CN209690628U - ***和头戴式设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了***和头戴式设备。该***包括：头戴式支撑结构；显示器，所述显示器具有第一显示器部分和第二显示器部分；控制电路，所述控制电路被配置为使用所述显示器来提供内容；第一镜头模块和第二镜头模块，所述第一镜头模块和第二镜头模块由所述头戴式支撑结构支撑，其中所述第一镜头模块包括所述第一显示器部分，其中所述第二镜头模块包括所述第二显示器部分，并且其中所述第一镜头模块和所述第二镜头模块被配置为当用户穿戴所述头戴式支撑结构时邻近所述用户的鼻部；以及传感器电路，所述传感器电路被配置为收集指示所述第一镜头模块与所述鼻部之间的相对距离并且指示所述第二镜头模块与所述鼻部之间的相对距离的传感器信息。

Description

***和头戴式设备

技术领域

本实用新型整体涉及电子设备，并且更具体地讲，涉及可穿戴电子设备***。

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镜头的光学***。镜头允许设备中的显示器向用户呈现视觉内容。

不同用户具有不同形状和大小的面部。当头戴式设备将由多名用户使用时，这可能带来挑战。如果不加注意，则头戴式设备可能无法完全适用于某些用户。

实用新型内容

一方面公开了一种***。该***包括：头戴式支撑结构；显示器，所述显示器具有第一显示器部分和第二显示器部分；控制电路，所述控制电路被配置为使用所述显示器来提供内容；第一镜头模块和第二镜头模块，所述第一镜头模块和第二镜头模块由所述头戴式支撑结构支撑，其中所述第一镜头模块包括所述第一显示器部分，其中所述第二镜头模块包括所述第二显示器部分，并且其中所述第一镜头模块和所述第二镜头模块被配置为当用户穿戴所述头戴式支撑结构时邻近所述用户的鼻部；以及传感器电路，所述传感器电路被配置为收集指示所述第一镜头模块与所述鼻部之间的相对距离并且指示所述第二镜头模块与所述鼻部之间的相对距离的传感器信息。

根据一个示例，所述第一镜头模块和所述第二镜头模块分别包括第一镜头和第二镜头，所述***还包括定位电路，所述定位电路被配置为调整与所述第一镜头和所述第二镜头相关联的镜头到镜头间距，其中所述第一镜头模块和所述第二镜头模块具有面向所述鼻部的第一镜头模块边缘和第二镜头模块边缘，其中所述传感器电路包括所述第一镜头模块边缘上的第一接近传感器和所述第二镜头模块边缘上的第二接近传感器，并且其中所述控制电路被配置为使用所述定位电路基于所述传感器信息并基于所述用户的瞳孔间距信息来调整所述镜头到镜头间距。

根据一个示例，所述第一接近传感器和所述第二接近传感器分别包括第一电容式接近传感器和第二电容式接近传感器。

根据一个示例，所述第一接近传感器和所述第二接近传感器包括选自以下各项的接近传感器：光学接近传感器和超声接近传感器。

根据一个示例，所述第一镜头模块和所述第二镜头模块分别包括第一镜头和第二镜头，所述***还包括被配置为调整与所述第一镜头和所述第二镜头相关联的镜头到镜头间距的***。

根据一个示例，所述传感器电路包括选自以下各项的传感器：电容式传感器、光学传感器、超声传感器、具有开关的接触传感器以及力传感器，并且其中所述控制电路被配置为使用所述***基于所述传感器信息来调整所述镜头到镜头间距。

根据一个示例，所述***包括电动机，其中所述传感器电路包括电流感测电路，所述电流感测电路被配置为测量通过所述电动机的电流以产生所述传感器信息，并且其中所述控制电路被配置为使用所述***基于所述传感器信息来调整所述镜头到镜头间距。

根据一个示例，所述***包括第一***和第二***，所述第一***被配置为定位所述第一镜头模块，所述第二***被配置为定位所述第二镜头模块。

根据一个示例，所述***还包括所述第一镜头模块中的第一注视跟踪传感器和所述第二镜头模块中的第二注视跟踪传感器，其中所述控制电路被配置为使用所述第一注视跟踪传感器和所述第二注视跟踪传感器来收集关于所述用户的瞳孔间距信息，并且被配置为利用所述瞳孔间距信息和所述传感器信息使用所述第一***和所述第二***来分别调整所述第一镜头模块和所述第二镜头模块的所述位置。

根据一个示例，所述***还包括耦接到所述第一注视跟踪传感器的第一柔性电路和耦接到所述第二注视跟踪传感器的第二柔性电路，其中所述传感器电路包括在所述第一柔性电路上具有电容式传感器电极的第一电容式传感器，并且包括在所述第二柔性电路上具有电容式传感器电极的第二电容式传感器。

另一方面公开了一种头戴式设备。该头戴式设备包括：头戴式支撑结构；第一像素阵列和第二像素阵列，所述第一像素阵列和第二像素阵列被配置为显示内容；左***和右***；左镜头模块和右镜头模块，所述左镜头模块和右镜头模块分别由所述左***和所述右***定位，其中所述左镜头模块包括左镜头和所述第一像素阵列，并且其中所述右镜头模块包括右镜头和所述第二像素阵列；左接近传感器，所述左接近传感器位于所述左镜头模块上；和右接近传感器，所述右接近传感器位于所述右镜头模块上；以及控制电路，所述控制电路被配置为使用所述左***和所述右***基于来自所述左接近传感器和所述右接近传感器的信息来定位所述左镜头模块和所述右镜头模块。

根据一个示例，所述左接近传感器被配置为当用户穿戴所述头戴式支撑结构时面向所述用户的鼻部的第一侧，并且其中所述右接近传感器被配置为当所述用户穿戴所述头戴式支撑结构时面向所述用户的鼻部的第二侧。

根据一个示例，所述左接近传感器和所述右接近传感器包括相应的具有相应的左电极和右电极的左电容式传感器和右电容式传感器。

根据一个示例，所述左镜头模块具有左镜头模块结构，所述左镜头模块结构被配置为包围所述第一像素阵列并支撑所述左镜头，并且其中所述右镜头模块具有右镜头模块结构，所述右镜头模块结构被配置为包围所述第二像素阵列并支撑所述右镜头。

根据一个示例，所述头戴式设备还包括：第一柔性印刷电路，所述第一柔性印刷电路穿过所述左镜头模块结构，其中所述左电极形成在所述左镜头模块结构的外部部分上的所述第一柔性印刷电路上；和第二柔性印刷电路，所述第二柔性印刷电路穿过所述右镜头模块结构，其中所述右电极形成在所述右镜头模块结构的外部部分上的所述第二柔性印刷电路上。

再一方面公开了一种头戴式设备，包括：第一***；第一镜头模块，所述第一镜头模块由所述第一***定位，其中所述第一镜头模块包括第一显示器和第一镜头；第二***；第二镜头模块，所述第二镜头模块由所述第二***定位，其中所述第二镜头模块包括第二显示器和第二镜头；传感器电路，所述传感器电路被配置为检测所述第一镜头模块和所述第二镜头模块与外部物体之间的接近度；以及控制电路，所述控制电路被配置为使用所述第一***和所述第二***基于来自所述传感器电路的信息分别定位所述第一镜头模块和所述第二镜头模块。

根据一个示例，所述外部物体包括用户的鼻部，并且其中所述用户具有相关联的瞳孔间距，所述头戴式设备还包括：头戴式支撑结构，所述头戴式支撑结构被配置为由所述用户穿戴，其中所述第一镜头模块和所述第二镜头模块耦接到所述头戴式支撑结构，并且其中所述控制电路被配置为使用所述第一***和所述第二***利用所述瞳孔间距和来自所述传感器电路的信息分别定位所述第一镜头模块和所述第二镜头模块。

根据一个示例，所述传感器电路包括所述第一镜头模块上的第一传感器和所述第二镜头模块上的第二传感器。

根据一个示例，所述第一传感器包括被配置为面向所述鼻部的第一侧的第一电容式接近传感器；并且其中所述第二传感器包括被配置为面向所述鼻部的第二侧的第二电容式接近传感器。

根据一个示例，所述第一传感器和所述第二传感器包括选自以下各项的传感器：力传感器、电容式传感器、光学传感器、超声传感器、接触式开关和基于力反馈电动机的传感器。

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。

头戴式设备可以在镜头模块中具有镜头。左***可以用于定位左镜头模块。右***可以用于定位右镜头模块。左镜头模块和右镜头模块可以具有相应的左镜头和右镜头以及相应的显示器的左部分和右部分。

为了适应具有不同瞳孔间距的用户，左镜头模块和右镜头模块可以朝向彼此或远离彼此移动。为了避免对用户的鼻部造成过大压力，可以使用感测电路诸如接近感测电路来检测左镜头模块和右镜头模块与面向用户的鼻部的表面之间的相对位置。控制电路可以使用用户的瞳孔间距信息并使用来自感测电路的信息来调整镜头模块，以防止镜头模块对用户的鼻部造成过大压力。

用户可以将用户的瞳孔间距提供给头戴式设备，可以使用图像传感器或其他设备来测量瞳孔间距以提供给头戴式设备，并且/或者当头戴式设备被穿戴在用户的头部上时，头戴式设备中的注视跟踪传感器可以测量用户的瞳孔间距。在一些配置中，接近传感器诸如电容式接近传感器可以在耦接到注视跟踪传感器的柔性印刷电路上具有电极。如果需要，可以将其他感测装置用于测量镜头模块相对于用户的鼻部的位置。

附图说明

图1是根据实施方案的例示性电子设备诸如头戴式显示设备的示意图。

图2为根据实施方案的例示性头戴式设备的顶视图。

图3是根据实施方案的用于头戴式设备的一对镜头的前视图。

图4是根据实施方案的具有接近传感器的例示性镜头模块的横截面图。

图5是根据实施方案的用于在监视来自电动机的反馈的同时控制***电动机的例示性控制电路的电路图。

图6是根据实施方案的作为时间的函数的例示性镜头***电动机电流的曲线图，该图示出了如何分析来自电动机的反馈以便电动机用作接近传感器。

图7是根据实施方案的操作头戴式设备所涉及的例示性步骤的流程图。

具体实施方式

本专利申请要求2019年2月20日提交的美国专利申请No.16/280,803以及2018年8月23日提交的美国临时专利申请No.62/721,943的优先权，这些专利申请据此全文以引用方式并入本文。

电子设备可以包括用于向用户呈现内容的显示器和其他部件。电子设备可以是可穿戴电子设备。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。镜头***可以用于允许用户聚焦在显示器上并查看视觉内容。镜头***可以具有与用户的左眼对齐的左镜头和与用户的右眼对齐的右镜头。

并非所有用户均具有由相同瞳孔间距隔开的眼睛。为了确保广泛范围内的用户能够舒适地查看显示器上的内容，头戴式设备可以设置有镜头***。镜头***可以用于调整左镜头与右镜头之间的镜头到镜头间距，以匹配用户的瞳孔间距。

为了防止对用户的鼻部的表面造成过大压力，可以使用接近传感器来自动检测用户的鼻部的表面。然后，头戴式设备中的控制电路可以相对于用户的鼻部将左镜头和右镜头以及对应的显示器的左部分和右部分放置在舒适位置处。在一些情况下，左镜头和右镜头可以间隔开，使得左镜头和右镜头之间的镜头到镜头间距匹配用户的瞳孔间距。在其他情况下，左镜头和右镜头之间的镜头到镜头间距将略大于用户的瞳孔间距，以确保镜头不会过度地压靠用户的鼻部。传感器电路诸如接近传感器电路可以用于向控制电路提供关于镜头相对于用户的鼻部的位置的实时反馈，从而确保令人满意地调整左镜头和右镜头的位置。

图1示出了具有电子设备的例示性***的示意图，其中电子设备具有传感器电路，该传感器电路确保相对于用户的面部特征部令人满意地放置镜头。如图1所示，***8可以包括一个或多个电子设备诸如电子设备10。***8的电子设备可以包括计算机、蜂窝电话、头戴式设备、腕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可以具有控制电路12。控制电路12可以包括用于控制设备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。软件代码可以存储在电路12中的存储器上，并且在电路12中的处理电路上运行，以实现用于设备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整部件的操作等)。控制电路12可以包括有线和无线通信电路。例如，控制电路12可以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，***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)可以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***8中的另一个电子设备。***8中的电子设备可以使用有线和/或无线通信电路来通过一个或多个通信网络(例如，互联网、局域网等)进行通信。通信电路可以用于允许设备10从外部设备(例如，系留计算机，便携式设备诸如手持设备或膝上型计算机，在线计算设备诸如远程服务器或其他远程计算设备，或其他电子设备)接收数据，并且/或者允许其向外部设备提供数据。

设备10可以包括输入-输出设备22。输入-输出设备22可以用于允许用户向设备10提供用户输入。输入-输出设备22还可以用于收集关于在其中操作设备10的环境的信息。设备22中的输出部件可以允许设备10向用户提供输出，并且可以用于与外部电气设备进行通信。

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可以向用户呈现计算机生成的内容诸如虚拟现实内容和混合现实内容。可以在不存在真实世界内容的情况下显示虚拟现实内容。混合现实内容(有时可以称为增强现实内容)可以包括覆盖在真实世界图像上的计算机生成的图像。真实世界图像可以由相机(例如，前向相机)捕获并且与覆盖的计算机生成的内容合并，或者光学耦接***可以用于允许计算机生成的内容覆盖在真实世界图像的顶部上。作为一个示例，一对混合现实眼镜或其他增强现实头戴式显示器可以包括通过分束器、棱镜、全息耦接器或其他光学耦接器向用户提供图像的显示设备。在本文中将其中显示器14用于通过镜头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可以包括传感器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，基于图像传感器并且(如果需要)基于发射一个或多个光束的光源的注视跟踪***，其中在用户的眼睛反射光束之后，使用图像传感器来跟踪该一个或多个光束)、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。如图1所示，传感器16可以包括被配置为测量***8中的物体之间的间隔的感测电路(传感器电路)。感测电路可以包括一个或多个传感器，诸如接近传感器20(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)。感测电路诸如接近传感器20可以例如用于感测用户的鼻部与设备10中的镜头模块之间的相对位置。

可以使用输入-输出设备22中的传感器和其他输入设备来收集用户输入和其他信息。如果需要，输入-输出设备22可以包括其他设备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耳机扬声器以及其他电子部件。设备10可以包括用于接收无线功率的电路、用于向其他设备无线地传输功率的电路、电池和其他能量存储设备(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。在其中电子设备10是头戴式设备(例如，一副眼镜、护目镜、头盔、帽子等)的配置中，支撑结构26可以包括头戴式支撑结构(例如，头盔外壳、头带、一副眼镜中的镜腿、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、镜头模块结构等)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器部分和右显示器部分)，其分别安装在分别对应于用户的左眼(和左眼箱60)和右眼(和右眼箱)的左显示模块和右显示模块70中。可以使用定位电路诸如相应的左***和右***58相对于主单元26-2的外壳壁结构并且相对于用户的眼睛单独地定位模块70(有时可以称为镜头支撑结构，镜头外壳，或镜头和显示器外壳)。***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/或用于调整镜头模块位置的其他电子部件。在设备10的操作期间，***58可以由控制电路12来控制。例如，***58可以用于调整模块70之间的间距(并且因此调整模块70的左镜头和右镜头之间的镜头到镜头间距)，以匹配用户的眼睛的瞳孔间距IPD。这允许用户在左镜头模块和右镜头模块中查看显示器14的左显示器部分和右显示器部分。

如图3所示，当设备10被穿戴在用户的头部上时，左镜头模块和右镜头模块70的内边缘可以与用户的鼻部40的对应侧表面42相邻。为了确保当用户的眼睛位于眼箱60(图2)中时用户可以看到显示器14，控制电路12试图将镜头中心LC与用户的眼睛的中心PC对齐。同时，控制电路12使用传感器电路诸如接近传感器20来检测镜头模块70的内边缘70E相对于鼻侧表面42的位置，以确保镜头模块70不会过度压靠鼻部40并引起不适。

在用户的鼻部很小的情况下，可能存在充足的可用空间来将镜头中心LC与眼睛中心PC对齐。在用户的鼻部较大的情况下，控制电路12可以定位如图3所示的模块70，其中镜头到镜头间距LD大于镜头中心LC与眼睛中心PC完美对齐所需的间距。使用这种更宽的镜头到镜头间距有助于确保镜头模块70的边缘70E不会在鼻部40的表面42上施加比让用户感觉舒适的向内力更大的向内力，同时仍允许用户通过镜头72令人满意地查看在显示器14上的内容。镜头模块表面70E可以放置在与如图3所示的对应相邻表面42相距非零距离(间隙)的位置处，或者可以轻轻地靠在表面42上。用户可以选择这些选项中对用户来讲最舒适的选项，并且/或者可以将默认设置提供给控制电路12。

可以使用任何合适的检测电路来测量鼻部表面42与每个镜头模块70的边缘70E之间的距离。例如，每个镜头模块70可以具有接近传感器20，该接近传感器具有一组多个电容式接近传感器电极44，该电极用于检测与鼻部表面42的直接接触和/或接近度。作为另一个示例，接近传感器20可以是超声接近传感器，超声接近传感器通过利用扬声器或其他换能器发射超声音频信号并且利用麦克风检测对应的反射音频信号，来收集关于鼻部表面42与边缘72E之间的距离的信息。如果需要，接近传感器20可以包括光发射设备(诸如发射红外光的红外发光二极管)和对应的光检测器(诸如红外光电探测器)，该光检测器检测来自鼻部表面42的对应反射光，以测量传感器20与鼻部表面42之间的距离。如果需要，可以使用用于测量鼻部表面42与模块边缘72E之间的间隔的其他装置。例如，传感器20可以包括用于在压靠鼻部表面42时改变状态的接触传感器的开关，可以包括检测因边缘70E(和传感器20)与对应鼻部表面42之间的接触而在传感器20上产生的压力的力传感器(例如，阻力传感器、电容式力传感器、应变仪、光学力传感器等)。还可以使用来自***58中的电动机的反馈来收集接近度信息(例如，可以使用电动机和相关联的感测和控制电路来形成基于力反馈电动机的传感器)。

如图4的例示性配置中所示，接近传感器20可以由位于区域50中的柔性印刷电路48(例如，在镜头模块70的外部)上的电容式传感器电极44(图3)形成。柔性印刷电路48可以位于模块70的内边缘70E上，面向用户鼻部表面42。柔性印刷电路诸如印刷电路48可以由具有金属迹线的柔性印刷电路基板形成。柔性印刷电路基板可以由聚酰亚胺片材或其他聚合物的柔性层形成。金属迹线可以形成用于输送数据和功率信号的信号线，并且可以包括形成电容式接近传感器电极44(图3)的焊盘。

模块70的柔性印刷电路可以用于互连与模块70相关联的电子部件。如图4所示，连接集线器诸如集线器46可以安装到模块70的外部部分。集线器46可以包括连接器诸如连接器56，其被配置为与电缆或其他信号路径配合(例如，将模块70耦接到控制电路12)。可以使用柔性印刷电路48将集线器46耦接到注视跟踪传感器52，可以使用柔性印刷电路58将该集线器耦接到显示器14，并且可以使用柔性印刷电路54将该集线器耦接到附加部件60。

注视跟踪传感器52和用于设备10的其他部件诸如显示器14可以密封在镜头模块70的镜头模块支撑结构(例如，镜头模块外壳壁)的内部。如图4所示，可以将镜头72安装在模块70的壁内。注视跟踪传感器52可以具有通过镜头72将红外光束发射到眼箱60中的用户的眼睛上的光源，并且可以具有红外图像传感器，当红外光束照射用户的眼睛时，该红外图像传感器捕获用户的眼睛的图像，从而允许注视跟踪传感器52识别用户的眼睛的注视方向和用户的眼睛的眼睛中心PC的位置。通过在每个镜头模块70中使用注视跟踪传感器52，控制电路12可以测量用户的瞳孔间距IPD(图3)。在测量瞳孔间距时，控制电路12可以使用来自调整该镜头模块的***和/或附加镜头模块位置传感器(例如，光学编码器等)的信息来确定每个注视跟踪传感器及其镜头模块的位置(并且/或者控制电路12可以确定镜头到镜头间距LD)。这允许在测量瞳孔间距IPD时使用相对于注视跟踪传感器的用户的眼睛中心位置的注视***测量值。

附加部件60可以包括显示部件和其他发光部件(例如，发光二极管、激光器、灯等)、传感器16(例如，生物识别传感器，环境传感器，光学位置编码器，和/或用于测量镜头模块70的位置并且从而确定镜头72的镜头到镜头间距以及注视***52的位置的其他传感器，和/或其他传感器16)。

如果需要，当移动镜头模块70以与鼻部表面42接触时，可以使用来自***58中的电动机的反馈来测量镜头模块70(例如，每个镜头模块边缘70E)相对于鼻部40的对应表面(例如，每个鼻部表面42)的位置。图5示出了用于***诸如***58的例示性控制电路。控制电路12(图1)可以包括电动机控制器诸如控制器80。控制器80可以通过使用路径84向电动机86提供电源电压Vin来驱动***58中的电动机86，以移动相关联的镜头模块70。当电压Vin被提供给电动机86时，控制电路12的控制器80使用传感器电路82(例如，具有对应的模数转换器电路的电流感测电阻器，等等)来监视得到的通过路径84的电流(电流I)。当电动机86移动镜头模块70时，电源电压Vin可以保持相对恒定。***58最初可以用于将边缘70E定位在远离鼻部表面42的位置处。然后，控制电路12可以引导***58朝向鼻部40移动镜头模块70，直到边缘70E接触鼻部表面42。图6的曲线92表示由传感器82感测的流过路径84的电流I。如图6所示，电流I最初可能低于阈值Ith。只要模块70的移动未受到鼻部40的阻碍，电流I的值可以保持在该低值处。然而，当边缘70E接触鼻部表面42时，模块70的运动受到阻碍，并且通过***58的电动机86的电流I将升高到高于Ith，如图6的时间tc处所示。当检测到电流I超过Ith时，控制电路12可以断定模块边缘70E正在接触鼻部表面42。基于检测到的模块70与鼻部40之间的这种接触，控制电路12可以确定模块70相对于鼻部40的位置(例如，电动机86可以用作电动机反馈接近传感器的一部分，并且来自电动机86的反馈可以用作控制电路12的接近传感器信号)。

图7示出了***8中的操作设备10所涉及的例示性操作。

在框100的操作期间，可以收集关于用户的眼睛之间的距离(瞳孔间距IPD，有时称为瞳孔距离)的信息。对于一个例示性布置，***8中的设备10或其他设备通过提示用户将瞳孔间距键入到显示器14或***8中的其他设备中的显示器上的数据输入框中来收集用户的瞳孔间距。用户还可以使用语音输入或其他用户输入布置来提供用户的瞳孔间距。对于另一个例示性布置，设备10中的传感器或独立计算机、便携式设备或***8中的其他设备中的其他传感器可以测量用户的瞳孔间距。例如，传感器诸如二维或三维图像传感器可以收集用户的面部的图像以测量瞳孔间距IPD的值。在测量了瞳孔间距之后，可以将瞳孔间距提供给设备10(例如，通过有线或无线通信路径)。如果需要，注视***58可以测量用户的眼睛的中心PD的位置，从而在用户将设备10穿戴在用户的头部上时通过直接测量来确定IPD。

在收集瞳孔间距IPD之后，设备10的控制电路12可以在框102的操作期间使用***58来调整镜头中心LC之间的间距LD，使得该距离匹配瞳孔间距IPD并且使得镜头72的中心与相应的眼睛中心PC对齐。尽管***58正在移动镜头模块70和镜头72(例如，当正在减小间距LD以朝向用户的鼻部的相邻表面移动模块70时)，控制电路12使用接近传感器电路(例如，接近传感器20)来监视每个镜头模块边缘70E与鼻部40的相邻表面42之间的距离。在一些情况下，用户的鼻部40将防止镜头72彼此充分靠近，以允许LD精确地匹配IPD，而不会出现给用户造成不适的风险。通过以下方式防止引起不适：使用接近传感器信息来限制每个边缘70E施加在相邻鼻部表面42上的压力量或者将边缘70E朝向鼻部表面42的移动限制为足以确保边缘70E与鼻部表面42之间保持非零间隙G(例如，至少0.1mm、至少0.2mm、至少1mm、至少2mm、少于5mm的间隙G，或其他合适的间距)。用于限制边缘70E相对于鼻部表面42的位置的传感器数据可以是光学接近传感器数据、电容式接近传感器数据、超声接近传感器数据、电动机反馈接近传感器数据和/或来自其他传感器(例如，检测与鼻部表面42的接触的力传感器，具有检测与鼻部表面42的接触的开关的接触传感器，等等)的接近度(距离)数据。如果需要，可以通过移动镜头模块70E以接触表面42(例如，使得在模块70和鼻部40之间的接触期间可以收集电动机反馈，并且/或者使得接触传感器、力传感器、触摸传感器和/或其他传感器可以通过接触来检测鼻部表面42)，然后使镜头模块70E后退到期望间隔距离处，来检测鼻部表面42相对于模块42的位置。

在相对于鼻部表面42将模块70定位在期望位置处以确保用户在穿戴设备10时感到舒适之后，控制电路12可以使用显示器14来通过镜头72向用户呈现视觉内容(框104)。

如上所述，本技术的一个方面涉及感测头戴式设备中的镜头与用户的鼻部之间的相对位置。本公开设想，在一些情况下，头戴式设备的操作将涉及收集用户数据，诸如关于用户的眼睛和鼻部的位置的信息。这些所采集的数据可以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以包括人口统计数据、基于位置的数据、电话号码、电子邮件地址、推特ID、家庭地址、与用户的健康或健康水平相关的数据或记录(例如，生命体征测量值、用药信息、锻炼信息)、出生日期、面部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数据可用于使用户受益。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，本公开还设想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完善的隐私政策和/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，并且应当随着数据的采集和/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，并且不在那些合法使用之外共享或出售。此外，在收到用户的知情同意后，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，此类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，收集或访问某些健康数据可能受联邦和/或州法律的约束，诸如健康保险携带与责任法案(HIPAA)；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予以相应处理。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，本公开还设想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收集个人信息数据的“选择加入”或“选择退出”。在另一示例中，用户可以选择不提供面部数据。在又一示例中，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，可在下载应用程序(“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程序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，但本公开还设想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。

根据一个实施方案，提供了一种***，该***包括：头戴式支撑结构；具有第一显示器部分和第二显示器部分的显示器；控制电路，该控制电路被配置为使用显示器来提供内容；由头戴式支撑件结构支撑的第一镜头模块和第二镜头模块，第一镜头模块包括第一显示器部分，第二镜头模块包括第二显示器部分，第一镜头模块和第二镜头模块被配置为当用户穿戴头戴式支撑结构时邻近用户的鼻部；以及传感器电路，该传感器电路被配置为收集指示第一镜头模块与鼻部之间的相对距离并且指示第二镜头模块与鼻部之间的相对距离的传感器信息。

根据另一个实施方案，第一镜头模块和第二镜头模块分别包括第一镜头和第二镜头，该***包括定位电路，该定位电路被配置为调整与第一镜头和第二镜头相关联的镜头到镜头间距，第一镜头模块和第二镜头模块具有面向鼻部的第一镜头模块边缘和第二镜头模块边缘，传感器电路包括第一镜头模块边缘上的第一接近传感器和第二镜头模块边缘上的第二接近传感器，并且控制电路被配置为使用定位电路基于传感器信息并基于用户的瞳孔间距信息来调整镜头到镜头间距。

根据另一个实施方案，第一接近传感器和第二接近传感器分别包括第一电容式接近传感器和第二电容式接近传感器。

根据另一个实施方案，第一接近传感器和第二接近传感器包括选自光学接近传感器和超声接近传感器的接近传感器。

根据另一个实施方案，第一镜头模块和第二镜头模块分别包括第一镜头和第二镜头，该***包括被配置为调整与第一镜头和第二镜头相关联的镜头到镜头间距的***。

根据另一个实施方案，传感器电路包括选自电容式传感器、光学传感器、超声传感器、具有开关的接触传感器以及力传感器的传感器，并且控制电路被配置为使用***基于传感器信息来调整镜头到镜头间距。

根据另一个实施方案，***包括电动机，传感器电路包括电流感测电路，该电流感测电路被配置为测量通过电动机的电流以产生传感器信息，并且控制电路被配置为使用***基于传感器信息来调整镜头到镜头间距。

根据另一个实施方案，***包括第一***和第二***，第一***被配置为相对定位第一镜头模块，第二***被配置为定位第二镜头模块。

根据另一个实施方案，该***包括第一镜头模块中的第一注视跟踪传感器和第二镜头模块中的第二注视跟踪传感器，控制电路被配置为使用第一注视跟踪传感器和第二注视跟踪传感器来收集关于用户的瞳孔间距信息，并且被配置为利用瞳孔间距信息和传感器信息使用第一***和第二***来分别调整第一镜头模块和第二镜头模块的位置。

根据另一个实施方案，该***包括耦接到第一注视跟踪传感器的第一柔性电路和耦接到第二注视跟踪传感器的第二柔性电路，传感器电路包括在第一柔性电路上具有电容式传感器电极的第一电容式传感器，并且包括在第二柔性电路上具有电容式传感器电极的第二电容式传感器。

根据一个实施方案，提供了一种头戴式设备，该头戴式设备包括：头戴式支撑结构；被配置为显示内容的第一像素阵列和第二像素阵列；左***和右***；分别由左***和右***定位的左镜头模块和右镜头模块，左镜头模块包括左镜头和第一像素阵列，右镜头模块包括右镜头和第二像素阵列；左镜头模块上的左接近传感器；右镜头模块上的右接近传感器；以及控制电路，该控制电路被配置为使用左***和右***基于来自左接近传感器和右接近传感器的信息来定位左镜头模块和右镜头模块。

根据另一个实施方案，左接近传感器被配置为当用户穿戴头戴式支撑结构时面向用户的鼻部的第一侧，并且右接近传感器被配置为当用户穿戴头戴式支撑结构时面向用户的鼻部的第二侧。

根据另一个实施方案，左接近传感器和右接近传感器包括具有相应的左电极和右电极的相应的左电容式传感器和右电容式传感器。

根据另一个实施方案，左镜头模块具有左镜头模块结构，该左镜头模块结构被配置为包围第一像素阵列并支撑左镜头，并且右镜头模块具有右镜头模块结构，该右镜头模块结构被配置为包围第二像素阵列并支撑右镜头。

根据另一个实施方案，头戴式设备包括穿过左镜头模块结构的第一柔性印刷电路和穿过右镜头模块结构的第二柔性印刷电路，左电极形成在左镜头模块结构的外部部分上的第一柔性印刷电路上，右电极形成在右镜头模块结构的外部部分上的第二柔性印刷电路上。

根据一个实施方案，提供了一种头戴式设备，该头戴式设备包括：第一***；由第一***定位的第一镜头模块，第一镜头模块包括第一显示器和第一镜头；第二***；由第二***定位的第二镜头模块，第二镜头模块包括第二显示器和第二镜头；传感器电路，该传感器电路被配置为检测第一镜头模块和第二镜头模块与外部物体的接近度；以及控制电路，该控制电路被配置为使用第一***和第二***基于来自传感器电路的信息分别定位第一镜头模块和第二镜头模块。

根据另一个实施方案，头戴式设备包括被配置为由用户穿戴的头戴式支撑结构，第一镜头模块和第二镜头模块耦接到该头戴式支撑结构，并且控制电路被配置为使用第一***和第二***利用瞳孔间距和来自传感器电路的信息分别定位第一镜头模块和第二镜头模块。

根据另一个实施方案，传感器电路包括第一镜头模块上的第一传感器和第二镜头模块上的第二传感器。

根据另一个实施方案，第一传感器包括被配置为面向鼻部的第一侧的第一电容式接近传感器；并且第二传感器包括被配置为面向鼻部的第二侧的第二电容式接近传感器。

根据另一个实施方案，第一传感器和第二传感器包括选自力传感器、电容式传感器、光学传感器、超声传感器、接触式开关和基于力反馈电动机的传感器的传感器。

前述内容仅为示例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***，其特征在于，包括：

头戴式支撑结构；

显示器，所述显示器具有第一显示器部分和第二显示器部分；

控制电路，所述控制电路被配置为使用所述显示器来提供内容；

第一镜头模块和第二镜头模块，所述第一镜头模块和第二镜头模块由所述头戴式支撑结构支撑，其中所述第一镜头模块包括所述第一显示器部分，其中所述第二镜头模块包括所述第二显示器部分，并且其中所述第一镜头模块和所述第二镜头模块被配置为当用户穿戴所述头戴式支撑结构时邻近所述用户的鼻部；以及

传感器电路，所述传感器电路被配置为收集指示所述第一镜头模块与所述鼻部之间的相对距离并且指示所述第二镜头模块与所述鼻部之间的相对距离的传感器信息。

2.根据权利要求1所述的***，其中所述第一镜头模块和所述第二镜头模块分别包括第一镜头和第二镜头，所述***还包括定位电路，所述定位电路被配置为调整与所述第一镜头和所述第二镜头相关联的镜头到镜头间距，其中所述第一镜头模块和所述第二镜头模块具有面向所述鼻部的第一镜头模块边缘和第二镜头模块边缘，其中所述传感器电路包括所述第一镜头模块边缘上的第一接近传感器和所述第二镜头模块边缘上的第二接近传感器，并且其中所述控制电路被配置为使用所述定位电路基于所述传感器信息并基于所述用户的瞳孔间距信息来调整所述镜头到镜头间距。

3.根据权利要求2所述的***，其中所述第一接近传感器和所述第二接近传感器分别包括第一电容式接近传感器和第二电容式接近传感器。

4.根据权利要求2所述的***，其中所述第一接近传感器和所述第二接近传感器包括选自以下各项的接近传感器：光学接近传感器和超声接近传感器。

5.根据权利要求1所述的***，其中所述第一镜头模块和所述第二镜头模块分别包括第一镜头和第二镜头，所述***还包括被配置为调整与所述第一镜头和所述第二镜头相关联的镜头到镜头间距的***。

6.根据权利要求5所述的***，其中所述传感器电路包括选自以下各项的传感器：电容式传感器、光学传感器、超声传感器、具有开关的接触传感器以及力传感器，并且其中所述控制电路被配置为使用所述***基于所述传感器信息来调整所述镜头到镜头间距。

7.根据权利要求5所述的***，其中所述***包括电动机，其中所述传感器电路包括电流感测电路，所述电流感测电路被配置为测量通过所述电动机的电流以产生所述传感器信息，并且其中所述控制电路被配置为使用所述***基于所述传感器信息来调整所述镜头到镜头间距。

8.根据权利要求5所述的***，其中所述***包括第一***和第二***，所述第一***被配置为定位所述第一镜头模块，所述第二***被配置为定位所述第二镜头模块。

9.根据权利要求8所述的***，还包括所述第一镜头模块中的第一注视跟踪传感器和所述第二镜头模块中的第二注视跟踪传感器，其中所述控制电路被配置为使用所述第一注视跟踪传感器和所述第二注视跟踪传感器来收集关于所述用户的瞳孔间距信息，并且被配置为利用所述瞳孔间距信息和所述传感器信息使用所述第一***和所述第二***来分别调整所述第一镜头模块和所述第二镜头模块的所述位置。

10.根据权利要求9所述的***，还包括耦接到所述第一注视跟踪传感器的第一柔性电路和耦接到所述第二注视跟踪传感器的第二柔性电路，其中所述传感器电路包括在所述第一柔性电路上具有电容式传感器电极的第一电容式传感器，并且包括在所述第二柔性电路上具有电容式传感器电极的第二电容式传感器。

11.一种头戴式设备，其特征在于，包括：

头戴式支撑结构；

第一像素阵列和第二像素阵列，所述第一像素阵列和第二像素阵列被配置为显示内容；

左***和右***；

左镜头模块和右镜头模块，所述左镜头模块和右镜头模块分别由所述左***和所述右***定位，其中所述左镜头模块包括左镜头和所述第一像素阵列，并且其中所述右镜头模块包括右镜头和所述第二像素阵列；

左接近传感器，所述左接近传感器位于所述左镜头模块上；和

右接近传感器，所述右接近传感器位于所述右镜头模块上；以及

控制电路，所述控制电路被配置为使用所述左***和所述右***基于来自所述左接近传感器和所述右接近传感器的信息来定位所述左镜头模块和所述右镜头模块。

12.根据权利要求11所述的头戴式设备，其中所述左接近传感器被配置为当用户穿戴所述头戴式支撑结构时面向所述用户的鼻部的第一侧，并且其中所述右接近传感器被配置为当所述用户穿戴所述头戴式支撑结构时面向所述用户的鼻部的第二侧。

13.根据权利要求12所述的头戴式设备，其中所述左接近传感器和所述右接近传感器包括具有相应的左电极和右电极的相应的左电容式传感器和右电容式传感器。

14.根据权利要求13所述的头戴式设备，其中所述左镜头模块具有左镜头模块结构，所述左镜头模块结构被配置为包围所述第一像素阵列并支撑所述左镜头，并且其中所述右镜头模块具有右镜头模块结构，所述右镜头模块结构被配置为包围所述第二像素阵列并支撑所述右镜头。

15.根据权利要求14所述的头戴式设备，还包括：

第一柔性印刷电路，所述第一柔性印刷电路穿过所述左镜头模块结构，其中所述左电极形成在所述左镜头模块结构的外部部分上的所述第一柔性印刷电路上；和

第二柔性印刷电路，所述第二柔性印刷电路穿过所述右镜头模块结构，其中所述右电极形成在所述右镜头模块结构的外部部分上的所述第二柔性印刷电路上。

16.一种头戴式设备，其特征在于，包括：

第一***；

第一镜头模块，所述第一镜头模块由所述第一***定位，其中所述第一镜头模块包括第一显示器和第一镜头；

第二***；

第二镜头模块，所述第二镜头模块由所述第二***定位，其中所述第二镜头模块包括第二显示器和第二镜头；

传感器电路，所述传感器电路被配置为检测所述第一镜头模块和所述第二镜头模块与外部物体之间的接近度；以及

控制电路，所述控制电路被配置为使用所述第一***和所述第二***基于来自所述传感器电路的信息分别定位所述第一镜头模块和所述第二镜头模块。

17.根据权利要求16所述的头戴式设备，其中所述外部物体包括用户的鼻部，并且其中所述用户具有相关联的瞳孔间距，所述头戴式设备还包括：

头戴式支撑结构，所述头戴式支撑结构被配置为由所述用户穿戴，其中所述第一镜头模块和所述第二镜头模块耦接到所述头戴式支撑结构，并且其中所述控制电路被配置为使用所述第一***和所述第二***利用所述瞳孔间距和来自所述传感器电路的信息分别定位所述第一镜头模块和所述第二镜头模块。

18.根据权利要求17所述的头戴式设备，其中所述传感器电路包括所述第一镜头模块上的第一传感器和所述第二镜头模块上的第二传感器。

19.根据权利要求18所述的头戴式设备，其中所述第一传感器包括被配置为面向所述鼻部的第一侧的第一电容式接近传感器；并且其中所述第二传感器包括被配置为面向所述鼻部的第二侧的第二电容式接近传感器。

20.根据权利要求18所述的头戴式设备，其中所述第一传感器和所述第二传感器包括选自以下各项的传感器：力传感器、电容式传感器、光学传感器、超声传感器、接触式开关和基于力反馈电动机的传感器。