理环境交互。

相反，计算机生成现实(CGR)环境是指人们经由电子系统感知和/或交互的完全或部分模拟的环境。在CGR中，跟踪人的物理运动的一个子集或其表示，并且作为响应，以符合至少一个物理定律的方式调节在CGR环境中模拟的一个或多个虚拟对象的一个或多个特征。例如，CGR系统可以检测人的头部转动，并且作为响应，以与此类视图和声音在物理环境中变化的方式类似的方式调节呈现给人的图形内容和声场。在一些情况下(例如，出于可达性原因)，对CGR环境中虚拟对象的特性的调节可以响应于物理运动的表示(例如，声音命令)来进行。

人可以利用其感官中的任一者来感测CGR对象和/或与CGR对象交互，包括视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉。例如，人可以感测音频对象和/或与音频对象交互，该音频对象创建3D或空间音频环境，该3D或空间音频环境提供3D空间中点音频源的感知。又如，音频对象可以使能音频透明度，该音频透明度在有或者没有计算机生成的音频的情况下选择性地引入来自物理环境的环境声音。在某些CGR环境中，人可以感测和/或只与音频对象交互。

CGR的示例包括虚拟现实和混合现实。

虚拟现实(VR)环境是指被设计成对于一个或多个感官完全基于计算机生成的感官输入的模拟环境。VR环境包括人可以感测和/或交互的多个虚拟对象。例如，树木、建筑物和代表人的化身的计算机生成的图像是虚拟对象的示例。人可以通过在计算机生成的环境内人的存在的模拟、和/或通过在计算机生成的环境内人的物理运动的一个子组的模拟来感测和/或与VR环境中的虚拟对象交互。

与被设计成完全基于计算机生成的感官输入的VR环境相比，混合现实(MR)环境是指被设计成除了包括计算机生成的感官输入(例如，虚拟对象)之外还引入来自物理环境的感官输入或其表示的模拟环境。在虚拟连续体上，混合现实环境是完全物理环境作为一端和虚拟现实环境作为另一端之间的任何状况，但不包括这两端。

在一些MR环境中，计算机生成的感官输入可以对来自物理环境的感官输入的变化进行响应。另外，用于呈现MR环境的一些电子系统可以跟踪相对于物理环境的定位和/或取向，以使虚拟对象能够与真实对象(即，来自物理环境的物理物品或其表示)交互。例如，系统可以导致运动使得虚拟树木相对于物理地面看起来是静止的。

混合现实的示例包括增强现实和增强虚拟。

增强现实(AR)环境是指其中一个或多个虚拟对象叠加在物理环境或其表示之上的模拟环境。例如，用于呈现AR环境的电子系统可具有透明或半透明显示器，人可以透过该显示器直接查看物理环境。该系统可以被配置成在透明或半透明显示器上呈现虚拟对象，使得人利用该系统感知叠加在物理环境之上的虚拟对象。另选地，系统可以具有不透明显示器和一个或多个成像传感器，成像传感器捕获物理环境的图像或视频，这些图像或视频是物理环境的表示。系统将图像或视频与虚拟对象组合，并在不透明显示器上呈现组合物。人利用系统经由物理环境的图像或视频而间接地查看物理环境，并且感知叠加在物理环境之上的虚拟对象。如本文所用，在不透明显示器上显示的物理环境的视频被称为“透传视频”，意味着系统使用一个或多个图像传感器捕获物理环境的图像，并且在不透明显示器上呈现AR环境时使用那些图像。进一步另选地，系统可以具有投影系统，该投影系统将虚拟对象投射到物理环境中，例如作为全息图或者在物理表面上，使得人利用该系统感知叠加在物理环境之上的虚拟对象。

增强现实环境也是指其中物理环境的表示被计算机生成的感官信息进行转换的模拟环境。例如，在提供透传视频中，系统可以对一个或多个传感器图像进行转换以施加与成像传感器所捕获的视角不同的选择视角(例如，视点)。又如，物理环境的表示可以通过图形地修改(例如，放大)其部分而进行转换，使得经修改部分可以是原始捕获图像的代表性的但不是真实的版本。再如，物理环境的表示可以通过以图形方式消除其部分或将其部分进行模糊处理而进行转换。

增强虚拟(AV)环境是指其中虚拟或计算机生成的环境结合来自物理环境的一个或多个感官输入的模拟环境。感官输入可以是物理环境的一个或多个特性的表示。例如，AV公园可以具有虚拟树木和虚拟建筑物，但人的脸部是从对物理人拍摄的图像逼真再现的。又如，虚拟对象可以采用一个或多个成像传感器所成像的物理物品的形状或颜色。再如，虚拟对象可以采用符合太阳在物理环境中的位置的阴影。

有许多不同类型的电子系统使人能够感测和/或与各种CGR环境交互。示例包括头戴式系统、基于投影的系统、平视显示器(HUD)、集成有显示能力的车辆挡风玻璃、集成有显示能力的窗户、被形成为设计用于放置在人的眼睛上的透镜的显示器(例如，类似于隐形眼镜)、耳机/听筒、扬声器阵列、输入系统(例如，具有或不具有触觉反馈的可穿戴或手持式控制器)、智能电话、平板电脑、以及台式/膝上型计算机。头戴式系统可具有集成不透明显示器和一个或多个扬声器。另选地，头戴式系统可被配置为接受外部不透明显示器(例如，智能电话)。头戴式系统可结合用于捕获物理环境的图像或视频的一个或多个成像传感器、和/或用于捕获物理环境的音频的一个或多个麦克风。头戴式系统可具有透明或半透明显示器，而不是不透明显示器。透明或半透明显示器可以具有媒介，代表图像的光通过该媒介被引导到人的眼睛。显示器可以利用数字光投影、OLED、LED、uLED、硅基液晶、激光扫描光源或这些技术的任意组合。媒介可以是光学波导、全息图媒介、光学组合器、光学反射器、或它们的任意组合。在一个实施方案中，透明或半透明显示器可被配置成选择性地变得不透明。基于投影的系统可以采用将图形图像投影到人的视网膜上的视网膜投影技术。投影系统也可以被配置成将虚拟对象投影到物理环境中，例如作为全息图或在物理表面上。

现在参考图3，光学模块可以提供视觉输出以供用户观看。虽然图3中示出了单个光学模块140，但是应当理解，可以为用户的两只眼睛中的每一只提供单独的光学模块。光学模块140中的每一个可以被调节为与用户的对应眼睛对准。

光学模块140可以包括包封光学模块140的各个部件的外壳144。外壳144可以支撑光学元件162，该光学元件提供到外壳144的内部部分(例如，到外壳144内的显示元件)的视图。虽然光学元件162在图3中被示出为透镜，但是应当理解，光学元件162可以包括或设置有一个或多个漫射器、滤光器、偏振器、棱镜、分束器、衍射光栅、反射镜和/或窗口。外壳144和光学元件162可以一起限定光学模块140的外周并且密封地包封其内部。例如，光学模块140的内部空间可以与外部环境隔离(例如，气密密封)。

光学模块140可以被操作用于为用户显示视觉信息。光学模块140可以提供视觉(例如，图像或视频)输出。光学模块140可以包括显示元件170，诸如不透明、透明和/或半透明的显示屏。显示元件170可以发光。除此之外或另选地，显示元件170可具有透明或半透明介质，表示图像的光穿过该透明或半透明介质被引导到用户的眼睛。显示元件170可以利用数字光投影、OLED、LED、uLED、硅基液晶、激光扫描光源、或这些技术的任意组合。媒介可以是光学波导、全息图媒介、光学组合器、光学反射器、或它们的任意组合。在一个实施方案中，透明或半透明显示器可被配置成选择性地变得不透明。基于投影的系统可以采用将图形图像投影到人的视网膜上的视网膜投影技术。投影系统也可以被配置成将虚拟对象投影到物理环境中，例如作为全息图或在物理表面上。

光学模块140可以包括光学元件162，该光学元件被配置为帮助光学地调节和正确地投射由显示元件170显示的基于图像的内容以供近距离观看。显示元件170和/或光学元件162可以沿着光学路径142定位，沿着该光学路径可以向用户提供由显示元件170输出的视觉信息的视图。例如，光学路径142可以被定义为光从显示元件170通过光学元件162传播到用户眼睛的路径。虽然光学路径142在图3中示出为线或轴，但是应当理解，光学路径142可以包括光可以从显示元件170传播到用户眼睛的所有路径和区域。此类光学路径142可以包括通过光学元件162和/或任何其他光学元件或光学元件组合的路径。

可以提供一个或多个致动器，以便以保持和/或恢复部件到彼此之前和/或与其他结构的期望对准的方式移动光学模块140的各个部件。如图3所示，可以提供一个或多个致动器180以相对于光学模块140的外壳144和/或光学元件162移动显示元件170。致动器180可以联接到外壳144和显示元件170，以在一个或多个位置改变它们之间的距离。除此之外或另选地，致动器180可以联接到光学模块140的一个或多个其他部件，诸如光学元件162。致动器180可包括或连接到马达、液压式致动器、气动式致动器、磁致动器、压电致动器、电活性材料(例如，聚合物)、步进马达、形状记忆合金、等等，以及传动系部件诸如齿轮、离合器和/或传动装置，以促进基于对应致动器的操作来独立地或同时地移动部件。这些移动可以由导轨、凹槽、路径、万向节和/或彼此接纳、接合和/或相互作用以引导、限制和/或指引移动的其他结构来促进。

应当理解，致动器180可以在一个或多个方向中的任何一个方向上移动显示元件170。例如，致动器180可以相对于光学模块140的外壳144和/或光学元件162移动显示元件170。在此类部件彼此具有固定关系的情况下，显示元件170相对于光学模块140的一个部件的移动将被理解为包括相对于光学模块140的其他部件的移动。该移动可以是平移的，使得显示元件170可以被调节以改变其相对于一个或多个其他结构的位置。例如，致动器180可以使显示元件170沿着任何(例如，由光学路径142限定的)轴线和/或弯曲的路径移动。又如，致动器180可在横向于轴线(例如，光学路径142)的方向上移动显示元件170。除此之外或另选地，移动可以是旋转的，使得显示元件170可以被调节以改变其相对于一个或多个其他结构的取向。例如，致动器180可以使显示元件170围绕延伸通过显示元件170和/或在显示元件170外部的轴线旋转。又如，致动器180可以使显示元件170围绕光学路径142旋转。又如，致动器180可以使显示元件170相对于光学路径142旋转以调节与之形成的角度。例如，显示元件170可以被调节为与光学路径142正交(即平行于和/或沿着光学路径142发射光)。应当理解，一个或多个致动器180的操作可以被协调，以在由致动器180提供的运动范围内实现三维空间中的任何期望的平移和/或旋转移动。还应当理解，不是所有的致动器180都必须被操作以实现期望的移动。例如，显示元件170的移动可通过操作少于所有致动器180来实现，使得显示元件170的一些部分移动，而显示元件170的其他部分保持静止。

现在参考图4，光学模块140可以包括一个或多个显示传感器160，所述一个或多个显示传感器被配置为检测显示元件170的位置和/或取向。致动器180和/或其他机构的操作可以基于由显示传感器160进行的检测。

例如，显示传感器160(例如，相机)可以被定向成使其指向显示元件170。显示传感器160可以被操作以光学地检测显示元件170的位置和/或取向。此类检测可以是直接的或间接的。例如，显示传感器160可检测显示元件170、由显示元件170投影的图像和/或耦接到显示元件170的一个或多个标记物190。

例如，可以通过捕获显示元件170和/或耦接到显示元件170的一个或多个标记物190的视图来促进检测。标记物190可以是光学上或以其他方式与其他结构(诸如显示元件170)可区分的，使得传感器160可以检测标记物190在其视场内的位置。标记物190可以固定地耦接到显示元件170，使得标记物190的移动对应于并且指示显示元件170的移动。可以以任何布置提供任何数量的标记物190。应当理解，彼此间隔开的多个标记物可以提供用于确定它们在三维空间中的相对位置的基础。可以将由显示传感器160中的每个显示传感器捕获的显示元件170和/或一个或多个标记物190的视图与基于显示元件170的目标对准(例如，初始对准)预期的目标视图进行比较。所捕获的视图和目标视图之间的任何差异可以指示显示元件160的未对准。因此，可以基于捕获的视图和目标视图进行校正调节。

又如，可以通过与显示元件170协调以显示已知图像来促进检测。可以将由显示传感器160中的每个传感器捕获的已知图像的视图与基于显示元件170的目标对准(例如，初始对准)预期的目标图像进行比较。实际图像和目标图像之间的任何差异可以指示显示元件160的未对准。因此，可以基于实际图像和目标图像进行校正调节。

虽然所描绘的显示传感器160被示出为定位在外壳144内，但是应当理解，一个或多个显示传感器可以被定位在外壳144外部以捕获光学元件162和/或显示元件170的视图。例如，显示传感器160可以被定位在外壳144的外部并且以其他方式耦接到光学模块140。显示传感器160可以捕获光学元件162和/或显示元件170的视图(例如，通过光学元件162)以检测显示元件170的对准。

现在参考图5，头戴式设备100可以与被配置为提供检测的外部设备300协同操作。外部设备300可以向头戴式设备100提供充电、诊断和/或通信连接。在一些实施方案中，外部设备300可以包括可以以类似于传感器160的方式操作的外部传感器360。例如，当头戴式设备100耦接到外部设备300时，外部传感器360可以被定位在光学模块外部以捕获光学元件162和/或显示元件170(例如，通过光学元件162)的视图，以检测显示元件170的对准(alignment)。头戴式设备100和外部设备300的相对位置和取向可以是已知的并且在其耦接期间被维持。检测可以被传达到头戴式设备100，并且致动器的操作可以基于由外部传感器360做出的检测。虽然在图5中仅描绘了一个外部传感器360，但是应当理解，任何数量的外部传感器360可以形成协同操作以执行本文所述的检测的阵列。

基于显示传感器160和/或外部传感器360执行的检测，可以在各个时间点确定显示元件170的位置和/或取向。例如，可以在初始阶段诸如在光学模块140和/或头戴式设备100的组装期间和/或之后检测显示元件170的位置和/或取向。可以以在系统内适当地对准显示元件170的方式(例如，相对于光学元件162和/或外壳144)来执行这种组装。因此，在该阶段进行的检测可以被记录为对应于目标对准。又如，可以在稍后的阶段诸如在使用头戴式设备100之后检测显示元件170的位置和/或取向。在此类阶段，可以操作显示传感器160和/或外部传感器360以检测显示元件170的位置和/或取向。如本文所述，可以将显示元件170的检测的位置和/或取向与显示元件170的目标位置和/或取向进行比较。基于该比较，可以操作致动器以调节显示元件170的位置和/或取向，使得其与目标位置和/或取向对准。

可以在检测到发生了未对准或以其他方式发展了未对准之后执行对显示元件的调节。可以基于各种条件中的一者或多者来启动检测。例如，可以周期性地、连续地和/或以其组合来执行检测。又如，头戴式设备可以检测(例如，通过加速度计、陀螺仪等)可能导致显示元件的未对准的事件(例如，掉落事件、撞击、冲击等)，并且确定要执行显示元件和/或调节的检测。又如，头戴式设备可以从用户(例如，从用户输入部件)接收命令以执行检测和/或调节。又如，头戴式设备可以参考预先确定的时间表和/或时间段来确定要执行检测和/或调节。又如，头戴式设备可以确定开机和/或关机头戴式设备的程序已经被启动，并且进一步确定在此类程序之前、期间和/或之后将执行检测和/或调节。又如，头戴式设备可以确定其正被用户佩戴或未被用户佩戴，并且可以进一步确定检测和/或调节将在这样的条件下被执行。又如，头戴式设备可以确定其耦接到外部设备(例如，充电站)或未耦接到外部设备，并且可以进一步确定检测和/或调节将在这样的条件下被执行。

虽然可以相对于显示元件执行检测和调节，但是应当理解，除此之外或另选地，可以相对于光学模块140的一个或多个其他部件执行检测和调节。例如，光学元件162和/或另一光学元件在头戴式设备100的使用期间可能经受未对准。可以以与本文关于显示元件170所述的方式类似的方式(例如，通过类似于或包括显示传感器160的附加传感器)执行光学元件162的对准的检测。例如，光学元件152可以包括类似于显示元件170的标记物190的标记物。此外，可以以与本文关于显示元件170所述的方式类似的方式(例如，通过类似于或包括致动器180的附加致动器)执行光学元件162的对准的调节。

现在参考图6，头戴式设备的部件可以可操作地连接以提供本文所述的性能。图6示出了根据本发明的一个实施方案的示例性头戴式设备100的简化框图。应当理解，可在头戴式设备100的框架和/或固定元件中的任一个或两个上设有本文所述的部件。

如图6所示，头戴式设备100可包括具有一个或多个处理单元的控制器270，这些处理单元包括或被配置为访问其上存储有指令的存储器218。该指令或计算机程序可被配置为执行相对于头戴式设备100所述的操作或功能中的一者或多者。控制器270可作为能够处理、接收或发送数据或指令的任何电子设备来实现。例如，控制器270可包括以下项中的一者或多者：微处理器、中央处理单元(CPU)、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)或此类设备的组合。如本文所述，术语“处理器”意在涵盖单个处理器或处理单元、多个处理器、多个处理单元或一个或多个其他适当配置的计算元件。

存储器218可存储可由头戴式设备100使用的电子数据。例如，存储器218可存储电子数据或内容，诸如例如音频和视频文件、文档和应用、设备设置和用户偏好、用于各种模块、数据结构或数据库的定时和控制信号或数据等。存储器218可被配置为任何类型的存储器。仅以举例的方式，存储器218可被实现成随机存取存储器、只读存储器、闪存存储器、可移动存储器、或其他类型的存储元件或此类设备的组合。

头戴式设备100还可包括用于为用户显示视觉信息的光学模块，包括显示元件170和/或光学子组件(例如，光学元件162)，如本文所述。如本文所讨论的，头戴式设备100还可以包括致动器180。如本文所讨论的，头戴式设备100还可包括一个或多个显示传感器160。显示传感器160可包括光学传感器，诸如光电二极管或光电二极管阵列。除此之外或另选地，显示传感器160可包括各种类型的光学传感器中的一者或多者，所述光学传感器以各种配置布置以用于光学地检测显示元件170、由此输出的图像和/或标记物。显示传感器160可以包括由电荷耦合器件(CCD)和/或互补金属氧化物半导体(CMOS)器件形成的图像传感器、光伏电池单元、光电阻部件、激光扫描仪等。

头戴式设备100可包括用于捕获在头戴式设备100外部的环境的视图的相机130。相机130可包括光学传感器，诸如光电二极管或光电二极管阵列。除此之外或另选地，相机130可包括各种类型的光学传感器中的一者或多者，所述光学传感器被布置为各种配置以用于检测本文所述的用户输入。相机130可被配置为捕获位于相机130的视场内的场景或对象的图像。可以根据多种数字格式中的任一种将图像存储在数字文件中。在一些实施方案中，头戴式设备100包括相机，该相机包括由电荷耦合器件(CCD)和/或互补金属氧化物半导体(CMOS)器件形成的图像传感器、光伏电池单元、光电阻部件、激光扫描仪等。应当认识到，相机可包括其他运动感测设备。

头戴式设备100可包括电池220，该电池可对头戴式设备100的部件进行充电和/或供电。

头戴式设备100可包括输入/输出部件226，该输入/输出部件可包括用于将头戴式设备100连接到其他设备的任何合适的部件。合适的部件可包括例如音频/视频插孔、数据连接器、和/或任何附加的或另选的输入/输出部件。

头戴式设备100可包括用于使用任何合适的通信协议与一个或多个服务器或其他设备进行通信的通信电路228。例如，通信电路228可支持Wi-Fi(例如，802.11协议)、以太网、蓝牙、高频系统(例如，900MHz、2.4GHz和5.6GHz通信系统)、红外、TCP/IP(例如，TCP/IP层中的每一个层中使用的任何协议)、HTTP、BitTorrent、FTP、RTP、RTSP、SSH、任何其他通信协议或它们的任何组合。通信电路228还可包括用于传输和接收电磁信号的天线。

头戴式设备100可以包括麦克风230。麦克风230可以可操作地连接到控制器270，以接收音频输入，包括来自用户的语音命令。

头戴式设备100可以包括扬声器222。扬声器222可操作地连接到控制器270以控制扬声器输出，该扬声器输出包括声音水平。

头戴式设备100可以包括扩展坞206，该扩展坞操作为经由其扩展坞306连接到外部设备300。扩展坞206可包括连接器(例如，闪电接口、USB、火线、电源、DVI等)，该连接器可插入外部设备300的互补连接器中。扩展坞206可以包括用于在接合期间帮助对准连接器并且用于将头戴式设备100物理地耦接到外部设备300的特征部。外部设备300可以向头戴式设备100提供充电、诊断和/或通信连接。在一些实施方案中，外部设备300可包括如本文所述的外部传感器360。检测可以(例如，经由扩展坞306和扩展坞206)被传达到头戴式设备100，并且致动器和/或其他机构的操作可以基于由外部传感器360做出的检测。

头戴式设备100可包括一个或多个其他传感器。此类传感器可以被配置为基本上感测任何类型的特征，诸如但不限于图像、压力、光、触摸、力、温度、位置、运动等。例如，传感器可以是光电探测器、温度传感器、光或光学传感器、大气压力传感器、湿度传感器、磁体、陀螺仪、加速度计、化学传感器、臭氧传感器、微粒计数传感器等等。又如，传感器可以是用于跟踪生物特征特性(诸如健康和活动量度)的生物传感器。其他用户传感器可执行面部特征检测、面部运动检测、面部辨识、眼睛跟踪、用户情绪检测、用户情感检测、语音检测等。

因此，本公开的实施方案提供了一种具有光学模块的头戴式设备，该光学模块提供可调节地安装的显示元件和/或光学元件。所述显示元件和/或另一光学元件可以通过致动允许所述显示元件和/或所述光学元件在一个或多个(例如，六个)自由度(滚动、俯仰和偏转)上移动的机构来调节。所述致动允许相对于所述光学元件调节所述显示元件的位置，以校正在所述头戴式设备的操作期间引起的任何位移。所述光学模块内或所述光学模块和/或所述头戴式设备外部的一个或多个传感器可以在初始状态以及之后检测所述显示器的位置。所述传感器可以检查部件的位置变化，以提供所述致动的基础。

为了方便起见，下文将本公开的各方面的各种示例描述为条款。这些示例以举例的方式提供，并且不限制主题技术。

条款A：一种头戴式设备，包括：框架；以及一对光学模块，所述光学模块中的每个光学模块能够相对于所述框架移动，并且包括：外壳；显示元件，所述显示元件位于所述外壳内；以及光学元件，所述光学元件从所述外壳的外部提供到所述显示元件的视图；显示传感器，所述显示传感器位于所述外壳内并且被配置为检测所述显示元件相对于所述外壳的对准；以及致动器，所述致动被构造成基于由所述显示传感器检测到的对准相对于所述外壳移动所述显示元件。

条款B：一种头戴式设备，包括：光学模块，所述光学模块包括：外壳；显示元件，所述显示元件位于所述外壳内；光学元件，所述光学元件提供沿着光学路径到所述显示元件的视图；显示传感器，所述显示传感器位于所述外壳内并且被配置为检测所述显示元件相对于所述光学元件的对准；以及致动器，所述致动器被构造成相对于所述外壳移动所述显示元件；以及控制器，所述控制器被配置为执行以下操作：操作所述显示传感器以确定所述显示元件的所检测的对准；将所检测的对准与所述显示元件的目标对准进行比较；并且基于所检测的对准和所述目标对准，操作所述致动器。

条款C：一种头戴式设备，包括：光学模块，所述光学模块包括：外壳；显示元件，所述显示元件位于所述外壳内；光学元件，所述光学元件提供沿着光学路径到所述显示元件的视图；以及致动器，所述致动器被构造成相对于所述外壳移动所述显示元件；以及控制器，所述控制器被配置为：从外部设备接收所述显示元件的所检测的对准的指示；将所检测的对准与所述显示元件的目标对准进行比较；并且基于所检测的对准和所述目标对准，操作所述致动器。

上述条款中的一个或多个可包括下述特征中的一个或多个。应当注意，以下条款中的任一个可彼此以任何组合来组合，并被置于相应的独立条款中，例如，条款A、B或C。

条款1：所述致动器将所述显示元件联接到所述外壳。

条款2：所述致动器能够操作以调节所述显示元件相对于所述光学元件的取向。

条款3：所述致动器能够操作以调节所述显示元件相对于所述光学元件的位置。

条款4：所述光学模块中的每个光学模块还包括耦接到所述显示元件的标记物，其中所述显示传感器被配置为确定所述标记物中的每个标记物在所述外壳内的位置。

条款5：所述光学模块中的每个光学模块还包括：附加传感器，所述附加传感器被配置为检测所述光学元件相对于所述外壳的对准；以及附加致动器，所述附加致动器被构造成基于由所述附加传感器检测到的对准相对于所述外壳移动所述光学元件。

条款6：所述光学模块中的每个光学模块被定位在所述框架的内侧上，所述头戴式设备还包括在所述框架的外侧上的相机，所述相机中的每个相机能够与所述光学模块中的对应的一个一起移动。

条款7：所述光学模块是第一光学模块，并且所述头戴式设备还包括第二光学模块，其中所述第一光学模块和所述第二光学模块中的每一者能够相对于所述头戴式设备的框架移动以与用户的眼睛中的对应的一只对准。

条款8：所述控制器被进一步配置为操作所述显示元件以输出已知图像；操作所述显示传感器以确定所述显示元件的所检测的对准包括捕获所述显示元件的所检测的图像；以及将所检测的对准与所述显示元件的所述目标对准进行比较包括将所检测的图像与基于所述已知图像的目标图像进行比较。

条款9：所述目标对准由以下操作限定：在操作所述显示传感器以确定所述显示元件的所检测的对准之前，操作所述显示传感器以确定所述显示元件的目标对准。

条款10：所述控制器被进一步配置为执行检测对所述头戴式设备的冲击的操作，其中操作所述显示传感器以确定所述显示元件的所检测的对准是响应于检测到所述冲击的。

条款11：所述控制器被进一步配置为操作所述显示元件以输出已知图像；所述显示元件的所检测的对准的所述指示基于由所述外部设备的外部传感器捕获的来自所述显示元件的视图的所检测的图像；以及将所检测的对准与所述显示元件的所述目标对准进行比较包括将所检测的图像与基于所述已知图像的目标图像进行比较。

条款12：所述目标对准由以下操作限定：在从所述外部设备接收到所述显示元件的所检测的对准的所述指示之前，从所述外部设备接收所述显示元件的目标对准的指示。

条款13：第一扩展坞，所述第一扩展坞被配置为接合所述外部设备的第二扩展坞，以将所述头戴式设备以相对于所述外部设备的已知位置和取向耦接到所述外部设备。

条款14：附加致动器，所述附加致动器被构造成基于由所述外部设备执行的附加检测，相对于所述外壳移动所述光学元件。

如上所述，本技术的一个方面可以包括采集和使用得自各种来源的数据。本公开预期，在一些实例中，这些所采集的数据可包括唯一地识别或可用于联系或定位特定人员的个人信息数据。此类个人信息数据可包括人口统计数据、基于定位的数据、电话号码、电子邮件地址、twitter ID、家庭地址、与用户的健康或健身等级相关的数据或记录(例如，生命信号测量、药物信息、锻炼信息)、出生日期、或任何其他识别信息或个人信息。

本公开认识到在本发明技术中使用此类个人信息数据可用于使用户受益。例如，健康和健身数据可用于向用户的总体健康状况提供见解，或者可用作使用技术来追求健康目标的个人的积极反馈。

本公开设想负责采集、分析、公开、传输、存储或其他使用此类个人信息数据的实体将遵守既定的隐私政策和/或隐私实践。具体地，此类实体应当实行并坚持使用被公认为满足或超出对维护个人信息数据的隐私性和安全性的行业或政府要求的隐私政策和实践。此类政策应该能被用户方便地访问，并应随着数据的采集和/或使用变化而被更新。来自用户的个人信息应当被收集用于实体的合法且合理的用途，并且不在这些合法使用之外共享或出售。此外，应在收到用户知情同意后进行此类采集/共享。此外，此类实体应考虑采取任何必要步骤，保卫和保障对此类个人信息数据的访问，并确保有权访问个人信息数据的其他人遵守其隐私政策和流程。另外，这种实体可使其本身经受第三方评估以证明其遵守广泛接受的隐私政策和实践。此外，应当调整政策和实践，以便采集和/或访问的特定类型的个人信息数据，并适用于包括管辖范围的具体考虑的适用法律和标准。例如，在美国，对某些健康数据的收集或获取可能受联邦和/或州法律的管辖，诸如健康保险流通和责任法案(HIPAA)；而其他国家的健康数据可能受到其他法规和政策的约束并应相应处理。因此，在每个国家应为不同的个人数据类型保持不同的隐私实践。

不管前述情况如何，本公开还预期用户选择性地阻止使用或访问个人信息数据的实施方案。即本公开预期可提供硬件元件和/或软件元件，以防止或阻止对此类个人信息数据的访问。例如，就广告递送服务而言，本发明的技术可被配置为在注册服务期间或之后任何时候允许用户选择“选择加入”或“选择退出”参与对个人信息数据的收集。在另一示例中，用户可以选择不为目标内容递送服务提供情绪相关数据。在另一个示例中，用户可选择限制情绪相关数据被保持的时间长度，或完全禁止基础情绪状况的开发。除了提供“选择加入”和“选择退出”选项外，本公开设想提供与访问或使用个人信息相关的通知。例如，可在下载应用时向用户通知其个人信息数据将被访问，然后就在个人信息数据被应用访问之前再次提醒用户。

此外，本公开的目的是应管理和处理个人信息数据以最小化无意或未经授权访问或使用的风险。一旦不再需要数据，通过限制数据收集和删除数据可最小化风险。此外，并且当适用时，包括在某些健康相关应用程序中，数据去标识可用于保护用户的隐私。可在适当时通过移除特定标识符(例如，出生日期等)、控制所存储数据的量或特异性(例如，在城市级别而不是在地址级别收集定位数据)、控制数据如何被存储(例如，在用户之间聚合数据)、和/或其他方法来促进去标识。

因此，虽然本公开广泛地覆盖了使用个人信息数据来实现一个或多个各种所公开的实施方案，但本公开还预期各种实施方案也可在无需访问此类个人信息数据的情况下被实现。即，本发明技术的各种实施方案不会由于缺少此类个人信息数据的全部或一部分而无法正常进行。例如，可通过基于非个人信息数据或绝对最低数量的个人信息诸如与用户相关联的设备所请求的内容、对内容递送服务可用的其他非个人信息或公开可用的信息来推断偏好，从而选择内容并将该内容递送至用户。

除非特别指出，否则以单数形式提及的元素并不意味着是唯一的，而是指一个或多个。例如，“一个”模块可指一个或多个模块。以“一个”，“一种”，“该”或“所述”为前缀的元素在没有进一步的限制的情况下不排除存在另外的相同的元素。

标题和副标题(如果有的话)仅用于方便，并不限制本发明。“示例性”一词用于表示用作示例或说明。在使用术语“包括”、“具有”等的意义上，此类术语旨在以类似于术语“包含”的方式是包含性的，因为在用作权利要求中的过渡词时解释为包含。诸如第一和第二等的关系术语可用于将一个实体或动作与另一个实体或动作区分开，而不一定要求或暗示这些实体或动作之间的任何实际的此类关系或顺序。

短语诸如方面、该方面、另一方面、一些方面、一个或多个方面、具体实施、该具体实施、另一具体实施、一些具体实施、一个或多个具体实施、实施方案、该实施方案、另一实施方案、一些实施方案、一个或多个实施方案、配置、该配置、其他配置、一些配置、一个或多个配置、主题技术、公开、本公开、其他变型等等都是为了方便，并不意味着涉及这样的一个或多个短语的公开对于主题技术是必不可少的，或者此类公开适用于主题技术的所有配置。涉及此类一个或多个短语的公开可适用于所有配置或一个或多个配置。涉及此类一个或多个短语的公开可提供一个或多个示例。短语诸如方面或一些方面可指代一个或多个方面，反之亦然，并且这与其他前述短语类似地应用。

在一系列项目之前的短语“至少一个”，用术语“和”或“或”分开项目中的任一者，将列表作为整体修改而不是列表中的每个成员。短语“至少一个”不需要选择至少一个项目；相反，该短语允许包括任何一个项目中的至少一个和/或项目的任何组合中的至少一个和/或每个项目中的至少一个的含义。举例来说，短语“A、B和C中的至少一个”或“A、B或C中的至少一个”中的每个短语仅指A、仅指B或仅指C；A、B和C的任意组合；和/或A、B和C中的每一个中的至少一个。

应该理解，公开的步骤、操作或过程的具体顺序或层次是示例性方法的说明。除非另有明确说明，否则可理解的是，步骤、操作或过程的具体顺序或层次可以不同的顺序执行。步骤、操作或过程中的一些可同时执行。所附方法权利要求书(如果有的话)以示例顺序呈现各个步骤、操作或过程的元素，并不意味着限于所呈现的特定顺序或层次。这些可以串行、线性、并行或不同的顺序执行。应当理解，所描述的指令、操作和系统通常可一起集成在单个软件/硬件产品中，或者被封装到多个软件/硬件产品中。

在一个方面，术语耦接等可指代直接耦接。另一方面，术语耦接等可指间接耦接。

术语诸如顶部、底部、前部、后部、侧部、水平、竖直等是指任意的参照系，而不是指通常的重力参照系。因此，此类术语可在重力参考系中向上、向下、对角或水平延伸。

提供本公开是为了使本领域的技术人员能够实践本文所述的各个方面。在一些情况下，以框图形式示出了熟知的结构和部件，以便避免使本主题技术的概念模糊。本公开提供了本主题技术的各种示例，并且本主题技术不限于这些示例。这些方面的各种修改对于本领域技术人员将是显而易见的，并且这里描述的原理可应用于其他方面。

本领域的普通技术人员已知或稍后悉知的贯穿本公开描述的各个方面的元素的所有结构和功能等同物通过引用明确地并入本文，并且旨在被权利要求书所涵盖。此外，本文所公开的任何内容并非旨在提供给公众，而与该公开是否明确地被陈述在权利要求中无关。根据35U.S.C.§112第六段的规定，不需要解释任何权利要求元素，除非使用短语“方法用以”明确陈述了该元素，或者就方法权利要求而言，使用短语“步骤用以”陈述了该元素。

标题、背景、附图的简要说明、摘要和附图在此被结合到本公开中，并且被提供作为本公开的说明性示例，而不是作为限制性描述。认为它们不会被用来限制权利要求的范围或含义。另外，在详细描述中可看出，为了使本公开简化的目的，描述提供了例示性示例，并且各种特征在各种具体实施中被组合在一起。公开的方法不应被解释为反映所要求保护的主题需要比每个权利要求中明确记载的特征更多的特征的意图。相反，如权利要求所反映的，发明主题在于少于单个公开的配置或操作的所有特征。权利要求由此被并入到具体实施方式中，每个权利要求本身作为单独要求保护的主题。

权利要求不旨在限于本文所述的方面，而是要被赋予与权利要求的语言一致的全部范围，并且涵盖所有的法律等同物。尽管如此，这些权利要求都不包含不符合适用专利法要求的主题，也不应该以此类方式解释。

Claims (20)

1.一种头戴式设备，包括：

框架；以及

一对光学模块，所述光学模块中的每个光学模块能够相对于所述框架移动，并且包括：

外壳；

显示元件，所述显示元件位于所述外壳内；以及

光学元件，所述光学元件从所述外壳的外部提供到所述显示元件的视图；

显示传感器，所述显示传感器位于所述外壳内并且被配置为检测所述显示元件相对于所述外壳的对准；以及

致动器，所述致动器被构造成基于由所述显示传感器检测到的对准相对于所述外壳移动所述显示元件。

2.根据权利要求1所述的头戴式设备，其中所述致动器将所述显示元件联接到所述外壳。

3.根据权利要求1所述的头戴式设备，其中所述致动器能够操作以调节所述显示元件相对于所述光学元件的取向。

4.根据权利要求1所述的头戴式设备，其中所述致动器能够操作以调节所述显示元件相对于所述光学元件的位置。

5.根据权利要求1所述的头戴式设备，其中所述光学模块中的每个光学模块还包括耦接到所述显示元件的标记物，其中所述显示传感器被配置为确定所述标记物中的每个标记物在所述外壳内的位置。

6.根据权利要求1所述的头戴式设备，其中所述光学模块中的每个光学模块还包括：

附加传感器，所述附加传感器被配置为检测所述光学元件相对于所述外壳的对准；以及

附加致动器，所述附加致动器被构造成基于由所述附加传感器检测到的对准相对于所述外壳移动所述光学元件。

7.根据权利要求1所述的头戴式设备，其中所述光学模块中的每个光学模块被定位在所述框架的内侧上，所述头戴式设备还包括在所述框架的外侧上的相机，所述相机中的每个相机能够与所述光学模块中的对应的一个一起移动。

8.一种头戴式设备，包括：

光学模块，所述光学模块包括：

外壳；

显示元件，所述显示元件位于所述外壳内；

光学元件，所述光学元件提供沿着光学路径到所述显示元件的视图；

显示传感器，所述显示传感器位于所述外壳内并且被配置为检测所述显示元件相对于所述光学元件的对准；以及

致动器，所述致动器被构造成相对于所述外壳移动所述显示元件；以及

控制器，所述控制器被配置为执行以下操作：

操作所述显示传感器以确定所述显示元件的所检测的对准；

将所检测的对准与所述显示元件的目标对准进行比较；以及

基于所检测的对准和所述目标对准，操作所述致动器。

9.根据权利要求8所述的头戴式设备，其中所述光学模块是第一光学模块，并且所述头戴式设备还包括第二光学模块，其中所述第一光学模块和所述第二光学模块中的每一者能够相对于所述头戴式设备的框架移动以与用户的眼睛中的对应的一只对准。

10.根据权利要求8所述的头戴式设备，还包括耦接到所述显示元件的标记物，其中所述显示传感器被配置为确定所述标记物中的每个标记物在所述外壳内的位置。

11.根据权利要求8所述的头戴式设备，其中：

所述控制器被进一步配置为操作所述显示元件以输出已知图像；

操作所述显示传感器以确定所述显示元件的所检测的对准包括捕获所述显示元件的所检测的图像；以及

将所检测的对准与所述显示元件的所述目标对准进行比较包括将所检测的图像与基于所述已知图像的目标图像进行比较。

12.根据权利要求8所述的头戴式设备，其中所述目标对准由以下操作限定：在操作所述显示传感器以确定所述显示元件的所检测的对准之前，操作所述显示传感器以确定所述显示元件的目标对准。

13.根据权利要求8所述的头戴式设备，其中所述控制器被进一步配置为执行检测对所述头戴式设备的冲击的操作，其中操作所述显示传感器以确定所述显示元件的所检测的对准是响应于检测到所述冲击的。

14.根据权利要求8所述的头戴式设备，还包括：

附加传感器，所述附加传感器被配置为检测所述光学元件相对于所述外壳的对准；以及

附加致动器，所述附加致动器被构造成基于由所述附加传感器检测到的对准相对于所述外壳移动所述光学元件。

15.一种头戴式设备，包括：

光学模块，所述光学模块包括：

外壳；

显示元件，所述显示元件位于所述外壳内；

光学元件，所述光学元件提供沿着光学路径到所述显示元件的视图；以及

致动器，所述致动器被构造成相对于所述外壳移动所述显示元件；以及

控制器，所述控制器被配置为：

从外部设备接收所述显示元件的所检测的对准的指示；

将所检测的对准与所述显示元件的目标对准进行比较；以及

基于所检测的对准和所述目标对准，操作所述致动器。

16.根据权利要求15所述的头戴式设备，其中所述光学模块是第一光学模块，并且所述头戴式设备还包括第二光学模块，其中所述第一光学模块和所述第二光学模块中的每一者能够相对于所述头戴式设备的框架移动以与用户的眼睛中的对应的一只对准。

17.根据权利要求15所述的头戴式设备，其中：

所述控制器被进一步配置为操作所述显示元件以输出已知图像；

所述显示元件的所检测的对准的所述指示基于由所述外部设备的外部传感器捕获的来自所述显示元件的视图的所检测的图像；以及

将所检测的对准与所述显示元件的所述目标对准进行比较包括将所检测的图像与基于所述已知图像的目标图像进行比较。

18.根据权利要求15所述的头戴式设备，其中所述目标对准由以下操作限定：在从所述外部设备接收到所述显示元件的所检测的对准的所述指示之前，从所述外部设备接收所述显示元件的目标对准的指示。

19.根据权利要求15所述的头戴式设备，还包括第一扩展坞，所述第一扩展坞被配置为接合所述外部设备的第二扩展坞，以将所述头戴式设备以相对于所述外部设备的已知位置和取向耦接到所述外部设备。

20.根据权利要求15所述的头戴式设备，还包括：

附加致动器，所述附加致动器被构造成基于由所述外部设备执行的附加检测，相对于所述外壳移动所述光学元件。

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