CN209821509U - 头戴式系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型题为“头戴式系统”，并且涉及头戴式系统，该头戴式系统的特征在于其包括：头戴式支撑结构；显示器，该显示器具有显示表面；以及透镜元件，该透镜元件由头戴式支撑结构支撑，其中透镜元件具有面向显示表面并且接收来自显示表面的光的表面，并且其中透镜元件的表面光学及物理耦接至显示表面。

Description

头戴式系统

本专利申请要求2019年4月18日提交的美国专利申请No.16/388,538、2018年10月2日提交的美国临时专利申请No.62/740,334以及2018年9月10日提交的美国临时专利申请No.62/729,365的优先权，这些专利申请据此全文以引用方式并入本文。

技术领域

本实用新型整体涉及电子设备，并且更具体地，涉及可穿戴电子设备系统。

背景技术

有时，电子设备被配置为由用户穿戴。例如，为头戴式设备提供允许将设备穿戴在用户的头部上的头戴式结构。头戴式设备可以包括具有透镜的光学系统。透镜允许设备中的显示器向用户呈现视觉内容。

将透镜与显示器对准可能是很困难的。如果不小心，透镜与对应显示器的对准可能很差，因而视觉内容可能无法正确显示。

实用新型内容

头戴式设备可以具有向用户显示内容的显示器。设备中的头戴式支撑结构将显示器支撑在用户的头部上。

头戴式设备可以具有相应的左侧透镜和右侧透镜，以及显示器的相应左侧部分和右侧部分。左透镜可将图像从显示器的左侧部分引导至左眼框(eye box)，而右透镜可将图像从显示器的右侧部分引导至右眼框。

为防止灰尘遮挡显示器的部分，每个透镜可包括具有面向显示器并耦接到显示器的表面的透镜元件。透镜元件可利用一层光学透明粘合剂附接到显示器上，或者透镜元件可为直接接触显示器的凝胶透镜元件。将透镜直接附接到显示器可去除显示器前面的任何空气隙，这可防止灰尘或其他污染物使显示器模糊。

附接到显示器的透镜元件可具有突起部或凹陷部以容纳设备中的输入-输出部件。透镜元件可由透镜模块支撑结构支撑。透镜模块支撑结构可以具有开口，该开口允许诸如针对注视方向的摄像机的输入-输出部件透过透镜元件工作。

可以使单个透镜元件既附接到显示器的左侧部分又附接到显示器的右侧部分。这样做固定了瞳孔间距，但可改善显示器的对准并降低制造成本和复杂性。

根据一个实施方案，提供了一种头戴式系统，该头戴式系统包括：头戴式支撑结构；具有显示表面的显示器；以及由头戴式支撑结构支撑的透镜元件，透镜元件具有面向显示表面并且接收来自显示表面的光的表面，并且透镜元件的表面光学及物理耦接至显示表面。

根据另一个实施方案，透镜元件是第一透镜元件，并且显示器具有左显示部分和右显示部分，系统包括：第二透镜元件，其中第一透镜元件将图像的左侧部分从左显示部分引导至左眼框，第二透镜元件将图像的右侧部分从右显示部分引导至右眼框；第一层光学透明粘合剂，其将第一透镜元件光学及物理地耦接至左显示部分；以及第二层光学透明粘合剂，其将第二透镜元件光学及物理地耦接至右显示部分。

根据另一个实施方案，头戴式支撑结构包括支撑第一透镜元件的支撑结构部分，并且系统包括与支撑结构部分中的开口对准的输入-输出部件。

根据另一个实施方案，系统包括将透镜元件的表面附接到显示表面的一层光学透明粘合剂。

根据另一个实施方案，透镜元件包括直接接触显示表面的非刚性透镜元件。

根据另一个实施方案，非刚性透镜元件为透明凝胶。

根据另一个实施方案，非刚性透镜元件为透明弹性体。

根据另一个实施方案，系统包括与透镜元件对准并且耦接至透镜元件的附加透镜元件，附加透镜元件是刚性透镜元件并且与显示表面隔开一定间隙，透镜元件填充间隙。

根据另一个实施方案，透镜元件包括具有第一折射率的第一材料，附加透镜元件包括具有高于第一折射率的第二折射率的第二材料。

根据另一个实施方案，透镜元件具有插置在附加透镜元件和透镜元件的表面之间的附加外表面，并且透镜元件的附加表面向系统提供折光力。

根据另一个实施方案，面对显示表面的透镜元件的表面是第一表面，透镜元件具有与第一表面相对的第二表面以及处于第一表面和第二表面之间的边缘，透镜元件具有从边缘延伸的突起部，并且系统包括安装至突起部的输入-输出部件。

根据另一个实施方案，面对显示表面的透镜元件的表面是第一表面，透镜元件具有与第一表面相对的第二表面以及处于第一表面和第二表面之间的边缘，透镜元件具有处于边缘中的凹陷部，并且系统包括安装到凹陷部内的输入-输出部件。

根据另一个实施方案，头戴式支撑结构包括支撑透镜元件的透镜模块支撑结构，并且系统包括与透镜模块支撑结构中的开口对准的摄像机，摄像机透过开口和透镜元件捕获图像。

根据另一个实施方案，系统包括与开口对准并且安装到透镜元件的边缘上的摄像机透镜元件。

根据另一个实施方案，面对显示表面的透镜元件的表面是第一表面，透镜元件具有与第一表面相对的第二表面以及处于第一表面和第二表面之间的边缘，并且系统包括处于透镜元件的边缘上的遮光涂层。

根据另一个实施方案，提供了一种头戴式系统，该头戴式系统包括：头戴式支撑结构；具有发光表面的显示器；以及由头戴式支撑结构支撑的透镜模块，透镜模块包括具有与发光表面隔开一定间隙的表面的刚性透镜元件以及填充间隙的凝胶。

根据另一个实施方案，透镜模块是第一透镜模块，并且显示器具有左显示部分和右显示部分，系统包括：由头戴式支撑结构支撑的第二透镜模块，第一透镜模块将图像的左侧部分从左显示部分的发光表面引导至左眼框，第二透镜模块将图像的右侧部分从右显示部分引导至右眼框，并且第二透镜模块包括处于附加刚性透镜元件和右显示部分之间的间隙填充凝胶。

根据另一个实施方案，头戴式支撑结构支撑刚性透镜元件并限定包含刚性透镜元件和显示器的腔，并且凝胶填充该腔。

根据另一个实施方案，凝胶直接接触显示器的发光表面。

根据一个实施方案，提供了一种头戴式系统，该头戴式系统包括：头戴式支撑结构；具有被配置为显示图像的左显示部分和右显示部分的显示器；以及耦接至左显示部分和右显示部分两者的透镜元件，透镜元件具有将图像的左侧部分从左显示部分引导至左眼框的左侧部分，并且透镜元件具有将图像的右侧部分从右显示部分引导至右眼框的右侧部分。

根据另一个实施方案，透镜元件跨越左显示部分和右显示部分之间的间隙，系统包括：与左显示部分重叠并且将左显示部分耦接至透镜元件的第一层光学透明粘合剂；以及与右显示部分重叠并且将右显示部分耦接至透镜元件的第二层光学透明粘合剂。

根据另一个实施方案，透镜元件是具有相对的第一表面和第二表面的第一透镜元件，第一透镜元件的第一表面耦接至左显示部分和右显示部分，并且系统包括：附接到第一透镜元件的第二表面的第二透镜元件，第二透镜元件附接到第一透镜元件的左侧部分；以及附接到第一透镜元件的第二表面的第三透镜元件，第三透镜元件附接到第一透镜元件的右侧部分。

根据另一个实施方案，透镜元件是具有相对的第一表面和第二表面的第一透镜元件，其中第一透镜元件的第一表面耦接至左显示部分和右显示部分，并且系统包括附接到第一透镜元件的第二表面的第二透镜元件，第二透镜附接到第一透镜元件的左侧部分和右侧部分两者。

根据另一个实施方案，透镜元件跨越左显示部分和右显示部分之间的间隙。

附图说明

图1是根据一个实施方案的诸如头戴式显示设备的例示性电子设备的示意图。

图2是根据一个实施方案的例示性头戴式设备的顶视图。

图3是示出了根据一个实施方案的可如何将显示器附接到对应的透镜模块的例示性头戴式设备的顶视图。

图4是根据一个实施方案的具有附接到包括三个透镜元件的透镜模块的透镜元件的显示器的例示性显示模块的顶视图。

图5是根据一个实施方案的包括附接到包括边缘涂层的透镜模块的显示器的例示性头戴式设备的顶视图。

图6是根据一个实施方案的包括附接到透镜模块的显示器以及围绕透镜模块的支撑结构的例示性头戴式设备的顶视图。

图7是根据一个实施方案的具有附接到透镜元件的显示器和安装至透镜元件的输入-输出部件的例示性显示模块的横截面侧视图。

图8是根据一个实施方案的具有附接到透镜元件的显示器和透过支撑结构和透镜元件捕获图像的输入-输出部件的例示性显示模块的横截面侧视图。

图9是根据一个实施方案的具有附接到单个透镜元件的两个显示部分的例示性头戴式设备的顶视图。

图10是根据一个实施方案的具有处于显示器和透镜模块之间的填充材料的例示性头戴式设备的顶视图。

具体实施方式

电子设备可包括用于向用户呈现内容的显示器和其他部件。电子设备可为可穿戴电子设备。可穿戴电子设备诸如头戴式设备可以具有允许将头戴式设备穿戴在用户的头部上的头戴式支撑结构。

头戴式设备可以包括由一个或多个显示面板(显示器)形成的用于向用户显示视觉内容的显示器。透镜系统可以用于允许用户聚焦在显示器上并查看视觉内容。透镜系统可以具有与用户的左眼对准的左透镜模块和与用户的右眼对准的右透镜模块。

在一些头戴式设备中，空气隙可存在于显示器和与该显示器相关联的透镜模块之间。在这些情况下，在观看来自显示器的内容时，灰尘或其他污染物可能进入空气隙并导致视觉伪影。透镜模块中的透镜元件可占据头戴式设备中的显示器和透镜模块之间的空气隙的空间，以替代空气隙。换句话讲，透镜模块可直接附接到显示器，使得透镜模块和显示器之间不存在空气隙。

将透镜模块的透镜元件直接附接到显示器可具有许多优点。透镜元件的存在可以防止灰尘或其他污染物进入显示器前面的空间(防止在观看显示器时存在视觉伪影)。当显示器直接附接到透镜模块时，使透镜模块与显示器对准还可以变得更容易。借助于这种布置，显示器上的机械应力也可得到改善。通过将显示器附接到透镜模块，可以跨越整个显示器(而不是仅围绕显示器的周缘)放置粘合剂(诸如光学透明粘合剂或光学凝胶)，从而使机械应力跨越显示器均匀分布。附接到显示器的附加透镜元件还可提供用于安装头戴式设备的附加部件(诸如输入-输出部件)的位置。

图1中示出了具有电子设备的例示性系统的示意图，电子设备具有透镜模块。如图1所示，系统8可包括一个或多个电子设备，诸如电子设备10。系统8的电子设备可包括计算机、蜂窝电话、头戴式设备、手表设备和其他电子设备。在本文中有时将其中电子设备10为头戴式设备的配置作为示例来描述。

如图1所示，电子设备，诸如电子设备10，可具有控制电路12。控制电路12可包括用于控制设备10的操作的存储和处理电路。电路12可以包括存储设备，诸如硬盘驱动器存储设备、非易失性存储器(例如，被配置为形成固态驱动器的电可编程只读存储器)、易失性存储器(例如，静态或动态随机存取存储器)等。控制电路12中的处理电路可以基于一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、基带处理器、功率管理单元、音频芯片、图形处理单元、专用集成电路以及其他集成电路。软件代码可存储在电路12中的存储设备上，并且在电路12中的处理电路上运行，以实现设备10的控制操作(例如，数据采集操作、涉及处理三维面部图像数据的操作、涉及使用控制信号调节部件的操作等)。控制电路12可包括有线通信电路和无线通信电路。例如，控制电路12可包括射频收发器电路，诸如蜂窝电话收发器电路、无线局域网收发器电路、毫米波收发器电路和/或其他无线通信电路。

在操作期间，系统8中的设备的通信电路(例如，设备10的控制电路12的通信电路)可用于支持电子设备之间的通信。例如，一个电子设备可以将视频和/或音频数据传输到系统8中的另一个电子设备。系统8中的电子设备可使用有线通信电路和/或无线通信电路通过一个或多个通信网络(例如，互联网、局域网等)进行通信。通信电路可用于允许设备10从外部装置(例如，拴系计算机、诸如手持设备或膝上型计算机的便携式设备、诸如远程服务器或其他远程计算装置的在线计算装置、或其他电子装置)接收数据和/或向外部装置提供数据。

设备10可包括输入-输出设备22。输入-输出设备22可用于允许用户向设备10提供用户输入。输入-输出设备22还可用于采集有关设备10的操作环境的信息。设备22中的输出部件可允许设备10向用户提供输出，并且可用于与外部电子装置通信。

如图1所示，输入-输出设备22可以包括一个或多个显示器诸如显示器14。在一些配置中，设备10的显示器14包括分别与用户的左眼和右眼对齐的左显示面板和右显示面板(有时称为显示器14的左部分和右部分和/或左显示器和右显示器)。在其他配置中，显示器14包括跨两只眼睛延伸的单个显示面板。

显示器14可以用于显示图像。设备10的用户可以查看显示在显示器14上的视觉内容。设备10中的显示器诸如显示器14可以是有机发光二极管显示器或基于发光二极管阵列的其他显示器、液晶显示器、硅基液晶显示器、基于通过专用光学器件将光束直接或间接地投射在表面上的投影仪或显示器(例如，数字微镜器件)、电泳显示器、等离子体显示器、电润湿显示器或任何其他合适的显示器。

显示器14可呈现用于计算机生成现实的显示内容，诸如虚拟现实内容或混合现实内容。

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测和/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一个子组或其表示，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。

人可以利用其感官中的任一者来感测CGR对象和/或与CGR对象交互，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，音频对象创建3D或空间音频环境，3D或空间音频环境提供3D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官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运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环境的电子系统可以具有透明或半透明显示器，人可以透过它直接查看物理环境。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，该系统可以具有不透明显示器和一个或多个成像传感器，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。该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。人利用该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，使得修改后的部分可以是原始捕获图像的代表性的但不是真实的版本。又如，物理环境的表示可以通过以图形方式消除或模糊其部分而进行转换。

增强虚拟(AV)环境是指其中虚拟或计算机生成的环境结合来自物理环境的一个或多个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征的表示。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。又如，虚拟对象可以采用符合太阳在物理环境中的位置的阴影。

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，具有或没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。

在本文中将其中显示器14用于通过透镜向用户显示虚拟现实内容的配置作为示例来描述。

输入-输出电路22可包括传感器16。传感器16可以包括例如三维传感器(例如，三维图像传感器诸如结构光传感器，其发射光束并且使用二维数字图像传感器来从当光束照亮目标时产生的光斑收集用于三维图像的图像数据；双目三维图像传感器，其使用双目成像布置中的两个或更多个相机来收集三维图像；三维激光雷达(光检测和测距)传感器；三维射频传感器；或收集三维图像数据的其他传感器)、相机(例如，红外和/或可见数字图像传感器)、注视跟踪传感器(例如，基于图像传感器的注视跟踪系统，并且(如果需要)，在从用户的眼睛反射之后，使用图像传感器来跟踪发射一个或多个光束的光源)、触摸传感器、按钮、力传感器、传感器诸如基于开关的接触传感器、气体传感器、压力传感器、湿度传感器、磁传感器、音频传感器(麦克风)、环境光传感器、用于收集语音命令和其他音频输入的麦克风、被配置为收集关于运动、位置和/或取向的信息的传感器(例如，加速度计、陀螺仪、罗盘和/或包括所有这些传感器或这些传感器中的一者或两者的子集的惯性测量单元)、指纹传感器和其他生物识别传感器、光学位置传感器(光学编码器)和/或其他位置传感器诸如线性位置传感器和/或其他传感器。传感器16可以包括接近传感器(例如，电容式接近传感器、基于光的(光学)接近传感器、超声接近传感器和/或其他接近传感器)。接近传感器可以(例如)用于感测用户的鼻部与设备10中的透镜模块之间的相对位置。

可使用输入-输出设备22中的传感器和其他输入设备来采集用户输入和其他信息。如果需要，输入-输出设备22可包括其他设备24，诸如触觉输出设备(例如，振动部件)、发光二极管和其他光源、扬声器(诸如用于产生音频输出的听筒)以及其他电子部件。设备10可包括用于接收无线功率的电路、用于向其他设备无线传输功率的电路、蓄电池和其他储能设备(例如，电容器)、操纵杆、按钮和/或其他部件。

电子设备10可以具有壳体结构(例如，壳体壁、带等)，如图1的例示性支撑结构26所示。在电子设备10是头戴式设备(例如，一副眼镜、护目镜、头盔、帽子等)的构型中，支撑结构26可包括头戴式支撑结构(例如，头盔外壳、头带、眼镜腿、护目镜外壳结构和/或其他头戴式结构)。头戴式支撑结构可以被配置为在设备10的操作期间被穿戴在用户头部上，并且可以支撑显示器14、传感器16、其他部件24、其他输入-输出设备22和控制电路12。

图2是例示性配置中的电子设备10的顶视图，其中电子设备10是头戴式设备。如图2所示，电子设备10可以包括支撑结构(参见，例如，图1的支撑结构26)，该支撑结构用于容纳设备10的部件并且将设备10安装在用户的头部上。这些支撑结构可以包括，例如，形成外壳壁的结构和用于主单元26-2的其他结构(例如，外部外壳壁、透镜模块结构等)和带，或其他辅助支撑结构，诸如有助于将主单元26-2保持在用户脸部上使得用户的眼睛位于眼箱60内的结构26-1。

显示器14可以包括左显示面板和右显示面板(例如，左像素阵列和右像素阵列，有时称为左显示器和右显示器或者左显示部分和右显示部分)，其分别安装在分别对应于用户的左眼(和左眼框60)和右眼(和右眼框)的左显示模块和右显示模块70中。

每个显示模块70包括显示部分14和对应的透镜模块72(有时称为透镜堆叠72或透镜72)。透镜72可包括沿公共轴线布置的多个透镜元件。每个透镜元件可具有任何所需的形状，并且可由任何所需的材料形成(例如，具有任何所需的折射率)。各透镜元件可具有独特的形状和折射率，它们组合起来按照所需的方式对来自显示器14的光聚焦。透镜模块72的每个透镜元件可由任何所需的透明材料(例如，玻璃、诸如聚碳酸酯或丙烯酸树脂的聚合物材料、诸如蓝宝石的晶体等)形成。

可以任选地使用诸如相应的左定位器和右定位器58的定位电路相对于用户的眼睛以及相对于主单元26-2的外壳壁结构中的一些单独定位模块70。定位器58可以是步进电动机、压电致动器、电动机、线性电磁致动器和/或用于调节显示器14和透镜模块72的位置的其他电子部件。在设备10的操作期间，定位器58可以由控制电路12来控制。例如，定位器58可以用于调整模块70之间的间距(并且因此调整模块70的左透镜和右透镜之间的透镜到透镜间距)，以匹配用户的眼睛的瞳孔间距IPD。

在图2中，每个显示器14通过空气隙74与其对应的透镜模块72分开。换句话讲，支撑结构26-2内的填充着空气的腔被插置在透镜72和显示器14之间。如果灰尘或其他污染物进入显示器14和透镜72之间的空气隙74，那么灰尘对于观看者可能是可见的。因此，可转而采用透镜72的透镜元件填充空气隙74。

图3是具有直接附接到透镜模块的显示器的头戴式设备10的顶视图。如图2所示，透镜72填充空气隙并且直接附接到显示器14，以代替透镜72和显示器14之间的空气隙。透镜可从支撑结构26-2的部分76(有时称为外壳壁、外壳部分、支撑结构、支撑结构部分等)延伸至显示器14。通过这种方式，透镜与显示器14直接相邻并毗连。通过去除透镜72和显示器14之间的任何空气隙，防止灰尘进入透镜72和显示器14之间的空间。

显示器14可以直接附接到透镜72。例如，粘合剂层(诸如光学透明粘合剂(OCA))可插置在显示器14和透镜72之间，从而将显示器14附接到透镜72。以这种方式将显示器14附接到透镜72可改善显示器和透镜模块之间的对准。

图3中的头戴式设备10还可包括定位器，定位器能够调节模块70之间的间距以匹配用户眼睛的瞳孔间距(如结合图2所论述的)。

图4是具有附接到显示器14的透镜元件的例示性显示模块70的横截面侧视图。如图4所示，透镜模块72可包括透镜元件82、84和86。透镜元件82可使用光学透明粘合剂层78附接到显示器14。透镜元件82可具有相对的第一表面80和第二表面81。表面80使用光学透明粘合剂附接到显示器14。因此，表面80可为平面的(因为显示器14为平面的)。显示器14可任选地是曲面的(例如，显示器14可具有发光表面，发光表面具有通过虚线77所示的轮廓)。如果显示器14是曲面的，那么透镜元件82的表面80可适形于显示器14的曲率。因此，所附接的表面80可以是平面的、凹面的、凸面的或者其他形状，具体取决于显示器14的形状。透镜元件82的表面81可以是平面的、凹面的、凸面的或者其他形状。

附加透镜元件84和86可附接到透镜元件82。透镜元件84可附接到透镜元件82的表面81。透镜元件84和86两者可为任何预期类型的透镜(例如，双凸、平凸、正半月面、负半月面、平凹、双凹等)。

诸如涂层88和涂层90的涂层可插置在透镜元件之间。每个涂层可包括一个或多个涂层或膜，涂层或膜包括粘合剂涂层(例如，光学透明粘合剂层)、部分反射型反射镜、反射型偏振片、四分之一波片、波片、线性偏振片和防反射涂层。

透镜模块72的透镜元件有很多种可能的布置。一般来讲，透镜模块72的设计(包括透镜元件的数量、透镜元件的形状和材料、透镜元件之间的涂层、透镜元件的尺寸等)可基于取决于既定系统的具体细节的很多设计因素而变化。透镜模块72可包括(例如)任何所需数量的透镜元件。图4示出了具有三个透镜元件(例如，附接到显示器的透镜元件和两个附加透镜元件)的透镜模块72。该示例仅为例示性的。透镜模块72可具有一个透镜元件(例如，只有附接到显示器的透镜元件)、两个透镜元件、三个透镜元件、四个透镜元件、五个透镜元件、五个以上的元件，十个以下的元件、介于两个和五个之间的透镜元件等。可以对透镜元件的每者的形状和材料加以选择，从而按照所需的方式操纵来自显示器14的光。

透镜元件82可具有与相邻透镜元件84不同的折射率。或者，透镜元件82可具有与相邻透镜元件84相同的折射率。由于涂层88将透镜元件82和透镜元件84分开，因而透镜元件82可以被视为独立于透镜元件84的透镜元件，即使透镜元件82和透镜元件84是由具有相同折射率的材料形成的。然而，在优选实施方案中，透镜元件82具有低于透镜元件84的折射率的折射率，使得表面81通过折射提供光焦度。

在图4中，透镜元件82和显示器14(例如，透镜元件82的表面80和显示器14)之间的距离由光学透明粘合剂层78的厚度限定。透镜元件82和显示器14之间的距离可以小于2毫米、小于1毫米、小于500微米、小于250微米、小于100微米、小于50微米、小于30微米、小于15微米、小于10微米、小于5微米、小于1微米、小于0.1微米、小于0.01微米、大于1微米、介于1微米和100微米之间、大于10微米、大于100微米等。附接到显示器的透镜元件82的厚度可以跨越透镜元件发生变化或者可以是均匀的。透镜元件82在其最薄点处的厚度(例如，图4中的厚度110)可大于20毫米、大于10毫米、大于6毫米、大于4毫米、大于2毫米、大于1毫米、大于500微米、大于250微米、大于100微米、大于50微米、大于30微米、大于15微米、大于10微米、大于5微米、小于3毫米、小于2毫米、小于1毫米等。透镜模块72的透镜元件中的一者或多者可以任选地是可调节的(例如，可以具有可调节形状、折射率等)。

在图4中，每个透镜元件为刚性透镜元件(例如，由玻璃或刚性聚合物材料形成)。透镜元件82为附接到显示器14的发光表面的刚性透镜元件。通过这种方式，透镜元件82填充显示器14和透镜元件84之间的间隙。因此，透镜元件82有时可被称为间隙填充透镜元件。照此，透镜元件82可由刚性材料制成，使得透镜元件82填充显示器14和透镜元件84之间的间隙。另选地，透镜元件82可由浇铸在适当位置以填充透镜元件82和显示器14之间的间隙的液体浇铸材料制成。此外，透镜72中的一个或多个透镜元件可为非刚性透镜元件。例如，显示器14和透镜元件84之间的间隙填充透镜元件82可由非刚性透明材料(诸如凝胶)形成，将结合图10对此予以更详细的论述。使用诸如凝胶的非刚性透明材料的一个可能优点是，可通过对凝胶的剪切来调和由于环境条件的变化引起的透镜元件84和显示器14之间的差异膨胀。另选地，透镜元件82的非刚性透明材料可为浇铸在适当位置的透明弹性体材料(有时称为弹性体)，诸如硅树脂，并且可通过弹性体材料的变形来调和差异膨胀。

前面已经论述过如何将透镜元件82直接附接到显示器14(以填充空气隙)，从而既防止灰尘污染，又改善透镜模块和显示器之间的对准。然而，这种布置可具有附加的有益效果。例如，在图2中(当透镜模块72和显示器14之间存在空气隙时)，支撑结构26-2必须支撑显示器14。通过将显示器14附接到如图3和图4所示的透镜模块，缓解了对用以支撑显示器14的支撑结构26-2的要求。

图5是具有直接附接到透镜模块的显示器和具有缩小尺寸的支撑结构的头戴式设备10的顶视图。图5将每个显示模块70示为包括图4所示类型的显示器和透镜模块。每个透镜模块72包括借助于一层光学透明粘合剂78附接到显示器14的第一透镜元件82、以一个或多个居间涂层88与透镜元件82相邻的第二透镜元件84，以及以一个或多个居间涂层90与透镜元件84相邻的第三透镜元件86。

图5中的支撑结构26-2比图2中的支撑结构26-2小。通过将显示器14安装至透镜模块72，不需要将支撑结构26-2直接附接到显示器14。如图所示，显示器14可通过透镜模块72附接到支撑结构26-2，从而降低对支撑结构26-2的机械要求。

图5还示出了可以如何在透镜模块72中的透镜元件的边缘表面上形成涂层92。涂层92可以是遮光涂层。例如，涂层92可以是反射涂层、部分反射涂层、吸光涂层(例如，黑色油墨层)或者任何其他所需的涂层。涂层92可防止光从透镜模块72漏出。

图5所示的在没有任何附加保护部件的情况下将显示模块70安装至支撑结构26-2的示例仅为例示性的。如果需要，可提供附加的保护和/或支撑部件，如图6所示。在图6中，显示器14再次直接附接到透镜模块72。然而，可包括至少部分地围绕显示模块的附加结构26-3。例如，附加结构26-3可为防止透镜模块72和显示器14被刮伤或损坏的保护护套。因为显示器14附接到透镜模块72(其由支撑结构部分26-2支撑)，所以结构26-3不一定需要为透镜模块72或显示器14提供机械支撑。这允许结构26-3任选地具有薄厚度或者不帮助对透镜模块72或显示器14进行物理支撑。另选地，结构26-3仍可附接到透镜模块72和/或显示器14，并且可为透镜模块72和/或显示器14提供附加结构支撑。结构26-3(其有时可称为支撑结构26-3、支撑结构部分26-3、透镜支撑结构26-3、透镜模块支撑结构26-3)可利用粘合剂或其他所需的附接机构附接到透镜模块72或显示器14。结构26-3可具有位于该结构的内表面上的防止漏光的涂层。例如，结构26-3可在邻近透镜模块72的内表面上具有反射涂层、部分反射涂层、光吸收涂层(例如，黑色油墨层)或任何其他所需的涂层。

图7是具有附接到透镜模块的显示器以及所结合的附加部件的例示性显示模块的顶视图。如图7所示，透镜模块72包括附接到显示器14的透镜元件82以及透镜元件84和透镜元件86。将透镜元件82附接到显示器14的光学透明粘合剂以及透镜元件之间的涂层未在图7中得到明确标示。

如图7所示，附加的输入-输出部件94(例如，部件94-1、94-2、94-3、94-4和94-5)可以被包含到显示模块70内的很多可能位置上。如果需要，每个输入-输出部件可电连接到控制电路12。透镜元件82(附接到显示器14)可包括从透镜元件的侧表面延伸的突起部96。输入-输出部件可安装在突起部96的任一侧上。例如，输入-输出部件94-1安装在突起部96的第一侧(例如，对着眼睛的一侧)，输入-输出部件94-2安装在突起部96的相对的第二侧(例如，对着前面的一侧)。输入-输出部件94-3安装在显示器14上。输入-输出部件94-4安装在显示器14上并被透镜元件82覆盖。换句话讲，透镜元件82可以被模制在部件94-4上或者可具有容纳部件94-4的凹陷部。输入-输出部件94-4可被描述为嵌入在透镜元件82内。透镜元件82还可以具有凹陷部98。输入-输出部件94-5可以安装在透镜元件82的处于凹陷部98内的表面上。

每个输入-输出部件94可为任何所需类型的输入-输出部件。每个输入-输出部件94可以是诸如三维传感器的传感器(例如，诸如结构光传感器的三维图像传感器，其发射光束并且使用二维数字图像传感器来从当光束照亮目标时产生的光斑收集用于三维图像的图像数据；双目三维图像传感器，其使用双目成像布置中的两个或更多个相机来收集三维图像；三维光检测和测距传感器；三维射频传感器；或收集三维图像数据的其他传感器)、相机(例如，红外和/或可见数字图像传感器)、注视跟踪传感器(例如，基于图像传感器的注视跟踪系统并且(如果需要)，在从用户的眼睛反射之后，使用图像传感器来跟踪发射一个或多个光束的光源)、触摸传感器、按钮、力传感器、诸如基于开关的接触传感器的传感器、气体传感器、压力传感器、湿度传感器、磁传感器、音频传感器(麦克风)、环境光传感器、用于收集语音命令和其他音频输入的麦克风、被配置为收集关于运动、位置和/或取向的信息的传感器(例如，加速度计、陀螺仪、罗盘和/或包括所有这些传感器或这些传感器中的一者或两者的子集的惯性测量单元)、指纹传感器或其他生物识别传感器、光学位置传感器(光学编码器)、诸如线性位置传感器的其他类型的位置传感器或者接近传感器(例如，电容式接近传感器、基于光的接近传感器、超声波接近传感器和/或其他接近传感器)。每个输入-输出部件94可为触觉输出设备(例如，振动部件)、发光二极管或其他光源、用于产生音频输出的扬声器(诸如听筒)或其他电子部件。输入-输出部件94可以包括相同类型的传感器或不同类型的传感器。安装在透镜元件82的凹陷部内或透镜元件82的突起部上的输入-输出部件的示例仅为例示性的。其他类型的部件(例如，诸如图6中的支撑结构26-3的结构部件)也可以安装在这些位置上。

图7中的输入-输出部件94中的任何输入-输出部件都可以任选地透过透镜模块72发送或接收信号(例如，光)。例如，输入-输出部件可以是红外光源(例如，用于注视跟踪系统)，该红外光源透过透镜元件82、84和86朝向眼框60发射光束。输入-输出部件可以是摄像机(例如，用于注视跟踪系统)，该摄像机透过透镜元件82、84和86捕获用户眼睛(例如，在眼框60处)的图像。图7中的输入-输出部件可以是前向摄像机(捕获现实世界的图像)。

具有用于安装部件的突起部和凹陷部的透镜元件82(附接到显示器14)的示例仅为例示性的。透镜元件84和/或86也可以任选地具有用于安装部件的突起部或凹陷部。

图8是示出了可以如何将附加部件结合到显示模块内的具有附加支撑结构的例示性显示模块的顶视图。在图8中示出了支撑结构26-3。如结合图5所述，支撑结构26-3可以是围绕透镜模块72的保护护套，可以为显示器14和/或透镜模块72提供结构支撑，并且/或者可以阻止光逸出透镜模块72。如图8所示，输入-输出部件94(例如，输入-输出部件94-1、94-2、94-3)可安装在支撑结构26-3的任一侧上。

输入-输出部件94-1(例如)安装在支撑结构26-3的内表面上(例如，在支撑结构26-3的透镜模块侧上)。输入-输出部件可被定位到被支撑结构26-3围绕的其他所需的位置上(例如，透镜模块72的透镜元件的突起部或凹陷部上)。输入-输出部件94-3被定位到支撑结构26-3内并被透镜元件82覆盖。

输入-输出部件还可以被定位到支撑结构26-3的外表面上(例如，在支撑结构26-3的非透镜模块侧上)。例如，输入-输出部件94-2被定位到支撑结构26-3的与透镜模块72相对的一侧上。处于支撑结构的这一侧上的部件仍可透过透镜模块72发送或接收信号(例如，光)。例如，输入-输出部件94-2可以是摄像机(例如，用于注视跟踪系统)，该摄像机透过透镜元件82、84和86捕获用户眼睛(例如，在眼框60处)的图像。为了允许图8中的摄像机94-2捕获眼框60的图像，支撑结构26-3可以具有与摄像机对准的开口102。类似地，透镜模块72的边缘上的遮光涂层92可具有与开口102和摄像机94-2对准的开口104。摄像机透镜元件106可任选地定位在摄像机94-2和透镜模块72之间。在一个示例中，摄像机透镜元件106可直接安装在透镜元件82的边缘表面上，如图8所示。或者，摄像机透镜元件106可被支撑结构26-3支撑(例如，在开口102中)。

在前述示例中，头戴式设备10被描述为具有两个显示模块，每个针对一只眼睛。每个显示模块具有各自独立形成的透镜模块。这样做允许透镜模块相对于彼此移动(例如，以考虑瞳孔间距)。然而，为了改善对准，可将单个透镜元件用于两个显示模块。图9示出了这种类型的示例。

图9是具有在两个显示模块之间共享的单个透镜元件的例示性头戴式设备的顶视图。如图所示，每个显示模块具有相应的显示部分14。两个显示部分附接到跨越显示部分之间的间隙延伸的单个透镜元件82。这种类型的布置固定了显示器14之间的距离(例如，设备不能通过调节显示器14之间的距离来适应不同瞳孔间距)。然而，将两个显示部分附接到单个透镜元件可改善设备内的显示器和透镜元件的对准。如果需要，可使用单个显示器14代替第一显示部分和第二显示部分14。单个显示器可以跨越头戴式设备，并且可以向用户的左眼和右眼两者提供图像。单个显示器可仅附接到单个透镜元件(例如，透镜元件82在单个显示器的两侧附接到该显示器)。

在图9中，每个显示模块被描绘为具有相应的第二透镜元件和第三透镜元件。例如，透镜元件82附接到用于左显示模块的透镜元件84-1和86-1，并且附接到用于右显示模块的透镜元件84-2和86-2。该示例仅为例示性的。如果需要，透镜元件84-1和84-2可由跨越两个显示模块延伸的单个单一透镜元件形成(类似于透镜元件82)。透镜元件86-1和86-2可由跨越两个显示模块延伸的单个单一透镜元件形成(类似于透镜元件82)。所用透镜元件的数量和形状可取决于具体头戴式设备的设计约束条件。

在图3-9中，已描述了将固体透镜元件(例如，由玻璃或聚合物材料形成的刚性透镜元件)附接到显示器使得透镜模块和显示器之间不存在空气隙的实施方案。然而，可转而采用非刚性透镜元件填充透镜模块和显示器之间的空气隙。

图10是具有处于显示器和透镜模块之间的非刚性透镜元件的例示性头戴式设备的顶视图。如图所示，在10图中，非刚性透镜元件108(有时被称为填充材料108或凝胶108)填充显示器14和透镜72的刚性透镜元件之间的空间。显示器14与透镜72的刚性透镜元件之间的空间可为由支撑结构26-2(其有时可称为透镜模块支撑结构)限定的腔。填充材料可由适形于显示器14和透镜模块72的边缘的表面变化的液体或凝胶形成。通过这种方式，凝胶108耦接至显示器14的发光表面。尽管凝胶透镜元件可能不为透镜72的刚性透镜元件和显示器14提供结构支撑，但填充物仍可防止灰尘或其他污染物模糊显示器14。非刚性透镜元件108可由任何所需的透明材料形成。

如上所述，本技术的一个方面在于采集和使用信息，诸如来自输入-输出设备的信息。本公开构想，在一些情况下，可采集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的数据。此类个人信息数据可包括人口统计数据、基于位置的数据、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，生命信号测量结果、药物信息、锻炼信息)、出生日期、用户名、口令、生物识别信息、或任何其他识别信息或个人信息。

本公开认识到在本实用新型技术中使用此类个人信息可用于使用户受益。例如，该个人信息数据可用于递送用户较感兴趣的目标内容。因此，使用此类个人信息数据使得用户能够对所递送的内容进行有计划的控制。此外，本公开还预期个人信息数据有益于用户的其他用途。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。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。此类策略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，在收到用户知情同意后，应进行此类采集/共享。此外，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，并确保其他有权访问个人信息数据的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做法。此外，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，某些健康数据的收集或访问可能受诸如健康保险流通与责任法案(HIPAA)的联邦和/或州法律的约束，而其他国家的健康数据可能受其他法规和政策的约束，并且应相应地加以处理。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，本技术可被配置为允许用户在注册服务期间或其后随时选择参与采集个人信息数据的“选择加入”或“选择退出”。又如，用户可选择不提供特定类型的用户数据。再如，用户可以选择限制保持用户特定数据的时间长度。除了提供“选择加入”和“选择退出”选项外，本公开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(“app”)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，通过限制数据采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可包括个人信息数据的信息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个人信息数据的情况下被实现。即，本实用新型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。

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)

1.一种头戴式系统，其特征在于，所述头戴式系统包括：

头戴式支撑结构；

显示器，所述显示器具有显示表面；以及

透镜元件，所述透镜元件由所述头戴式支撑结构支撑，其中所述透镜元件具有面向所述显示表面并且接收来自所述显示表面的光的表面，并且其中所述透镜元件的所述表面光学及物理耦接至所述显示表面。

2.根据权利要求1所述的头戴式系统，其中所述透镜元件是第一透镜元件，并且所述显示器具有左显示部分和右显示部分，所述系统还包括：

第二透镜元件，其中所述第一透镜元件将图像的左侧部分从所述左显示部分引导至左眼框，并且其中所述第二透镜元件将所述图像的右侧部分从所述右显示部分引导至右眼框；

第一层光学透明粘合剂，所述第一层光学透明粘合剂将所述第一透镜元件光学及物理耦接到所述左显示部分；以及

第二层光学透明粘合剂，所述第二层光学透明粘合剂将所述第二透镜元件光学及物理耦接至所述右显示部分。

3.根据权利要求2所述的头戴式系统，其中所述头戴式支撑结构包括支撑所述第一透镜元件的支撑结构部分，并且其中所述系统还包括：

输入-输出部件，所述输入-输出部件与所述支撑结构部分中的开口对准。

4.根据权利要求1所述的头戴式系统，还包括：

一层光学透明粘合剂，所述一层光学透明粘合剂将所述透镜元件的所述表面附接到所述显示表面。

5.根据权利要求1所述的头戴式系统，其中所述透镜元件包括直接接触所述显示表面的非刚性透镜元件。

6.根据权利要求5所述的头戴式系统，其中所述非刚性透镜元件包括选自由透明凝胶和透明弹性体组成的组的材料。

7.根据权利要求1所述的头戴式系统，还包括：

附加透镜元件，所述附加透镜元件与所述透镜元件对准并且耦接至所述透镜元件，其中所述附加透镜元件是刚性透镜元件并且与所述显示表面隔开一定间隙，并且其中所述透镜元件填充所述间隙，其中所述透镜元件包括具有第一折射率的第一材料，并且其中所述附加透镜元件包括具有高于所述第一折射率的第二折射率的第二材料。

8.根据权利要求7所述的头戴式系统，其中所述透镜元件具有插置在所述附加透镜元件和所述透镜元件的所述表面之间的附加表面，并且其中所述透镜元件的所述附加表面向所述系统提供折光力。

9.根据权利要求1所述的头戴式系统，其中所述透镜元件的面对所述显示表面的所述表面是第一表面，其中所述透镜元件具有与所述第一表面相对的第二表面以及处于所述第一表面和所述第二表面之间的边缘，其中所述透镜元件具有从所述边缘延伸的突起部，并且其中所述系统还包括安装至所述突起部的输入-输出部件。

10.根据权利要求1所述的头戴式系统，其中所述透镜元件的面对所述显示表面的所述表面是第一表面，其中所述透镜元件具有与所述第一表面相对的第二表面以及处于所述第一表面和第二表面之间的边缘，其中所述透镜元件具有处于所述边缘内的凹陷部，并且其中所述系统还包括安装在所述凹陷部内的输入-输出部件。

11.根据权利要求1所述的头戴式系统，其中所述头戴式支撑结构包括支撑所述透镜元件的透镜模块支撑结构，并且其中所述系统还包括：

摄像机，所述摄像机与所述透镜模块支撑结构中的开口对准，其中所述摄像机透过所述开口和所述透镜元件捕获图像；以及

摄像机透镜元件，所述摄像机透镜元件与所述开口对准并安装在所述透镜元件的边缘上。

12.根据权利要求1所述的头戴式系统，其中所述透镜元件的面对所述显示表面的所述表面是第一表面，其中所述透镜元件具有与所述第一表面相对的第二表面以及处于所述第一表面和所述第二表面之间的边缘，并且其中所述系统还包括处于所述透镜元件的所述边缘上的遮光涂层。

13.一种头戴式系统，其特征在于，所述头戴式系统包括：

头戴式支撑结构；

显示器，所述显示器具有发光表面；以及

透镜模块，所述透镜模块由所述头戴式支撑结构支撑，其中所述透镜模块包括具有与所述发光表面隔开一定间隙的表面的刚性透镜元件以及填充所述间隙的凝胶。

14.根据权利要求13所述的头戴式系统，其中所述透镜模块是第一透镜模块，并且所述显示器具有左显示部分和右显示部分，所述系统还包括：

第二透镜模块，所述第二透镜模块由所述头戴式支撑结构支撑，其中所述第一透镜模块将图像的左侧部分从所述左显示部分的所述发光表面引导至左眼框，其中所述第二透镜模块将所述图像的右侧部分从所述右显示部分引导至右眼框，并且其中所述第二透镜模块包括处于附加刚性透镜元件和所述右显示部分之间的间隙填充凝胶。

15.根据权利要求13所述的头戴式系统，其中所述头戴式支撑结构支撑所述刚性透镜元件并限定包含所述刚性透镜元件和所述显示器的腔，并且其中所述凝胶填充所述腔，并且其中所述凝胶直接接触所述显示器的所述发光表面。

16.一种头戴式系统，其特征在于，所述头戴式系统包括：

头戴式支撑结构；

显示器，所述显示器具有被配置为显示图像的左显示部分和右显示部分；以及

透镜元件，所述透镜元件耦接至所述左显示部分和右显示部分两者，其中所述透镜元件具有将所述图像的左侧部分从所述左显示部分引导至左眼框的左侧部分，并且其中所述透镜元件具有将所述图像的右侧部分从所述右显示部分引导至右眼框的右侧部分。

17.根据权利要求16所述的头戴式系统，其中所述透镜元件跨越所述左显示部分和所述右显示部分之间的间隙，所述系统还包括：

第一层光学透明粘合剂，所述第一层光学透明粘合剂与所述左显示部分重叠并且将所述左显示部分耦接至所述透镜元件；以及

第二层光学透明粘合剂，所述第二层光学透明粘合剂与所述右显示部分重叠并且将所述右显示部分耦接至所述透镜元件。

18.根据权利要求16所述的头戴式系统，其中所述透镜元件是具有相对的第一表面和第二表面的第一透镜元件，其中所述第一透镜元件的所述第一表面耦接至所述左显示部分和所述右显示部分，并且其中所述系统还包括：

第二透镜元件，所述第二透镜元件附接到所述第一透镜元件的所述第二表面，其中所述第二透镜元件附接到所述第一透镜元件的所述左侧部分；以及

第三透镜元件，所述第三透镜元件附接到所述第一透镜元件的所述第二表面，其中所述第三透镜元件附接到所述第一透镜元件的所述右侧部分。

19.根据权利要求16所述的头戴式系统，其中所述透镜元件是具有相对的第一表面和第二表面的第一透镜元件，其中所述第一透镜元件的所述第一表面耦接至所述左显示部分和所述右显示部分，并且其中所述系统还包括：

第二透镜元件，所述第二透镜元件附接到所述第一透镜元件的所述第二表面，其中所述第二透镜附接到所述第一透镜元件的所述左侧部分和所述右侧部分两者。

20.根据权利要求16所述的头戴式系统，其中所述透镜元件跨越所述左显示部分和所述右显示部分之间的间隙。