CN113534459A - 用于头戴式设备的透镜安装结构 - Google Patents

用于头戴式设备的透镜安装结构 Download PDF

Info

Publication number
CN113534459A
CN113534459A CN202110393756.7A CN202110393756A CN113534459A CN 113534459 A CN113534459 A CN 113534459A CN 202110393756 A CN202110393756 A CN 202110393756A CN 113534459 A CN113534459 A CN 113534459A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens
head
bump
mounted device
lens element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110393756.7A
Other languages
English (en)
Inventor
I·S·马里克
F·C·王
J·K·基加尔沃
J·N·博德
S·M·斯卡达托
林蔚君
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Apple Inc
Original Assignee
Apple Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Apple Inc filed Critical Apple Inc
Priority to CN202410685373.0A priority Critical patent/CN118483825A/zh
Publication of CN113534459A publication Critical patent/CN113534459A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/017—Head mounted
    • G02B27/0172—Head mounted characterised by optical features
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/12—Adjusting pupillary distance of binocular pairs
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/02—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of crystals, e.g. rock-salt, semi-conductors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • G02B1/041—Lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
    • G02B17/08—Catadioptric systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B25/00—Eyepieces; Magnifying glasses
    • G02B25/001—Eyepieces
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0081—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 with means for altering, e.g. enlarging, the entrance or exit pupil
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/017—Head mounted
    • G02B27/0176—Head mounted characterised by mechanical features
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0006—Arrays
    • G02B3/0037—Arrays characterized by the distribution or form of lenses
    • G02B3/0062—Stacked lens arrays, i.e. refractive surfaces arranged in at least two planes, without structurally separate optical elements in-between
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0087—Simple or compound lenses with index gradient
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/003—Alignment of optical elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/021—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses for more than one lens
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • G06F3/013—Eye tracking input arrangements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Eyeglasses (AREA)

Abstract

本公开涉及用于头戴式设备的透镜安装结构。头戴式设备可具有向用户的左眼和右眼呈现图像的光学模块。光学模块可相对于彼此移动以适应不同的用户瞳孔间距。每个光学模块可具有透镜筒体、耦接到透镜筒体的生成图像的显示器、以及安装到透镜筒体的透镜，通过该透镜能够从适眼框看到图像。透镜可以是由模制透镜元件诸如模制聚合物透镜元件形成的多元件透镜。透镜元件可设置有形成透镜凸块的突起。透镜凸块可具有与透镜筒体中的对应共面安装表面配合的共面透镜凸块表面。对准标记可形成在透镜的突起和/或其他部分上。

Description

用于头戴式设备的透镜安装结构
本专利申请要求2021年3月4日提交的美国专利申请No.17/192,728以及2020年4月17日提交的美国临时专利申请No.63/011,501的优先权，这些专利申请据此全文以引用方式并入本文。
技术领域
本发明整体涉及电子设备，并且更具体地涉及可穿戴电子设备诸如头戴式设备。
背景技术
电子设备诸如头戴式设备可具有显示器用于显示图像。显示器可容纳在光学模块中。透镜可安装在光学模块中。当头戴式设备被佩戴在用户的头部上时，用户可通过透镜查看所显示的图像。
发明内容
头戴式设备可具有向用户的左眼和右眼呈现图像的光学模块。光学模块可相对于彼此移动以适应不同的用户瞳孔间距。每个光学模块可具有透镜筒体、耦接到透镜筒体的生成图像的显示器、以及安装到透镜筒体的透镜，通过该透镜能够从适眼框看到图像。
每个透镜筒体中的透镜可以是多元件透镜，诸如多元件折反射透镜。透镜的透镜元件可由模制聚合物形成。
为了将透镜固定在透镜筒体中，透镜元件中的一者可设置有形成透镜凸块的安装配置部。透镜凸块可具有与透镜筒体中的对应共面安装表面配合的共面透镜凸块表面。对准标记可形成在透镜的突起和/或其他部分上。
附图说明
图1是根据一个实施方案的例示性头戴式设备的顶视图。
图2是根据一个实施方案的例示性头戴式设备的后视图。
图3是根据一个实施方案的例示性头戴式设备的示意图。
图4是根据实施方案的例示性头戴式设备光学模块的横截面侧视图。
图5是根据实施方案的例示性透镜的后视图。
图6是根据实施方案的其中透镜凸块已形成在前透镜元件上的例示性光学模块的侧视图。
图7是根据实施方案的其中透镜凸块已形成在后透镜元件上的例示性光学模块的侧视图。
图8A示出了根据实施方案的透镜元件的一部分和具有对准标记的相关联的透镜凸块。
图8B示出了根据实施方案的透镜元件的一部分和由与透镜元件的其余部分不同的材料形成的相关联的透镜凸块。
图9是根据实施方案的可用于对准具有对准标记的透镜元件的例示性透镜组件设备的横截面侧视图。
具体实施方式
电子设备诸如头戴式设备可具有背向用户头部的正面，并且可具有面向用户头部的相对背面。背面上的光学模块可用于向用户的眼睛提供图像。每个光学模块可具有在其中安装透镜的透镜筒体。透镜可用于查看安装到透镜筒体的显示器。
图1中示出了例示性头戴式设备的顶视图。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外壳12。外壳12可包括用于允许将设备10穿戴在用户的头部上的部分(例如，支撑结构12T)。支撑结构12T可由织物、聚合物、金属和/或其他材料形成。支撑结构12T可形成条带或其他头戴式支撑结构以帮助将设备10支撑在用户头部上。外壳12的主支撑结构(例如，主外壳部分12M)可支撑电子部件诸如显示器14。主外壳部分12M可包括由金属、聚合物、玻璃、陶瓷和/或其他材料形成的外壳结构。例如，外壳部分12M可具有由刚性聚合物或其他刚性支撑结构形成的正面F上的外壳壁以及相邻的顶面、底面、左侧面和右侧面上的外壳壁，并且这些刚性壁可任选地覆盖有电子部件、玻璃、织物、皮革或其他材料。外壳部分12M的壁可包封设备10的内部区域34中的内部部件38，并且可将内部区域34与设备10周围的环境(外部区域36)分开。内部部件38可包括集成电路、致动器、电池、传感器和/或用于设备10的其他电路和结构。外壳12可被配置为穿戴在用户的头部上，并且可形成眼镜、帽子、头盔、护目镜和/或其他头戴式设备。其中外壳12形成护目镜的构型在本文中有时作为示例进行描述。
外壳12的正面F可远离用户的头部和面部面向外。外壳12的相对后面R可面向用户。背面F上外壳12的部分(例如，主外壳12M的部分)可形成盖，诸如盖12C(有时称为帘)。背面R上后外壳壁结构(诸如盖12C)的存在可帮助隐藏内部外壳结构、内部部件38和内部区域34中的其他结构不被用户看到。
设备10可具有左光学模块和右光学模块40。每个光学模块可包括相应的显示器14、透镜30和支撑结构32。有时可被称为透镜筒体或光学模块支撑结构的支撑结构32可包括具有开口端的中空柱形结构或用于容纳显示器14和透镜30的其他支撑结构。支撑结构32可例如包括支撑左显示器14和左透镜30的左透镜筒体和支撑右显示器14和右透镜30的右透镜筒体。
显示器14可包括像素阵列或其他显示设备以产生图像。显示器14可例如包括形成在具有薄膜电路的基板上和/或形成在半导体基板上的有机发光二极管像素、由结晶半导体管芯形成的像素、液晶显示器像素、扫描显示设备、投影仪和/或用于产生图像的其他显示设备。
透镜30可包括用于将图像光从显示器14提供到相应的适眼框13的一个或多个透镜元件。透镜可使用折射玻璃透镜元件、使用折射和/或反射镜透镜结构(例如，折反射透镜)、使用菲涅耳透镜、使用全息透镜和/或其他透镜系统来实现。
当用户的眼睛位于适眼框13中时，显示器(显示面板)14一起操作以形成设备10的显示器(例如，由相应的左光学模块和右光学模块40提供的图像可由适眼框13中用户的眼睛查看，从而为用户创建立体图像)。当用户查看显示器时，来自左光学模块的左图像与来自右光学模块的右图像融合。
可能期望在用户的眼睛位于适眼框13中时监测用户的眼睛。例如，可能期望使用相机来捕获用户的虹膜(或用户眼睛的其他部分)的图像以用于用户认证。还可能期望监测用户视线的方向。视线跟踪信息可用作一种形式的用户输入和/或可用于确定在小凹成像系统中应在图像内的何处局部增强图像内容分辨率。为了确保设备10可在用户的眼睛位于适眼框13中时捕获令人满意的眼睛图像，每个光学模块40可设置有相机和眼睛照明系统。
并非所有用户都具有相同的瞳孔间距IPD。为了为设备10提供沿侧向维度X调节模块40之间的瞳孔间距并从而调节适眼框13之间的间距IPD以适应不同的用户瞳孔间距的能力，设备10可设置有致动器42。致动器42可以是手动控制的和/或计算机控制的致动器(例如，计算机控制的马达)，用于使支撑结构32相对于彼此移动。可利用例如透镜模块40中的相机来采集关于用户眼睛的位置的信息。然后可相应地调节适眼框13的位置。
如图2的设备10的后视图所示，盖12C可覆盖背面R，同时使光学模块40的透镜30不被覆盖(例如，盖12C可具有与模块40对准并接纳模块40的开口)。当模块40沿维度X相对于彼此移动以适应不同用户的不同瞳孔间距时，模块40相对于固定的外壳结构诸如主部分12M的壁移动并且相对于彼此移动。
图3中示出了例示性电子设备诸如头戴式设备或其他可穿戴设备的示意图。图3的设备10可作为独立设备操作并且/或者设备10的资源可用于与外部电子装备进行通信。例如，设备10中的通信电路可用于将用户输入信息、传感器信息、和/或其他信息传输给外部电子设备(例如，无线地或经由有线连接)。这些外部设备中的每个外部设备可包括图3的设备10所示类型的部件。
如图3所示，头戴式设备诸如设备10可包括控制电路20。控制电路20可包括用于支持设备10的操作的存储和处理电路。该存储和处理电路可包括存储设备，诸如非易失性存储器(例如，闪存存储器或被配置为形成固态驱动器的其他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20中的处理电路可用于采集来自传感器和其他输入设备的输入，并且可用于控制输出设备。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、基带处理器和其他无线通信电路、电源管理单元、音频芯片、专用集成电路等。在操作期间，控制电路20可使用显示器14和其他输出设备为用户提供视觉输出和其他输出。
为了支持设备10和外部装备之间的通信，控制电路20可使用通信电路22进行通信。电路22可包括天线、射频收发器电路以及其他无线通信电路和/或有线通信电路。电路22(其有时可被称为控制电路和/或控制和通信电路)可支持设备10与外部装备(例如，配套设备诸如计算机、蜂窝电话或其他电子设备、附件诸如指向设备、计算机触笔或其他输入设备、扬声器或其他输出设备等)之间经由无线链路的双向无线通信。例如，电路22可包括射频收发器电路，诸如被配置为支持经由无线局域网链路的通信的无线局域网收发器电路、被配置为支持经由近场通信链路的通信的近场通信收发器电路、被配置为支持经由蜂窝电话链路的通信的蜂窝电话收发器电路，或者被配置为支持经由任何其他适当的有线或无线通信链路的通信的收发器电路。例如，可以经由
Figure BDA0003017772270000051
链路、
Figure BDA0003017772270000052
链路、工作于10GHz和400GHz之间频率的无线链路、60GHz链路或其他毫米波链路、蜂窝电话链路或者其他无线通信链路支持无线通信。设备10(如果需要)可包括用于传输和/或接收有线和/或无线电力的电源电路，并且可包括电池或其他能量存储设备。例如，设备10可包括线圈和整流器以接收提供给设备10中的电路的无线电力。
设备10可包括诸如设备24的输入-输出设备。输入-输出设备24可用于采集用户输入、用于采集关于用户周围环境的信息和/或向用户提供输出。设备24可包括一个或多个显示器，诸如显示器14。显示器14可包括一个或多个显示设备，诸如有机发光二极管显示面板(在包含像素控制电路的聚合物基板或硅基板上形成有有机发光二极管像素的面板)、液晶显示器面板、微机电系统显示器(例如，二维反射镜阵列或扫描镜显示设备)、具有由晶体半导体发光二极管管芯(有时被称为微LED)形成的像素阵列的显示面板和/或其他显示设备。
输入-输出设备24中的传感器16可包括力传感器(例如，应变计、电容式力传感器、电阻式力传感器等)、音频传感器(诸如麦克风)、触摸和/或接近传感器(诸如电容式传感器，诸如形成按钮、触控板或其他输入设备的触摸传感器)以及其他传感器。如果需要，传感器16可包括光学传感器(诸如发射和检测光的光学传感器)、超声波传感器、光学触摸传感器、光学接近传感器和/或其他触摸传感器和/或接近传感器、单色和彩色环境光传感器、图像传感器、指纹传感器、虹膜扫描传感器、视网膜扫描传感器和其他生物特征传感器、温度传感器、用于测量三维无接触手势(“空中手势”)的传感器、压力传感器、用于检测位置、取向和/或运动的传感器(例如，加速度计、磁性传感器诸如罗盘传感器、陀螺仪和/或包含这些传感器中的一些或全部传感器的惯性测量单元)、健康传感器诸如血氧传感器、心率传感器、血流传感器和/或其他健康传感器、射频传感器、深度传感器(例如，结构光传感器和/或基于捕获三维图像的立体成像设备的深度传感器)、光学传感器诸如自混合传感器和采集飞行时间测量结果的光探测及测距(激光)传感器、湿度传感器、潮湿传感器、视线跟踪传感器、感测肌肉活化的肌电图传感器、面部传感器和/或其他传感器。在一些布置中，设备10可使用传感器16和/或其他输入-输出设备来采集用户输入。例如，按钮可用于采集按钮按压输入，与显示器重叠的触摸传感器可用于采集用户触摸屏输入，触摸板可用于采集触摸输入，麦克风可用于采集音频输入(例如语音命令)，加速度计可用于监测手指何时接触输入表面并且因此可用于采集手指按压输入等。
如果需要，电子设备10可以包括附加部件(参见例如输入-输出设备24中的其他设备18)。附加部件可包括触觉输出设备、用于使可移动外壳结构移动的致动器、音频输出设备诸如扬声器、用于状态指示器的发光二极管、照射外壳和/或显示器结构的部分的光源诸如发光二极管、其他光学输出设备以及/或者用于采集输入和/或提供输出的其他电路。设备10还可包括电池或其他能量存储设备、用于支持与辅助装备的有线通信以及用于接收有线电力的连接器端口以及其他电路。
图4中示出了用于设备10的例示性光学模块的横截面侧视图。如图4所示，光学模块40可具有用于显示器14和透镜30的支撑结构诸如透镜筒体32。在操作期间，透镜30可用于沿光轴66从显示器14的像素P向适眼框13提供图像。透镜30可由一个或多个透镜元件形成。在本文中有时作为示例进行描述的例示性构型中，透镜30是具有前透镜元件30F和后透镜元件30R的折反射透镜。光学膜50(例如，线性偏振器、反射偏振器、波片、部分反射镜、防反射涂层和/或其他光学层)可形成在透镜30中的透镜元件的表面中的一者或多者上。例如，一个或多个光学膜和/或用于将透镜元件和光学膜接合在一起的一个或多个粘合剂层可插置在透镜元件30F和30R之间。一个或多个光学膜50也可形成在透镜30的暴露表面中的一者或两者上。透镜元件30F和30R的配对表面可以是柱形或可具有其他表面形状(例如，其他弯曲形状)。透镜元件30F和30R的外表面可以是球形和/或非球形的。透镜元件30F和30R可由玻璃、透光晶体材料(诸如蓝宝石)、透光陶瓷和/或其他透明材料(诸如聚合物)形成。透明透镜材料(例如，聚合物、玻璃等)可使用模制技术和/或机加工技术(例如，使用钻头、铣床、锯、抛光工具、激光加工工具、磨削工具和/或用于成形和抛光透镜30的其他工具)成形。例如，透镜元件中的弯曲和/或平坦表面可包括模制表面、机加工表面、激光加工表面等。其中透镜30由透光聚合物或玻璃形成的构型有时可在本文中作为示例来描述。
透镜30和透镜筒体32可设置有配对接合特征部。特征部可包括突起结构、凹陷部、平坦安装表面、通孔、沟槽和/或其他接合结构。接合结构可帮助对准透镜30(例如，接合结构可用作将透镜30内的元件彼此对准和/或将透镜30相对于筒体32、显示器14和/或适眼框13对准的基准(基准参考))。
图5中示出了示例性构型中的透镜30的后视图，其中透镜30已设置有凸块形接合特征部。在图5的例示性构型中，透镜30具有大致椭圆形轮廓，其中四个径向突起部分形成四个相应的透镜凸块30T。透镜凸块30可形成为形成透镜30的材料的一体部分和/或可由不同材料形成。例如，透镜凸块30T和透镜30中的透镜元件可形成为相同模制聚合物构件的部件，或者凸块30T可由与凸块30T从其突出的透镜元件不同的材料形成(例如，凸块30T可由嵌入塑制金属结构或其他非聚合物构件形成，由与在形成透镜30的本体中所使用的聚合物材料不同的聚合物材料形成，由在二次注射模制工艺中作为二次注射或一次注射形成的也在形成相关联的透镜元件中使用的聚合物形成，等)。凸块30T可形成在透镜30中的透镜元件中的一者或两者上。其中凸块30T形成为透镜30中的透镜元件之一的一体部分的构型在本文中有时作为示例进行描述。
使用由突出的透镜凸块30T形成的接合结构可帮助减小透镜本体，从而在透镜30周围提供额外的空间。例如，图5的透镜可足够小(例如，透镜可具有足够紧凑的透镜占有面积)以避免在位置52A处接触用户的眉毛以及在位置52B处接触用户的鼻部，同时仍然具有分开足够远以与透镜筒体32的侧面接合的透镜凸块安装点。图5所示类型的非圆形(例如，椭圆形)透镜构型或具有非圆形轮廓的其他透镜形状可帮助在查看显示器14上的图像时为用户提供期望的视场。有时用于将圆形透镜元件保持在系统中的适当位置的类型的保持环通常不会与非圆形透镜和/或具有非球表面的透镜的周边平滑地配合。通过使用透镜凸块30T，即使当透镜30的轮廓为非圆形时和/或当透镜30具有非球表面时，透镜30也可令人满意地安装在透镜筒体32中。
图6中示出了具有折反射聚合物透镜的例示性光学模块的横截面侧视图。如图6所示，模块40可包括透镜筒体32。透镜筒体32可由单个结构构件形成，或者可由利用紧固件、粘合剂、焊接件和/或其他附接结构接合的多个构件形成。在图6的示例中，透镜筒体32在筒体32的前部具有第一环形构件32F，并且在筒体32的后部具有第二环形构件32R。如果需要，可将一个或多个附加结构元件添加到透镜筒体32。粘合剂、紧固件、焊接件和/或其他附接结构可用于接合透镜筒体构件32F和32R。透镜30可通过将透镜30安装到构件32R、然后附接构件32F而安装在透镜筒体32中，或者如图6的例子所示，可安装到构件32F，然后将构件32R附接到构件32F以形成筒体32。
凸块30T和透镜筒体32可具有配对的平坦表面。凸块30T的平坦向外表面56可搁置在透镜筒体构件32F上的对应的向内平坦表面上。可以是模制表面(例如，由模制聚合物、模制玻璃等形成的表面)、机加工表面(例如，通过用计算机数字控制工具或其他机加工工具机加工材料而形成的表面)或使用其他技术形成的表面的透镜凸块表面56可位于一个或多个不同平面中或者可以是共面的。透镜筒体构件32F的对应平坦表面可位于一个或多个对应的不同平面中或者可为共面的。共面安装表面布置可有助于在透镜30已安装在筒体32内之后避免透镜30的摇摆。可存在至少三个、至少四个、至少五个、至少六个、少于十个、少于七个、少于五个、或少于四个透镜凸块30T。在图5和图6的示例性布置中，存在沿透镜30的周边均匀展开的四个透镜凸块30T。例如，每个凸块可与其相邻凸块分开从透镜30的光轴测量的90°角间距(在+/-30％、+/-15％或其他合适的角度变化内)。
透镜凸块30T的使用可帮助准确地控制透镜30与显示器14的向后表面的间距G。例如，在元件30F和显示器14之间可存在相对小的间隙G(例如，0.5mm、至少0.1mm、小于2mm、小于1mm等)。通过使用透镜凸块30T将透镜30安装到筒体32，可令人满意地控制该间隙(以及元件30R的后表面与筒体32的后表面之间的对应间隙)。透镜凸块30的使用还可有助于减小透镜30中的应力，从而减小应力引起的双折射。在设备10的使用期间，透镜30上的力通过透镜凸块30T传输，而不是直接传输到透镜30的透镜元件中，这可增强可靠性。
在模制操作期间，模具中的聚合物可能经历湍流。凸块30T的使用可有助于减少透镜30的透光孔中的湍流，从而增强透镜30的光学质量。在模块40的结构中存在热膨胀系数失配的可能性。透镜凸块30T的使用可有助于吸收透镜30和筒体32之间的失配并且可有助于将透镜30与筒体32热隔离。在一些构型中，透镜凸块30T安装到的筒体32上的区域可比透镜30的邻近显示器14的区域冷。通过将透镜30的安装结构定位在此类冷区中，可进一步减少热膨胀系数失配。
在图6的例示性安装构型中，透镜凸块30T形成在前透镜元件30F上。利用该布置，透镜30可安装到透镜筒体构件32F(例如，使得面向前的共面透镜凸块表面56抵靠配对的共面的面向后的共面安装表面)。然后可将透镜筒体构件32R附接到构件32F以捕获透镜凸块30T。
如果需要，透镜凸块30T可形成为后透镜元件30R的一部分。这种类型的布置在图7中示出。在图7的示例中，共面透镜凸块表面56面向前，并且筒体32的配对的共面安装表面面向后。这种类型的构型中的透镜30可从前部而不是从后部安装到筒体32中(作为示例)。
图8A示出了透镜凸块30T可如何具有任选的结构特征部，诸如凹陷部或其他开口(例如，延伸部分地穿过凸块30T的沟槽或其他开口、狭槽和/或通孔开口)、脊、尖头和/或其他突起等。在图8A的示例中，透镜凸块30T设置有任选的开口58(例如，部分开口或通孔开口)。开口诸如开口58可接纳筒体32上的对应对准和安装结构和/或可用于容纳螺钉或其他紧固件。如果需要，透镜凸块30T上的结构诸如开口58可用作将透镜30对准到筒体32的基准。对准标记60可对应于透镜表面的各方面诸如光轴定位。因此，可通过使用对准标记诸如对准标记60来执行透镜表面的各方面的对准。有时可称为配准标记或基准点的对准标记60可由透镜元件的一个或两个表面上的印刷结构(例如，印刷油墨)、沉积金属或其他所施加结构形成，可由激光标记、模制标记和/或机加工标记形成。对准标记60可由形成在透镜元件的一个或两个表面中的沟槽和/或突起形成，可以是嵌入模制结构，和/或可以是任何其他能光学标识的基准点。透镜凸块诸如凸块30T可在与在形成凸块从其突出的透镜元件中所使用的相同聚合物模制操作期间形成，和/或可使用其他技术形成。
在一些构型中，对准标记60可形成在透镜元件30R和/或30F的周边部分上而不形成在凸块30T上。例如，对准标记60可通过在透镜元件30R和/或30F的模制期间将这些标记模制到透镜元件的模制光学表面中而形成在透镜元件30R和/或30F的凹和/或凸模制透镜表面上(例如，透镜的周边部分上的对准标记60可与透镜元件30R或30F同时模制，以提供对准标记的可重复位置)。这样，模制标记60对应于它们是其一部分的光学表面而形成，这可有助于提高模制标记60相对于透镜光轴的准确性和可重复性。在这些光学表面对准标记位置中，对准标记有时可被覆盖有偏振器和其他光学层，但可在对准操作期间穿过这些光学层被查看。因此，在透镜30和模块40的组装期间(例如，在相对于透镜元件30F对准透镜元件30R时)，不位于凸块30T上的对准标记60可辅助视觉对准操作。除了或代替远离透镜凸块30T形成对准标记60，可在每个透镜凸块30T的一侧或两侧上形成一个或多个对准标记60，如图8A所示。在这些位置中，对准标记60通常将不与透镜30中的光学膜重叠并且将不可能被透镜30中的光学膜遮蔽，并且如果需要，可与透镜筒体32上的对应的任选对准标记对准。
图8B示出了示例性构型中的透镜30中的透镜元件的一部分和相关联的透镜凸块30T，其中透镜凸块30T由与凸块从其突出的透镜元件的其余部分不同的材料形成。例如，透镜元件可由光学清晰的聚合物形成。图8B的凸块30T可由第二聚合物注射形成(例如，凸块30T可由第二聚合物注射形成，该第二聚合物注射由与透镜元件的聚合物相同类型的聚合物或不同类型的聚合物构成)。凸块30T可模制在透镜元件结构的一部分上方，或者透镜元件结构可模制在凸块30T上方。如果需要，凸块30T可由玻璃、金属和/或其他材料形成(例如，凸块30T可由在其上方模制用于透镜元件的聚合物的非聚合物凸块构件形成)，可为螺纹连接到透镜30的边缘中的凸块构件，和/或可为利用其他附接机构(例如，紧固件、粘合剂、激光焊接等)附接到透镜元件的凸块构件。
图9中示出了可在组装透镜30和/或模块40中使用的示例性组装系统。如图9所示，系统70可具有一个或多个相机，诸如相机62。定位器64可用于将透镜元件30R和30F相对于彼此和/或相对于透镜筒体32定位。定位器64可手动控制和/或由计算机控制(例如，工具70可使用机器视觉控制布置，其中处理来自相机62的图像以确定如何调节定位器64)。定位器64可进行X、Y和Z中的调节和/或任何期望的角度调节(倾斜和/或旋转)。
对准标记60可用于在组装操作期间帮助对准光学模块40的结构。例如，通过排列配对的对准标记60和/或通过以其他方式将对准标记定位在期望位置(例如，相对于设备70中的绝对参考点在期望位置处)，在透镜元件30R和30F附接在一起形成透镜30时，透镜元件30R可与透镜元件30F令人满意地对准。如图9所示，如果需要，对准标记60可形成在透镜凸块30T上和/或每个透镜元件的上表面和/或下表面上。通过检查透镜元件的上表面和下表面上的重叠标记60，透镜元件可被定位成与轴66对准。在对准之后，系统70可使用紧固件(例如，螺钉等)、粘合剂、夹具或其他机械附接结构和/或模块40中的其他附接机构将透镜30的透镜元件、透镜筒体32和/或光学模块40的其他部件相对于彼此固定在期望的位置。通过监测系统70中的对准标记60进行的对准和组装操作可用于将透镜元件30F和30R的光学中心相对于彼此对准，可用于围绕轴线66相对于彼此旋转地对准透镜元件30F和30R，和/或可用于实现元件30F和30R之间的角度对准(例如，以消除透镜元件30F和30R的表面之间的不期望的倾斜)。使用标记60的对准操作也可用于确保透镜凸块30T相对于筒体32定位在期望位置处和/或以其他方式相对于筒体32和模块40的其他部件对准透镜30。
如上所述，本技术的一个方面在于采集和使用信息，诸如来自输入-输出设备的信息。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。
本公开认识到在本公开技术中使用此类个人信息可以用于使用户受益。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联邦和/或州法律诸如健康保险及责任法案(HIPAA)的管辖，而其他国家中的健康数据可能受其他法规和政策约束并且应当相应地加以处理。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，用户可以选择不提供特定类型的用户数据。再如，用户可以选择限制特定于用户的数据被保持的时间长度。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，用户可以在下载应用程序(“应用”)时被告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/或其它方法来促进去标识。
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：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征的调节可以响应于物理运动的表示(例如，声音命令)来进行。人可以利用其感觉中的任一者来感测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：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移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。
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物理环境的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，该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了来自物理环境的一项或多项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定位的阴影。
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成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光学模块，所述头戴式设备光学模块包括具有支撑表面的支撑结构、耦接到所述支撑结构的显示器、具有带有透镜凸块表面的透镜凸块的透镜，所述透镜被配置为将图像从所述显示器提供到适眼框，并且所述透镜凸块表面被配置为相应地与所述支撑结构的所述支撑表面配合。
根据另一实施方案，透镜凸块包括对准标记，所述透镜包括具有彼此附接的第一透镜元件和第二透镜元件的折反射透镜，所述透镜凸块由所述第一透镜元件的部分形成，所述支撑表面是共面的，并且所述透镜凸块表面是共面的。
根据另一实施方案，所述支撑结构包括透镜筒体，并且所述支撑表面是形成在所述透镜筒体中的共面支撑表面。
根据另一实施方案，所述透镜具有非圆形轮廓和非球表面，并且所述透镜凸块表面是共面的。
根据另一实施方案，所述透镜包括折反射透镜。
根据另一实施方案，所述折反射透镜具有彼此附接的第一透镜元件和第二透镜元件。
根据另一实施方案，所述透镜凸块形成在所述第一透镜元件中。
根据另一实施方案，所述第一透镜元件由聚合物材料形成，并且所述透镜凸块由所述聚合物材料形成。
根据另一实施方案，所述第一透镜元件由第一材料形成，并且所述透镜凸块由与所述第一材料不同的第二材料形成。
根据另一实施方案，所述头戴式设备光学模块包括所述透镜上的对准标记。
根据另一实施方案，所述透镜具有光学表面，所述头戴式设备光学模块还包括对应于所述光学表面的各方面定位的一个或多个对准标记。
根据另一实施方案，所述对准标记位于所述光学表面上。
根据另一实施方案，所述对准标记位于所述透镜凸块中的一者上。
根据另一实施方案，所述透镜包括沿相对的柱形表面接合的第一透镜元件和第二透镜元件，并且在所述第一透镜元件的相对表面上以及在所述第二透镜元件的相对表面上存在对准标记。
根据另一实施方案，所述透镜包括玻璃，并且所述透镜凸块表面包括机加工表面。
根据另一实施方案，所述透镜包括聚合物，并且所述透镜凸块表面包括机加工表面。
根据另一实施方案，所述透镜包括玻璃。
根据另一实施方案，所述透镜包括模制玻璃。
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外壳和由所述外壳支撑并被配置为向适眼框提供图像的光学模块，每个光学模块包括透镜筒体、耦接到所述透镜筒体的显示器、所述透镜筒体中的透镜，所述透镜将图像从所述显示器提供到所述适眼框中的对应一者，所述透镜筒体具有第一平坦表面，并且所述透镜具有突起部分，所述突起部分具有相应地与所述第一平坦表面配合的第二平坦表面。
根据另一实施方案，所述透镜包括具有对准标记的光学表面。
根据另一实施方案，所述光学表面包括模制光学表面，并且所述对准标记包括所述模制光学表面上的模制对准标记。
根据另一实施方案，所述透镜包括透镜表面，所述透镜包括对应于所述透镜表面的各方面定位的所述突起部分上的对准标记。
根据另一实施方案，所述透镜包括透镜表面，所述透镜包括对应于所述透镜表面的各方面定位的所述透镜表面上的对准标记。
根据另一实施方案，所述透镜包括聚合物透镜元件，并且所述突起部分由所述聚合物透镜元件之一的部件形成。
根据另一实施方案，所述突起部分形成具有共面透镜凸块表面的模制透镜凸块。
根据另一实施方案，所述透镜具有第一聚合物透镜元件和第二聚合物透镜元件，并且所述第一透镜元件的相对表面具有对准标记。
根据另一实施方案，所述透镜包括第一模制聚合物透镜元件和第二模制聚合物透镜元件，并且所述透镜具有非圆形轮廓和非球表面。
根据一个实施方案，提供了一种透镜，所述透镜包括第一模制聚合物透镜元件和第二模制聚合物透镜元件，所述第一模制聚合物透镜元件具有非球表面和非圆形轮廓并且具有形成具有共面表面的透镜凸块的模制突起，所述第二模制聚合物透镜元件附接到所述第一透镜元件。
根据另一实施方案，所述透镜包括每个所述突起上的对准标记。
根据另一实施方案，所述透镜包括所述第一模制聚合物透镜元件或所述第二模制聚合物透镜元件上的模制对准标记。
前述内容仅为示例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 (20)

1.一种头戴式设备光学模块，包括：
具有支撑表面的支撑结构；
耦接到所述支撑结构的显示器；
具有透镜凸块的透镜，所述透镜凸块具有透镜凸块表面，其中所述透镜被配置为将图像从所述显示器提供到适眼框，并且其中所述透镜凸块表面被配置为相应地与所述支撑结构的所述支撑表面配合。
2.根据权利要求1所述的头戴式设备光学模块，其中透镜凸块包括对准标记，其中所述透镜包括具有彼此附接的第一透镜元件和第二透镜元件的折反射透镜，其中所述透镜凸块由所述第一透镜元件的部分形成，其中所述支撑表面是共面的，并且其中所述透镜凸块表面是共面的。
3.根据权利要求1所述的头戴式设备光学模块，其中所述支撑结构包括透镜筒体，其中所述支撑表面是形成在所述透镜筒体中的共面支撑表面，其中所述透镜具有非圆形轮廓和非球表面，其中所述透镜凸块表面是共面的，其中所述透镜包括折反射透镜，其中所述折反射透镜具有彼此附接的第一透镜元件和第二透镜元件，其中所述透镜凸块形成在所述第一透镜元件中，其中所述第一透镜元件由聚合物材料形成，并且其中所述透镜凸块由所述聚合物材料形成，并且其中所述第一透镜元件由第一材料形成，并且其中所述透镜凸块由不同于所述第一材料的第二材料形成。
4.根据权利要求1所述的头戴式设备光学模块，其中所述支撑结构包括透镜筒体，其中所述支撑表面是形成在所述透镜筒体中的共面支撑表面，其中所述透镜具有非圆形轮廓和非球表面，其中所述透镜凸块表面是共面的，其中所述透镜包括折反射透镜，其中所述折反射透镜具有彼此附接的第一透镜元件和第二透镜元件，其中所述透镜凸块形成在所述第一透镜元件中，并且其中所述第一透镜元件由聚合物材料形成，并且其中所述透镜凸块由所述聚合物材料形成。
5.根据权利要求1所述的头戴式设备光学模块，还包括所述透镜上的对准标记。
6.根据权利要求1所述的头戴式设备光学模块，其中所述透镜具有光学表面，所述头戴式设备光学模块还包括对应于所述光学表面的各方面定位的一个或多个对准标记，并且其中所述对准标记位于所述光学表面上。
7.根据权利要求1所述的头戴式设备光学模块，其中所述透镜具有光学表面，所述头戴式设备光学模块还包括对应于所述光学表面的各方面定位的一个或多个对准标记，并且其中所述对准标记位于所述透镜凸块之一上。
8.根据权利要求1所述的头戴式设备光学模块，其中所述透镜包括沿相对的柱形表面接合的第一透镜元件和第二透镜元件，并且其中在所述第一透镜元件的相对表面上以及在所述第二透镜元件的相对表面上存在对准标记。
9.根据权利要求1所述的头戴式设备光学模块，其中所述透镜包括聚合物，并且其中所述透镜凸块表面包括机加工表面。
10.根据权利要求1所述的头戴式设备光学模块，其中所述透镜包括模制玻璃。
11.一种头戴式设备，包括：
外壳；以及
光学模块，所述光学模块由所述外壳支撑并且被配置为向适眼框提供图像，其中每个光学模块包括：
透镜筒体；
耦接到所述透镜筒体的显示器；
所述透镜筒体中的透镜，所述透镜将图像从所述显示器提供到所述适眼框中的对应一者，其中所述透镜筒体具有第一平坦表面，并且其中所述透镜具有突起部分，所述突起部分具有相应地与所述第一平坦表面配合的第二平坦表面。
12.根据权利要求11所述的头戴式设备，其中所述透镜包括具有对准标记的光学表面，其中所述光学表面包括模制光学表面，并且其中所述对准标记包括所述模制光学表面上的模制对准标记。
13.根据权利要求11所述的头戴式设备，其中所述透镜包括透镜表面，所述透镜还包括对应于所述透镜表面的各方面定位的所述突起部分上的对准标记。
14.根据权利要求11所述的头戴式设备，其中所述透镜包括透镜表面，所述透镜还包括对应于所述透镜表面的各方面定位的所述透镜表面上的对准标记。
15.根据权利要求11所述的头戴式设备，其中所述透镜包括聚合物透镜元件，其中所述突起部分由所述聚合物透镜元件之一的部件形成，并且其中所述突起部分形成具有共面透镜凸块表面的模制透镜凸块。
16.根据权利要求11所述的头戴式设备，其中所述透镜具有第一聚合物透镜元件和第二聚合物透镜元件，并且其中所述第一透镜元件的相对表面具有对准标记。
17.根据权利要求11所述的头戴式设备，其中所述透镜包括第一模制聚合物透镜元件和第二模制聚合物透镜元件，并且其中所述透镜具有非圆形轮廓和非球表面。
18.一种透镜，包括：
第一模制聚合物透镜元件，所述第一模制聚合物透镜元件具有非球表面和非圆形轮廓并且具有模制突起，所述模制突起形成具有共面表面的透镜凸块；以及
附接到所述第一透镜元件的第二模制聚合物透镜元件。
19.根据权利要求18所述的透镜，还包括每个所述突起上的对准标记。
20.根据权利要求18所述的透镜，还包括所述第一模制聚合物透镜元件或所述第二模制聚合物透镜元件上的模制对准标记。
CN202110393756.7A 2020-04-17 2021-04-13 用于头戴式设备的透镜安装结构 Pending CN113534459A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410685373.0A CN118483825A (zh) 2020-04-17 2021-04-13 用于头戴式设备的透镜安装结构

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202063011501P 2020-04-17 2020-04-17
US63/011,501 2020-04-17
US17/192,728 2021-03-04
US17/192,728 US11892701B2 (en) 2020-04-17 2021-03-04 Lens mounting structures for head-mounted devices

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202410685373.0A Division CN118483825A (zh) 2020-04-17 2021-04-13 用于头戴式设备的透镜安装结构

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113534459A true CN113534459A (zh) 2021-10-22

Family

ID=75529804

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202410685373.0A Pending CN118483825A (zh) 2020-04-17 2021-04-13 用于头戴式设备的透镜安装结构
CN202110393756.7A Pending CN113534459A (zh) 2020-04-17 2021-04-13 用于头戴式设备的透镜安装结构

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202410685373.0A Pending CN118483825A (zh) 2020-04-17 2021-04-13 用于头戴式设备的透镜安装结构

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11892701B2 (zh)
EP (1) EP3896509A1 (zh)
KR (2) KR102676300B1 (zh)
CN (2) CN118483825A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115437152A (zh) * 2022-09-05 2022-12-06 青岛宇创全景信息技术有限公司 一种用于虚拟仿真的头戴式vr设备

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11796822B2 (en) 2021-10-27 2023-10-24 Microsoft Technology Licensing, Llc Modular head-mounted device
WO2023075953A1 (en) * 2021-10-27 2023-05-04 Microsoft Technology Licensing, Llc. Modular head-mounted device
KR20230064636A (ko) * 2021-11-01 2023-05-11 삼성디스플레이 주식회사 증강 현실 제공 장치
WO2023191942A1 (en) * 2022-03-29 2023-10-05 Google Llc Thermally conductive components for wearable heads-up display devices

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6519099B1 (en) * 2001-03-12 2003-02-11 Thomas H. Blair Lens system and optoelectric alignment apparatus
CN103219343A (zh) * 2012-01-23 2013-07-24 奥普蒂兹公司 多层聚合物透镜及其制造方法
US20170031165A1 (en) * 2015-07-31 2017-02-02 Google Inc. Integrated mobile device packaging and virtual reality headset
CN107924061A (zh) * 2015-09-02 2018-04-17 索尼公司 光学装置及其制造方法和显示装置
US20200096775A1 (en) * 2018-09-24 2020-03-26 Apple Inc. Display System With Interchangeable Lens

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4758701A (en) 1984-03-14 1988-07-19 Allen-Bradley Company Indicator light assembly for control panel
US5469293A (en) 1993-09-09 1995-11-21 Mobi Corporation Dual-path optical system
US6283644B1 (en) 1996-01-18 2001-09-04 Stratos Lightwave, Inc. Optical package with alignment means and method of assembling an optical package
US6594084B1 (en) 2001-12-20 2003-07-15 Eastman Kodak Company Method and manufacturing a precisely aligned microlens array
US6748145B2 (en) 2001-12-20 2004-06-08 Eastman Kodak Company Fiber optic array and method of making same
US6765603B2 (en) 2001-12-20 2004-07-20 Eastman Kodak Company Method of forming fiducial marks on a micro-sized article
US6587274B1 (en) 2001-12-20 2003-07-01 Eastman Kodak Company Double-sided microlens array and method of manufacturing same
CA2651158A1 (en) 2006-05-08 2007-11-22 Boston Scientific Limited Optical assembly for medical imaging devices
KR20140053570A (ko) * 2012-10-26 2014-05-08 삼성전기주식회사 카메라용 렌즈배럴
MX351873B (es) 2013-03-15 2017-11-01 Immy Inc Pantalla montada en la cabeza que tiene alineación mantenida mediante montura estructural.
US9897818B2 (en) 2015-10-06 2018-02-20 Handstands Promo, Llc Ocular frame for stereoscopic image viewer
CN110268301B (zh) 2016-08-02 2022-04-01 苹果公司 用于头戴式显示器的光学系统
US20200033560A1 (en) * 2018-07-30 2020-01-30 Apple Inc. Electronic Device System With Supplemental Lenses

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6519099B1 (en) * 2001-03-12 2003-02-11 Thomas H. Blair Lens system and optoelectric alignment apparatus
CN103219343A (zh) * 2012-01-23 2013-07-24 奥普蒂兹公司 多层聚合物透镜及其制造方法
US20170031165A1 (en) * 2015-07-31 2017-02-02 Google Inc. Integrated mobile device packaging and virtual reality headset
CN107924061A (zh) * 2015-09-02 2018-04-17 索尼公司 光学装置及其制造方法和显示装置
US20200096775A1 (en) * 2018-09-24 2020-03-26 Apple Inc. Display System With Interchangeable Lens

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115437152A (zh) * 2022-09-05 2022-12-06 青岛宇创全景信息技术有限公司 一种用于虚拟仿真的头戴式vr设备
CN115437152B (zh) * 2022-09-05 2023-05-16 青岛宇创全景信息技术有限公司 一种用于虚拟仿真的头戴式vr设备

Also Published As

Publication number Publication date
US20210325625A1 (en) 2021-10-21
KR20240011856A (ko) 2024-01-26
CN118483825A (zh) 2024-08-13
KR102676300B1 (ko) 2024-06-18
EP3896509A1 (en) 2021-10-20
US11892701B2 (en) 2024-02-06
KR20210128922A (ko) 2021-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102676300B1 (ko) 헤드 장착형 디바이스를 위한 렌즈 장착 구조체
CN112368628B (zh) 带有面部映射的可调节电子设备系统
CN113661431B (zh) 头戴式设备的光学模块
US11815693B2 (en) Head-mounted electronic device
CN115668034A (zh) 具有自混传感器的头戴式电子设备
EP3910404B1 (en) Electronic devices with optical modules
CN112540670A (zh) 具有手指传感器的电子设备
CN209821509U (zh) 头戴式系统
CN113640989A (zh) 具有光学模块定位系统的电子设备
CN112578526B (zh) 电子设备的透镜安装系统
US20240061252A1 (en) Head-Mounted Device With Optical Module Illumination Systems
CN209821501U (zh) 电子设备、系统和头戴式设备
US20240069688A1 (en) Head-Mounted Electronic Device with Magnification Tool
US11729373B1 (en) Calibration for head-mountable devices
US20240012257A1 (en) Electronic Devices with Lens Positioners
US20240077695A1 (en) Head-Mounted Electronic Device With Alignment Sensors
WO2024044556A1 (en) Head-mounted electronic device with magnification tool
CN117389040A (zh) 具有透镜定位器的电子设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination