CN117916647A - 具有可移除衬垫的设备 - Google Patents

Abstract

一种头戴式设备可具有被构造成穿戴在用户的头部上的头戴式支撑结构。该头戴式支撑结构可包括至少部分地限定中心开口的柔性后部部分，该头戴式设备中的显示器通过该中心开口可见。当由该用户穿戴该头戴式设备时，该柔性后部部分可适形于该用户的面部。可移除衬垫可选择性地附接到该头戴式支撑结构的该柔性后部部分。当由该用户穿戴该头戴式设备时，该可移除衬垫可适形于并直接接触该用户的该面部。该衬垫的可移除性可允许该衬垫被容易地清洁，当被穿戴时被容易地更换，并且根据用户的美观和舒适偏好被定制。

Description

具有可移除衬垫的设备

本申请要求于2021年9月9日提交的美国临时专利申请63/242,422号的优先权，该美国临时专利申请据此全文以引用方式并入本文。

技术领域

本公开整体涉及电子设备，并且更具体地涉及诸如头戴式设备的电子设备。

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。显示器可被容纳在头戴式支撑结构中。

发明内容

一种头戴式设备可具有被构造成穿戴在用户的头部上的头戴式支撑结构。当穿戴头戴式设备时，头戴式设备中的显示器可以向用户的眼睛所处的适眼区提供图像。这允许用户观看该图像。

该头戴式支撑结构可包括刚性前部部分、柔性后部部分和将该刚性前部部分耦合到该柔性后部部分的支撑柱。柔性后部部分可至少部分地围绕中心开口，头戴式设备中的显示器通过该中心开口可见。当由该用户穿戴该头戴式设备时，该柔性后部部分可被构造成适形于该用户的面部。

可移除衬垫可选择性地附接到该头戴式支撑结构的该柔性后部部分。当由该用户穿戴该头戴式设备时，该可移除衬垫可被构造成适形于并直接接触该用户的该面部。该衬垫的可移除性可允许该衬垫被容易地清洁，当被穿戴时被容易地更换，并且根据用户的美观和舒适偏好定制。该可移除衬垫也可具有优化系统中的适眼距(eye relief)的厚度。

该可移除衬垫可具有与柔性后部结构上的对应突出部配合的凹部。磁体也可被包括在该可移除衬垫中，该磁体磁性地耦合到头戴式支撑结构中的对应磁体。该可移除衬垫可具有铰链结构以实现更大的便携性。

附图说明

图1是根据一个实施方案的诸如头戴式设备的例示性电子设备的顶视图。

图2是根据一个实施方案的电子设备的例示性光学模块的顶视图。

图3A是根据一个实施方案的具有处于未附接状态的可移除衬垫的例示性头戴式设备的横截面顶视图。

图3B是根据一个实施方案的具有处于附接状态的可移除衬垫的例示性头戴式设备的横截面顶视图。

图4是根据一个实施方案的例示性头戴式支撑结构的透视图。

图5A是根据一个实施方案的例示性柔性结构的后视图，该例示性柔性结构是头戴式支撑结构的一部分并且附接到各种支撑柱。

图5B是根据一个实施方案的例示性可移除衬垫的后视图，该例示性可移除衬垫具有高刚性部分，该高刚性部分被构造成与对应头戴式支撑结构中的支撑柱的位置重叠。

图6A是根据一个实施方案的具有主要附接结构和辅助附接结构的例示性柔性结构的后视图。

图6B是根据一个实施方案的具有主要附接结构和辅助附接结构的例示性可移除衬垫的后视图。

图7是根据一个实施方案的具有可移除衬垫的例示性头戴式设备的横截面顶视图，该可移除衬垫具有磁体和凹部。

图8是根据一个实施方案的具有铰链结构的例示性可移除衬垫的后视图。

图9是根据一个实施方案的包括头戴式支撑结构和多个可移除衬垫的系统的示意图。

具体实施方式

头戴式设备可包括允许设备穿戴在用户的头部上的头戴式支撑结构。头戴式设备可具有由头戴式支撑结构支撑的显示器，以用于向用户呈现视觉内容。头戴式设备还可具有传感器诸如前向相机和其他传感器，以用于收集关于设备周围的环境的信息。

头戴式设备可包括被构造成附接到头戴式支撑结构的可移除衬垫。当由用户穿戴头戴式设备时，可移除衬垫可接触用户的面部。在头戴式设备中使用这种类型的可移除衬垫有许多优点。因为衬垫在操作期间接触用户的面部，所以衬垫可能随着时间推移而趋于变脏。如果衬垫是不可移除的，则可能难以清洁衬垫。然而，可移除衬垫易于从头戴式设备移除以进行清洗。因此，可移除衬垫在重复使用期间易于保持清洁。

除了使衬垫更易于清洁之外，衬垫的可移除性使衬垫更易于更换。如果衬垫随时间磨损或损坏，则可移除衬垫可简单地用新的可移除衬垫更换。这延长了头戴式设备的寿命。

可移除衬垫也可以是可定制的。如果衬垫是不可移除的，则头戴式设备中的垫子的属性是固定的。利用可移除衬垫，用户可从多个选项中选择最佳的可移除衬垫。例如，用户可选择具有期望的颜色、柔软度和尺寸的可移除衬垫。以这种方式，用户可选择对他们来说最舒适的定制的可移除衬垫。

图1是例示性头戴式电子设备的顶视图。如图1所示，头戴式设备10可包括外壳12。外壳12可被配置为穿戴在用户头部上，并且有时可称为头戴式外壳或头戴式支撑结构。外壳12可具有弯曲头形表面、被配置为当设备10在用户头部上时搁置在用户鼻部上的鼻梁部分诸如部分NB，可具有用于将设备10支撑在用户头部上的条带12T，和/或可具有允许用户穿戴设备10的其他特征。外壳12可具有将设备10的内部区域诸如内部区域42与设备10周围的外部区域诸如外部区域44分开的壁或其他结构。电气部件40(例如，集成电路、传感器、控制电路、发光二极管、激光器和其他发光设备、其他控制电路和输入-输出设备等)可安装在设备10内(例如，内部区域42中)的印刷电路和/或其他结构上。

为了向用户呈现图像以便从适眼区诸如适眼区34观看，设备10可包括光学模块16(有时称为光学组件16)中的后向显示器。例如，在左光学模块16L中可存在用于在左适眼区中透过左透镜向用户的左眼呈现图像的左后向显示器，并且在右光学模块16R中可存在用于在右适眼区中透过右透镜向用户的右眼呈现图像的右后向显示器。

当外壳12的面向内的表面18抵靠用户面部的外表面时，用户眼睛位于设备10的后侧R的适眼区34中。在后侧R，外壳12可具有用于在表面18抵靠用户的面部时增强用户舒适度的带衬垫结构(有时称为光密封结构)。

在前侧F，设备10可具有背离用户面向外的前向部件，诸如前向相机20。相机20通常可在图1的+Y方向上取向。如果需要，左侧相机可稍微面向左并且右侧相机可稍微面向右，以增强相机20的总体覆盖。在操作期间，可通过模块16中的显示器为用户显示由相机20捕获的图像(有时称为透传视频和/或透传图像)和/或计算机生成的内容诸如文本、图形等。

图2是例示性光学模块的横截面顶视图。如图2所示，光学模块16可包括安装在光学模块外壳24中的显示器14和透镜22。显示器14在适眼区34中呈现图像。

图3A是具有处于其未附接(移除的)状态的可移除衬垫的例示性头戴式设备的横截面顶视图。如图3A所示，头戴式支撑结构12可包括位于头戴式设备的前侧F的刚性前部结构52(有时称为前部部分52、刚性结构52等)。头戴式支撑结构12另外包括支撑柱54(有时称为刚性支撑柱54、刚性侧壁部分54、侧部分54、侧壁部分54、支撑结构54等)。支撑结构54从前部部分52朝向后侧R延伸。支撑结构54可将前部部分52耦合到头戴式支撑结构的柔性后部部分56(有时称为柔性结构56、柔性环56、柔性光密封结构56等)。内部42(具有相关联光学模块16L/16R和其他电子部件)在前部结构52和后部结构56之间的体积中形成。

在一种可能的布置中，从前部结构52沿负Y方向延伸的侧壁可围绕前部结构52的周边连续地形成。另选地，为了最小化头戴式支撑结构的重量，分立的支撑柱54可围绕前部结构52的周边分散。支撑柱各自耦接在刚性前部结构52和柔性后部结构56之间。空气填充的间隙(或填充有另一期望光填充材料的间隙)可将相邻支撑柱分开。

前部结构52可以是跨设备10的整个前侧延伸的不透明结构。另选地，前部结构52可以是围绕设备10的前侧以环形式延伸的环形结构。柔性后部结构56可以是围绕设备10的后侧的部分或全部以环形式延伸的环形结构。柔性后部结构56可以是环形的(具有中心开口)，以允许用户在用户穿戴设备10时观看光学模块16。

头戴式支撑结构12可任选地在一侧或多侧上由纺织层64(有时称为织物层64)覆盖。纺织层64可由不透明或遮光材料(例如，黑色纱线)形成，或者可由涂覆有不透明或遮光材料(例如，黑色染料或墨水)的底层材料形成。纺织层64可由织造织物或非织造织物形成。作为示例，纺织层64可由任何合适类型的织物诸如针织织物、织造织物、编织织物等形成。

除了头戴式支撑结构12之外，头戴式设备还包括可移除衬垫60(有时称为可移除衬垫构件、可移除泡沫、可移除泡沫构件、衬垫、泡沫等)。可移除衬垫60包括任选地由纺织层62覆盖的衬垫构件58(有时称为衬垫58、衬垫结构58、泡沫构件58、泡沫结构58、泡沫58等)。衬垫构件58可由泡沫或另一种期望的可压缩材料形成。纺织层62可由不透明或遮光材料(例如，黑色纱线)形成，或者可由涂覆有不透明或遮光材料(例如，黑色染料或墨水)的底层材料形成。纺织层62可由织造织物或非织造织物形成。作为示例，纺织层62可由任何合适类型的织物诸如针织织物、织造织物、编织织物等形成。

可移除衬垫可附接到头戴式支撑结构12的柔性结构56。图3B是具有附接到相关联的头戴式支撑结构的可移除衬垫的例示性头戴式设备的横截面顶视图。如图所示，当附接时，可移除衬垫60可与柔性后部结构56相邻。柔性结构56和可移除衬垫60可组合以形成用于头戴式设备的光密封结构66。柔性结构56因此有时可被称为光密封结构、柔性光密封结构、不可移除光密封结构等。可移除衬垫60有时可被称为光密封结构、缓冲光密封结构、可移除光密封结构等。

当头戴式设备10穿戴在用户的头部上时，光密封结构可适形于用户的面部。为了向观看者提供沉浸式体验并且在操作期间保持用户所观看的显示器中的高对比度，可期望阻挡环境光到达用户的眼睛。这确保用户唯一所观看的光来自于头戴式设备中的显示器。光密封结构66可具有足够的柔性和/或可压缩性，以在操作期间适形于用户的面部，从而防止杂散光进入头戴式设备。

柔性光密封结构56可由柔性塑料结构形成。柔性塑料结构可具有足够的柔性，以在由用户穿戴时适形于用户面部的形状。然而，柔性塑料结构可具有足够的刚性，以在被穿戴时保持其形状(例如，并且在被穿戴时不朝向或背离用户的面部偏置)。柔性光密封结构56可以是不可压缩的(例如，可比衬垫60更不可压缩)。可移除衬垫60也可具有足够的柔性，以在由用户穿戴时适形于用户面部的形状。衬垫60可以是可压缩的。可压缩衬垫可压靠用户的面部以形成紧密的光密封，同时仍让用户感觉舒适。

在头戴式设备中使用如图3A和图3B所示的可移除衬垫(与永久固定衬垫相反)存在许多优点。因为衬垫在操作期间接触用户的面部，所以衬垫可能随着时间推移而趋于变脏。如果衬垫是不可移除的，则可能难以清洁衬垫。然而，可移除衬垫易于从头戴式设备移除以进行清洗。因此，可移除衬垫在重复使用期间易于保持清洁。可移除衬垫可使用不会被水损坏的材料形成，以促进容易的清洁。可移除衬垫可使用快速干燥的材料形成，使得可移除衬垫在清洁后快速准备好以供使用。

除了使衬垫更易于清洁之外，衬垫的可移除性使衬垫更易于更换。如果衬垫随时间磨损或损坏，则可移除衬垫可简单地用新的可移除衬垫更换。这延长了头戴式设备的寿命。

可移除衬垫也可以是可定制的。如果衬垫是不可移除的，则头戴式设备中的垫子的属性是固定的。利用可移除衬垫，用户可从多个选项中选择最佳的可移除衬垫。例如，用户可选择具有期望颜色和/或尺寸的可移除衬垫。以这种方式，用户可选择对他们来说最舒适的定制的可移除衬垫。

存在可针对不同用户定制的多种尺寸的可移除衬垫。如图3B所示，一个此类尺寸是衬垫的厚度92(例如，平行于Y方向的尺寸)。一些用户可能更喜欢较厚的衬垫以获得最大的舒适度，而其他用户可能更喜欢较薄的衬垫以获得最大的舒适度。

衬垫厚度也可影响光学系统的适眼距。适眼距被定义为光学模块与观看该光学模块的相应适眼区之间的距离94。因此，可移除衬垫的厚度92影响适眼距距离94。较厚的可移除衬垫将导致较大的相关联的适眼距距离，而较薄的可移除衬垫将导致较小的相关联的适眼距距离。

在一些情况下，根据用户眼睛的特性(例如，用户的眼镜处方)，特定适眼距可能是优选的。例如，第一用户可能不需要眼镜。对于第一用户，第一适眼距距离可以是最佳的。第二用户可具有眼镜处方。光学模块可针对用户的眼镜处方定制(例如，通过向光学模块添加可移除透镜)。在这种场景中，对于第二用户，与第一适眼距距离不同的第二适眼距距离可以是最佳的。在这种情况下，第一用户可使用具有第一厚度(其产生第一适眼距距离)的第一可移除衬垫，而第二用户可使用具有与第一厚度不同的第二厚度(并且其产生第二适眼距距离)的第二可移除衬垫。

厚度92可以是任何期望的量值(例如，在1.5毫米与2.5毫米之间、在2.5毫米与3.5毫米之间、在3.5毫米与4.5毫米之间、在1毫米与5毫米之间、在1毫米与10毫米之间等)。

因此，由用户选择的可移除衬垫可具有厚度92，该厚度被优化用于他们的舒适度和/或优化针对系统的适眼距距离。

代替(或除了)定制可移除衬垫的厚度(或其他尺寸)，用户可定制可移除衬垫的材料。例如，一些用户可能更喜欢可移除衬垫中的较软泡沫，而其他用户可能更喜欢可移除衬垫中的较硬泡沫。可移除衬垫的不同选择因此可具有相同的尺寸但是由不同的材料形成。

图4是头戴式支撑结构12(不具有可移除衬垫60)的透视图。如图所示，前部结构52覆盖头戴式设备的整个前侧(例如，前部结构52不具有中心开口)。相比之下，柔性后部结构56是具有中心开口的环形(例如，柔性后部结构56限定中心开口)。用户在使用头戴式设备时可通过中心开口观看光学模块16。如图4所示，支撑柱54将柔性后部结构56连接到刚性前部结构52。内部体积42(具有相关联光学模块16和其他电子部件)在前部结构52和后部结构56之间形成。设备中可包括任何期望数量的支撑结构。支撑结构可围绕设备的外周分布，以确保具有光学模块16的中心开口不受阻挡。

每个支撑结构可任选地使用具有球形接头的枢转部分附接到柔性结构56。球形接头可允许柔性结构56以任何期望角度压靠用户的面部，从而允许柔性结构56尽可能适形于用户的面部(进而促进紧密的光密封)。

应当注意，类似于如结合图3A所示和所讨论，图4中的头戴式支撑结构12也可由纺织层64覆盖。图4中省略了纺织层，以便不模糊附图。

图5A是柔性结构56的后视图。如图所示，柔性结构56可具有环形形状，其围绕中心开口70部分地或完全地延伸成环。柔性结构56可具有沿着下边缘的间隙，以在操作期间容纳用户的鼻部。如果需要，被构造成搁置在用户的鼻部上的任选的鼻部区域安装结构72可桥接柔性结构的第一端部与第二端部之间的间隙。结构72可适形于用户在鼻部区域周围的面部拓扑结构并且在操作期间阻挡光进入头戴式设备。另选地，鼻部区域安装结构72可被省略，并且柔性结构56可围绕中心开口形成完整的环，使得柔性结构56的一部分在头戴式设备的操作期间搁置在用户的鼻部上。

柔性结构56在围绕柔性结构的各个点处附接到支撑柱54。图5A示出了四个支撑柱54耦合到柔性结构的示例。如先前所提及的，每个支撑柱可利用球形接头耦合到柔性结构，以适应不同用户面部的不同曲率。

图5B是可移除衬垫60的后视图。如图所示，可移除衬垫60可具有环形形状，其围绕中心开口74部分地或完全地延伸成环。衬垫60可具有沿着下边缘的间隙，以在操作期间容纳用户的鼻部。如果需要，被构造成搁置在用户的鼻部上的任选的鼻部区域安装结构76可桥接可移除衬垫的第一端部与第二端部之间的间隙。结构76可适形于用户在鼻部区域周围的面部拓扑结构并且在操作期间阻挡光进入头戴式设备。另选地，鼻部区域安装结构76可被省略，并且衬垫60可围绕中心开口形成完整的环，使得衬垫60的一部分在头戴式设备的操作期间搁置在用户的鼻部上。

尽管通常希望衬垫60是可压缩的(为了用户舒适和紧密的光密封)，衬垫60可包括一个或多个高刚性部分60-1。高刚性部分60-1可提供足够的结构完整性以防止衬垫60被完全压缩。这可例如防止用户的面部在碰撞事件期间撞击头戴式设备和/或柔性结构56的内部电子部件。高刚性部分60-1跨衬垫60分布。低刚性部分60-2插置在衬垫的其余区域中(例如，在每对相邻的高刚性部分之间)。

高刚性部分60-1与低刚性部分60-2相比具有更大的刚性和更低的可压缩性。高刚性部分60-1也可由与低刚性部分60-2不同的材料形成。换句话说，衬垫结构58(见图3A和图3B)包括由第一材料形成的高刚性部分60-1和由与第一材料不同的第二材料形成的低刚性部分60-2。又如，整个衬垫结构58可由相同的基体材料形成。然而，高刚性部分60-1可包括相对于低刚性部分60-2增加刚性的增材(例如，第二材料)。

如图5B所示，衬垫60可具有与图5A的柔性后部结构56大致相同的覆盖区(当从后面观察时)。另外，高刚性部分60-1可定位成在可移除衬垫60附接到柔性后部结构56时与支撑柱54重叠(在Y方向上)。换句话说，每个高刚性部分60-1(在Y方向上)与附接到支撑柱的柔性结构56的相应部分对准。因此，每个高刚性部分60-1(在Y方向上)与相应支撑柱对准。这种类型的布置可确保高刚性部分60-1为衬垫60提供目标结构完整性，同时最小化用户的可检测性。支撑柱54的存在使得柔性结构56在这些位置更具刚性。因此，通过将高刚性部分60-1定位在相同位置使高刚性部分加固。

图5B示出了可定制的可移除衬垫的另一尺寸96。尺寸96可被称为沿着衬垫的上边缘的衬垫的高度(例如，在Z方向上)。衬垫的上边缘在使用期间可与用户的前额相邻，并且因此有时可被称为衬垫的前额部分。为了最大的舒适度，一些用户可能更喜欢比其他用户更大的上边缘高度96。因此，用户可根据他们的需要选择具有最佳上边缘高度96的可移除衬垫60。高度96可大于3毫米、大于5毫米、大于10毫米、大于15毫米、大于20毫米、大于30毫米、大于50毫米、小于3毫米、小于5毫米、小于10毫米、小于15毫米、小于20毫米、小于30毫米、小于50毫米、在5毫米与30毫米之间等。

尺寸98(如图5B所示)也可定制。尺寸98可被称为衬垫的总高度(例如，在Z方向上)。总高度可影响诸如衬垫的上边缘与用户眉毛之间的间距等因素。为了最大的舒适度，一些用户可能更喜欢衬垫的上边缘与用户的眉毛之间的间距比其他用户更大。因此，用户可根据他们的需要选择具有最佳高度98的可移除衬垫60。高度96可大于5厘米、大于8厘米、大于10厘米、大于15厘米、大于20厘米、小于8厘米、小于10厘米、小于15厘米、小于20厘米、在5厘米与15厘米之间等。

头戴式支撑结构12和/或可移除衬垫60可包括用于将可移除衬垫60固定到头戴式支撑结构的附接结构。图6A是(头戴式支撑结构12的)柔性后部结构56的后视图，示出了柔性后部结构如何可包括一个或多个主要附接结构82P以及任选地一个或多个辅助附接结构82A。图6B是可移除衬垫60的后视图，示出了可移除衬垫可如何包括一个或多个主要附接结构84P以及任选地一个或多个辅助附接结构84A。

柔性后部结构56中的每个主要附接结构82P可被构造成附接到可移除衬垫60中的对应主要附接结构84P。类似地，柔性后部结构56中的每个辅助附接结构82A可被构造成附接到可移除衬垫60中的对应辅助附接结构84A。如图6A所示，柔性后部结构56中的每个主要附接结构82P可在Y方向上与可移除衬垫60中的对应主要附接结构84P对准，并且柔性后部结构56中的每个辅助附接结构82A可在Y方向上与可移除衬垫60中的对应辅助附接结构84A对准。

多种附接结构可用于附接结构82P、84P、82A和84A。附接结构可包括突出部、凹部、凹槽、柱、磁体、柔性织物、钩、环、卡扣、按钮、吸盘、拉绳、拉链、粘合剂(例如，胶带)、柔性带或任何其他期望类型的附接结构。

作为可能的附接结构的一些具体示例，柔性结构56上的主要附接结构82P可以是被构造成与衬垫60上的对应凹部(84P)配合(互锁)的突出部。柔性结构56上的主要附接结构82P可以是被构造成与衬垫60上的对应磁体(84P)磁性地耦合的磁体(例如，永磁体)。主要附接结构82P和84P可形成钩环紧固件(例如，其中钩在结构56上而环在衬垫60上，或反之亦然)。主要附接结构82P和84P可形成卡扣紧固件。卡扣的第一半部可形成在结构56上并且可具有凹部，而卡扣的第二半部可形成在衬垫60上并且可具有带有凹槽的突出部，当按压到凹部中时，该突出部卡扣到适当为止(或反之亦然)。作为又一示例，柔性结构56上的主要附接结构82P可以是被构造成与衬垫60上的对应柱(84P)配合(互锁)的凹槽。作为又一示例，柔性结构56上的主要附接结构82P可以是柱。衬垫60可具有被构造成围绕柱伸展的柔性织物层(环)。作为又一示例，后部柔性结构56可包括附接的织物通道。然后在操作期间将可移除衬垫放置在织物通道中。

图6A和图6B中的主要附接结构82P和84P的位置的具体示例仅仅是例示性的。一般来讲，主要附接结构可被设置在任何期望的位置处。

主要附接结构可以是通过其将可移除衬垫固定到头戴式支撑结构上的主要机构。然而，为了提供附加附接强度和/或确保紧密的光密封，还可包括辅助附接结构82A和84A。如图6B所示，辅助附接结构82A和84A可沿着后部柔性结构和可移除衬垫的左边缘和右边缘设置。当头戴式设备在操作中时，后部柔性结构和可移除衬垫通常可在这些区域中具有高度的曲率(由于用户面部的曲率)。这些高度的曲率可使得衬垫和后部柔性结构易于漏光(例如，当衬垫和后部柔性结构被弯曲以适形于用户面部时，通过衬垫和后部柔性结构之间的间隙漏光)。这些高风险区域中的辅助附接结构82A和84A可确保围绕可移除衬垫和后部柔性结构的整个周边的紧密密封。图6A和图6B中的辅助附接结构82A和84A的位置的具体示例仅是例示性的。一般来讲，辅助附接结构可被设置在任何期望的位置处(例如，与任何期望的主要附接结构相邻/在任何期望的主要附接结构之间)。

辅助附接结构82A和84A可形成钩环紧固件(例如，其中钩在结构56上而环在衬垫60上，或反之亦然)。辅助附接结构82A和84A可另选地形成卡扣紧固件。卡扣的第一半部可形成在结构56上并且可具有凹部，而卡扣的第二半部可形成在衬垫60上并且可具有带有凹槽的突出部，当按压到凹部中时，该突出部卡扣到适当为止(或反之亦然)。一般来讲，前述附接结构中的任一者可用于辅助附接结构。

如果需要，可在每个附接点处使用多种类型的附接结构，以确保可移除衬垫60与头戴式支撑结构12之间的牢固附接。图7是例示性头戴式设备的横截面顶视图，示出了可如何使用突出部、凹部和磁体来将可移除衬垫60固定到头戴式支撑结构12。如图7所示，突出部82P-2从柔性后部结构56沿负Y方向(例如，朝向可移除衬垫)延伸。可移除衬垫60具有对应的凹部84P-2。每个凹部84P-2可与对应的突出部82P-2配合。

除了突出部和凹部之外，磁体也用作头戴式设备的附接结构。如图7所示，磁体82P-1可嵌入到突出部82P-2中。可在每个突出部中嵌入单个磁体，或者可在每个突出部中嵌入多个磁体。对应的磁体84P-1可形成在衬垫结构58中，与每个相应的凹部84P-2相邻。当可移除结构60附接到头戴式支撑结构时，突出部82P-2延伸到凹部84P-2中并且与该凹部配合。当突出部82P-2和凹部84P-2配合时，磁体82P-1也将磁性地耦合到磁体84P-1。这为可移除衬垫附接提供了附加牢固性，并防止重力导致可移除衬垫从头戴式支撑结构上脱落。

图7的示例仅仅是例示性的。除了突出部、凹部和磁体的主要附接结构之外，也可包括辅助附接结构诸如卡扣或钩环紧固件，以将可移除衬垫固定到头戴式支撑结构12并且确保紧密的光密封。

在一些实施方案中，突出部82P-2可与后部柔性结构56一体地形成，或者可由附接到后部柔性结构56的单独材料形成。另选地，在图7的布置中，突出部82P-2与支撑柱54一体地形成。换句话说，支撑柱54的部分延伸穿过后部柔性结构56中的开口以形成附接结构82P-2。支撑柱54也可延伸穿过纺织层64(其覆盖头戴式支撑结构12)中的开口。以这种方式，支撑柱突出部82P-2用作对用户的视觉指示器，指示头戴式支撑结构尚未附接到可移除衬垫。支撑柱突出部82P-2也提供允许用户容易地将可移除衬垫对准并附接到头戴式支撑结构的可识别的对准标记。

图8是例示性可移除衬垫60的后视图。如图8所示，可移除衬垫可具有一个或多个结合的铰链结构86。铰链结构86可由衬垫构件的高柔性部分形成。另选地，可折叠部分86可由与衬垫构件分开形成的柱形成。铰链结构86允许衬垫构件的部分相对于衬垫构件的其他部分旋转。每个铰链结构86可允许衬垫构件围绕相应弯曲轴线88旋转。铰链结构86的存在可因此允许衬垫构件被折叠成具有比在展开状态下更小的覆盖区，从而增加衬垫构件的便携性。

在一个可能的布置中，每个铰链结构86可由允许相邻衬垫部分相对于彼此旋转的柱形成。柱可任选地兼作用于将可移除衬垫附接到头戴式支撑结构的附接结构。例如，头戴式支撑结构可具有凹槽，并且柱(其限定用于衬垫的铰链结构)滑入到凹槽中以将可移除衬垫附接到头戴式支撑结构。

包括在可移除衬垫中的两个铰链结构的示例仅仅是例示性的。一般来讲，可移除衬垫中可包括任何期望数量的铰链结构。

图9是系统200的示意图，该系统包括头戴式支撑结构12(在其内部具有光学模块16L/16R和其他相关联的电子器件)和多个可移除衬垫60。如先前示出和讨论的，可移除衬垫中的一者可附接到头戴式支撑结构以形成具有附接的衬垫的头戴式设备10。

系统200可包括具有不同属性的任何期望数量的可移除衬垫60-1至60-N。如先前所讨论的，可移除衬垫的变化属性可包括颜色、厚度、上边缘高度、总高度、任何其他期望的尺寸、材料的柔软性或任何其他期望的特性。

作为具体示例，用户可从许多颜色选项中选择具有期望颜色的可移除衬垫。用户可选择具有优化头戴式设备的光学属性(例如，适眼距)的厚度的可移除衬垫。用户可选择具有期望的上边缘高度的可移除衬垫，以在穿戴头戴式设备时最大化他们的舒适度。

系统200可包括任何期望数量的可移动衬垫，每个可移除衬垫具有唯一的一组属性。作为一个示例，用户可购买头戴式设备并且接收头戴式支撑结构和具有各种大小(例如，厚度和/或总高度)的多个可移除衬垫。多个可移除衬垫可包括小的可移除衬垫、在至少一个尺寸上大于小的可移除衬垫的中等的可移除衬垫、以及在至少一个尺寸上大于中等的可移除衬垫的大的可移除衬垫。在使用头戴式设备之前，用户可将他们优选的可移除衬垫附接到头戴式支撑结构。

又如，用户可在购买头戴式设备时选择其优选的可移除衬垫(例如，优选的颜色、大小等)。除了头戴式支撑结构之外，用户还接收他们优选的可移除衬垫，并且可在使用头戴式设备之前将他们优选的可移除衬垫附接到头戴式支撑结构。然后可在头戴式设备的寿命期间重复地移除和清洗可移除衬垫。

根据一个实施方案，提供一种头戴式设备，所述头戴式设备包括：头戴式支撑结构，所述头戴式支撑结构包括刚性结构、柔性结构和将所述柔性结构耦合到所述刚性结构的支撑结构，所述柔性结构至少部分地限定中心开口；左光学组件和右光学组件，所述左光学组件和所述右光学组件被构造成显示图像，所述左光学组件和所述右光学组件耦合到所述头戴式支撑结构；以及可移除衬垫，所述可移除衬垫被构造成选择性地附接到所述柔性结构，所述可移除衬垫至少部分地围绕所述中心开口。

根据另一个实施方案，所述左光学组件和所述右光学组件通过所述中心开口可见，所述头戴式支撑结构由第一纺织层覆盖，所述可移除衬垫由第二纺织层覆盖，所述可移除衬垫具有第一部分和第二部分，所述第一部分具有第一刚性，所述第二部分具有第二刚性，所述可移除衬垫具有凹部和第一磁体，所述第一磁体中的至少一个磁体与每个凹部相邻，并且所述头戴式支撑结构包括在所述柔性结构处的突出部，所述突出部远离所述刚性结构延伸，每个突出部被构造成当所述可移除衬垫附接到所述柔性结构时与所述可移除衬垫的相应凹部配合，以及第二磁体，所述第二磁体中的至少一个磁体定位在每个突出部中，并且所述第一磁体被构造成当所述可移除衬垫附接到所述柔性结构时磁性地耦合到所述第二磁体。

根据另一个实施方案，所述左光学组件和所述右光学组件通过所述中心开口可见。

根据另一个实施方案，所述头戴式支撑结构由纺织层覆盖。

根据另一个实施方案，所述支撑结构被构造成突出超过所述柔性结构并且穿过所述纺织层中的开口。

根据另一个实施方案，所述可移除衬垫具有凹部，所述凹部被构造成当所述可移除衬垫附接到所述柔性结构时容纳所述支撑结构的突出部分。

根据另一个实施方案，第一磁体与所述凹部相邻形成在所述可移除衬垫中，第二磁体形成在所述支撑结构的突出部分中，并且所述第一磁体被构造成当所述可移除衬垫附接到所述柔性结构时磁性地耦合到所述第二磁体。

根据另一个实施方案，所述柔性结构包括在第一突出部分与第二突出部分之间的第一辅助附接结构，所述可移除衬垫包括在第一凹部与第二凹部之间的第二辅助附接结构，并且所述第一辅助附接结构被构造成当所述可移除衬垫附接到所述柔性结构时耦合到所述第二辅助附接结构。

根据另一个实施方案，所述第一辅助附接结构和所述第二辅助附接结构包括钩环紧固件。

根据另一个实施方案，所述可移除衬垫包括由纺织层覆盖的衬垫。

根据另一个实施方案，第一磁体形成在所述可移除衬垫中，第二磁体形成在所述头戴式支撑结构中，并且所述第一磁体被构造成当所述可移除衬垫附接到所述柔性结构时磁性地耦合到所述第二磁体。

根据另一个实施方案，所述可移除衬垫具有第一部分和第二部分，所述第一部分具有第一刚性，所述第二部分具有低于所述第一刚性的第二刚性。

根据另一个实施方案，所述第一部分中的每一者与相应支撑结构对准。

根据另一个实施方案，所述可移除衬垫包括铰链结构，所述铰链结构允许所述可移除衬垫的第一部分相对于所述可移除衬垫的第二部分旋转。

根据一个实施方案，提供一种头戴式设备，所述头戴式设备包括：头戴式支撑结构，所述头戴式支撑结构包括：柔性部分，所述柔性部分被构造成当穿戴所述头戴式支撑结构时适形于面部；刚性部分，所述刚性部分通过间隙与所述柔性部分分开；侧部分，所述侧部分桥接所述刚性部分与所述柔性部分之间的所述间隙；和在所述柔性部分处的突出部，所述突出部远离所述刚性部分延伸；和第一组磁体，所述第一组磁体中的每一个磁体定位在所述突出部中的相应的一个突出部中；以及可移除衬垫，所述可移除衬垫被构造成选择性地附接到所述柔性部分，所述可移除衬垫被构造成当在所述可移除衬垫被附接的情况下穿戴所述头戴式支撑结构时适形于所述面部并且直接接触所述面部，并且所述可移除衬垫包括：凹部，所述凹部被构造成与所述头戴式支撑结构的所述突出部配合；和第二组磁体，所述第二组磁体被构造成磁性地耦合到所述第一组磁体。

根据另一个实施方案，所述头戴式支撑结构由纺织层覆盖，并且所述突出部延伸穿过所述纺织层中的开口。

根据另一个实施方案，所述突出部由所述侧部分形成。

根据另一个实施方案，所述头戴式设备包括被构造成显示图像的左光学组件和右光学组件，所述左光学组件和所述右光学组件形成在所述头戴式支撑结构的内部体积中。

根据一个实施方案，提供了一种系统，所述系统包括：头戴式支撑结构；左光学组件和右光学组件，所述左光学组件和所述右光学组件被构造成显示图像，所述左光学组件和所述右光学组件耦合到所述头戴式支撑结构；以及多个可移除衬垫，所述可移除衬垫中的每一个可移除衬垫被构造成选择性地附接到所述头戴式支撑结构，并且所述多个可移除衬垫中的每一个可移除衬垫具有相对于其余可移除衬垫中的属性唯一的属性。

根据另一个实施方案，所述属性包括选自由以下项组成的组的属性：颜色、厚度、衬垫材料、总高度和上边缘高度。

前述内容仅为例示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，包括：

头戴式支撑结构，所述头戴式支撑结构包括刚性结构、柔性结构和将所述柔性结构耦合到所述刚性结构的支撑结构，其中所述柔性结构至少部分地限定中心开口；

左光学组件和右光学组件，所述左光学组件和所述右光学组件被构造成显示图像，其中所述左光学组件和所述右光学组件耦合到所述头戴式支撑结构；以及

可移除衬垫，所述可移除衬垫被构造成选择性地附接到所述柔性结构，其中所述可移除衬垫至少部分地围绕所述中心开口。

2.根据权利要求1所述的头戴式设备，其中所述左光学组件和所述右光学组件通过所述中心开口可见，其中所述头戴式支撑结构由第一纺织层覆盖，其中所述可移除衬垫由第二纺织层覆盖，其中所述可移除衬垫具有第一部分和第二部分，所述第一部分具有第一刚性，所述第二部分具有第二刚性，其中所述可移除衬垫具有凹部和第一磁体，其中所述第一磁体中的至少一个磁体与每个凹部相邻，并且其中所述头戴式支撑结构还包括：

在所述柔性结构处的突出部，所述突出部远离所述刚性结构延伸，其中每个突出部被构造成当所述可移除衬垫附接到所述柔性结构时与所述可移除衬垫的相应凹部配合；以及

第二磁体，其中所述第二磁体中的至少一个磁体定位在每个突出部中，并且其中所述第一磁体被构造成当所述可移除衬垫附接到所述柔性结构时磁性地耦合到所述第二磁体。

3.根据权利要求1所述的头戴式设备，其中所述左光学组件和所述右光学组件通过所述中心开口可见。

4.根据权利要求1所述的头戴式设备，其中所述头戴式支撑结构由纺织层覆盖。

5.根据权利要求4所述的头戴式设备，其中所述支撑结构被构造成突出超过所述柔性结构并且穿过所述纺织层中的开口。

6.根据权利要求5所述的头戴式设备，其中所述可移除衬垫具有凹部，所述凹部被构造成当所述可移除衬垫附接到所述柔性结构时容纳所述支撑结构的突出部分。

7.根据权利要求6所述的头戴式设备，其中第一磁体与所述凹部相邻形成在所述可移除衬垫中，其中第二磁体形成在所述支撑结构的突出部分中，并且其中所述第一磁体被构造成当所述可移除衬垫附接到所述柔性结构时磁性地耦合到所述第二磁体。

8.根据权利要求7所述的头戴式设备，其中所述柔性结构包括在第一突出部分与第二突出部分之间的第一辅助附接结构，其中所述可移除衬垫包括在第一凹部与第二凹部之间的第二辅助附接结构，并且其中所述第一辅助附接结构被构造成当所述可移除衬垫附接到所述柔性结构时耦合到所述第二辅助附接结构。

9.根据权利要求8所述的头戴式设备，其中所述第一辅助附接结构和所述第二辅助附接结构包括钩环紧固件。

10.根据权利要求1所述的头戴式设备，其中所述可移除衬垫包括由纺织层覆盖的衬垫。

11.根据权利要求1所述的头戴式设备，其中第一磁体形成在所述可移除衬垫中，其中第二磁体形成在所述头戴式支撑结构中，并且其中所述第一磁体被构造成当所述可移除衬垫附接到所述柔性结构时磁性地耦合到所述第二磁体。

12.根据权利要求1所述的头戴式设备，其中所述可移除衬垫具有第一部分和第二部分，所述第一部分具有第一刚性，所述第二部分具有低于所述第一刚性的第二刚性。

13.根据权利要求12所述的头戴式设备，其中所述第一部分中的每一者与相应支撑结构对准。

14.根据权利要求1所述的头戴式设备，其中所述可移除衬垫包括铰链结构，所述铰链结构允许所述可移除衬垫的第一部分相对于所述可移除衬垫的第二部分旋转。

15.一种头戴式设备，包括：

头戴式支撑结构，所述头戴式支撑结构包括：

柔性部分，所述柔性部分被构造成当穿戴所述头戴式支撑结构时适形于面部；

刚性部分，所述刚性部分通过间隙与所述柔性部分分开；

侧部分，所述侧部分桥接所述刚性部分与所述柔性部分之间的所述间隙；和

在所述柔性部分处的突出部，所述突出部远离所述刚性部分延伸；和

第一组磁体，其中所述第一组磁体中的每一个磁体定位在所述突出部中的相应的一个突出部中；以及

可移除衬垫，所述可移除衬垫被构造成选择性地附接到所述柔性部分，其中所述可移除衬垫被构造成当在所述可移除衬垫被附接的情况下穿戴所述头戴式支撑结构时适形于所述面部并且直接接触所述面部，并且其中所述可移除衬垫包括：

凹部，所述凹部被构造成与所述头戴式支撑结构的所述突出部配合；和

第二组磁体，所述第二组磁体被构造成磁性地耦合到所述第一组磁体。

16.根据权利要求15所述的头戴式设备，其中所述头戴式支撑结构由纺织层覆盖，并且其中所述突出部延伸穿过所述纺织层中的开口。

17.根据权利要求15所述的头戴式设备，其中所述突出部由所述侧部分形成。

18.根据权利要求15所述的头戴式设备，还包括：

左光学组件和右光学组件，所述左光学组件和所述右光学组件被构造成显示图像，其中所述左光学组件和所述右光学组件形成在所述头戴式支撑结构的内部体积中。

19.一种系统，包括：

头戴式支撑结构；

左光学组件和右光学组件，所述左光学组件和所述右光学组件被构造成显示图像，其中所述左光学组件和所述右光学组件耦合到所述头戴式支撑结构；以及

多个可移除衬垫，其中所述可移除衬垫中的每一个可移除衬垫被构造成选择性地附接到所述头戴式支撑结构，并且其中所述多个可移除衬垫中的每一个可移除衬垫具有相对于其余可移除衬垫中的属性唯一的属性。

20.根据权利要求19所述的系统，其中所述属性包括选自由以下项组成的组的属性：颜色、厚度、衬垫材料、总高度和上边缘高度。