CN214846061U - 头戴式设备的光学模块、显示模块以及头戴式设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型题为“头戴式设备的光学模块”。本实用新型公开了一种用于被配置为向用户呈现内容的头戴式设备的光学模块。该光学模块包括光学模块外壳组件、显示组件和眼睛相机。该光学模块外壳组件具有第一端部和第二端部。该透镜连接到该光学模块外壳组件并且定位在该光学模块外壳组件的该第一端部处。该显示组件连接到该光学模块外壳组件并且定位在该光学模块外壳组件的该第二端部处。该显示组件被配置为使得该内容通过该透镜显示给该用户。该眼睛相机连接到该光学模块外壳组件并且定位在该光学模块外壳组件的该第二端部处。该眼睛相机被配置为通过该透镜获得图像。

Description

头戴式设备的光学模块、显示模块以及头戴式设备

本申请是申请号为202021504159.4、申请日为2020年7月27日、实用新型名称为“头戴式设备的光学模块”的实用新型专利的分案申请。

技术领域

本公开整体涉及头戴式设备领域。

背景技术

头戴式设备包括显示屏和将光从显示屏引导至用户眼睛的光学器件。通过单独地将光引导到用户的每只眼睛，内容可以立体视觉显示给用户，例如，作为计算机生成现实(CGR)体验的一部分。

实用新型内容

本公开的第一方面是一种用于被配置为向用户呈现内容的头戴式设备的光学模块。该光学模块包括光学模块外壳组件、显示组件和眼睛相机。该光学模块外壳组件具有第一端部和第二端部。该透镜连接到该光学模块外壳组件并且定位在该光学模块外壳组件的该第一端部处。该显示组件连接到该光学模块外壳组件并且定位在该光学模块外壳组件的该第二端部处。该显示组件被配置为使得该内容通过该透镜显示给该用户。该眼睛相机连接到该光学模块外壳组件并且定位在该光学模块外壳组件的该第二端部处。该眼睛相机被配置为通过该透镜获得图像。

在根据本公开的第一方面的光学模块的一些具体实施中，该光学模块外壳组件包括第一部分，该第一部分连接到第二部分，并且该透镜保持在该第一部分和该第二部分之间。在根据本公开的第一方面的光学模块的一些具体实施中，突出部限定在该透镜上，并且通道限定在该光学模块外壳组件的该第一部分上，使得该突出部位于该通道中并在该通道内接合该光学模块外壳组件的该第一部分，以相对于该光学模块外壳组件固定该透镜并阻止该透镜相对于该光学模块外壳组件移动。在根据本公开的第一方面的光学模块的一些具体实施中，该透镜和该显示组件以并排布置连接到该光学模块外壳组件。在根据本公开的第一方面的光学模块的一些具体实施中，该光学模块外壳组件在该透镜和该显示组件之间限定内部空间。

在根据本公开的第一方面的光学模块的一些具体实施中，该光学模块还包括：排气端口，该排气端口允许空气在该内部空间和外部环境之间行进；以及过滤元件，该过滤元件阻止外来颗粒进入该内部空间。在根据本公开的第一方面的光学模块的一些具体实施中，该光学模块还包括粉尘捕集器，该粉尘捕集器位于该内部空间中并且被配置为保持外来颗粒。

在根据本公开的第一方面的光学模块的一些具体实施中，该光学模块还包括基准标记，该基准标记形成在该透镜上并且在由该眼睛相机获得的图像中可见以用于校准。在根据本公开的第一方面的光学模块的一些具体实施中，该透镜是反折射透镜。在根据本公开的第一方面的光学模块的一些具体实施中，该透镜是反折射光学系统的一部分。

本公开的第二方面是一种用于被配置为向用户呈现内容的头戴式设备的光学模块。该光学模块包括：光学模块外壳组件，该光学模块外壳组件限定内部空间；透镜，该透镜连接到该光学模块外壳组件；显示组件，该显示组件连接到该光学模块外壳组件。该显示组件被配置为使得该内容通过该透镜显示给该用户。红外发射器位于该透镜和该显示组件之间该光学模块外壳组件的该内部空间中。该红外发射器被配置为通过该透镜发射红外辐射。

在根据本公开的第二方面的光学模块的一些具体实施中，该红外发射器包括柔性电路和发射部件，该发射部件连接到该柔性电路并且被配置为发射红外辐射。在根据本公开的第二方面的光学模块的一些具体实施中，其中该发射部件围绕该光学模块外壳组件的光轴布置成阵列。在根据本公开的第二方面的光学模块的一些具体实施中，该柔性电路延伸穿过电气端口，该电气端口穿过该光学模块外壳组件形成，并且密封元件形成在该柔性电路上并且在该电气端口处与该光学模块外壳组件接合。在根据本公开的第二方面的光学模块的一些具体实施中，该光学模块外壳组件限定：光学路径开口，该光学路径开口邻近该显示组件并且被配置为允许光从该显示组件传递到该透镜；基部表面，该基部表面围绕该光学路径开口延伸，其中该红外发射器位于该基部表面上；以及周壁，该周壁位于该基部表面外侧。

在根据本公开的第二方面的光学模块的一些具体实施中，该光学模块还包括眼睛相机，该眼睛相机被配置为获得示出由该红外发射器发射的该红外辐射的反射部分的图像。在根据本公开的第二方面的光学模块的一些具体实施中，该眼睛相机连接到该光学模块外壳组件并且被配置为通过该透镜获得该图像。在根据本公开的第二方面的光学模块的一些具体实施中，该光学模块还包括基准标记，该基准标记形成在该透镜上并且在由该眼睛相机获得的图像中可见以用于校准。在根据本公开的第二方面的光学模块的一些具体实施中，该透镜是反折射透镜。在根据本公开的第二方面的光学模块的一些具体实施中，该透镜是反折射光学系统的一部分。

本公开的第三方面是一种被配置为向用户呈现内容的头戴式设备。该头戴式设备包括：外壳；第一光学模块，该第一光学模块位于该外壳中；以及第二光学模块，该第二光学模块位于该外壳中。瞳孔间距调节组件相对于该外壳支撑该第一光学模块和该第二光学模块，以允许调节该第一光学模块和该第二光学模块之间的距离。该头戴式设备还包括：第一前向相机，该第一前向相机连接到该第一光学模块并且可通过该瞳孔间距调节组件与该第一光学模块一致地移动；以及第二前向相机，该第二前向相机连接到该第二光学模块并且可通过该瞳孔间距调节组件与该第二光学模块一致地移动。通过该瞳孔间距调节组件调节该第一光学模块和该第二光学模块之间的距离还调节该第一前向相机和该第二前向相机之间的距离。

在根据本公开的第三方面的头戴式设备的一些具体实施中，该外壳包括一个或多个光学透射面板，该第一前向相机和该第二前向相机可通过该一个或多个光学透射面板获得环境的图像。

在根据本公开的第三方面的头戴式设备的一些具体实施中，该第一前向相机的光轴与该第一光学模块的光轴对准，并且该第二前向相机的光轴与该第二光学模块的光轴对准。

在根据本公开的第三方面的头戴式设备的一些具体实施中，该第一前向相机相对于该第一光学模块以固定关系连接，并且该第二前向相机相对于该第二光学模块以固定关系连接。

在根据本公开的第三方面的头戴式设备的一些具体实施中，该瞳孔间距调节组件在调节该第一光学模块和该第二光学模块之间的该距离期间保持该第一光学模块的光轴和该第二光学模块的光轴之间的第一间距大致等于该第一前向相机的光轴和该第二前向相机的光轴之间的第二间距。

附图说明

图1是示出用于头戴式设备的硬件配置的示例的框图。

图2是示出包括设备外壳和支撑结构的头戴式设备的顶视图。

图3是沿图2的线A-A截取的后视图，其示出设备外壳。

图4是示出头戴式设备的光学模块的透视图。

图5是示出根据示例的光学模块的部件的分解侧视图。

图6是示出根据示例的透镜的前视图。

图7是沿图6的线B-B截取的剖视图，其示出透镜。

图8是示出光学模块外壳组件的外壳主体的前视图。

图9是沿图8的线C-C截取的剖视图，其示出外壳主体。

图10是示出光学模块外壳组件的保持器的前视图。

图11是沿图10的线D-D截取的剖视图，其示出保持器。

图12是示出红外发射器的前视图。

图13是示出红外发射器的一部分和外壳主体的周壁的剖视图。

图14是示出光学模块的剖视图。

图15是示出根据另选的具体实施的光学模块的剖视图，其中眼睛相机的光轴朝向光学模块的光轴成角度。

图16是示出根据另选的具体实施的光学模块的剖视图，其中红外发射器位于光学模块外壳组件的外壳主体的外部。

图17是示出根据具体实施的显示模块的侧视图。

图18是示出各自支撑光学模块之一的瞳孔间调节机构的俯视图。

图19是示出瞳孔间调节机构之一的侧视图。

图20是示出由每个光学模块支撑的前向相机的俯视剖视图。

图21是示出通过光学模块跳线板将眼睛相机和红外发射器连接到计算设备的图示。

具体实施方式

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年8月29日提交的美国临时申请序列号62/893,396 的权益，该申请的内容据此全文以引用方式并入本文以用于所有目的。

本文的公开内容涉及用于向用户显示计算机生成现实(CGR)内容的头戴式设备。头戴式设备旨在由用户佩戴在其头部上，并且通常具有位于用户眼睛附近的显示设备和相关联的光学部件。一些头戴式设备利用光学架构，该光学架构需要显示屏和透镜组件之间的特定距离(或相对小的距离范围)以及透镜组件和用户的眼睛之间的特定近似距离。本文的系统和方法涉及光学模块和头戴式设备的结构特征部，其适应这些距离的显著减小，这减小设备的总体封装尺寸。

图1是示出用于头戴式设备100的硬件配置的示例的框图。头戴式设备100旨在佩戴在用户的头部上并且包括被配置为向用户显示内容的部件。头戴式设备100中所包括的部件可被配置为跟踪用户身体的部分(诸如，用户的头部和手)的运动。由头戴式设备的部件获得的运动跟踪信息可用作控制向用户生成和显示内容的方面的输入，使得向用户显示的内容可以是CGR体验的一部分，在CGR体验中，用户能够查看虚拟环境和虚拟对象并与之交互。在例示的示例中，头戴式设备100包括设备外壳102、面密封件104、支撑结构106、处理器108、存储器110、存储设备112、通信设备114、传感器116、电源118和光学模块120。头戴式设备100包括光学模块120中的两个以向用户的眼睛显示内容。光学模块120可各自包括光学模块外壳122、显示组件124和透镜组件126。

设备外壳102是支撑头戴式设备中所包括的各种其他部件的结构。设备外壳102可以是封闭结构，使得头戴式设备100的某些部件容纳在设备外壳102内，从而受保护以免受损。

面密封件104连接到设备外壳102并且位于设备外壳102的周边周围可能与用户的面部接触的区域处。面密封件104用于适形于用户面部的部分，以允许将支撑结构106张紧到将阻止设备外壳102相对于用户头部的运动的程度。面密封件104还可用于减少到达用户眼睛的来自用户周围的物理环境的光量。面密封件104可接触用户面部的区域，诸如用户的前额、太阳穴和面颊。面密封件104可由可压缩材料形成，诸如开孔泡沫或闭孔泡沫。

支撑结构106连接到设备外壳102。支撑结构106是以下部件或部件集合，其用于将设备外壳102相对于用户头部固定在适当位置，使得设备外壳102在使用期间被阻止相对于用户头部移动并且保持舒适位置。支撑结构106可使用刚性结构、弹性柔性带或非弹性柔性带来实现。

处理器108是可操作来执行计算机程序指令并且可操作来执行由计算机程序指令描述的操作的设备。处理器108可使用常规设备诸如中央处理单元来实现，并且设置有使得处理器108执行特定功能的计算机可执行指令。处理器108可以是实现一组有限功能的专用处理器(例如，专用集成电路或现场可编程门阵列)。存储器110可以是易失性、高速、短期信息存储设备诸如随机存取存储器模块。

存储设备112旨在允许计算机程序指令和其他数据的长期存储。用作存储设备112的合适设备的示例包括各种类型的非易失性信息存储设备，诸如闪存存储器模块、硬盘驱动器或固态驱动器。

通信设备114支持与其他设备的有线或无线通信。可使用任何合适的有线或无线通信协议。

传感器116是结合到头戴式设备100中以向处理器108提供输入以用于生成CGR内容的部件。传感器116包括促进运动跟踪(例如，在六个自由度上的头部跟踪和任选地手持式控制器跟踪)的部件。传感器116还可包括由设备用于以任何方式生成和/或增强用户体验的附加传感器。传感器 116可包括常规部件，诸如相机、红外相机、红外发射器、深度相机、结构光感测设备、加速度计、陀螺仪和磁力仪。传感器116还可包括生物识别传感器，这些生物识别传感器可操作人的物理或生理特征，例如用于用户识别和授权。生物识别传感器可包括指纹扫描器、视网膜扫描器和面部扫描器(例如，可操作来获得图像和/或三维表面表示的二维和三维扫描部件)。其他类型的设备可结合在传感器116中。由传感器116生成的信息被提供给头戴式设备100的其他部件(诸如处理器108)作为输入。

电源118向头戴式设备100的部件供应电力。在一些具体实施中，电源118是与电力的有线连接。在一些具体实施中，电源118可包括任何合适类型的电池，诸如可再充电电池。在包括电池的具体实施中，头戴式设备100可包括促进有线或无线再充电的部件。

在头戴式设备100的一些具体实施中，这些部件中的一些或全部部件可包括在可移除的独立设备中。例如，处理器108、存储器110和/或存储设备112、通信设备114和传感器116中的任一者或全部可结合在连接(例如，通过对接)到头戴式设备100的其他部分的设备诸如智能电话中。

在头戴式设备100的一些具体实施中，处理器108、存储器110和/或存储设备112被省略，并且对应功能由与头戴式设备100通信的外部设备执行。在这种具体实施中，头戴式设备100可包括支持使用有线连接或用通信设备114建立的无线连接与外部设备的数据传输连接的部件。

光学模块中所包括的部件支持以支持CGR体验的方式向用户显示内容的功能。光学模块120各自是包括多个部件的组件，该多个部件包括光学模块外壳122、显示组件124和透镜组件126，如本文将进一步描述的。

每个光学模块中也可包括其他部件。尽管在图2-图3中未示出，但光学模块120可由允许调节光学模块120的位置的调节组件支撑。作为示例，光学模块120可各自由允许光学模块120朝向或远离彼此侧向滑动的瞳孔间距调节机构支撑。作为另一个示例，光学模块120可由允许调节光学模块120与用户眼睛之间的距离的出瞳距离调节机构支撑。

图2是示出头戴式设备100的顶视图，该头戴式设备包括设备外壳 102、面密封件104和支撑结构106。图3是沿图2的线A-A截取的后视图。在例示的示例中，设备外壳102是大致矩形的结构，该结构具有被选择为类似于普通人头部宽度的宽度，以及被选择以便近似从普通人的前额延伸到鼻底的高度。这种配置是示例，并且可使用其他形状和尺寸。

眼室328由设备外壳102限定并且在其外周边处由面密封件104界定。眼室328对头戴式设备100的外部开放，以允许用户的面部邻近眼室 328定位，该眼室否则由设备外壳102封闭。面密封件104可邻近眼室328 围绕设备外壳102的周边的一部分或全部延伸。面密封件104可用于防止来自头戴式设备100周围环境的一些光进入眼室328并到达用户眼睛。

在例示的示例中，支撑结构106是头带型设备，该头带型设备连接到设备外壳102的左侧向侧和右侧向侧并且旨在围绕用户头部延伸。其他配置可用于支撑结构106，诸如其中设备外壳102由连接到设备外壳102的顶部部分、在设备外壳102上方接合用户前额并围绕用户头部延伸的结构支撑的光环(halo)型配置，或其中结构在用户头部上方延伸的莫霍克 (mohawk)型配置。尽管未示出，但支撑结构106可包括被动或主动调节部件，该被动或主动调节部件可以是机械的或机电的，其允许支撑结构106 的部分伸展和收缩以调节支撑结构106相对于用户头部的贴合性。

光学模块120位于设备外壳102中并且向外延伸到眼室328中。光学模块120的部分位于眼室328中，使得用户可看到由光学模块120显示的内容。光学模块120位于眼室328内的旨在邻近用户眼睛的位置处。作为示例，头戴式设备100可被配置为将光学模块120的透镜组件126的部分定位在距用户眼睛大约15毫米处。

图4是示出光学模块120中的一个光学模块的透视图，光学模块包括光学模块外壳122、显示组件124和透镜组件126。显示组件124和透镜组件126各自连接到光学模块外壳122。在例示的示例中，透镜组件126定位在光学模块120的前端处，并且显示组件124定位在光学模块120的后端处。光学模块外壳122在显示组件124和透镜组件126之间限定内部空间，以在保护敏感部件免受损坏的同时允许光在密封且受保护以免受外部污染物影响的环境内从显示组件124行进到透镜组件126。

显示组件124包括显示屏，该显示屏被配置为根据使用通信设备114 从处理器108和/或从外部设备接收的信号来显示内容诸如图像，以便向用户输出CGR内容。作为示例，显示组件124可响应于所接收的信号而输出静态图像和/或视频图像。显示组件124可包括例如LED屏幕、LCD屏幕、OLED屏幕、微LED屏幕或微OLED屏幕。

透镜组件126包括一个或多个透镜，该一个或多个透镜以允许观察 CGR内容的方式将光引导到用户眼睛。在一些具体实施中，透镜组件126 是利用反射和折射两者以便在小封装尺寸中实现期望的光学特性的折反射光学系统。在一些具体实施中，反射可通过单个透镜的材料层之间的边界处的内反射来实现。因此，在一些具体实施中，透镜组件126可使用单个多层折反射透镜来实现。

透镜组件126可部分地定位在光学模块外壳122内。如本文将进一步解释的，光学模块外壳122可包括被配置为将透镜组件保持在期望位置和取向的两个或更多个部件。

图5是示出根据第一示例的光学模块520的部件的分解侧视图。图5 是示意图，其旨在示出各种特征部之间的位置关系，而不包括光学模块520 的部件的具体结构细节。光学模块520可在头戴式显示器(例如，头戴式设备100)的上下文中实现，并且可根据光学模块120的描述和本文的进一步描述来实现。光学模块520包括光学模块外壳组件522、显示组件524、透镜526、眼睛相机530和红外发射器532。如本文将进一步描述的，这些部件沿光学模块520的光轴521布置，使得使用显示组件生成的图像沿光轴521投射给用户。

尽管透镜526在本文中被描述为单个元件，但应当理解，透镜526可以是光学元件的组件的一部分或可以是光学元件的组件，如关于透镜组件 126所述。因此，例如，透镜526可以是折反射透镜，或者透镜526可以是折反射光学系统的一部分。

光学模块外壳组件522可包括彼此连接的多个部件。在例示的示例中，光学模块外壳组件522包括外壳主体534和保持器536。外壳主体534 被配置为连接到头戴式显示器的外壳内(例如，头戴式设备100的设备外壳102中)的其他结构。外壳主体534还提供光学模块520的其他部件 (包括显示组件524、眼睛相机530和红外发射器532)可附接到其上的结构。光学模块外壳组件522的主要部分诸如外壳主体534和保持器536可由刚性材料诸如塑料或铝制成。光学模块外壳组件522围绕光轴521布置，并且可见光和红外辐射均可入射在光学模块外壳组件522的表面上。为此，光学模块外壳组件522的部分可涂覆有对可见波长和红外波长的电磁辐射均表现出低反射率的材料(例如，油漆或其他涂覆材料)。

保持器536连接到光学模块520的外壳主体534的外(例如，面向用户)端部。作为示例，保持器536可通过紧固件或通过粘合剂连接到外壳主体534。光学模块外壳组件522的保持器536和外壳主体534被配置为使得透镜526保持在保持器536和外壳主体534之间，如本文将进一步解释的。保持器536和外壳主体534沿光轴521具有环状配置，以允许来自显示组件524的光穿过透镜526并朝向用户传递。

显示组件524包括密封件538、挡板540、显示模块542、热界面544 和散热器546。显示组件524连接到光学模块外壳组件522。作为示例，显示组件524可通过螺钉或允许显示组件524从光学模块外壳组件522拆卸(例如，以允许检查和/或修理)的其他紧固件连接到光学模块外壳组件 522。密封件538是任何合适类型的密封材料，其被配置为防止外来颗粒(例如，粉尘)在显示组件524与光学模块外壳组件522的界面处侵入。挡板540是支撑显示模块542并保护其免受损坏的结构部件。作为示例，挡板540可连接到散热器546(例如，通过螺钉或其他紧固件)以捕获显示模块542和散热器546。密封件538可与挡板540和光学模块外壳组件522 接合以密封它们之间的界面。

密封件538和挡板540具有环状配置，该环状配置沿光轴521具有中心开口，以便避免阻挡从显示模块542朝向透镜526的光发射。

显示模块542包括显示图像(例如，通过使用发光元件栅格来发射光以限定图片)的显示屏。显示模块542可使用任何合适的显示技术来实现，包括基于发光二极管的显示技术、基于有机发光二极管的显示技术和基于微型发光二极管的显示技术。在一些具体实施中，覆盖玻璃层附接 (例如，通过层合)到显示模块542的显示表面以提供强度、用作安装特征部以及用作密封界面。

热界面544是位于显示模块542和散热器546之间以促进从显示模块 542到散热器546的热传递的导热且不导电的材料。热界面544是能够填充本来将以其他方式存在于显示模块542和散热器546之间并且将降低热传递的效率的间隙的顺应性材料。作为示例，热界面可以是施加到显示模块 542或散热器546的可分配热凝胶。可再加工材料可用于热界面544，诸如通过室温硫化施加的材料。

散热器546是易于传导热并且被配置为将热释放到周围环境的刚性结构(例如，由金属形成)。作为示例，散热器546可结合增大表面积的结构，诸如翅片，以促进热耗散，和/或可包括将热量传导远离发热部件(例如，显示模块542)的特征部，诸如热管。

图6是示出根据示例的透镜526的前视图，并且图7是沿图6的线B- B截取的剖视图，示出了透镜526。透镜526是被配置为折射和/或反射入射在透镜526上的光的光学元件(或多个光学元件例如多个透镜的组合)。在例示的示例中，透镜526由模制透明塑料形成，可使用玻璃。为简单和清楚起见，图中未示出引起光的折射和/或反射的表面配置(例如，凸面和凹面)，并且可根据需要限定这些特征部以实现光学系统的期望性能。

透镜526包括透镜主体648和从透镜主体648向外延伸的突出部649。透镜主体648从外表面750(朝向用户取向)延伸到内表面751(朝向显示组件524取向)。透镜主体648通常将具有大于如沿光学模块520的光轴 521测量的透镜主体648高度的宽度(或宽度范围)。透镜主体648可形成为任何形状(如沿光轴521从端部观察)，诸如大致圆柱形、椭圆形、圆角矩形或不规则形状。突出部649可具有小于透镜主体648的高度(诸如透镜主体648的高度的10％至50％)的高度(在光轴521的方向上)。如本文将解释的，突出部649有利于透镜526相对于光学模块外壳组件522 的对准和保持。

在例示的示例中，透镜主体648的周壁从外表面750延伸到内表面751 而不渐缩，使得周壁与光轴521大致对准，并且外表面750和内表面751 的形状和尺寸大致相同(例如，除了微小偏差，诸如突出部649)。在其他具体实施中，透镜主体648的周壁可以是渐缩的。例如，透镜主体648的周壁可在从外表面750延伸到内表面751的行进方向上逐渐远离光轴521渐缩，使得外表面750的尺寸小于内表面751的尺寸。

图8是示出光学模块外壳组件522的外壳主体534的前视图，并且图9 是沿图8的线C-C截取的剖视图，示出了外壳主体534。外壳主体534包括基部部分852、穿过基部部分852形成的光学路径开口853、围绕光学路径开口853延伸的周壁854。

基部部分852大致垂直于光学模块520的光轴521延伸。基部部分852 可结合允许其他部件附接到光学模块外壳组件522的特征部。作为一个示例，显示组件524可附接到基部部分852(例如，通过紧固件或粘合剂)。作为另一个示例，眼睛相机530可附接到基部部分852(例如，通过紧固件或粘合剂)。

周壁854在大致朝向用户并且与光学模块520的光轴521大致对准的方向上从基部部分852向外延伸。当沿光轴521观察时，周壁854的形状和尺寸类似于透镜526的外周边的形状和尺寸，因为周壁854是支撑和保持透镜526的结构的一部分，如本文将进一步描述的。排气端口855穿过周壁854形成，并且可例如在大致垂直于光学模块520的光轴521的方向上在周壁854的内表面和外表面之间延伸。电气端口856穿过周壁854形成，并且可例如在大致垂直于光学模块520的光轴521的方向上在周壁854 的内表面和外表面之间延伸。

基部表面857限定在基部部分852上并且位于周壁854内侧。基部表面857邻近光学路径开口853并围绕该光学路径开口延伸，该光学路径开口是由外壳主体534限定以允许光从显示组件524行进到透镜526的开口。相机开口858穿过基部表面857形成，并且与光学路径开口853相邻但分开。相机开口858在大致朝向用户的方向上延伸穿过基部表面857。作为示例，相机开口858可在与光学模块520的光轴521大体对准的方向上或在与光学模块520的光轴521平行的45度内延伸穿过基部表面857。

图10是示出光学模块外壳组件522的保持器536的前视图，并且图11 是沿图10的线D-D截取的剖视图，示出了保持器536。保持器536包括围绕光学路径开口1061延伸的周壁1060。周壁1060包括上内周边部分 1062，该上内周边部分邻接光学路径开口1061并且围绕该光学路径开口延伸。上内周边部分1062被配置为接收透镜526的透镜主体648。通道1063形成于上内周边部分1062中并且对光学路径开口1061开放。通道1063的尺寸和位置对应于透镜526的突出部649的尺寸和位置，使得突出部649 可接收在通道1063中以相对于外壳主体534固定透镜526并阻止相对移动。周壁1060包括下内周边部分1064，该下内周边部分邻接光学路径开口 1061并且围绕该光学路径开口延伸。下内周边部分1064被配置用于连接到外壳主体534的周壁854。

图12是示出红外发射器532的前视图。红外发射器532包括柔性电路 1266、发射部件1267、电连接器1268和密封元件1269。柔性电路1266是其上形成有电导体的柔性基板。柔性基板可以是非导电聚合物膜。电导体可以是由铜形成的导电迹线。作为示例，柔性电路1266可由多层非导电聚合物膜形成，其中膜的相邻层之间形成有导电迹线。如本文将进一步解释的，柔性电路1266的形状可被布置成使得与光学模块外壳组件522的一部分的形状一致，使得红外发射器可位于光学模块外壳组件522中或连接到该光学模块外壳组件。在例示的示例中，柔性电路1266具有c形，该c形被配置为允许柔性电路1266围绕光学模块520的光轴521延伸，使得发射部件1267可围绕光轴521布置成阵列，而不阻挡光学模块520的显示组件 524和透镜526之间的光路(光可沿其行进的路径)。

发射部件1267是被配置为发射一个或多个波段内的红外辐射的部件。由发射部件1267发射并由用户眼睛反射的红外辐射可由眼睛相机530成像以用于成像任务。

发射部件1267可以是例如红外发光二极管。在一个具体实施中，发射部件1267包括被配置为发射第一波段中的红外辐射的第一组部件和被配置为发射第二波段中的红外辐射的第二组部件。第一波段和第二波段可对应于不同的成像任务。作为示例，第一波段可被配置用于由虹膜扫描器进行的生物识别(例如，包括850纳米的波段)，并且第二波段可被配置用于眼睛注视方向跟踪(例如，包括940纳米的波段)。

红外发射器532的电连接器1268是允许连接到其他部件以向红外发射器532提供电力和任选地操作命令的任何合适类型的标准部件。密封元件 1269形成在柔性电路1266上，介于电连接器1268和发射部件1267之间。如在图13中最佳所见，图13是示出柔性电路和光学模块外壳组件522的外壳主体534的周壁854的一部分的剖视图，柔性电路1266延伸穿过密封元件1269并由其围绕。密封元件1269由弹性柔性材料形成，该弹性柔性材料被配置为接合光学模块外壳组件522的一部分，以允许柔性电路1266 离开光学模块外壳组件522的内部，而不提供外来颗粒(例如，粉尘颗粒)可沿其进入光学模块外壳组件522的内部的路径。作为示例，密封元件1269可由硅树脂形成，该硅树脂包覆模制到柔性电路1266上，使得柔性电路延伸穿过密封元件1269。在例示的示例中，柔性电路1266延伸穿过外壳主体534的电气端口856，使得密封元件1269位于电气端口856中并且与外壳主体534和电气端口856接合以限定密封件并占据电气端口856 以防止外来颗粒进入。

图14是示出光学模块520的剖视图。

透镜526设置在外壳主体534和保持器536之间。外壳主体534连接到保持器536，使得透镜526位于外壳主体534和保持器536之间。因此，外壳主体534和保持器536接合透镜526，使得透镜526被阻止相对于外壳主体534和保持器536移动。为了保护透镜526免受损坏(例如，如果头戴式设备100掉落)，在透镜526与外壳主体534和/或保持器536的部分之间可存在粘合剂层。用于此目的的粘合剂强有力地将透镜526固定在期望对准中，并且是柔性和弹性的，以在振动或冲击震动的情况下为透镜526 提供缓冲，并且允许透镜526返回到其初始位置。

排气端口855穿过外壳主体534的周壁854形成，并且允许空气进入和离开光学模块520的内部空间1470。内部空间1470在光学模块外壳组件 522内由外壳主体534和保持器536限定并且限定在透镜526和显示组件 524之间。除了在排气端口855处，内部空间1470与外部环境密封隔离。排气端口885是允许空气在内部空间1470和位于光学模块520周围的外部环境之间行进的通路。通过允许空气进入和离开内部空间1470，内部空间 1470内的空气压力保持等于或接近环境(例如，光学模块520外部)空气压力。为了将外来颗粒阻挡在内部空间1470之外，过滤元件1471连接到排气端口885，使得穿过排气端口855的任何空气必须穿过过滤元件 1471。过滤元件1471被配置为阻止外来颗粒通过排气端口885进入内部空间(例如，通过防止大于过滤材料的孔尺寸的外来颗粒进入)。作为示例，过滤元件1471可位于排气端口855之中或之上。过滤元件1471具有旨在将小颗粒(例如，粉尘颗粒)阻挡在内部空间1470之外的小孔尺寸。作为一个示例，过滤元件1471可由聚四氟乙烯(PTFE)过滤材料形成。为了捕获存在于内部空间1470内的颗粒，粉尘捕集器1472可位于内部空间 1470中，例如连接到外壳主体534的内表面。粉尘捕集器1472被配置为将外来颗粒保持在其表面上，使得外来颗粒不会替代地沉降在它们可能引起光学像差的表面上。作为示例，粉尘捕集器1472可以是粘合剂元件，诸如在粘合剂材料中涂覆的片材，内部空间1470内的气载颗粒可附连到粘合剂元件上，这防止颗粒附接到显示组件524或透镜526，该附接可能导致用户可感知的光学像差(例如，类似于死像素的视觉伪影)。

眼睛相机530是被配置为获得图像的静态图像相机或视频相机。当使用时，由眼睛相机530获得的图像包括用户眼睛的一部分或全部的视觉表示，使得所获得的图像可用于生物识别(例如，基于用户眼睛的图像验证用户的身份)和注视跟踪。在本文所讨论的具体实施中，眼睛相机530对红外光(即，电磁光谱的红外部分中的电磁辐射)敏感。因此，眼睛相机 530可被配置为获得示出由红外发射器532发射的红外辐射的反射部分的图像，并且这些红外辐射的反射部分，如图像中所表示，可用于观察和识别用户眼睛的特征，这可使用在由头戴式设备100执行的软件中实现的基于机器视觉的系统来进行。在另选的具体实施中，眼睛相机530可替代地使用可见光谱相机来实现，或者除了红外光谱相机之外可使用可见光谱相机来补充。

眼睛相机530邻近外壳主体534的相机开口858连接到光学模块外壳组件522的外壳主体534，使得眼睛相机530的光轴1431延伸穿过相机开口858。在例示的示例中，眼睛相机530被取向成使得眼睛相机530的光轴 1431与光学模块520的光轴521基本上对准。然而，眼睛相机530定位在透镜526的外周边附近，并且因此从光学模块520的光轴521向外偏移。因此，外壳主体534和/或眼睛相机530可被配置(例如，通过倾斜的安装表面)成使得眼睛相机530的光轴1431朝向光学模块520的光轴521成角度，如图15所示，图15是示出根据另选的具体实施的光学模块520的剖视图。

返回图14，在一些具体实施中，基准标记1465可形成在透镜526上。基准标记1465是可由眼睛相机530感知到并且位于由眼睛相机获得的图像中的任何标记方式。基准标记1465在由眼睛相机530获得的图像中可见以用于校准。头戴式设备100被校准以考虑制造条件、用户属性和/或可能引起视觉像差的其他因素。在初始校准期间，确定并存储基准标记1465的位置。例如，如果头戴式设备100掉落，则透镜526可相对于其他部件诸如光学模块外壳组件522移位。可通过将透镜526在由眼睛相机530获得的图像中的位置与透镜526在校准时获得的图像中的位置进行比较来识别透镜526的改变后位置。响应于确定透镜位置已经改变，再次执行校准以解决可能由透镜526的位置偏移引起的任何视觉像差。

红外发射器532位于外壳主体534的基部表面857上并且在内部空间 1470内围绕光轴521延伸，该内部空间在光学模块外壳组件522内由外壳主体534和保持器536限定并且限定在透镜526和显示组件524之间。显示组件524邻近外壳主体534的光学路径开口853连接到光学模块外壳组件522的外壳主体534。

在一个具体实施中，光学模块520包括光学模块外壳组件522、显示组件524、透镜526和眼睛相机530。透镜526定位在光学模块外壳组件 522的第一端部处，显示组件和眼睛相机530定位在光学模块外壳组件522 的第二端部处，并且内部空间1470在光学模块外壳组件522内限定在第一端部和第二端部之间。透镜526被定位成使得能够通过透镜526获得用户眼睛的图像。透镜526可连接到光学模块外壳组件522，使得其被定位成邻近显示组件524，诸如相对于显示组件524以并排布置定位。

在一个具体实施中，光学模块520包括光学模块外壳组件522、显示组件524、透镜526和红外发射器532。透镜526定位在光学模块外壳组件 522的第一端部处，显示组件定位在光学模块外壳组件522的第二端部处，并且内部空间1470在光学模块外壳组件522内限定在第一端部和第二端部之间。红外发射器532定位在透镜526和显示组件524之间的内部空间 1470中。红外发射器532被定位成使得能够通过透镜526将红外辐射投射到用户眼睛上。光学模块520还包括眼睛相机530，该眼睛相机连接到光学模块外壳组件522，使得红外发射器532定位在眼睛相机530和透镜526之间(例如，沿光轴521)。

透镜526可连接到光学模块外壳组件522，使得其被定位成邻近显示组件524，诸如相对于显示组件524以并排布置定位。

在图14所示的具体实施中，红外发射器532在内部空间1470中位于外壳主体534的基部表面857上。图16是示出根据另选的具体实施的光学模块520的剖视图，其中红外发射器532位于光学模块外壳组件522的外壳主体534外部。在该具体实施中，红外发射器532(例如，通过粘合剂) 连接到外壳主体534的外表面，使得其被定位成邻近显示组件524并围绕该显示组件延伸。

红外透射面板1673形成在外壳主体534中以允许由红外发射器532发射的红外辐射行进穿过光学模块外壳组件522和透镜526。红外透射面板 1673由允许红外辐射穿过其而没有显著损耗的材料形成。作为示例，红外透射面板1673可由玻璃或红外透射塑料形成。在例示的示例中，红外透射面板1673延伸穿过孔口，该孔口穿过基部表面857形成。红外透射面板 1673可以是邻近红外发射器532的所有发射部件1267沿基部表面857延伸的单个面板，或者可以是延伸穿过邻近发射部件1267中的各个发射部件穿过基部表面857形成的单独孔口的多个面板。在一些具体实施中，在支持由红外透射材料形成光学模块外壳组件522的一部分或全部(例如，外壳主体534)的情况下，可省略红外透射面板1673。

在图14-图16所示的示例中，光学模块120被示出为包括由眼睛相机 530表示的单个眼睛相机。光学模块120可替代地包括多于一个眼睛相机 (例如，两个眼睛相机)，其中每个眼睛相机被配置为获得显示从用户眼睛反射的红外辐射的图像。眼睛相机位于不同位置(例如，用户眼睛的相反侧向侧)，并且可取向成处于不同的角度取向。由多个眼睛相机输出的图像可提供用户眼睛的更完整视图。

图17是示出根据一个具体实施的显示模块542的侧视图。显示模块 542包括硅晶圆1775和位于硅晶圆1775上的显示元件层1776(例如，有机发光二极管层)。显示元件层1776可由玻璃层1777覆盖。显示器连接器1778包括第一部分1779和第二部分1780。显示器连接器1778的第一部分1779是通过电连接件1781连接至硅晶圆1775的柔性连接器(例如，双层柔性连接器)，电连接件将形成于硅晶圆1775上的各个导体与形成于显示器连接器1778的第一部分1779上的各个导体连接起来。作为示例，电连接件1781可包括各向异性膜，该各向异性膜将显示器连接器1778粘结到硅晶圆1775，同时允许电气通信。

显示器连接器1778的第二部分1780是通常称为“刚性挠曲”连接器的类型的多层(例如，六层)柔性连接器。第二部分1780可包括腔体 1782，该腔体通过移除第二部分1780的多层结构的一个或多个层来限定。驱动器集成电路1783位于腔体1782中以便保护驱动器集成电路1783。驱动器集成电路1783的功能是接收第一格式(例如，编码或多路复用)的显示信号，并且将信号解释为可由显示模块542的显示元件层1776用来输出图像的第二格式。连接器1784(例如，微同轴连接器)可位于显示器连接器1778的第二部分1780上并与其电连接，以便将显示模块542连接到其他部件(例如，连接到提供待显示内容的计算设备)。

图18是示出瞳孔间距调节机构1885的俯视图，每个瞳孔间距调节机构相对于设备外壳102支撑光学模块520中的一个光学模块(即，左光学模块和右光学模块)。瞳孔距离调节机构1885是瞳孔距离调节组件的示例，该瞳孔距离调节组件被配置为调节向用户的左眼和右眼显示内容的光学模块520之间的距离，以便使光学模块520之间的间距与用户眼睛之间的间距匹配。

光学模块520可被支撑成使得每个光学模块520的光轴521大致在设备外壳102的前后方向上延伸。瞳孔间距调节机构1885包括支撑杆1886 和致动器组件1887，致动器组件被配置为响应于控制信号而使得光学模块 520沿支撑杆1886移动。致动器组件1887可包括通过诸如导螺杆或带的部件连接到光学模块520以引起移动的常规运动控制部件，诸如电动马达。安装支架1888可连接到光学模块520，使得支撑杆1886连接到安装支架 1888，诸如通过延伸穿过孔口1889，该孔口1889穿过安装支架1888形成。瞳孔间距调节机构1885还可包括偏置元件诸如弹簧，偏置元件与安装支架1888接合以减少或消除安装支架1888和/或光学模块520相对于支撑杆1886的非预期运动。支撑杆1886可相对于设备外壳102的侧向(例如，左右)尺寸成角度，使得它们在向外移动时朝向用户移动。作为示例，支撑杆可相对于侧向尺寸成五度的角度。

图19是示出瞳孔间距调节机构1885之一的侧视图。支撑杆1886可包括用于每个光学模块的上支撑杆和下支撑杆，上支撑杆和下支撑杆支撑光学模块520，使得每个光学模块520的光轴521略微向下成角度，诸如成五度。弹簧1990(例如，片簧)可坐置在安装支架1888的孔口1889中并且位于支撑杆1886前方以将光学模块520朝向用户偏置。

图20是示出由每个光学模块520支撑的前向相机2091的俯视剖视图。设备外壳102中包括开口或光学透射面板2092(例如，透明塑料)，使得前向摄像机2091能够通过光学透射面板2092获得周围环境的图像。单个面板或单独的面板可用于光学透射面板2092，并且因此设备外壳102 可包括光学透射面板2092中的一个或多个光学透射面板。因此，设备外壳 102可包括光学透射面板2092中的一个或多个光学透射面板，前向相机可通过该一个或多个光学透射面板从模拟用户视点的视点获得环境的图像。前向相机2091可连接到光学模块520中的对应光学模块并由其支撑。前向相机2091可被定位成使得它们位于光学模块520中的对应光学模块上并与其光轴521基本上对准(例如，前向相机2091的光轴可与光学模块520的光轴基本上对准)。前向相机2091被取向成背离用户并且被支撑成使得它们由瞳孔间距调节机构1885移动。因此，当用户调节光学模块520之间的瞳孔间距时，也调节前向相机2091之间的距离。因此，当显示给用户时，来自前向相机2091的图像已经在用户自己的瞳孔间距下捕获，并且因此在立体视觉中更准确地呈现。因此，在一些具体实施中，前向相机2091中的第一前向相机的光轴与光学模块520中的第一光学模块的光轴对准，并且前向相机2091中的第二前向相机的光轴与光学模块520中的第二光学模块的光轴对准。因此，在一些具体实施中，前向相机2091中的第一前向相机相对于光学模块520中的第一光学模块以固定关系连接，并且前向相机 2091中的第二前向相机相对于光学模块520中的第二光学模块以固定关系连接。因此，在一些具体实施中，瞳孔间距调节机构在调节光学模块520 之间的距离期间维持光学模块520中的第一光学模块的光轴和光学模块520 中的第二光学模块的光轴之间的第一间距大致等于前向相机2091中的第一前向相机的光轴和前向相机2091中的第二前向相机的光轴之间的第二间距。

图21是示出通过光学模块跳线板2194将眼睛相机530和红外发射器 532连接到计算设备2193的图示。计算设备2193可以是例如结合头戴式设备100的处理器108的计算设备。光学模块跳线板2194具有与计算设备 2193的数据连接，去往和来自眼睛相机530和红外发射器532的信号和数据通过该数据连接传输。光学模块跳线板2194还具有与眼睛相机530和红外发射器532中的每一者的单独数据连接。附加部件可包括在光学模块520 中并且通过附加的单独连接部连接到光学模块跳线板2194。光学模块跳线板2194可安装到光学模块520，并且因此在瞳孔间距调节期间与光学模块 520一致地移动。因此，减小对未安装到光学模块的部件(例如，计算设备 2193)进行的电连接的数量和尺寸。光学模块跳线板2194可以是例如刚性挠曲电路板、柔性电路板或印刷部件板。

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一个子集或其表示，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。

如上所描述，本实用新型技术的一个方面在于采集并使用得自各种来源的数据，以调节头戴式设备的贴合性和舒适性。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。

本公开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，可建立用户配置文件，该用户配置文件存储允许针对用户主动调节头戴式设备的贴合性和舒适性相关的信息。因此，使用此类个人信息数据增强了用户体验。

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。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，就存储用户配置文件以允许自动调节头戴式设备而言，本实用新型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。作为另一个示例，用户可选择不提供关于特定应用的使用的数据。作为又一个示例，用户可选择限制维持应用使用数据的时间长度，或完全禁止应用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。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，可在每次使用头戴式设备时确定贴合性和舒适性相关的参数，诸如通过在用户将设备放置在其头部上时扫描用户的面部，并且无需随后存储信息或与特定用户相关联。

Claims (20)

1.一种用于头戴式设备的光学模块，所述头戴式设备被配置为向用户呈现内容，其特征在于，所述光学模块包括：

外壳主体；

保持器；

透镜，所述透镜设置在所述外壳主体和所述保持器之间，其中所述外壳主体和所述保持器接合所述透镜，使得阻止所述透镜相对于所述外壳主体和所述保持器移动；以及

显示组件，所述显示组件连接到所述外壳主体并且被配置为使得所述内容通过所述透镜显示给所述用户。

2.根据权利要求1所述的光学模块，其中所述透镜包括透镜主体和从所述透镜主体向外延伸的突出部。

3.根据权利要求2所述的光学模块，其中：

所述保持器包括周壁，所述周壁围绕光学路径开口延伸并且包括上内周边部分，所述上内周边部分邻接所述光学路径开口并围绕所述光学路径开口延伸，所述上内周边部分被配置为接收所述透镜的透镜主体，并且通道形成于所述上内周边部分中并且被配置为接收所述透镜的所述突出部，以相对于所述外壳主体固定所述透镜并阻止所述透镜移动。

4.根据权利要求3所述的光学模块，其中所述保持器的所述周壁包括下内周边部分，所述下内周边部分邻接所述光学路径开口并围绕所述光学路径开口延伸，并且所述下内周边部分被配置用于连接到所述外壳主体。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的光学模块，其中所述外壳主体包括基部部分、穿过所述基部部分形成的光学路径开口以及周壁，所述周壁围绕所述光学路径开口延伸并且被配置用于连接到所述保持器。

6.根据权利要求5所述的光学模块，其中所述透镜以限定所述透镜和所述显示组件之间的内部空间的方式连接到所述外壳主体和所述保持器。

7.根据权利要求6所述的光学模块，其中排气端口穿过在所述外壳主体的所述周壁延伸，并且允许空气在所述内部空间和外部环境之间行进，并且过滤元件连接到所述排气端口，并且所述过滤元件被配置为阻止外来颗粒通过所述排气端口进入所述内部空间。

8.根据权利要求6所述的光学模块，还包括：

粉尘捕集器，所述粉尘捕集器位于所述内部空间中并且被配置为保持外来颗粒。

9.根据权利要求1所述的光学模块，其中所述外壳主体和所述保持器由涂覆有涂覆材料的刚性材料形成，所述涂覆材料具有对可见波长和红外波长二者的电磁辐射的低反射率。

10.根据权利要求1所述的光学模块，其中所述显示组件包括密封件、挡板、显示模块、热界面和散热器。

11.根据权利要求1所述的光学模块，还包括：

眼睛相机，所述眼睛相机连接到所述外壳主体，具有与所述光学模块的光轴平行的光轴，并且被配置为通过所述透镜获得图像。

12.根据权利要求1所述的光学模块，还包括：

眼睛相机，所述眼睛相机连接到所述外壳主体，具有朝向所述光学模块的光轴成角度的光轴，并且被配置为通过所述透镜获得图像。

13.根据权利要求11或12中任一项所述的光学模块，还包括：

红外发射器，所述红外发射器在所述光学模块外壳组件的所述内部空间中位于所述透镜与所述显示组件之间，其中所述红外发射器被配置为通过所述透镜发射红外辐射。

14.一种用于头戴式设备的显示模块，包括：

硅晶圆；

显示元件层，所述显示元件层位于所述硅晶圆上；

玻璃层，所述玻璃层覆盖所述显示元件层；

显示器连接器，所述显示器连接器包括第一部分和第二部分，其中所述显示器连接器的第一部分通过电连接件连接至所述硅晶圆的柔性连接器，并且所述显示器连接器的第二部分是刚性挠曲连接器，其中在所述显示器连接器的第二部分中形成腔体；和

驱动器集成电路，所述驱动器集成电路位于所述显示器连接器的腔体中并被配置为接收第一格式的显示信号并将所述显示信号解释为第二格式，所述第二格式能够由所述显示元件层用来输出图像。

15.一种头戴式设备，所述头戴式设备被配置为向用户呈现内容，所述头戴式设备包括：

外壳；

第一光学模块，所述第一光学模块位于所述外壳中；

第二光学模块，所述第二光学模块位于所述外壳中；以及

瞳孔间距调节组件，所述瞳孔间距调节组件相对于所述外壳支撑所述第一光学模块和所述第二光学模块，以允许调节所述第一光学模块和所述第二光学模块之间的距离，

其中，所述瞳孔间距调节组件包括支撑杆，所述支撑杆支撑所述第一光学模块和所述第二光学模块，使得所述第一光学模块和所述第二光学模块中的每一个的光轴大致在所述外壳的前后方向上延伸，所述支撑杆相对于所述外壳的侧向尺寸成角度，使得当所述第一光学模块和所述第二光学模块侧向向外移动时，所述第一光学模块和所述第二光学模块朝向用户移动，并且所述支撑杆使所述第一光学模块和所述第二光学模块取向为使得所述第一光学模块和所述第二光学模块中的每一个的光轴向下成角度。

16.一种头戴式设备，所述头戴式设备被配置为向用户呈现内容，所述头戴式设备包括：

外壳；

第一光学模块，所述第一光学模块位于所述外壳中；

第二光学模块，所述第二光学模块位于所述外壳中；以及

瞳孔间距调节组件，所述瞳孔间距调节组件相对于所述外壳支撑所述第一光学模块和所述第二光学模块，以允许调节所述第一光学模块和所述第二光学模块之间的距离；

第一前向相机，所述第一前向相机连接到所述第一光学模块并且通过所述瞳孔间距调节组件与所述第一光学模块一致地移动；以及

第二前向相机，所述第二前向相机连接到所述第二光学模块并且通过所述瞳孔间距调节组件与所述第二光学模块一致地移动，

其中通过所述瞳孔间距调节组件调节所述第一光学模块和所述第二光学模块之间的距离还调节所述第一前向相机和所述第二前向相机之间的距离。

17.根据权利要求16所述的头戴式设备，其中所述外壳包括一个或多个光学透射面板，所述第一前向相机和所述第二前向相机可通过所述一个或多个光学透射面板获得环境的图像。

18.根据权利要求16所述的头戴式设备，其中所述第一前向相机的光轴与所述第一光学模块的光轴对准，并且所述第二前向相机的光轴与所述第二光学模块的光轴对准。

19.根据权利要求16所述的头戴式设备，其中所述第一前向相机相对于所述第一光学模块以固定关系连接，并且所述第二前向相机相对于所述第二光学模块以固定关系连接。

20.根据权利要求16所述的头戴式设备，其中所述瞳孔间距调节组件在调节所述第一光模块与所述第二光模块之间的所述距离期间保持所述第一光学模块的光轴和所述第二光学模块的光轴之间的第一间距大致等于所述第一前向相机的光轴和所述第二前向相机的光轴之间的第二间距。

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