CN117462140A - 用于头戴式设备的非接触式传感器 - Google Patents

Abstract

本公开涉及用于头戴式设备的非接触式传感器。一种装置包括：显示器；面部接口部；接口部材料，该接口部材料定位在该面部接口部上，该接口部材料包括邻接该面部接口部的第一表面和与该第一表面相对的第二表面；和传感器，该传感器定位在该面部接口部上或该接口部材料内，该传感器朝向该第二表面取向，并且该接口部材料的至少一部分是传感上透明的并定位在该传感器和该第二表面之间。

Description

用于头戴式设备的非接触式传感器

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2022年7月29日提交且名称为“CONTACTLESS SENSORS FOR AHEAD-MOUNTABLE DEVICE”的美国临时专利申请63/369,824的优先权，该美国临时专利申请的全部公开内容据此以引用方式并入本文。

技术领域

所描述的实施方案整体涉及头戴式设备中的面部接口部(interface)。更具体地，本实施方案涉及包含传感上透明的材料的头戴式设备中的面部接口部。

背景技术

便携式计算的最新进展使得头戴式设备(HMD)得以向用户提供增强现实(AR)和虚拟现实(VR)体验。这些头戴式设备具有许多部件，诸如显示器、视框、透镜、电池和其他部件。头戴式设备的某些部件与用户面部接合(例如，经由与用户皮肤的直接接触)。此类部件可影响用户体验，尤其是在长期使用期间。

头戴式设备还配备有传感器。这些传感器可用于不同目的，诸如检测用户的环境。为了利用此类传感器，需要与头戴式设备的结构、材料等相称的传感器布置。

遗憾的是，常规头戴式设备中的传感器以限制用户体验的尚不完善方式(如果有的话)实现，从而产生用户不舒适或不满足。实际上，常规头戴式设备中的传感器可导致庞大、笨重和/或麻烦的设备。类似地，实现传感器的常规头戴式设备这样做具有某些缺点或限制，诸如不能定量地检测用户体验或用户响应的各方面。因此，在对用户体验不知情的情况下，常规头戴式设备的传感器可能不足以提供舒适的、沉浸式用户体验。

发明内容

在本公开的至少一个示例中，一种装置包括显示器、面部接口部和定位在该面部接口部上的接口部材料。该接口部材料可包括邻接该面部接口部的第一表面和与该第一表面相对的第二表面。该装置还包括传感器，该传感器定位在该面部接口部上或该接口部材料内，该传感器朝向该第二表面取向，并且该接口部材料的至少一部分是传感上透明的并且定位在该传感器和该第二表面之间。

在一个示例中，该面部接口部包括传感上透明的窗口，去往或来自该传感器的传感器信号可穿过该传感上透明的窗口。在一个示例中，该传感器定位在该传感上透明的窗口处。在一个示例中，该传感器包括红外传感器。在一个示例中，当戴上该装置时，该第二表面邻接前额区域或鼻部区域。在一个示例中，该装置还可包括传感器控制器，该传感器控制器包括处理器和存储计算机可执行指令的存储设备，这些计算机可执行指令在由该处理器执行时致使该传感器控制器接收来自该传感器的传感器数据，并且致使该控制器基于该传感器数据来传输信号。在一个示例中，该显示器断电、呈现数字通知、或渲染化身或化身情绪响应中的至少一者。在一个示例中，该面部接口部或该接口部材料中的至少一者可与不同面部接口部或不同接口部材料互换，该不同面部接口部或该不同接口部材料包括不同传感器。

在至少一个示例中，一种装置包括：面部接口部，该面部接口部包括第一表面和与该第一表面相对的第二表面；传感器，该传感器定位在该第一表面上；和接口部材料，该接口部材料定位在该第二表面上，其中该第一表面、该第二表面和该接口部材料是传感上透明的。

在一个示例中，该传感器包括生物识别传感器，该生物识别传感器包括温度传感器、呼吸传感器、心脏活动传感器或脑部活动传感器。在一个示例中，该传感器是无线传感器。在一个示例中，该装置包括可移动地约束到该第一表面的支撑结构，该传感器间隔在该支撑结构之间。在一个示例中，该面部接口部包括柔韧区域，该传感器定位在该柔韧区域处。在一个示例中，该接口部材料包括泡沫、凝胶或织物中的至少一种。在一个示例中，该接口部材料经由紧固件可移除地附接到该第二表面。

在至少一个示例中，一种电子设备包括可穿戴显示器、接合接口部和耦接到该接合接口部的非接触式传感器，该非接触式传感器远离该可穿戴显示器取向。

在一个示例中，该可穿戴显示器包括头戴式显示器，并且该接合接口部对于面部特征的不同尺寸、形状和轮廓是可调整的。在一个示例中，该接合接口部包括接口部材料，该非接触式传感器是通过该接口部材料的面向皮肤的表面不可见且不可接近的。在一个示例中，当该电子设备被穿戴时，该非接触式传感器朝向第一面部区域取向。在一个示例中，附加非接触式传感器耦接到该接合接口部，当该电子设备被穿戴时，该附加非接触式传感器朝向与该第一面部区域不同的第二面部区域取向。

附图说明

通过以下结合附图的详细描述，将容易理解本公开，其中类似的附图标号指代类似的结构元件，并且其中：

图1示出了包括面部接口部的头戴式设备的顶视图轮廓。

图2A示出了包括面部接口部的头戴式设备的侧视图。

图2B示出了包括面部接口部的头戴式设备的前视图。

图3示出了具有传感器的面部接口部的顶视图。

图4示出了具有处于各种位置处的多个传感器的面部接口部的顶视图。

图5示出了具有处于各种位置处的多个传感器的面部接口部的又一顶视图。

图6A示出了具有各种部件(包括传感器)的面部接口部的顶视图。

图6B示出了具有各种部件(包括传感器)的面部接口部的顶视图。

图7A至图7B示出了具有传感器的面部接口部的非分解透视图和分解透视图。

具体实施方式

现在将具体地参考在附图中示出的代表性实施方案。应当理解，以下描述不旨在将实施方案限制于一个优选实施方案。相反，其旨在涵盖可被包括在由所附权利要求书限定的所述实施方案的实质和范围内的另选形式、修改形式和等同形式。

以下公开涉及头戴式设备中的面部接口部。更具体地，本实施方案涉及针对用于AR/VR体验的头戴式设备的包含传感上透明的材料的面部接口部。这些面部接口部可使得传感器能够通过传感上透明的材料与用户交互。如本文所用，术语“传感上透明的材料”包括允许传感器信号传递穿过其中的材料。

在一个示例中，本公开的头戴式设备包括显示器和光密封件部分(以下称为“光密封件”)。光密封件使得用户能够体验光屏蔽环境，其中外部环境光和可能的其他环境项目被屏蔽在用户的视野之外。屏蔽环境允许更好的用户交互和更沉浸式的体验。光密封件作为面部接口部，可根据用户的面部轮廓进行定制，使得光密封件与用户的面部物理交互以便紧密地覆盖或围绕前额、眼部、鼻部和可能因人而异的其他特征或骨骼(诸如上颌骨区域)。另外，光密封件可包括将显示器连接到面部接口部的部件(诸如，定位于该显示器与该面部接口部之间的带状织物、外壳或框架)。

常规头戴式设备的常规光密封件是无源的，并且不包括具有传感上透明的材料的面部接口部。实际上，无源光密封件产生光屏蔽环境，但不包括有源部件集成以使得能够从嵌入在面部接口部中的传感器进行无接触读取。因此，常规光密封件不经由传感上透明的材料和传感器提供对用户的无接触读取。

相比之下，本公开的光密封件包括面部接口部，该面部接口部具有用于有源部件集成的传感上透明的材料。具有有源部件的光密封件具有优于传统无源光密封件的优点。具有传感上透明的材料的光密封件可包括有源部件，该有源部件可在没有直接接触的情况下监测用户响应，从而在穿戴头戴式设备时提供改进的用户舒适度。以这种非接触方式配置的传感器还可避免来自用户皮肤的生物侵入(例如，洗液、化妆品、防晒剂等)。监测此类用户响应的头戴式设备还可创建高度定制的用户体验(不同于对用户体验“漠视”的常规头戴式设备的传感器)。

传感器可能对于创建定制的用户体验十分重要。有源光密封件可包括传感器以便经由指示器(诸如核心体温、汗液、心率、心脏电信号(例如，ECG、EKG、EXG等)、脑部活动(例如，EEG信号、额叶活动)等)测量用户的响应或参与度。附加地，传感器数据可用作反馈数据例如以监测用户疲劳程度或获得活动特定的指标。

本公开的传感器可以多种不同方式实现在面部接口部上或面部接口部内。例如，传感器可朝向用户取向并且定位在与接触用户的表面相对的面部接口部表面上。在另一个示例中，传感器可朝向用户取向并且嵌入在面部接口部内。在这些或其他示例中，传感器可包括朝向用户并且通过面部接口部的至少一部分投射的视野。因此，面部接口部的此类部分可以是传感上透明的，以允许传感器通过面部接口部的至少一部分获得传感器读数。

对于不同的面部接口部，传感器也可以不同的方式实现。也就是说，本公开的头戴式设备可实现具有基层和可互换层的面部接口部。可互换层可被交换或替换为不同的可互换层。在一些示例中，不同的可互换层可对应于不同的用户活动，诸如瑜伽活动相对看电影活动。在某些具体实施中，瑜伽可互换层可包括与看电影可互换层不同的传感器布置(例如，用于获得不同的活动特定的指标)。

下文参考图1至图7B讨论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。此外，如本文所用，包括第一选项、第二选项或第三选项中至少一者的系统、方法、制品、部件、特征部或子特征部应被理解为是指可包括每个所列选项的一个(例如，仅一个第一选项、仅一个第二选项、仅一个第三选项)、单个所列选项的多个(例如，两个或更多个第一选项)、同时两个选项(例如，一个第一选项和一个第二选项)或它们的组合(例如，两个第一选项和一个第二选项)的系统、方法、制品、部件、特征部或子特征部。

图1示出了戴在用户头上的头戴式设备100的顶视图轮廓。头戴式设备100可包括显示器102(例如，在用户的眼部前方的一个或多个光学透镜或显示屏)。显示器102可包括用于呈现增强现实可视化、虚拟现实可视化或其他合适的可视化的显示器。

头戴式设备100还包括面部接口部103和定位在面部接口部103上(例如，附接到其或嵌入其内)的传感器108。如本文所用，术语“面部接口部”或“接合接口部”是指头戴式设备100的经由直接接触与用户面部接合的部分。具体地，面部接口部包括头戴式设备100上的与用户面部的区域相适应(例如，抵压用户面部的区域)的部分。为了加以说明，面部接口部可包括柔韧(或半柔韧)的面部贴轨，该面部贴轨跨越前额、环绕眼部、接触面部的颧骨和上颌骨区域，并且横跨鼻部。此外，面部接口部可包括形成头戴式设备的结构、带状织物、覆盖件、织物、或框架的各种部件，这些部件设置在显示器102与用户皮肤之间。在特定具体实施中，面部接口部可包括密封件(例如，光密封件、环境密封件、灰尘密封件、空气密封件等)。应当理解，除了完全密封件之外，术语“密封件”还可包括部分密封件或抑制件(例如，当穿戴头戴式设备时，部分光密封件会阻挡一些环境光，完全光密封件会阻挡所有环境光)。

此外，术语“传感器”指的是一个或多个不同的传感设备(诸如，相机或成像设备、温度设备、氧气设备、运动设备、脑部活动设备、汗腺活动设备、呼吸活动设备、肌肉收缩设备等)。传感器的一些特定示例包括眼电图传感器、心电图传感器、EKG传感器、心率变异性传感器、血容量脉搏传感器、SpO2传感器、紧凑型压力传感器、肌电图传感器、核心体温传感器、皮肤电传感器、加速度计、陀螺仪、磁力计、倾斜计、气压计、红外传感器、全球定位系统传感器等。

在一个示例中，头戴式设备100包括传感器控制器104。传感器控制器104可包括处理器(例如，片上系统、集成电路、驱动器、微控制器、应用处理器、交叉处理器等)。此外，传感器控制器104可包括一个或多个存储设备(例如，单独的非易失性存储器、处理器嵌入式非易失性存储器、随机存取存储器、存储器集成电路、DRAM芯片、堆叠式存储模块、存储设备、存储分区等)。在某些具体实施中，传感器控制器104被定位在头戴式设备100的一个或两个臂部105、106内(例如，用于与HMD处理器/存储器部件集成)。在另选具体实施中，传感器控制器104物理地集成在传感器108自身内。

传感器控制器104可执行多种不同功能。例如，存储设备可存储计算机可执行指令，这些计算机可执行指令在由处理器执行时致使传感器控制器104接收来自传感器108的传感器数据并且基于传感器数据来传输信号。例如，传感器控制器104可将传感器信号传输到显示器102。响应于传感器信号，显示器102可断电、呈现数字通知(例如，用户生成的通知、推送通知、上下文生成的通知、系统生成的通知、智能通知等)、或渲染化身或化身情绪响应中的至少一者。如本文所使用，术语“化身”是用于在数字上下文中使用的人的视觉表示，诸如与头戴式设备100一起使用。化身可包括动画化角色、动物、对象、表情符号等，其可描绘人类情绪(例如，如经由头戴式设备100的传感器108检测的)。通过化身的对人类情绪的描绘构成了化身情绪响应。

另外，如图1所示，头戴式设备100包括一个或多个臂部105、106。臂部105、106连接到显示器102并且朝头部后方向远侧延伸。臂部105、106被配置为将显示器102相对于头部固定在某个定位(例如，使得显示器102保持在用户的眼部前方)。例如，臂部105、106延伸过用户的耳朵107。在某些示例中，臂部105、106放置在用户的耳朵107上，以通过臂部105、106与头部之间的摩擦来固定头戴式设备100。附加地或另选地，臂部105、106可抵靠头部。例如，臂部105、106可向头部的侧面施加相反的压力，以将头戴式设备100固定在头部。任选地，臂部105、106可通过条带(以虚线示出)相互连接，该条带可将头戴式设备100抵压头部。

图1所示的特征、部件和/或零件中的任一者(包括其设置和配置)可单独或以任何组合方式包括在本文所述的其他附图所示的设备、特征、部件和零件的任何其他示例中。同样，参考其他附图所示或描述的特征、部件和/或零件中的任一者(包括其设置和配置)可单独或以任何组合方式包括在图1所示的设备、特征、部件和零件的示例中。

图2A至图2B分别示出了头戴式设备100示例的侧视图和前视图轮廓。如上所讨论，头戴式设备100包括显示器102、面部接口部103、传感器控制器104和传感器108。实际上，至少一个传感器108定位在面部接口部103上或该面部接口部内。附加地，面部接口部103可环绕眼部201并且横跨用户的鼻部202。头戴式设备100还可包括可移动地约束显示器102和面部接口部103的连接件206(例如，在用户面部的前额和面颊区域处)。连接件206的示例包括枢转连接件、弹簧连接件等。

传感器108可以多种不同配置进行定位。在一个示例中，传感器108中的至少一者定位在连接件206之间的面部接口部103的柔韧区域212中。“柔韧区域”是指面部接口部103的设置在连接件206之间的部分，其中面部接口部103是更柔性和适形性的。在某些具体实施中，一个或多个传感器108定位在柔韧区域212的中间部分中(与连接件206近似等距)。通过将一个或多个传感器108定位在柔韧区域212内，可减轻由用户感受的压力点。附加地或另选地，取决于待感测的期望位置(在用户上)(例如，前额区域、眼部区域、鼻部区域等)，传感器108可以特定配置进行定位。

此外，术语“前额区域”是指人头部的位于眼部与头皮之间的解剖区域。另外，术语“鼻部区域”是指人鼻部的解剖区域。

而且如图2A至图2B所示，头戴式设备100可包括电源203。在一些示例中，电源203可包括一个或多个电化学电池，该一个或多个电化学电池具有用于为电气设备供电的连接。例如，在一些示例中，电源203包括锂离子电池、碱性电池、碳锌电池、铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池等。因此，应当理解，电源203根据需要可以是一次性的或可再充电的。在某些具体实施中，电源203经由一个或多个电连接来连接到传感器控制器104。在一些示例中(尽管不是必需的)，电源203被安装到传感器控制器104。

头戴式设备100还可包括接口部210，其可以是机电的或无线的。接口部210可将传感器108通信地耦接到电源203、传感器控制器104或HMD处理器/存储器部件(未示出)中的至少一者。

在一些示例中，传感器108可经由某些无线通信协议(诸如经由无线局域网协议、无线区域网络协议、无线个人区域网络协议、广域网协议等)连接到传感器控制器104(或HMD处理器/存储器部件，未示出)。经由此类协议的无线通信的一些特定示例包括基于Wi-Fi的通信、网状网络通信、通信、近场通信、低功耗通信、Zigbee通信、Z-Wave通信和6LoWPAN通信。在特定具体实施中，传感器108经由无线60GHz频率通信地耦接到传感器控制器104(或HMD处理器/存储器部件，未示出)。

图2A至图2B所示的特征、部件和/或零件中的任一者(包括其设置和配置)可单独或以任何组合方式包括在本文所述的其他附图所示的设备、特征、部件和零件的任何其他示例中。同样，参考其他附图所示或描述的特征、部件和/或零件中的任一者(包括其设置和配置)可单独或以任何组合方式包括在图2A至图2B所示的设备、特征、部件和零件的示例中。

如上所讨论，传感器可设置在本公开的面部接口部上或该面部接口部内。根据一个或多个此类示例，图3示出了定位在面部接口部103的表面上的传感器108中的一者。具体地，如图3所示，传感器108定位在朝向用户侧324(并且远离显示器侧326)取向的第一表面318上。另外，传感器108包括从第一表面318到与第一表面318相对的第二表面322跨越穿过接口部材料301的视野320。因此，第一表面318和第二表面322之间的对应于视野320的接口部材料301的部分可以是传感上透明的—构成穿过接口部材料301的传感上透明的窗口。

术语“传感上透明的”是指可被传感器测量信号穿透而不会对传感器测量信号的质量或准确度造成显著损失的材料类型(其中“显著”是指与基础真实信号的大于约5％、约10％、约25％、约50％或大于50％的差异)。例如，尽管传感上透明的材料被设置在心率传感器和用户之间，但传感上透明的材料可允许心率传感器准确地检测指示心脏触诊、心跳、心律等的电、磁或音频心脏数据。传感器测量信号因此是去往和/或来自传感器的无线信号，其中无线信号包括允许无线信号传播穿过传感上透明的材料的波状属性(例如，频率、振幅等)。

相关地，术语“传感上透明的窗口”是指接口部材料301的传感上透明的部分。在一些示例中，传感上透明的窗口包括接口部材料301的整体。在其他示例中，传感上透明的窗口包括用于视野320的接口部材料301的至少一部分。在这些或其他示例中，传感上透明的窗口的尺寸和形状可根据视野320来设置。

接口部材料301构成或限定(至少部分地)面部接口部103。接口部材料301可包括第一表面318和与第一表面318相对的第二表面322，如至少图3所示的。在至少一些示例中，第二表面322被配置为接触用户皮肤。

另外，接口部材料301可包括泡沫、凝胶或织物中的至少一种。接口部材料301同样可包括泡沫(例如，聚氨酯泡沫垫、棉花泡沫)、凝胶(例如，硅树脂、聚氨酯等)或织物(例如，棉花、皮革、人造革等)的组合。例如，接口部材料301可包括多个不同层(例如，形成第二表面322的外人造革层以及在下面形成第一表面318的一个泡沫层)。所描述的组合仅是示例性的，并且本文考虑了其他实施方案、材料、配置和/或组合。

图3所示的特征、部件和/或零件中的任一者(包括其设置和配置)可单独或以任何组合方式包括在本文所述的其他附图所示的设备、特征、部件和零件的任何其他示例中。同样，参考其他附图所示或描述的特征、部件和/或零件中的任一者(包括其设置和配置)可单独或以任何组合方式包括在图3所示的设备、特征、部件和零件的示例中。

其他传感器布置也在本公开的范围内。根据一个或多个示例，图4示出了可包括传感上透明的窗口的面部接口部103，去往或来自传感器108a、108b的传感器测量信号可穿过该传感上透明的窗口。传感器108a、108b可通过对应视野320a、320b检测用户身体的生理或生物变化。例如，头戴式设备100可经由红外传感器检测用户身体温度或热分布的变化。可根据需要添加或替换其他生物传感器。

具体地，图4示出了处于与以上关于图3所述的位置相同或类似的位置的传感器108a。传感器108a作为非接触式传感器定位在第一表面318上(即，在显示器侧326上)。此外，图4示出了面部接口部103包括设置在第一表面318和第二表面322之间的传感器108b。也就是说，传感器320b被嵌入在面部接口部103内，使得传感器320b从第二表面322(即，面向皮肤的表面)不可见并且不可接近。通过从第二表面322偏移，传感器108b也是非接触式传感器。

在一个或多个示例中，传感器108a、108b是相同类型的传感器(尽管被不同地定位)。在其他示例中，传感器108a、108b是不同类型的传感器。类似地，根据需要，传感器108a、108b可具有相同的视野或不同的视野。另选实施方案还可包括具有另选视野的相同或不同传感器。例如，视野320a、320b可朝向沿第二表面322的特定位置进行取向或成角度(例如，用于测量用户上的特定位置)。附加地或另选地，视野320a、320b可相交、重叠和/或包括互斥的测量区域。

本领域普通技术人员将理解，传感器320b的传感器深度可改变从第一表面318到第二表面322的任何距离。示出了传感器深度变化的示例，其中传感器108a在接口部材料301的第一表面318上，这增加了传感器视野320a。类似地，传感器108b与第一表面318相距一定距离，设置在接口部材料301内，并且因此与传感器108a相比更靠近第二表面322。在一些情况下，传感器108b相对于第二表面322的这种更靠近定位可对应地减小视野320b。这仅是传感器深度的一个示例性变化，因为多个传感器可设置在接口部材料301的第一表面318上，或在第一表面318和第二表面322之间设置在接口部材料301内。在一个示例中，当戴上头戴式设备100时，第二表面322邻接用户头部的前额区域或鼻部区域。

图4所示的特征、部件和/或零件中的任一者(包括其设置和配置)可单独或以任何组合方式包括在本文所述的其他附图所示的设备、特征、部件和零件的任何其他示例中。同样，参考其他附图所示或描述的特征、部件和/或零件中的任一者(包括其设置和配置)可单独或以任何组合方式包括在图4所示的设备、特征、部件和零件的示例中。

图5示出了面部接口部103的又一示例，其可包括嵌入在接口部材料301内的多个传感器。图5还示出了传感器108a、108b中的任一者都不定位在第一表面318上。在此示例中，传感器108a、108b可无线地耦接到电源和/或HMD存储器/处理器部件。实际上，传感器108a、108b可由延伸通过头戴式设备100(例如，邻近第一表面318)的感应线圈供电。类似地，传感器108a、108b可经由无线通信协议通信地耦接到HMD存储器/处理器部件(例如，用于发送传感器数据/传感器信号或接收传感器反馈)。

如图5进一步所示，传感器108a和传感器108b设置在接口部材料301内。传感器108a、108b可在位置上修改到与图5所示的位置不同的位置(例如，横向或深度方向上)。类似地，传感器108a可在类型和配置、传输功率、形状和尺寸方面与传感器108b不同(如上文所指示)。传感器108a的视野320a可与传感器108b的视野320b不同。在另一个示例中，视野320a、320b可以是相同配置(也在上文中指示)。

图5所示的特征、部件和/或零件中的任一者(包括其设置和配置)可单独或以任何组合方式包括在本文所述的其他附图所示的设备、特征、部件和零件的任何其他示例中。同样，参考其他附图所示或描述的特征、部件和/或零件中的任一者(包括其设置和配置)可单独或以任何组合方式包括在图5所示的设备、特征、部件和零件的示例中。

图6A和图6B示出了包括多个接口部材料层的面部接口部103的另一个示例。在图6A至图6B所示的特定示例中，接口部材料包括基层624和可互换层626。基层624被粘附到头戴式设备100—由此形成面部接口部103的永久部分。相比之下，可互换层626被可移除地附接到基层624(例如，经由紧固件628a、628b)，使得可互换层626可被替换为不同的可互换层(例如，其支持或被指定用于不同的用户活动)。

紧固件628a、628b可包括多种不同紧固件。例如，紧固件628a、628b可包括胸针、纽扣、带扣、扣环、孔眼、织物带、盘扣闭合件、索环、钩和眼、鞋带、环紧固件、销、揿扣、按扣、卡扣紧固件、肘节、钩和环带、拉链等。另外，除了紧固件之外，还可实现临时粘合剂(例如，胶带、胶水、平头钉等)。应当理解，可利用多于两个紧固件。另外，在某些情况下可仅植入单个紧固件。

在一个示例中，图6A示出了其中面部接口部103的可互换层626可经由紧固件628a、628b可移除地附接到基层624的配置。可互换层626可包括具有视野320a的传感器108a。传感器108a可以是无线生物识别传感器，其可包括温度传感器、呼吸传感器、心脏活动传感器或脑活动传感器。附加地或另选地，传感器108a可包括指示某些生物响应(例如，压力响应)的传感器。传感器108a可被设置成使得传感器视野320a在朝向面部区域进行取向时可检测对于用户唯一的特性。在特定示例中，传感器108a可包括能够检测用户特性(诸如体温或体温的变化)的红外传感器。

在另一个示例中，图6B示出了其中面部接口部103的附加可互换层630可以可移除地附接到基层624的配置。附加可互换层630可经由紧固件628a、628b可移除地附接到基层624，如上文类似描述的。与可互换层626不同，附加可互换层630可包括具有附加视野320b的附加传感器108b。这里，传感器108b和对应视野不同于传感器108a。以此方式，面部接口部103可与如针对不同用户活动(或不同用户类型，诸如儿童或成人)可能期望的多种不同可互换层兼容。

图6A至图6B所示的特征、部件和/或零件中的任一者(包括其设置和配置)可单独或以任何组合方式包括在本文所述的其他附图所示的设备、特征、部件和零件的任何其他示例中。同样，参考其他附图所示或描述的特征、部件和/或零件中的任一者(包括其设置和配置)可单独或以任何组合方式包括在图6A至图6B所示的设备、特征、部件和零件的示例中。

图7A示出了电子设备700的透视图，该电子设备包括可穿戴显示器702、接合接口部726和耦接到接合接口部726的非接触式传感器714。在一个或多个示例中，电子设备700与上述头戴式设备100相同或类似。例如，接合接口部726可与上述面部接口部103相同或类似。类似地，可穿戴显示器702可与上述显示器102相同或类似。

接合接口部726对于面部特征的不同尺寸、形状和轮廓是可调整的。例如，接合接口部726可经由连接件628a-628d(例如，其与上述连接件206相同或类似)灵活地与用户面部相适应。为了示出，连接件628a-628d各自包括枢转连接件。然而，连接件628a-628d可被调整以包括不同类型的连接件(例如，泡沫硬止动件、板簧、顺性机构等)。

在另一个示例中，接合接口部726包括接口部材料727，其中非接触式传感器714a可以是通过接口部材料727的面向皮肤的表面不可见且不可接近的。当设备被穿戴时，非接触式传感器714a可朝向第一面部区域725a(诸如用户前额)进行取向。

在另一个示例中，电子设备包括耦接到接合接口部726的附加非接触式传感器714b、714c。附加非接触式传感器714b、714c可安装在接合接口部732(例如，鼻部件)上(或其内)。当设备被穿戴时，附加非接触式传感器714b、714c可朝向与第一面部区域725a不同的第二面部区域730(诸如用户鼻部)进行取向。以这种方式，非接触式传感器714a-714c可远离可穿戴显示器702进行取向(并且替代地朝向用户头部或皮肤(未示出)取向)。

图7B示出了具有传感器714a、714b和714c的电子设备700的透视分解图。在一个示例中，传感器可以可移除地附接到接合接口部726、732(例如，用于通过不同传感器替换)。在其他示例中，传感器永久地粘附到接合接口部726、732。另外，传感器714a-714c可设置在接合接口部726、732上，使得传感器定位在对应的传感上透明的窗口734a-734c上方。传感上透明的窗口734a、734b和734c允许传感器测量信号传递到传感器714a-714c和从该传感器传递。

图7A至图7B所示的特征、部件和/或零件中的任一者(包括其设置和配置)可单独或以任何组合方式包括在本文所述的其他附图所示的设备、特征、部件和零件的任何其他示例中。同样，参考其他附图所示或描述的特征、部件和/或零件中的任一者(包括其设置和配置)可单独或以任何组合方式包括在图7A至图7B所示的设备、特征、部件和零件的示例中。

在一些示例中，如果通过本示例性系统和方法收集个人信息数据，则此类数据可用于改进用户体验并且定制与示例性系统的交互。然而，如果收集个人信息数据，则应当仅根据普遍接受的最佳实践和协议来收集、存储、散布、使用和/或销毁个人信息数据。

前面的描述使用特定术语来提供对所描述的实施方案的透彻理解，仅为了便于解释。然而，具体细节对于实践所描述的实施方案不是必需的。因此，本文中描述的特定实施方案的前述描述不旨在是穷举性的或将实施方案限制为所公开的精确形式。对于本领域的普通技术人员而言将显而易见的是，鉴于上面的教导内容，许多修改和变型是可行的。

Claims (20)

1.一种装置，包括：

显示器；

面部接口部；

接口部材料，所述接口部材料定位在所述面部接口部上，所述接口部材料包括邻接所述面部接口部的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；以及

传感器，所述传感器定位在所述接口部材料内并且朝向所述第二表面取向，所述接口部材料的至少一部分对于由所述传感器发射的信号是透明的并且定位在所述传感器和所述第二表面之间。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述面部接口部包括对于由所述传感器发射的所述信号是透明的区域。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述传感器定位在所述区域处。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述传感器包括红外传感器。

5.根据权利要求1所述的装置，其中当所述装置被戴在头部上时，所述第二表面被定位成邻接所述头部的前额区域或鼻部区域中的至少一者。

6.根据权利要求1所述的装置，还包括传感器控制器，所述传感器控制器包括：

处理器；以及

存储设备，所述存储设备存储计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在由所述处理器执行时使得所述传感器控制器：

从所述传感器接收传感器数据；并且

基于所述传感器数据传输信号。

7.根据权利要求6所述的装置，其中响应于所述信号，所述显示器执行功能。

8.根据权利要求1所述的装置，其中所述面部接口部或所述接口部材料中的至少一者能够与不同面部接口部或不同接口部材料互换，所述不同面部接口部或所述不同接口部材料包括不同传感器。

9.一种头戴式设备，包括：

显示器；

面部接口部，所述面部接口部包括接口部材料；以及

传感器，所述传感器定位在所述接口部材料上，其中所述接口部材料对于由所述传感器发射的信号是透明的。

10.根据权利要求9所述的头戴式设备，其中所述传感器包括生物识别传感器，所述生物识别传感器包括温度传感器、呼吸传感器、心脏活动传感器或脑活动传感器中的至少一者。

11.根据权利要求9所述的头戴式设备，其中所述传感器是无线传感器。

12.根据权利要求9所述的头戴式设备，还包括能够移动地约束到所述接口部材料的支撑结构，所述传感器间隔在所述支撑结构之间。

13.根据权利要求9所述的头戴式设备，其中所述面部接口部包括柔韧区域，所述传感器定位在所述柔韧区域处。

14.根据权利要求9所述的头戴式设备，其中所述接口部材料包括泡沫、凝胶或织物中的至少一种。

15.根据权利要求9所述的头戴式设备，其中所述接口部材料的一部分经由紧固件来可移除地附接。

16.一种可穿戴电子设备，包括：

显示器；

接合接口部；以及

非接触式传感器，所述非接触式传感器耦接到所述接合接口部，所述非接触式传感器远离所述显示器取向。

17.根据权利要求16所述的可穿戴电子设备，其中：

所述可穿戴电子设备包括头戴式设备；并且

所述接合接口部是可调整的。

18.根据权利要求16所述的可穿戴电子设备，其中所述接合接口部包括接口部材料，所述非接触式传感器被所述接口部材料的面向皮肤的表面遮蔽。

19.根据权利要求16所述的可穿戴电子设备，其中当所述可穿戴电子设备被穿戴时，所述非接触式传感器朝向第一面部区域取向。

20.根据权利要求19所述的可穿戴电子设备，其中所述非接触式传感器包括第一非接触式传感器，并且还包括耦接到所述接合接口部的第二非接触式传感器，当所述可穿戴电子设备被穿戴时，所述第二非接触式传感器朝向与所述第一面部区域不同的第二面部区域取向。