CN112578526A

CN112578526A - 电子设备的透镜安装系统

Info

Publication number: CN112578526A
Application number: CN202010896761.5A
Authority: CN
Inventors: I·S·马瑞克; A·N·兹默曼; F·C·王; J·K·奎扎尔沃; K·P·洛卡尔; N·莫里斯; T·R·法尔
Original assignee: Apple Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2019-09-12
Filing date: 2020-08-31
Publication date: 2021-03-30
Anticipated expiration: 2040-08-31
Also published as: US20210080680A1; US11822145B2; CN112578526B

Abstract

本公开涉及电子设备的透镜安装系统，提供了一种电子设备诸如头戴式设备，该电子设备可具有为用户显示图像的显示器。头戴式支撑结构可用于支撑该显示器并且支撑透镜。该头戴式支撑结构可具有一个或多个透镜镜筒或其他支撑构件。每个透镜可具有光学表面和侧表面。粘合剂可用于将该透镜附接到该头戴式支撑结构。该粘合剂的第一部分可将每个透镜粘结到支撑构件的第一相应部分，并且该粘合剂的第二部分可将每个透镜粘结到该支撑构件的第二相应部分。该粘合剂可以是非有机硅粘合剂，其会整体断裂而不是在与该透镜和该支撑构件的界面处失效。该粘合剂的弹性模量可有助于避免在掉落事件期间发生破裂和塑性变形。

Description

电子设备的透镜安装系统

技术领域

本公开整体涉及电子设备，并且更具体地涉及具有光学部件的电子设备。

背景技术

电子设备有时包括光学部件。例如，可穿戴电子设备诸如头戴式设备可包括用于显示图像的显示器。

透镜可用于允许头戴式设备的用户聚焦在显示器上并观看图像。可提供透镜支撑结构来支撑透镜。

在电子设备中支撑透镜时可能会遇到挑战。如果不小心，透镜支撑结构将不够坚固。这可能会产生在掉落事件期间透镜将与透镜支撑结构脱离的风险。

发明内容

本公开提供了一种电子设备诸如头戴式设备，所述电子设备可具有为用户显示图像的显示器。该设备可具有一副透镜。用户可从适眼区(eye box)观看显示器上的图像。每个透镜可允许用户从位于相应适眼区中的眼睛观看显示器。

头戴式支撑结构可用于支撑显示器和透镜。头戴式支撑结构可具有由铝或其他材料形成的一个或多个透镜支撑构件。每个透镜可具有光学表面和侧表面。粘合剂可用于将透镜附接到透镜支撑构件。粘合剂的第一部分可将透镜粘结到支撑构件的第一相应部分，并且粘合剂的第二部分可将透镜粘结到支撑构件的第二相应部分。

所述粘合剂可以是非有机硅粘合剂，其会整体断裂而不是在与所述透镜和所述支撑构件的界面处失效。粘合剂的弹性模量可具有有助于避免在掉落事件期间产生不期望的失效模式的值。

附图说明

图1是根据一个实施方案的例示性电子设备诸如头戴式设备的顶视图。

图2是根据一个实施方案的用于支撑显示面板和透镜的例示性头戴式设备支撑结构的横截面视图。

图3是根据一个实施方案的透镜和支撑结构的一部分的横截面视图。

图4是根据一个实施方案的支撑结构上的例示性阳极化涂层的横截面侧视图。

图5是根据一个实施方案的例示性透镜的一部分的横截面侧视图。

具体实施方式

本专利申请要求2020年7月20日提交的美国专利申请16/933,870以及2019年9月12日提交的美国临时专利申请62/899,335的优先权，这些专利申请据此全文以引用方式并入本文。

电子设备可包括用于向用户呈现内容的显示器和其他部件。电子设备可为可穿戴电子设备。可穿戴电子设备诸如头戴式设备可以具有允许将头戴式设备穿戴在用户的头部上的头戴式支撑结构。

头戴式设备可包含光学部件，诸如用于显示视觉内容的显示器以及用于允许用户观看显示器上的视觉内容的透镜。头戴式支撑结构可支撑显示器和透镜。

例示性头戴式设备的顶视图在图1中示出。如图1所示，头戴式设备诸如电子设备10可具有头戴式支撑结构诸如壳体12。壳体12可包括允许将设备10穿戴在用户的头部上的部分(例如，支撑结构12T)。主壳体部分(例如，支撑结构12M)和相关的内部壳体部分(例如，内部支撑结构12I)可支撑显示器、透镜和其他光学部件14(例如，结构12I可用作透镜支撑结构)。

壳体12的正面F可远离用户的头部面向外。壳体12的背面R可面向用户。在操作期间，用户的眼睛置于适眼区18中。当用户的眼睛位于适眼区18中时，用户可观看光学部件14正在显示的内容。在一些配置中，光学部件14被配置为显示叠加在真实世界图像上的计算机生成的内容(例如，用户可通过部件14观看真实世界)。在其他配置(有时在本文中作为示例进行描述)中，真实世界的光被阻挡(例如，被壳体12的正面F和/或设备10的其他部分上的不透明壳体壁阻挡)。

设备10的支撑结构可包括可调节部件。例如，壳体12的支撑结构12T和12M可包括可调节带或可被调节以适应不同的头部尺寸的其他结构。支撑结构12I可包括马达驱动的可调节透镜安装架、手动可调节透镜安装架以及其他可调节光学部件支撑结构。用户可调节结构12I，以调节适眼区18的位置，从而适应不同用户的瞳距。例如，在第一配置中，结构12I可将与用户的左眼和右眼分别相关联的透镜和其他光学部件彼此接近放置，使得适眼区18彼此分开第一距离，并且在第二配置中，可调节结构12I可将与适眼区18相关联的透镜和其他光学部件放置在适眼区彼此分开大于该距离的第二距离的位置中。

除了光学部件14之外，设备10还可包含其他电子部件16。部件14和/或16可包括集成电路、分立部件、印刷电路和其他电路。例如，这些部件可包括控制电路和输入-输出设备。

设备10的控制电路可包括用于控制设备10的操作的存储和处理电路。控制电路可包括存储装置，诸如硬盘驱动器存储装置、非易失性存储器(例如，被配置为形成固态驱动器的电可编程只读存储器)、易失性存储器(例如，静态或动态随机存取存储器)等。控制电路中的处理电路可基于一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、基带处理器、功率管理单元、音频芯片、图形处理单元、专用集成电路和其他集成电路。软件代码可存储在控制电路中的存储装置上，并且在控制电路中的处理电路上运行，以实现对设备10的控制操作(例如，数据采集操作、涉及使用控制信号来调节设备10的部件的操作等)。设备10中的控制电路可包括有线和无线通信电路。例如，控制电路可包括射频收发器电路，诸如蜂窝电话收发器电路、无线局域网

收发器电路、毫米波收发器电路和/或其他无线通信电路。

设备10可用于多个电子设备的系统中。在操作期间，设备10的通信电路可用于支持设备10与系统中其他电子设备之间的通信。例如，一个电子设备可将视频和/或音频数据传输到设备10或系统中的另一个电子设备。系统中的电子设备可使用有线和/或无线通信电路通过一个或多个通信网络(例如，互联网、局域网等)进行通信。通信电路可用于允许设备10从外部装备(例如，拴系计算机、诸如手持设备或膝上型计算机的便携式设备、诸如远程服务器或其他远程计算装备的在线计算装备、或其他电子装备)接收数据和/或向外部装备提供数据。

设备10的输入-输出设备(例如，部件16中的输入-输出设备)可用于允许用户向设备10提供用户输入。输入-输出设备还可用于采集有关设备10的操作环境的信息。输入-输出设备中的输出部件可允许设备10向用户提供输出，并且可用于与外部电气装备通信。

设备10的输入-输出设备可包括一个或多个显示器。在一些配置中，设备10中的显示器可包括左显示设备和右显示设备(例如，左部件和右部件，诸如左扫描镜显示设备和右扫描镜显示设备、硅基液晶显示设备、数字镜设备或其他反射显示设备；基于发光二极管像素阵列的左显示面板和右显示面板，诸如基于由晶体半导体发光二极管管芯形成的像素阵列的有机发光显示面板或显示设备；液晶显示设备面板；以及/或者分别与用户的左眼和右眼对齐的其他左显示设备和右显示设备)。在其他配置中，显示器包括横跨两只眼睛延伸的单个显示面板，或者使用其中内容被设置有单个像素阵列的其他布置。

设备10的显示器用于为设备10的用户显示视觉内容。在显示器上呈现的内容可包括虚拟对象以及控制电路12提供给显示器的其他内容，并且有时可被称为计算机生成的内容。显示器上的图像诸如具有计算机生成内容的图像可在不存在真实世界内容的情况下显示，或者可与真实世界内容组合。在一些配置中，真实世界图像可由相机(例如，前置相机)捕获，使得计算机生成的内容可以电子方式叠加在真实世界图像的各部分上(例如，当设备10是具有不透明显示器的一副虚拟现实护目镜时)。

设备10的输入-输出电路可包括传感器。传感器可包括例如三维传感器(例如，三维图像传感器，诸如结构化光传感器，其发射光束并且使用二维数字图像传感器来从当光束照亮目标时产生的光斑采集用于三维图像的图像数据；双目三维图像传感器，其使用双目成像布置中的两个或更多个相机来采集三维图像；三维激光雷达(光检测和测距)传感器；三维射频传感器；或者采集三维图像数据的其他传感器)、相机(例如，红外和/或可见数字图像传感器)、注视跟踪传感器(例如，基于图像传感器并且(如果需要)基于发射一个或多个光束的光源诸如红外光源的注视跟踪系统，其中所述一个或多个光束在从用户的眼睛反射之后使用图像传感器来跟踪)、触摸传感器、按钮、电容式接近传感器、基于光(光学)接近传感器、其他接近传感器、力传感器、传感器诸如基于开关的接触传感器、气体传感器、压力传感器、湿度传感器、磁传感器、音频传感器(麦克风)、环境光传感器、进行用户测量的光传感器、用于采集语音命令和其他音频输入的麦克风、被配置为采集关于运动、位置和/或取向的信息的传感器(例如，加速度计、陀螺仪、罗盘和/或包括所有这些传感器或这些传感器中的一者或两者的子集的惯性测量单元)和/或其他传感器。

可使用设备10的输入-输出设备中的传感器和其他输入设备来采集用户输入和其他信息。如果需要，设备10可包括触觉输出设备(例如，振动部件)、发光二极管和其他光源、扬声器(诸如用于产生音频输出的听筒)以及用于输入和输出的其他电子部件。如果需要，设备10可包括用于接收无线功率的电路、用于向其他设备无线传输功率的电路、电池和其他储能设备(例如，电容器)、操纵杆、按钮和/或其他部件。

壳体12的一些或全部可用作支撑结构(例如，参见由支撑结构12T形成的壳体12的一部分和由支撑结构12M和12I形成的壳体12的一部分)。在电子设备10是头戴式设备(例如，一副眼镜、护目镜、头盔、帽子等)的配置中，结构12T和12M和/或壳体12的其他部分可用作头戴式支撑结构(例如，形成头盔壳体的结构、头带、一副眼镜中的镜腿、护目镜壳体结构和/或其他头戴式结构)。头戴式支撑结构可被配置为在设备10的操作期间佩戴在用户的头部上，并且可支撑显示器、透镜、传感器、其他输入-输出设备、控制电路和/或其他部件。

图2是例示性配置中的电子设备10的一部分的顶部横截面视图，其中电子设备10是头戴式设备。如图2所示，电子设备10可包括用于支撑光学部件14诸如显示面板14D和透镜14L的支撑结构诸如支撑结构12I。结构12I有时可被称为透镜支撑结构、透镜镜筒、显示器支撑结构和/或显示器和透镜支撑结构。设备10中的每个透镜诸如图2的透镜14L可使用一圈粘合剂保持在相应支撑结构12I上的适当位置。粘合剂可被接收在支撑结构12I中的环形通道内。粘合剂可粘结在支撑结构12I的内表面12I'和透镜14L的相对表面(例如，透镜14L的光学表面14L'和透镜14L的非光学外围边缘，有时被称为透镜侧表面)之间。光学表面14L'被抛光，并将光从设备10的显示器传递到观看显示器的适眼区。非光学外围边缘表面不会将图像光传递到适眼区，不需要被抛光。

如果需要，部件16(例如，部件16G)可由支撑结构12I支撑。部件16G可以是例如通过透镜14L采集用户眼睛位置信息的注视跟踪传感器。注视跟踪系统部件诸如部件16G可发射并检测红外光(例如，近红外光)。可选的透镜定位器诸如电可调节透镜定位器16P可用于调节支撑结构14I的位置(并因此调节显示面板14D和透镜14L的位置)。定位器16P可以是电磁致动器、齿轮传动马达、步进马达、压电致动器和/或用于将支撑结构12I定位在期望维度(例如，沿图2的X、Y和/或Z轴的期望位置)的其他系统。

支撑结构12I的各部分可覆盖透镜14L的侧表面(例如，以有助于阻挡杂散光)。如图3所示，粘合剂22可部分地粘附到这些侧表面(例如，参见透镜侧表面24)的各部分以及光学透镜表面14L'在面对显示面板14D的透镜14L的正面上的各部分。支撑结构12I中的通道CH可接收粘合剂22。

透镜14L的形状可以是旋转不对称的。因此，表面12L'的与粘合剂22相邻的位置可作为围绕图3的Z轴的旋转位置的函数沿维度Z变化(例如，通道CH的Z位置可作为围绕Z轴在方向34上的旋转的函数变化)。通道CH可例如使用具有平行于Z轴延伸的铣钻的三轴铣床(或其他加工工具)形成(作为示例)。在支撑结构12I中加工通道CH的过程期间，铣床使铣钻围绕轴线Z(例如，成环状)移动。同时，铣床动态地调节铣钻的Z位置，以遵循由透镜表面14L'建立的不对称透镜表面形状。使用三轴计算机控制的加工工具来形成通道CH是例示性的。如果需要，可使用其中使用五轴铣床或其他装备对通道CH进行加工的配置。

支撑结构12I可由铝、其他金属、聚合物、陶瓷、纤维复合材料(诸如其中使用聚合物粘结剂将纤维结合在一起的碳纤维材料)和/或其他材料形成。粘合剂、紧固件和/或其他结构可用于将结构12I的各部分联接在一起。如果需要，可使用其中结构12I包括模制结构和/或使用其他制造技术形成的结构的布置。

在设备10的组装期间，计算机控制的针头分配器或其他粘合剂分配工具可在通道CH中分配粘合剂22珠。粘合剂珠可形成沿着透镜14L的外围边缘延伸的粘合剂环。在透镜14L处于其期望的最终位置之后，可使用热固化、化学固化、基于光的固化和/或其他粘合剂固化技术来固化粘合剂22。

在Z方向上将透镜14L压向粘合剂22的过程期间(在固化之前)，粘合剂22在方向28上扩散到透镜光学表面14L'和支撑结构12I之间的间隙G1中，并在方向30上扩散到透镜侧表面24(例如，非光学侧表面)之间的间隙G2中。间隙G1和G2的相对尺寸可被配置为控制粘合剂流。

存在沿方向28的过量粘合剂流将阻碍光线在显示器和适眼区之间通过的风险。因此，可以通过确保间隙G2的尺寸大于间隙G1的尺寸来限制方向28上的粘合剂流。在例示性配置中，间隙G2(其可以是例如500微米或其他合适的尺寸)大约是间隙G1(其可以是例如250微米或其他合适的尺寸)的两倍大。当间隙G2大于间隙G1时，粘合剂22的部分22-1倾向于在方向30上流动得比粘合剂22的部分22-2在方向28上流动得多，从而确保在光学透镜表面14L'上不会形成过量的粘合剂。

用于形成粘合剂22的粘合剂材料可以是有机的(例如，非有机硅粘合剂)。例如，粘合剂22可以是环氧树脂、氨基甲酸乙酯、硅烷改性的聚合物或其他非有机硅粘合剂(作为示例)。使用非有机硅粘合剂可有助于避免未固化的液态有机硅粘合剂可能存在于透镜14L的面上并且(由于其折射率与透镜14L的折射率不同)可能使通过透镜14L的光失真的情况。

粘合剂22可表现出不太刚性(因此不太易碎，并且在发生掉落事件的情况下不会过早破裂)并且不太柔软(因此在发生掉落事件的情况下不会发生塑性变形，塑性变形会导致永久的透镜未对准)的弹性。在例示性配置中，粘合剂22具有0.1MPa至1000MPa、1MPa至100MPa、1MPa至200MPa，1MPa至500MPa、至少1MPa、至少10MPa、小于600MPa、小于300MPa等的杨氏弹性模量。弹性为约1MP的粘合剂有时可被称为非结构粘合剂。模量为约100MPa的粘合剂有时可被称为半结构粘合剂。模量大于300MPa的粘合剂有时可被称为结构粘合剂。用作粘合剂22的合适粘合剂(例如，弹性在这些例示性范围中的一个范围内的粘合剂，诸如具有100MPa弹性的粘合剂)将倾向于足够柔性以在掉落事件期间抵抗破裂，同时足够刚性以在掉落事件期间抵抗塑性变形。

间隙G1和G2中粘合剂22的存在有助于形成两个粘合粘结部。第一粘合粘结部存在于间隙G1中，并且倾向于抵抗平行于透镜表面14L'的表面法线n1的拉伸力。第二粘合粘结部存在于间隙G2中，并且倾向于抵抗平行于透镜14L的非光学表面(透镜侧表面24)的表面法线n2的拉伸力。表面法线n1和n2彼此不平行(例如，n1和n2分开至少40°、至少55°、50°至90°的角度和/或其他合适的角度，并且在一些配置中几乎彼此垂直)。在冲击力沿表面法线n1取向的掉落事件期间，表面14L'上的粘合粘结部将经历法向(拉伸)力，而表面24上的粘合粘结部将经历剪切力(垂直于表面法线n2的力)。类似地，在冲击力沿表面法线n2取向的掉落事件期间，表面24上的粘合粘结部将经历法向(拉伸)力，而表面14L'上的粘合粘结部将经历剪切力(垂直于表面法线n1的力)。因此，当粘结部的一部分呈现拉伸力时，粘结部的另一部分将呈现剪切力。

在这种配置中，透镜14L和支撑结构12I之间的粘合粘结部有时被称为包括面-法线粘合接头(表面14L')和径向粘合接头(表面24)。透镜14L的正面上的光学透镜表面(表面14L')和透镜14L的侧面上的非光学表面(侧表面24)的近似正交取向使粘合剂在任何取向上的掉落事件期间同时表现出剪切负载和拉伸负载，从而有助于粘合粘结部抵抗失效。

粘合剂22被配置为整体断裂。在发生失效的情况下，粘合剂22的粘合表面粘结特性通常足够强，以使大部分粘合剂在表面粘结部失效之前(例如，在粘合粘结部在与透镜14L或支撑结构12I的界面处失效之前)失效(例如，整体断裂)。可选的涂层诸如涂层32可形成在支撑结构12I上(例如，面向内的表面12I'上)和/或透镜14L的表面上(例如，表面14L'和/或表面24上)。作为示例，该涂层可以是粘合促进涂层。透镜14L可由玻璃、晶体材料(诸如蓝宝石)、聚合物和/或其他透明材料形成。在例示性配置中，透镜14L由丙烯酸类形成，并且粘合促进层诸如涂层32(例如，底漆涂层诸如溶胶-凝胶涂层或其他粘合促进剂)可用于增强粘合表面的粘结强度。

为了有助于抑制光反射，支撑结构12I可在其表面上设置有光吸收层26(例如，可见光和/或红外光吸收涂层)。作为示例，支撑结构12I可包括透镜支撑构件诸如铝支撑构件。层26可由黑色阳极化材料诸如用于形成铝支撑构件的铝材料的阳极化层形成。还可使用其中层26由黑色有机材料层(例如，包含染料和/或颜料的聚合物，诸如炭黑涂层或其他黑墨涂层)形成、由其他材料的一个或多个沉积涂层(例如，一个或多个物理气相沉积层)形成或者由其他光吸收材料形成的配置。如果需要，可使用黑色镁的电泳沉积来形成支撑结构12I的支撑构件上的光吸收涂层。例示性布置中的光吸收层具有镁、镁上的防腐蚀涂层以及防腐蚀涂层上的黑色涂料或黑色镁的黑色层。一般来讲，可在支撑结构12I上(例如，在铝支撑构件或结构12I中的其他支撑构件的表面12I'上)形成任何合适的黑色层。层26可被配置为吸收由注视跟踪系统(例如，参见图1中的部件16G)发射的红外光(例如，近红外光)。

也可在透镜侧表面24上形成可见光吸收涂层和/或红外光吸收涂层(有时被称为边缘涂黑部)(例如，包含黑色染料和/或黑色颜料的聚合物，和/或其他不透明涂层材料)以有助于抑制杂散光。在存在边缘涂黑部的配置中，在粘合剂部分22-1和边缘涂黑部之间形成径向粘合粘结部。在其中透镜14L的丙烯酸类或其他材料涂覆有一个或多个涂层(例如，半镜面涂层)的配置中，在粘合剂部分22-2和半镜面涂层之间形成正面粘合粘结部。可选的粘合促进涂层材料(例如，涂层32)可用于帮助促进这些粘合粘结部界面处的粘合。粘合促进材料也可用于促进粘合剂22对支撑结构12I的表面的粘合。

支撑结构12I的横截面侧视图示出了结构12I的表面可如何具有黑色阳极化涂层(例如，层26)。如图4所示，支撑结构24I可由金属构件(例如，由铝形成的支撑构件)形成，该金属构件被阳极化以形成相邻的支柱12IP(例如，氧化铝的支柱或其他突出部)。材料36(例如，黑色染料和/或其他光吸收材料)可形成在相邻的支柱12IP之间的凹槽中，以在支撑结构24I的外表面上形成暗光吸收涂层，以有助于抑制杂散光反射。如果需要，可使用电沉积技术将锡(Sn)和/或镍(Ni)掺入相邻支柱之间的间隙中。包括锡和镍的黑色阳极化涂层(层26)除了吸收可见杂散光外，还可有助于吸收注视跟踪系统发射的近红外光。

可施加可选的化学蚀刻(例如，在磷酸H₃PO₄中进行处理)以微纹理化支撑结构12I的表面。微纹理化和黑色阳极化(例如，使用包含Sn和Ni的处理)可有助于创建在注视跟踪系统(例如，参见图2的部件16G)可使用的近红外波长中表现出低反射率的涂层，诸如黑色涂层。不管在粘合粘结部形成之前用于形成黑色阳极化涂层或以其他方式处理支撑结构12I的表面的技术如何，都可在层26(例如，底漆)上涂覆任选的粘合促进材料，以增强粘合剂22和结构12I之间的粘结强度。

图5是透镜14L的一部分的横截面侧视图，示出了透镜14L的表面14L'可如何具有一个或多个涂层42。在图5的示例中，透镜14L由材料诸如聚合物(例如，透明丙烯酸类)形成，并且涂覆有硬涂层40(例如，湿涂覆的聚合物电介质或其他电介质)。可在层40上形成部分镜面涂层46。层46可被配置为在可见光波长下形成半镜面(例如，具有约50％的反射率和50％的透射率的镜面)或同时表现出部分反射(例如，10％至90％的反射率)和部分透射(例如，10％至90％的透射率)的其他部分镜面。层46可由金属薄膜涂层形成，或者可由具有多个薄膜电介质层38(例如，交替地具有较高和较低折射率的电介质层)的薄膜干涉滤光片形成。层46的薄膜电介质层可以是例如氧化钛层和氧化硅层。最里面的电介质层38可以是氧化硅，并且最外面的电介质层38可以是氧化硅(作为示例)。在这种类型的布置中，涂层42和粘合剂22之间的界面可以是氧化硅-粘合粘结部。侧表面42可涂覆有不透明涂层44(例如，不透明聚合物层(诸如包含黑色染料和/或黑色颜料的黑色聚合物)、物理气相沉积涂层和/或被配置为吸收可见光和(如果需要)近红外光的其他不透明侧表面涂层)。

如上所述，本发明技术的一个方面是采集和使用信息诸如传感器信息。本公开构想，在一些情况下，可采集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的数据。此类个人信息数据可包括人口统计数据、基于位置的数据、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，生命信号测量结果、药物信息、锻炼信息)、出生日期、用户名、口令、生物识别信息、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可用于使用户受益。例如，该个人信息数据可用于递送用户较感兴趣的目标内容。因此，使用此类个人信息数据使得用户能够对所递送的内容进行有计划的控制。此外，本公开还预期个人信息数据有益于用户的其他用途。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，某些健康数据的收集或访问可能受诸如健康保险流通与责任法案(HIPAA)的联邦和/或州法律的约束，而其他国家的健康数据可能受其他法规和政策的约束，并且应相应地加以处理。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，本技术可被配置为允许用户在注册服务期间或其后随时选择参与采集个人信息数据的“选择加入”或“选择退出”。又如，用户可选择不提供特定类型的用户数据。再如，用户可以选择限制保持用户特定数据的时间长度。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(“app”)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。在适当的情况下，可以通过移除特定标识符(例如，出生日期等)、控制存储的数据的量或特征(例如，在城市级而非地址级收集位置数据)、控制数据的存储方式(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可包括个人信息数据的信息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。

物理环境：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。

计算机生成现实：相反，计算机生成现实(CGR)环境是指人们经由电子系统感测和/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，出于可访问性原因)，可响应于物理运动(例如，语音命令)的表示来对CGR环境中的虚拟对象的特征进行调节。人可使用他们的任何一种感觉(包括视觉、声音、触觉、味觉和嗅觉)来感测CGR对象和/或与CGR对象交互。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：虚拟现实(VR)环境是指被设计成完全基于一种或多种感官的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移动的一个子组的模拟来感测虚拟对象和/或与VR环境中的虚拟对象交互。

混合现实：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)之外还结合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位置和/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，系统可以导致移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：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。该系统可以被配置为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：增强虚拟(AV)环境是指其中虚拟环境或计算机生成的环境结合来自物理环境的一种或多种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征的表示。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。

硬件：有许多不同类型的电子系统使人能够感测各种CGR环境和/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、被形成为被设计用于放置在人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，具有或没有触觉反馈的可穿戴或手持控制器)、智能电话、平板电脑、和台式/膝上型计算机。头戴式系统可以具有一个或多个扬声器和集成的不透明显示器。另选地，头戴式系统可以被配置为接受外部不透明显示器(例如，智能电话)。头戴式系统可以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。头戴式系统可以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为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为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。

根据一个实施方案，提供了一种头戴式设备，所述头戴式设备包括：显示器；透镜，通过所述透镜能够从适眼区观看所述显示器，所述透镜具有光学表面和非光学侧表面；头戴式支撑结构，所述头戴式支撑结构被配置为支撑所述显示器，所述头戴式支撑结构具有被配置为支撑所述透镜的支撑构件，所述支撑构件具有与所述光学表面分开第一间隙的第一部分，并且具有与所述非光学侧表面分开第二间隙的第二部分；以及粘合剂，所述粘合剂具有所述第一间隙中的第一部分和所述第二间隙中的第二部分。

根据另一个实施方案，所述支撑构件包括具有黑色阳极化涂层的铝构件。

根据另一个实施方案，所述侧表面具有插置在所述侧表面和所述第二部分之间的不透明涂层。

根据另一个实施方案，所述第二间隙大于所述第一间隙。

根据另一个实施方案，所述粘合剂包括环氧树脂。

根据另一个实施方案，所述粘合剂包括非有机硅粘合剂。

根据另一个实施方案，所述粘合剂包括选自由以下项组成的组的材料：环氧树脂、氨基甲酸乙酯和硅烷改性的聚合物。

根据另一个实施方案，所述粘合剂具有1MPa至200MPa的杨氏弹性模量。

根据另一个实施方案，所述光学表面具有部分镜面涂层。

根据另一个实施方案，所述光学表面覆盖有薄膜干涉滤光片，并且所述第一部分粘结到所述薄膜干涉滤光片。

根据另一个实施方案，所述支撑构件包括金属。

根据另一个实施方案，所述光学表面通过第一表面法线来表征，所述侧表面通过第二表面法线来表征，并且所述第一表面法线和所述第二表面法线相对于彼此以50°至90°的角度取向。

根据另一个实施方案，所述头戴式设备包括被配置为发射红外光的注视跟踪系统，所述支撑构件具有被配置为吸收可见光并且被配置为吸收所发射的红外光的表面。

根据另一个实施方案，所述支撑构件包括铝，所述铝具有包含锡和镍的阳极化表面。

根据另一个实施方案，所述头戴式设备包括所述支撑构件和所述粘合剂之间的底漆层。

根据另一个实施方案，所述支撑构件具有由三轴铣床形成的通道，并且所述粘合剂被接收在所述通道内。

根据一个实施方案，提供了一种头戴式设备，所述头戴式设备包括：显示器；透镜，通过所述透镜能够从适眼区观看所述显示器，所述透镜具有光学表面和非光学侧表面；头戴式支撑结构，所述头戴式支撑结构被配置为支撑所述显示器和所述透镜；以及非有机硅粘合剂，所述非有机硅粘合剂被配置为将所述透镜附接到所述头戴式支撑结构。

根据另一个实施方案，所述非有机硅粘合剂具有1MPa至200MPa的杨氏弹性模量。

根据另一个实施方案，所述头戴式支撑结构具有由黑色阳极化铝形成的透镜镜筒，所述透镜具有光学表面和侧表面，所述非有机硅粘合剂具有将所述光学表面粘结到所述黑色阳极化铝的第一部分以及将所述侧表面粘结到所述黑色阳极化铝的第二部分。

根据一个实施方案，提供了一种头戴式设备，所述头戴式设备包括：显示器；透镜，通过所述透镜能够从适眼区观看所述显示器，所述透镜具有光学表面和非光学侧表面；头戴式支撑结构，所述头戴式支撑结构被配置为支撑所述显示器和所述透镜；以及粘合剂，所述粘合剂被配置为将所述透镜附接到所述头戴式支撑结构，所述粘合剂通过所述粘合剂和所述头戴式支撑结构之间的第一界面以及所述粘合剂和所述透镜之间的第二界面来表征，并且所述粘合剂被配置为响应于掉落事件而整体断裂，而不是在所述第一界面或所述第二界面处失效。

前述内容仅为例示性的并且可对所述实施方案作出各种修改。前述实施方案可独立实施或可以任意组合实施。

Claims

1.一种头戴式设备，包括：

显示器；

透镜，通过所述透镜能够从适眼区观看所述显示器，其中所述透镜具有光学表面和非光学侧表面；

头戴式支撑结构，所述头戴式支撑结构被配置为支撑所述显示器，其中所述头戴式支撑结构具有被配置为支撑所述透镜的支撑构件，其中所述支撑构件具有与所述光学表面分开第一间隙的第一部分，并且具有与所述非光学侧表面分开第二间隙的第二部分；以及

粘合剂，所述粘合剂具有所述第一间隙中的第一部分和所述第二间隙中的第二部分。

2.根据权利要求1所述的头戴式设备，其中所述支撑构件包括具有黑色阳极化涂层的铝构件。

3.根据权利要求1所述的头戴式设备，其中所述侧表面具有插置在所述侧表面和所述第二部分之间的不透明涂层。

4.根据权利要求1所述的头戴式设备，其中所述第二间隙大于所述第一间隙。

5.根据权利要求1所述的头戴式设备，其中所述粘合剂包括环氧树脂。

6.根据权利要求1所述的头戴式设备，其中所述粘合剂包括非有机硅粘合剂。

7.根据权利要求1所述的头戴式设备，其中所述粘合剂包括选自由以下项组成的组的材料：环氧树脂、氨基甲酸乙酯和硅烷改性的聚合物。

8.根据权利要求1所述的头戴式设备，其中所述粘合剂具有1MPa至200MPa的杨氏弹性模量。

9.根据权利要求1所述的头戴式设备，其中所述光学表面具有部分镜面涂层。

10.根据权利要求1所述的头戴式设备，其中所述光学表面覆盖有薄膜干涉滤光片，并且其中所述第一部分粘结到所述薄膜干涉滤光片。

11.根据权利要求1所述的头戴式设备，其中所述支撑构件包括金属。

12.根据权利要求1所述的头戴式设备，其中所述光学表面通过第一表面法线来表征，其中所述侧表面通过第二表面法线来表征，并且其中所述第一表面法线和所述第二表面法线相对于彼此以50°至90°的角度取向。

13.根据权利要求1所述的头戴式设备，还包括被配置为发射红外光的注视跟踪系统，其中所述支撑构件具有被配置为吸收可见光并且被配置为吸收所发射的红外光的表面。

14.根据权利要求1所述的头戴式设备，其中所述支撑构件包括铝，所述铝具有包含锡和镍的阳极化表面。

15.根据权利要求1所述的头戴式设备，还包括所述支撑构件和所述粘合剂之间的底漆层。

16.根据权利要求1所述的头戴式设备，其中所述支撑构件具有由三轴铣床形成的通道，并且其中所述粘合剂被接收在所述通道内。

17.一种头戴式设备，包括：

显示器；

头戴式支撑结构，所述头戴式支撑结构被配置为支撑所述显示器和所述透镜；以及

非有机硅粘合剂，所述非有机硅粘合剂被配置为将所述透镜附接到所述头戴式支撑结构。

18.根据权利要求17所述的头戴式设备，其中所述非有机硅粘合剂具有1MPa至200MPa的杨氏弹性模量。

19.根据权利要求18所述的头戴式设备，其中所述头戴式支撑结构具有由黑色阳极化铝形成的透镜镜筒，其中所述透镜具有光学表面和侧表面，其中所述非有机硅粘合剂具有将所述光学表面粘结到所述黑色阳极化铝的第一部分以及将所述侧表面粘结到所述黑色阳极化铝的第二部分。

20.一种头戴式设备，包括：

显示器；

粘合剂，所述粘合剂被配置为将所述透镜附接到所述头戴式支撑结构，其中所述粘合剂通过所述粘合剂和所述头戴式支撑结构之间的第一界面以及所述粘合剂和所述透镜之间的第二界面来表征，并且其中所述粘合剂被配置为响应于掉落事件而整体断裂，而不是在所述第一界面或所述第二界面处失效。