CN116507961A - 具有用于贴合调整的模块化组件的头戴式设备 - Google Patents

Abstract

一种头戴式设备能够包括当组装在一起时提供贴合调整能力的模块。通过提供具有模块化特征部的头戴式设备，特定模块可提供贴合调整能力，而不需要定制设计或提供具有各种尺寸和/或形状的其他模块。例如，提供用户面部的接合并且传输来自显示元件的光的光密封模块能够联接到HMD模块。将该光密封模块联接到该HMD模块的联接模块能够以各种尺寸和/或形状提供，以允许用户选择用于最佳地对准HMD模块的适当尺寸和/或形状。附加地或另选地，光密封模块能够提供有手动和/或自动调整能力以实现所需贴合。

Description

具有用于贴合调整的模块化组件的头戴式设备

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年7月9日提交的名称为“HEAD-MOUNTABLE DEVICES WITHMODULAR ASSEMBLIES FOR FIT ADJUSTMENT”的美国临时申请第63/050,049号的权益，该临时申请的全部内容以引用方式并入本文中。

技术领域

本说明书整体涉及头戴式设备，并且更具体地，涉及具有用于贴合调整的模块化组件的头戴式设备。

背景技术

用户可佩戴头戴式设备以在该用户的视场内显示视觉信息。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。

附图说明

本主题技术的一些特征在所附权利要求书中予以阐述。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示出根据本公开的一些实施方案的头戴式设备的侧视图。

图2示出根据本公开的一些实施方案的图1的头戴式设备的顶视图。

图3示出根据本公开的一些实施方案的沿线A-A截取的图1的头戴式设备的分解侧剖视图。

图4示出根据本公开的一些实施方案的沿线A-A截取的图1的头戴式设备的组装侧剖视图。

图5示出根据本公开的一些实施方案的沿线B-B截取的图1的头戴式设备的组装侧剖视图。

图6示出根据本公开的一些实施方案的光密封模块的侧剖视图。

图7示出根据本公开的一些实施方案的光密封模块的剖视图。

图8示出根据本公开的一些实施方案的光密封模块的侧剖视图。

图9示出根据本公开的一些实施方案的图8的光密封模块的一部分的放大视图。

图10示出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。

当部件相对于佩戴头戴式设备的用户处于其最优选的位置和取向时，由头戴式设备执行的许多功能被最佳地体验。例如，头戴式设备可包括朝向用户的眼睛可视地输出基于显示的信息的显示元件。显示元件相对于眼睛的位置和取向至少部分地取决于头戴式设备如何定位在用户的面部上。由于不同用户间的面部特征的变化，因而给定头戴式设备可能需要调整以适应不同的用户。例如，不同用户可具有不同面部特征(例如面部平面斜率、前额尺寸、眼睛位置)。因此，不同用户可以不同地感知所显示的信息。

要求每个用户获得专门针对他们的面部特征定制的整个头戴式设备可能是昂贵的。具体地说，这种方法将需要定制每个头戴式设备以及/或者从广泛多种头戴式设备中进行选择的能力。

本公开的系统可提供一种头戴式设备，所述头戴式设备具有当组装在一起时提供贴合调整能力的模块。通过提供具有模块化特征部的头戴式设备，特定模块可提供贴合调整能力，而不需要定制设计或提供具有各种尺寸和/或形状的其他模块。例如，提供用户面部的接合并且传输来自显示元件的光的光密封模块能够联接到HMD模块。将该光密封模块联接到该HMD模块的联接模块能够以各种尺寸和/或形状提供，以允许用户选择用于最佳地对准HMD模块的适当尺寸和/或形状。附加地或另选地，光密封模块能够提供有手动和/或自动调整能力以实现所需贴合。

下文参考图1至图10来论述这些实施方案和其他实施方案。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中所示出，头戴式设备10包括HMD模块100和光密封模块200。HMD模块100包括被佩戴在用户的头部上的框架110。框架110可定位在用户的眼睛的前面以在用户的视场内提供信息。HMD模块100和/或光密封模块200可提供鼻垫或另一特征部以抵靠在用户的鼻子上。

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可任选地包括用于缠绕或者以其他方式接合或抵靠在用户的耳朵上的耳机。应当理解，可应用其他配置来将头戴式设备10固定到用户的头部。例如，除了头戴式设备10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、覆盖件、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。固定元件120可从HMD模块100和/或光密封模块200延伸。

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10提供计算和功能操作，如本文中进一步论述。虽然在框架110内示出了若干部件，但将理解，这些部件中的一些或全部可位于头戴式设备10之内或之上的任何位置。例如，这些部件中的一个或多个部件可定位在头戴式设备10的固定元件120内。

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可定位在框架110的外侧112之上或附近，以捕获头戴式设备10外部的视野的图像。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。相机模块130中的每个相机模块能够沿外侧112移动。例如，可提供轨道或其他引导件以促进相机模块130在其中，的移动。

头戴式设备10可包括显示元件140，该显示元件提供视觉输出以供佩戴头戴式设备10的用户查看。一个或多个显示元件140可定位在框架110的内侧114之上或附近。如本文中所使用，头戴式设备的一部分的内侧114是面朝用户和/或背离外部环境的一侧。

显示模块140可透射来自物理环境的光(例如，如由相机模块所捕获)以供用户查看。这种显示元件140可包括光学特性，诸如用于基于来自物理环境的入射光进行视力矫正的透镜。附加地或另选地，显示元件140可将信息作为显示提供在用户的视野内。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。如本文中所使用，物理环境是指人们在没有电子系统辅助的情况下可与之交互的物理世界。相比之下，计算机生成现实(CGR)环境是指人们经由电子系统与之交互的完全或部分模拟的环境。CGR的示例括虚拟现实、混合现实和增强现实。能够使得人员与各种CGR环境交互的电子系统包括头戴式设备、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)。头戴式系统可具有透明或半透明显示器，而不是不透明显示器。

每个显示元件140可被调整以与用户的对应眼睛对准。例如，每个显示元件140可沿一个或多个轴线移动，直到每个显示元件140的中心与对应眼睛的中心对准为止。因此，在显示元件140之间的距离可基于用户的瞳距来设置。IPD被定义为用户眼睛的瞳孔中心之间的距离。

一对显示元件140可安装到框架110，并且分隔开一定距离。所述一对显示元件140之间的距离可被设计以对应于用户的IPD。该距离可以是能够调整的，以考虑可能佩戴头戴式设备10的不同用户的不同IPD。举例来说，显示元件140中的任一者或两者可移动地安装到框架110，以准许显示元件140侧向地移动或平移以使距离更大或更小。可使用任何类型的手动或自动机构以准许显示元件140之间的距离为可调整距离。例如，显示元件140可经由可滑动的轨道或引导件安装到框架110，该轨道或引导件准许显示元件140中的一个或多个显示元件的手动或电子致动的移动以调整其间的距离。

附加地或另选地，可基于对应于当显示元件140定位在目标位置处时用户对显示元件140的感知的期望视觉效果而将该显示元件移动到目标位置。可基于用户的焦距和/或系统的光学元件来确定目标位置。例如，用户的眼睛和/或系统的光学元件可确定显示元件140的视觉输出将如何被用户感知。显示元件140与用户眼睛之间的距离和/或显示元件140与一个或多个光学元件之间的距离可被改变，以将显示元件140放置在对应焦距处、之内或之外。这类调整可适用于适应特定用户的眼睛、矫正透镜和/或所需光学效果。

虽然光密封模块200被示意性地示出为具有特定尺寸和形状，但将理解，光密封模块200的尺寸和形状(特别是在光密封模块200的内侧214处)可具有适应佩戴头戴式设备10的用户的面部的尺寸和形状。例如，内侧214可提供大致匹配围绕用户眼睛的用户面部的轮廓的形状。内侧214可提供有一个或多个特征部，该一个或多个特征部允许光密封模块200符合用户的面部，以增强舒适度，并且阻止光在与面部接触的点处进入光密封模块200。例如，内侧214可提供柔性、柔软、弹性和/或柔顺结构。

当用户佩戴头戴式设备10时，在光密封模块200的内侧214抵靠用户的面部和/或固定元件120抵靠用户的头部的情况下，光密封模块可相对于用户的面部和头部保持在固定位置和取向。此外，在这种配置中，HMD模块100还可相对于用户的面部和头部维持在固定位置和取向。给定不同用户可能具有的多种头部和面部形状，可能需要提供具有定制和可调整性的光密封模块200，使得HMD模块100在使用期间相对于用户的面部和头部处于所需位置和取向。

现在参考图3至图5，HMD模块和光密封模块可提供允许调整和定制其间的相对距离和取向的界面。

如图3中所示出，光密封模块200可包括为光密封模块200的一个或多个其他部件提供结构支撑的底座210。底座210或其部分可延伸到内侧214和外侧212以及上侧218和下侧216，从该内侧和该外侧以及该上侧和该下侧延伸，以及/或者在该内侧与该外侧之间以及该上侧与该下侧之间延伸。底座210可支撑至少部分地从外侧212延伸到内侧214的覆盖件270。底座210和/或覆盖件270可限定光可以通过的内部空间，从而向佩戴头戴式设备的用户提供HMD模块100的显示元件的视野。可通过防止光从外部环境进入并且进入光密封模块200来增强这种视野。

头戴式设备可包括一个或多个联接模块300，该一个或多个联接模块以对于给定用户优选的相对位置和取向将HMD模块100联接到光密封模块200。联接模块300可具有与HMD模块100的内侧114的轮廓匹配的侧面以及与光密封模块200的外侧212的轮廓匹配的相对侧面。

联接模块300可包括限定联接模块300的周边的至少一部分的主体310。主体310可围绕限定在联接模块300内的内部区域部分或完全地延伸。联接模块300还可包括由主体310支撑的一个或多个磁体320。

如图4中所示出，联接模块300可促进HMD模块100以相对位置和取向联接到光密封模块200，该相对位置和取向使HMD模块100的显示元件140以优选位置和取向对准以供用户查看。联接模块300可密封地接合抵靠HMD模块100和/或光密封模块200，以防止来自外部环境的光进入。附加地或另选地，联接模块300可至少部分地在HMD模块100和/或光密封模块200的一个或多个部分内和/或周围延伸。联接模块300的磁体320可磁耦合到HMD模块100的对应磁体180和/或光密封模块200的磁体280。

如本文所用，“磁体”可包括硬磁材料的磁体和/或软磁材料的磁体。例如，磁体180、280和380中的一些磁体可形成永磁体，并且磁体180、280和380中的一些磁体可对磁场作出响应。在一些实施方案中，磁体280是永磁体，并且磁体180和380对磁场作出响应。在一些实施方案中，磁体180和380是永磁体，并且磁体280对磁场作出响应。硬磁材料包括即使在移除施加的磁场之后仍保留其磁性的材料。包括硬磁材料的磁体可形成永久磁体。硬磁材料包括钕(NdFeB)、铁素体、AlNiCo、铁钕、铁硼、钐钴、铁铬钴以及它们的组合或合金。软磁材料包括响应于磁场，但在移除施加的磁场之后不会保留它们的磁性的材料。包括软磁材料的磁体可形成临时磁体。软磁材料包括铁、铁钴、铁硅(FeSi)、钢、不锈钢、铁铝硅、镍铁、铁素体以及它们的组合或合金。应当理解，“硬磁”和“软磁”并不一定与材料的刚度相关。

将理解，除了磁体以外或者作为磁体的替代，可采用其他附接机构。例如，替代磁体180或除了该磁体以外，HMD模块100还可包括本文中称为“HMD模块附接元件”的其他附接元件。举另一示例，替代磁体280或除了该磁体以外，光密封模块200可包括在本文中被称为“光密封模块附接元件”的其他附接元件。举另一示例，替代磁体380或除了该磁体以外，联接模块300还可包括在本文中被称为“联接模块附接元件”的其他附接元件。

可提供附加或可替代的机构以将模块彼此固定。例如，可包括诸如锁、闩锁、搭锁、螺钉、扣钩、螺纹、磁体、销、过盈(例如摩擦)配合、滚花压机、卡口和/或它们的组合的机构以将HMD模块100、光密封模块200和/或联接模块300联接和/或固定在一起。模块可保持彼此固定，直到任选的释放机构被致动为止。释放机构可被提供在头戴式设备10的外表面上以供用户接近。

如图4中进一步示出，联接模块300可将光密封模块200以对于例如显示元件140相对于用户的对准而言优选的位置和取向联接到HMD模块100。例如，联接模块300可提供使光密封模块200相对于HMD模块100以角度20倾斜的形状。举另一示例，联接模块300可在其不同部分处具有可变厚度，诸如在其上部和下部处。通过提供不同厚度，联接模块300可致使光密封模块200的上侧218和光密封模块200的下侧216与HMD模块100相距不同距离。这可能导致在光密封模块200与HMD模块100之间形成非零角度20的倾斜。将理解，该角度可以是任何大小，以及形成在头戴式设备10的任一侧上。例如，倾斜可以是朝上或朝下的。

附加地或另选地，角度20还可以形成在头戴式设备10的另一侧(例如右侧或左侧)。例如，可以形成倾斜以控制HMD模块100相对于用户的右眼和左眼中的每一者的位置和/或取向。也可以实现其他倾斜方向。

如图4中进一步示出，可选择联接模块300以控制显示元件140与用户眼睛之间的总距离。例如，无论是否通过控制光密封模块200和HMD模块100的相对取向来形成角度20，联接模块300都可以通过在其间提供选定的间隔来控制光密封模块200和HMD模块100的相对位置。给定眼睛相对于光密封模块200的已知位置，从而可针对给定用户选择联接模块300以将显示元件140定位在优选位置处。

由联接模块300提供的倾斜和间隔可对应于用户面部的形状(例如面部平面)，其中，联接模块300被选择以实现HMD模块100的特定取向而不管面部形状如何。因此，可提供联接模块300以适应广泛多种面部形状，而不需要修改或定制光密封模块200或HMD模块100中的任一者。由此，任何给定光密封模块200和HMD模块100可由多种不同用户使用，其中每个用户可被提供有适应该用户的面部的联接模块300。

如图5中所示出，可通过将部件引导到优选的相对位置中的滑动机构来进一步促进联接模块300的附接。例如，联接模块300可包括被接纳到HMD模块100的对应凹部160中的一个或多个柱330。虽然柱330被示出为部分地接纳到凹部160中，但将理解，柱330可被完全地接纳或插入到任何所需程度。还将理解，柱和凹部的位置可以交换，使得HMD模块100提供由联接模块300的凹部接纳的柱。附加地或另选地，可在联接模块300与光密封模块200的界面处提供附加的柱和凹部。由这类柱和凹部提供的滑动机构可有助于联接模块的对准，而不必提供保持力。这种保持力可例如由本文中所描述的磁体或其他附接元件提供。

现在参考图6至图9，光密封模块可被提供有集成在其中的调整能力，使得各种不同的面部结构可由光密封模块自身容纳。这种光密封模块可例如在没有伴随的联接模块的情况下直接联接到HMD模块。对应附接元件(诸如本文中所论述的那些)可被提供用于将光密封模块直接联接到HMD模块。

图6示出具有调整能力以改变由光密封模块200形成的倾斜程度的光密封模块200。如图6中所示出，光密封模块200可包括由内底座部分224和外底座部分222形成的底座210。例如，内底座部分224可限定光密封模块200的内侧214，并且外底座部分222可限定光密封模块200的外侧212。内底座部分224可延伸到光密封模块200的上侧218和/或下侧216，从该上侧和/或该下侧延伸，以及/或者在该上侧和/或该下侧之间延伸。内底座部分224和外底座部分222可支撑覆盖件270，该覆盖件围绕光密封模块200的内部区域延伸，并且限定光密封模块200的外周边中的至少一些外周边。

内底座部分224和外底座部分222的相对位置和/或取向可通过一个或多个机构来调整。如图6中所示出，调整转盘232可以诸如具有螺丝扣螺钉的布置来接合内底座部分224和外底座部分222中的每一者。例如，内底座部分224可提供内螺纹244，并且外底座部分222可提供外螺纹242。内螺纹244和外螺纹242两者可同时由调整转盘232接合。螺纹界面可具有相反(例如右手和左手)方向，使得调整转盘232在一个方向上的旋转朝向彼此拉动内底座部分224和外底座部分222，并且调整转盘232在相反方向上的旋转推动内底座部分224和外底座部分222远离彼此。

调整转盘232可对于用户可接近以进行操作。例如，如图6中所示出，调整转盘232的至少一部分可定位在光密封模块200的外周边上。在一些实施方案中，调整转盘232可突出超过覆盖件270，这可提供开口以容纳调整转盘232的一部分。在其他实施方案中，调整转盘232可由覆盖件270或另一部件覆盖，该覆盖件或另一部件允许用户将扭矩和/或力传递到调整转盘232，而不会形成使碎片潜在地侵入光密封模块200的内部区域中的间隙。

调整转盘232的操作可控制内底座部分224和外底座部分222的相对取向。例如，枢转元件240可被提供在底座210的与调整转盘232相对的一侧上。当内底座部分224和外底座部分222的部分(例如在上侧218处)相对于彼此移动时，其他部分(例如在下侧216处)可维持很大程度上一致的间隔，使得光密封模块200的倾斜受调整转盘232的操作控制。枢转元件240可包括铰链、球和接头机构、可弯曲材料以及/或者促进可枢转联接的另一机构。

虽然可以提供枢转元件240以促进倾斜调整并且控制由外侧212和内侧214形成的角度，但这种机构可以由滑动机构代替，使得调整转盘232的操作导致内底座部分224和外底座部分222的相对位置(例如该内底座部分与外底座部分之间的距离)的改变。除了控制由光密封模块200形成的角度的倾斜调整以外或者作为该倾斜调整的替代，可以提供这种控制。因此，调整转盘232或类似机构可提供对显示元件与用户眼睛之间的距离的控制。

虽然在图6中将调整转盘232示出在上侧218处并且将枢转元件示出在下侧216处，但将理解，该位置可以交换。还将理解，这类部件可被提供在其他位置处以提供相对于任何其他轴线的倾斜。

虽然仅示出了具有对应螺纹的一个调整转盘232，但将理解，可以提供具有对应螺纹的多个调整转盘232，诸如在光密封模块200的相对侧(例如上侧和下侧)处。

图7示出可由用户操作的单个控制转盘所控制的多个调整转盘。在多个调整转盘232定位在不同位置(例如左侧和右侧)处的情况下，可能需要进行同时调整以维持不同位置之间的平衡。如图7中所示出，调整转盘232中每个调整转盘可由带236接合。带236可由用户可接近的控制转盘234驱动(例如突出到光密封模块200的外周边)。当控制转盘234旋转时，其接合带236(例如具有互补的齿)，该带又接合调整转盘232中的每个调整转盘。当调整转盘232旋转时，每个调整转盘可提供本文中所描述的调整能力。

图8示出具有调整能力以改变由光密封模块200形成的倾斜程度的光密封模块200。如图8中所示出，光密封模块200可包括由内底座部分224和外底座部分222形成的底座210，如针对图6所描述。内底座部分224和外底座部分222可支撑覆盖件270，该覆盖件围绕光密封模块200的内部区域延伸，并且限定光密封模块200的外周边中的至少一些外周边。

如图8中所示出，内底座部分224和外底座部分222可相对于彼此可控地滑动以控制倾斜程度。例如，可允许内底座部分224和外底座部分222滑动，以在一个界面处朝向彼此移动以及/或者在另一界面处远离彼此移动。

如图9中所示出，底座部分中的一个底座部分(例如内底座部分224)可提供腔室254，并且另一底座部分(例如外底座部分222)可至少部分地延伸到腔室254中并充当其中的活塞。可通过诸如用夹持件256扣住或施加一定量的摩擦或其他力来允许或防止底座部分的相对移动。一般来说，底座部分可被允许相对于彼此移动(例如滑动)直到锁定机构被接合为止。例如，如图9中进一步示出，夹持件256可扣紧到底座部分中的一个底座部分(例如外底座部分222)上并固定到其上(例如通过摩擦)。夹持件256可被固定到外底座部分，诸如用紧固件258。因此，夹持件256可在接合的同时将内底座部分224和外底座部分222固定在固定的相对位置。夹持件256可脱离以准许进一步调整。将理解，多个夹持件256可堆叠在一起以提供用于锁定的所需量的摩擦。在一些实施方案中，夹持件256可用以将底座部分中的一个底座部分夹持到另一个底座部分上以提供用于锁定的摩擦。

虽然在图8中在上侧218和下侧216两者处示出了滑动界面，但将理解，可以提供更少或更多的滑动界面。还将理解，一个或多个滑动界面可由枢转元件代替。还将理解，这类滑动界面可被提供在其他位置处以提供相对于任何其他轴线的倾斜。

将理解，可提供其他机构以改变光密封模块的部分之间的距离，以控制其部件的相对位置和/或取向。例如，调整机构可包括一个或多个滑动构件、活塞、齿条和小齿轮系统等。

还将理解，用于改变光密封模块的部分之间的距离的机构可包括以不同效果起作用的多个部件。例如，一个或多个调整机构可有助于在一个方向上的移动，并且一个或多个调整机构(例如弹簧、弹性件等)可以使部件朝向在另一方向上的移动偏置。附加地或另选地，调整机构可包括限制在特定方向上的移动的一个或多个止动件和/或阻尼器。

附加地或另选地，本文中描述的调整可由头戴式设备10本身主动地控制。例如，可通过一个或多个马达、致动器等进行调整。这类机构可由头戴式设备10的过程或其他控制电路(例如HMD模块100的部件)来控制。可根据需要提供可操作的连接。这类部件的控制可由检测诸如用户面部特征的状况的传感器来引导。

现在参考图10，头戴式设备的部件可以可操作地连接以提供本文中所描述的性能。图10示出根据本发明的一个实施方案的说明性头戴式设备10的简化框图。将了解，本文中所描述的部件可被提供在HMD模块、光密封模块、联接模块和/或固定元件中的一者、一些或全部上。应当理解，可在本主题公开的范围内利用附加部件、不同部件或比所示的那些更少的部件。

如图10中所示出，头戴式设备10可包括具有一个或多个处理单元的控制器178(例如控制电路)，该一个或多个处理单元包括或被配置为访问其上存储有指令的存储器182。该指令或计算机程序可被配置为执行相对于头戴式设备10所述的操作或功能中的一者或多者。控制器178可作为能够处理、接收或发射数据或指令的任何电子设备来实现。例如，控制器178可包括以下中的一者或多者：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)或这类设备的组合。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182可存储可由头戴式设备10使用的电子数据。例如，存储器182可存储电数据或内容，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182可被配置为任何类型的存储器。仅以举例的方式，存储器182可以实现为随机存取存储器、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10还可包括用于为用户显示视觉信息的显示元件140。显示元件140可提供视觉(例如图像或视频)输出。显示元件140可以是或包括不透明、透明和/或半透明的显示器。显示元件140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140可利用数字光投影、OLED、LED、uLED、硅基液晶、激光扫描光源或这些技术的任何组合。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。头戴式设备10可包括光学子组件，该光学子组件被配置为帮助光学地调整和正确地投影由显示元件140显示的基于图像的内容以供近距离查看。光学子组件可以包括一个或多个透镜、反射镜或其他光学设备。

头戴式设备10可包括本文中所描述的调整控制部件，诸如马达、致动器等，以用于将部件移动到所需的相对位置和/或取向。

头戴式设备10可包括一个或多个传感器170，诸如传感器组件的传感器，如本文中所描述。头戴式设备10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、面部识别、眼睛跟踪、用户情绪检测、用户情感检测、语音检测等。传感器可包括可捕获外部世界的基于图像的内容的相机。

头戴式设备10可包括输入/输出部件186，该输入/输出部件可包括用于将头戴式设备10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、或任何附加的或另选的输入/输出部件。输入/输出部件186可包括按钮、按键或者可充当供用户操作的键盘的另一特征部。

头戴式设备10可包括如本文中所描述的麦克风188。麦克风188可以可操作地连接到控制器178，以用于检测声音水平和检测的通信以用于进一步处理，如本文中进一步描述。

头戴式设备10可包括如本文中所描述的扬声器190。扬声器190可以可操作地连接到控制器178以控制扬声器输出，包括声音水平，如本文中进一步描述。

头戴式设备10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192。例如，通信电路192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层中的每个层中所使用的协议中的任何协议)、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192还可包括用于发射和接收电磁信号的天线。

头戴式设备10可包括电池，该电池可对头戴式设备10的部件进行充电和/或供电。电池也可对连接到头戴式设备10的部件充电和/或供电。

因此，本公开的实施方案提供一种具有当组装在一起时提供贴合调整能力的模块的头戴式设备。通过提供具有模块化特征部的头戴式设备，特定模块可提供贴合调整能力，而不需要定制设计或提供具有各种尺寸和/或形状的其他模块。这允许不同用户以相对于对应用户的适当对准来使用任何给定HMD模块，而不需要针对每个用户的不同HMD模块或HMD模块自身内的广泛调整能力。

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，所述头戴式设备包括：HMD模块，所述HMD模块包括：框架，所述框架具有外侧和内侧；由所述框架支撑的显示元件；以及HMD模块附接元件；光密封模块，所述光密封模块包括：具有外侧和内侧的底座；围绕所述底座延伸的覆盖件；以及光密封模块附接元件；以及联接模块，所述联接模块位于所述HMD模块与所述光密封模块之间，所述联接模块包括联接模块附接元件，所述联接模块附接元件被构造成可释放地接合所述HMD模块附接元件和所述光密封模块附接元件，并且以固定的相对位置和取向将所述HMD模块固定到所述光密封模块。

条款B：一种系统，所述系统包括：HMD模块，所述HMD模块包括显示元件；光密封模块，所述光密封模块被构造成抵靠在用户的面部上；第一联接模块；以及第二联接模块；其中所述系统被配置为在以下之间转变：第一配置，其中所述HMD模块通过所述第一联接模块联接到所述光密封模块，从而在所述HMD模块与所述光密封模块之间形成第一角度；以及第二配置，其中所述HMD模块通过所述第二联接模块联接到所述光密封模块，从而在所述HMD模块与所述光密封模块之间形成第二角度，所述第二角度不同于所述第一角度。

条款C：一种头戴式设备，所述头戴式设备包括：具有外侧和内侧的HMD模块，所述HMD模块包括：框架；由所述框架支撑的显示元件；以及HMD模块附接元件；以及具有内侧和外侧的光密封模块，所述光密封模块包括：底座，所述底座具有内底座部分和外底座部分，其中所述内底座部分和所述外底座部分是能够调整的，以控制所述光密封模块的所述内侧相对于所述HMD模块的所述显示元件的取向；围绕所述底座延伸的覆盖件；以及光密封模块附接元件，所述光密封模块附接元件被构造成可释放地联接到所述HMD模块附接元件。

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HMD模块附接元件、所述光密封模块附接元件和所述联接模块附接元件各自包括磁体。

条款2：所述联接模块还包括围绕由所述联接模块界定的内部区域延伸的主体，所述内部区域提供用于来自所述显示元件的光行进到用户的眼睛的光路。

条款3：所述HMD模块还包括位于所述内侧上的凹部；所述联接模块还包括位于所述外侧上的销，其中所述销可滑动地接纳到所述凹部中。

条款4：所述联接模块邻接所述光密封模块的外侧和所述HMD模块的内侧。

条款5：固定元件，所述固定元件从所述HMD模块延伸，并且被构造成将所述头戴式设备固定到用户的头部，其中所述光密封模块的所述内侧抵靠所述用户的面部。

条款6：所述联接模块和所述底座的所述外侧定位在所述HMD模块的所述框架内。

条款7：在所述第一配置中，所述第一联接模块使所述HMD模块与所述光密封模块分隔开第一距离；并且在所述第二配置中，所述第二联接模块使所述HMD模块与所述光密封模块分隔开第二距离，所述第二距离不同于所述第一距离。

条款8：所述HMD模块包括HMD模块附接元件；所述光密封模块包括光密封模块附接元件；所述第一联接模块包括第一联接模块附接元件，所述第一联接模块附接元件被构造成在所述第一配置中可释放地接合所述HMD模块附接元件和所述光密封模块附接元件；并且所述第二联接模块包括第二联接模块附接元件，所述第二联接模块附接元件被构造成在所述第二配置中可释放地接合所述HMD模块附接元件和所述光密封模块附接元件。

条款9：所述HMD模块附接元件、所述光密封模块附接元件、所述第一联接模块附接元件和所述第二联接模块附接元件各自包括磁体。

条款10：所述第一联接模块包括具有第一厚度的第一主体；并且所述第二联接模块包括具有第二厚度的第二主体，所述第二厚度不同于所述第一厚度。

条款11：所述内底座部分和所述外底座部分在所述光密封模块的第一侧上相对于彼此能够可锁定地移动。

条款12：所述光密封模块还包括位于所述光密封模块的与所述第一侧相对的第二侧上的枢转元件。

条款13：所述光密封模块还包括以螺纹方式接合所述内底座部分和所述外底座部分的调整转盘。

条款14：所述调整转盘的一部分延伸到所述覆盖件的外部。

条款15：所述光密封模块还包括：以螺纹方式接合所述内底座部分和所述外底座部分的第一调整转盘；第二调整转盘，所述第二调整转盘以螺纹方式接合所述内底座部分和所述外底座部分；带，所述带接合所述第一调整转盘和所述第二调整转盘；以及控制转盘，所述控制转盘被构造成在旋转时驱动所述带。

条款16：所述内底座部分可滑动地接合到所述外底座部分。

条款17：所述光密封模块还包括将所述内底座部分和所述外底座部分锁定在一起的夹持件。

在本发明技术中，个人信息数据的使用可用以使用户受益。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。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。

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附加的相同元素。

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、构型、该构型、另一构型、一些构型、一个或多个构型、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构型。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。以举例的方式，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具体顺序或层次。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“联接”等可指间接联接。

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。此外，在详细描述中可看出，出于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构型或操作的所有特征。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：

HMD模块，所述HMD模块包括：

框架，所述框架具有外侧和内侧；

显示元件，所述显示元件由所述框架支撑；以及

HMD模块附接元件；

光密封模块，所述光密封模块包括：

底座，所述底座具有外侧和内侧；

覆盖件，所述覆盖件围绕所述底座延伸；以及

光密封模块附接元件；以及

联接模块，所述联接模块位于所述HMD模块与所述光密封模块之间，所述联接模块包括联接模块附接元件，所述联接模块附接元件被构造成可释放地接合所述HMD模块附接元件和所述光密封模块附接元件，并且以固定的相对位置和相对取向将所述HMD模块固定到所述光密封模块。

2.根据权利要求1所述的头戴式设备，其中，所述HMD模块附接元件、所述光密封模块附接元件和所述联接模块附接元件各自包括磁体。

3.根据权利要求1所述的头戴式设备，其中，所述联接模块还包括围绕由所述联接模块界定的内部区域延伸的主体，所述内部区域提供用于来自所述显示元件的光行进到用户的眼睛的光路。

4.根据权利要求1所述的头戴式设备，其中：

所述HMD模块还包括位于所述内侧上的凹部；

所述联接模块还包括位于所述外侧上的销，其中，所述销被可滑动地接纳到所述凹部中。

5.根据权利要求1所述的头戴式设备，其中，所述联接模块邻接所述光密封模块的外侧和所述HMD模块的内侧。

6.根据权利要求1所述的头戴式设备，还包括固定元件，所述固定元件从所述HMD模块延伸，并且被构造成将所述头戴式设备固定到用户的头部，其中，所述光密封模块的所述内侧抵靠所述用户的面部。

7.根据权利要求1所述的头戴式设备，其中，所述底座的所述外侧和所述联接模块定位在所述HMD模块的所述框架内。

8.一种系统，包括：

HMD模块，所述HMD模块包括显示元件；

光密封模块，所述光密封模块被构造成抵靠在用户的面部上；

第一联接模块；以及

第二联接模块；

其中，所述系统被配置为在以下之间转变：

第一配置，在所述第一配置中，所述HMD模块通过所述第一联接模块联接到所述光密封模块，以在所述HMD模块与所述光密封模块之间形成第一角度；以及

第二配置，在所述第二配置中，所述HMD模块通过所述第二联接模块联接到所述光密封模块，以在所述HMD模块与所述光密封模块之间形成第二角度，所述第二角度不同于所述第一角度。

9.根据权利要求8所述的系统，其中：

在所述第一配置中，所述第一联接模块使所述HMD模块与所述光密封模块分隔开第一距离；并且

在所述第二配置中，所述第二联接模块使所述HMD模块与所述光密封模块分隔开第二距离，所述第二距离不同于所述第一距离。

10.根据权利要求8所述的系统，其中：

所述HMD模块包括HMD模块附接元件；

所述光密封模块包括光密封模块附接元件；

所述第一联接模块包括第一联接模块附接元件，所述第一联接模块附接元件被构造成在所述第一配置中可释放地接合所述HMD模块附接元件和所述光密封模块附接元件；并且

所述第二联接模块包括第二联接模块附接元件，所述第二联接模块附接元件被构造成在所述第二配置中可释放地接合所述HMD模块附接元件和所述光密封模块附接元件。

11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述HMD模块附接元件、所述光密封模块附接元件、所述第一联接模块附接元件、和所述第二联接模块附接元件各自包括磁体。

12.根据权利要求8所述的系统，其中：

所述第一联接模块包括具有第一厚度的第一主体；并且

所述第二联接模块包括具有第二厚度的第二主体，所述第二厚度不同于所述第一厚度。

13.一种头戴式设备，包括：

HMD模块，所述HMD模块具有外侧和内侧并且包括：

框架；

显示元件，所述显示元件由所述框架支撑；以及

HMD模块附接元件；以及

光密封模块，所述光密封模块具有内侧和外侧并且包括：

底座，所述底座具有内底座部分和外底座部分，其中，所述内底座部分和所述外底座部分是能够调整的，以控制所述光密封模块的所述内侧相对于所述HMD模块的所述显示元件的取向；

覆盖件，所述覆盖件围绕所述底座延伸；以及

光密封模块附接元件，所述光密封模块附接元件被构造成可释放地联接到所述HMD模块附接元件。

14.根据权利要求13所述的头戴式设备，其中，所述内底座部分和所述外底座部分能够在所述光密封模块的第一侧上相对于彼此可锁定地移动。

15.根据权利要求14所述的头戴式设备，其中，所述光密封模块还包括枢转元件，所述枢转元件位于所述光密封模块的与所述第一侧相对的第二侧上。

16.根据权利要求13所述的头戴式设备，其中，所述光密封模块还包括调整转盘，所述调整转盘能够以螺纹方式接合所述内底座部分和所述外底座部分。

17.根据权利要求16所述的头戴式设备，其中，所述调整转盘的一部分延伸到所述覆盖件的外部。

18.根据权利要求13所述的头戴式设备，其中，所述光密封模块还包括：

第一调整转盘，所述第一调整转盘能够以螺纹方式接合所述内底座部分和所述外底座部分；

第二调整转盘，所述第二调整转盘能够以螺纹方式接合所述内底座部分和所述外底座部分；

带，所述带接合所述第一调整转盘和所述第二调整转盘；以及

控制转盘，所述控制转盘被构造成在旋转时驱动所述带。

19.根据权利要求13所述的头戴式设备，其中，所述内底座部分可滑动地接合到所述外底座部分。

20.根据权利要求19所述的头戴式设备，其中，所述光密封模块还包括将所述内底座部分和所述外底座部分锁定在一起的夹持件。