CN117724248A - 用于组装头戴式显示器的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及组装头戴式显示器的系统和方法。组装头戴式显示器(HMD)的方法可以包括：将第一数字投射器组件耦接到HMD框架；将第二数字投射器组件耦接到该HMD框架；然后，使该HMD框架弯曲，以使该第一数字投射器组件与该第二数字投射器组件光学对准。可以固定弯曲的HMD框架，使得该第一数字投射器组件与该第二数字投射器组件在预定阈值内光学对准。还公开了各种其它方法和系统。

Description

用于组装头戴式显示器的系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2022年9月19日提交的申请号为63/376,270的美国临时专利申请、以及于2023年8月4日提交的申请号为18/365,731的美国非临时专利申请的优先权，该美国临时专利申请和该美国非临时专利申请的全部公开内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明涉及用于组装头戴式显示器的系统和方法。

背景技术

人工现实是在呈现给用户之前已经以某种方式调整的现实形式，人工现实可以包括例如虚拟现实、增强现实、混合现实(mixed reality或hybrid reality)或它们的某种组合和/或衍生物。

发明内容

在一实施例中，提供了一种组装头戴式显示器(head-mounted display，HMD)的方法，所述方法包括：将第一数字投射器组件耦接到HMD框架；将第二数字投射器组件耦接到所述HMD框架；在将所述第一数字投射器组件和所述第二数字投射器组件耦接到所述HMD框架之后，使所述HMD框架弯曲，以使所述第一数字投射器组件与所述第二数字投射器组件光学对准；以及固定弯曲的HMD框架，使得所述第一数字投射器组件与所述第二数字投射器组件在预定阈值内光学对准。

在另一实施例中，提供了一种组装头戴式显示器(HMD)的方法，所述方法包括：将第一数字投射器组件和第二数字投射器组件耦接到HMD框架，将所述第一数字投射器组件和所述第二数字投射器组件耦接到所述HMD框架包括：将所述第一数字投射器组件和所述第二数字投射器组件抵靠在所述HMD框架上；在将所述第一数字投射器组件和所述第二数字投射器组件耦接到所述HMD框架之后，使所述HMD框架弯曲，以使所述第一数字投射器组件的第一光学输出与所述第二数字投射器组件的第二光学输出对准；以及将围封件固定到弯曲的HMD框架，以将所述弯曲的HMD框架固定在目标几何形状，使得所述第一数字投射器组件与所述第二数字投射器组件在预定阈值内光学对准。

在又一实施例中，提供了一种用于组装头戴式显示器HMD的系统，所述系统包括：至少一个光学传感器，所述至少一个光学传感器被定位并被配置成感测耦接到HMD框架的第一数字投射器组件的第一光学输出的第一角度和耦接到所述HMD框架的第二数字投射器组件的第二光学输出的第二角度；弯曲机构，所述弯曲机构被配置用于支承所述HMD框架并使所述HMD框架弯曲，以使所述第一数字投射器组件与所述第二数字投射器组件光学对准；以及固定机构，所述固定机构被配置用于固定弯曲的HMD框架，使得所述第一数字投射器组件与所述第二数字投射器组件在预定阈值内光学对准。

附图说明

附图示出了多个示例性实施例，并且是说明书的一部分。这些附图与以下描述一起展示和解释了本公开的各种原理。

图1是根据本公开的至少一个实施例的头戴式显示器(HMD)的平面图。

图2是根据本公开的至少一个实施例的在图1的虚线圆圈A处截取的、安装到HMD的框架的数字投射器组件的详细视图。

图3示出了根据本公开的至少一个实施例的由摄像头观察的投射图案的光学对准。

图4是根据本公开的至少一个实施例的具有对准摄像头的HMD的截面视图。

图5是根据本公开的至少一个实施例的用于组装头戴式显示器的系统的侧视图，该系统具有框架和光学对准摄像头，这些光学对准摄像头用于将耦接到框架的光学部件彼此对准。

图6是根据本公开的至少一个实施例的在使框架弯曲(warp)之后的图5的系统的侧视图。

图7是根据本公开的至少一个实施例的图6的系统的侧视图，其中围封件在框架弯曲之后被固定到框架。

图8A是根据本公开的至少一个实施例的框架和数字投射器组件相对于光学坐标系处于初始未对准取向的图形表示。

图8B是根据本公开的至少一个实施例的框架和数字投射器组件在使HMD框架弯曲之后相对于光学坐标系处于经校正的对准取向的图形表示。

图9是示出了根据本公开的至少一个实施例的用于组装HMD的方法的流程图。

图10是示出了根据本公开的至少一个附加的实施例的用于组装HMD的方法的流程图。

图11是可以结合本公开的实施例使用的示例性增强现实眼镜的图示。

图12是可以结合本公开的实施例使用的示例性虚拟现实头戴式设备的图示。

在所有附图中，相同的附图标记和描述表示相似但不一定相同的元件。虽然本文描述的示例性实施例容易受到各种修改和替换形式的影响，但是已经在附图中以示例的方式示出了具体实施例，并且将在本文详细描述这些具体实施例。然而，本文所描述的示例性实施例并不限于所公开的特定形式。而是，本公开涵盖落入所附权利要求的范围内的所有修改、等同物和替换。

具体实施方式

人工现实是在呈现给用户之前已经以某种方式调整的现实形式，人工现实可以包括例如虚拟现实、增强现实、混合现实(mixed reality或hybrid reality)或它们的某种组合和/或衍生物。人工现实内容可以包括完全计算机生成的内容、或与采集的(例如，真实世界的)内容组合的计算机生成的内容。人工现实内容可以包括视频、音频、触觉反馈或其某种组合，它们中的任何一者可以在单个通道或多个通道(例如，向观看者产生三维(3D)效果的立体视频)中呈现。此外，在一些实施例中，人工现实还可以与应用程序、产品、附件、服务或它们的某种组合相关联，这些应用程序、产品、附件、服务或它们的某种组合用于例如在人工现实中创建内容和/或以其它方式在人工现实中使用(例如，在人工现实中执行活动)。

包括一个或多个近眼显示器的头戴式显示器(HMD)通常用于向用户呈现视觉内容，以用于人工现实应用。一种类型的近眼显示器包括波导，该波导将来自投射器的光引导到用户双眼前方的位置。由于人眼的视觉敏感性，光学质量的轻微偏差对用户来说可能非常明显。投射器和波导与支承框架、相对于用户以及相对于整个传感系统彼此适当对准对于抑制这种偏差并改善用户观看由近眼显示器呈现的视觉内容的体验可能是重要的。

当将各光学部件彼此安装和/或安装到框架时，光具座可以用作支承件。光具座是在已知位置和取向上坚固且稳定的平台。光具座通常由重型材料(例如，石头(例如，花岗岩)或金属(例如，钢))制成。可以使用阻尼结构来减少振动。使用光具座可以提供一种已知的稳定坐标系，各光学部件可以与该坐标系对准。

本公开总体上涉及用于对准光学部件(例如，近眼显示器的光学部件)的系统和方法，例如，用于将两个数字投射器组件彼此对准的系统和方法。例如，本公开的实施例可以包括将两个数字投射器组件耦接到HMD框架，这可以包括将数字投射器组件抵靠在HMD框架的表面上。然后，可以使HMD框架弯曲，并且可以将弯曲的HMD框架固定在适当位置，以使这两个数字投射器组件彼此光学对准。与涉及在HMD框架上精确定向和放置数字投射器组件的对准系统相比，通过在将数字投射器组件耦接到HMD框架之后以这种方式来对准这些数字投射器组件，可以比如因需要的设备更少或需要的设备更便宜而减少资本支出和运营支出。此外，各光学部件彼此对准和/或与HMD框架对准的质量可能由于放置后对准而提高。

根据本文描述的一般原理，来自本文描述的这些实施例中的任一实施例的这些特征可以彼此组合地使用。在结合附图和权利要求书阅读下文的详细描述后，将更充分地理解这些和其它实施例、特征和优点。

参考图1和图2，以下将描述根据本公开的实施例的示例性头戴式显示器及其部件。然后，将参考图3描述由摄像头观察的投射图案的光学对准。接下来，将参考图4描述头戴式显示器和用于对准的摄像头的实施例。然后，将参考图5至图7描述光学部件与固定装置(fixture)对准的各个阶段。参考图8A和图8B，将描述潜在的光学对准误差及其校正。接下来，将参考图9和图10描述根据本公开的用于组装头戴式显示器的各种方法。最后，将参考图11和图12描述可结合本公开的实施例使用的示例性增强现实眼镜和虚拟现实头戴式设备。

图1是根据本公开的至少一个实施例的头戴式显示器100的平面图。头戴式显示器100可以包括框架102和耦接到框架102的显示组件104。用于每只眼睛的显示组件104可以包括数字投射器组件106和波导108，该波导被配置成将图像从数字投射器组件106引导到用户的眼睛。在一些示例中，数字投射器组件106可以包括多个(例如，三个)子投射器106A、106B和106C，这三个子投射器被配置成投射不同波长(例如，比如红色、绿色、蓝色、红外等颜色)的光。波导108可以包括至少一个输入光栅110，该至少一个输入光栅110定位在数字投射器组件106附近并与该数字投射器组件光学对准。输入光栅110可以被配置成使得来自子投射器106A、106B和106C的光能够进入波导108，被引导到波导108的中心，以呈现给用户的眼睛。例如，如图1中的虚线所示，输入光栅110可以包括分别与数字投射器组件106的三个子投射器106A、106B和106C对准的三个光学孔径。

在一些示例中，头戴式显示器100可以以增强现实眼镜的形式实施。因此，波导108可以至少部分地对可见光透明，以允许用户通过波导108观看真实世界环境。由数字投射器组件106呈现给用户的眼睛的图像可以覆盖用户对真实世界环境的视图。

波导108可以与数字投射器组件106对准、与用户的视野对准、和/或与框架102对准。在一个示例中，各数字投射器组件106可以首先固定到框架102并彼此对准，然后波导108可以与数字投射器组件106对准并固定到框架102。在另一个示例中，各波导108可以分别与各数字投射器组件106对准并固定到各数字投射器组件106，然后经组合的波导108和数字投射器组件106可以固定到框架102。然后，数字投射器组件106和波导108可以通过使框架102弯曲而彼此对准，如以下进一步解释的那样。

图2是根据本公开的至少一个实施例的在图1的虚线圆圈A处截取的、安装到头戴式显示器100的框架102的数字投射器组件106的详细视图。如图2所示，数字投射器106可以安装在头戴式显示器100的框架102上(例如，框架102的上部角落中)。在一个示例中，第一子投射器106A可以包括蓝色光源，第二子投射器106B可以包括红色光源，第三子投射器106C可以包括绿色光源。子投射器106A、106B和106C的其它颜色和布置也是可能的。

为了组装头戴式显示器100，三个子投射器106A、106B和106C最初可以彼此组装在一起(例如，将三个子投射器106A、106B、106C安装到公共衬底107，将三个准直透镜排布在这三个子投射器106A、106B、106C上等)，以使数字投射器组件106形成为一个单元。数字投射器组件106(例如，子投射器106A、106B、106C的衬底107)可以包括一个或多个投射器基准标记116，该一个或多个投射器基准标记可以用于使数字投射器组件106与框架102光学对准(例如，定位、定向、固定)。在一些示例中，框架102同样可以包括一个或多个框架基准标记118，以协助数字投射器组件106与框架102的光学对准。

数字投射器组件106相对于框架102的光学对准可以涉及在将数字投射器组件106放置在框架102中或放置在框架102上期间用一个或多个摄像头观察数字投射器组件106和/或框架102，该一个或多个摄像头可以用于识别一个或多个投射器基准标记116相对于一个或多个框架基准标记118的位置和取向的位置和取向。一个或多个投射器基准标记116和一个或多个框架基准标记118各自在图2中以加号(+)的形状示出。在附加的示例中，可以使用其它形状、物理特征(例如，数字投射器组件106的物理特征和/或框架102的物理特征)、反射表面、或其它光学标识符来相对于框架102光学对准数字投射器组件106。在一些实施例中，数字投射器组件106可以使用由数字投射器组件106投射的图像相对于框架102对准，例如以下参考图3所解释的那样。

如以下解释的，在一些实施例中，数字投射器组件106与框架102的精确对准可能不是必需的。例如，数字投射器组件106可以通过将数字投射器组件106(例如，衬底107)抵靠在框架102的表面上并且然后(例如，通过紧固、粘接或焊接)将数字投射器组件106直接附接到框架102来固定到框架102。之后，框架102可以被弯曲以使数字投射器组件106的光学输出与另外的数字投射器组件106的光学输出对准(见图1)。

在一些示例中，波导108可以包括波导基准件109，该波导基准件可以用于将波导108与框架102和/或数字投射器组件106光学对准(例如，定位、定向、固定)。此外，波导108的输入光栅110可以与子投射器106A、106B和106C光学对准。在一些示例中，输入光栅110可以小于如图2所示的子投射器106A、106B和106C各自的孔径。在附加的示例中，输入光栅110可以基本上与子投射器106A、106B和106C各自的孔径具有相同的尺寸、或者输入光栅110可以基本上大于子投射器106A、106B和106C各自的孔径。

图3示出了根据本公开的至少一个实施例的由摄像头观察的投射图案302的光学对准。投射图案302可以与摄像头目标304对准。投射图案302可以由数字投射器组件(例如，上述的数字投射器组件106)产生。一个或多个摄像头可以观察投射图案302，并将投射图案302的位置和取向与摄像头目标304进行比较。数字投射器组件和/或该数字投射器组件将要安装到的框架可以移动(例如，横向移位、倾斜、旋转、弯曲等)，以将投射图案302与摄像头目标304按可接受的程度(例如，在可接受的公差内)对准。在一些示例中，投射图案302与摄像头目标304的对准可以在使数字投射器组件106和框架102暴露于在使用所得到的组件期间可能预期的条件的同时来执行。例如，可以在对准期间将热载荷施加到数字投射器组件106，以模拟在使用期间可能发生的热加载。

图4是根据本公开的至少一个实施例的具有对准摄像头424的头戴式显示器400的截面视图。在至少一些方面，头戴式显示器400可以类似于上述头戴式显示器100。例如，头戴式显示器400可以包括框架402和显示组件404，该显示组件包括安装到框架402的数字投射器组件406和波导408。

对准摄像头424可以在头戴式显示器400的组装期间使用，以将数字投射器组件406与框架402光学对准，使各数字投射器组件406彼此对准，和/或将波导408(例如，波导408的输入光栅)与数字投射器组件406光学对准。例如，对准摄像头424可以用于检测如下项的位置和/或取向：基准标记(例如，投射器基准标记116、框架基准标记118、波导基准标记109等)、物理部件或特征、反射材料等。在附加的示例中，对准摄像头424可用于检测投射图像(例如，投射图案302)相对于目标(例如，摄像头目标304)的位置和/或取向(例如，角度)。该检测到的信息可用于调整各数字投射器组件406相对于彼此的位置和/或取向、和/或波导408相对于数字投射器组件406和/或框架402的位置和/或取向。

框架402可以包括框架402的背(例如，面向用户的)侧上的围封件410。围封件410可以固定到框架402以固定框架402的几何形状，以使各数字投射器组件406相对于彼此对准，如将在下文进一步解释的那样。

图5是根据本公开的至少一个实施例的用于组装HMD的系统500的侧视图，该系统具有框架502(例如，HMD框架、投射器框架等)以及光学对准摄像头504，该光学对准摄像头用于将各光学部件彼此对准和/或将光学部件与框架502对准。

用于支承光学部件的框架可能受到制造变化性和公差的影响，这导致每个独特的框架针对各光学部件具有略微不同和/或不可预测的安装结构(例如，具有不同相对位置、角度、厚度等的安装结构)。框架安装结构的这种变化性可能导致安装到其上的光学部件未对准，除非各光学部件被适当地对准(例如，彼此对准、与框架坐标系对准等)并在组装过程中固定到合适位置。除非得到校正，否则这种未对准可能会导致可察觉的光学质量下降，从而潜在地降低用户的体验。因此，系统500可以被配置用于将各光学部件彼此对准和/或与框架502对准，以提高光学质量和用户体验。

系统500可以包括支承机构506，该支承机构被配置成将框架502保持在合适位置。光学对准摄像头504可以与固定的支承机构506相关联(例如，耦接到该固定的支承机构)。与光学对准摄像头504相关联的光学坐标系508可以用作安装到框架502的光学部件(例如，投射器组件、波导组件、透镜等)的对准的基础。光学坐标系508在图5中由轴X、轴Y(例如，在图5的页面之外并垂直于该页面)和轴Z表示。

固定的支承机构506可以包括固定装置512，该固定装置被成形并被配置成用于接收和保持框架502。例如，固定装置512可以具有与框架502的形状和/或框架502的部件或部分的形状互补的形状。固定装置512可以包括用于将框架502固持在合适位置的一个或多个固持机构，例如一个或多个夹子(clip)、磁铁、凹槽、夹具(gripper)等。固定装置512还可以包括弯曲机构，该弯曲机构能够使框架502弯曲(例如，弯折(bend)、扭曲(twist)等)，以使附接到该框架的各光学部件(例如，投射器、波导、透镜等)对准。

框架502可以包括一个或多个特征，该一个或多个特征可以用作用于确定框架502相对于光学坐标系508的初始取向和位置的基准。例如，框架502可以包括如以上参考图2讨论的一个或多个基准标记116、可以被光学识别的物理特征(例如，框架部、表面、安装结构、凹口等)、和/或可以被光学识别的颜色标记(例如，涂料、墨、可区分材料等)。在附加的实施例中，框架502及其框架坐标系510的初始位置和取向可以通过指向框架502并从该框架反射到适当传感器的光(例如，雷达、激光、结构光等)和/或声音(例如，超声波、声纳等)来确定。在又一些实施例中，可以不确定框架502的初始位置和取向。而是，可以由光学对准摄像头504检测待对准的一个或多个光学部件的输出，而不考虑框架502的位置和取向。

在图5所示的示例中，待对准的光学部件是数字投射器组件520。数字投射器组件520可以包括一个或多个子投射器。在一些示例中，数字投射器组件520还可以包括预组装(例如，预对准和固定)到这些子投射器的一个或多个波导。

数字投射器组件520可以初始在投射器安装位置514处固定到框架502。作为示例而非限制，投射器安装位置514可以在框架502的上部角落。在附加的示例中，投射器安装位置514可以在框架502的鼻梁架处、沿着框架502的顶部以当用户穿戴框架502时位于光学孔径之上、沿着框架502的邻近光学孔径的一侧、或沿着框架502的位于光学孔径下方的底部。数字投射器组件520可以在投射器安装位置514处抵靠框架502的表面并通过一个或多个紧固件(例如，螺栓、螺钉等)、粘合剂和/或焊接而被固定到框架502。在将各数字投射器组件520彼此对准之前，可以将数字投射器组件520固定到框架502，如以下解释的那样。

如图5所示，在某些情况下，各数字投射器组件520将初始相对于彼此未对准。在一些示例中，将各数字投射器组件520彼此对准可以涉及将每个数字投射器组件520的光学输出524(例如，投射图像)与如以上参考图3解释的一个或多个目标、与相应的光学对准摄像头504、和/或与光学坐标系508对准。例如，光学输出524可以初始与光学对准摄像头504的光学目标未对准。例如，由于大于预定阈值(例如，1度、0.5度、15弧分、10弧分、5弧分或2弧分)的角度差，光学输出524可能与相应光学目标未对准。这种未对准可能是由于框架502上的投射器安装位置514初始在位置和/或角度上未充分对准来实现各数字投射器组件520彼此期望水平的对准。可替代地或附加地，这种未对准可能是由于将数字投射器组件520安装到框架502的过程中的不准确性。

图6是根据本公开的至少一个实施例的在框架502被弯曲以使各数字投射器组件520彼此对准之后的图5的系统500的侧视图。

在如以上参考图3和图5讨论的确定数字投射器组件520相对于光学坐标系508的光学输出524(例如，光学输出524的角度和/或原点)之后，框架502可以被固定装置512弯曲，以将数字投射器组件520在预定阈值内对准。例如，预定阈值可以在1度旋转内、0.5度旋转内、15弧分旋转内、10弧分旋转内、5弧分旋转内、2弧分旋转内、1弧分旋转内等。弯曲可以呈使框架502扭曲和/或弯折的形式。框架502的这种弯曲可以有效地使数字投射器组件520及这些数字投射器组件的光学输出524在预定阈值内移动。

作为示例而非限制，固定装置512可以包括用于使框架502弯曲以对准数字投射器组件520的一个或多个弯曲机构，例如六脚架、线性台和/或测角器。弯曲机构可以被配置成支承框架502并使框架绕X轴、绕Y轴、和/或绕Z轴旋转(例如，弯折和/或扭曲)。此外，固定装置512可以被配置成以高准确度和精度弯曲框架502，例如达到1度、0.5度、15弧分、10弧分、5弧分、2弧分或1弧分内的角度精度。

在一些示例中，框架502可以初始被过度弯曲超过目标几何形状，在该目标几何形状下各数字投射器组件520彼此对准。然后，可以允许框架502弹回到各数字投射器组件520在预定阈值内彼此对准的目标几何形状。过度弯曲的量可以取决于框架502的材料、期望的最终弯曲的程度、弯曲时框架502的温度、弯曲的速度、以及潜在的其它因素。

可选地，固定装置512可以包括加热元件526，该加热元件用于将热施加到框架502以促进弯曲。例如，某些聚合物在受热时可能更容易弯折和/或扭曲。在弯曲之后从框架502移除热(例如，通过允许框架502冷却、或通过将冷空气射流或扇风导向框架502来移除热)可以帮助使框架502以其弯曲的几何形状固化且数字投射器组件520适当地在预定阈值内对准。可以将热至少施加到框架502的需要发生塑性变形的部分(例如，鼻梁架等处)。

框架502的弯曲可以利用计算系统的处理器自动完成，该计算系统可以包括在系统500中和/或与该系统通信。例如，来自光学对准摄像头504的光学数据可用于识别数字投射器组件520的光学输出524的方向，该光学数据进而可以用于识别对准光学输出524所需的框架502中的弯曲(例如，弯折和/或扭曲)的适当量、方向和类型。还可以自动确定解决框架502弹回到目标几何形状可能需要的过度弯曲量(例如，取决于框架502的材料类型和厚度)。在要施加热量的情况下，系统500还可以例如基于框架502的材料类型和厚度、待执行的弯曲的量等来自动确定要由加热元件526施加的热的量。

图7是根据本公开的至少一个实施例的图6的系统500的侧视图，该系统具有围封件530，该围封件在框架502弯曲之后被固定到框架502。

在框架502被固定装置512保持在框架的弯曲位置的情况下，可以用固定机构将围封件530固定到框架502。例如，固定机构可以用一个或多个紧固件(例如，螺栓、螺钉)、粘合剂和/或焊接而将围封件530固定到框架502。在一些实施例中，围封件530可用于将框架502固定在该框架的弯曲几何形状，使得各数字投射器组件520在预定阈值内彼此对准。围封件530可以包括刚性材料，以将框架502保持在目标几何形状。例如，围封件530可以包括金属材料、纤维基质复合材料、刚性塑料材料或其组合。在一些示例中，围封件530可以从具有各种几何形状的围封件530组中选择。以此方式，围封件530可以与弯曲框架502的几何形状匹配并与其互补。

尽管系统500在图5和图6中示出为包括用于定位两个数字投射器组件520的两个光学对准摄像头504，但是本公开不限于此。在附加的实施例中，系统500可以仅包括一个光学对准摄像头504，例如，用于将单个投射器组件520与框架502对准和/或用于将两个或更多个数字投射器组件520安装到框架502。在附加的实施例中，数字投射器组件520可以由任何光学部件或组件(例如，波导、投射器和波导组件、光学透镜、反射镜或其它反射面等)替换。在其它示例中，可以执行参照图5至图7描述的类似过程，以将一个光学部件安装到另一个光学部件(例如，而不是安装到框架502)，例如，将波导安装到投射器或将投射器安装到波导(例如，将波导的光学输入光栅与投射器对准)。因此，本公开的实施例不限于本文描述和示出的特定示例。

图8A是框架802和数字投射器组件820相对于光学坐标系808处于初始未对准取向的图形表示。图8B是框架802和数字投射器组件820相对于光学坐标系808处于经校正的对准取向的图形表示。

如图8A所示，数字投射器组件820可以耦接到框架802。这些数字投射器组件可能与光学坐标系908未对准而超出预定阈值。作为示例而非限制，这种未对准可能是由于制造误差或公差、数字投射器组件820耦接到框架802的方式等。

如图8B所示，框架802可以弯曲(例如，弯折、扭曲等)，以补偿数字投射器组件820的任何初始未对准。可以执行弯曲以将数字投射器组件820在预定阈值内对准，以提高光学质量。如上所述，在一些示例中，框架802可以被过度弯曲，并且允许该框架802在数字投射器组件820对准的情况下弹回到目标几何形状。此外，可以加热框架802的至少一部分以促进弯曲。在完成框架802的弯曲之后，可以将围封件固定到框架802以将框架固定在目标几何形状，且各数字投射器组件820彼此对准(例如，每个数字投射器组件820与光学坐标系808对准)。

在一些示例中，该对准过程(包括在数字投射器组件820被对准的情况下将框架802弯曲成目标几何形状)可以改善所得到的光学系统(例如，头戴式显示系统等)的光学质量。此外，框架弯曲与其它对准过程(例如，以初始对准的位置和取向将光学部件精确地安装到框架802)相比可以促进光学部件的对准。

图9是根据本公开的至少一个实施例的示出用于组装头戴式显示器(HMD)的方法900的流程图。在操作910处，可以将第一数字投射器组件耦接到HMD框架。操作910可以以各种方式执行。例如，第一数字投射器组件可以抵靠在HMD框架的表面上。可以通过一个或多个紧固件(例如，螺栓、螺钉)、粘合剂和/或焊接来执行耦接。第一数字投射器组件可以包括至少一个子投射器和可选的预组装的波导。可以执行操作910，而无需在此阶段将第一数字投射器组件与HMD框架精确对准和/或无需将第一数字投射器组件与另一个数字投射器组件对准。

在操作920处，可以将第二数字投射器组件耦接到HMD框架。操作920可以以各种方式执行。例如，操作920可以以与操作910相同或类似的方式来执行。

在一些示例中，可以确定第一数字投射器组件的第一光学输出与第二数字投射器组件的第二光学输出之间的偏移量(例如，角度偏移量)。该偏移量可以通过例如测量第一光学输出的第一角度、测量第二光学输出的第二角度、以及确定第一角度和第二角度相对于彼此和/或相对于一个或多个目标的角度差来确定。该偏移量可以在后续的操作中被校正(例如，减小和/或消除)。

在操作930处，在操作910和操作920完成之后，可以以如下方式使HMD框架弯曲：该方式使得第一数字投射器组件与第二数字投射器组件光学对准。操作930可以以各种方式来执行。例如，固定装置可以用于使HMD框架弯折和/或扭曲，以实现目标几何形状。在某些示例中，可以使HMD框架过度弯曲，然后允许该HMD框架弹回到目标几何形状。在附加的示例中，可以加热HMD框架的至少一部分(例如，待塑性变形的部分)以促进弯曲。

在完成HMD框架的弯曲之后，第一数字投射器组件和第二数字投射器组件可以按预定阈值内的角度精度(例如，在1度、0.5度、15弧分、10弧分、5弧分、2弧分或1弧分内)彼此对准。举几个示例，每个数字投射器组件的光学输出可以与相应光学对准摄像头的摄像头目标或单个光学对准摄像头的摄像头目标对准、与光学坐标系对准、或与任何其它合适的目标对准，以产生具有高光学质量的投射图像。

在操作940处，可以将弯曲的HMD框架固定在其目标几何形状，使得第一数字投射器组件和第二数字投射器组件在预定阈值内光学对准。操作940可以以各种方式来执行。例如，可以将围封件固定到弯曲的HMD框架，以将弯曲的HMD框架保持在目标几何形状。围封件可以通过紧固(例如，螺纹连接、螺栓连接)、粘接和/或焊接来固定到HMD框架。

图10是示出了根据本公开的至少一个附加实施例的用于组装HMD的方法1000的流程图。在操作1010处，可以将第一数字投射器组件和第二数字投射器组件耦接到HMD框架。操作1010可以包括将第一数字投射器组件和第二数字投射器组件抵靠在HMD框架上。操作1010可以以各种方式来执行。例如，第一数字投射器组件和第二数字投射器组件可以紧固、粘接和/或焊接到HMD框架。数字投射器组件可以抵靠在HMD框架的表面上。

在操作1020处，可以使HMD框架弯曲，以使第一数字投射器组件的第一光学输出与第二数字投射器组件的第二光学输出对准。操作1020可以以各种方式来执行。例如，可以通过保持HMD框架的固定装置的弯曲机构来使HMD框架弯折和/或扭曲。弯曲的程度可以通过首先测量第一光学输出和第二光学输出并识别这两个光学输出之间的偏移量来确定。在一些情况下，HMD框架可以被过度弯曲超过目标几何形状并且允许在这些光学输出在预定阈值内(例如，在10弧分内或更小)对准的情况下弹回到目标几何形状。

在操作1030处，可以将围封件固定到弯曲的HMD框架，以将HMD框架固定在目标几何形状。操作1030可以以各种方式来执行。例如，可以使用粘合剂、焊接和/或紧固件将围封件固定到HMD框架。

因此，本公开包括如下的头戴式显示器和方法：所述头戴式显示器和方法促进改善各光学部件彼此对准和/或与头戴式显示器的框架对准。光学部件的改进的对准可以抑制(例如，减少或消除)光学偏差，否则当使用头戴式显示器时这些光学偏差会降低用户的视觉体验。此外，可以通过采用本文公开的方法和系统来促进光学部件的组装。

本公开的实施例可以包括各种类型的人工现实系统或结合各种类型的人工现实系统来实施。人工现实是在呈现给用户之前已经以某种方式调整的现实形式，人工现实可以包括例如虚拟现实、增强现实、混合现实(mixed reality、hybrid reality)、或它们的某种组合和/或衍生物。人工现实内容可以包括完全计算机生成的内容、或与采集的(例如，真实世界的)内容组合的计算机生成的内容。人工现实内容可以包括视频、音频、触觉反馈或其某种组合，它们中的任何一者可以在单个通道或多个通道(例如，向观看者产生三维(3D)效果的立体视频)中呈现。此外，在一些实施例中，人工现实还可以与应用程序、产品、附件、服务或它们的某种组合相关联，这些应用程序、产品、附件、服务或它们的某种组合用于例如在人工现实中创建内容和/或以其它方式在人工现实中使用(例如，在人工现实中执行活动)。

人工现实系统可以以各种不同的形状要素和配置来实施。一些人工现实系统可以被设计成在没有近眼显示器(near-eye display，NED)的情况下工作。其它人工现实系统可以包括也提供对真实世界的可见性的NED(例如，图11中的增强现实系统1100)，或者在视觉上使用户沉浸在人工现实中的NED(例如，图12中的虚拟现实系统1200)中。虽然一些人工现实设备可以是独立系统，但是其它人工现实设备可以与外部设备通信和/或协调以向用户提供人工现实体验。这种外部设备的示例包括手持式控制器、移动设备、台式计算机、用户穿戴的设备、一个或多个其它用户穿戴的设备、和/或任何其它合适的外部系统。

转到图11，增强现实系统1100可以包括具有框架1110的眼镜设备1102，该框架被配置成将左显示设备1115(A)和右显示设备1115(B)保持在用户双眼的前方。左显示设备1115(A)和右显示设备1115(B)可以一起或独立地起作用，以向用户呈现一幅图像或一系列图像。虽然增强现实系统1100包括两个显示器，但是本公开的实施例可以在具有单个NED或多于两个NED的增强现实系统中实施。

在一些实施例中，增强现实系统1100可以包括一个或多个传感器，例如，传感器1140。传感器1140可以响应于增强现实系统1100的运动而生成测量信号，并且可以位于框架1110的基本上任何部分上。传感器1140可以代表各种不同的感测机构中的一者或多者，例如位置传感器、惯性测量单元(inertial measurement unit，IMU)、深度摄像头组件、结构化光发射器和/或检测器、或其任何组合。在一些实施例中，增强现实系统1100可以包括或可以不包括传感器1140，或者可以包括多于一个的传感器。在传感器1140包括IMU的实施例中，IMU可以基于来自传感器1140的测量信号生成校准数据。传感器1140的实施例可以包括但不限于加速度计、陀螺仪、磁力计、其它合适类型的检测运动的传感器、用于IMU的误差校正的传感器、或其某种组合。

在一些示例中，增强现实系统1100还可以包括麦克风阵列，该麦克风阵列具有多个声学转换器1120(A)至1120(J)，这些声学转换器统称为声学转换器1120。声学转换器1120可以表示检测由声波引起的空气压力变化的转换器。每个声学转换器1120可以被配置成检测声音并将检测到的声音转换成电子格式(例如，模拟格式或数字格式)。图11中的麦克风阵列可以包括，例如十个声学转换器：可以被设计成放置于用户的相应耳朵内的声学转换器1120(A)和1120(B)；可以定位在框架1110上的不同位置的声学转换器1120(C)、1120(D)、1120(E)、1120(F)、1120(G)和1120(H)；和/或可以定位在相应的颈带1105上的声学转换器1120(I)和1120(J)。

在一些实施例中，声学转换器1120(A)至1120(J)中的一个或多个可以用作输出转换器(例如，扬声器)。例如，声学转换器1120(A)和/或1120(B)可以是耳塞、或任何其它合适类型的耳机或扬声器。

麦克风阵列的声学转换器1120的配置可以变化。虽然如图11所示的增强现实系统1100具有十个声学转换器1120，但是声学转换器1120的数量可以大于或小于十。在一些实施例中，使用更多数量的声学转换器1120可以增加所收集的音频信息量和/或音频信息的灵敏度和准确性。相反，使用更少数量的声学转换器1120可以降低相关联的控制器1150处理所收集的音频信息所需的计算能力。此外，麦克风阵列的每个声学转换器1120的位置可以变化。例如，声学转换器1120的位置可以包括用户上的限定位置、框架1110上的限定坐标、与每个声学转换器1120相关联的取向、或其某种组合。

声学转换器1120(A)和1120(B)可以位于用户耳朵的不同部分上，例如，耳廓(pinna)后面、耳屏(tragus)后面、和/或耳廓(auricle)或耳窝(fossa)内。或者，除了耳道内的声学转换器1120之外，耳朵上或耳朵周围可能还有附加的声学转换器1120。将声学转换器1120定位在用户的耳道旁边可以使麦克风阵列能够收集关于声音如何到达耳道的信息。通过使多个声学转换器1120中的至少两个声学转换器位于用户头部的两侧(例如，作为双耳传声器)，增强现实设备1100可以模拟双耳听觉并且采集用户头部周围的3D立体声声场。在一些实施例中，声学转换器1120(A)和1120(B)可以通过有线连接1130连接到增强现实系统1100，并且在其它实施例中，声学转换器1120(A)和声学转换器1120(B)可以通过无线连接(例如，蓝牙连接)连接到增强现实系统1100。在另一些实施例中，声学转换器1120(A)和1120(B)可以根本不与增强现实系统1100结合使用。

框架1110上的声学转换器1120可以以各种不同的方式定位，包括沿镜腿的长度、跨眼镜梁、在显示设备1115(A)和1115(B)的上方或下方、或它们的某种组合进行定位。声学转换器1120还可以取向为使得麦克风阵列能够检测穿戴增强现实系统1100的用户周围的宽范围方向内的声音。在一些实施例中，可以在增强现实系统1100的制造期间执行优化工艺，以确定每个声学转换器1120在麦克风阵列中的相对位置。

在一些示例中，增强现实系统1100可以包括外部设备(例如，配对设备)或连接到外部设备(例如，配对设备)，该外部设备例如为颈带1105。颈带1105通常表示任何类型或形式的配对设备。因此，以下对颈带1105的讨论也可以应用于各种其它配对设备，例如，充电盒、智能手表、智能电话、腕带、其它可穿戴设备、手持式控制器、平板计算机、便携计算机、其它外部计算设备等。

如图所示，颈带1105可以通过一个或多个连接器耦接到眼镜设备1102。连接器可以是有线的或无线的，并且可以包括电子部件和/或非电子部件(例如，结构部件)。在一些情况下，眼镜设备1102和颈带1105可以在它们之间没有任何有线或无线连接的情况下独立地运行。虽然图11示出了眼镜设备1102的部件和颈带1105的部件位于眼镜设备1102和颈带1105上的示例位置中，但是这些部件可以位于眼镜设备1102和/或颈带1105上的其它地方和/或以不同方式分布在眼镜设备1102和/或颈带1105上。在一些实施例中，眼镜设备1102的部件和颈带1105的部件可以位于与眼镜设备1102配对的一个或多个附加的外围设备上、位于颈带1105上、或其某种组合。

将外部设备(例如，颈带1105)与增强现实眼镜设备进行配对可以使眼镜设备能够实现一副眼镜的形状要素，并且仍然为扩展后的能力提供足够的电池容量和计算能力。增强现实系统1100的电池功率、计算资源和/或附加特征中的一些或全部可以由配对设备提供，或者在配对设备与眼镜设备之间共享，因此总体上减小了眼镜设备的重量、热分布和形状要素，同时仍然保留期望的功能。例如，颈带1105可以允许将原本包括在眼镜设备上的部件包括在颈带1105中，这是因为用户的肩部上可以承受比其头部上可以承受的重量负荷更重的重量负荷。颈带1105还可以具有更大的表面积，在该表面积上将热量扩散和分散到周围环境。因此，相较于原本可能在独立眼镜设备上的电池容量和计算能力，颈带1105可以允许实现更大的电池容量和计算能力。由于在颈带1105中携带的重量比在眼镜设备1102中携带的重量对用户的侵害性更小，因此与用户承受穿戴沉重的独立式眼镜设备相比，用户可以在更长的时间长度内承受穿戴更轻的眼镜设备并携带或穿戴配对设备，从而使得用户能够更充分地将人工现实环境融入其日常活动中。

颈带1105可以与眼镜设备1102和/或其它设备通信耦接。这些其它设备可以为增强现实系统1100提供某些功能(例如，跟踪、定位、深度图构建、处理、存储等)。在图11的实施例中，颈带1105可以包括作为麦克风阵列的一部分(或者潜在地形成其自身的麦克风子阵列)的两个声学转换器(例如，声学转换器1120(I)和声学转换器1120(J))。颈带1105还可以包括控制器1125和电源1135。

颈带1105的声学转换器1120(I)和声学转换器1120(J)可以被配置成检测声音并将检测到的声音转换为电子格式(模拟或数字)。在图11的实施例中，声学转换器1120(I)和声学转换器1120(J)可以定位在颈带1105上，从而增加颈带的声学转换器1120(I)和声学转换器1120(J)与定位在眼镜设备1102上的其它声学转换器1120之间的距离。在一些情况下，增加麦克风阵列的多个声学转换器1120之间的距离能够改善经由麦克风阵列执行的波束成形的准确性。例如，如果声学转换器1120(C)和1120(D)检测到声音，并且声学转换器1120(C)和1120(D)之间的距离大于例如声学转换器1120(D)和1120(E)之间的距离，则检测到的声音的所确定的源位置可以比由声学转换器1120(D)和1120(E)检测到的情况更准确。

颈带1105的控制器1125可以处理由颈带1105上和/或增强现实系统1100上的多个传感器生成的信息。例如，控制器1125可以处理来自麦克风阵列的、描述由麦克风阵列检测到的声音的信息。对于每个检测到的声音，控制器1125可以执行到达方向(direction-of-arrival，DOA)估计，以估计检测到的声音到达麦克风阵列的方向。当传声器阵列检测到声音时，控制器1125可以用该信息填充音频数据集。在增强现实系统1100包括惯性测量单元的实施例中，控制器1125可以计算来自位于眼镜设备1102上的IMU的所有惯性计算和空间计算。连接器可以在增强现实系统1100与颈带1105之间，以及增强现实系统1100与控制器1125之间传送信息。该信息可以是光学数据形式、电数据形式、无线数据形式、或任何其它可传输的数据形式。将对增强现实系统1100生成的信息的处理移动到颈带1105可以减轻眼镜设备1102中的重量和热量，使得用户加更舒适。

颈带1105中的电源1135可以向眼镜设备1102和/或颈带1105提供电力。电源1135可以包括但不限于锂离子电池、锂聚合物电池、一次性锂电池、碱性电池、或任何其它形式的电力存储装置。在一些情况下，电源1135可以是有线电源。在颈带1105上而不是眼镜设备1102上包括电源1135，可以更好地帮助由电源1135产生的重量和热量的分布。

如所指出的，一些人工现实系统可以会用虚拟体验实质上代替用户对真实世界的感官感知中的一个或多个感官感知，而不是将人工现实与实际现实混合。这种类型的系统的一个示例是大部分或完全地覆盖用户的视野的头戴式显示系统，例如图12中的虚拟现实系统1200。虚拟现实系统1200可以包括前刚性体1202和成形为与用户的头部周围适配的带1204。虚拟现实系统1200还可以包括输出音频转换器1206(A)和输出音频转换器1206(B)。此外，虽然未在图12中示出，前刚性体1202可以包括一个或多个电子元件，该电子元件包括一个或多个电子显示器、一个或多个惯性测量单元(IMU)、一个或多个跟踪发射器或检测器、和/或用于创建人工现实体验的任何其它合适的设备或系统。

人工现实系统可以包括各种类型的视觉反馈机制。例如，增强现实系统1100和/或虚拟现实系统1200中的显示设备可以包括一个或多个液晶显示器(liquid crystaldisplay，LCD)、一个或多个发光二极管(light emitting diode，LED)显示器、一个或多个微型LED显示器、一个或多个有机LED(organic light emitting diode，OLED)显示器、一个或多个数字光投影(digital light project，DLP)微型显示器、一个或多个硅基液晶(liquid crystal on silicon，LCoS)微型显示器、和/或任何其它合适类型的显示屏。这些人工现实系统可以包括用于双眼的单个显示屏，或者可以为每只眼睛提供一个显示屏，这可以允许针对变焦调节或校正用户的屈光不正而提供额外灵活性。这些人工现实系统中的一些人工现实系统还可以包括具有一个或多个透镜(例如，凹透镜或凸透镜、菲涅耳透镜、可调式液体透镜等)的光学子系统，用户可以透过这些透镜观看显示屏。这些光学子系统可以用于各种目的，包括对光进行准直(例如，使物体看起来在比其物理距离更远的距离处)、放大光(例如，使物体看起来比其实际尺寸更大)和/或中继光(例如，到观看者的眼睛)。这些光学子系统可以用于直视型架构(例如，直接对光进行准直但会导致所谓的枕形畸变的单透镜配置)和/或非直视型架构(例如，导致所谓的桶形畸变以消除枕形畸变的多透镜配置)。

除了使用显示屏之外或者代替使用显示屏，本文描述的一些人工现实系统可以包括一个或多个投射系统。例如，增强现实系统1100和/或虚拟现实系统1200中的显示设备可以包括将光(例如，使用波导)投射到显示设备中的微型LED投射器，例如允许环境光穿过的透明组合式透镜。显示设备可以将投射的光折射到用户的瞳孔，并且可以使用户能够同时观看人工现实内容和现实世界两者。显示设备可以使用各种不同光学部件中的任意一种来实现这一点，这些光学部件包括波导部件(例如，全息波导元件、平面波导元件、衍射波导元件、偏振波导元件和/或反射波导元件)、光操纵表面和元件(例如衍射元件和光栅、反射元件和光栅、以及折射元件和光栅)、耦合元件等。人工现实系统还可以配置有任何其它合适类型或形式的图像投射系统，例如，用于虚拟视网膜显示器的视网膜投射器。

本文所描述的人工现实系统还可以包括各种类型的计算机视觉部件和子系统。例如，增强现实系统1100和/或虚拟现实系统1200可以包括一个或多个光学传感器，例如二维(2D)摄像头或3D摄像头、结构化光发射器和检测器、飞行时间深度传感器、单束或扫描激光测距仪、3D LiDAR传感器、和/或任何其它合适类型或形式的光学传感器。人工现实系统可以处理来自这些传感器中的一个或多个的数据，从而识别用户的位置、绘制现实世界的地图、向用户提供关于现实世界环境的背景、和/或执行各种其它功能。

本文所描述的人工现实系统还可以包括一个或多个输入音频转换器和/或输出音频转换器。输出音频转换器可以包括音圈扬声器、带式扬声器、静电扬声器、压电扬声器、骨传导转换器、软骨传导转换器、耳屏振动转换器和/或任何其它合适类型或形式的音频转换器。类似地，输入音频转换器可以包括电容式麦克风、动态麦克风、带式麦克风、和/或任何其它类型或形式的输入转换器。在一些实施例中，单个转换器可以用于音频输入和音频输出两者。

在一些实施例中，本文描述的人工现实系统还可以包括能触知的(即，触觉)反馈系统，这些反馈系统可以结合到头饰、手套、服装、手持式控制器、环境设备(例如，椅子、地板垫等)、和/或任何其它类型的设备或系统中。触觉反馈系统可以提供各种类型的皮肤反馈(包括振动、力、牵引、质地和/或温度)。触觉反馈系统还可以提供各种类型的动觉反馈，例如，运动和顺应性。触觉反馈可以使用马达、压电致动器、流体系统和/或各种其它类型的反馈机制来实施。触觉反馈系统可以独立于其它人工现实设备来实施、在其它人工现实设备内实施、和/或与其它人工现实设备结合来实施。

通过提供触觉感知、听觉内容和/或视觉内容，人工现实系统可以在各种情境和环境中创建完整的虚拟体验或增强用户的现实世界体验。例如，人工现实系统可以协助或扩展用户在特定环境内的感知、记忆或认知。一些系统可以增强用户在现实世界中与其它人的交互，或者可以实现与虚拟世界中的其它人的更加沉浸式的交互。人工现实系统还可以用于教育目的(例如，用于学校、医院、政府组织、军事组织、商业企业等的教学或训练)、娱乐目的(例如，用于玩视频游戏、听音乐、观看视频内容等)和/或用于可接入性目的(例如，用作助听器、视觉辅助器等)。本文所公开的实施例可以在这些情境和环境中的一者或多者和/或在其它情境和环境中实现或增强用户的人工现实体验。

本公开还包括以下的示例性实施例：

实施例1：一种组装头戴式显示器(HMD)的方法，该方法可以包括：将第一数字投射器组件耦接到HMD框架；将第二数字投射器组件耦接到该HMD框架；在将该第一数字投射器组件和该第二数字投射器组件耦接到该HMD框架之后，使该HMD框架弯曲，以使该第一数字投射器组件与该第二数字投射器组件光学对准；以及固定弯曲的HMD框架，使得该第一数字投射器组件与该第二数字投射器组件在预定阈值内光学对准。

实施例2：根据实施例1所述的方法，其中，使该HMD框架弯曲包括以下中的至少一者：使该HMD框架弯折；或使该HMD框架扭曲。

实施例3：根据实施例1或实施例2所述的方法，该方法还包括：在使该HMD框架弯曲之前，确定该第一数字投射器组件的第一光学输出与该第二数字投射器组件的第二光学输出之间的偏移量。

实施例4：根据实施例3所述的方法，其中，确定该偏移量包括：测量该第一光学输出的第一角度；测量该第二光学输出的第二角度；以及确定该第一角度与该第二角度之间的角度差。

实施例5：根据实施例1至4中任一实施例所述的方法，其中，使该HMD框架弯曲包括：使该HMD框架过度弯曲超过该HMD框架的目标几何形状；以及允许过度弯曲的HMD框架弹回到该目标几何形状，其中，当该HMD框架具有该目标几何形状时，使该第一数字投射器组件和该第二数字投射器组件在该预定阈值内光学对准。

实施例6：根据实施例1至5中任一实施例所述的方法，其中，将该HMD框架固定在弯曲构型包括：将围封件固定到该HMD框架并将该HMD框架保持在该弯曲构型。

实施例7：根据实施例6所述的方法，其中，将该围封件固定到该HMD框架包括以下中的至少一者：将该围封件紧固到该HMD框架；将该围封件粘接到该HMD框架；或将该围封件焊接到该HMD框架。

实施例8：根据实施例1至7中任一实施例所述的方法，该方法还包括加热该HMD框架的至少一部分，以促进该HMD框架的弯曲。

实施例9：根据实施例1至8中任一实施例所述的方法，其中，至少该HMD框架被弯曲的部分包括以下中的至少一者：金属材料；或聚合物材料。

实施例10：根据实施例1至9中任一实施例所述的方法，其中，将该第一数字投射器组件和该第二数字投射器组件耦接到该HMD框架包括：用至少一个螺钉或螺栓将该第一数字投射器组件和该第二数字投射器组件紧固到该HMD框架。

实施例11：根据实施例1至10中任一实施例所述的方法，其中，将该第一数字投射器组件耦接到该HMD框架包括：将该第一数字投射器组件抵靠在该HMD框架的第一表面上；以及将该第二数字投射器组件耦接到该HMD框架包括：将该第二数字投射器组件抵靠在该HMD框架的第二表面上。

实施例12：根据实施例1至11中任一实施例所述的方法，其中，该HMD框架包括增强现实眼镜框架。

实施例13：根据实施例1所述的方法，该方法还包括将至少一个波导耦接到该HMD框架，以将由该第一数字投射器组件和该第二数字投射器组件生成的立体图像引导到预期用户的眼睛前方的位置。

实施例14：一种组装头戴式显示器(HMD)的方法，该方法包括：将第一数字投射器组件和第二数字投射器组件耦接到HMD框架，将该第一数字投射器组件和该第二数字投射器组件耦接到该HMD框架包括：将该第一数字投射器组件和该第二数字投射器组件抵靠在该HMD框架上；在将该第一数字投射器组件和该第二数字投射器组件耦接到该HMD框架之后，使该HMD框架弯曲，以使该第一数字投射器组件的第一光学输出与该第二数字投射器组件的第二光学输出对准；以及将围封件固定到弯曲的HMD框架，以将该弯曲的HMD框架固定在目标几何形状，使得该第一数字投射器组件与该第二数字投射器组件在预定阈值内光学对准。

实施例15：根据实施例14所述的方法，其中，该预定阈值是10弧分或更小。

实施例16：根据实施例14或实施例15所述的方法，其中，使该HMD框架弯曲包括：使该HMD框架过度弯曲超过该目标几何形状，并且允许过度弯曲的HMD弹回到该目标几何形状。

实施例17：根据实施例14至16中任一实施例所述的方法，其中，使该HMD框架弯曲包括以下中的至少一者：使该HMD框架弯折；或使该HMD框架扭曲。

实施例18：根据实施例14至17中任一实施例所述的方法，其中，将该围封件固定到该HMD框架包括以下中的至少一者：将该围封件紧固到该HMD框架；将该围封件粘接到该HMD框架；或将该围封件焊接到该HMD框架。

实施例19：一种用于组装头戴式显示器(HMD)的系统，该系统可以包括：至少一个光学传感器，该至少一个光学传感器被定位并被配置成感测耦接到HMD框架的第一数字投射器组件的第一光学输出的第一角度和耦接到该HMD框架的第二数字投射器组件的第二光学输出的第二角度；弯曲机构，该弯曲机构被配置用于支承该HMD框架并且使该HMD框架弯曲，以使该第一数字投射器组件和该第二数字投射器组件光学对准；以及固定机构，该固定机构被配置用于固定弯曲的HMD框架，使得该第一数字投射器组件与该第二数字投射器组件在预定阈值内光学对准。

实施例20：根据实施例19所述的系统，该系统还包括加热元件，该加热元件被定位并被配置成加热该HMD框架的至少一部分，以促进该HMD框架的弯曲。

本文所描述和/或示出的工艺参数和步骤的顺序仅作为实施例给出，并且可以根据期望改变。例如，虽然本文所示出和/或所描述的步骤可以以特定顺序示出或讨论，但是这些步骤不一定需要以所示或所讨论的顺序执行。本文描述和/或示出的各种示例性方法还可以省略本文描述或示出的步骤中的一个或多个，或者包括除了所公开的步骤之外的附加步骤。

提供了前面的描述以使本领域的其它技术人员能够最好地利用本文公开的示例性实施例的各个方面。该示例性描述并不旨在穷举或限制于所公开的任意精确形式。在不脱离本公开的精神和范围的情况下，许多修改和变化是可能的。本文所公开的实施例在所有方面都应被认为是说明性的而非限制性的。在确定本公开的范围时，应当参考所附的任何权利要求及其等同物。

除非另有说明，否则如在说明书和/或权利要求中使用的术语“连接到(connectedto)”和“耦接到(coupled to)”(及其衍生词)应被解释为允许直接和间接(即，通过其它元件或部件)连接。此外，如在说明书和权利要求中使用的术语“一”或“一个”被解释为表示“至少一个”。最后，为了便于使用，说明书和权利要求书中使用的术语“包括”和“具有”(以及它们的衍生词)与词语“包含”可互换并具有相同的含义。

Claims (20)

1.一种组装头戴式显示器HMD的方法，所述方法包括：

将第一数字投射器组件耦接到HMD框架；

将第二数字投射器组件耦接到所述HMD框架；

在将所述第一数字投射器组件和所述第二数字投射器组件耦接到所述HMD框架之后，使所述HMD框架弯曲，以使所述第一数字投射器组件与所述第二数字投射器组件光学对准；以及

固定弯曲的HMD框架，使得所述第一数字投射器组件与所述第二数字投射器组件在预定阈值内光学对准。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，使所述HMD框架弯曲包括以下中的至少一者：

使所述HMD框架弯折；或

使所述HMD框架扭曲。

3.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：在使所述HMD框架弯曲之前，确定所述第一数字投射器组件的第一光学输出与所述第二数字投射器组件的第二光学输出之间的偏移量。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，确定所述偏移量包括：

测量所述第一光学输出的第一角度；

测量所述第二光学输出的第二角度；以及

确定所述第一角度与所述第二角度之间的角度差。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，使所述HMD框架弯曲包括：

使所述HMD框架过度弯曲超过所述HMD框架的目标几何形状；以及

允许过度弯曲的HMD框架弹回到所述目标几何形状，其中，当所述HMD框架具有所述目标几何形状时，所述第一数字投射器组件和所述第二数字投射器组件在所述预定阈值内光学对准。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述HMD框架固定在弯曲构型包括：将围封件固定到所述HMD框架并将所述HMD框架保持在所述弯曲构型。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，将所述围封件固定到所述HMD框架包括以下中的至少一者：

将所述围封件紧固到所述HMD框架；

将所述围封件粘接到所述HMD框架；或

将所述围封件焊接到所述HMD框架。

8.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括加热所述HMD框架的至少一部分，以促进所述HMD框架的弯曲。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，至少所述HMD框架被弯曲的部分包括以下中的至少一者：

金属材料；或

聚合物材料。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述第一数字投射器组件和所述第二数字投射器组件耦接到所述HMD框架包括：用至少一个螺钉或螺栓将所述第一数字投射器组件和所述第二数字投射器组件紧固到所述HMD框架。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，

将所述第一数字投射器组件耦接到所述HMD框架包括：将所述第一数字投射器组件抵靠在所述HMD框架的第一表面上；以及

将所述第二数字投射器组件耦接到所述HMD框架包括：将所述第二数字投射器组件抵靠在所述HMD框架的第二表面上。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述HMD框架包括增强现实眼镜框架。

13.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括将至少一个波导耦接到所述HMD框架，以将由所述第一数字投射器组件和所述第二数字投射器组件生成的立体图像引导到预期用户的眼睛前方的位置。

14.一种组装头戴式显示器HMD的方法，所述方法包括：

将第一数字投射器组件和第二数字投射器组件耦接到HMD框架，将所述第一数字投射器组件和所述第二数字投射器组件耦接到所述HMD框架包括：将所述第一数字投射器组件和所述第二数字投射器组件抵靠在所述HMD框架上；

在将所述第一数字投射器组件和所述第二数字投射器组件耦接到所述HMD框架之后，使所述HMD框架弯曲，以使所述第一数字投射器组件的第一光学输出与所述第二数字投射器组件的第二光学输出对准；以及

将围封件固定到弯曲的HMD框架，以将所述弯曲的HMD框架固定在目标几何形状，使得所述第一数字投射器组件与所述第二数字投射器组件在预定阈值内光学对准。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述预定阈值是10弧分或更小。

16.根据权利要求14所述的方法，其中，使所述HMD框架弯曲包括：使所述HMD框架过度弯曲超过所述目标几何形状，并且允许过度弯曲的HMD弹回到所述目标几何形状。

17.根据权利要求14所述的方法，其中，使所述HMD框架弯曲包括以下中的至少一者：

使所述HMD框架弯折；或

使所述HMD框架扭曲。

18.根据权利要求14所述的方法，其中，将所述围封件固定到所述HMD框架包括以下中的至少一者：

将所述围封件紧固到所述HMD框架；

将所述围封件粘接到所述HMD框架；或

将所述围封件焊接到所述HMD框架。

19.一种用于组装头戴式显示器HMD的系统，所述系统包括：

至少一个光学传感器，所述至少一个光学传感器被定位并被配置成感测耦接到HMD框架的第一数字投射器组件的第一光学输出的第一角度和耦接到所述HMD框架的第二数字投射器组件的第二光学输出的第二角度；

弯曲机构，所述弯曲机构被配置用于支承所述HMD框架并使所述HMD框架弯曲，以使所述第一数字投射器组件与所述第二数字投射器组件光学对准；以及

固定机构，所述固定机构被配置用于固定弯曲的HMD框架，使得所述第一数字投射器组件与所述第二数字投射器组件在预定阈值内光学对准。

20.根据权利要求19所述的系统，所述系统还包括加热元件，所述加热元件被定位并被配置成加热所述HMD框架的至少一部分，以促进所述HMD框架的弯曲。