CN211826722U - 头戴式显示器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及头戴式显示器。头戴式显示器包括显示单元和面部界面。所述显示单元包括用于向用户显示图形内容的显示器。面部界面耦接到所述显示单元并且被配置成接合用户的面部以在其上支撑显示单元。面部界面包括接合用户的前额的上部和接合用户的太阳穴区域的侧部。面部界面将由前额施加到上部的向前力转换为由侧部施加到太阳穴区域的向内力。

Description

头戴式显示器
技术领域
本实用新型涉及显示系统，以及更具体地，涉及头戴式显示单元及其面部界面。
背景技术
头戴式显示器是可佩戴在用户头部上的显示系统。头戴式显示器通常包括显示器、头部支撑件和面部界面。显示器包括用于显示图形的显示屏。头部支撑件耦接到显示器并且接合用户的头部以在其上支撑显示器。面部界面耦接到显示器并且接合用户的面部以在其上支撑显示器。面部界面可能影响用户的舒适度(特别是当长时间佩戴时)，以及用户的头部上的头戴式显示器的稳定性。
发明内容
本文公开了头戴式显示器及其面部界面的具体实施。
在一个具体实施中，头戴式显示器包括显示单元和面部界面。所述显示单元包括用于向用户显示图形内容的显示器。面部界面耦接到所述显示单元并且被配置成接合用户的面部以在其上支撑显示单元。面部界面包括接合用户的前额的上部和接合用户的太阳穴区域的侧部。面部界面将由前额施加到上部的向前力转换为由侧部施加到太阳穴区域的向内力。
面部界面可以包括力分配器，该力分配器具有形成上部的上部段和形成侧部的两个侧段，并且上部段的向前移动引起侧段的向内移动。显示单元和面部界面可以被协同地配置为为用户的眼睛阻挡环境光。面部界面可以包括侧向稳定器，该侧向稳定器在侧部中的一者和显示单元之间选择性地传递力。
在一个具体实施中，头戴式显示器包括显示单元和面部界面。所述显示单元包括用于向用户显示图形内容的显示器。面部界面耦接到所述显示单元并且被配置成接合用户的面部以在其上支撑显示单元。面部界面包括侧部和侧向稳定器。侧部接合用户的面部的相对侧面。侧向稳定器被选择性地操作以改变由侧部施加到用户面部的侧面的向内的力。
可以在感测到显示单元的移动条件时选择性地操作侧向稳定器。显示单元和面部界面被协同地配置为为用户的眼睛阻挡环境光。
在一个具体实施中，头戴式显示器包括显示单元和面部界面。所述显示单元包括用于向用户显示图形内容的显示器。面部界面耦接到所述显示单元并且被配置成接合用户的面部以在其上支撑显示单元。面部界面包括上部接合结构和下部接合结构。上部接合结构相对于显示单元固定地定位，以防止在接合用户面部的前额时在其间移动。下部接合结构相对于显示单元可移动地定位，以允许在接合用户面部的下部面部结构时在其间移动。
附图说明
在附图中，虚线通常表示隐藏的部件或以不同状态示出的部件。点划线通常表示用户。
图1A为佩戴在用户的头部上的头戴式显示器的侧视图。
图1B为图1A的头戴式显示器的局部顶视图。
图1C为图1A的头戴式显示器的后视图。
图1D为图1A的头戴式显示器的变型的顶视图，其中面部界面与其显示单元分离。
图1E为图1A的头戴式显示器的另一变型的顶视图，其中头部支撑件耦接到其面部界面。
图2为图1A的头戴式显示器的电子部件的示意图。
图3为图2的控制器的示例硬件配置的示意图。
图4A为图1A的头戴式显示器的顶视图，示出了其面部界面处于第一状态(实线)和第二状态(虚线)的实施方案。
图4B为图4A的头戴式显示器的顶视图，其中用户的头部接合处于第二状态的面部界面。
图5A为具有图4A的面部界面的力分配器的实施方案的头戴式显示器的后视图。
图5B为沿着图5A中的线5B-5B截取的处于第一状态的头戴式显示器的剖视图。
图5C为沿着图5A中的线5C-5C截取的处于第二状态的头戴式显示器的剖视图。
图5D为具有图5A的力分配器的变型的处于第二状态的头戴式显示器的剖视图。
图5E为操作图4A的面部界面的方法的流程图。
图6A为具有处于第一状态的图4A的面部界面的力分配器的另一实施方案的头戴式显示器的剖视图。
图6B为具有处于第二状态的图6A的力分配器的头戴式显示器的剖视图。
图7A为具有面部界面的另一实施方案的头戴式显示器的剖视图，示出了处于第一状态的力分配器。
图7B为具有处于第二状态的图7A的面部界面的头戴式显示器的剖视图。
图8为具有面部界面的另一实施方案的头戴式显示器的后视图。
图8A为具有力分配器的第一示例的图8A的面部界面的后视图。
图8B为用于图8的面部界面的力分配器的第二示例的顶视图。
图8C为用于图8的面部界面的力分配器的第三示例的顶视图。
图8D为用于图8的面部界面的力分配器的第四示例的顶视图。
图8E为用于图8的面部界面的力分配器的第五示例的顶视图。
图9A为具有面部界面的另一实施方案的头戴式显示器的后视图。
图9B为沿着线9B-9B截取的处于第一配置的图9A中的头戴式显示器的剖视图。
图9C为沿着线9C-9C截取的处于第二配置的图9A中的头戴式显示器的剖视图。
具体实施方式
本文公开的是头戴式显示器及其面部界面。本文公开的面部界面以不同的方式配置以提供用户舒适度和/或将头戴式显示器稳定在用户面部上。面部界面可以另外被配置为为用户的眼睛阻挡环境光。
参照图1A和1B，头戴式显示器100(HMD)被配置为佩戴在用户的头部H上并向其显示图形内容，诸如计算机生成的现实环境的图形内容(在下面进一步详细讨论)。头戴式显示器100通常包括显示单元110、头部支撑件120和面部界面130。显示单元110向用户显示图形内容。头部支撑件耦接至显示单元110并且接合用户的头部H以将在其上支撑显示单元110。头部支撑件120通常围绕用户的头部H延伸并且接合用户的头部H的侧面和后部。面部界面130耦接到显示单元110，并接合用户的面部以在其上支撑显示单元110，面部界面130布置在用户的面部和显示单元110之间。用户的面部通常被认为是头部H的前部，其包括至少用户的眉毛、眼睛、鼻子和脸颊。
显示单元110通常包括一个或多个显示器112和底架114。如图所示，显示单元110包括两个显示器112，其耦接到底架114并由其支撑(即，每只眼睛一个显示器112)，或者可以替代地包括一个显示器112。显示器112包括例如适当类型的显示面板(例如，液晶显示器(LCD)、有机发光二极管显示器(OLED)或微型OLED显示器)。设想显示器112和底架114的其他配置，诸如包括可移动地耦接到底架114的一个显示器，例如是智能手机。
底架114形成将显示器112支撑在相对于用户的眼睛E处于适当位置的主要结构。底架114可以例如包括内部框架114a和外部壳体114b。内部框架114a耦接到并支撑显示器112。外部壳体114b例如形成壳体(例如，覆盖件)，该壳体可以从非用户(即，当前未佩戴头戴式显示器100的人)的视图隐藏内部框架114a和显示器112。底架114(例如，外部壳体114b)还可以起到阻挡(例如，来自环境的)环境光到达用户的眼睛E的作用。底架114也可以被称为底座或壳体。
显示单元110还可以包括透镜116或其他光学部件以及其他电子部件118。一个或多个透镜116，其耦接到底架114并且布置在每个显示器112和用户的眼睛E之间，以将从显示器112发射的光折射到用户的眼睛E。可以通过透镜116观看显示器112，但是可以其他方式将其从视图大体隐藏，如图1B和1C中的虚线所示。例如，显示器112可以被外部壳体114b覆盖并且被隐藏在围绕透镜116的窗帘(在图1C中未标记)的后面。其他电子部件118在下面参考图2和图3进行讨论。
头部支撑件120耦接至显示单元110，以将显示单元110支撑在用户的头部H上。例如，头部支撑件120可以包括一个或多个带(例如，条带)，其被耦接到底架114的相对侧(例如，左侧和右侧)并且围绕用户的头部H的侧面延伸。头部支撑件120可还包括在用户的头部H的顶部上方(例如，从前到后和/或从一侧到另一侧)延伸的带(例如，条带)。头部支撑件120的尺寸可以是可调节的，以便适应用户的头部H的不同尺寸和/或形状，例如，包括弹性和/或机械膨胀的带或其他结构。
当用户佩戴头戴式显示器100时，面部界面130被配置为通常布置在显示单元110的底架114和用户的面部之间。面部界面130接合用户的面部以在其上支撑显示单元110。面部界面130例如以适当的水平、垂直和纵向距离和角度将显示单元110支撑在用户的面部上，以向用户显示图形内容。面部界面130可以进一步被配置为为用户的眼睛E阻挡环境光，舒适地接合用户的面部结构，和/或将头戴式显示器100稳定或固定在用户的面部上。面部界面130可以由显示单元110和/或头部支撑件120的一部分或以其他方式认为是显示单元110和/或头部支撑件120的一部分形成，如下面进一步详细讨论的。面部界面130也可以被称为面部接合系统、面部接合机构或光密封。
如图1C所示，面部界面130围绕用户的两只眼睛E连续地延伸，以便基本连续地与周围的用户面部接合并阻挡环境光。可以认为面部界面130通常包括上部130a、侧部130b和下部130c。面部界面130的上部130a在用户的眼睛E上方延伸并且接合用户的前额。面部界面130的侧部130b围绕用户的眼睛E从上部130a向下延伸，并且接合用户的面部的相对侧面(例如，太阳穴区域)。侧部130b也可以被称为凸缘。太阳穴区域通常被认为是面部或头部从眼睛E向用户的耳朵向后延伸的那些区域。面部界面130的下部130c在用户的眼睛E下方在侧部130b之间延伸，并且接合用户的面部的脸颊区域，并且可以进一步接合用户的鼻子。在其他实施方案中，侧部130可以部分地围绕用户的眼睛E延伸(例如，在用户的鼻子处是不连续的)，仅在用户的眼睛E上方延伸(例如，仅具有上部130a)，或者在其他变型中，省略侧部130b。
如图1D所示，面部界面130可以例如利用机械紧固件142(诸如夹子、磁体或钩环紧固件)可移除地耦接至显示单元110。如图1E所示，代替耦接至显示单元110的底架114的相对侧或除了耦接至显示单元110的底架114的相对侧之外，头部支撑件120可以耦接至面部界面130的相对侧。例如，如图所示，头部支撑件120通过面部界面130耦接到显示单元110。
面部界面130的各种实施方案从参考图4A-4B开始下面更详细地讨论。
参考图2，示出了显示单元110的示例电子部件的示意图，包括显示器112和其他电子部件118。显示单元110的其他电子部件118可以包括控制器218a、电力电子设备218b、传感器218c、输出设备218d和通信设备218e。控制器218a通过执行指令(例如，软件编程)、从各种电子部件接收信号和/或向其发送信号来操作头戴式显示器100。控制器218a的硬件示意图的示例在图3中示出，并且下面参考图3进行描述。电力电子设备218b可以例如包括电力存储设备(例如，电池)、电力传输设备(例如，插头、插座或无线充电线圈)和/或电力调节设备(例如，以适当的方式调节电力以为显示单元110的各种电子设备供电)。传感器218C可以包括用于测量头戴式显示器100的条件的传感器(例如，位置和/或运动(例如，全球定位系统(GPS)、陀螺仪、加速度计、磁力计、惯性测量单元(IMU))，用于测量用户的条件(例如，力(force)、压强(pressure)、面部移动、眼睛移动、温度、声音和各种生物特征(例如，心率、血压、脑电图(EEG)、心电图(ECG)))以及环境条件(例如，声音、光线、温度、气压、湿度)的传感器。输出设备218d可以例如包括音频输出设备(例如，扬声器)和/或触觉输出设备(例如，触觉设备)。通信设备218e可以例如包括经由合适的无线通信协议与其他设备通信的无线通信设备(例如，用于蓝牙、Wi-Fi或蜂窝通信)。其他设备可以包括与用户相关联的其他电子设备(例如，智能手机和/或可穿戴设备(例如，智能手表))。
其他电子部件118(在图1B中示意性地示出)也可以被耦接到底架114(例如，示意性地示出的内部底架结构114b)，并且可以从视图隐藏(例如，被外部壳体114b隐藏)。其他电子部件118中的其他部件可以耦接到头部支撑件120和/或面部界面130。
参考图3的示意图，示出了控制器218a的示例硬件配置。控制器218a被配置为实现本文描述的设备和方法。控制器218a可以是任何合适的计算设备，其可以包括处理器320、存储器322、存储装置324、通信接口326和/或总线328。处理器320可以是任何合适的处理器，诸如中央处理单元(CPU)。存储器322是合适的短期存储设备，诸如易失性存储模块(例如，随机存取存储器(RAM))。存储装置324是长期存储设备，诸如非易失性存储器存储设备(例如，硬盘驱动器(HDD)或固态驱动器(SSD))。存储装置324可以形成计算机可读介质，该计算机可读介质存储软件程序，该软件程序具有由控制器218a执行以用于实现本文描述的设备和方法的指令。通信接口326被配置为向控制器218a发送信号和/或从其接收信号。处理器320、存储器322，存储装置324和通信接口326经由总线328彼此通信。处理器320可以执行例如由存储装置324存储的软件编程(例如，代码)，以通过经由通信接口326向其发送信号和/或根据各种电子部件(例如，传感器218c、通信设备218e)通过经由通信接口326从其接收信号来控制各种电子部件(例如，显示器112、输出设备218d)的输出。
参考图4A-9C，面部界面130的各种实施方案(例如，430、530、630、730、830和930)在下面进一步详细讨论。可以在面部界面的不同实施方案中使用共同的附图标记以反映共同的元素。例如，面部界面130的各种实施方案可各自包括上部130a、侧部130b和下部130c。
如图4A-4B所示，面部界面430被配置为将由头部H施加到其的向前力Fforward转换为从其施加到头部H的其他部分的向内力Finward，以及将面部界面430的向前移动转换为向内移动以与头部H接合。以这种方式，面部界面430顺应于用户的面部的形状，从未佩戴状态(图4A中的实线)改变为佩戴状态(图4A中的虚线；图4B中的实线)。
向前力Fforward施加在用户的前额和面部界面430的上部130a之间。向前力Fforward可以引起其向前移位。向前力Fforward或其一部分也可以施加在用户的下部面部特征(例如，脸颊和/或鼻子)与面部界面430的下部130c之间，并且可以引起其向前移位。向前力Fforward可以例如是在围绕用户的头部H延伸的头部支撑件120中的张力Tsupport的结果。
施加到面部界面430的上部130a和/或下部130c的向前力Fforward使面部界面430的侧部130b将向内力Finward或其一部分施加到用户面部的相对侧面(例如，左和右太阳穴区域)。类似地，面部界面430的上部130a和/或下部130c的向前位移使得侧部130b向内移动以与用户的头部H的侧部接合。面部界面430与用户的面部之间的这种接触(即，力传递和接合)将力分布在用户的面部上(例如，为了用户舒适)，使头戴式显示器100稳定在面部上，并且也可以为用户的眼睛E阻挡环境光。
面部界面430可以包括外覆盖件432。外覆盖件432接合用户的面部，并且还可以覆盖下面的机构(例如，力分配器)，该机构以上面描述的方式传递力和移动，并且为用户的眼睛E阻挡环境光。外覆盖件432由一种或多种材料(例如，层)形成，该材料顺应用户的面部形状(例如，柔性和/或可压缩)，并且以其他方式适合与用户的面部接合。外覆盖件432可以包括一个或多个材料层，诸如机织织物、模制或挤出聚合物、泡沫或其组合。
外覆盖件432可以配置有头戴式显示器100的其他部件，诸如显示单元110，以为用户的眼睛E阻挡基本上所有光。例如，外覆盖件432可以是不透明的并且以基本上连续的方式接合用户的面部以阻挡环境光进入其间。显示单元110(例如，其外部壳体114b)可以是不透明的，并防止环境光穿过其透射。外覆盖件432和显示单元110之间的任何部件也可以是不透明的，以防止光穿过其透射。例如，外覆盖件432可在任何下面的机构或力分配器(例如，本文公开的其他机构中的534、634、734)上方延伸，并且耦接至显示单元110，或耦接至继而耦接至显示单元110的中间结构(例如，面部界面430的背板或结构)。
参照图5A-5C，面部界面530包括内部力分配器534，该内部力分配器534用于以上面针对面部界面430所描述的方式传递力并引起移动。面部界面530的内部力分配器534包括外围结构536和支撑件538。外围结构536全部(如图所示)或部分围绕用户的眼睛E延伸，并且将力分布在用户的面部结构(例如，前额、太阳穴区域和脸颊)上。支撑件538将外围结构536耦接至显示单元110，并且形成关节，内部力分配器534(例如，外围结构536)围绕该关节可枢转，以将向前力Fforward转换为向内力Finward并将向前移动转换为向内移动。内部力分配器534也可以被称为力分配器。
如图所示，外围结构536通常包括上部段536a(例如，对应于和/或形成上部130a)、两个侧段536b(例如，对应于和/或形成侧部130b)以及下部段536c(例如，对应于下部130c和/或形成下部130c)。支撑件538通常包括两个上部支撑件538a和两个下部支撑件538b，它们在横向上间隔开。外围结构536的上部段536a大体在上部支撑件538a之间延伸，侧段536b各自大体在上部支撑件538a中的一者和下部支撑件538b中的一者之间延伸，并且下部段538c大体在下部支撑件538b之间延伸。当向前力Fforward被施加到外围结构536的上部段536a和/或下部段536c时，扭矩围绕上部支撑件538a和/或下部支撑件538b传递到侧段536b，以产生由面部界面530的侧部130b施加到用户的太阳穴区域的向内力Finward。外围结构536的上部段536a和/或下部段536c的向前位移类似地导致侧段536b的向内位移，以使面部界面530的侧部130b与用户的太阳穴区域接合。
外围结构536可以是单一结构，其被配置为围绕支撑件538弯曲。例如，外围结构536可以由金属、聚合物或其组合(例如，包覆成型或耦接到一个或多个薄金属部件的弹性体或塑料)形成。
支撑件538将外围结构536耦接到显示单元110的底架114，使得外围结构536与底架114间隔开以相对于底架114可移动(例如，可枢转)。支撑件538可以包括或形成与外围结构536和/或显示单元110的底架114的枢转接头，诸如枢转铰链、活动铰链、球窝接头或其他合适的枢转机构。支撑件538可以直接耦接至显示单元110的底架114，或者可以间接耦接至其(例如，经由面部界面530的底架或背板)。
如上所述，面部界面530可以在用户的面部上向显示单元110提供侧向稳定性。特别地，由面部界面530的侧部130b施加到用户的面部的太阳穴区域的向内力Finward可以防止显示单元相对于用户的面部侧向移动。
仍参考图5A-5C，面部界面530可以另外包括一个或多个侧向稳定器540，其进一步将头戴式显示器100稳定在用户的头部H上。侧向稳定器540可以增加施加在面部界面的侧部130b与用户的太阳穴区域之间的向内力Finward和/或可以限制侧部130b相对于用户的面部的移动。可以根据位置、力传递的性质和机构的类型、响应条件和/或有源与无源操作来配置侧向稳定器540。
侧向稳定器540(示意性地示出)直接或间接地(例如，经由中间结构，诸如面部界面530的背板)在外围结构536的侧部536b和显示单元110之间传递力。例如，侧向稳定器540可以布置在支撑件538的外部，并且耦接至外围结构536的侧部536b。另选地，侧向稳定器540可以设置有支撑件538或以其他方式结合到支撑件538中，以控制侧部130b和显示单元110之间的角位移。
侧向稳定器540可以操作以增加由侧部130b施加到太阳穴区域的力，和/或可以起到抵抗其间的运动的作用。在一个示例中，侧向稳定器540使侧部130b进一步朝向太阳穴区域移动并与其更紧密地接合(即，以更大的力)。在这种情况下，侧向稳定器540可以是线性致动器或其他合适的正位移设备。在另一示例中，侧向稳定器540抵抗侧部130b相对于显示单元110的移动，而不会引起朝向用户的正位移。在这种情况下，侧向稳定性致动器540可以是阻尼器(例如，抵抗移动的流体阻尼器)、制动器(例如，抵抗移动的摩擦制动器)或阻止移动的锁定设备。当被配置为制动器或锁定设备时，侧向稳定器540可以被有源操作(例如，具有合适的电动致动器)或被无源操作，例如具有离心离合器或配重摆锤致动器。
一个或多个侧向稳定器540可以响应于显示单元110的运动或其他条件而操作。在一个示例中，侧向稳定器540响应于显示单元110在现实空间中和/或相对于侧部130b或用户的面部的移动(例如，位移、取向、速度和/或加速度)。在另一示例中，侧向稳定器540可以响应于另一条件，诸如提供给用户的图形内容(例如，与之对应的信号)，诸如与高水平的用户移动相关联的图形内容(例如，动作视频游戏)。通过响应于运动或其他条件而操作侧向稳定器540，可以在期望的情况下向用户的面部施加较小的力以维持用户的舒适度，而在其他情况下可以有条件地施加增大的力以提供显示单元110在用户面部上的增加的稳定性。
侧向稳定器540可以是有源的或无源的。当被配置为有源侧向稳定器时，显示单元110的运动或其他条件由一个或多个传感器检测或以其他方式由控制器218a确定，并且响应于所感测到的运动或其他条件来控制侧向稳定器540。在无源侧向稳定器的情况下，输出或状态是运动或其他条件的直接物理响应，而无需对侧向稳定器540进行电子感测或电子控制。
另外参考图5D，面部界面130的侧部130b的移动和/或操作可以链接在头戴式显示器100的左侧和右侧之间。例如，头戴式显示器100的左侧上的侧部130b的位移(例如，向外向左)可导致头戴式显示器100的右侧上的侧部130b的对称运动(例如，向外向右)。在所示的示例中，外围结构536的上部段536a被分成耦接至侧段536b的左子段和右子段(例如，与其连续地和/或刚性地形成)。上部段536a的左子段和右子段通过中心铰链536d彼此耦接。当力施加到一个子段、另一子段或两个子段上时，上部段536a的子段围绕支撑件538大体相等地枢转，从而引起侧段536b大体相等地向内位移。以类似的效果，左侧和右侧上的一个或多个侧向稳定器540可以对称地操作(例如，向左侧和右侧的侧段536b输出相等的位移和/或力)。
参考图5E，提供了一种方法500，用于有源地控制头戴式显示器100在用户的头部H上的侧向稳定性。方法500通常包括检测头戴式显示器100的条件的第一操作510，以及响应于检测到该条件的第一操作来操作侧向稳定器540的第二操作520。
检测条件的第一操作510由一个或多个传感器(诸如传感器218c中的一者)与计算设备(诸如控制器218a)结合执行。传感器可以感测显示单元110的加速度，在这种情况下，传感器218c是耦接到显示单元110的加速度计、陀螺仪或惯性测量单元。传感器218c发送由控制器218a接收的输出信号。
代替加速度或除了加速度之外，传感器可以检测显示单元110与侧部130b和/或用户面部之间的移动(例如，位移、速度和/或加速度)。例如，传感器218c可以被结合到侧向稳定器540、头部支撑件120中，或者以其他方式被配置为测量它们之间的移动。
代替或除了检测显示单元110的加速度或相对于用户的头部的移动之外，该条件可以与提供给用户的图形内容相关联。例如，与图形内容(例如，游戏)相关联的软件程序可以包括用于侧向稳定器540的操作的指令，或者控制器218a可以其他方式基于软件程序(例如，基于标题、类别或其他指标)确定侧向稳定器540的操作。
控制器(诸如控制器218a)基于来自第一操作510的条件执行操作侧向稳定器540的第二操作520。例如，控制器218a可以在检测到移动条件时(例如，在现实空间中的移动超过阈值、相对移动超过阈值)，和/或在检测到与图形内容相关联的条件时，操作侧向稳定器540。侧向稳定器540可以被操作为例如改变侧部130b的位置(例如，进一步远离显示单元，诸如使用线性致动器)，增加侧部130b接合用户面部的力(例如，使用线性致动器)，和/或增加对侧部130b之间相对运动的阻力(例如，使用阻尼器、制动器或锁)。相对侧(例如，左侧和右侧)上的侧向稳定器540可以被操作以提供大致对称的输出，例如，相等的力、相等的位置和/或相等的阻力。
如关于图1D和图1E所描述的，面部界面530可能够从显示单元110拆下和/或头部支撑件120可以耦接到显示单元110。
参照图6A-6B，面部界面630包括流体传输设备634，其起到以上面针对面部界面430所描述的方式传递力并引起运动的作用。流体传输设备634将上部130a的向前力Fforward和向前位移转换为面部界面630的侧部130b的向内力Finward和向内位移。流体传输设备634可以由外覆盖件432覆盖或形成。
面部界面630的流体传输设备634包括包含流体638的囊状物636。当力施加到面部界面630上时，流体638在囊状物636内流动以平衡其中的压强。因此，当向前力Fforward施加到面部界面630的上部130a并且引起其向前位移时，流体638流过囊状物636，以向侧部130b施加向内力Finward，并使其抵靠用户的太阳穴区域向内位移(例如，膨胀)。囊状物636可以例如由弹性体材料(例如，橡胶)形成。
如分别相对于图1D和1E所描述的，面部界面630也可能够从显示单元110拆下，和/或头部支撑件120可以耦接至显示单元110。
参照图7A-7B，面部界面730被配置为扩展以接收用户的面部。侧部130b通常被向内偏置，并且当被用户的面部接合时向外偏置。如图所示，面部界面130包括外覆盖件432和具有臂736的内部力分配器734，臂736形成侧部130b以顺应用户的面部。在静止状态或未佩戴状态下(参见图7A)，侧部130b间隔开的横向距离小于在侧部130b与用户的面部接合的对应位置处用户面部的宽度。在偏置或佩戴状态下(参见图7B)，侧部130b接合用户的面部并且以大体等于用户的面部的宽度的横向距离间隔开。
臂736可以远离彼此偏置以符合用户面部的形状。在一个示例中，臂736通过弹簧铰链738耦接到显示单元110，弹簧铰链738通常将臂736向内偏置到未佩戴状态，并且在佩戴状态下将臂736压向用户的面部。
另选地，臂736可以弹性地弯曲，以便能够在未佩戴状态和佩戴状态之间移动。例如，臂736可以刚性地耦接到显示单元110(直接或间接地，诸如通过面部界面730的背板)。在这种情况下，臂736由弹簧材料形成，诸如聚合物、金属或其组合(例如，包覆成型或耦接至一个或多个薄金属部件的弹性体或塑料)。
面部界面730还可以包括一个或多个侧向稳定器540(先前所述)，其耦接到臂736以向其施加力(例如，将力从臂736传递到显示单元110)。分别如图1D和1E所示，面部界面730可能够从显示单元110拆下，并且头部支撑件120可以耦接至显示单元110。
参照图8-8E，面部界面830包括离散接合区域832，其被配置为向用户的面部的不同面部区域施加不同量的力或压强。如图所示，离散接合区域832被示出在短虚线(例如，点划线)之间。通过具有施加不同量的力或压强的不同的接合区域，面部界面130可以考虑用户面部的不同敏感性和/或结构特征。例如，面部界面130可以被配置为以比用户的软组织区域(例如，太阳穴、脸颊或鼻窦区域)更大的力和/或压强接合用户的骨结构(例如，前额)。
由离散接合区域832施加的不同力由不同的力分配器施加，该力分配器可以被外覆盖件432覆盖。在如图8A所示的第一示例中，力分配器由弹性体结构834A(例如，泡沫块或结构)形成，其可以具有不同的硬度和/或厚度，以向用户的面部施加不同的力和/或压强。弹性体结构834a可以彼此耦接(例如，通过粘合剂)，协同地形成(例如，在模制操作期间)或机械地互连，诸如通过延伸穿过其的弹簧环834b(如图所示)。
在第二示例中，如图8B所示，力分配器是流体填充的囊状物836a，其基于具有不同弹性的囊材料和/或具有不同可压缩性的流体836b而施加不同的压强。当施加力时，流体填充的囊状物836a可变形(如虚线所示)。流体填充的囊状物836a可以直接(例如，通过粘合剂)或间接地(例如，通过背板，或通过外覆盖件432)彼此耦接。
在第三示例中，如图8C所示，力分配器是线性弹簧机构838，其具有弹簧838a(例如，螺旋弹簧或其他弹性构件)，该弹簧838a按压轴承结构838b(例如，板)，该轴承结构838b(例如，板)继而向用户的面部结构施加力。线性弹簧机构838可以进一步包括一个或多个引导结构838c，该引导结构838c确保轴承结构838b相对于弹簧838a的正确对准和/或取向。引导结构838c可以例如是剪刀机构(如图所示)或蝶形机构，诸如在键盘中使用的那些。
在第四示例中，如图8D所示，力分配器是具有致动器840a(例如，电动机)和轴承结构840b的致动器机构840。致动器840a可由诸如控制器218a之类的控制器控制，以便以期望的方式，诸如以期望的输出力(即，独立的力)，来控制位移以及向轴承结构840b施加力。致动器840a可以是任何合适类型的致动器，诸如线性致动器、线性电动机、气动致动器或液压致动器。
附加参考图8E，一个或多个力分配器的操作可以链接到一个或多个其他力分配器。例如，如图8E所示，内部的机械力分配器842a可以通过内部枢转连杆842a’彼此耦接，而外部的机械力分配器842b可以通过外部枢转连杆842b’彼此耦接。枢转连杆842a’、842b’可以是围绕中心枢转轴线842c枢转的连杆，以引起两个机械力分配器842的基本上相等且相反的运动(例如，向前和向后)，并由此向用户施加基本上相等的力。例如，如图8E中的虚线所示，外部机械力分配器842b在左侧上的向前位移导致外部机械力分配器842b在右侧上的向后位移。
参照图9A-9C，头戴式显示器100包括面部界面930，通过该面部界面930，上部130a设置大体固定的眼睛缓解距离D，该距离D是从用户的眼睛E到显示单元110的光学部件(诸如透镜116)的距离。考虑面部结构的不同形状，例如不同的年龄和/或种族之间，可能需要面部界面130的不同几何形状，以在不同用户之间将眼睛缓解距离设置为适当或优化的值。这样，面部界面130的上部130a可被配置为与不同尺寸的那些可调节或互换，以针对给定用户和头戴式显示器100适当地建立眼睛缓解距离D。例如，不同的面部界面930可以被配置为具有不同的尺寸(例如，如下文所讨论的不同尺寸的上部接合结构932)并且可互换地耦接到显示单元110。
面部界面930包括上部接合结构932和一个或多个下部接合结构934(例如，如图所示为两个)，其可以被一个或多个覆盖件936覆盖。
上部接合结构932被配置成接合用户的前额以在其上支撑显示单元110并能够可靠地建立眼睛缓解距离D。当面部界面930耦接到显示单元110时，上部接合结构932被固定地定位到显示单元110，从而大体上不能在前后、左右和上下方向上移动(例如，例如在上部接合结构932处于接合前额的过程中时，在用户的头部H的正常载荷下)。上部接合结构932可以进一步大体上是刚性的(例如，以便在来自用户的头部H的正常载荷下不压缩)，而覆盖件936和/或其间的中间可压缩层可符合用户的形状。上部接合结构932通常是刚性的，因此可以针对给定的用户可靠地建立眼睛缓解距离D，而与一些其他条件无关，诸如头部支撑件120中的张力。
上部接合结构932可以在显示单元110上的固定位置之间可调，例如，能够相对于显示单元110向内和向外移动以为不同用户设置眼睛缓解距离D。例如，面部界面930可以包括距离调节器938，通过该距离调节器938可以调节上部接合结构932。距离调节器938例如可以是导螺杆，通过该导螺杆面部界面930可在缩回和伸出的固定位置之间移动(比较图9B和9C)。当处于每个固定位置时，上部接合结构932被固定地定位到显示单元110。代替可调，上部接合结构932的不同尺寸可以可互换地耦接到面部界面930和/或显示单元110，诸如作为可互换面部界面930的一部分，如上所述。
下部接合结构934可移动地耦接到显示单元110。每个下部接合结构934可以例如在竖直方向(例如，相对于其枢转)、左右方向(例如，枢转)和前后方向上移动，如箭头所示。以这种方式，下部接合结构934可以例如在接合其下部面部结构的过程中与用户的面部的形状一致。下部接合结构934可以，例如，包括将力施加到用户的面部的轴承构件934a，以及移动构件934b，轴承构件934a通过该移动构件934b可枢转地耦接到显示单元110(比较图9B和图9C)。
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，该音频对象创建3D或空间音频环境，该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。该系统可以被配置成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，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。再如，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成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成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成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，本技术的一方面是收集和使用可从各种来源获得的数据，包括感测移动用于稳定用户上的头戴式显示器。本实用新型预期，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、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。
本实用新型认识到在本实用新型技术中使用此类个人信息数据可用于使用户受益。例如，个人信息数据(例如，其移动)可用于稳定头戴式显示器。此外，本实用新型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。
本实用新型设想负责采集、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。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。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，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，本实用新型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。即本实用新型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，在监视移动以稳定头戴式显示器的情况下，本实用新型的技术可以被配置为在注册服务期间或随后的任何时间允许用户选择“加入”或“退出”参与对个人信息数据的收集。除了提供“选择加入”和“选择退出”选项外，本实用新型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，本实用新型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。可在适当时通过移除特定标识符(例如，出生日期等)、控制所存储数据的量或特异性(例如，在城市级别而不是在地址级别收集位置数据)、控制数据如何被存储(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，虽然本实用新型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，但本实用新型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。例如，可通过基于非个人信息数据或少量的个人信息，诸如与用户相关联的设备请求的内容，其他可用的非个人信息或可公开可用的信息来使头戴式显示器稳定。

Claims (30)

1.一种头戴式显示器，其特征在于，包括：
显示单元，所述显示单元具有用于向用户显示图形内容的显示器；和
面部界面，所述面部界面耦接到所述显示单元并且被配置为接合所述用户的面部以在其上支撑所述显示单元，所述面部界面具有接合所述用户的前额的上部和接合所述用户的太阳穴区域的侧部，其中所述面部界面将由所述前额施加到所述上部的向前力转换为由所述侧部施加到所述太阳穴区域的向内力。
2.根据权利要求1所述的头戴式显示器，其中所述面部界面包括力分配器，所述力分配器具有形成所述上部的上部段和形成所述侧部的两个侧段，其中所述上部段的向前移动引起所述侧段的向内移动；
其中所述显示单元和所述面部界面被协同地配置为为所述用户的眼睛阻挡环境光；并且
其中所述面部界面包括侧向稳定器，所述侧向稳定器在所述侧部中的一者和所述显示单元之间选择性地传递力。
3.根据权利要求1所述的头戴式显示器，其中所述面部界面包括力分配器，所述力分配器具有形成所述上部的上部段和形成所述侧部的两个侧段，其中所述上部段的向前移动引起所述侧段的向内移动。
4.根据权利要求3所述的头戴式显示器，其中所述面部界面包括支撑件，并且所述力分配器能够围绕所述支撑件枢转，以使所述上部段向前移动并且所述侧段向内移动。
5.根据权利要求4所述的头戴式显示器，其中所述上部和所述两个侧段协同地形成能够围绕所述支撑件枢转的单一结构。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的头戴式显示器，其中所述显示单元和所述面部界面被协同地配置为为所述用户的眼睛阻挡环境光。
7.根据权利要求6所述的头戴式显示器，其中所述面部界面包括覆盖所述力分配器并阻挡所述环境光的覆盖件。
8.根据权利要求1、3至5中任一项所述的头戴式显示器，其中所述面部界面包括侧向稳定器，所述侧向稳定器在所述侧部中的一者和所述显示单元之间选择性地传递力。
9.根据权利要求8所述的头戴式显示器，其中所述侧向稳定器在感测到从以下项中选择的条件时选择性地传递力：所述显示单元在现实空间中的移动超过阈值，所述显示单元相对于所述用户的头部的移动超过所述阈值，或者所述图形内容。
10.根据权利要求9所述的头戴式显示器，还包括控制器，所述控制器根据所述条件操作所述侧向稳定器。
11.根据权利要求1所述的头戴式显示器，其中所述面部界面包括流体填充的囊状物，并且至所述上部的向前力使所述流体填充的囊状物中的流体朝向所述侧部移位。
12.根据权利要求1所述的头戴式显示器，其中所述显示单元包括：
一个或多个显示器；
底架，所述底架包括内部框架和外部壳体，所述内部框架耦接到所述显示器并支撑所述显示器；和
一个或多个透镜，所述透镜耦接到所述底架并且布置在所述显示器和所述用户的眼睛之间，以将从所述显示器发射的光折射到所述用户的眼睛。
13.根据权利要求1所述的头戴式显示器，其中所述面部界面包括多个力分配器，所述力分配器由弹性体结构形成，所述弹性体结构具有不同的硬度和/或厚度以向所述用户的面部施加不同的力和/或压强。
14.根据权利要求1所述的头戴式显示器，其中所述面部界面包括力分配器，所述力分配器包括:
轴承结构；
弹簧，所述弹簧用于按压所述轴承结构以向所述用户的面部结构施加力；和
一个或多个引导结构，所述引导结构用于确保所述轴承结构相对于所述弹簧的正确对准和/或取向。
15.根据权利要求1所述的头戴式显示器，其中:
所述面部界面包括多个机械力分配器；
所述多个机械力分配器中的内部机械力分配器通过内部枢转连杆彼此耦接；
所述多个机械力分配器中的外部机械力分配器通过外部枢转连杆彼此耦接；并且
所述内部枢转连杆和所述外部枢转连杆能够围绕中心枢转轴线枢转。
16.根据权利要求1所述的头戴式显示器，其中所述面部界面包括:
力分配器，所述力分配器具有能够弹性地弯曲的臂，所述臂通过弹簧铰链耦接到所述显示单元；和
耦接到所述臂的侧向稳定器，所述侧向稳定器用于将力从所述臂传递到所述显示单元。
17.根据权利要求1所述的头戴式显示器，其中：
所述面部界面包括力分配器，所述力分配器包括外围结构和支撑件，所述支撑件将所述外围结构耦接至所述显示单元，
所述外围结构能够围绕该支撑件枢转并且包括上部段、侧段和下部段；
所述支撑件包括至少两个上部支撑件和至少两个下部支撑件，所述至少两个上部支撑件和所述至少两个下部支撑件在横向上间隔开；并且
所述上部段在所述上部支撑件之间延伸，所述侧段在所述上部支撑件中的一者和所述下部支撑件中的一者之间延伸，所述下部段在所述下部支撑件之间延伸。
18.根据权利要求2或3所述的头戴式显示器，其中所述上部段被分成耦接至所述侧段的左子段和右子段，所述上部段的所述左子段和所述右子段通过中心铰链彼此耦接。
19.一种头戴式显示器，其特征在于，包括：
显示单元，所述显示单元具有用于向用户显示图形内容的显示器；和
面部界面，所述面部界面耦接到所述显示单元并且被配置为接合所述用户的面部以在其上支撑所述显示单元，其中所述面部界面包括：
侧部，所述侧部接合所述用户的所述面部的相对侧面；和
侧向稳定器，所述侧向稳定器被选择性地操作以改变由所述侧部向所述用户的所述面部的所述侧面施加的向内力。
20.根据权利要求19所述的头戴式显示器，其中所述侧向稳定器在感测到所述显示单元的移动条件时被选择性地操作；并且
其中所述显示单元和所述面部界面被协同地配置为为所述用户的眼睛阻挡环境光。
21.根据权利要求19所述的头戴式显示器，其中所述侧向稳定器在感测到所述显示单元的移动条件时被选择性地操作。
22.根据权利要求21所述的头戴式显示器，其中所述移动条件为所述显示单元在现实空间中的移动或所述显示单元相对于所述用户的头部的移动中的一者。
23.根据权利要求22所述的头戴式显示器，其中所述头戴式显示器还包括用于感测所述移动条件的传感器，以及根据由所述传感器感测的所述移动条件操作所述侧向稳定器。
24.根据权利要求19至23中任一项所述的头戴式显示器，其中所述面部界面包括上部并且将至所述上部的向前力转换为由所述侧部向所述用户的所述面部的所述相对侧面施加的向内力。
25.根据权利要求19、21至23中任一项所述的头戴式显示器，其中所述显示单元和所述面部界面被协同地配置为为所述用户的眼睛阻挡环境光。
26.一种头戴式显示器，其特征在于，包括：
显示单元，所述显示单元具有用于向用户显示图形内容的显示器；和
面部界面，所述面部界面耦接到所述显示单元并且被配置为接合所述用户的面部以在其上支撑所述显示单元，所述面部界面包括：
上部接合结构，所述上部接合结构相对于所述显示单元固定地定位，以在接合所述用户的所述面部的前额时防止其间的移动；和
下部接合结构，所述下部接合结构相对于所述显示单元可移动地定位，以在接合所述用户的所述面部的下部面部结构时允许其间的移动。
27.根据权利要求26所述的头戴式显示器，其中所述上部接合结构与具有不同尺寸的另一上部接合结构可互换地耦接至所述显示单元。
28.根据权利要求27所述的头戴式显示器，其中所述面部界面与具有所述另一上部接合结构的另一面部界面可互换地耦接至所述显示单元。
29.根据权利要求26所述的头戴式显示器，其中所述显示单元和所述面部界面被协同地配置为为所述用户的眼睛阻挡环境光。
30.根据权利要求26所述的头戴式显示器，其中：
所述面部界面还包括距离调节器，所述距离调节器用于调节所述上部接合结构的位置；并且
所述下部接合结构包括将力施加到所述用户的面部的轴承构件和移动构件，所述轴承构件通过所述移动构件可枢转地耦接到所述显示单元。
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