CN117741971A - 用于头戴式显示器的主动冷却 - Google Patents

Abstract

本公开涉及用于头戴式显示器的主动冷却。一种被配置为佩戴在面部上的头戴式显示器包括：壳体；面部接口，该面部接口联接到该壳体的后部并且被配置为与该面部接合；部件室，该部件室限定在该壳体中；以及风扇，该风扇位于该部件室中并且被配置为产生从该面部通过该面部接口和该部件室的气流。

Description

用于头戴式显示器的主动冷却

相关申请的交叉引用

本申请要求2022年9月20日提交的美国临时专利申请63/408,258号的优先权和权益，并且要求2023年2月28日提交的美国临时专利申请63/487,273号的优先权和权益，这两个申请的全部公开内容以引用方式并入本文。

技术领域

本公开整体涉及头戴式显示器领域。

背景技术

头戴式显示器佩戴在面部上并且提供图形内容。头戴式显示器在使用期间可能生成热量，这可能引起用户不适。

发明内容

根据一个具体实施的本公开的第一方面是一种被配置为佩戴在面部上的头戴式显示器。该头戴式显示器包括：壳体；面部接口，该面部接口联接到该壳体的后部并且被配置为与该面部接合；部件室，该部件室限定在该壳体中；以及风扇，该风扇位于该部件室中并且被配置为产生从该面部通过该面部接口和该部件室的空气流动。在各种具体实施中，该风扇经由该壳体的上部中的开口将空气流动引导出该壳体。

在一些方面，该壳体包括眼室和将该部件室与该眼室分开的分隔器。该分隔器包括开口，并且该风扇产生从该面部通过该面部接口、通过该开口并进入到该部件室中的空气流动。

在一些方面，该开口包括用于控制空气通过该眼室和该部件室之间的该开口的流动的流体调节部件。在一些方面，该开口包括被配置为过滤从该面部到该部件室的该空气流动的过滤器。

在一些方面，该壳体包括形成在上部中以允许该面部接口和该部件室之间的空气流动的通道。在一些方面，该通道包括被配置为调节空气在该面部和该部件室之间的流动的流动调节部件。在一些方面，该流动调节部件能够通过输入设备在打开位置和闭合位置之间调整以调节空气从该面部接口到该部件室的流动。

根据一个具体实施的本公开的第二方面包括一种被配置为佩戴在面部上的头戴式显示器。该头戴式显示器包括：壳体；眼室，该眼室由该壳体限定；部件室，该部件室由该壳体限定并且通过分隔壁与该眼室分开；以及面部密封件，该面部密封件具有盖。开口穿过该盖形成以允许通过该面部密封件的空气流动。该头戴式显示器还包括风扇，该风扇位于该部件室中并且被配置为将空气抽吸通过该面部密封件并且从该眼室抽吸通过该部件室。

在一些方面，该分隔壁包括通风口，并且该风扇产生从该面部密封件通过该通风口并进入到该部件室中的空气流动。

在一些方面，该壳体还包括在该壳体的上部中的排气通风口，并且该风扇将空气从该面部密封件抽吸到该部件室中并且抽吸出该排气通风口。

在一些方面，该壳体包括形成在该壳体的上部中以允许该面部密封件和该部件室之间的空气流动的通道。

在一些方面，该通道包括被配置为调节空气在该面部和该部件室之间的流动的流动调节部件。在一些方面，该流动调节部件能够通过输入设备在打开位置和闭合位置之间调整以调节空气从该面部密封件到该部件室的流动。

在一些方面，该壳体还包括传感器，并且该流动调节部件能够基于来自该传感器的数据来在打开位置和闭合位置之间调整。

在一些方面，该风扇的操作基于该眼室中的空气温度来控制。在一些方面，该风扇的操作基于该眼室的湿度水平来控制。

根据一个具体实施的本公开的第三方面包括一种被配置为与面部接合的头戴式显示器。该头戴式显示器包括：壳体；多孔接口，该多孔接口联接到该壳体并且被配置为与该面部接合；以及风扇，该风扇位于该壳体内，该风扇被配置为通过将空气从该面部抽吸通过该多孔接口并进入到该壳体中来针对该面部产生负压。

在一些方面，该风扇的操作基于该面部的皮肤温度来控制。

在一些方面，该壳体限定眼室和包括显示器的部件室，并且该风扇可操作以产生从该面部进入到该部件室中的空气流动，以使空气在该部件室内循环。

附图说明

图1是头戴式显示器的透视图图示。

图2是佩戴在面部上的头戴式显示器的侧视图图示。

图3是佩戴在面部上的头戴式显示器的顶视图图示。

图4是根据第一具体实施的沿图3的线A-A截取的图1的头戴式显示器的侧剖视图图示。

图5是根据第二具体实施的沿图3的线A-A截取的图1的头戴式显示器的侧剖视图图示。

图6是根据第三具体实施的沿图3的线A-A截取的图1的头戴式显示器的侧剖视图图示。

图7是根据第四具体实施的沿图3的线A-A截取的图1的头戴式显示器的侧剖视图图示。

图8是根据第五具体实施的沿图3的线A-A截取的图1的头戴式显示器侧剖视图图示。

图9是根据第六具体实施的沿图3的线A-A截取的图1的头戴式显示器的侧剖视图图示。

图10是沿图3的线A-A截取的图9的头戴式显示器的侧剖视图图示，其示出了头戴式显示器内空气流动的变化。

图11是图1的头戴式显示器的电子部件的硬件配置的示意性框图。

具体实施方式

在将头戴式显示器佩戴在面部上时，头戴式显示器的电子部件可能生成热量，这可能引起不适。本文所讨论的头戴式显示器结合了通风口、通道、流体调节器和光学显示模块组件的现有风扇部件，以经由相邻于面部的多孔材料从面部抽吸空气，以提供蒸发冷却。

图1是根据一个具体实施的头戴式显示器100的透视图图示。头戴式显示器100包括壳体102、与壳体102联接的面部接口104(例如，垫圈或面部密封件)以及连接到壳体102以抵靠面部固定头戴式显示器100的固定带106(例如，头带)。面部接口104(例如，接口、面部密封件或多孔接口)被配置为与面部接合并且适形于头部和面部的眼睛区域中的面部形状。固定带106被配置为将壳体102支撑在头部上。在例示的具体实施中，壳体102是大致矩形和/或曲线结构，并且固定带106连接到壳体102的侧面并且从壳体的侧面延伸以围绕头部。在一些具体实施中，壳体102是一体成型的或单件式结构。在一些具体实施中，壳体102是多件式结构。在各种具体实施中，壳体102是半刚性或刚性的，并且由塑料或类似材料形成。

头戴式显示器100以“护目镜”配置示出和描述；然而，应当理解，关于所示的具体实施描述的特征可与具有广泛范围的配置的头戴式显示器一起使用，这些头戴式显示器诸如例如但不限于，包括多个固定带的头戴式显示器100和在每只眼睛上具有分开的壳体的头戴式显示器100。

图2示出了如佩戴在头部208上的头戴式显示器100的侧视图图示并且图3示出了佩戴在头部208上的头戴式显示器100的顶视图图示。面部接口104接触头部208的面部209的上部。例如，面部接口104围绕面部209的眼睛区域210延伸并且可接触面部209的前额、脸颊、太阳穴和/或鼻部。固定带106围绕头部208外围地延伸，以抵靠面部209固定壳体102。面部接口104被配置为与面部209接合，使得可将空气抽吸远离面部209以产生冷却效果，如本文所讨论的。在一些具体实施中，面部接口104由相变材料制成以在面部209上提供被动冷却。

图4是根据第一具体实施的沿图3的线A-A截取的图1的头戴式显示器的侧剖视图图示。头戴式显示器100包括包封光学模块组件310的壳体102。壳体102包括后部311、上部312、下部313、分隔部314(例如，分隔壁)和前部315。分隔部314连接上部312和下部313。后部311、上部312、下部313、分隔部314和前部315可以是单个部分或者可以是联接在一起的多个部分。在各种具体实施中，壳体102的全部或部分可以是刚性的或半刚性的并且具有变化的材料属性，使得一些部分是刚性的并且另一些部分是柔性的。

光学模块组件310包括透镜316(两个透镜，各自与一只眼睛配对)、显示器317、风扇318和电子部件319。壳体102限定部件室320，在该部件室中支撑和/或包封头戴式显示器100的包括电子部件诸如光学模块组件310的部分。

壳体102还限定眼室322。部件室320和眼室322由分隔部314分隔，即，分隔部314是将部件室320与眼室322分开的分隔器或分隔壁。部件室320由前部315、上部312、下部313和分隔部314的面向内部的侧面限定。部件室320至少部分地包封包括透镜316、显示器317、风扇318和电子部件319的光学模块组件310。

分隔部314的相对侧面暴露于外部并且相邻于眼室322。眼室322由壳体102限定在上部312、下部313、分隔部314和面部接口104之间。面部接口104围绕壳体102的相邻于后部311的全部或部分延伸。后部311提供用于面部接口104的支撑表面。在各种具体实施中，其他部件诸如传感器321可形成在壳体102上或由壳体支撑。传感器321可位于部件室320内和/或眼室322内，以提供关于部件室320和/或眼室322内的条件的数据，诸如例如部件室320内的空气温度、眼室322内的空气温度、部件室320内的湿度水平以及眼室322内的湿度水平。

当头戴式显示器100被定位在面部209上时，眼室322被定位成相邻于眼睛区域210。面部接口104与面部209的接合减少或消除了来自壳体102和面部接口104外部的原本可能进入眼室322的环境光的量。面部接口104包括产生多孔薄膜的穿孔324(例如，开口)，该多孔薄膜被配置为与面部209的皮肤接合并接触。在各种具体实施中，面部接口104的穿孔324允许面部209和壳体102之间的空气流动，这是由于风扇318的空气循环效应，该风扇经由穿孔324将空气从面部209抽吸通过面部接口104并且抽吸到壳体102中，如本文进一步详细描述。

在各种具体实施中，面部接口104的穿孔324允许气流进入到由面部接口104形成的垫圈中，但不允许气流进入到眼室322中。相反，气流被引导通过面部接口104并进入到部件室320中。在各种具体实施中，如本文更详细讨论的，空气流动可行进通过面部接口104并且在壳体102的上部312和/或下部313内，使得空空气流动入到部件室320中。

分隔部314间接或直接地支撑光学模块组件310的部件。如图所示，分隔部314直接支撑透镜316。在其他具体实施中，透镜316由分隔部314间接支撑，诸如由可操作以相对于彼此横向移动透镜316的位置的瞳孔距离调整机构支撑。另外，在各种具体实施中，透镜316可由移动透镜316以调整透镜316和面部209的眼睛之间的距离的机构支撑。透镜316聚焦、整形和/或重定向从显示器317作为图像发射的光。

部件室320是由分隔部314的面向内部的侧面和壳体102形成的基本上包封的空间。在各种具体实施中，多个部件室由壳体102限定。在例示的具体实施中，显示器317、风扇318和电子部件319位于部件室320内。显示器317、风扇318和电子部件319可由分隔部314支撑，如图所示，或者可由壳体102的位于部件室320内的其他结构支撑。

电子部件319包括生成或接收呈信号或数据的形式的内容并且将该内容传输到显示器317以作为发射光输出以供显示的部件。如将描述的，内容可以是计算机生成的现实内容。电子部件319可包括检测部件室320内的条件(诸如温度、湿度以及头戴式显示器100的位置和取向)的传感器。

电子部件319可生成可在部件室320内积聚并且经由壳体102和面部接口104传输到面部209的热量。风扇318可操作以在部件室320内生成气流以消散由电子部件319生成的热量。风扇318包括围绕旋转轴线B旋转以在壳体102内生成气流并且经由面部接口104从面部209抽吸空气的一个或多个叶片或空气移动部件(未示出)。

在头戴式显示器100的操作期间，由光学模块组件310生成的热量可能引起在面部209上感觉到的不适。为了降低热量水平并冷却面部209上的皮肤，风扇318可操作以经由面部接口104的穿孔324从面部209抽吸空气。从面部209抽吸空气产生负压，该负压继而在面部209上产生蒸发冷却效果。在各种具体实施中，风扇318包括推进部件诸如电动马达和一个或多个空气移动部件诸如风扇叶片。在各种具体实施中，头戴式显示器100包括其他热调节部件，这些其他热调节部件可被用来经由面部接口104从面部209抽吸空气、控制眼室322内的温度、并且减少面部209上感觉到的热量，以及降低部件室320内的空气和部件温度。

在图4所示的例示的具体实施中，热调节部件包括排气通风口330。排气通风口330是允许空气离开壳体102的无源部件。排气通风口330是延伸穿过壳体102的上部312的开口，并且包括形成在壳体102的上部312中的入口332。入口332与部件室320连通以由于风扇318的旋转而从部件室320接收空气。排气通风口330还包括在上部312的外表面上用于将空气从部件室320和壳体102排出到环境中的出口333。出口333可以是形成在壳体102的上部312中的开口。在各种具体实施中，过滤器334定位在入口332和出口333之间以过滤空气并且防止颗粒(例如，灰尘)从环境侵入到部件室320和壳体102中。在各种具体实施中，过滤器334可以是被配置为减少外来颗粒进入到壳体102中的一层织物或其他材料。风扇318经由排气通风口330将空气流动引导出壳体102并且将空气流动引导到壳体102中，如本文所讨论的并且由图4中的箭头所示，这些箭头示出了从面部接口104到壳体102并且从壳体102出来的空气流动。

为了使另外的气流能够在壳体102内并且远离面部209，图4所示的头戴式显示器100的热调节部件还包括延伸穿过分隔部314的开口。在例示的具体实施中，这些开口包括上分隔器通风口340和下分隔器通风口350。如图4所示，上分隔器通风口340和下分隔器通风口350是无源部件，其准许气流经由面部接口104在面部209与眼室322和部件室320之间流动。在例示的具体实施中，上分隔器通风口340在透镜316上方并且下分隔器通风口350在透镜316下方。虽然在图4中示出了分隔部314中的两个通风口，但应当理解，单个通风口或多于两个的通风口可定位在分隔部314中。

上分隔器通风口340是延伸穿过分隔部314的开口，并且包括与眼室322直接连通以从眼室322和面部接口104接收空气的入口342。入口342可形成为分隔部314中的开口。上分隔器通风口340还包括与部件室320直接连通以将空气从眼室322驱散到部件室320中的出口343。出口343可类似地形成为分隔部314中的开口。通过上分隔器通风口340驱散到部件室320中的空气通过风扇318在整个部件室320中循环，并且经由排气通风口330被引导出壳体102。

如图4所示，在各种具体实施中，过滤器344在上分隔器通风口340内定位在入口342和出口343之间，以过滤面部209和部件室320之间的空气流动。过滤器344类似于过滤器334，并且包括用于防止灰尘或其他外来颗粒进入部件室320的一层织物或其他过滤材料。

在各种具体实施中，下分隔器通风口350类似于本文所述讨论的上分隔器通风口340。下分隔器通风口350是延伸穿过壳体102的分隔部314并且定位在透镜316下方的开口，如图所示。下分隔器通风口350包括入口352，该入口形成为分隔部314中的开口并且与眼室322直接连通以从眼室322和面部接口104接收空气。

下分隔器通风口350还包括与部件室320直接连通的以将空气从眼室322驱散到部件室320中的出口353。出口353可类似地形成为分隔部314中的开口或间隙。通过下分隔器通风口350驱散到部件室320中的空气通过风扇318在整个部件室320中循环，并且经由排气通风口330被引导出壳体102。

在各种具体实施中，过滤器354在下分隔器通风口350内定位在入口352和出口353之间。过滤器354类似于过滤器334和过滤器344。在一些具体实施中，过滤器354包括用于防止灰尘或其他外来颗粒进入部件室320的一层织物或其他过滤材料。

风扇318围绕旋转轴线B的旋转将空气从面部209抽吸通过面部接口104并且从眼室322抽吸以产生从面部通过面部接口104并进入到部件室320中的空气流动。空气经由上分隔器通风口340和下分隔器通风口350被抽吸到部件室320中。风扇318使部件室320内的空气循环以驱散由显示器317和电子部件319生成的热量。然后，加热的空气经由排气通风口330从风扇318排出或由该风扇引导出部件室320。

由风扇318的旋转产生的空气流动导致空气经由面部接口104从面部209被抽吸。远离面部209的空气流动针对面部209产生负压。负压在面部209上产生局部蒸发冷却效果，以在头戴式显示器100的使用期间提供增加的舒适度，因为电子部件319可能生成产生热不适的热量。将空气抽吸远离面部209防止了在空气直接针对面部209时可能引起的不适，诸如干燥。

头戴式显示器100的热调节部件的控制可基于由定位在壳体102内的一个或多个传感器诸如传感器321提供的传感器数据。传感器321被定位和配置为生成关于壳体102内的位置(诸如部件室320和/或眼室322)处的热条件和/或湿度水平的数据。

风扇318可被控制成实现期望的热特性，诸如在面部209上的蒸发冷却和/或空气循环以及显示器317和/或电子部件319的冷却。在各种具体实施中，风扇318基于来自传感器321的数据来操作和控制，这些数据诸如检测到的眼室322的空气温度、眼室322的湿度水平、检测到的部件室320的空气温度、检测到的电子部件319的温度、或其他因素诸如由电子部件319进行的电池使用。例如，眼室322的空气温度可由定位在眼室322内的温度传感器检测。在其他具体实施中，眼室322的湿度水平可由定位在眼室322内的湿度传感器检测。

在其他具体实施中，传感器321可用于测量指示用户舒适度的特性，并且风扇318可基于指示用户不适的特性来操作。例如，红外传感器可用于测量面部209的皮肤温度或者可用于检测面部209的皮肤上的出汗，并且风扇318的操作可基于面部209的皮肤温度或者基于面部209上的出汗的存在来控制。头戴式显示器100的一些具体实施包括定位在壳体102中的空气流动传感器。在各种具体实施中，一个或多个空气流动传感器可定位在排气通风口330的入口332处、上分隔器通风口340的入口342处和/或下分隔器通风口350的入口352处。空气流动传感器可用于控制并建立从面部209和眼室322到部件室320和到外部环境的期望的空气流动。

可基于来自传感器321的指示用户不适或指示壳体102内的热条件的数据来控制风扇318，以使空气在壳体102内循环并且将空气抽吸通过面部接口104。风扇318的操作通过将空气流动经由排气通风口330引导出壳体102来致使温暖或加热的空气从部件室320排出。空气流动致使来自眼室322的空气经由上分隔器通风口340和下分隔器通风口350被抽吸到部件室320中。空气远离面部接口104和眼室322的流动对面部209产生负压，这在面部209上产生蒸发冷却效果。另外，进出部件室320的空气流动从部件室320中去除加热的空气，以帮助冷却电子部件319。

图5是根据第二具体实施的沿如图3所示的线A-A截取的头戴式显示器400的侧剖视图图示。图5所示的头戴式显示器400类似于图4所示的头戴式显示器100，但添加了流体调节部件，这些流体调节部件包括相邻于上分隔器通风口340定位的阀345和相邻于下分隔器通风口350定位的阀355。流体调节部件控制空气通过眼室322和部件室320之间的开口的流动。

头戴式显示器400包括壳体102、包括穿孔324的面部接口104、支撑面部接口104的后部311、上部312、下部313、分隔部314、前部315、透镜316、显示器317、风扇318、电子部件319、部件室320、传感器321和眼室322，所有这些部件类似于头戴式显示器100的部件。

头戴式显示器400的热调节部件包括排气通风口330、上分隔器通风口340和下分隔器通风口350。通过上分隔器通风口340的空气流动由阀345调节。类似地，通过下分隔器通风口350的空气流动由阀355调节。阀345和阀355是具有任何设计的流动调节部件，并且可被电子控制以调节空气通过上分隔器通风口340和下分隔器通风口350中的一者或两者的流动。阀345可控制以允许在完全打开位置和完全闭合位置之间流动穿过上分隔器通风口340，该完全打开位置准许未调节空气流动通过上分隔器通风口340，该完全闭合位置不准许空气流动通过上分隔器通风口340。在各种具体实施中，阀345被成比例地控制以允许不同程度的空气流动在阀345的完全打开位置和阀345的完全闭合位置之间通过上分隔器通风口340。类似地，阀355是可控制的以允许在完全打开位置和完全闭合位置之间流动穿过下分隔器通风口350，该完全打开位置准许未调节空气流动通过下分隔器通风口350，该完全闭合位置不准许空气流动通过下分隔器通风口350。在各种具体实施中，阀355被成比例地控制以允许不同程度的空气流动在阀355的完全打开位置和阀355的完全闭合位置之间通过下分隔器通风口350。阀345和阀355的控制可基于来自定位在壳体102内的传感器321的数据，这些传感器被配置为检测壳体102内的各种热特性或条件，诸如部件室320的空气温度、眼室322的空气温度、面部209上的出汗以及眼室322的湿度，如关于头戴式显示器100所讨论的。虽然在图5中未示出，但在各种具体实施中，另一流动调节部件诸如阀可定位在排气通风口330的入口332或出口333处，并且可与阀345和阀355的操作类似地操作。

头戴式显示器400的风扇318的控制类似于如关于头戴式显示器100所讨论的风扇318的控制，以经由面部接口104和眼室322将空气抽吸远离面部209以在面部209上产生冷却效果。如本文关于头戴式显示器100所讨论的，风扇318操作以使空气在壳体102和部件室320内循环，并且经由排气通风口330将空气从壳体和部件室引导出或排出。

图6示出了根据另一具体实施的头戴式显示器500的剖视图图示。头戴式显示器500类似于图4所示的头戴式显示器100，不同的是如本文所讨论的。

头戴式显示器500包括壳体502、面部接口504、后部511、上部512、下部513、分隔部514、前部515、透镜316、显示器317、风扇318、电子部件319、部件室320、传感器321、眼室322和排气通风口330，这些部件类似于关于头戴式显示器100所述讨论的类似命名的部件。

头戴式显示器500将来自和通过面部接口504的空气通过形成在壳体102中的通道引导到部件室320。在一些具体实施中，将空气通过面部接口504引导到眼室322中，并且然后引导到形成在壳体102中的通道中。在其他具体实施中，将空气在面部接口104内引导到形成在壳体102中的通道。上通道560在相邻于面部接口504定位的入口562和相邻于部件室320定位的出口563之间延伸穿过壳体102的上部512。入口562形成为后部511中相邻于面部接口504的开口。出口563形成为壳体102的上部512中的开口。上通道560实现面部接口504和部件室320之间的空气流动。

类似地，下通道570在相邻于面部接口504定位的入口572和相邻于部件室320定位的出口573之间延伸穿过壳体102的下部513。入口572形成为后部511中相邻于面部接口504的开口。出口573形成为壳体102的下部513中的开口。下通道570实现面部接口504和部件室320之间的空气流动。

在例示的具体实施中，头戴式显示器500包括定位在上通道560和下通道570中以调节通过上通道560和通道570的空气流动的流体调节部件。如图所示，阀565定位在上通道560的出口563处。类似地，阀575定位在下通道570的出口573处。类似于关于头戴式显示器400所讨论的阀345和阀355的控制，阀565和阀575可被控制到在完全打开位置和完全闭合位置之间并且包括完全打开位置和完全闭合位置的各种位置，以调节空气在面部接口504和部件室320之间的流动。阀565和阀575的控制可基于来自定位在壳体102内的一个或多个传感器321的传感器数据，如关于头戴式显示器100所讨论的。风扇318的控制和操作类似于关于头戴式显示器100所述的风扇318的控制和操作。

上通道560和下通道570相邻于面部接口504定位，以当头戴式显示器500的操作生成可能引起不适的热量时，使得空气能够通过面部接口504中的穿孔524从面部209抽出，以在面部209上产生蒸发冷却效果。另外，风扇318通过上通道560和下通道570将空气抽吸远离面部209，使得空气流动背离面部209和眼部区域210，以防止由于指向面部209的空气流动而导致的眼睛干燥。由空气从面部接口504到部件室320的流动量生成的负压在面部209上产生冷却效果并且减少面部209上的湿度和出汗。如本文关于头戴式显示器100所讨论的，风扇318还将空气引导到部件室320内以冷却显示器317和电子部件319。风扇318的操作致使温暖空气经由排气通风口330从壳体502的部件室320排出，该风扇如本文关于头戴式显示器100所讨论的那样操作。

图7示出了头戴式显示器600的侧剖视图图示。头戴式显示器600类似于关于图6所讨论的头戴式显示器500，不同的是如本文所述。

类似于头戴式显示器500，头戴式显示器600包括用于实现从面部接口504和部件室320的空气流动的上通道560和下通道570。头戴式显示器600的热调节部件包括如关于头戴式显示器100所述的那样操作和控制的风扇318以及排气通风口330。头戴式显示器600的热调节部件还包括用于调节通过上通道560和下通道570的空气流动的流动调节部件。流动调节部件包括定位在上通道560中的阀665和定位在下通道570中的阀675。

阀665是可调整的并且被配置为经由输入设备666在闭合位置和打开位置之间操纵。输入设备666被配置为接收关于通过阀665的期望的空气流动的输入，例如用户输入。输入设备666与阀665机械地或电子地联接，使得阀665的位置基于输入设备666的输入来调整。输入设备666可以是被配置为接收用户输入或由用户操纵的任何设备，诸如例如但不限于按钮、开关、滑块、操纵杆、触摸屏输入等。输入设备666与阀665机械地或电子地联接，以改变阀665的位置，诸如改变到在完全打开位置和完全闭合位置之间并且包括完全打开位置和完全闭合位置的任何位置。在例示的具体实施中，输入设备666与旋转构件667(例如，销)联接，该旋转构件使得阀665能够由于输入设备666的移动诸如滑块或操纵杆的左右移动或前后移动而旋转。输入设备666可由用户操纵以调节经由上通道560从面部接口504到部件室320的空气流动量。虽然阀665被示出为由于旋转构件667的旋转而打开，但应当理解，阀665可通过任何手动可调整机构(例如，滑块)在打开位置和闭合位置之间操纵以允许通过阀665的空气流动。在一些具体实施中，阀665可手动控制或电子控制以调节空气通过阀665的流动。

类似地，阀675被配置为经由输入设备676操纵到闭合位置和打开位置之间并且包括闭合位置和打开位置的任何位置。输入设备676经由旋转构件677(例如，销)与阀675联接，该旋转构件使得阀675能够由于输入设备676的移动诸如左右移动或前后移动而旋转。输入设备676可由用户操纵以调节经由下通道570从面部接口504到部件室320的空气流动量。类似地，虽然阀675被示出为由于旋转构件677的旋转而打开，但应当理解，阀675可通过任何手动可调整机构(例如，滑块)在打开位置和闭合位置之间操纵以允许通过阀675的空气流动。在一些具体实施中，阀675可手动控制或电子控制以调节空气通过阀675的流动。

图8是类似于图4所示的头戴式显示器100的头戴式显示器700的侧剖视图图示，不同的是如本文所述。头戴式显示器700包括壳体702、联接到壳体702的后部711的包括穿孔724的面部接口704、上部712、下部713、在上部712和下部713之间延伸的分隔部714以及前部715。头戴式显示器700还包括透镜316、显示器317、电子部件319、部件室320、传感器321和眼室322，所有这些部件类似于头戴式显示器100的类似指定的部件。

头戴式显示器700的热调节部件包括如关于头戴式显示器100所述的那样操作和控制的风扇318，以及如由风扇318所引导的并且如关于头戴式显示器100所述的那样使得空气能够从部件室320流出的排气通风口330。头戴式显示器700还包括上分隔器通风口340和下分隔器通风口350，这些分隔器通风口中的每一者实现空气从面部接口704和眼室322到部件室320的流动。

头戴式显示器700还包括上部壳体通风口780和下部壳体通风口790作为另外的热调节部件。上部壳体通风口780延伸穿过壳体702的上部712并且包括用于将空气从环境抽吸到部件室320中的入口782。入口782可形成为上部712中的开口。上部壳体通风口780还包括与部件室320直接连通以将从环境接收的空气驱散到部件室320中的出口783。出口783可类似地形成为壳体702的上部712中的开口。通过上部壳体通风口780驱散到部件室320中的空气通过风扇318在整个部件室320中循环，以帮助冷却光学模块组件310的部件(包括电子部件319)并且经由排气通风口330从壳体702排出。

如图8所示，在各种具体实施中，过滤器784在上部壳体通风口780内定位在入口782和出口783之间。过滤器784类似于本文所讨论的过滤器334和过滤器344，并且包括用于防止灰尘或其他外来颗粒进入部件室320的一层织物或其他过滤材料。

下部壳体通风口790延伸穿过壳体702的下部713并且包括用于将空气从环境抽吸到部件室320中的入口792。入口792可形成为壳体702的下部713中的开口。下部壳体通风口790还包括与部件室320直接连通以将从环境接收的空气驱散到部件室320中的出口793。出口793可类似地形成为壳体702的下部713中的开口。通过下部壳体通风口790驱散到部件室320中的空气通过风扇318在整个部件室320中循环，以帮助冷却光学模块组件310的部件并且经由排气通风口330从壳体702排出。

在一些具体实施中，过滤器794在下部壳体通风口790内定位在入口792和出口793之间。过滤器794类似于本文所讨论的过滤器334和过滤器344，并且包括用于防止灰尘或其他外来颗粒进入部件室320的一层织物或其他过滤材料。

虽然在图8中未示出，但应当理解，上部壳体通风口780和下部壳体通风口790中的一者或两者可包括用于调节进入部件室320中的空气流动的流体调节部件诸如阀。在各种具体实施中，流体调节部件可以是类似于如本文关于头戴式显示器400所述的阀345或阀355的电子控制阀。在各种具体实施中，流体调节部件可以是类似于如本文关于头戴式显示器600所述的阀665或阀675的用户控制阀。

图9是类似于关于图6所讨论的头戴式显示器500的头戴式显示器800的侧剖视图图示，不同的是如本文所述。头戴式显示器800包括壳体802、联接到壳体802的后部811的包括穿孔524的面部接口504、上部812、下部813、在上部812和下部813之间延伸的分隔部814以及前部815。头戴式显示器800还包括透镜316、显示器317、电子部件319、部件室320、传感器321和眼室322，所有这些部件类似于头戴式显示器500的类似指定的部件。

类似于头戴式显示器500，头戴式显示器800包括用于实现从面部接口504和部件室320的空气流动的上通道560和下通道570。头戴式显示器600的热调节部件包括如关于头戴式显示器100所述的那样操作和控制的风扇318以及排气通风口330。头戴式显示器800的热调节部件还包括被配置为调节通过上通道560的空气流动的阀565和被配置为调节通过下通道570的空气流动的阀575。

头戴式显示器800的热调节部件还包括上部壳体通风口880和下部壳体通风口890。上壳体通风口880延伸穿过壳体802的上部812并且包括用于在风扇318操作时将空气从环境抽吸到部件室320中的入口882。入口882可形成为上部812中的开口。上部壳体通风口880还包括与部件室320直接连通以将从环境接收的空气驱散到部件室320中的出口883。出口883可类似地形成为壳体802的上部812中的开口。通过上部壳体通风口880驱散到部件室320中的空气通过风扇318在整个部件室320中循环，以帮助冷却光学模块组件310的部件(包括电子部件319)并且经由排气通风口330从壳体802排出。

如图9所示，在各种具体实施中，过滤器884在上部壳体通风口880内定位在入口882和出口883之间。过滤器884类似于本文所讨论的过滤器334和过滤器344，并且包括用于防止灰尘或其他外来颗粒进入部件室320的一层织物或其他过滤材料。

下壳体通风口890延伸穿过壳体802的下部813并且包括用于将空气从环境抽吸到部件室320中的入口892。入口892可形成为壳体802的下部813中的开口。下部壳体通风口890还包括与部件室320直接连通，以将从环境接收的空气驱散到部件室320中的出口893。出口893可类似地形成为壳体802的下部813中的开口。通过下部壳体通风口890抽吸到部件室320中的空气通过风扇318在整个部件室320中循环，以帮助冷却光学模块组件310的部件并且经由排气通风口330从壳体802排出。

在一些具体实施中，过滤器894在下部壳体通风口890内定位在入口892和出口893之间。过滤器894类似于本文所讨论的过滤器334和过滤器344，并且包括用于防止灰尘或其他外来颗粒进入部件室320的一层织物或其他过滤材料。

如本文关于头戴式显示器700所讨论的，上部壳体通风口880和下部壳体通风口890中的一者或两者可包括用于调节进入部件室320中的空气流动的电子控制或用户控制的流体调节部件诸如阀。

图10是图9所示的头戴式显示器800的侧剖视图图示，不同的是面部接口504由包括穿孔524的材料形成以允许空气进入到面部接口504中但不允许空气流动进入到眼室322中。如描绘头戴式显示器800内的空气移动的箭头所示，空气流动进入面部接口504中并且通过面部接口504被引导到上通道560和下通道570。在各种具体实施中，面部接口504被配置为准许来自面部209的空气流动以提供本文所述的冷却效果。然而，空气流动不通过面部接口504从面部209传到眼室322。相反，空气通过面部接口504被引导到上通道560和/或下通道570并进入到头戴式显示器800的部件室320中。

图11是根据一个具体实施的示出了包括电子部件919的头戴式显示器900的硬件配置的框图。图11所示的硬件配置可由本文所讨论的任何头戴式显示器使用。电子部件919包括处理器902、存储器904、存储装置906和电池908。头戴式显示器900的另外的硬件部件包括相机910、传感器912、输出设备914和输入设备916。在各种具体实施中，电子部件919中的一些或全部被实现为片上系统。

处理器902在一些配置中是常规设备诸如中央处理单元或CPU，并且被配置为且可操作以执行程序指令并且执行由指令描述的操作。存储器904是易失性和短期信息存储设备，诸如随机存取存储器。存储装置906是非易失性信息存储设备诸如硬盘驱动器。电池908向头戴式显示器900的包括电子部件919、相机910和传感器912的各种部件供电。电池908可以是可再充电电池。

相机910可包括定位在头戴式显示器900内或头戴式显示器上的单个相机或多个相机。相机910被配置为捕获头戴式显示器900周围的环境或面部209的特征的图像，诸如例如指示出汗的图像。传感器912可以是安装在头戴式显示器900内的任何类型的传感器，其被配置为检测头戴式显示器900内的特性或条件，诸如部件室320内的温度和/或湿度条件以及眼室322内的温度和/或湿度条件，如本文所讨论的。传感器912可包括例如但不限于温度传感器、湿度传感器、其他生物识别传感器、光传感器和空气流动传感器。

输出设备914包括可操作以向用户提供信息的任何设备，诸如本文所讨论的显示器317。输入设备916包括可操作以接收用户输入的任何界面设备，诸如按钮、开关、拨动开关、触摸屏输入、手势输入或音频输入。

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。

相反，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/或与之交互，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，该音频对象创建三维或空间音频环境，该三维或空间音频环境提供三维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(VR)环境是指被设计成对于一个或多个感觉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。

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，系统可以导致运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(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，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(AV)环境是指虚拟或计算机生成环境结合了来自实体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。

有许多不同类型的电子系统使人能够感测和/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。

如上所述，本技术的一个方面在于采集并使用得自各种来源的数据，以改善头戴式设备的热调节以改善头戴式设备使用期间的热舒适度。例如，此类数据可标识用户并且包括特定于用户的设置或偏好。本公开预期，在一些实例中，这些所采集的数据可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数据。此类个人信息数据可包括人口统计数据、基于定位的数据、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、药物信息、锻炼信息)、出生日期、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数据可用于使用户受益。例如，可建立存储热偏好相关信息的用户配置文件，该热偏好相关信息可用于根据用户偏好调整头戴式显示器的操作。因此，使用此类个人信息数据增强了用户的体验。

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。另外，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。另外，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，对某些健康数据的收集或获取可能受联邦和/或州法律的管辖，诸如健康保险流通和责任法案(HIPAA)；而其他国家的健康数据可能受到其他法规和政策的约束并应相应处理。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，就存储用户热偏好配置文件而言，本发明技术可被配置为在注册服务期间或之后任何时候允许用户选择“选择加入”或“选择退出”参与对个人信息数据的收集。又如，用户可选择不提供与特定应用程序的使用有关的数据。再如，用户可选择限制该应用程序使用数据被保持的时间长度，或完全禁止应用程序使用配置文件的开发。除了提供“选择加入”和“选择退出”选项外，本公开还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个人信息数据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此类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。例如，可在每当使用头戴式显示器时诸如通过请求用户输入确定热调节偏好，而无需随后存储该信息或与特定用户相关联。

Claims (20)

1.一种头戴式显示器，所述头戴式显示器被配置为佩戴在面部上，并且包括：

壳体；

面部接口，所述面部接口联接到所述壳体的后部并且被配置为与所述面部接合；

部件室，所述部件室限定在所述壳体中；以及

风扇，所述风扇位于所述部件室中并且被配置为产生从所述面部通过所述面部接口和所述部件室的空气流动。

2.根据权利要求1所述的头戴式显示器，其中，所述风扇经由所述壳体的上部中的开口将空气流动引导出所述壳体。

3.根据权利要求1所述的头戴式显示器，所述壳体包括眼室和将所述部件室与所述眼室分开的分隔器，所述分隔器包括开口，并且所述风扇产生从所述面部通过所述面部接口、通过所述开口并进入到所述部件室中的空气流动。

4.根据权利要求3所述的头戴式显示器，其中，所述开口包括流体调节部件，所述流体调节部件用于控制空气通过所述开口在所述眼室和所述部件室之间的流动。

5.根据权利要求3所述的头戴式显示器，其中，所述开口包括过滤器，所述过滤器被配置为过滤从所述面部到所述部件室的空气流动。

6.根据权利要求1所述的头戴式显示器，其中，所述壳体包括通道，所述通道形成在上部中以允许所述面部接口和所述部件室之间的空气流动。

7.根据权利要求6所述的头戴式显示器，其中，所述通道包括流动调节部件，所述流动调节部件被配置为调节空气在所述面部和所述部件室之间的流动。

8.根据权利要求7所述的头戴式显示器，其中，所述流动调节部件能够通过输入设备在打开位置和闭合位置之间调整以调节空气从所述面部接口到所述部件室的流动。

9.一种头戴式显示器，所述头戴式显示器被配置为佩戴在面部上，并且包括：

壳体；

眼室，所述眼室由所述壳体限定；

部件室，所述部件室由所述壳体限定并且通过分隔壁与所述眼室分开；

面部密封件，所述面部密封件具有盖，其中，开口穿过所述盖形成以允许通过所述面部密封件的空气流动；以及

风扇，所述风扇位于所述部件室中并且被配置为将空气抽吸通过所述面部密封件并且从所述眼室抽吸通过所述部件室。

10.根据权利要求9所述的头戴式显示器，其中，所述分隔壁包括通风口，并且所述风扇产生从所述面部密封件通过所述通风口并进入到所述部件室中的空气流动。

11.根据权利要求9所述的头戴式显示器，其中，所述壳体还包括在所述壳体的上部中的排气通风口，并且所述风扇将空气从所述面部密封件抽吸到所述部件室中并且从所述排气通风口抽吸出。

12.根据权利要求9所述的头戴式显示器，其中，所述壳体包括通道，所述通道形成在所述壳体的上部中以允许所述面部密封件和所述部件室之间的空气流动。

13.根据权利要求12所述的头戴式显示器，其中，所述通道包括流动调节部件，所述流动调节部件被配置为调节空气在所述面部和所述部件室之间的流动。

14.根据权利要求13所述的头戴式显示器，其中，所述流动调节部件能够通过输入设备在打开位置和闭合位置之间调整以调节空气从所述面部密封件到所述部件室的流动。

15.根据权利要求13所述的头戴式显示器，其中，所述壳体还包括传感器，并且所述流动调节部件能够基于来自所述传感器的数据在打开位置和闭合位置之间调整。

16.根据权利要求9所述的头戴式显示器，其中，所述风扇的操作基于所述眼室中的空气温度控制。

17.根据权利要求9所述的头戴式显示器，其中，所述风扇的操作基于所述眼室的湿度水平控制。

18.一种头戴式显示器，所述头戴式显示器被配置为与面部接合，并且包括：

壳体；

多孔接口，所述多孔接口联接到所述壳体并且被配置为与所述面部接合；以及

风扇，所述风扇位于所述壳体内，所述风扇被配置为通过将空气从所述面部抽吸通过所述多孔接口并进入到所述壳体中来针对所述面部产生负压。

19.根据权利要求18所述的头戴式显示器，其中，所述风扇的操作基于所述面部的皮肤温度控制。

20.根据权利要求18所述的头戴式显示器，其中，所述壳体限定眼室和部件室，所述部件室包括显示器，并且所述风扇能够操作以产生从所述面部进入到所述部件室中的空气流动以使空气在所述部件室内循环。