TWM645468U - 頭戴式顯示系統 - Google Patents
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Abstract
一種頭戴式顯示系統，包括頭戴式顯示單元；以及定位和穩定結構，其被構造和佈置為在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者面部上方的操作位置中；頭戴式顯示單元包括介面結構，介面結構被構造和安排成與用戶面部處於相對關係，其中介面結構包括柔性和有彈性的面部接合部，面部接合部具有一對頰部，該對頰部配置為在使用中接觸用戶面頰，每個頰部包括至少一個環部，環部具有至少部分封閉的截面；其中介面結構包括位於每個頰部中間的中間支撐部，中間支撐部配置為為至少一個環部提供支撐。
Description
本技術涉及一種定位和穩定結構，用於保持頭戴式顯示單元和相關的頭戴式顯示元件，包括顯示單元以及定位和穩定結構。本技術在增強現實頭戴式顯示器的使用中找到特定應用，並且在此上下文中描述。然而，應當理解，本技術可以具有更廣泛的應用，並且可以用於包括虛擬實境顯示器的其他頭戴式顯示器裝置中。
1.技術領域
本技術總體上涉及頭戴式顯示器、定位和穩定結構、使用者介面結構和用於頭戴式顯示器的其他部件、相關的頭戴式顯示器元件和系統，包括顯示單元和定位和穩定結構、介面結構和或部件和方法。本技術在沉浸現實頭戴式顯示器的使用中找到特別的應用，並且在此上下文中描述。應當理解，本技術可具有更廣泛的應用並且可用於任何類型的頭戴式顯示器佈置，包括但不限於虛擬實境顯示器、增強現實顯示器和/或混合現實顯示器。
2.相關技術描述
應當理解，如果在本文中提及任何現有技術，則該提及不構成承認現有技術在澳大利亞或任何其他國家構成本領域公知常識的一部分。
2.1 沉浸技術
沉浸技術是指試圖通過數位或虛擬環境的手段，通過創造周圍的感官感受來複製或增強物理環境，從而產生沉浸感的技術。
具體地，沉浸技術提供使用者視覺沉浸，創建虛擬物件和/或虛擬環境。沉浸技術還可以為其他五種感覺中的至少一種提供沉浸。
2.2 虛擬實境
虛擬實境(Virtual Reality，VR)是電腦生成的呈現給使用者的三維圖像或環境。換言之，環境可以是完全虛擬的。具體地，使用者觀察電子螢幕以觀察虛擬環境中的虛擬或電腦生成的圖像。由於所創建的環境完全是虛擬的，因此用戶可能被阻止和/或阻礙與他們的物理環境交互(例如，他們可能無法聽到和/或看到他們當前所處的物理環境中的物理物件)。
電子螢幕可以支撐在使用者的視線中(例如，安裝到用戶的頭部)。在觀察電子螢幕時，由電子螢幕輸出並由使用者觀察的視覺回饋可以產生意圖類比實際環境的虛擬環境。例如，用戶能夠通過樞轉他們的頭部或他們的整個身體來四處查看(例如，360°)，並且通過電子螢幕與使用者可觀察的虛擬對象交互。這可以向用戶提供沉浸體驗，其中虛擬環境向用戶的五種感覺中的至少一種提供刺激，並在使用者使用VR設備時替換物理環境的相應刺激。典型地，刺激至少涉及使用者的視覺(即，因為他們正在觀看電子螢幕)，但是也可以包括其他感覺。這些電子螢幕典型地被安裝到用戶的頭部，使得它們可以被定位在用戶眼睛附近，這允許用戶容易地觀察虛擬環境。
VR設備可產生除視覺回饋外或除視覺回饋之外的其他形式的回饋。例如，VR設備可以包括和/或連接到揚聲器以提供聽覺回饋。VR設備還可以包括觸覺回饋(例如，以觸覺回應的形式)，其可以對應於視覺和/或聽覺回饋。這可以創建更加沉浸的虛擬環境，因為用戶接收對應於多於一個用戶感受的刺激。
當使用VR設備時，使用者可能希望限制阻擋周圍刺激。例如，用戶可能希望避免看到和/或聽到周圍環境，以便更好地處理虛擬環境中來自VR設備的刺激。因此，VR設備可以限制和/或防止用戶的眼睛接收環境光。在一些示例中，
這可以通過提供抵靠用戶面部的密封來實現。在一些示例中，護罩可以被佈置成靠近(例如，接觸或緊密接觸)用戶的面部，但是可以不密封抵靠用戶的面部。在任一示例中，環境光可能不會到達用戶的眼睛，使得用戶可觀察到的唯一光來自電子螢幕。
在其他示例中，VR設備可以限制和/或防止用戶的耳朵聽到環境雜訊。在一些示例中，這可通過向用戶提供頭戴式耳機(例如，雜訊消除頭戴式耳機)來完成，頭戴式耳機可輸出來自VR設備的聲音和/或限制使用者從其物理環境聽到雜訊。在一些示例中，VR設備可以輸出音量足以限制使用者聽到環境雜訊的聲音。
在任何示例中，用戶可能不想變得被過度刺激(例如，被他們的物理環境和虛擬環境兩者)。因此，阻擋和/或限制環境刺激用戶有助於用戶專注於虛擬環境，而沒有來自環境的可能干擾。
下文描述不同類型的VR設備。通常，單個VR設備可以包括至少兩個不同的分類。例如，VR設備可以通過其可攜性以及通過顯示單元如何連接到介面的其餘部分來分類。這些分類可以是獨立的，使得一個組中的分類(例如，單元的可攜性)不預先確定到另一組中的分類。還可存在用於對VR設備分類的額外類別，其在下文未明確列出。
2.2.1 可攜性
2.2.1.1 固定單元
在一些形式中，VR設備可與單獨裝置(例如電腦或視頻遊戲控制台)結合使用。此類型的VR設備可為固定的，因為其在沒有電腦或視頻遊戲控制台的情況下無法使用，且因此其可使用的位置受到限制(例如，受電腦或視頻遊戲控制台的位置限制)。
因為VR設備可以結合電腦或視頻遊戲控制台使用，所以VR設備可連接到電腦或視頻遊戲控制台。例如，電線可以將兩個系統系在一起。這可以進一步“固定”VR設備的位置，因為佩戴VR設備的使用者不能從電腦或視頻遊戲控制台移動得比電線的長度更遠。在其他示例中，VR設備可無線連接(例如，經由藍牙、Wi-Fi等)，但仍可由無線信號的強度相對固定。
與電腦或視頻遊戲控制台的連接可以向VR設備提供控制功能。這些控制可以被傳送(即，通過有線連接器或無線地)以便說明操作VR設備。在固定單元VR設備的示例中，這些控制可能是必要的以便操作顯示螢幕，且在沒有到電腦或視頻遊戲控制台的連接的情況下，VR設備可能不可操作。
在一些形式中，電腦或視頻遊戲控制台可向VR設備提供電力，使得使用者不需要在其頭部支撐電池。這可以使VR設備佩戴更舒適，因為使用者不需要支撐電池的重量。
使用者還可以至少部分地通過VR設備而不是通過電視或監視器來接收來自電腦或視頻遊戲控制台的輸出，所述電視或監視器可以在使用電腦或視頻遊戲控制台(例如，玩視頻遊戲)時向使用者提供更加沉浸的體驗。換句話說，VR設備的顯示輸出可與電腦監視器或電視的輸出基本相同。輸出這些圖像所必需的一些控制器和/或感測器可容納在電腦或視頻遊戲控制台中，這可進一步減小使用者需要支撐在其身體上的重量。
在一些形式中，運動感測器可遠離VR設備定位，且連接到電腦或視頻遊戲控制台。例如，至少一個相機可以面向用戶以便跟蹤用戶頭部的移動。在傳輸到VR設備之前，可由電腦或視頻遊戲控制台完成對由相機所記錄的資料的處理。雖然這可以說明VR設備的重量減輕，但它還可以進一步限制VR設備可以在哪裡使用。換句話說，VR設備必須在相機的視線內。
2.2.1.2 可攜式單元
在一些形式中，VR設備可以是自包含單元(self-contained unit)，自包含單元包括電源和感測器，使得VR設備不需要連接到電腦或視頻遊戲控制台。這為用戶提供了更多的使用和移動自由度。例如，使用者不限於在電腦或視頻遊戲控制台附近使用VR設備，並且可以在室外或在不包括電腦或電視的其他環境中使用VR設備。
因為VR設備在使用中不連接到電腦或視頻遊戲控制台，所以需要VR設備支援所有必要的電子部件。這包括電池、感測器和處理器。這些部件增加了用戶必須支撐在他們身體上的VR設備的重量。可能需要適當的重量分佈，使得增加的重量不會增加佩戴VR設備的使用者的不適。
在一些形式中，VR設備的電子部件包含於單個殼體中，殼體可在使用中直接安置於用戶面部前方。這種構造可以稱為“磚(brick)”。在這一配置中，沒有定位和穩定結構的VR設備的重心直接在使用者面部的前方。為了抵抗由重力產生的力矩，連接到磚結構的定位和穩定結構必須提供指向使用者面部的力，例如由頭帶綁帶中的張力產生的力。雖然磚結構對於製造可能是有益的(例如，因為所有的電子部件非常接近)並且可以允許定位和穩定結構的可互換性(例如，因為它們不包括電連接)，但是維持VR設備的位置所需的力(例如，頭帶中的張力)可能對用戶是不舒服的。具體地，VR設備可能嵌入使用者面部，導致用戶皮膚上的刺激和標記。當用戶的頭部在其面部上接收來自顯示器殼體的力並且在其頭部背面上接收來自頭帶的力時，力的組合可以感覺像“夾緊”。這可以使使用者不太可能佩戴VR設備。
由於VR和其他混合現實設備可以以涉及使用者的頭部和/或其整個身體的劇烈運動的方式使用(例如在遊戲期間)，因此可能存在傾向於破壞設備在使用者頭部上的位置的顯著的力/力矩。簡單地迫使該設備更緊地抵靠用戶的頭部
以承受大的破壞性力可能是不可接受的，因為它可能對用戶是不舒服的或僅在短時間段之後變得不舒服。
在一些形式中，電子部件可在整個VR設備中間隔開，而不是完全在用戶面部前方。例如，一些電氣部件(例如，電池)可以被佈置在定位和穩定結構上，特別是在後接觸部上。以此方式，電池(或其他電子部件)的重量可產生與VR設備的其餘部分(例如，顯示器)所產生的力矩的方向相反的力矩。因此，定位和穩定結構可足以施加較低的夾持力，這又對用戶的面部產生較低的力(例如，在其皮膚上的較少標記)。然而，在一些這樣的現有設備中，由於電連接，清潔和/或更換定位和穩定結構可能更困難。
在一些形式中，將電子部件間隔開可涉及將一些電子部件與VR設備的其餘部分分開定位。例如，電池和/或處理器可電連接，但與VR設備的其餘部分分開承載。與上述“固定單元”不同，電池和/或處理器，以及VR設備的其餘部分，可以是可攜式的。例如，電池和/或處理器可以被承載在用戶的皮帶上或用戶的口袋中。這可以提供減少用戶頭部重量的益處，但不會提供抵消力矩。由定位和穩定結構提供的張力可以仍然小於“磚”構型，因為由頭部支撐的總重量較小。
2.2.2 顯示連接
2.2.2.1 集成顯示螢幕
在一些形式中，顯示螢幕是VR設備的整體部分，並且通常不能從VR設備的其餘部分分離或移除。
顯示螢幕可以被固定在殼體內，並且被保護免受損壞。例如，顯示螢幕可以完全被外殼覆蓋，這可以減少刮痕的發生。另外，將顯示螢幕與VR設備的其餘部分集成消除了丟失顯示螢幕的發生。
在這些形式中，顯示螢幕純粹用作沉浸技術顯示器。絕大多數“固定單元”將包括集成的顯示螢幕。“可攜式單元”可以包括集成顯示螢幕，或者可以包括可移動顯示螢幕(如下所述)。
2.2.2.2 可移動顯示螢幕
在一些形式中，顯示螢幕是可VR設備從移除並單獨使用的單獨結構。
在一些形式中，可將可攜式電子設備(例如，蜂窩式電話)選擇性地***VR設備的外殼中。可攜式電子設備可以包括感測器和/或處理器中的大部分或全部，並且可以通過可下載的應用程式來創建虛擬環境。
可攜式電子設備通常重量輕，並且可以不需要定位和穩定結構來向使用者的頭部施加大的力。
2.3 增強現實
在一些形式中，增強現實(Augmented Reality，AR)是電腦生成的呈現給使用者的三維圖像或環境。
雖然與VR類似，AR的不同之處在於結合使用者的物理環境來觀察至少部分地由電子螢幕創建的虛擬環境。換言之，AR創建虛擬物件以便用虛擬環境的元素來改變和/或增強使用者的物理環境。AR的結果是包括物理和虛擬物件的組合環境，因此是物理和虛擬的環境。
例如，由電子螢幕創建的圖像可以被疊加到使用者的物理環境中。僅呈現給使用者的AR組合環境的一部分包括虛擬的。因此，使用者可能希望在使用AR設備的同時繼續從他們的物理環境接收環境刺激(例如，以便繼續觀察組合環境的物理或非虛擬分量)。
由於AR可與使用者的物理環境一起使用，因此AR設備可不電連接或以其他方式系鏈到電腦或視頻遊戲控制台。替代地，AR設備可以包括電池或其他
電源。這可以向用戶提供最大的移動自由度，使得他們可以在使用AR設備的同時探索各種物理環境。
VR和AR之間的這種關鍵差異可能導致不同類型的可佩戴電子螢幕。如上所述，VR設備的使用者可能希望阻擋環境光，因此電子螢幕的外殼可以是不透明的，以便限制或阻止環境光到達用戶。然而，AR設備的使用者可能希望看到與他們的實際環境混合的虛擬環境。AR設備中的電子螢幕可類似地支撐在用戶眼睛前方，但AR設備中的螢幕可為透明或半透明的，且螢幕可不由不透明外殼支撐(或不透明材料可基本上不遮擋使用者的視線)。這可以允許用戶繼續接收周圍環境刺激，其中虛擬環境同時存在。儘管如此，不具有用戶可通過其看到其真實世界環境的透明螢幕的一些VR設備可通過從使用者的視角(例如，利用顯示器外殼上的相機)獲取用戶的真實世界環境的即時視頻並將其顯示在顯示螢幕上來配置用於AR。
另外，使用AR設備的人可能比使用VR設備的人更可移動(例如，因為AR使用者可看到其物理環境和/或未鏈到電腦或視頻遊戲控制台)。因此，使用AR設備的人可能希望佩戴該設備延長的時間段，同時還四處移動(例如，步行、跑步、騎自行車等)。在AR設備上包括諸如電池的部件可能使AR設備對於使用者的頭部和/或頸部不舒服，並且可能阻止使用者長時間佩戴AR設備。
2.4 混合現實
混合現實(Mixed Reality，MR)類似於AR，但是可以是更沉浸的，因為MR設備可以向使用者提供比AR設備更多的與虛擬物件或環境交互的方式。MR中的虛擬實境也可以與使用者的物理環境重疊和/或混合。然而，與AR不同，用戶能夠與在VR中發生的類似的虛擬環境交互。換言之，儘管AR可以僅呈現物理環境中的電腦生成圖像，但是MR可以向用戶呈現相同或類似的電腦生成圖像，但是允許與物理環境中的圖像交互(例如，使用手“抓取”虛擬產生的物
件)。因此，虛擬環境可進一步與物理環境融合，使得組合環境更好地再現實際環境。
2.5 頭戴式顯示器介面
頭戴式顯示器介面使得使用者能夠具有虛擬環境的沉浸體驗，並且在諸如通信、訓練、醫療和外科手術、工程和視頻遊戲等領域中具有廣泛的應用。
不同的頭戴式顯示器介面可以各自提供不同水準的沉浸。例如，一些頭戴式顯示器介面可以向使用者提供總體沉浸體驗。總沉浸體驗的一個示例是虛擬實境(VR)。頭戴式顯示器介面還可以提供與使用AR設備一致的部分浸沒。
VR頭戴式顯示器介面通常被提供為包括顯示單元的系統，顯示單元被安排為保持在用戶面部前方的操作位置。顯示單元典型地包括：殼體，其包含顯示器；和使用者介面結構，其被構造和安排成與用戶的面部處於相反的關係。使用者介面結構可以在顯示器周圍延伸並且結合殼體限定到顯示器的觀察開口。使用者介面結構可以與面部接合並且包括用於用戶舒適度的襯墊和/或是光密封的以阻擋來自顯示器的環境光。頭戴式顯示系統進一步包括定位和穩定結構，定位和穩定結構被佈置在使用者頭部上以將顯示單元維持在適當位置中。
其他頭戴式顯示器介面可以提供次完全沉浸體驗。換言之，使用者可以體驗其物理環境以及虛擬環境的元素。次完全沉浸體驗的示例是增強現實(AR)和混合現實(MR)。
AR/VR頭戴式顯示器介面通常也被提供為包括顯示單元的系統，顯示單元被安排為保持在用戶面部前方的操作位置中。同樣地，顯示單元典型地包括：殼體，其包含顯示器；和使用者介面結構，其被構造和安排成與用戶的面部處於相反的關係。AR和/或MR頭戴式顯示器的頭戴式顯示系統也類似於VR，因為它進一步包括定位和穩定結構，定位和穩定結構佈置在使用者頭部上以將顯示單元保持在適當位置。然而，AR和/或MR頭戴式顯示器不包括完全密封來自顯示
器的環境光的襯墊，因為這些次完全沉浸體驗需要物理環境的要素。相反，增強的和/或混合的頭戴式顯示器允許用戶看到與虛擬環境結合的物理環境。
在任何類型的沉浸技術中，重要的是頭戴式顯示器介面是舒適的，以便允許用戶長時間佩戴頭戴式顯示器。另外，重要的是，顯示器能夠提供具有用戶頭部的改變的位置和/或取向的改變的圖像，以便創建部分地或完全地虛擬的環境，該環境類似於或再現完全物理的環境。
2.5.1 介面結構
頭戴式顯示器可以包括使用者介面結構。由於其與使用者面部直接接觸，因此介面部的形狀和配置會對顯示單元的有效性和舒適度產生直接影響。
使用者介面結構的設計提出了許多挑戰。面部具有複雜的三維形狀。鼻和頭的大小和形狀在不同個體之間有很大不同。由於頭部包括骨、軟骨和軟組織，面部的不同區域對機械力的回應不同。
一種類型的介面結構圍繞顯示單元的週邊延伸，並且旨在當力施加到使用者介面時抵靠使用者面部進行密封，其中介面結構與使用者面部面對接合。介面結構可以包括由聚氨酯(Polyurethane，PU)製成的襯墊。利用這種類型的介面結構，在介面結構和面部之間可能存在間隙，並且可能需要額外的力來迫使顯示單元抵靠面部，以便實現期望的接觸。
根本沒有被使用者介面佔用的區域可以允許在面部介面和使用者面部之間形成間隙，不期望的光污染可以通過該間隙進入顯示單元(例如，特別是當使用虛擬實境時)。光污染或“漏光”會降低用戶整體沉浸體驗的效果和樂趣。此外，先前的系統可能難以調節以能夠應用於各種頭部尺寸。更進一步地，顯示單元和相關的穩定結構通常可能相對較重並且可能難以清潔，這可能因此進一步限制系統的舒適性和可用性。
另一種類型的介面結構結合了位於顯示單元的周邊的一部分的薄材料的片狀密封件，以提供對用戶面部的密封作用。與先前的介面結構一樣，如果面部與介面結構的配合不好，可能需要額外的力來實現密封，或者在使用中光線可能會洩漏到顯示單元中。此外，如果介面結構的形狀與使用者的形狀不匹配，則其在使用中可能會折皺或彎曲，從而導致不期望的透光。
根據介面結構在何處與使用中的面部接合的設計意圖，可以部分地表徵使用者介面。一些介面結構可限於與使用者面部的突出超過介面結構的面部接合表面的曲率弧的區域接合。這些區域通常可包括使用者的前額和頰骨。這可能導致使用者在局部壓力點不舒服。其他面部區域可以根本不通過介面結構接合，或者可以僅以可忽略的方式接合，從而可能不足以增加夾緊壓力的平移距離。這些區域通常可包括使用者面部的側面，或鄰近並圍繞使用者鼻子的區域。在使用者面部的形狀與介面結構之間存在不匹配的程度上，有利的是，介面結構或相關部件適於形成適當的接觸或其他關係。
2.5.2 定位和穩定
為了將顯示單元保持在其正確的操作位置，頭戴式顯示系統進一步包括佈置在使用者頭部上的定位和穩定結構。這些結構可以負責提供與頭戴式顯示器和/或介面結構的重力相反的力。過去，這些結構由可膨脹的剛性結構形成，該結構通常在張力下施加到頭部以將顯示單元保持在其操作位置。這種系統易於在使用者面部施加夾緊壓力，這會導致使用者在局部壓力點不舒服。而且，先前的系統可能難以調整以實現廣泛應用的頭部尺寸。此外，顯示單元和相關的穩定結構通常很重，難以清潔，這進一步限制了系統的舒適性和可用性。
某些其他頭戴式顯示系統在功能上可能不適用於本領域。例如，為裝飾和視覺美學而設計的定位和穩定結構可能不具有保持面部周圍的適當壓力的結
構能力。例如，過多的夾緊壓力可能導致用戶不舒服，或者可選地，用戶面部上的夾緊壓力不足可能不能有效地密封顯示器使其免受環境光的影響。
某些其他頭戴式顯示系統對於本技術可能是不舒服的或不切實際的。例如，如果該系統用於延長的時間段。
由於這些挑戰，一些頭戴式顯示器面臨以下問題中的一個或多個：突兀、不美觀、昂貴、不相稱、難以使用以及特別是當佩戴很長一段時間時或者當使用者不熟悉系統時不舒適。錯誤尺寸的定位和穩定結構可產生降低的舒適性，進而縮短使用週期。
因此，用於虛擬環境的完全沉浸體驗的使用者介面的介面部在體驗期間受到與用戶的移動相對應的力。
2.5.3 材料
用於頭戴式顯示器組件的材料包括：用於在介面結構中接觸部的緻密泡沫、用於殼體的剛性殼體、以及由剛性塑膠夾持結構形成的定位和穩定結構。這些材料具有各種缺點，包括不能允許材料覆蓋的皮膚呼吸，不柔韌，難以清潔和易於聚集細菌。結果，用這種材料製成的產品可能長期佩戴不舒服，在一些個體中引起皮膚刺激並限制產品的應用。
本申請要求以下的權益：2021年4月19日提交的澳大利亞專利申請號2021901149、2021年5月12日提交的澳大利亞專利申請號2021901408、2021年6月4日提交的澳大利亞專利申請號2021901671、2021年6月30日提交的澳大利亞專利申請號2021901993、2021年6月30日提交的澳大利亞專利申請號2021901994，2021年7月16日提交的澳大利亞專利申請號2021902184，2021年8月31日提交的澳大利亞專利申請號2021902827，2021年9月3日提交的澳大利亞專利申請號2021902861，2021年10月1日提交的澳大利亞專利申請號2021903158，2021年10
月6日提交的澳大利亞專利申請號2021903200、2021年12月10日提交的澳大利亞專利申請號2021903996、2022年1月28日提交的國際(PCT)申請號PCT/AU2022/050043和2022年1月28日提交的國際(PCT)申請號PCT/AU2022/050045、其全部內容以引用方式併入本文。
本技術可涉及提供用於頭戴式顯示器的支撐、穩定、安裝、利用和/或固定的定位和穩定結構，其具有改進的舒適性、成本、功效、易用性和可製造性中的一者或多者。
本技術的第一方面涉及用於頭戴式顯示器的支撐、穩定、安裝、利用和/或固定的裝置。
本技術的另一方面涉及在頭戴式顯示器的支撐、穩定、安裝、利用和/或固定中使用的方法。
另一方面是一種用於頭戴式顯示器的定位和穩定結構，頭戴式顯示器包括後(或後部)支撐結構(或部)，後(或後部)支撐結構(或部)在使用中佈置成接觸使用者頭部的後區域。
在一些形式中，後支撐部或其至少一部分設置在用戶的上耳基點的後方。
在一些形式中，後支撐部被偏置成與使用者的枕骨區域相接觸。
在一些形式中，定位和穩定結構進一步包括佈置在使用者頭部的相對側上並沿著使用者頭部的顳部區域延伸的相對連接件，以將後支撐部互連到頭戴式顯示單元。在一些形式中，定位和穩定結構包括將後支撐部連接到頭戴式顯示單元的前支撐部。
本技術還可以涉及提供在支撐、緩衝、穩定、定位和/或密封與用戶面部成相對關係的頭戴式顯示器中使用的介面結構。
另一方面涉及用於支撐、緩衝、穩定、定位和/或密封與用戶面部成相對關係的頭戴式顯示器的裝置。
另一方面涉及用於支撐、緩衝、穩定、定位和/或密封與用戶面部成相對關係的頭戴式顯示器的方法。
1.與中間支撐部的介面結構
本技術的另一方面涉及頭戴式顯示器系統，包括：包括顯示器的頭戴式顯示單元，頭戴式顯示單元包括介面結構，介面結構被構造和佈置成與用戶面部處於相對關係，以及定位和穩定結構，其被構造和佈置為在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者頭部上的可操作位置中；其中介面結構包括面部接合部，面部接合部配置為在使用中接合用戶的面部，面部接合部是柔性的和有彈性的並且包括：一對頰部，其配置為在使用中接合用戶的頰板，以及一對中間支撐部，每個中間支撐部位於相應的一個頰部的中間並且配置為用於為相應的頰部提供支撐；其中面部接合部包括至少一個面部接合法蘭，面部接合法蘭形成具有至少部分封閉的截面的一個或多個環部。
在示例中：面部接合部配置為在使用中圍繞用戶眼睛的周邊接合用戶的面部；面部接合部配置為在使用中接合用戶眼睛外側的用戶面部的側部並接合用戶的前額；在每個中間支撐部，介面結構從頰部的相應一個向前彎曲；每個中間支撐部與各自的頰部一體形成；中間支撐部配置為抵抗頰部的變形；
中間支撐部中的每一個包括面向中間的壁，面向中間的壁在使用中位於用戶的鼻子旁邊，且頰部中的每一個包括面部接合區域，面部接合區域配置為在使用中接觸用戶面頰中的相應一個；每個面向中間的壁包括與頰部的面部接合區域相同或更小的厚度；中間支撐部在使用中通過抵抗面向中間的壁中的伸長來抵抗頰部的變形；介面結構包括至少定位在頰部處的一個或多個襯墊；一個或多個襯墊由泡沫形成；每個面向中間的壁包括比頰部的面部接合區域更大的厚度；中間支撐部在使用中通過抵抗面向中間的壁中的彎曲來抵抗頰部的變形；中間支撐部能夠提供比在前-後方向上更大的對頰部在上-下方向和/或在橫向方向上的移動的阻力；和/或介面結構包括中間錨定部，中間錨定部在使用中與用戶頭部的矢狀平面相交並連接一對中間支撐部，中間錨定部比中間支撐部硬。
1.1 環部
在進一步的示例中：面部接合部的至少一個面部接合法蘭在面部接合部的相應側面上形成一對閉環部，每個閉環部具有封閉的截面；面部接合部的中間支撐部至少部分地由閉環部形成；面部接合部的至少一個面部接合法蘭形成一對開環部，每個開環部具有部分開放的截面；每個開環部與閉環部中的相應一個側向相鄰；每個開環部位於相應的頰部中；
介面結構進一步包括比面部接合部硬的底盤部，面部接合部附接到底盤部並由底盤部支撐；在每個頰部中，面部接合法蘭從底盤部向下延伸，然後向後、向上和向前延伸；在中間支撐部中的每一個中，面部接合法蘭從底盤部向下延伸，然後向中間、向上和側向延伸；在閉環部中的每一個中，在從底盤部向下延伸且然後向後、向上和向前延伸之後，面部接合法蘭連接回到其自身；面部接合部包括前額部和一對蝶骨部，前額部配置為在使用中接合用戶的前額，該對蝶骨部位於介面結構的相應側面上，介面結構連接在前額部與頰部之間且配置為在蝶骨附近接合用戶的頭部；開環部沿著介面結構從頰部縱向延伸到蝶骨部中且延伸到前額部中；在每個環部中，面部接合法蘭包括連接到底盤部的前部和連接到前部且定位在前部後面的後部，後部在使用中與用戶的面部接觸，前部和後部一起形成面部接合部的閉環部和開環部；閉環部在該對中間支撐部中在尺寸上減小；在每個閉環部中，面部接合法蘭的後部和前部在中間錨定部處相遇；面部接合部包括襯墊支撐法蘭，襯墊支撐法蘭相對於由頰部中的每一個中的開環部形成的環從面部接合法蘭向內延伸；頰部中的襯墊支撐法蘭沿著面部接合部從相應頰部縱向延伸到相應蝶骨部中並延伸到前額部中，且在使用中在前額部中在用戶頭部的矢狀平面處相遇，使得面部接合部包括形成每個頰部中的襯墊支撐法蘭的單個襯墊支撐法蘭；介面結構包括由襯墊支撐法蘭支撐的一個或多個襯墊；一個或多個襯墊由泡沫形成；
面部接合法蘭由彈性體材料形成；和/或中間支撐部由彈性體材料形成。
1.2 鼻部
在進一步的示例中：面部接合部包括在頰部之間的鼻部，鼻部配置為在使用中接合使用者的鼻子並且配置為至少部分地阻擋光從使用者的鼻子區域到達使用者的眼睛；鼻部附接到中間支撐部；鼻部包括鼻突點部，鼻突點部配置為在使用中定位成接近用戶的鼻突點；介面結構包括在使用中與用戶的頭部的矢狀平面對準的中間錨定部，且鼻突點部連接到中間錨定部且從中間錨定部向上和向後延伸；鼻突點部在中間方向和後方上連接到中間支撐部並從中間支撐部延伸；鼻突點部為圓拱形；鼻突點部在使用中佔據用戶鼻突點部的上部、前部和/或側部空間；面部接合部分包括一對閉環部，每個閉環部具有封閉的橫截面，鼻部與每個閉環部一體地形成；鼻部包括第一橋接部和第二橋接部，第一橋接部和第二橋接部從鼻突點部至少部分向後延伸以接合使用者的鼻子，第一橋接部配置為橋接在中間支撐部中的一個與用戶的鼻子的第一側面之間，第二橋接部配置為橋接在中間支撐部中的另一個與用戶的鼻子的第二側面之間；第一橋接部和第二橋接部被狹槽隔開；第一橋接部和第二橋接部在使用中接合用戶鼻子的相應側面；第一橋接部和第二橋接部各自沿著相應橋接部的整個側部連接到相應的中間支撐部；
第一橋接部和第二橋接部彼此一體形成；第一橋接部和第二橋接部與鼻突點部一體形成；和/或鼻部與中間支撐部一體形成。
本技術的另一方面涉及一種用於頭戴式顯示單元的介面結構，頭戴式顯示單元被構造和佈置成與用戶面部處於相對關係，介面結構包括柔性且彈性的面部接合部，面部接合部具有一對被配置為在使用中接觸用戶的面頰的頰部，每個頰部包括至少一個環部，環部具有至少部分封閉的橫截面，其中，介面結構包括位於每個頰部內側的中間支撐部，中間支撐部配置為為至少一個環部提供支撐。
2.具有閉環部的介面結構
本技術的另一方面涉及頭戴式顯示器系統，包括：包括顯示器的頭戴式顯示單元，頭戴式顯示單元包括介面結構，介面結構被構造和佈置成與用戶面部處於相對關係；以及定位和穩定結構，其被構造和佈置為在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者頭部上的可操作位置中；其中介面結構包括面部接合部，面部接合部配置為在使用中接合用戶的面部，面部接合部是柔性的和有彈性的並且包括：至少一個面部接合法蘭，面部接合法蘭形成具有封閉截面的至少一個閉環部，面部接合法蘭的閉環部一體地形成為連續環。
在示例中：至少一個閉環部包括一對閉環部，該對閉環部在使用中定位在用戶的鼻子的相應側面；該對閉環部中的每一個在使用中接合用戶鼻子的側表面；
面部接合部分包括一對頰部，在其中該對閉環部被配置為在使用中接合用戶的面頰；面部接合部分包括至少部分地由閉環部形成的一對中間支撐部，每個中間支撐部位於相應的一個頰部的中間；每個中間支撐部被配置成用於為頰部中對應的一個頰部提供支撐；每個中間支撐部與各自的頰部一體地形成；介面結構包括中間錨定部，中間錨定部在使用中與用戶頭部的矢狀平面相交並且連接該對中間支撐部，中間錨定部比中間支撐部硬；介面結構包括位於閉環部內的至少位於頰部處的一個或多個襯墊；一個或多個襯墊由泡沫形成；面部接合部的至少一個面部接合法蘭形成一對開環部，每個開環部具有部分開放的截面；每個開環部與閉環部中的相應一個側向相鄰；每個開環部位於相應的頰部中；介面結構進一步包括比面部接合法蘭硬的底盤部，面部接合法蘭附接到底盤部並由底盤部支撐；在各個頰部內的每個閉合環部中，面部接合法蘭從底盤部向下延伸並向後、向上、向前延伸，然後連接回自身；在各個頰部內的每個開環部中，面部接合法蘭從底盤部向下延伸，然後向後、向上和向前延伸。
在相應中間支撐部內的每個閉環部中，面部接合法蘭從底盤部向下延伸，然後向中間、向上、側向延伸，然後連接回自身；
面部接合部包括前額部和一對蝶骨部，前額部配置為在使用中接合用戶的前額，該對蝶骨部位於介面結構的相應側面上，介面結構連接在前額部與頰部之間且配置為在蝶骨附近接合用戶的頭部；開環部沿著介面結構從頰部縱向延伸到蝶骨部中且延伸到前額部中；在每個環部中，面部接合法蘭包括連接到底盤部的前部和連接到前部且定位在前部後面的後部，後部在使用中與用戶的面部接觸，前部和後部一起形成面部接合部的閉環部和開環部；閉環部在中間支撐部中在尺寸上減小；在每個閉環部中，面部接合法蘭的後部和前部在中間錨定部處相遇；和/或面部接合法蘭由彈性體材料形成。
3.具有鼻部的介面結構
本技術的另一方面涉及頭戴式顯示器系統，包括：包括顯示器的頭戴式顯示單元，頭戴式顯示單元包括介面結構，介面結構被構造和佈置成與用戶面部處於相對關係；以及定位和穩定結構，其被構造和佈置為在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者頭部上的可操作位置中；其中介面結構包括面部接合部，面部接合部配置為在使用中接合用戶的面部圍繞使用者的面部的眼鏡區域的周邊，面部接合部是柔性的和有彈性的並且包括：一對頰部，其配置為在使用中接合用戶的面頰；連接到並定位在頰部之間的鼻部，鼻部配置為在使用中接合使用者的鼻子並且被配置為至少部分地阻擋光從使用者的鼻子區域到達使用者的眼睛；其中鼻部與頰部一體地形成；以及
其中鼻部包括鼻突點部，鼻突點部被配置成在使用中在用戶的鼻突點附近接觸用戶的鼻子。
在示例中：鼻部配置為接觸使用者的鼻脊且至少部分地在使用者的鼻中隔與鼻樑點之間延伸；鼻突點部為圓拱形；鼻突點部在使用中佔據用戶鼻突點部的上部、前部和/或側部空間；鼻部包括第一橋接部和第二橋接部，第一橋接部和第二橋接部從鼻突點部至少部分向後延伸以接合使用者的鼻子，第一橋接部配置為橋接在頰部中的一個與用戶的鼻子的第一側面之間，第二橋接部配置為橋接在頰部中的另一個與用戶的鼻子的第二側面之間；第一橋接部和第二橋接部被狹槽隔開；第一橋接部和第二橋接部在使用中接合用戶鼻子的相應側面；第一橋接部和第二橋接部彼此一體形成；第一橋接部和第二橋接部與鼻突點部一體形成；介面結構包括在使用中與用戶的頭部的矢狀平面對準的中間錨定部，且鼻突點部連接到中間錨定部且從中間錨定部向上和向後延伸；面部接合部包括一對中間支撐部，每個中間支撐部位於相應的一個頰部的中間並且配置為用於為相應的頰部提供支撐；鼻突點部在中間方向和後方上連接到中間支撐部並從中間支撐部延伸；鼻部與中間支撐部一體形成；鼻部的第一橋接部配置為橋接在中間支撐部中的一個與用戶的鼻子的第一側面之間，鼻部的第二橋接部配置為橋接在中間支撐部中的另一個與用戶的鼻子的第二側面之間；和/或
第一橋接部和第二橋接部各自沿著相應橋接部的整個側面連接到相應中間支撐部和頰部。
4.允許氣流通過帶蓋底盤的介面結構
本技術的另一方面涉及頭戴式顯示器系統，包括：頭戴式顯示單元，其包括顯示器；以及定位和穩定結構，其被構造和佈置為在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者頭部上的可操作位置中；頭戴式顯示單元包括介面結構，介面結構被構造和佈置成與用戶的面部處於相對關係，介面結構包括：底盤部，其具有一個或多個開口，一個或多個開口配置為在使用中允許空氣轉移進入或離開由頭戴式顯示單元和使用者的面部限定的用戶的眼睛前方的體積中；以及面部接合部，其連接到底盤部並且配置為在使用中接合用戶的面部，面部接合部是柔性的並且有彈性的；以及其中介面結構包括覆蓋部，覆蓋部配置為至少部分地阻擋光穿過底盤部中的開口，覆蓋部從面部接合部向前延伸以便覆蓋開口。
在示例中：面部接合部配置為在使用中圍繞用戶眼睛的周邊接合用戶的面部；面部接合部配置為在使用中接合用戶的臉頰、用戶眼睛外側的用戶面部的側部、和用戶的前額；面部接合部包括面部接合法蘭，面部接合法蘭從底盤部延伸以在使用中接合用戶的面部；蓋部呈從面部接合法蘭向前延伸以覆蓋開口的蓋法蘭的形式；蓋法蘭和面部接合法蘭一體形成；
面部接合部包括前額部，前額部配置為在使用中接合用戶的前額；一個或多個開口包括底盤部中接近面部接合部的前額部的一個或多個開口，且在使用中沿向上方開口；面部接合法蘭包括前部，前部在面部接合部的前額部附近從底盤部至少部分地向上延伸，蓋法蘭在前方從面部接合法蘭的前部延伸；面部接合部包括一對頰部和一對蝶骨部，該對頰部配置為使用中接合使用者的面頰，該對蝶骨部位於介面結構的相應側面上，介面結構連接在前額部與頰部之間且配置為在使用中在蝶骨附近接合用戶的頭部；面部接合部由彈性體材料形成；和/或蓋部由彈性體材料形成。
本技術的另一方面涉及一種用於頭戴式顯示單元的介面結構，頭戴式顯示單元被構造和佈置成與用戶面部處於相對關係，介面結構包括：柔性且有彈性的面部接合部和具有一個或多個開口的底盤，開口配置為在使用中允許空氣轉移進入和離開由頭戴式顯示單元和使用者面部限定的內部體積，其中，面部接合部形成蓋，蓋被配置為至少部分地阻擋光穿過底盤中的開口，蓋從面部接合部的前表面向前延伸。
5.襯墊附接部
本技術的另一方面涉及頭戴式顯示器系統，包括：頭戴式顯示單元，其包括顯示器；以及定位和穩定結構，其被構造和佈置為在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者頭部上的可操作位置中；頭戴式顯示單元包括顯示單元殼體和連接到顯示單元殼體的介面結構，介面結構被構造和佈置成在使用中與用戶的面部成相對關係，介面結構包括：
面部接合法蘭，其設置在使用者面部的眼睛區域的周邊周圍並且配置為在使用中接合用戶的面部，面部接合法蘭是柔性的和有彈性的並且具有包括以下各項的截面形狀：第一端，其連接到顯示單元殼體；第二端；和位於第二端處或附近的襯墊附接部；以及面部接合區域，其在使用中在面部接合區域處接觸使用者的面部，面部接合區域位於第一端與襯墊附接部之間，襯墊附接部與面部接合區域分開，使得使用者的面部在使用中不接觸襯墊附接部；襯墊，其在襯墊附接部處附接到面部接合法蘭。
在示例中：襯墊由泡沫形成；襯墊在襯墊附接部處附接到面部接合法蘭；面部接合法蘭在面部接合區域中包括比在襯墊附接部中更小的厚度；面部接合法蘭從第一端朝向襯墊附接部在厚度上減小；第一端處的面部接合法蘭的厚度在0.2-4mm、1-3mm、1.5-2.5mm或1.8-2.2mm的範圍內；面部接合法蘭在面部接合區域中包括在0.2-2.5mm、0.5-2.2mm或0.5-1.5mm範圍內的厚度；面部接合法蘭在第一端與襯墊附接部之間的最薄部在0.2-0.5mm或0.25-0.4mm的範圍內；面部接合法蘭包括從第一端朝向襯墊附接部的厚度的一系列階梯式減小；面部接合法蘭包括從第一端朝向襯墊附接部的厚度的兩個、三個、四個、五個、六個或更多個階梯式減小；
襯墊附接部包括在0.75mm-2mm範圍內的厚度；襯墊附接部包括在1mm-1.5mm範圍內的厚度；和/或面部接合法蘭和襯墊被構造和佈置成在使用中至少在使用者佩戴頭戴式顯示系統之前處於靜止狀態時，在位於使用者的眼睛區域的周邊內側的面部接合區域的端處或附近在面部接合法蘭和襯墊之間留有間隔。
在進一步的示例中：面部接合法蘭被成形為在第一端與面部接合區域之間朝向使用者的面部捲曲，並且被成形為在面部接合區域與第二端之間遠離用戶的面部捲曲；面部接合法蘭的截面形狀包括在平行於使用者面部上的目標密封面且平行於用戶頭部的矢狀平面的方向上在10mm-40mm範圍內的高度尺寸；面部接合法蘭從第一端至少部分地向下延伸平行於高度尺寸測量的高度尺寸的10%與80%之間的距離；面部接合法蘭的截面形狀包括在面部接合法蘭的第一端與面部接合區域之間在垂直於目標密封面且平行於用戶的頭部的矢狀平面的方向上的深度尺寸，深度尺寸在5mm-40mm的範圍內；介面結構包括一對蝶骨部，每個蝶骨部配置為在使用中在蝶骨附近接合用戶的頭部，並且在每個蝶骨部中，面部接合法蘭從第一端向後延伸，並且向中間捲曲到面部接合區域中，然後向前捲曲，然後遠離用戶的面部橫向捲曲到襯墊附接部中；介面結構包括一對頰部，每個頰部配置為在使用中接合用戶面頰中的相應一個，並且在每個頰部中，面部接合法蘭從第一端至少部分地向下延伸並且向後和向上捲曲到面部接合區域中，然後向前遠離用戶的面部捲曲到襯墊附接部中；和/或
介面結構包括在使用中位於用戶鼻子附近的鼻部，介面結構進一步包括一對閉環部，每個閉環部位於鼻部的相應側上，其中在每個閉環部中，面部接合法蘭的第二端連接回到面部接合法蘭的第一端，以在截面中形成閉環。
6.襯墊和法蘭之間的間隔
本技術的另一方面涉及頭戴式顯示器系統，包括：頭戴式顯示單元，其包括顯示器；以及定位和穩定結構，其被構造和佈置為在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者頭部上的可操作位置中；頭戴式顯示單元包括顯示單元殼體和連接到顯示單元殼體的介面結構，介面結構被構造和佈置成與用戶的面部成相對關係，介面結構包括：面部接合法蘭，其設置在使用者面部的眼睛區域的周邊周圍並且配置為在使用中接合用戶面部，面部接合法蘭是柔性的和有彈性的並且具有包括以下各項的截面形狀：第一端，其連接到顯示單元殼體；第二端；以及面部接合區域，在使用中面部接合法蘭在面部接合區域處接觸使用者的面部，面部接合區域位於第一端與第二端之間，並且其中，面部接合法蘭在第一端和第二端之間捲曲以形成至少部分封閉的截面區域；在至少部分封閉的截面區域內的襯墊；其中面部接合法蘭和襯墊被構造和佈置成在使用中至少在使用者佩戴頭戴式顯示系統之前處於靜止狀態時，在位於使用者的眼睛區域的周邊內側的面部接合區域的端部處或附近在面部接合法蘭和襯墊之間留有間隔。
在示例中：襯墊由泡沫形成；面部接合法蘭與襯墊之間的間隔被定位成鄰近面部接合法蘭的最薄部；襯墊附接至面部接合法蘭；
面部接合法蘭的截面形狀包括位於或接近面部接合法蘭的第二端處的襯墊附接部，且襯墊在襯墊附接部處附接到面部接合法蘭；襯墊在襯墊附接部處附接到面部接合法蘭；面部接合法蘭在面部接合區域中包括比在襯墊附接部中更小的厚度；面部接合法蘭從第一端朝向襯墊附接部在厚度上減小；第一端處的面部接合法蘭的厚度在0.2-4mm、1-3mm、1.5-2.5mm或1.8-2.2mm的範圍內；面部接合法蘭在面部接合區域中包括在0.2-2.5mm、0.5-2.2mm或0.5-1.5mm範圍內的厚度；面部接合法蘭在第一端與襯墊附接部之間的最薄部在0.2-0.5mm或0.25-0.4mm的範圍內；面部接合法蘭的最薄部位於面部接合法蘭和襯墊之間的間隔處，位於或接近面部接合區域的端，面部接合區域在使用中位於使用者眼睛區域的周邊內側；面部接合法蘭包括從第一端朝向襯墊附接部的厚度的一系列階梯式減小；面部接合法蘭包括從第一端朝向襯墊附接部的厚度的兩個、三個、四個、五個、六個或更多個階梯式減小；襯墊附接部包括在0.75mm-2mm範圍內的厚度；和/或襯墊附接部包括在1mm-1.5mm範圍內的厚度；在進一步的示例中：面部接合法蘭被成形為在第一端與面部接合區域之間朝向使用者的面部捲曲，並且被成形為在面部接合區域與第二端之間遠離用戶的面部捲曲；
面部接合法蘭的截面形狀包括在平行於使用者面部上的目標密封面且平行於用戶頭部的矢狀平面的方向上在10mm-40mm範圍內的高度尺寸；面部接合法蘭從第一端至少部分地向下延伸平行於高度尺寸測量的高度尺寸的10%與80%之間的距離；面部接合法蘭的截面形狀包括在面部接合法蘭的第一端與面部接合區域之間在垂直於目標密封面且平行於用戶的頭部的矢狀平面的方向上的深度尺寸，深度尺寸在5mm-40mm的範圍內；介面結構包括一對蝶骨部，每個蝶骨部配置為在使用中在蝶骨附近接合用戶的頭部，並且在每個蝶骨部中，面部接合法蘭從第一端向後延伸，並且向中間捲曲到面部接合區域中，然後向前捲曲，然後遠離用戶的面部橫向捲曲到襯墊附接部中；介面結構包括一對面頰區域，每個面頰區域配置為在使用中接合用戶面頰中的相應一個，並且在每個面頰區域中，面部接合法蘭從第一端至少部分地向下延伸並且向後和向上捲曲到面部接合區域中，然後向前遠離用戶的面部捲曲到襯墊附接部中；和/或該介面結構包括在使用中位於用戶鼻子附近的鼻部，介面結構進一步包括一對閉環部，每個閉環部位於相應的面頰區域內並位於鼻部附近，其中在每個閉環部中，面部接合法蘭的第二端連接回到面部接合法蘭的第一端，以在截面中形成閉環。
7.面部接合法蘭與襯墊支撐法蘭重疊
本技術的另一方面涉及頭戴式顯示器系統，包括：頭戴式顯示單元，其包括顯示器；以及定位和穩定結構，其被構造和佈置為在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者頭部上的可操作位置中；
頭戴式顯示單元包括顯示單元殼體和連接到顯示單元殼體的介面結構，介面結構被構造和佈置成與用戶的面部成相對關係，介面結構包括：面部接合法蘭，其設置在使用者面部的眼睛區域的周邊周圍並且配置為在使用中接合用戶面部，面部接合法蘭是柔性的和有彈性的並且具有包括以下各項的截面形狀：第一端，其連接到顯示單元殼體；第二端；以及面部接合區域，在使用中面部接合法蘭在面部接合區域處接觸使用者的面部，面部接合區域位於第一端與第二端之間，並且其中，面部接合法蘭在第一端和第二端之間捲曲以形成至少部分封閉的截面區域；在至少部分封閉的截面區域內的襯墊；面部接合法蘭，其設置在使用者面部的眼睛區域的周邊周圍並且配置為在使用中接合用戶面部，面部接合法蘭是柔性的和有彈性的並且具有包括以下各項的截面形狀：第一端，其連接到顯示單元殼體；第二端；以及面部接合區域，在使用中面部接合法蘭在面部接合區域處接觸使用者的面部，面部接合區域位於第一端與第二端之間，並且其中，面部接合法蘭在第一端和第二端之間捲曲以形成至少部分封閉的截面區域；其中面部接合法蘭和襯墊支撐法蘭重疊以覆蓋襯墊。
在示例中：襯墊由泡沫形成；襯墊附接至襯墊支撐法蘭；襯墊膠合至襯墊支撐法蘭；襯墊附接至面部接合法蘭；面部接合法蘭的截面形狀包括位於或接近面部接合法蘭的第二端處的襯墊附接部，且襯墊在襯墊附接部處附接到面部接合法蘭；襯墊在襯墊附接部處附接到面部接合法蘭；
襯墊支撐法蘭和面部接合法蘭通過黏合劑連接；面部接合法蘭和襯墊支撐法蘭重疊以從視圖中隱藏襯墊；面部接合法蘭和襯墊支撐法蘭重疊以防止用戶觸摸襯墊；面部接合法蘭被成形為在第一端與面部接合區域之間朝向使用者的面部捲曲，並且被成形為在面部接合區域與第二端之間遠離用戶的面部捲曲；襯墊支撐法蘭具有固定端和自由端，固定端附接到面部接合法蘭，自由端在截面中沿著襯墊支撐法蘭的長度與固定端相對；面部接合法蘭的第二端與襯墊支撐法蘭的自由端間隔開；襯墊支撐法蘭在截面中平行於面部接合法蘭的接近面部接合法蘭的第二端的一部分而對準；襯墊支撐法蘭和面部接合法蘭重疊，使得在平行於襯墊支撐法蘭的截面長度的方向上，面部接合法蘭的第二端位於襯墊支撐法蘭的固定端和自由端之間；面部接合法蘭的第二端在平行於襯墊支撐法蘭的長度的方向上與襯墊支撐法蘭的自由端間隔大於0.5mm；面部接合法蘭的第二端在平行於襯墊支撐法蘭的長度的方向上與襯墊支撐法蘭的自由端間隔大於1mm，或2mm或更大；該面部接合法蘭的第二端在垂直於襯墊支撐法蘭的長度的方向上與襯墊支撐法蘭間隔小於6mm；面部接合法蘭的第二端在垂直於襯墊支撐法蘭的長度的方向上與襯墊支撐法蘭間隔小於5mm、或小於4mm、或小於3mm；襯墊支撐法蘭配置為偏置襯墊抵靠面部接合法蘭；襯墊支撐法蘭在襯墊與面部接合法蘭組裝之前具有第一構型，並且在襯墊與面部接合法蘭組裝期間，襯墊支撐法蘭被襯墊變形為第二構型；
在第一構型中，襯墊支撐法蘭的自由端比在第二構型中更靠近面部接合區域；在第一構型中，襯墊支撐法蘭的自由端比在第二構型中更遠離面部接合法蘭的第二端間隔開；在第一構型中，襯墊支撐法蘭在截面中被取向成與面部接合法蘭的鄰近面部接合法蘭的第二端的一部分成角度，並且在第二構型中被取向成平行於面部接合法蘭的部分；襯墊支撐法蘭以第一構型模制；其中襯墊支撐法蘭在一個或多個位置處被取向為與使用者面部的目標密封面成斜角；和/或襯墊支撐法蘭在一個或多個位置處平行於使用者面部的目標密封面而對準。
8.面部接觸法蘭在襯墊上捲曲
本技術的另一方面涉及頭戴式顯示器系統，包括：頭戴式顯示單元，其包括顯示器；以及定位和穩定結構，其被構造和佈置為在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者頭部上的可操作位置中；頭戴式顯示單元包括顯示單元殼體和連接到顯示單元殼體的介面結構，介面結構被構造和佈置成與用戶的面部成相對關係，介面結構包括：面部接合法蘭，其設置在使用者面部的眼睛區域的周邊周圍並且配置為在使用中接合用戶面部，面部接合法蘭是柔性的和有彈性的並且具有包括以下各項的截面形狀：第一端，其連接到顯示單元殼體；第二端；以及面部接合區域，在使用中面部接合法蘭在面部接合區域處接觸使用者的面部，面部接合區域位於第
一端與第二端之間，並且其中，面部接合法蘭在第一端和第二端之間捲曲以形成至少部分封閉的截面區域；在至少部分封閉的截面區域內的襯墊；以及其中在面部接合區域與第二端之間，面部接合法蘭在襯墊的一部分上捲曲。
在示例中：襯墊由泡沫形成；襯墊附接至面部接合法蘭；面部接合法蘭從第一端部朝向第二端在厚度上減小；第一端處的面部接合法蘭的厚度在0.2-4mm、1-3mm、1.5-2.5mm或1.8-2.2mm的範圍內；面部接合法蘭在面部接合區域中包括在0.2-2.5mm、0.5-2.2mm或0.5-1.5mm範圍內的厚度；面部接合法蘭在第一端與第二端之間的最薄部在0.2-0.5mm或0.25-0.4mm的範圍內；面部接合法蘭的最薄部位於面部接合區域和面部接合法蘭在襯墊的一部分上捲曲的第二端之間的位置處；面部接合法蘭包括從第一端朝向第二端的一系列階梯式厚度減小；面部接合法蘭包括從第一端朝向第二端的厚度的兩個、三個、四個、五個、六個或更多個階梯式減小；面部接合法蘭和襯墊被構造和佈置成在使用中至少在使用者佩戴頭戴式顯示系統之前處於靜止狀態時，在位於使用者的眼睛區域的周邊內側的面部接合區域的端處或附近在面部接合法蘭和襯墊之間留有間隔；面部接合法蘭被成形為在第一端與面部接合區域之間朝向使用者的面部捲曲，並且被成形為在面部接合區域與第二端之間遠離用戶的面部捲曲；
面部接合法蘭的截面形狀包括在平行於使用者面部上的目標密封面且平行於用戶頭部的矢狀平面的方向上在10mm-40mm範圍內的高度尺寸；面部接合法蘭從第一端至少部分地向下延伸平行於高度尺寸測量的高度尺寸的10%與80%之間的距離；面部接合法蘭的截面形狀包括在面部接合法蘭的第一端與面部接合區域之間在垂直於目標密封面且平行於用戶的頭部的矢狀平面的方向上的深度尺寸，深度尺寸在5mm-40mm的範圍內；介面結構包括一對蝶骨部，每個蝶骨部配置為在使用中在蝶骨附近接合用戶的頭部，並且在每個蝶骨部中，面部接合法蘭從第一端向後延伸，並且向中間捲曲到面部接合區域中，然後向前捲曲，然後至少部分橫向捲曲；介面結構包括一對頰部，每個頰部配置為在使用中接合用戶面頰中的相應一個，並且在每個頰部中，面部接合法蘭從第一端至少部分地向下延伸並且向後和向上捲曲到面部接合區域中，然後向前捲曲和至少部分向下；和/或介面結構包括前額部，前額部配置為在使用中接合用戶的前額，並且在前額部中，面部接合法蘭從第一端向上延伸並且向後捲曲並向下進入面部接合區域，然後向前和部分向上捲曲。
9.襯墊支撐法蘭抵抗介面結構的壓縮
本技術的另一方面涉及頭戴式顯示器系統，包括：頭戴式顯示單元，其包括顯示器；以及定位和穩定結構，其被構造和佈置為在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者頭部上的可操作位置中；頭戴式顯示單元包括顯示單元殼體和連接到顯示單元殼體的介面結構，介面結構被構造和佈置成與用戶的面部成相對關係，介面結構包括：
面部接合法蘭，其設置在使用者面部的眼睛區域的周邊周圍並且配置為在使用中接合用戶面部，面部接合法蘭是柔性的和有彈性的並且具有包括以下各項的截面形狀：第一端，其連接到顯示單元殼體；第二端；以及面部接合區域，在使用中面部接合法蘭在面部接合區域處接觸使用者的面部，面部接合區域位於第一端與第二端之間，並且其中，面部接合法蘭在第一端和第二端之間捲曲以形成至少部分封閉的截面區域；在至少部分封閉的截面區域內的襯墊；襯墊支撐法蘭，其相對於截面區域從面部接合法蘭向內延伸並且配置為接觸襯墊；以及其中襯墊支撐法蘭被構造成在使用中抵抗介面結構的壓縮。
在示例中：襯墊由泡沫形成；襯墊附接至襯墊支撐法蘭；襯墊膠合至襯墊支撐法蘭；襯墊附接至面部接合法蘭；面部接合法蘭的截面形狀包括位於或接近面部接合法蘭的第二端處的襯墊附接部，且襯墊在襯墊附接部處附接到面部接合法蘭；襯墊在襯墊附接部處附接到面部接合法蘭；襯墊支撐法蘭和面部接合法蘭通過黏合劑連接；面部接合法蘭和襯墊支撐法蘭重疊以從視圖中隱藏襯墊；面部接合法蘭和襯墊支撐法蘭重疊以防止用戶觸摸襯墊；面部接合法蘭被成形為在第一端與面部接合區域之間朝向使用者的面部捲曲，並且被成形為在面部接合區域與第二端之間遠離用戶的面部捲曲；
襯墊支撐法蘭具有固定端和自由端，固定端附接到面部接合法蘭，自由端在截面中沿著襯墊支撐法蘭的長度與固定端相對；面部接合法蘭的第二端與襯墊支撐法蘭的自由端間隔開；襯墊支撐法蘭在截面中平行於面部接合法蘭的接近面部接合法蘭的第二端的一部分而對準；襯墊支撐法蘭和面部接合法蘭重疊，使得在平行於襯墊支撐法蘭的截面長度的方向上，面部接合法蘭的第二端位於襯墊支撐法蘭的固定端和自由端之間；面部接合法蘭的第二端在平行於襯墊支撐法蘭的長度的方向上與襯墊支撐法蘭的自由端間隔大於0.5mm；面部接合法蘭的第二端在平行於襯墊支撐法蘭的長度的方向上與襯墊支撐法蘭的自由端間隔大於1mm，或2mm或更大；該面部接合法蘭的第二端在垂直於襯墊支撐法蘭的長度的方向上與襯墊支撐法蘭間隔小於6mm；面部接合法蘭的第二端在垂直於襯墊支撐法蘭的長度的方向上與襯墊支撐法蘭間隔小於5mm、或小於4mm、或小於3mm；襯墊支撐法蘭配置為偏置襯墊抵靠面部接合法蘭；襯墊支撐法蘭在襯墊與面部接合法蘭組裝之前具有第一構型，並且在襯墊與面部接合法蘭組裝期間，襯墊支撐法蘭被襯墊變形為第二構型；在第一構型中，襯墊支撐法蘭的自由端比在第二構型中更靠近面部接合區域；在第一構型中，襯墊支撐法蘭的自由端比在第二構型中更遠離面部接合法蘭的第二端間隔開；
在第一構型中，襯墊支撐法蘭在截面中被取向成與面部接合法蘭的鄰近面部接合法蘭的第二端的一部分成角度，並且在第二構型中被取向成平行於面部接合法蘭的部分；襯墊支撐法蘭以第一構型模制；襯墊支撐法蘭在圍繞使用者的眼睛區域的周邊的一個或多個位置處被取向為與使用者面部的目標密封面成斜角；和/或襯墊支撐法蘭在圍繞使用者的眼睛區域的周邊的一個或多個位置處平行於使用者面部的目標密封面而對準。
10.固定在第一端附近的面部接合法蘭的第二端
本技術的另一方面涉及頭戴式顯示器系統，包括：頭戴式顯示單元，其包括顯示器；以及定位和穩定結構，其被構造和佈置為在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者頭部上的可操作位置中；頭戴式顯示單元包括顯示單元殼體和連接到顯示單元殼體的介面結構，介面結構被構造和佈置成與用戶的面部成相對關係，介面結構包括：面部接合法蘭，其設置在使用者面部的眼睛區域的周邊周圍並且配置為在使用中接合用戶面部，面部接合法蘭是柔性的和有彈性的並且具有包括以下各項的截面形狀：第一端，其連接到顯示單元殼體；第二端；以及面部接合區域，在使用中面部接合法蘭在面部接合區域處接觸使用者的面部，面部接合區域位於第一端與第二端之間，並且其中面部接合法蘭在第一端和第二端之間捲曲，並且第二端被固定在靠近第一端的位置以形成封閉的截面區域；以及在封閉的截面區域內的襯墊；以及其中在組裝過程中，襯墊在第一端和第二端之間***封閉的截面區域，然後將第二端固定在靠近第一端的位置。
在示例中：上述介面結構包括配置為附接到顯示器單元殼體的底盤部，和連接到底盤部且包括面部接合法蘭的面部接合部；面部接合法蘭與底盤部一體形成；將面部接合法蘭的第二端附接到底盤部；將面部接合法蘭的第二端膠合到底盤部；介面結構包括介面結構夾，介面結構夾配置為將底盤部附接到顯示單元殼體；將面部接合法蘭的第二端附接到介面結構夾；將面部接合法蘭的第二端膠合到介面結構夾；介面結構包括第一表面，並且面部接合法蘭包括靠近第二端的第二表面，第二表面的形狀和尺寸對應於第一表面，第二表面和第一表面在組裝狀態下黏附在一起；面部接合法蘭形成在第二表面未附接到第一表面的未組裝狀態中；面部接合法蘭可以在未組裝狀態下模制；在組裝期間，將第一表面和第二表面黏附在一起；面部接合法蘭不黏附到襯墊；襯墊由泡沫形成；和/或面部接合法蘭是由彈性體形成。
11.連接到介面結構夾的襯墊
本技術的另一方面涉及頭戴式顯示器系統，包括：頭戴式顯示單元，其包括顯示器；以及定位和穩定結構，其被構造和佈置為在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者頭部上的可操作位置中；
頭戴式顯示單元包括顯示單元殼體和連接到顯示單元殼體的介面結構，介面結構被構造和佈置成與用戶的面部成相對關係，介面結構包括：介面結構夾，其被構造成將介面結構附接到顯示單元殼體；面部接合法蘭，其設置在使用者面部的眼睛區域的周邊周圍並且配置為在使用中接合用戶的面部，面部接合法蘭是柔性的和有彈性的並且具有包括以下各項的截面形狀：第一端，其附接到介面結構夾；第二端；和面部接合區域，在使用中，面部接合法蘭在面部接合區域處接觸使用者的面部，面部接合區域位於第一端和第二端之間；以及襯墊，其在使用中抵靠或鄰近面部接合法蘭的面部接合區域定位，襯墊附接到介面結構夾。
在示例中：襯墊包括可壓縮襯墊主體和配置為附接到介面結構夾的襯墊夾；將襯墊主體包覆模制到襯墊夾；襯墊夾將襯墊主體保持為預定形狀；介面結構夾可移除地附接到顯示單元殼體；介面結構夾配置為與顯示單元殼體形成搭扣配合連接；襯墊夾可移除地附接至介面結構夾；襯墊夾被配置為與介面結構夾形成卡扣配合連接；將面部接合法蘭包覆模制到介面結構夾；介面結構夾比面部接合法蘭硬；面部接合法蘭在第一端和第二端之間圍繞襯墊主體捲曲；面部接合法蘭的第二端位於襯墊的與面部接合區域相對的一側上；面部接合法蘭是由彈性體形成。和/或襯墊至少部分由泡沫形成。
12.中間支撐部的面向中間的壁比頰部的面部接合區域薄
本技術的另一方面涉及頭戴式顯示器系統，包括：包括顯示器的頭戴式顯示單元，頭戴式顯示單元包括介面結構，介面結構被構造和佈置成與用戶面部處於相對關係，以及定位和穩定結構，其被構造和佈置為在使用中將頭戴式顯示單元保持在使用者頭部上的可操作位置中；其中介面結構包括面部接合部，面部接合部配置為在使用中接合用戶的面部，面部接合部是柔性的和有彈性的並且包括：一對頰部，頰部配置為在使用中接合用戶的面頰，每個頰部包括面部接合區域，面部接合區域被配置為在使用中接觸用戶的面頰中的對應一個，以及一對面向中間的壁，其在使用中位於用戶的鼻子旁邊，每個面向中間的壁位於相應的一個頰部的中間，面向中間的壁比頰部的面部接合區域薄。
在示例中：介面結構從每個頰部向前彎曲以形成該對面向中間的壁；每個面向中間的壁與頰部一體地形成；該對面向中間的壁是柔性的，以允許用戶的鼻子在使用者佩戴頭戴式顯示系統時橫向地移動面向中間的壁；該對面向中間的壁至少部分地形成被配置成抵抗頰部的變形的多個中間支撐部；中間支撐部在使用中通過抵抗面向中間的壁中的伸長來抵抗頰部的變形；介面結構包括一個或多個襯墊；一個或多個襯墊至少位於頰部；一個或多個襯墊由泡沫形成；和/或
介面結構包括中間錨定部，中間錨定部在使用中與用戶頭部的矢狀平面相交並且連接該對面向中間的壁，中間錨定部比面向中間的壁更硬。
13.自動尺寸確定
本技術的一種形式包括增強現實(AR)/虛擬實境(VR)/混合現實(MR)面部介面(以下也稱為“面部介面”)的自動定尺寸，而無需受過訓練的個人或其他人的幫助。
本技術的一種形式的另一方面是基於從使用者收集的資料自動測量物件(例如使用者)的面部特徵。
本技術的一種形式的另一方面是基於從使用者收集的資料與對應的資料記錄之間的比較來自動推薦面部介面大小。
本技術的一種形式的另一方面是基於從使用者收集的資料自動推薦定制的面部介面尺寸。基於使用者的面部幾何形狀，定制的面部介面對於給定使用者可以是唯一的。
本技術的一種形式的另一方面是一種移動應用，其基於二維圖像方便地為特定使用者確定適當的面部介面尺寸。
本技術的一種形式的另一方面是一種移動應用，其基於三維圖像方便地為特定使用者確定適當的面部介面尺寸。
本技術的一些版本包括用於根據面部介面尺寸選擇面部介面的自動方法。方法可在一個或多個處理器中操作。方法可以包括接收由圖像感測器捕獲的圖像資料。所捕獲的圖像資料可以包含與具有已知尺寸的預定參考特徵相關聯的面部介面的預期使用者的一個或多個面部特徵。方法可以包括在捕獲的圖像資料中檢測用戶的一個或多個面部特徵。方法可以包括檢測捕獲的圖像資料中的預定參考特徵。方法可以包括處理圖像的圖像圖元資料，以基於預定參考特徵來測量在圖像中檢測到的一個或多個面部特徵的方面。方法可以包括：基於一個
或多個面部特徵的測量方面與資料記錄之間的比較，從一組標準面部介面尺寸中選擇面部介面尺寸，該資料記錄將該組標準面部介面尺寸的大小確定資訊與一個或多個面部特徵的測量方面相關聯。
在一些版本中，一個或多個面部特徵的方面可以包括使用者的鼻樑點和頦上點之間的距離。該方法可以包括基於從參考特徵匯出的縮放因數來計算所測量的方面的值。方法可以包括利用人體測量校正因數來調整測量方面的值。人體測量校正因數可以基於面部介面返回資料來計算。方法可以包括計算作為預定參考特徵的已知尺寸和檢測到的參考特徵的檢測到的圖元計數的函數的縮放因數。預定參考特徵可以是硬幣。檢測參考特徵可以包括對捕獲的圖像資料應用級聯分類器。方法可以包括基於從硬幣匯出的縮放因數來計算測量方面的值。方法可以包括計算作為捕獲圖像資料中硬幣的已知尺寸和檢測到的硬幣的檢測圖元計數的函數的縮放因數。檢測到的硬幣的檢測圖元計數可以是適合硬幣的橢圓的寬度。預定參考特徵可以是使用者的角膜或虹膜。
在一些版本中，該方法可以包括，對於圖像捕獲，在與圖像感測器耦合的顯示裝置的顯示介面上顯示參考特徵。顯示介面可包括由圖像感測器檢測的內容的目標導向和實況動作預覽。內容可以包括顯示在顯示介面上的參考特徵。方法可以包括控制圖像資料的捕獲以滿足至少一個對準條件。至少一個對準條件可以包括檢測實況動作預覽的參考特徵在目標嚮導的框內的定位。至少一個對準條件可以包括在上下延伸軸線的大約+/-10度內的傾斜條件的檢測。至少一個對準條件可以包括在上下延伸軸線的大約+/-5度內的傾斜條件的檢測。傾斜狀態的檢測可以通過讀取慣性測量單元(IMU)來執行。
在一些版本中，預定參考特徵可以是QR碼。可選地，處理圖像圖元資料可以包括對圖元進行計數。方法可以包括基於所選擇的面部介面大小生成用於面部介面的購買和/或自動裝運指令的自動電子報價。方法可以包括從一個或
多個面部特徵的多個捕獲圖像計算面部特徵的測量方面的平均值。可選地，方法可以包括基於從使用者收集的資料對定制面部介面尺寸的自動推薦，並且定制的面部介面可以基於他/她的面部幾何形狀對於給定用戶是唯一的。
本技術的一些版本包括用於自動推薦與特定使用者的面部特徵互補的面部介面尺寸的系統。系統可以包括一個或多個伺服器。一個或多個伺服器可以配置為通過網路與計算設備通信。一個或多個伺服器可配置為接收由圖像感測器捕獲的圖像資料，其中捕獲的圖像資料可含有與具有已知尺寸的預定參考特徵相關聯的面部介面的既定使用者的一個或多個面部特徵。一個或多個伺服器可以配置為在所捕獲的圖像資料中檢測用戶的一個或多個面部特徵。一個或多個伺服器可配置為檢測所捕獲圖像資料中的預定參考特徵。一個或多個伺服器可以配置為處理圖像的圖像圖元資料，以基於預定參考特徵來測量在圖像中檢測到的一個或多個面部特徵的方面。所述一個或多個伺服器可以配置為基於一個或多個面部特徵的測量方面與資料記錄之間的比較，從一組標準面部介面尺寸中選擇面部介面尺寸，該資料記錄將該組標準面部介面尺寸的大小確定資訊與一個或多個面部特徵的測量方面相關聯。
在一些版本中，一個或多個面部特徵的方面可以包括使用者的鼻樑點和頦上點之間的距離。一個或多個伺服器可以配置為基於從參考特徵匯出的縮放因數來計算測量的方面的值。一個或多個伺服器可以配置為利用人體測量校正因數來調整所測量的方面的值。人體測量校正因數可以基於面部介面返回資料來計算。一個或多個伺服器可配置為根據所述預定參考特徵的已知尺寸和檢測到的參考特徵的檢測到的圖元計數來計算所述縮放因數。預定參考特徵可以包括硬幣。一個或多個伺服器可以配置為通過將級聯分類器應用於捕獲的圖像資料來檢測參考特徵。一個或多個伺服器還可以配置為基於從硬幣匯出的縮放因數來計算所測量的方面的值。一個或多個伺服器可以配置為計算作為捕獲的圖
像資料中硬幣的已知尺寸和檢測到的硬幣的檢測圖元計數的函數的縮放因數。檢測到的硬幣的檢測圖元計數可以是適合硬幣的橢圓的寬度。預定參考特徵可以是使用者的角膜。
在一些版本中，系統可包括所述計算設備。計算設備可配置為針對圖像捕獲在顯示裝置的顯示介面上產生參考特徵的顯示，顯示裝置可與圖像感測器耦合。顯示介面可包括由圖像感測器檢測的內容的目標導向和實況動作預覽。內容可以包括顯示在顯示介面上的參考特徵。計算設備可以進一步配置為控制圖像資料的捕獲以滿足至少一個對準條件。至少一個對準條件可以包括檢測實況動作預覽的參考特徵在目標嚮導的框內的定位。至少一個對準條件可以包括在上下延伸軸線的大約+/-10度內的傾斜條件的檢測。至少一個對準條件可以包括在上下延伸軸線的大約+/-5度內的傾斜條件的檢測。傾斜狀態的檢測可以通過讀取慣性測量單元(Inertial Measurement Unit，IMU)來執行。
在一些版本中，預定參考特徵可以包括QR碼。在一些情況下，為了處理圖像圖元資料，一個或多個伺服器可配置為對圖元進行計數。一個或多個伺服器可以配置為基於所選擇的面部介面大小生成用於面部介面的購買和/或自動發貨指令的自動電子報價。一個或多個伺服器可以配置為從面部特徵的多個捕獲到的圖像計算面部特徵的測量方面的平均值。一個或多個伺服器可以配置為通過網路將所選擇的面部介面大小傳送到計算設備。可選地，伺服器可以配置為基於從使用者收集的資料對定制面部介面尺寸的自動推薦，並且定制的面部介面可以基於他/她的面部幾何形狀對於給定用戶是唯一的。
本技術的一些版本包括用於自動推薦與特定使用者的面部特徵互補的面部介面尺寸的系統。系統可以包括行動計算裝置。行動計算裝置可以配置為通過網路與一個或多個伺服器通信。行動計算裝置可以配置為接收圖像的捕獲圖像資料。捕獲的圖像資料可以包含與具有已知尺寸的預定參考特徵相關聯的使
用者的一個或多個面部特徵。圖像資料可以用圖像感測器捕獲。行動計算裝置可以配置為在捕獲的圖像資料中檢測用戶的一個或多個面部特徵。行動計算裝置可以配置為檢測捕獲的圖像資料中的預定參考特徵。行動計算裝置可以配置為處理圖像的圖像圖元資料，以基於預定參考特徵來測量在圖像中檢測到的一個或多個面部特徵的方面。所述行動計算裝置可以配置為基於一個或多個面部特徵的測量方面與資料記錄之間的比較，從一組標準面部介面尺寸中選擇面部介面尺寸，該資料記錄將該組標準面部介面尺寸的大小確定資訊與一個或多個面部特徵的測量方面相關聯。
在一些版本中，一個或多個面部特徵的方面可以包括使用者的鼻樑點和頦上點之間的距離。行動計算裝置可以配置為基於從參考特徵匯出的縮放因數來計算測量的方面的值。行動計算裝置還可以配置為利用人體測量校正因數來調整所測量的方面的值。人體測量校正因數可以基於面部介面返回資料來計算。行動計算裝置可以配置為根據所述預定參考特徵的已知尺寸和檢測到的參考特徵的檢測到的圖元計數來計算所述縮放因數。預定參考特徵可以是硬幣。行動計算裝置可以配置為通過將級聯分類器應用於捕獲的圖像資料來檢測參考特徵。行動計算裝置可以配置為基於從硬幣匯出的縮放因數來計算所測量的方面的值。行動計算裝置可以配置為計算作為捕獲的圖像資料中硬幣的已知尺寸和檢測到的硬幣的檢測圖元計數的函數的縮放因數。檢測到的硬幣的檢測圖元計數可以是適合硬幣的橢圓的寬度。在一些形式中，預定參考特徵可以是使用者的角膜或虹膜。
對於圖像捕獲，行動計算裝置可以配置為針對圖像捕獲在顯示裝置的顯示介面上產生參考特徵的顯示，顯示裝置可與圖像感測器耦合。顯示介面可包括由圖像感測器檢測的內容的目標導向和實況動作預覽。內容可以包括顯示在顯示介面上的參考特徵。行動計算裝置可以配置為控制圖像資料的捕獲以滿足至
少一個對準條件。至少一個對準條件可以包括檢測實況動作預覽的參考特徵在目標嚮導的框內的定位。至少一個對準條件可以包括在上下延伸軸線的大約+/-10度內的傾斜條件的檢測。至少一個對準條件可以包括在上下延伸軸線的大約+/-5度內的傾斜條件的檢測。傾斜狀態的檢測可以通過讀取慣性測量單元(IMU)來執行。
在一些版本中，預定參考特徵可以是QR碼。在一些情況下，為了處理圖像圖元資料，行動計算裝置可以配置為對圖元進行計數。行動計算裝置可以配置為基於所選擇的面部介面大小來請求用於介面的購買和/或自動裝運指令的自動電子報價。行動計算裝置可以配置為從面部特徵的多個捕獲圖像計算面部特徵的測量方面的平均值。行動計算裝置可以配置為通過網路將所選擇的面部介面大小傳送到伺服器。可選地，行動電話可以配置為基於從使用者收集的資料對定制面部介面尺寸的自動推薦，其中定制的面部介面可以基於他/她的面部幾何形狀對於給定用戶是唯一的。
本技術的一些版本包括用於自動推薦與特定使用者的面部特徵互補的面部介面尺寸的裝置。裝置可以包括用於接收由圖像感測器捕獲的圖像資料的工具。所捕獲的圖像資料可以包含與具有已知尺寸的預定參考特徵相關聯的面部介面的預期使用者的一個或多個面部特徵。裝置可以包括用於在捕獲的圖像資料中檢測用戶的一個或多個面部特徵的裝置。裝置可以包括用於檢測捕獲的圖像資料中的預定參考特徵的裝置。裝置可包括處理圖像的圖像圖元資料的工具，以基於預定參考特徵來測量在圖像中檢測到的一個或多個面部特徵的方面裝置可包括一種工具，其基於一個或多個面部特徵的測量方面與資料記錄之間的比較，從一組標準面部介面尺寸中選擇面部介面尺寸，該資料記錄將該組標準面部介面尺寸的大小確定資訊與一個或多個面部特徵的測量方面相關聯。
本技術的另一種形式包括用於人的頭戴式顯示系統，頭戴式顯示系統包括：頭戴式顯示單元，其包括顯示器；用於頭戴式顯示系統的操作的控制系統；以及定位和穩定結構，其配置為用於將頭戴式顯示單元固持在使用者眼睛前方，使得顯示器在使用中由用戶可觀看。
頭戴式顯示系統可以是頭盔式的，可以配置為用於虛擬實境顯示，可以配置為用於增強現實顯示，可以配置為用於混合現實顯示。
本技術的另一種形式包括用於人的頭戴式顯示系統，頭戴式顯示系統包括：頭戴式顯示單元，其包括顯示器；用於頭戴式顯示系統的操作的控制系統；以及定位和穩定結構，其包括前支撐部和後支撐部，其中：後部配置為用於在使用中接合人的頭部的後部區域；前支撐部包括：左側部，其配置成將後支撐部和頭戴式顯示系統互連；右側部，其配置成用於將後部與頭戴式顯示系統互連。
在一些示例中：a)頭戴式顯示裝置進一步包括光遮罩件；b)光遮罩件被構造和安排成在使用中基本上阻擋對人的眼睛區域的環境光的接收；c)光遮罩件配置為用於虛擬實境顯示；d)頭戴式顯示器系統包括介面結構，介面結構被構造和安排成在使用中接觸人面部的眼睛區域；e)介面結構由泡沫、矽酮和/或凝膠構成；f)介面結構由吸光材料構成；和/或g)介面結構配置為用作光遮罩件。
在一些示例中：a)頭戴式顯示裝置進一步包括音響系統；b)左耳換能器；和/或c)右耳換能器。
在一些示例中：a)頭戴式顯示單元包括雙目顯示單元；和/或b)定位和穩定結構配置為在使用中將雙目顯示單元保持在操作位置。
在一些示例中：a)控制系統包括視覺顯示控制器和至少一個電池；b)至少一個電池包括第一電池和第二電池；c)第一電池是配置為向RT時鐘供電的較低功率系統電池；d)第二電池為主電池；e)電池支撐件，其配置為保持電池；f)電池支撐件使用系鏈連接到定位和穩定結構；g)取向感測器，其配置為在使用中感測人頭部的取向；和/或h)控制支援系統。
在一些示例中：a)定位和穩定結構包括配置為接觸覆蓋人的頭部的額骨的區域的前額支撐部；和/或(b)定位和穩定結構包括長度調節機構，用於調節定位和穩定結構的一部分的長度。
本技術的另一種形式包括用於人的頭戴式顯示裝置，頭戴式顯示裝置包括：顯示單元；光遮罩件；控制系統，其包括視覺顯示控制器、至少一個電池、電池支撐件、取向感測器和控制支援系統；聲音系統；以及定位和穩定結構，其包括前部、額骨部、左側部、右側部、後部和長度調節機構，其中：前部包括眼襯墊，眼襯墊構造和佈置成在使用中接觸使用者的眼部區域；後部配置為用於在使用中接合人的頭部的鄰近於枕骨與斜方肌之間的接合處的區域；左側部配置為用於將前部與後部互連；右側部配置成使前部和後部互連；額骨部被配置成用於將前部與後部互連；以及長度調節機構，其可調節到第一位置和第二位置；其中，顯示單元包括雙目顯示單元；光遮罩件被構造和安排成在使用中基本上阻擋對人的眼睛區域的環境光的接收；取向感測器配置為在音響系統的使用中感測人的頭部的取向，取向感測器包括左耳換能器和右耳換能器；並且定位和穩定結
構配置為在使用中將雙目顯示單元保持在操作位置。頭戴式顯示裝置可以包括基本上如在此公開的任何示例中所描述的定位和穩定結構和/或介面結構。
本技術的另一種形式包括頭戴式顯示器介面，頭戴式顯示器介面包括：電子顯示螢幕，其配置為向使用者輸出多個圖像；顯示殼體，其配置為至少部分地容納電子顯示螢幕；以及定位和穩定結構，其被連接到顯示器殼體上並且將顯示器殼體和電子顯示螢幕支撐在操作位置中，定位和穩定結構配置為用於對使用者頭部提供力以便抵消由電子顯示螢幕和顯示器殼體的組合重量所產生的力矩，以及當處於操作位置時，保持電子顯示螢幕在使用者眼睛前方的位置；其中定位和穩定結構基本上如本文公開的任何示例中。
本技術的另一種形式包括用於支撐頭戴式顯示介面的電子顯示螢幕的定位和穩定結構，定位和穩定結構配置為向使用者的頭部提供力，以便抵消由電子顯示螢幕的重量產生的力矩，並且在使用時保持電子顯示螢幕在使用者眼睛前方的位置，定位穩定結構包括：後綁帶，其配置為接觸使用者頭部在用戶頭部的冠狀平面後面的區域，後綁帶配置為將頭戴式顯示介面錨定到使用者頭部。
本技術的另一種形式包括用於支撐電子顯示單元的定位和穩定結構，定位和穩定結構配置為對使用者的頭部提供力，以便抵消由電子顯示單元的重量所產生的力矩，並且在使用時保持電子顯示單元在使用者眼睛前方的位置，定位和穩定結構包括：頭帶，其配置為連接到電子顯示單元的殼體並且接合用戶頭部以支撐殼體。
本技術的另一方面包括一種顯示介面，包括：顯示螢幕，其配置為輸出使用者可觀察的電腦生成圖像；至少部分地支撐顯示螢幕的顯示殼體；
介面結構，其連接到顯示螢幕和/或顯示器殼體，介面結構配置為被定位和/或被佈置為符合用戶面部的至少一部分；定位和穩定結構，其配置為維持顯示螢幕和/或顯示殼體相對於使用者眼睛的位置，定位和穩定結構配置為對使用者的頭部提供力以便抵消由顯示螢幕和/或顯示殼體的重量產生的力矩；以及控制系統，其配置為說明控制使用者可觀察到的電腦生成圖像，控制系統包括至少一個感測器。
本技術的另一方面包括一種虛擬實境顯示介面，包括：顯示螢幕，其配置為輸出使用者可觀察的電腦生成圖像；至少部分地支撐顯示螢幕的顯示殼體；連接到顯示器殼體的介面結構，介面結構配置為被定位和/或佈置為符合用戶面部的至少一部分，介面結構包括光遮罩件，光遮罩件配置為至少部分地阻擋環境光到達用戶眼睛；定位和穩定結構，其連接到顯示器殼體上並且配置為用於對使用者的頭部提供力以便抵消由顯示螢幕和/或顯示器殼體的重量產生的力矩，定位和穩定結構包括：一對顳部連接件，一對顳部連接件中的每個顳部連接件直接連接到顯示器殼體，每個顳部連接件配置為當接觸使用者頭部時覆蓋相應的顳骨，以及後支撐件，其連接到顳部連接件中的每一個，後支撐件配置為接觸使用者頭部的後部；以及控制系統，其配置為說明控制使用者可觀察到的電腦生成圖像，控制系統包括配置為測量使用者的運動的至少一個感測器。
在一些形式中，光遮罩件配置為密封抵靠使用者的面部且防止環境光到達用戶的眼睛。
在一些形式中，顯示螢幕完全封閉在顯示器殼體內。
在一些形式中，光遮罩件由不透明材料構造。
在一些形式中，介面結構由彈性材料構成。
在一些形式中，定位和穩定結構包括旋轉控制器，旋轉控制器配置為允許顯示器殼體和/或顯示器介面相對於後支撐件樞轉。
例如，顳臂可以與顯示器殼體和/或顯示器介面一起旋轉。在其他示例中，旋轉控制器可以將顯示器殼體連接到每個顳部連接件，使得顯示器殼體和/或顯示器介面相對於顳部連接件樞轉。
在一些形式中，顳部連接件可以包括可調節的長度。
本技術的另一個方面包括一種增強現實顯示介面，增強現實顯示介面包括：顯示螢幕，其配置為輸出使用者可觀察的電腦生成圖像，顯示螢幕包括由透明和/或半透明材料構造的至少一個光學透鏡，至少一個光學透鏡配置為允許使用者在觀察電腦生成圖像的同時觀察他們的物理環境；至少部分地支撐顯示螢幕的顯示殼體；介面結構，其連接到顯示器殼體和/或顯示器介面上，介面結構配置為被定位和/或安排成符合用戶面部的至少一部分；定位和穩定結構，其連接到顯示器殼體上並且配置為用於對使用者的頭部提供力以便抵消由顯示螢幕和/或顯示器殼體的重量產生的力矩，定位和穩定結構包括：一對顳部連接件，該對顳部連接件中的每個顳部連接件直接連接到顯示器殼體，每個顳部連接件配置為當接觸使用者的頭部時覆蓋相應的顳骨；以及控制系統，其配置為說明控制使用者可觀察到的電腦生成圖像，控制系統包括配置為測量使用者的運動的至少一個感測器。
在一些形式中，定位和穩定結構進一步包括配置為覆蓋使用者枕骨的後支撐件，每個顳部連接件連接至後支撐件。
在一些形式中，增強現實顯示介面進一步包括連接到顯示介面和/或定位和穩定結構的電源。
例如，電源可以是可再充電電池。
在一些形式中，顯示螢幕配置為選擇性地輸出使用者可觀察到的電腦生成圖像。
例如，可以在透明和/或半透明材料上顯示電腦生成的圖像。使用者能夠觀察他們的物理環境，而不管電腦生成的圖像是否顯示在透明和/或半透明材料上。
本技術的另一方面包括虛擬實境顯示介面，虛擬實境顯示介面包括上述頭戴式顯示系統的各方面的示例。
在上述頭戴式顯示系統的各方面的示例中，顯示單元包括顯示器，顯示器配置為選擇性地輸出在操作位置中對使用者可見的電腦生成的圖像。
在上述頭戴式顯示系統的方面的示例中，顯示單元包括殼體。
在一些形式中，殼體支撐顯示器。
在上述頭戴式顯示系統的方面的示例中，顯示單元包括介面結構，介面結構連接到殼體並且被佈置為在操作位置中與用戶的面部處於相對關係。
在一些形式中，介面結構至少部分地形成觀察開口，觀察開口配置為在操作位置中至少部分地接收使用者的面部。
在一些形式中，介面結構至少部分地由不透明材料構造，不透明材料構造成至少部分地阻擋環境光到達操作位置中的觀察開口。
在上述頭戴式顯示器系統的方面的示例中，顯示單元包括至少一個透鏡，至少一個透鏡連接到殼體並且佈置在觀察開口內並且與顯示器對準，使得處於操作位置中。
在一些形式中，用戶可以通過至少一個透鏡觀看顯示器。
在上述頭戴式顯示系統的方面的示例中，控制系統具有與處理器通信的至少一個感測器。
在一些形式中，至少一個感測器配置為用於測量參數並且將測量值傳送至處理器。
在一些形式中，處理器配置為基於測量值改變由顯示器輸出的電腦生成圖像。
本技術的另一方面包括增強現實顯示介面，增強現實顯示介面包括上述頭戴式顯示系統的各方面的示例。
在上述頭戴式顯示系統的各方面的示例中，顯示單元包括顯示器，顯示器由透明或半透明材料構成並且配置為選擇性地提供使用者可觀看的電腦生成圖像。
在上述頭戴式顯示系統的方面的示例中，顯示單元包括殼體。
在一些形式中，殼體支撐顯示器。
在上述頭戴式顯示系統的方面的示例中，顯示單元包括介面結構，介面結構連接到殼體並且被佈置為在操作位置中與用戶的面部處於相對關係。
在上述頭戴式顯示系統的方面的示例中，在操作位置，定位和穩定結構配置為支撐顯示單元。
在上述頭戴式顯示系統的方面的示例中，顯示器配置為在操作位置中與用戶的眼睛對準，使得使用者可以通過顯示器至少部分地觀看物理環境，而不管由顯示器輸出的電腦生成圖像。
在上述頭戴式顯示系統的方面的示例中，頭戴式顯示系統進一步包括控制系統，控制系統具有與處理器通信的至少一個感測器。
在一些形式中，至少一個感測器配置為用於測量參數並且將測量值傳送至處理器。
在一些形式中，處理器配置為基於測量值改變由顯示器輸出的電腦生成圖像。
在一些形式中，至少一個透鏡包括配置為在操作位置與用戶的左眼對準的第一透鏡和配置為在操作位置與用戶的右眼對準的第二透鏡
在一些形式中，第一透鏡和第二透鏡是菲涅耳透鏡。
在一些形式中，顯示器包括被分割成第一區段和第二區段的雙目顯示器，第一區段與第一透鏡對準並且第二區段與第二透鏡對準。
在一些形式中，控制器具有可由用戶的手指選擇性地接合的至少一個按鈕，控制器與處理器通信並且配置為當至少一個按鈕被接合時向處理器發送信號，處理器配置為基於信號改變由顯示器輸出的電腦生成圖像。
在一些形式中，至少一個透鏡包括配置為在操作位置與用戶的左眼對準的第一透鏡和配置為在操作位置與用戶的右眼對準的第二透鏡。
本技術的一種形式的另一個方面是一種定位和穩定結構，定位和穩定結構被構造成具有與預期穿戴者的形狀互補的形狀。
本技術的一種形式的另一方面是一種介面結構，介面結構構造成具有與預期穿戴者的形狀互補的形狀。
本技術的一種形式的一個方面是製造裝置的方法。
本技術的某些形式的一個方面是易於使用的定位和穩定結構，例如由具有有限靈巧性，視力的人使用，或者由在使用頭戴式顯示器時具有有限經驗的人使用。
本技術的某些形式的一個方面是易於例如由具有有限靈巧性、有限視力的人或由在使用頭戴式顯示器時具有有限經驗的人使用的介面結構。
可實施所描述的方法、系統、裝置和裝置以改進頭戴式顯示器(例如電子顯示器或電腦)的功能性。此外，所描述的方法、系統、設備和裝置可以在虛擬實境、增強現實和/或混合現實的技術領域中提供改進。
當然，這些方面的一部分可以形成本技術的子方面。子方面和/或方面中的各個方面可以各種方式進行組合，並且還構成本技術的其他方面或子方面。
考慮到以下詳細描述、摘要、附圖和權利要求書中包含的資訊，本技術的其他特徵將變得顯而易見。
100:用戶
200:系統
210:伺服器
220:通信網路
222:有線網路
224:無線網路
226:無線鏈路
230:計算裝置
232:臺式或膝上型電腦
233:網路相機
234:智慧型電話
236:平板
300:計算設備的一般架構
310:處理器
320:顯示介面
331:控制/輸入介面
340:感測器/感測器介面
342:慣性測量單元
350:記憶體/資料記憶體
352:處理器控制指令
354:存儲的資料
360:應用程式
400:預捕獲階段
410:啟動設備感測器
420:在顯示介面上顯示
430:平面對準和反射圖像
500:捕獲階段
510:啟動捕獲
520:相繼捕獲"n"個相機圖像
600:後捕獲影像處理階段
610:讀取圖像
620:檢測用戶的面部特徵
630:測量面部特徵之間的像素距離
640:應用人體測量校正因子
650:測量參考特徵像素尺寸
660:計算定標因子
670:應用定標因子
700:比較和輸出階段
710:顯示平均結果
720:正向平均結果
730:將平均結果與記錄的數據進行比較
732:選擇並顯示推薦尺寸
1000:頭戴式顯示系統
1100:介面結構
1101:介面結構夾
1102:底盤部
1108:開口
1109:蓋部
1110:面部接合部
1116:開口
1118:面部接合法蘭
1120:襯墊附接部
1121:面部接合法蘭的第一端
1122:面部接合法蘭的第二端
1123:面部接合區域
1124:膠
1125:間隔
1130:襯墊
1131:襯墊主體
1135:襯墊夾
1136:唇緣
1137:襯墊主體的第一部
1138:襯墊主體的第二部
1139:襯墊法蘭
1140:頰部
1141:面部接合法蘭的前部
1142:面部接合法蘭的後部
1144:中間錨定部
1145:中間支撐部
1146:壁
1150:閉環部
1160:開環部
1162:間隙
1164:襯墊支撐法蘭
1170:蝶骨部
1175:前額部
1180:鼻部
1182:鼻突點部
1186:橋接部
1188:狹槽
1200:頭戴式顯示單元
1205:顯示單元殼體
1220:顯示螢幕
1230:上面
1232:下面
1234:左面
1236:右面
1238:前面
1240:透鏡
1242:保護層
1250:顳部連接件
1254:孔眼
1256:調節部
1258:接收部
1260:樞轉連接
1270:控制器
1272:揚聲器
1274:電源
1276:控制系統
1278:低功率系統電池
1280:主電池
1282:即時時鐘
1284:取向感測器
1286:處理系統
1288:電池支撐部
1290:控制系統支撐件
1300:定位和穩定結構
1310:上區段
1320:下區段
1330:側綁帶部
1350:後支撐部
1360:前額支撐件
本技術在附圖的各圖中以舉例而非限制的方式例示，附圖中的相似參考數位指代相似元件，包括：圖1A示出了包括佩戴頭戴式顯示系統的使用者的系統，頭戴式顯示系統採用面部安裝的虛擬實境(VR)耳機的形式，向使用者顯示各種圖像。使用者在佩戴頭戴式顯示系統的同時站立。
圖1B示出了包括佩戴頭戴式顯示系統的使用者的系統，頭戴式顯示系統採用浮動虛擬實境(VR)耳機的形式，向使用者顯示各種圖像。使用者在佩戴顯示介面的同時就坐。
圖1C示出了包括佩戴頭戴式顯示系統的使用者的系統，頭戴式顯示系統採用浮動增強現實(AR)耳機的形式，向使用者顯示各種圖像。使用者在佩戴頭戴式顯示系統的同時站立。
圖2A示出了包括鼻腔室、鼻骨、鼻外軟骨、鼻翼大軟骨、鼻孔、上唇、下唇、喉、硬齶、軟齶、口咽、舌、會厭、聲帶、食道和氣管的人類上氣道的視圖。
圖2B是具有標識的若干個表面解剖學特徵的面部的前視圖，包括上唇、上唇紅、下唇紅、下唇、嘴寬、內眥、鼻翼、鼻唇溝和口角。還標示了上、下、徑向向內和徑向向外的方向。
圖2C是具有標識的若干個表面解剖學特徵的頭部的側視圖，包括眉間、鼻樑點、鼻突點、鼻中隔下點、上唇、下唇、頦上點、鼻脊、鼻翼頂點、耳上基點和耳下基點。還標示了上下以及前後方向。
圖2D是頭部的另一側視圖。標示了法蘭克福水平面和鼻唇角的大致位置。還標示了冠狀面。
圖2E示出了具有標識的若干個特徵的鼻部的底部視圖，包括鼻唇溝、下唇、上唇紅、鼻孔、鼻中隔下點、鼻小柱、鼻突點、鼻孔長軸和矢狀平面。
圖2F示出了鼻部表層特徵的側視圖。
圖2G示出了鼻部的皮下結構，包括側軟骨、鼻中隔軟骨、鼻翼大軟骨、鼻翼小軟骨、鼻骨、表皮、脂肪組織、上頜骨額突和纖維脂肪組織。
圖2H示出了鼻部從中央矢狀平面起大約有幾毫米的內側解剖圖，還示出了鼻中隔軟骨和鼻翼大軟骨的內側腳。
圖2I示出了頭骨的前視圖，包括額骨、鼻骨和顴骨。也標示了上頜骨和下頜骨。
圖2J示出了具有頭部表面輪廓以及若干種肌肉的頭骨側視圖。示出了如下骨部：額骨、蝶骨、鼻骨、顴骨、上頜骨、下頜骨、頂骨、顳骨和枕骨。還標示了頦隆凸。示出了如下肌肉：二腹肌、咀嚼肌、胸鎖乳突肌和斜方肌。
圖2K示出了鼻部的前外側視圖。顯示了以下骨骼：額骨、眶上孔、鼻、鼻中隔軟骨、鼻側軟骨和眶下孔。
圖2L示出了面部的另一個前視圖，其中包括顱頂肌、蝶骨、鼻脊、外部檢查區域和內部檢查區域、顴弓和翼嵴等識別的表面解剖結構的幾個特徵。
圖2M示出了面部的另一個側視圖，其中包括顱頂肌、蝶骨、鼻脊、外部檢查區域和內部檢查區域、顴弓和翼嵴等識別的表面解剖結構的幾個特徵。
圖3A示出了在一點處通過結構的截面的示意圖。指示了在點處的向外法線。在點處的曲率具有正號，並且當與圖3B所示的曲率幅度相比時具有相對大的幅度。
圖3B示出了在一點處通過結構的截面的示意圖。指示了在該點處的向外法線。在點處的曲率具有正號，並且當與圖3A所示的曲率幅度相比時具有相對小的幅度。
圖3C示出了在一點處通過結構的橫截面的示意圖。指示了在點處的向外法線。在點處的曲率具有零值。
圖3D示出了在一點處通過結構的橫截面的示意圖。指示了在點處的向外法線。在點處的曲率具有負號，並且當與圖3E所示的曲率幅度相比時具有相對小的幅度。
圖3E示出了在一點處通過結構的截面的示意圖。指示了在該點處的向外法線。在點處的曲率具有負號，並且當與圖3D所示的曲率幅度相比時具有相對大的幅度。
圖3F示出了在表面上具有一維孔的結構的表面。圖示的平面曲線形成了一維孔的邊界。
圖3G示出了穿過圖3F的結構的截面。所示的表面在圖3F的結構中限定二維孔。
圖3H示出了圖3F的結構的透視圖，包括二維孔和一維孔。還示出了在圖3F的結構中界定二維孔的表面。
圖3I-3J示出了密封形成結構。指示了襯墊的外表面。示出了表面的邊緣。指示了點A和B之間的表面上的路徑。指示了A和B之間的直線距離。指示了兩個鞍狀區域和一個圓頂區域。
圖3K示出了左手規則。
圖3L示出了右手規則。
圖3M示出了左耳，包括左耳螺旋。
圖3N示出了右耳，包括右耳螺旋。
圖3O示出了右手螺旋。
圖4A示出了根據本技術的一種形式的頭戴式顯示器介面的前透視圖。
圖4B示出了圖4A的頭戴式顯示器的後透視圖。
圖4C示出了與圖4A的頭戴式顯示器一起使用的定位和穩定結構的透視圖。
圖4D示出了用戶面部的前視圖，示出了使用中的介面結構的位置。
圖5A示出了根據本技術的一種形式的頭戴式顯示器介面的前透視圖。
圖5B示出了圖5A的頭戴式顯示器介面的側視圖。
圖6示出了本技術的一種形式的控制系統的示意圖。
圖7A是根據本技術示例的介面結構的前視圖說明。
圖7B是圖7A所示介面結構的透視圖說明。
圖7C是圖7A所示介面結構的鼻部和頰部的透視圖說明。
圖7D是圖7A所示介面結構的鼻部的透視圖說明。
圖7E是圖7A中所示的介面結構通過圖7A中所示的截面線E-E的透視剖視圖說明。
圖7F是圖7A所示介面結構的部分前下視圖說明。
圖7G是具有開口的圖7A所示的介面結構的底盤部的一部分的透視圖說明。
圖7H是圖7A所示的介面結構穿過底盤部中的開口的截面圖。
圖7I-7M示出了如圖7A-7D所示的截面圖。
圖8是用於自動調整包括計算設備的面部介面大小的示例系統的圖。
圖9是用於圖8的系統的計算設備的示例架構的框圖，包括適於實現本技術的方法的示例部件。
圖10A是本技術的示例版本的預捕獲階段方法的流程圖。
圖10B是本技術的一些版本的捕獲階段方法的流程圖。
圖10C是本技術的一些版本的捕獲後影像處理階段方法的流程圖。
圖10D是本技術的示例性方法實施方案的一些版本的比較和輸出階段方法的流程圖。
圖11A-11M示出了根據本技術的另一示例的介面結構。
圖12A-12D示意性地描繪了根據本技術的另一個示例的襯墊。
圖12E示意性地描繪了根據本技術的另一個示例的襯墊。
圖12F-12G示出了具有透明的面部接合法蘭的介面結構的透視圖，以示出面部接合法蘭內的襯墊。
圖12H示出了圖12E-12G的襯墊在使用中的隔離狀態。
圖13A-13B示出了根據本技術的另一示例的介面結構，該介面結構的鼻部的大部分或全部在圖13B中不可見。
圖14A-14C示出了根據本技術的再一個示例的介面結構。
圖15A-15G示出了根據本技術的再一個示例的介面結構。
圖16是根據本技術的又一示例的介面結構的截面圖。
圖17A-17C是通過根據本技術的再一個示例的介面結構的截面圖。
圖17D-17J是根據本技術的再一個示例的介面結構的視圖。
圖17K和17L是通過根據本技術的再一個示例的介面結構的截面圖。
圖18A和18B是根據本技術的再一示例的介面結構的截面圖。
圖18C和18D是通過根據本技術的再一個示例的介面結構的截面圖。
圖18E和18F分別是根據本技術的再一個示例的介面結構的分解和未分解截面圖。
圖19A和19B示出了根據本技術的再一個示例的具有襯墊的介面結構的截面圖。
圖20A和20B示出了根據本技術的再一個示例的介面結構的前視圖。
圖20C和20D示出了通過圖20B的介面結構的截面圖。
圖20E示出了通過根據本技術的再一個示例的介面結構的截面圖，橫截面與圖20D處於相同位置。
圖21A-21C示出了根據本技術的再一個示例的介面結構的截面圖。
在更進一步詳細描述本技術之前，應當理解的是本技術並不限於本文所描述的特定示例，本文描述的特定示例可改變。還應當理解的是本公開內容中使用的術語僅是為了描述本文所描述的特定示例的目的，並不意圖進行限制。
提供與可共有一個或多個共同特點和/或特徵的各種示例有關的以下描述。應理解的是任何一個示例的一個或更多個特徵可以與另一個示例或其他示例的一個或多個特徵組合。另外，在示例的任一項中，任何單個特徵或特徵的組合可以組成另外的示例。
在下面的具體實施方式中，參考形成具體實施方式的一部分的附圖。在具體實施方式中描述的、在附圖中描繪的以及在權利要求中限定的說明性實施方案不旨在是限制性的。在不脫離所提出的主題的精神或範圍的情況下，可以利用其他實施方案並且可以進行其他改變。將容易理解的是，如在此一般描述的以及在附圖中圖示的本公開的這些方面可以被安排、替代、組合、分離並且設計成多種不同的配置，這些配置在本新型中涵蓋。
1.沉浸技術
沉浸技術可以向用戶呈現虛擬環境和使用者的物理環境或真實世界的組合。使用者可以與所得到的沉浸現實或組合現實進行交互。
裝置通過用虛擬刺激增強或替換與用戶的五感之一相關聯的刺激來沉浸用戶。典型地，這是虛擬刺激，儘管可以存在增加或替換與另外四種感覺中的一種相關聯的刺激的附加刺激。
在一些形式中，特定的沉浸技術可以向用戶呈現虛擬環境和使用者環境的組合。所得環境的至少一部分可包括虛擬環境。在一些示例中，整個結果環境可以是虛擬環境(例如，意味著用戶的環境可能被遮擋或以其他方式被遮擋)。在其他形式中，使用者的物理環境的至少一部分仍可在視覺上觀察到。
在一些形式中，用戶可以使用不同類型的投入技術，投入技術可以包括但不限於虛擬實境(VR)、增強現實(AR)或混合現實(MR)。每種類型的投入技術可以向用戶呈現不同的環境和/或與環境交互的不同方式。
在一些形式中，顯示系統可以與每種類型的浸入技術一起使用。顯示系統的顯示螢幕可以向組合環境(即，虛擬環境和使用者環境的組合)提供虛擬環境分量。在某些形式中，顯示螢幕可以是電子螢幕。
在至少一些類型的浸入技術(例如，VR、AR、MR等)中，定位和穩定電子螢幕可用於操作相應的設備。例如，使用者可能期望電子螢幕被定位成足夠靠近他們的眼睛以允許容易地觀看，但是足夠遠離以不引起不適。另外，電子螢幕可能需要間隔得足夠遠，使得用戶可以同時佩戴校正透鏡，如眼鏡。此外，使用者可能尋求保持電子螢幕相對於其眼睛的取向。換言之，在使用這些設備的同時行走或以其他方式移動的使用者可能不希望設備在他們的頭部(例如，特別是相對於他們的眼睛)上彈跳或以其他方式移動，因為這可能導致用戶眩暈和/或不適。因此，這些裝置可以緊貼地支撐在用戶的頭部上以限制使用者的眼睛與設備之間的相對移動。
在一種形式中，本技術包括一種用於使用VR設備的方法，方法包括在用戶的頭部上靠近用戶的眼睛中的至少一個並且在使用者的視線內支撐設備。
在本技術的某些示例中，頭戴式顯示單元被支撐在使用者的雙眼前方，以便阻擋、遮擋和/或限制環境光到達用戶的雙眼。
下文在為VR配置的裝置的上下文中揭示的任何特徵應理解為適用於為AR配置的裝置，除非上下文另外明確要求。在為AR配置的設備的上下文中下面公開的同樣的特徵將被理解為適用於為VR配置的設備，除非上下文另外清楚地要求。為免生疑問，在不具有透明顯示器的設備的上下文中公開的特徵，通過該設備使用者可以查看現實世界，應理解為適用於具有這種透明顯示器的設備，除非上下文明確要求。同樣，在具有透明顯示器的設備的上下文中公開的特徵，通過它可以查看現實世界，應理解為適用於顯示器是電子的並且現實世界不能通過透明材料直接觀察的設備。
2.虛擬實境顯示系統
如圖4A和4B所示，根據本技術的一個方面的顯示裝置、顯示系統、顯示介面或頭戴式顯示系統1000包括以下功能方面：介面結構1100、頭戴式顯示單元1200、以及定位和穩定結構1300。在一些形式中，可通過一個或多個物理部件來提供功能方面。在一些形式中，一個或多個物理部件可以提供一個或多個功能方面。頭戴式顯示單元1200可以包括顯示器。在使用中，頭戴式顯示單元1200佈置成位於使用者眼睛附近和前方，以允許用戶觀看顯示器。
在其他方面中，頭戴式顯示器系統1000還可包括顯示單元殼體1205、透鏡1240、控制器1270、揚聲器1272、電源1274和/或控制系統1276(如圖6所示)。在一些示例中，這些可以是頭戴式顯示系統1000的整體部分，而在其他示例中，這些可以是模組化的並且根據使用者的需要結合到頭戴式顯示系統1000中。
2.1頭戴式顯示單元
頭戴式顯示單元1200可以包括用於向用戶提供可觀察輸出的結構。具體地，頭戴式顯示單元1200被佈置為保持(例如，手動地，通過定位和穩定結構等)在使用者面部前方的操作位置中。
在一些示例中，頭戴式顯示單元1200可以包括顯示螢幕1220、顯示單元殼體1205、介面結構1100和/或透鏡1240。這些部件可以永久地組裝在單個頭戴式顯示單元1200中，或者它們可以是可分離的並且由用戶選擇性地連接以形成頭戴式顯示單元1200。另外，顯示螢幕1220、顯示單元殼體1205、介面結構1100和/或透鏡1240可以包括在頭戴式顯示系統1000中，但是可以不是頭戴式顯示單元1200的一部分。
2.1.1顯示螢幕
一些形式的頭戴式顯示單元1200包括顯示器，例如顯示螢幕(圖4B中未示出，但設置在顯示單元殼體1205內)。顯示螢幕可以包括向用戶提供可觀察輸出的電氣部件。
在本技術的一種形式中，顯示螢幕提供使用者可觀察到的光學輸出。光學輸出允許使用者觀察虛擬環境和/或虛擬物件。
顯示螢幕可以被定位成鄰近用戶的眼睛，以便允許用戶查看顯示螢幕。例如，顯示螢幕可以位於用戶眼睛的前方。顯示螢幕可輸出電腦生成圖像和/或虛擬環境。
在一些形式中，顯示螢幕是電子顯示器。顯示螢幕可以是液晶顯示器(Liquid-Crystal Display，LCD)或發光二極體(Light-Emitting Diode，LED)螢幕。
在某些形式中，顯示螢幕可以包括背光，其可以幫助照亮顯示螢幕。當在黑暗環境中觀看顯示螢幕時，這可能是特別有益的。
在一些形式中，顯示螢幕可以在用戶的瞳孔之間延伸更寬的距離。顯示螢幕也可以比用戶臉頰之間的距離更寬。
在一些形式中，顯示螢幕可以顯示使用者可觀察到的至少一個圖像。例如，顯示螢幕可以顯示基於預定條件(例如，時間流逝、用戶的移動、來自用戶的輸入等)而改變的圖像。
在某些形式中，顯示螢幕的部分可僅對使用者的一隻眼睛可見。換言之，顯示螢幕的一部分可以被定位成僅在用戶的一隻眼睛(例如，右眼)附近和前方，並且被阻擋而不從另一隻眼睛(例如，左眼)觀看。
在一個示例中，顯示螢幕可以被分成兩個側面(例如，左側和右側)，並且可以一次顯示兩個圖像(例如，任一側上的一個圖像)。
顯示螢幕的每一側可以顯示相似的圖像。在一些示例中，圖像可以是相同的，而在其他示例中，圖像可以稍微不同。
一起，顯示螢幕上的兩個圖像可以形成雙目顯示，其可以向使用者提供更真實的VR體驗。換句話說，用戶的大腦可以將來自顯示螢幕的兩個圖像一起處理為單個圖像。提供兩個(例如，不相同的)圖像可以允許使用者在其周邊查看虛擬物件，並且在虛擬環境中擴展其視場。
在某些形式中，可以定位顯示螢幕以便用戶的雙眼都能看到。顯示螢幕可以一次輸出單個圖像，單個圖像是雙眼可見的。與多圖像顯示螢幕相比，這可以簡化處理。
2.1.2顯示殼體
在如圖4A和4B所示的本技術的一些形式中，顯示單元殼體1205提供用於顯示螢幕的支撐結構，以便維持顯示螢幕的至少一些部件相對於彼此的位置，並且可以附加地保護顯示螢幕和/或頭戴式顯示單元1200的其他部件。顯示單元殼體1205可以由適於向顯示螢幕提供衝擊力保護的材料構成。顯示單元殼體1205還可以接觸用戶的面部，並且可以由適於限制對用戶的刺激的生物相容性材料構成。
根據本技術的一些形式的顯示單元殼體1205可以由諸如塑膠的硬的、剛性的或半剛性的材料構成。
在某些形式中，剛性或半剛性材料可以至少部分地覆蓋有柔軟和/或柔性材料(例如，織物、矽酮等)。這可以改善生物相容性和/或用戶舒適性，因為用戶接合(例如，用他們的手抓住)的顯示單元殼體1205的至少一部分包括軟和/或柔性材料。
根據本技術的其他形式的顯示單元殼體1205可以由柔軟的、柔性的、有彈性的材料構成，諸如矽橡膠。
在一些形式中，顯示單元殼體1205可以具有基本上矩形或基本上橢圓形的輪廓。顯示單元殼體1205可以具有三維形狀、具有基本上矩形或基本上橢圓形的輪廓。
在某些形式中，顯示單元殼體1205可包括上面1230、下面1232、側向左面1234、側向右面1236和前面1238。在使用中，顯示螢幕可以保持在面部內。
在某些形式中，上面1230和下面1232可以具有基本上相同的形狀。
在一種形式中，上面1230和下面1232可以是基本上平坦的，並且沿著平行平面(例如，在使用中基本上平行於水準的法蘭克福)延伸。
在某些形式中，側向左面1234和側向右面1236可以具有基本上相同的形狀。
在一種形式中，側向左面1234和側向右面1236可以在上面1230與下面1232之間是彎曲的和/或圓形的。圓形和/或曲面的側向左面1234、側向右面1236對於用戶在戴上和/或取下頭戴式顯示系統1000時抓住和握持可能更舒適。
在某些形式中，前面1238可以在上面1230與下面1232之間延伸。前面1238可以形成頭戴式顯示系統1000的最前部。
在一種形式中，前面1238可以是基本上平坦的表面，並且可以基本上平行於冠狀平面，同時頭戴式顯示系統1000由用戶佩戴。
在一種形式中，前面1238可以不具有與前面1238基本上相同形狀的對應的相對面(例如，後面)。顯示單元殼體1205的後部可以至少部分地打開(例如，在前方上凹陷)，以便接收用戶面部。
在一些形式中，顯示螢幕永久地集成到頭戴式顯示系統1000中。顯示螢幕可以是僅可用作頭戴式顯示系統1000的一部分的設備。
在一些形式中，顯示單元殼體1205可以包圍顯示螢幕，這可以保護顯示螢幕和/或限制用戶對顯示螢幕的部件的干擾(例如，移動和/或破壞)。
在某些形式中，顯示螢幕可基本上密封在顯示單元殼體1205內，以便限制污垢或其他碎屑在顯示螢幕表面上的收集，這可不利地影響用戶觀看由顯示螢幕輸出的圖像的能力。由於顯示螢幕不能從顯示單元殼體1205移除，用戶可能不需要破壞密封並觸及顯示螢幕。
在一些形式中，顯示螢幕可移除地集成到頭戴式顯示系統1000中。顯示螢幕可以是可獨立於頭戴式顯示系統1000作為整體使用的設備。例如，可以在智慧型電話或其他可攜式電子設備上提供顯示螢幕。
在一些形式中，顯示單元殼體1205可以包括隔室。顯示螢幕的一部分可以可移除地容納在隔室內。例如，用戶可以將顯示螢幕可移除地定位在隔室中。如果顯示螢幕在頭戴式顯示單元1200外部執行附加功能(例如，是可攜式電子設備，如蜂窩電話)，則這可能是有用的。另外，從顯示單元殼體1205移除顯示幕可以幫助用戶清潔和/或更換顯示螢幕。
顯示器殼體的某些形式包括通向隔室的開口，從而允許用戶更容易地將顯示螢幕***隔室和從隔室移除。顯示幕可以經由摩擦接合保持在隔室內。
在某些形式中，蓋子可以選擇性地覆蓋隔室，並且當位於隔室內時可以為顯示螢幕1220提供附加的保護和/或安全性。
在某些形式中，隔室可在上面上打開。當顯示介面由用戶佩戴時，顯示螢幕可以在基本上豎直的方向上***隔室中。
2.1.3介面結構
如圖4A和4B所示，本技術的一些形式包括介面結構1100，介面結構被定位和/或佈置為符合用戶面部的形狀，並且可以在佩戴和/或使用頭戴式顯示系統1000時向用戶提供增加的舒適性。
在一些形式中，介面結構1100連接到顯示單元殼體1205的表面。
在一些形式中，介面結構1100可以至少部分地圍繞顯示單元殼體1205延伸，並且可以形成觀察開口。觀察開口可以在使用中至少部分地接收用戶的面部。具體地，用戶的眼睛可以容納在由介面結構1100形成的觀察開口內。
在一些形式中，根據本技術的介面結構1100可以由生物相容性材料構成。
在一些形式中，根據本技術的介面結構1100可由柔軟、柔性和/或彈性材料構成。
在某些形式中，根據本技術的介面結構1100可以由矽橡膠和/或泡沫構成。
在一些形式中，介面結構1100可以接觸用戶面部的敏感區域，其可以是不舒適的位置。形成介面結構1100的材料可緩衝這些敏感區域，並在佩戴頭戴式顯示系統1000時限制用戶的不適。
在某些形式中，這些敏感區域可包括用戶的前額。具體地，這可以包括用戶頭部的鄰近額骨的區域，如顱頂肌和/或眉間骨。這一區域可能是敏感的，
因為在用戶的皮膚和骨頭之間存在來自肌肉和/或脂肪的有限的天然緩衝。類似地，用戶鼻子的隆脊也可包括很少或不包括自然緩衝。
在一些形式中，介面結構1100可以包括單個元件。在一些實施例中，介面結構1100可以設計用於大規模製造。例如，介面結構1100可以設計成舒適地配合各種不同的面部形狀和尺寸。
在一些形式中，介面結構1100可以包括覆蓋用戶面部的不同區域的不同元件。介面結構1100的不同部分可以由不同的材料構成，並且在不同區域為用戶提供不同的質地和/或緩衝。
2.1.3.1光遮罩件
一些形式的頭戴式顯示系統1000可以包括光遮罩件，光遮罩件可以由不透明材料構成並且可以阻擋環境光到達用戶的眼睛。光遮罩件可以是介面結構1100的一部分或者可以是單獨的元件。在一些示例中，除了提供用於頭戴式顯示器1200與用戶面部之間的接觸的舒適接觸部之外，介面結構1100還可以通過將用戶的眼睛與環境光遮罩來形成光遮罩。在一些示例中，光遮罩件可由一起工作以阻擋環境光的多個部件形成。
在某些形式中，光遮罩件可以阻擋環境光到達眼睛區域，眼睛區域可以形成在顱頂肌，用戶的蝶骨的區域上，跨越蝶骨與左或右顴弓之間的外頰區域，在顴弓上方，從顴弓朝向翼頂跨越內頰區域，以及在用戶鼻凹點下的鼻脊上，以將用戶面部的一部分封閉在其間。
在一種形式中，光遮罩件可以不接觸圍繞其整個周邊的用戶面部。例如，光遮罩件可以與用戶的鼻脊間隔開。這個間隔的寬度可以是基本上小的，以便基本上限制環境光的進入。然而，用戶的鼻脊可能敏感且容易受到刺激。因此，避免與用戶的鼻脊直接接觸可以在佩戴頭戴式顯示系統1000時提高用戶舒適度。
在某些形式中，光遮罩件可以是顯示單元殼體1205的一部分，並且可以一體地或可移除地連接到顯示單元殼體1205。在一種形式中，如果顯示單元殼體1205可與輸出AR或MR和VR的顯示幕一起使用，則光遮罩件可從顯示單元殼體1205移除，且僅在使用VR時耦合到顯示單元殼體1205。
2.1.3.1.1密封形成結構
如圖4A和圖4D所示，在本技術的一種形式中，介面結構1100用作密封形成結構，並提供目標密封形成區域。目標密封形成區域是密封形成結構上可能發生密封的區域。實際發生密封的區域-實際的密封表面-可以在給定的療程內從天到天以及從用戶到用戶變化，這取決於一系列因素，包括顯示器單元殼體1205放置在面部上的位置，定位和穩定結構1300中的張力以及患者面部的形狀。
在一種形式中，目標密封形成區域位於介面結構1100的外表面上。
在一些形式中，光遮罩件可形成密封形成結構並密封抵靠用戶的面部。
在某些形式中，光遮罩件或介面結構1100的整個周邊可密封抵靠用戶的皮膚，且可阻擋環境光到達眼部區域。眼部區域可以形成在顱頂肌，用戶的蝶骨的區域上，跨越蝶骨與左或右顴弓之間的外頰區域，在顴弓上方，從顴弓朝向翼頂跨越內頰區域，以及在用戶鼻凹點下的鼻脊上，以將用戶面部的一部分封閉在其間。
當用作密封形成結構時，光遮罩或介面結構1100可以接觸用戶面部的敏感區域，如用戶的鼻脊。這種接觸可以完全防止環境光的進入。圍繞顯示單元殼體1205的整個周邊的密封可以提高頭戴式顯示系統1000的性能。另外，可選擇生物相容性材料，使得在佩戴頭戴式顯示系統1000時，與用戶鼻脊的直接接觸不會顯著降低用戶的舒適度。
在本技術的某些形式中，提供了一種系統，所述系統包括多於一個的介面結構1100，每個介面結構配置為對應於不同的尺寸和/或形狀範圍。例如，系
統可以包括一種形式的介面結構1100，介面結構適合於大尺寸的頭部，但不適合於小尺寸的頭部，而另一種形式的介面結構適用於小尺寸的頭部，而不適用於大尺寸的頭部。不同的介面結構1100可以是可移除和可替換的，使得具有不同尺寸的頭的不同用戶可以使用相同的頭戴式顯示系統1000。
在一些形式中，密封形成結構可以形成在顱頂肌，用戶的蝶骨的區域上，跨越蝶骨與左或右顴弓之間的外頰區域，在顴弓上方，從顴弓朝向翼頂跨越內頰區域，以及在用戶鼻凹點下的鼻脊上，以將用戶面部的一部分封閉在其間。該限定區域可以是眼部區域。
在某些形式中，這可以密封用戶的眼部周圍。由密封形成結構或介面結構1100形成的密封可形成輕密封，以限制環境光到達用戶眼睛。
2.1.3.2材料生物相容性
根據ISO 10993-1標準，生物相容性材料被認為是對其與使用安全性相關的生物反應進行充分評價的材料。當使用時，評價考慮預期與人類組織接觸的性質和持續時間。在本技術的一些形式中，在定位和穩定結構以及介面結構中使用的材料可以經歷以下生物相容性測試中的至少一些：細胞毒性-洗脫測試(MeM Extract)：ANSI/AAMI/ISO 10993-5；皮膚致敏：ISO 10993-10；刺激性：ISO 10993-10；基因毒性-細菌致突變性測試：ISO 10993-3；植入：ISO 10993-6。
2.1.4光學透鏡
如圖4B和圖5A所示，可以在用戶眼睛和顯示螢幕1220之間設置至少一個透鏡1240。用戶可以通過透鏡1240觀看由顯示螢幕1220提供的圖像。至少一個透鏡1240可以幫助將顯示螢幕1220與用戶面部隔開以限制眼睛疲勞。至少一個透鏡1240還可以幫助更好地觀察由顯示螢幕1220顯示的圖像。
在一些形式中，透鏡1240是菲涅耳透鏡。
在一些形式中，透鏡1240可以具有基本上截頭圓錐體的形狀。在使用中，可以將透鏡1240的較寬端設置為靠近顯示螢幕1220，並且可以將透鏡1240的較窄端設置為靠近用戶的眼睛。
在一些形式中，透鏡1240可以具有基本上圓柱形的形狀，並且在使用中在靠近顯示螢幕1220處和靠近用戶眼睛處可以具有基本上相同的寬度。
在一些形式中，至少一個透鏡1240還可以放大顯示螢幕1220的圖像，以便說明用戶觀看圖像。
在一些形式中，頭戴式顯示系統1000包括兩個透鏡1240(例如，雙目顯示器)，每個透鏡用於用戶的一隻眼睛。換句話說，用戶的每只眼睛可以通過位於相應瞳孔前面的單獨的透鏡來觀察。每個透鏡1240可以是相同的，儘管在一些示例中，一個透鏡1240可以與另一個透鏡1240不同(例如，具有不同的放大率)。
在某些形式中，顯示螢幕1220可以同時輸出兩個圖像。用戶的每只眼睛只能看到兩個圖像中的一個。可以在顯示螢幕1220上並排顯示圖像。每個透鏡1240允許每只眼睛僅觀察接近相應眼睛的圖像。用戶可以將這兩個圖像一起觀察為單個圖像。
在一些形式中，每個透鏡1240的後周邊可以近似為用戶的眼眶的尺寸。後周邊可以略大於用戶眼眶的尺寸，以確保用戶的整個眼睛能夠看到相應的透鏡1240。例如，每個透鏡1240的外邊緣可以在上方向上(例如，靠近用戶的眉毛)與用戶的額骨對齊，並且可以在下方向上(例如，靠近外頰區域)與用戶的上頜骨對齊。
透鏡1240的定位和/或尺寸調節可以允許用戶在虛擬環境中具有大約360°的周邊視覺，以便貼切地類比物理環境。
在一些形式中，頭戴式顯示系統1000包括單透鏡1240(例如，單目顯示器)。透鏡1240可以定位在兩隻眼睛的前方(例如，使得兩隻眼睛通過透鏡1240
觀看來自顯示螢幕1220的圖像)，或者可以定位在僅一隻眼睛的前方(例如，當僅一隻眼睛可以觀看來自移位元螢幕1220的圖像時)。
2.1.4.1透鏡安裝
透鏡1240可以耦合到位於顯示螢幕1220附近(例如，在顯示螢幕1220和介面結構1100之間)的間隔物，使得透鏡1240不與顯示螢幕1220直接接觸(例如，為了限制透鏡1240刮擦顯示螢幕1220)。
例如，透鏡1240可以相對於介面結構1100凹入，使得透鏡1240設置在觀察開口內。在使用中，當用戶的面部接收在觀察開口(例如，操作位置)內時，用戶的每個眼睛與相應的透鏡1240對準。
在一些形式中，每個透鏡1240的前周邊可以包圍顯示螢幕1220的大約一半。在兩個透鏡1240之間沿著顯示螢幕1220的中心線可以存在基本上小的間隙。這可以允許透過兩個透鏡1240觀看的用戶能夠觀看基本上整個顯示螢幕1220，並且所有圖像被輸出給用戶。
在某些形式中，顯示螢幕1220的中心(例如，沿著兩個透鏡1240之間的中心線)可以不輸出圖像。例如，在雙目顯示器中(例如，其中顯示螢幕1220的每一側輸出基本上相同的圖像)，每個圖像可以在顯示螢幕1220上間隔開。這可以允許將兩個透鏡1240定位成非常接近於顯示螢幕1220，同時允許用戶查看顯示在顯示螢幕1220上的整個圖像。
在一些形式中，保護層1242可以形成在透鏡1240的至少一部分周圍。在使用中，保護層1242可以位於用戶面部和顯示螢幕1220之間。
在一些形式中，每個透鏡1240的一部分可以在後方向上突出穿過保護層1242。例如，在使用中，每個透鏡1240的窄端可以比保護層1242更向後突出。
在一些形式中，保護層1242可以是不透明的，使得來自顯示螢幕1220的光不能通過。另外，用戶可能無法在沒有透過透鏡1240的情況下觀看顯示螢幕1220。
在一些形式中，保護層1242可以是非平面的，並且可以包括與用戶面部的輪廓基本匹配的輪廓。例如，保護層1242的一部分可以在前方向上凹陷以容納用戶的鼻子。
在某些形式中，用戶可以在佩戴頭戴式顯示系統1000時不接觸保護層1242。這可以有助於減少由於與用戶面部的額外接觸(例如，抵靠敏感的鼻脊區域)而引起的刺激。
2.1.4.2校正透鏡
在一些示例中，可以將附加透鏡連接到透鏡1240，使得用戶透過透鏡1240和附加透鏡以觀看顯示螢幕1220輸出的圖像。
在一些形式中，在使用中，附加透鏡比透鏡1240更靠後。因此，附加透鏡被定位為更靠近用戶的眼睛，並且用戶在通過透鏡1240觀看之前通過附加透鏡觀看。
在一些形式中，附加透鏡可以具有與透鏡1240不同的放大率。
在一些形式中，附加透鏡可以是處方強度透鏡。附加透鏡可以允許用戶不用眼鏡來觀看顯示螢幕1220，這在使用頭戴式顯示系統1000時佩戴起來可能不舒服。附加透鏡可以是可移除的，使得不需要附加透鏡的用戶仍然可以清楚地觀看顯示螢幕1220。
2.2定位和穩定結構
如圖4A、4B和圖5A所示，本技術的頭戴式顯示系統1000的顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205可以在使用中由定位和穩定結構1300保持就位。
為了將顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205保持在其正確的操作位置，定位和穩定結構1300理想地舒適地抵靠用戶的頭部，以便以最小化面部標誌和/或來自長期使用的疼痛的方式適應由顯示單元的重量引起的負載。還需要允許通用配合而不犧牲舒適性、可用性和製造成本。設計標準可以包括在具有低靈巧性閾值的低接觸簡單設置解決方案的預定範圍上的可調性。進一步的考慮包括迎合可以使用頭戴式顯示系統1000的動態環境。作為虛擬環境的沉浸體驗的一部分，用戶可以在使用頭戴式顯示系統1000的同時通信，即說話。以此方式，用戶的下頜或下頜骨可相對於顱骨的其他骨骼移動。另外，在頭戴式顯示系統1000的使用期間，整個頭部可以移動。例如，用戶的上身並且在一些情況下下身的運動，並且具體地，頭部相對於上身和下身的運動。
在一種形式中，定位和穩定結構1300提供保持力以克服重力對顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205的影響。
在本技術的一種形式中，提供定位和穩定結構1300，其以與由用戶舒適佩戴一致的方式構造。在一個示例中，定位和穩定結構1300具有較小的側面或截面厚度，以減小儀器的感測或實際體積。在一個示例中，定位和穩定結構1300包括至少一條截面為矩形的綁帶。在一個示例中，定位和穩定結構1300包括至少一條扁平綁帶。
在本技術的一種形式中，提供定位和穩定結構1300，其配置為不會太大和笨重以防止用戶舒適地左右移動他們的頭部。
在本技術的一種形式中，定位和穩定結構1300包括由織物用戶接觸層、泡沫內層和織物外層的層壓物構造而成的綁帶。在一種形式中，泡沫是多孔的，以使得濕氣(例如，汗)能夠通過綁帶。在一種形式中，綁帶的皮膚接觸層由有助於從用戶面部吸走濕氣的材料形成。在一種形式中，織物外層包括環材料，其用於與鉤材料部接合。
在本技術的某些形式中，定位和穩定結構1300包括綁帶，其為可延長的，例如可彈性延長的。例如，綁帶可以配置為在使用中處於張緊狀態，並且引導力將顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205拉向用戶面部的一部分，特別是靠近用戶眼睛並且與其視場一致。在一個示例中，綁帶可被構造為繫帶。
在本技術的一種形式中，所述定位和穩定結構1300包括第一繫帶，所述第一繫帶被構造和佈置為使得在使用中所述第一繫帶的下邊緣的至少一部分經過用戶頭部的上耳基並且覆蓋頂骨的一部分而不覆蓋枕骨。
在本技術的一種形式中，所述定位和穩定結構1300包括第二繫帶，第二繫帶被構造和佈置為使得在使用中所述第二繫帶的上邊緣的至少一部分經過用戶頭部的下耳基下方並且覆蓋用戶頭部的枕骨或位於用戶頭部的枕骨下方。
在本技術的一種形式中，定位和穩定結構1300包括第三繫帶，第三繫帶構造和佈置成相互連接第一繫帶和第二繫帶，以減小第一繫帶和第二繫帶彼此分開的趨勢。
在本技術的某些形式中，定位和穩定結構1300包括綁帶，其為可彎曲的並且例如非剛性的。這一方面的優點在於，綁帶相對於用戶的頭部更舒適。
在本技術的某些形式中，定位和穩定結構1300包括構造為可透氣的綁帶，以允許濕氣通過綁帶傳輸，在本技術的某些形式中，提供了一種系統，系統包括多於一個定位和穩定結構1300，每個定位和穩定結構配置為提供保持力以對應於不同的尺寸和/或形狀範圍。例如，該系統可以包括一種形式的定位和穩定結構1300，該定位和穩定結構適合於大尺寸的頭部，但不適合於小尺寸的頭部，而另一種形式的定位和穩定結構適用於小尺寸的頭部，而不適用於大尺寸的頭部。
在一些形式中，定位和穩定結構1300可以包括用於接觸用戶皮膚的緩衝材料(例如，泡沫墊)。緩衝材料可以為定位和穩定結構1300提供增加的耐磨性，特別是如果定位和穩定結構1300由剛性或半剛性材料構成。
2.2.1顳部連接件
如圖4C所示，頭戴式顯示系統1000或定位和穩定結構1300的一些形式包括顳部連接件1250或臂，在使用中每個連接件可以覆蓋用戶顳骨中的相應一個。在使用中，顳部連接件1250的一部分與用戶頭部靠近耳上附著點(即，在每個用戶耳朵上方)的區域接觸。在一些示例中，顳部連接件1250是定位和穩定結構1300的綁帶部。在其他示例中，顳部連接件1250是頭戴式顯示單元1200的臂。在一些示例中，頭戴式顯示系統1000的顳部連接件1250可以部分地由定位和穩定結構1300的綁帶部(例如，側綁帶部1330)形成，並且部分地由頭戴式顯示單元1200的臂1210形成。
顳部連接件1250可以是定位和穩定結構1300的側部，因為每個顳部連接件1250定位在用戶頭部的左側或右側。
在一些形式中，顳部連接件1250可以在前後方向上延伸，並且可以基本上平行於矢狀平面。
在一些形式中，顳部連接件1250可以連接到顯示單元殼體1205。例如，顳部連接件1250可以連接到顯示單元殼體1205的側面。例如，每個顳部連接件1250可以連接到側向左面1234和側向右面1236中的相應一個。
在某些形式中，顳部連接件1250可以樞轉地連接到顯示單元殼體1205，並且可以在每個顳部連接件1250和顯示單元殼體1205之間提供相對旋轉。
在某些形式中，顳部連接件1250可以可移除地連接到顯示單元殼體1205(例如，經由磁體、機械緊固件、鉤環材料等)。
在一些形式中，顳部連接件1250可在使用中佈置成大致沿著或平行於頭部的法蘭克福水平面並在顴骨上方(例如，在用戶的頰骨上方)延伸。
在一些形式中，顳部連接件1250可以被定位成抵靠用戶的頭部，類似於眼鏡的臂，並且被定位成比每個相應耳朵的反螺旋更優良。
在一些形式中，顳部連接件1250可以具有大致細長且平坦的構造。換句話說，每個時間連接器1250比厚(進入紙平面的方向)更長和更寬(在紙平面中從上到下的方向)。
在一些形式中，每個顳部連接件1250可以具有在所有三個軸(X、Y和Z)上具有曲率的三維形狀。雖然每個顳部連接件1250的厚度可以是基本上均勻的，但是其高度在其整個長度上變化。每個顳部連接件1250的形狀和尺寸的目的是緊密地符合用戶的頭部，以便保持不引人注目並且維持低輪廓(例如，沒有看起來過於龐大)。
在一些形式中，顳部連接件1250可以由剛性或半剛性材料構造，其可以包括塑膠、纖維(熱塑性聚酯彈性體)或其他類似材料。剛性或半剛性材料可以是自支撐的和/或能夠保持其形狀而不被穿戴。這可以使用戶更直觀或明顯地理解如何使用定位和穩定結構1300，並且可以與完全鬆軟且不保持形狀的定位和穩定結構1300形成對比。在使用之前將顳部連接件1250保持在使用狀態可以在用戶戴上定位和穩定結構1300的同時防止或限制變形，並且允許用戶快速安裝或佩戴頭戴式顯示系統1000。
在某些形式中，顳部連接件1250可以是剛性件，其可以允許張力通過顳部連接件1250的更有效(例如直接)的平移，因為剛性件在使用中限制了臂的伸長或變形的幅度。
在某些形式中，顳部連接件1250在一個方向上可以是至少部分柔性的並且在另一個方向上可以是更剛性的。用戶能夠在一個方向上比在另一個方向上
更多地彎曲或撓曲顳部連接件。例如，顳部連接件1250可以沿著基本上平行於用戶的矢狀平面的軸線(例如，在使用時在上下方向上)是至少部分柔性的。這可以允許顳部連接件1250通過在朝向或遠離用戶頭部的橫向方向上移動而符合用戶頭部的形狀。用戶還能夠沿著顳部連接件1250的長度進行多種調整，以對應於沿著用戶頭部的多種結構。然而，沿著基本上平行於用戶的冠狀平面的軸線彎曲(例如，在使用中在橫向方向上延伸)可能更困難。顳部連接件1250可以抵抗在上下方向上的彎曲。
在某些形式中，定位和穩定結構1300可以被設計成使得定位和穩定結構1300‘彈出箱體’並且總體上進入其使用構型。此外，定位和穩定結構1300可以被安排成一旦離開箱體就保持其使用中的形狀(例如，因為可以形成剛性件以維持定位和穩定結構1300的一些或部分的形狀)。有利地，定位和穩定結構1300的取向對於用戶是清楚的，因為定位和穩定結構1300的形狀通常是彎曲的，非常像用戶頭部的後部。即，定位和穩定結構1300大致為圓頂形。
在某些形式中，柔性和/或彈性材料可以佈置在顳部連接件1250的剛性或半剛性材料周圍。柔性材料可以更舒適地抵靠用戶的頭部，以便改善耐磨性並且提供與用戶面部的柔軟接觸。在一種形式中，柔性材料是織物套筒，其永久地或可移除地連接到每個顳部連接件1250。
在一種形式中，織物可以包覆模制到剛性件的至少一側上。在一種形式中，剛性件可以與彈性部件分開形成，然後用戶接觸材料(例如，Breath-O-Prene TM)的保護套可以包裹或滑動到剛性件上。在可選的形式中，用戶接觸材料可以通過黏合劑、超聲波焊接、縫紉、鉤環材料和/或雙頭螺栓連接件提供給剛性件。
在一些形式中，用戶接觸材料可以在剛性件的兩側上，或者可以僅在剛性件的用戶接觸側(例如，用戶接觸側)上，以減少材料的體積和成本。
在一些形式中，顳部連接件1250由柔性材料(例如，織物)構造，其對於用戶的皮膚可以是舒適的，並且可以不需要增加層以增加舒適性。
2.2.2後支撐部
如圖4C所示，定位和穩定結構1300的一些形式可以包括用於幫助將顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205(圖4B所示)支撐在用戶眼睛附近的後支撐部1350。後支撐部1350可以幫助將顯示螢幕和/或顯示單元殼體1205錨定到用戶的頭部，以便將顯示螢幕適當地取向為接近用戶的眼睛。
在一些形式中，後支撐部1350可經由顳部連接件1250連接到顯示單元殼體1205。
在某些形式中，顳部連接件1250可以直接連接到顯示單元殼體1205和後支撐部1350。
在一些形式中，後支撐部1350可以具有三維輪廓曲線以適合用戶頭部的形狀。例如，後支撐部1350的三維形狀可以具有在使用中適於覆蓋用戶頭部的頂骨和枕骨的一部分的大致圓形的三維形狀。
在某些形式中，後支撐部1350可以包括上區段1310和下區段1320(例如，如圖4B所示)。上區段1310和下區段1320可以是連續的並且形成後支撐部的圓形形狀(例如，圓形、橢圓形等)。
在某些形式中，後支撐部1350可以至少部分地剛化，使得即使當用戶不佩戴時也可以保持圓形形狀。這可以幫助用戶佩戴後支撐部1350，因為剛度可以限制纏結。
在一種形式中，剛性可以為後支撐部1350提供“彈性”。例如，後支撐部1350可以在被壓縮之後“突然啟動”。換言之，後支撐部1350可以是足夠柔性的以被折疊，但是一旦移除力，後支撐部1350就返回到其原始形狀(例如，三維圓形形狀)。
在一些形式中，後支撐部1350可以是定位和穩定結構1300的後部。後支撐部1350可以提供至少部分指向前方向的錨定力。
在某些形式中，後支撐部1350的下區段1320是定位和穩定結構1300的最下部。例如，後支撐部1350可以接觸用戶頭部在枕骨和斜方肌之間的區域。後支撐部1350可鉤靠在枕骨(例如後頭部)的下邊緣上。後支撐部1350可提供指向上方向和/或前方向的力，以保持與用戶枕骨的接觸。
在某些形式中，後支撐部1350的下區段1320是整個頭戴式顯示系統1000的最下部。例如，後支撐部1350可以定位在用戶頸部的基部(例如，覆蓋枕骨和比用戶眼睛更低的斜方肌)，使得後支撐部1350比顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205更低。
在某些形式中，當與用戶的頭部接觸時，上區段1310可以覆蓋頂骨。後支撐部1350的圓形形狀可以允許後支撐部1350基本上平坦地坐在用戶的頭部上，同時下區段1320如上所述接觸用戶的頭部。
在一些形式中，後支撐部1350可包括墊材料，其可接觸用戶的頭部(例如，覆蓋枕骨和斜方肌之間的區域)。墊材料可以為用戶提供額外的舒適性，並且限制由後支撐部1350拉向用戶頭部所引起的痕跡。
在某些形式中，後支撐部分1350可以由織物材料和/或泡沫材料構成。該材料可以是生物相容的並且對於用戶的頭部是舒適的。
在一種形式中，後支撐部1350可以由至少部分地被織物材料覆蓋的泡沫材料構成。外織物材料可以為用戶的皮膚提供舒適的感覺。內泡沫層可以允許後支撐部1350壓縮並提高舒適性。
2.2.3前額支撐件
定位和穩定結構1300的一些形式可以包括前額支撐件或額骨支撐部1360，前額支撐件或額骨支撐部1360配置為在使用時接觸用戶的頭部高於用戶
的眼睛。圖5B所示的定位和穩定結構1300包括前額支撐件1360。在一些示例中，圖4A所示的定位和穩定結構1300可以包括前額支撐件。前額支撐件1360可以覆蓋用戶頭部的額骨。在某些形式中，前額支撐件1360還可以比蝶骨和/或顳骨更高。這也可以將前額支撐件1360定位成比用戶的眉毛更高。
在一些形式中，前額支撐件1360可以是定位和穩定結構1300的前部，並且可以比定位和穩定結構1300的任何其他部分更靠前地設置在用戶的頭部上。後支撐部1350可以提供至少部分指向後方向的力。
在一些形式中，前額支撐件1360可以包括緩衝材料(例如，織物、泡沫、矽樹脂等)，緩衝材料可以接觸用戶，並且可以幫助限制由定位和穩定結構1300的綁帶引起的標記。前額支撐件1360和介面結構1100可以一起工作，以便為用戶提供舒適。
在一些形式中，前額支撐件1360可以與顯示單元殼體1205分離，並且可以在與顯示單元殼體1205不同的位置(例如，更高的位置)接觸用戶的頭部。
在一些形式中，前額支撐件1360可以被調節以允許定位和穩定結構1300適應用戶面部的形狀和/或構造。
在一些形式中，顳部連接件1250可以連接到前額支撐件1360(例如，在前額支撐件1360的側面上)。顳部連接件1250可以至少部分地在下方向上延伸以便連接至後支撐部1350。
在某些形式中，定位和穩定結構1300可以包括多對顳部連接件1250。例如，一對顳部連接件1250可以連接到前額支撐件1360，並且一對顳部連接件1250可以連接到顯示單元殼體1205。
在一些形式中，前額支撐件1360可以以大致平行於用戶前額的角度呈現，以為用戶提供改善的舒適性。例如，前額支撐件1360可以將用戶定位在覆蓋
額骨的取向上，並且基本上平行於冠狀平面。將前額支撐件基本上平行於冠狀平面定位可以減少可能由不均勻呈現導致的褥瘡的可能性。
在一些形式中，前額支撐件1360可以偏離接觸用戶頭部的後部區域(例如，覆蓋枕骨和斜方肌的區域)的後支撐件或後支撐部。換句話說，沿著後綁帶的軸線將不與前額支撐件1360相交，前額支撐件可以設置成比沿著後綁帶的軸線更低和更靠前。在前額支撐件1360和後綁帶之間產生的偏移可以產生與顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205的重力相反的力矩。更大的偏移可以產生更大的力矩，因此更有助於保持顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205的適當位置。可以通過將前額支撐件1360移動得更靠近用戶的眼睛(例如，沿著用戶的頭部更靠前和更靠下)和/或增加後綁帶的角度以使其更豎直來增加偏移。
在一些形式中，前額支架1360可以由可壓縮材料構成，其可以在使用時為用戶提供支撐。
在某些形式中，前額支架1360可以由矽樹脂、泡沫和/或織物構成。例如，織物可以與矽酮或泡沫結合使用，儘管任何材料都可以獨立使用。當一起使用時，織物可以是前額支架1360的外層並且可以接觸用戶的頭部。泡沫和/或矽酮可以是當前額支架1360在用戶頭部上處於張力下時壓縮的內層。
.2.2.4可調節綁帶
如圖4C所示，定位和穩定結構1300的部分可以是可調節的，以便在顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205上施加選擇性的張力，以便固定顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205的位置。
在一些形式中，顯示單元殼體1205可以包括至少一個環或孔眼1254(如圖4B所示)，並且至少一個顳部連接件1250可以穿過環，並且自身對折。用戶可以選擇穿過相應孔眼1254的顳部連接件1250的長度以便調節由定位和穩定結構
1300提供的張力。例如，將較大長度的顳部連接件1250穿過孔眼1254可以提供較大的拉力。
在一些形式中，這些顳部連接件1250中的至少一個可以包括調節部1256和接收部1258(如圖4C所示)。調節部1256可以定位成穿過顯示單元殼體1205上的孔眼1254，並且可以連接到接收部1258上(例如，通過在其自身上對折)。調節部1256可以包括鉤子材料，並且接收部1258可以包括環材料(或反之亦然)，使得調節部1256可以可移除地保持在所希望的位置中。在一些示例中，鉤材料和環材料可以是維可牢尼龍搭扣。
在某些形式中，調節調節部1256相對於接收部1258的位置可以向顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205施加後力，並且增加或減少光遮罩件相對於用戶頭部的密封力(例如，當光遮罩件用作密封形成結構時)。
在某些形式中，調節部1256可以由柔性和/或彈性材料構成，其可以符合用戶頭部的形狀和/或可以允許調節部穿過孔眼1254。例如，調節部1256可以由彈性織物構成，彈性織物可以提供彈性拉力。顳部連接件1250的剩餘部分可以由上述剛性或半剛性材料構成(儘管可以設想，顳部連接件1250的附加部分也可以由柔性材料構成)。
2.2.4.1頂綁帶
在一些形式中，定位和穩定結構1300可以包括頂綁帶部，頂綁帶部可以覆蓋用戶頭部的上部區域。例如，圖1A所示的頭戴式顯示系統1000具有頂綁帶部。
在一些形式中，頂綁帶部可以在頭戴式顯示系統1000的前部和頭戴式顯示系統1000的後部區域之間延伸。
在一些形式中，頂綁帶部可以由柔性材料構造，並且可以配置為與用戶頭部的形狀相適應。
在某些形式中，頂綁帶部可以連接到顯示單元殼體1205。例如，頂綁帶部可以連接到上面1230。頂綁帶部還可以在顯示單元殼體1205的後端附近連接到顯示單元殼體1205。
在某些形式中，頂綁帶部可以連接到前額支撐件1360。例如，頂綁帶部可以在上邊緣附近連接到前額支撐件1360。頂綁帶部可以通過前額支撐件1360連接到顯示單元殼體1205。
在一些形式中，頂綁帶部可以連接到後支撐部1350。例如，頂綁帶部可以靠近後支撐部1350的上邊緣連接。
在一些形式中，頂綁帶部可以覆蓋用戶頭部的額骨和頂骨。
在某些形式中，頂綁帶部可以在其在頭戴式顯示系統1000的前部和後部之間延伸時沿著矢狀平面延伸。
在某些形式中，頂綁帶部可以施加至少部分地定向在上方向上的拉力，拉力可以與重力相反。
在某些形式中，頂綁帶部可以施加至少部分地在向後方向上取向的張力，這可以將介面結構1100拉向用戶面部(並且當光遮罩充當密封形成結構時提供密封力的一部分)。
在一些形式中，頂綁帶部可以是可調節的，以便在顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205上施加選擇性拉力，以便固定顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205的位置。
在某些形式中，顯示單元殼體1205和/或前額支撐件1360(視情況而定)可以包括至少一個環或孔眼1254，並且頂綁帶部可以穿過孔眼1254，並且自身對折。用戶可以選擇穿過孔眼1254的頂綁帶部的長度，以便調節由定位和穩定結構1300提供的張力。例如，將較大長度的頂綁帶部穿線穿過孔眼1254可以提供較大的拉力。
在一些形式中，頂綁帶部可以包括調節部和接收部。調節部可以被定位成穿過孔眼1254，並且可以連接到接收部上(例如，通過在其自身上對折)。調節部可以包括鉤子材料，並且接收部可以包括環材料(或反之亦然)，使得調節部可以可移除地保持在所希望的位置中。在一些示例中，鉤材料和環材料可以是維可牢尼龍搭扣。
2.2.5旋轉控制
在一些形式中，當用戶佩戴了定位和穩定結構時，顯示單元殼體1205和/或顯示螢幕1220可以相對於用戶的面部樞轉。這可以允許用戶在仍然佩戴頭戴式顯示系統1000的同時查看物理環境。這對於希望為觀看虛擬環境而休息，但不希望離開定位和穩定結構1300的用戶可能是有用的。
如圖5A所示，頭戴式顯示系統1000的一些形式可包括在臂1210的端部和後支撐部1350之間形成的樞轉和/或柔性連接1260。臂1210可以與顯示單元殼體1205一起相對於後支撐部1350樞轉和/或彎曲。
在某些形式中，前額支架1360(參見例如圖5B)可以提供用於顯示單元殼體1205的止動並限制進一步的旋轉。
在某些形式中，前額支架1360的厚度可以小於顯示單元殼體1205的後表面和用戶頭部之間的距離。因此，顯示單元殼體可以在前額支架1360上自由旋轉，而沒有任何干擾。
在一種形式中，顯示單元殼體1205可在操作位置與非操作位置之間旋轉約90°。例如，圖5B示出了操作位置，並且用戶可以將顯示單元殼體旋轉高達約90°(例如，使得顯示單元殼體1205被佈置在用戶頭頂上)。
在一些形式中，樞轉連接1260可以形成在顯示單元殼體1205的上部與定位和穩定結構1300之間。例如，樞轉連接1260可以形成在顯示單元殼體1205的上面1230上(參見例如圖4A)。
在某些形式中，樞轉和/或柔性連接件1260可以允許介面結構1100在顯示單元殼體從操作位置樞轉出時保持在原位。
在某些形式中，樞轉連接1260可以連接到前額支撐件1360。顯示單元殼體1205能夠繞前額支撐件1360的下邊緣樞轉。
在一種形式中，顳部連接件1250可以連接到前額支撐件1360以允許顯示單元殼體1205樞轉。
在一些形式中，樞轉連接1260可以是棘輪連接，並且可以在沒有額外用戶干預的情況下將顯示單元殼體1205保持在升高位置。
在一些形式中，樞轉和/或柔性連接1260可以旋轉通過無限數量的位置。樞轉連接1260可以包括將顯示單元殼體1205選擇性地保持在一個或多個期望位置(例如，2-5個設置)的鎖(例如，按鈕)。
2.3控制器
如圖6所示，一些形式的頭戴式顯示系統1000包括控制器1270，控制器可由用戶100接合，以便向虛擬環境提供用戶輸入和/或控制頭戴式顯示系統1000的操作。控制器1270可以連接到頭戴式顯示單元1200，並且向用戶100提供與從頭戴式顯示單元1200輸出到用戶的虛擬物件交互的能力。
2.3.1手持控制器
在一些形式中，控制器1270可以包括手持設備，並且可以由用戶100用單手容易地抓握。
在某些形式中，頭戴式顯示器系統1000可包括兩個手持控制器。手持控制器可以基本上彼此相同，並且每個手持控制器可以由用戶100的相應一隻手致動。
在一些形式中，用戶100可以與手持控制器交互，以便控制虛擬環境中的虛擬物件和/或與虛擬環境中的虛擬物件交互。
在一些形式中，手持控制器包括至少一個可由用戶致動的按鈕。例如，用戶100的手指能夠在握持手持控制器的同時按下按鈕。
在一些形式中，手持控制器可以包括方向控制(例如，操縱杆、控制板等)。用戶100的拇指能夠在握持手持控制器的同時接合方向控制。
在某些形式中，控制器1270可以無線連接到頭戴式顯示單元1200。例如，控制器1270和頭戴式顯示單元1200可以經由藍牙、Wi-Fi或任何類似裝置連接。
在某些形式中，控制器1270和頭戴式顯示單元1200可以用有線連接來連接。有線連接可以向控制器1270提供電力。
2.3.2固定控制器
在一些形式中，控制器1270的至少一部分可整體形成在顯示單元殼體1205上。
在一些形式中，控制器1270可包括一體地形成在顯示單元殼體1205上的控制按鈕。例如，控制按鈕可以形成在上面1230和/或下面1232上，以便在握持用戶100的手掌抵靠顯示單元殼體1205的側向左或右面1234、1236時可由用戶100的手指接合。控制按鈕也可以佈置在顯示單元殼體1205的其他面上。
在一些形式中，用戶100可以與控制按鈕交互，以便控制頭戴式顯示系統1000的至少一個操作。例如，控制按鈕可以是開/關按鈕，其可以選擇性地控制顯示螢幕1220是否正在向用戶輸出圖像。
在某些形式中，控制按鈕可以提供其他功能，如顯示螢幕1220上的亮度控制和/或提供在顯示單元殼體1205中的揚聲器1272上的音量控制。
在某些形式中，控制按鈕和頭戴式顯示單元1200可以用有線連接來連接。
在一些形式中，頭戴式顯示系統1000可以包括手持控制器和控制按鈕兩者。
2.4揚聲器
參考圖6，在一些形式中，頭戴式顯示系統1000包括音響系統或揚聲器1272，音響系統或揚聲器1272可以連接到頭戴式顯示單元1200並且可定位成接近用戶100的耳朵以便向用戶100提供聽覺輸出。
在一些形式中，揚聲器1272可定位在用戶100的耳朵周圍，並且可阻擋或限制用戶100聽到環境雜訊。例如，揚聲器1272可以形成為類似耳罩。
在某些形式中，每個揚聲器1272可以連接到該對臂1210中的一個。這可以是永久連接或可拆卸連接。
在一些形式中，揚聲器1272可以是耳芽(ear bud)並且裝配在用戶耳朵的內部。耳芽可以僅可用於頭戴式顯示單元1200，或者它們可以是可用於其他電子設備(例如，智慧型電話)的標準耳芽。
在某些形式中，揚聲器1272可以無線連接到頭戴式顯示單元1200。例如，揚聲器1272和頭戴式顯示單元1200可以經由藍牙、Wi-Fi或任何類似裝置連接。
在一些形式中，揚聲器1272包括左耳換能器和右耳換能器。在一些形式中，左耳和右耳換能器可以輸出不同的信號，使得用戶100在一隻耳朵(例如，左耳)中聽到的音量和/或雜訊可以不同於用戶100在另一隻耳朵(例如，右耳)中聽到的音量和/或雜訊。
在一些形式中，可以使用控制器1270來控制揚聲器1272(例如，揚聲器1272的音量)。
2.5電源
參考圖6，頭戴式顯示系統1000的一些形式可以包括電源1274，電源1274可以向頭戴式顯示單元1200和頭戴式顯示系統1000的任何其他電氣部件提供電力。
在某些形式中，電源1274可包括可連接到外部電源(例如，壁出口、電腦等)的有線電連接，外部電源可固定到特定位置。
在某些形式中，電源1274可包括可向頭戴式顯示單元1200提供電力的可攜式電池。與有線電連接相比，可攜式電池可以允許用戶更大的移動性。可擕式電池可以是可更換的和/或可再充電的。
在某些形式中，頭戴式顯示系統1000和/或頭戴式顯示系統1000的其他電子部件可以包括內部電池，並且可以在沒有電源1274的情況下使用。
在一種形式中，頭戴式顯示系統1000可以由可擕式電池或外部電源供電，並且用戶100可以選擇性地選擇使用哪種類型的電源。
在一些形式中，頭戴式顯示系統1000可包括在遠離頭戴式顯示單元1200的位置中的電源1274。電線可以從遠端位置延伸到顯示單元殼體1205，以便將電源1274電連接到頭戴式顯示單元1200。
在某些形式中，電源1274可連接到定位和穩定結構1300。例如，電源1274可以永久地或可移除地連接到定位和穩定結構1300的綁帶。電源1274可連接到定位和穩定結構1300的後部，使得其可大體上與顯示單元殼體1205和/或頭戴式顯示單元1200相對。電源1274的重量以及頭戴式顯示單元1200和顯示單元殼體1205的重量因此可以遍及頭戴式顯示系統1000展開，而不是集中在頭戴式顯示系統1000的前部。將重量轉移到頭戴式顯示系統1000的後部可以限制在用戶100面部產生的力矩，這可以提高舒適度並且允許用戶100佩戴頭戴式顯示系統1000更長的時間段。
在某些形式中，電源1274可由遠離用戶100頭部的元件支撐。例如，電源1274可以僅通過電連接件(例如，電線)連接到頭戴式顯示單元1200和/或顯示單元殼體1205。電源1274可以儲存在用戶100的褲兜中，儲存在帶夾上，或以
類似的方式支撐電源1274的重量。這消除了用戶100的頭部需要支撐的重量，並且可以使佩戴頭戴式顯示系統1000對用戶100更舒適。
在一些形式中，頭戴式顯示單元1200可包括電源1274。例如，顯示單元1200可以是蜂窩電話或其他類似的電子設備，其包括內部電源1274。
2.6控制系統
參考圖6，一些形式的頭戴式顯示系統1000包括說明控制用戶接收的輸出的控制系統1276。具體地，控制系統1276可以控制來自顯示螢幕1220的視覺輸出和/或來自揚聲器1272的聽覺輸出。
在一些形式中，控制系統1276可以包括監測不同參數(例如，在物理環境中)並且將所測量的參數傳送到處理器的感測器。用戶接收到的輸出可能受測量參數的影響。
在一些形式中，控制系統1276集成到頭戴式顯示單元1200中。在其他形式中，控制系統1276容納在控制系統支撐件1290中，控制系統支撐件與頭戴式顯示單元1200分離，但連接到(例如，電連接到)顯示單元。
2.6.1電源
在一些形式中，控制系統1276可以由電源1274供電，電源可以是用於為控制系統1276的部件供電的至少一個電池。例如，控制系統1276的感測器可以由電源1274供電。
在一些形式中，電源1274的至少一個電池可以是低功率系統電池1278和主電池1280。
在某些形式中，低功率系統電池1278可用於為控制系統1276的即時(Real-Time，RT)時鐘1282供電。
2.6.1.1集成功率支援部
在一些形式中，電池支撐部1288可以支撐低功率系統電池1278和/或主電池1280。電池支撐部1288可以直接支撐在頭戴式顯示系統1000上。
在一些形式中，電池支撐部1288可以佈置在顯示單元殼體1205內。
在一些形式中，電池支撐部1288可以佈置在定位和穩定結構1300上。例如，電池支撐部1288可以連接到後支撐部1350。頭戴式顯示系統1000的重量可以在用戶100頭部周圍更好地平衡。電池支撐部1288的一種形式是電池組殼體，其將在本文中更詳細地描述。
2.6.1.2遠程功率支撐部
在一些形式中，電池支撐部1288可以支撐低功率系統電池1278和/或主電池1280。電池支撐部1288可以獨立於定位和穩定結構1300和/或顯示單元殼體1205連接到用戶100(例如，其可以經由帶夾連接)。電池支撐部1288也可以遠離用戶100的身體被支撐(例如，如果頭戴式顯示系統1000從電腦或視頻遊戲控制台接收電力)。系鏈可將電池支撐部1288連接到控制系統1276和/或其他電子裝置。由於低功率系統電池1278和/或主電池1280的重量未被用戶100頭部支撐，電池支撐部1288的定位可以提高用戶100的舒適度。
2.6.2取向感測器
在一些形式中，控制系統1276包括可以感測用戶100身體的取向的取向感測器1284。例如，取向感測器1284可以感測用戶100何時作為整體旋轉他們的身體和/或他們的頭部。換言之，取向感測器1284可以測量用戶100身體的角位置(或任何類似參數)。通過感測旋轉，取向感測器1284可以與顯示螢幕1220通信以輸出不同的圖像。
在一些示例中，外部取向感測器可以定位在用戶100佩戴頭戴式顯示系統1000的物理環境中。外部位置感測器可以與上述取向感測器1284類似地跟蹤用戶的移動。使用外部取向感測器可以減小需要由用戶100支撐的重量。
2.6.2.1相機
在一些形式中，控制系統1276可以包括至少一個相機，相機可以被定位成觀察用戶100的物理環境。
在一些形式中，取向感測器1284是相機，相機可以配置為觀察用戶100的物理環境以便確定用戶100的頭部的取向(例如，在用戶100的頭部已經傾斜的方向上)。
在一些形式中，取向感測器1284包括定位在整個頭戴式顯示系統1000中的多個相機，以便提供用戶100物理環境的更完整視圖，並且更準確地測量用戶100頭部的取向。
在一些形式中，取向感測器(相機)1284連接到顯示單元殼體1205的前面1238。取向感測器(相機1284)可以被定位以便提供“第一人稱”視圖。
在某些形式中，顯示螢幕1220可以通過使用取向感測器(相機)1284來顯示用戶100的物理環境，使得用戶100可以感覺好像他們正在觀看他們的物理環境而沒有來自頭戴式顯示系統1000的說明(即，第一人稱視圖)。這可允許用戶100在不移除頭戴式顯示系統1000的情況下在其物理環境周圍移動。
在一種形式中，可以在顯示螢幕1220顯示用戶100的物理環境的同時顯示虛擬物件。取向感測器(相機)1284可以允許頭戴式顯示系統1000作為MR設備操作。控制系統1276可以包括用於在VR設備和MR設備之間切換操作的控制器。
2.6.3眼睛感測器
在一些形式中，控制系統1276可以包括能夠跟蹤用戶100眼睛的運動的眼睛感測器。例如，眼睛感測器能夠測量用戶100眼睛中的至少一個眼睛的位置，並確定用戶100眼睛中的至少一個眼睛正在看哪個方向。
在一些形式中，控制系統1276可以包括兩個眼睛感測器。每個感測器可以對應於用戶100的一隻眼睛。
在一些形式中，這些眼睛感測器可以被佈置在透鏡1240之中或附近。
在一些形式中，眼睛感測器可以測量用戶100耳朵的角位置，以便確定來自顯示螢幕1220的視覺輸出。
2.6.4處理系統
在一些形式中，控制系統1276包括可從控制系統1276的各種感測器接收測量值的處理系統。
在一些形式中，處理系統可以接收由取向感測器1284和/或眼睛感測器記錄的測量值。基於這些測量值，處理器可以與顯示螢幕1220通信以改變正被輸出的圖像。例如，如果用戶的眼睛和/或用戶的頭部沿上方向樞轉，則顯示螢幕1220可以顯示虛擬環境的更上部分(例如，回應於來自處理系統的方向)。
3.增強現實顯示介面
如圖5A和5B所示，根據本技術的一個方面的顯示裝置或頭戴式顯示系統1000包括以下功能方面：顯示螢幕1220、顯示殼體1205、以及定位和穩定結構1300。在一些形式中，可通過一個或多個物理部件來提供功能方面。在一些形式中，一個或多個物理部件可以提供一個或多個功能方面。在使用中，顯示螢幕1220佈置成位於用戶眼睛附近和前面，以允許用戶觀看顯示螢幕1220。
在其他方面中，頭戴式顯示器系統1000還可包含介面結構1100、控制器1270、揚聲器1272、電源1274和/或控制系統1276(圖4D、圖6)。在一些示例中，這些可以是頭戴式顯示系統1000的整體部分，而在其他示例中，這些可以是模組化的並且根據用戶的需要結合到頭戴式顯示系統1000中。
3.1顯示單元
頭戴式顯示單元1200可以包括用於向用戶提供可觀察輸出的結構。具體地，頭戴式顯示單元1200被佈置為保持(例如，手動地，通過定位和穩定結構等)在用戶面部前方的操作位置中。
在一些示例中，頭戴式顯示單元1200可以包括顯示螢幕1220、顯示單元殼體1205和/或介面結構1100。這些部件可以整體地形成在單個頭戴式顯示單元1200中，或者它們可以是可分離的並且由用戶選擇性地連接以形成頭戴式顯示單元1200。另外，顯示螢幕1220、顯示單元殼體1205和/或介面結構1100可以包括在頭戴式顯示系統1000中，但可以不是頭戴式顯示單元1200的一部分。
3.1.1顯示螢幕
如圖5A所示，一些形式的頭戴式顯示單元1200包括顯示螢幕1220。顯示螢幕1220可以包括向用戶提供可觀察輸出的電子部件。
在圖5A和圖5B所示的本技術的一種形式中，顯示螢幕1220提供用戶可觀察到的光學輸出。光學輸出允許用戶觀察虛擬環境和/或虛擬物件。
顯示螢幕1220可以位於用戶眼睛附近，以便允許用戶觀看顯示螢幕1220。例如，顯示螢幕1220可以位於用戶眼睛的前方。顯示螢幕1220可以顯示可以由用戶觀看的電腦生成圖像，以便增強用戶的物理環境(例如，電腦生成圖像可以看起來好像它們存在於用戶的物理環境中)。
在一些形式中，顯示螢幕1220是電子顯示器。顯示螢幕1220可以是液晶顯示器(Liquid-Crystal Display，LCD)或發光二極體(Light-Emitting Diode，LED)顯示器。
在一些形式中，電腦生成的圖像可以投影到顯示螢幕1220上。
在一些形式中，顯示螢幕1220可以延伸得更寬於用戶瞳孔之間的距離。顯示螢幕1220也可以比用戶面頰之間的距離更寬。
在一些形式中，顯示螢幕1220可以顯示用戶可觀察到的至少一個圖像。例如，顯示螢幕1220可以顯示基於預定條件(例如，時間流逝、用戶的移動、來自用戶的輸入等)而改變的圖像。
在某些形式中，顯示螢幕1220的部分可僅對用戶的一隻眼睛可見。換言之，顯示螢幕1220的一部分可以被定位成僅在用戶的一隻眼睛(例如，右眼)附近和前方，並且被阻擋而不從另一隻眼睛(例如，左眼)觀看。
在一個示例中，顯示螢幕1220可以被分成兩個側面(例如，左側和右側)，並且可以一次顯示兩個圖像(例如，任一側上的一個圖像)。
顯示螢幕1220的每一側可以顯示相似的圖像。在一些示例中，圖像可以是相同的，而在其他示例中，圖像可以稍微不同。
一起地，顯示螢幕1220上的兩個圖像可以形成雙目顯示，其可以向用戶提供更真實的AR或MR體驗。換句話說，用戶的大腦可以將來自顯示螢幕1220的兩個圖像一起處理為單個圖像。提供兩個(例如，不相同的)圖像可以允許用戶在其周邊查看虛擬物件，並且在虛擬環境中擴展其視場。
在某些形式中，可以定位顯示螢幕1220以便用戶的雙眼都能看到。顯示螢幕1220可以一次輸出單個圖像，單個圖像是雙眼可見的。與多圖像顯示螢幕1220相比，這可以簡化處理。
在一些形式中，頭戴式顯示系統1000包括單透鏡1240(例如，單目顯示器)。透鏡1240可以定位在兩隻眼睛的前方(例如，使得兩隻眼睛通過透鏡1240觀看來自顯示螢幕1220的圖像)，或者可以定位在僅一隻眼睛的前方(例如，當僅一隻眼睛可以觀看來自移位元螢幕1220的圖像時)。這在AR或MR中可能特別有用，AR或MR中用戶可能希望有限的虛擬刺激，並且可能希望在沒有覆蓋的虛擬物件的情況下觀察物理環境。
在某些形式中，特別是當在AR或MR環境中使用顯示螢幕1220時，可以在用戶繼續佩戴顯示螢幕1220並與物理環境交互時關閉顯示螢幕1220。這可以允許用戶選擇性地選擇何時接收虛擬刺激，以及何時僅觀察物理環境。
在某些形式中，顯示螢幕1220可以是透明的(或半透明的)。例如，顯示螢幕1220可以是玻璃的，因此用戶可以通過顯示螢幕1220看到。這在AR或MR應用中可能是特別有益的，使得用戶可以繼續看到物理環境。
3.1.1.1光學透鏡
如圖5A所示，顯示螢幕1220可以設置在透鏡1240內。用戶可以通過透鏡1240觀看由顯示螢幕1220提供的圖像。透鏡1240可以與顯示螢幕1220一起是透明的和/或半透明的，使得用戶可以在通過透鏡1240觀看時觀察他們的物理環境。在一些示例中，用戶能夠觀察(例如，視覺觀察)他們的物理環境，而不管由顯示螢幕1220輸出的電腦生成圖像的存在或不存在。
在一些形式中，頭戴式顯示系統1000包括兩個透鏡1240，每個透鏡用於用戶的一隻眼睛。換句話說，用戶的每只眼睛可以通過位於相應瞳孔前面的單獨的透鏡來觀察。每個透鏡1240可以是相同的，儘管在一些示例中，一個透鏡1240可以與另一個透鏡1240不同(例如，具有不同的放大率)。例如，透鏡1240可以是處方透鏡，並且用戶的每個眼睛可以具有不同的處方。
在某些形式中，顯示螢幕1220可以同時輸出兩個圖像。用戶的每只眼睛只能看到兩個圖像中的一個。可以在顯示螢幕1220上並排顯示圖像。每個透鏡1240允許每只眼睛僅觀察接近相應眼睛的圖像。用戶可以將這兩個圖像一起觀察為單個圖像。
在某些形式中，每個透鏡1240可以包括輸出不同圖像的單獨的顯示螢幕1220。例如，可以向用戶的眼睛顯示不同的電腦生成圖像。
在一種形式中，用戶可控制顯示螢幕1220中的兩者、一者或不同時輸出。如果用戶希望切換哪個眼睛正在觀察電腦生成的圖像，則這可能對用戶有益。
在一些形式中，頭戴式顯示系統1000包括單透鏡1240(例如，單目顯示器)。透鏡1240可以定位在兩隻眼睛的前方(例如，使得兩隻眼睛通過透鏡1240觀看來自顯示螢幕1220的圖像)，或者可以定位在僅一隻眼睛的前方(例如，當僅一隻眼睛可以觀看來自移位元螢幕1220的圖像時)。
3.1.2顯示殼體
在如圖5A和5B所示的本技術的一些形式中，顯示單元殼體1205提供用於顯示螢幕1220的支撐結構，以便維持顯示螢幕1220的至少一些部件相對於彼此的位置，並且可以附加地保護顯示螢幕1220和/或頭戴式顯示單元1200的其他部件。顯示單元殼體1205可以由適於向顯示螢幕1220提供衝擊力保護的材料構成。顯示單元殼體1205還可以接觸用戶的面部，並且可以由適於限制對用戶的刺激的生物相容性材料構成。
根據本技術的一些形式的顯示單元殼體1205可以由諸如塑膠的硬的、剛性的或半剛性的材料構成。
在某些形式中，剛性或半剛性材料可以至少部分地覆蓋有柔軟和/或柔性材料(例如，織物、矽酮、泡沫等)。這可以改善生物相容性和/或用戶舒適性，因為用戶接合(例如，用他們的手抓住)的顯示單元殼體1205的至少一部分包括軟和/或柔性材料。
根據本技術的其他形式的顯示單元殼體1205可以由柔軟的、柔性的、有彈性的材料構成，諸如矽橡膠。
在一些形式中，顯示螢幕1220可以至少部分地從顯示單元殼體1205中突出。例如，與VR頭戴式顯示系統1000不同，AR(或MR)頭戴式顯示系統1000中的顯示螢幕1220可以不完全被顯示單元殼體1205包圍。用戶能夠直接查看顯
示螢幕1220，並且能夠查看顯示螢幕1220(例如，如果顯示螢幕1220是透明的或半透明的)。
在某些形式中，顯示單元殼體1205可支撐感測器或下文描述的其他電子裝置。顯示單元殼體1205可以向電子設備提供保護，而基本上不妨礙用戶觀看顯示螢幕1220。
3.1.3介面結構
如圖4D、圖5A和5B所示，本技術的一些形式包括介面結構1100，介面結構被定位和/或佈置為符合用戶面部的形狀，並且可以在佩戴和/或使用頭戴式顯示系統1000時向用戶提供增加的舒適性。
在一些形式中，介面結構1100連接到顯示單元殼體1205的表面。
在一些形式中，根據本技術的介面結構1100可以由生物相容性材料構成。
在一些形式中，根據本技術的介面結構1100可由柔軟、柔性和/或彈性材料構成。
在某些形式中，根據本技術的介面結構1100可以由矽橡膠和/或泡沫構成。
在一些形式中，介面結構1100可以接觸用戶面部的敏感區域，其可以是不舒適的位置。形成介面結構1100的材料可緩衝這些敏感區域，並在佩戴頭戴式顯示系統1000時限制用戶的不適。
在某些形式中，這些敏感區域可包括用戶的前額。具體地，這可以包括用戶頭部的鄰近額骨的區域，如顱頂肌和/或眉間骨。這一區域可能是敏感的，因為在用戶的皮膚和骨頭之間存在來自肌肉和/或脂肪的有限的天然緩衝。類似地，用戶鼻子的隆脊也可包括很少或不包括自然緩衝。
在一些形式中，介面結構1100可以包括單個元件。在一些實施例中，介面結構1100可以設計用於大規模製造。例如，介面結構1100可以設計成舒適地配合各種不同的面部形狀和尺寸。
在一些形式中，介面結構1100可以包括覆蓋用戶面部的不同區域的不同元件。介面結構1100的不同部分可以由不同的材料構成，並且在不同區域為用戶提供不同的質地和/或緩衝。
在一些形式中，介面結構1100可以包括可以接觸用戶鼻子側面的鼻墊(例如，如在眼鏡中使用的)。鼻墊可以向用戶的鼻子施加輕微的壓力以保持頭戴式顯示系統1000的位置，但是可以不施加引起明顯不適的力(例如，鼻墊可以不接收向後的張力)。
3.2定位和穩定結構
如圖5A到5B所示，本技術的頭戴式顯示系統1000的顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205可以在使用中由定位和穩定結構1300保持就位。
為了將顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205保持在其正確的操作位置，定位和穩定結構1300理想地舒適地抵靠用戶的頭部，以便以最小化面部標誌和/或來自長期使用的疼痛的方式適應由顯示單元的重量引起的負載。還需要允許通用配合而不犧牲舒適性、可用性和製造成本。設計標準可以包括在具有低靈巧性閾值的低接觸簡單設置解決方案的預定範圍上的可調性。進一步的考慮包括迎合可以使用頭戴式顯示系統1000的動態環境。作為虛擬環境的沉浸體驗的一部分，用戶可以在使用頭戴式顯示系統1000的同時通信，即說話。以此方式，用戶的下頜或下頜骨可相對於顱骨的其他骨骼移動。另外，在頭戴式顯示系統1000的使用期間，整個頭部可以移動。例如，用戶的上身並且在一些情況下下身的運動，並且具體地，頭部相對於上身和下身的運動。
在一種形式中，定位和穩定結構1300提供保持力以克服重力對顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205的影響。
在本技術的一種形式中，提供定位和穩定結構1300，其以與由用戶舒適佩戴一致的方式構造。在一個示例中，定位和穩定結構1300具有較小的側面或截面厚度，以減小儀器的感測或實際體積。在一個示例中，定位和穩定結構1300包括至少一條截面為矩形的綁帶。在一個示例中，定位和穩定結構1300包括至少一條扁平綁帶。
在本技術的一種形式中，提供定位和穩定結構1300，其配置為不會太大和笨重以防止用戶舒適地左右移動他們的頭部。
在本技術的一種形式中，定位和穩定結構1300包括由織物用戶接觸層、泡沫內層和織物外層的層壓物構造而成的綁帶。在一種形式中，泡沫是多孔的，以使得濕氣(例如，汗)能夠通過綁帶。在一種形式中，綁帶的皮膚接觸層由有助於從用戶面部吸走濕氣的材料形成。在一種形式中，織物外層包括環材料，其用於與鉤材料部接合。
在本技術的某些形式中，定位和穩定結構1300包括綁帶，其為可延長的，例如可彈性延長的。例如，綁帶可以配置為在使用中處於張緊狀態，並且引導力將顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205拉向用戶面部的一部分，特別是靠近用戶眼睛並且與其視場一致。在一個示例中，綁帶可被構造為繫帶。
在本技術的一種形式中，所述定位和穩定結構1300包括第一繫帶，所述第一繫帶被構造和佈置為使得在使用中所述第一繫帶的下邊緣的至少一部分經過用戶頭部的上耳基並且覆蓋頂骨的一部分而不覆蓋枕骨。
在本技術的一種形式中，所述定位和穩定結構1300包括第二繫帶，第二繫帶被構造和佈置為使得在使用中所述第二繫帶的上邊緣的至少一部分經過用戶頭部的下耳基下方並且覆蓋用戶頭部的枕骨或位於用戶頭部的枕骨下方。
在本技術的一種形式中，定位和穩定結構1300包括第三繫帶，第三繫帶構造和佈置成相互連接第一繫帶和第二繫帶，以減小第一繫帶和第二繫帶彼此分開的趨勢。
在本技術的某些形式中，定位和穩定結構1300包括綁帶，其為可彎曲的並且例如非剛性的。這一方面的優點在於，綁帶相對於用戶的頭部更舒適。
在本技術的某些形式中，定位和穩定結構1300包括構造為可透氣的綁帶，以允許濕氣通過綁帶。
在本技術的某些形式中，提供了一種系統，系統包括多於一個定位和穩定結構1300，每個定位和穩定結構1300配置為提供保持力以對應於不同的尺寸和/或形狀範圍。例如，該系統可以包括一種形式的定位和穩定結構1300，該定位和穩定結構1300適合於大尺寸的頭部，但不適合於小尺寸的頭部，而另一種形式的定位和穩定結構1300適用於小尺寸的頭部，而不適用於大尺寸的頭部。
在一些形式中，定位和穩定結構1300可以包括用於接觸用戶皮膚的緩衝材料(例如，泡沫墊)。緩衝材料可以為定位和穩定結構1300提供增加的耐磨性，特別是如果定位和穩定結構1300由剛性或半剛性材料構成。
3.2.1顳部連接件
如圖5B所示，定位和穩定結構1300的一些形式包括顳部連接件1250，每個連接件使用中可以覆蓋用戶顳骨中的相應一個。在使用中，顳部連接件1250的一部分與用戶頭部靠近耳上附著點(即，在每個用戶耳朵上方)的區域接觸。
顳部連接件1250可以是定位和穩定結構1300的側部，因為每個顳部連接件1250定位在用戶頭部的左側或右側。
在一些形式中，顳部連接件1250可以在前後方向上延伸，並且可以基本上平行於矢狀平面。
在一些形式中，顳部連接件1250可以連接到顯示單元殼體1205。例如，顳部連接件1250可以連接到顯示單元殼體1205的側面。
在一些形式中，顳部連接件1250可在使用中佈置成大致沿著或平行於頭部的法蘭克福水平面並在顴骨上方(例如，在用戶的頰骨上方)延伸。
在一些形式中，顳部連接件1250可以被定位成抵靠用戶的頭部，類似於眼鏡的臂，並且被定位成比每個相應耳朵的反螺旋更優良。
在一些形式中，顳部連接件1250可以具有大致細長且平坦的構造。換句話說，每個顳部連接件1250比厚(進入紙平面的方向)更長和更寬(在紙平面中從上到下的方向)。
在一些形式中，每個顳部連接件1250可以具有在所有三個軸(X、Y和Z)上具有曲率的三維形狀。雖然每個顳部連接件1250的厚度可以是基本上均勻的，但是其高度在其整個長度上變化。每個顳部連接件1250的形狀和尺寸的目的是緊密地符合用戶的頭部，以便保持不引人注目並且維持低輪廓(例如，沒有看起來過於龐大)。
在一些形式中，顳部連接件1250可以由剛性或半剛性材料構造，其可以包括塑膠、Hytre(熱塑性聚酯彈性體)或其他類似材料。剛性或半剛性材料可以是自支撐的和/或能夠保持其形狀而不被穿戴。這可以使用戶更直觀或明顯地理解如何使用定位和穩定結構1300，並且可以與完全鬆軟且不保持形狀的定位和穩定結構1300形成對比。在使用之前將顳部連接件1250保持在使用狀態可以在用戶戴上定位和穩定結構1300的同時防止或限制變形，並且允許用戶快速安裝或佩戴頭戴式顯示系統1000。
在某些形式中，顳部連接件1250可以是剛性件，其可以允許張力通過顳部連接件1250的更有效(例如直接)的平移，因為剛性件在使用中限制了臂的伸長或變形的幅度。
在某些形式中，顳部連接件1250在一個方向上可以是至少部分柔性的並且在另一個方向上可以是更剛性的。用戶能夠在一個方向上比在另一個方向上更多地彎曲或撓曲顳部連接件1250。例如，顳部連接件1250可以沿著基本上平行於用戶的矢狀平面的軸線(例如，在使用時在上下方向上)是至少部分柔性的。這可以允許顳部連接件1250通過在朝向或遠離用戶頭部的橫向方向上移動而符合用戶頭部的形狀。用戶還能夠沿著顳部連接件1250的長度進行多種調整，以對應於沿著用戶頭部的多種結構。然而，沿著基本上平行於用戶的冠狀平面的軸線彎曲(例如，在使用中在橫向方向上延伸)可能更困難。顳部連接件1250可以抵抗在上下方向上的彎曲。
在某些形式中，定位和穩定結構1300可以被設計成使得定位和穩定結構1300‘彈出箱體’並且總體上進入其使用構型。此外，定位和穩定結構1300可以被安排成一旦離開箱體就保持其使用中的形狀(例如，因為可以形成剛性件以維持定位和穩定結構1300的一些或部分的形狀)。有利地，定位和穩定結構1300的取向對於用戶是清楚的，因為定位和穩定結構1300的形狀通常是彎曲的，非常像用戶頭部的後部。即，定位和穩定結構1300大致為圓頂形。
在某些形式中，柔性和/或彈性材料可以佈置在顳部連接件1250的剛性或半剛性材料周圍。柔性材料可以更舒適地抵靠用戶的頭部，以便改善耐磨性並且提供與用戶面部的柔軟接觸。在一種形式中，柔性材料是織物套筒，其永久地或可移除地連接到每個顳部連接件1250。
在一種形式中，織物可以包覆模制到剛性件的至少一側上。在一種形式中，剛性件可以與彈性部件分開形成，然後用戶接觸材料(例如，Breath-O-Prene TM)的保護套可以包裹或滑動到剛性件上。在可選的形式中，用戶接觸材料可以通過黏合劑、超聲波焊接、縫紉、鉤環材料和/或雙頭螺栓連接件提供給剛性件。
在一些形式中，用戶接觸材料可以在剛性件的兩側上，或者可以僅在剛性件的用戶接觸側(例如，用戶接觸側)上，以減少材料的體積和成本。
在一些形式中，顳部連接件1250由柔性材料(例如，織物)構造，其對於用戶的皮膚可以是舒適的，並且可以不需要增加層以增加舒適性。
定位和穩定結構1300的一些形式可以僅包括顳部連接件1250。顳部連接件1250可以成形為類似眼鏡的顳或臂，並且可以以類似的方式抵靠用戶的頭部。例如，顳部連接件1250可以提供指向用戶頭部的側面(例如，朝向相應的顳骨)的力。
3.2.2後支撐部
如圖5B所示，定位和穩定結構1300的一些形式可以包括後支撐件，例如後支撐部1350，用於幫助支撐靠近用戶眼睛的顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205。後支撐部1350可以幫助將顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205錨定到用戶的頭部，以便將顯示螢幕1220適當地定向為接近用戶的眼睛。
在一些形式中，後支撐部1350可經由顳部連接件1250連接到顯示單元殼體1205。
在某些形式中，顳部連接件1250可以直接連接到顯示單元殼體1205和後支撐部1350。
在一些形式中，後支撐部1350可以具有三維輪廓曲線以適合用戶頭部的形狀。例如，後支撐部1350的三維形狀可以具有在使用中適於覆蓋用戶頭部的頂骨和枕骨的一部分的大致圓形的三維形狀。
在某些形式中，後支撐部1350可以包括圍繞至少兩個軸線彎曲的三維形狀。例如，後支撐部1350的最後部(例如，被構造成覆蓋用戶枕骨的部分)可包括相對於用戶枕骨的凹形形狀。這可以幫助後支撐部1350“吸住”用戶頭部的後部，以便提供牢固的配合。另外，後支撐部1350可以繞基本平行於用戶冠狀平
面的軸線彎曲。例如，該第二曲率可圍繞基本上垂直於第一曲率的軸線的軸線(即，配置為覆蓋用戶枕骨的後支撐件的區段)。具有第二曲率的區段可以從相應的顳部連接件1250延伸。因此，該區段可以覆蓋用戶的顳骨和/或用戶的枕骨。從側面看(例如，在圖5B中)，第二曲率可以是正的(例如，“向上凹”)。這可以與顳部連接件1250中的曲率相反，儘管這些曲率可以是圍繞基本上平行的軸線。例如，顳部連接件1250的曲率可以是負的(例如，“下凹”)，如圖5B所示。這可以允許每個顳部連接件1250圍繞相應用戶的耳朵彎曲。
在某些形式中，後支撐部1350可以至少部分地剛化，使得即使當用戶不佩戴時也可以保持圓形形狀。這可以幫助用戶佩戴後支撐部1350，因為剛度可以限制纏結。
在一種形式中，剛性可以為後支撐部1350提供“彈性”。例如，後支撐部1350可以在被壓縮之後“突然啟動”。換言之，後支撐部1350可以是足夠柔性的以被折疊，但是一旦移除力，後支撐部1350就返回到其原始形狀(例如，三維圓形形狀)。
在一些形式中，後支撐部1350可以是定位和穩定結構1300的後部。後支撐部1350可以提供至少部分指向前方向的錨定力。
在某些形式中，後支撐部1350的下區段1320是定位和穩定結構1300的最下部。例如，後支撐部1350可以接觸用戶頭部在枕骨和斜方肌之間的區域。後支撐部1350可鉤靠在枕骨(例如後頭部)的下邊緣上。後支撐部1350可提供指向上方向和/或前方向的力，以保持與用戶枕骨的接觸。
在某些形式中，後支撐部1350的下區段1320是整個頭戴式顯示系統1000的最下部。例如，後支撐部1350可以定位在用戶頸部的基部(例如，覆蓋枕骨和比用戶眼睛更低的斜方肌)，使得後支撐部1350比顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205更低。
在某些形式中，當與用戶的頭部接觸時，上區段1310可以覆蓋頂骨。後支撐部1350的圓形形狀可以允許後支撐部1350基本上平坦地坐在用戶的頭部上，同時下區段1320如上所述接觸用戶的頭部。
在一些形式中，後支撐部1350可包括墊材料，其可接觸用戶的頭部(例如，覆蓋枕骨和斜方肌之間的區域)。墊材料可以為用戶提供額外的舒適性，並且限制由後支撐部1350拉向用戶頭部所引起的痕跡。
在某些形式中，後支撐部分1350可以由織物材料和/或泡沫材料構成。該材料可以是生物相容的並且對於用戶的頭部是舒適的。
在一種形式中，後支撐部1350可以由至少部分地被織物材料覆蓋的泡沫材料構成。外織物材料可以為用戶的皮膚提供舒適的感覺。內泡沫層可以允許後支撐部1350壓縮並提高舒適性。
3.2.3前額支撐件
如圖5A和5B所示，定位和穩定結構1300的一些形式可以包括前額支撐件1360，前額支撐件1360在使用時可以接觸用戶的高於用戶眼睛的頭部。例如，前額支撐件1360可以覆蓋用戶頭部的額骨。在某些形式中，前額支撐件1360還可以比蝶骨和/或顳骨更高。這也可以將前額支撐件1360定位成比用戶的眉毛更高。
在一些形式中，前額支撐件1360可以是定位和穩定結構1300的前部，並且可以比定位和穩定結構1300的任何其他部分更靠前地設置在用戶的頭部上。後支撐部1350可以提供至少部分指向後方向的力。
在一些形式中，前額支撐件1360可以包括緩衝材料(例如，織物、泡沫、矽樹脂等)，緩衝材料可以接觸用戶，並且可以幫助限制由定位和穩定結構1300的綁帶引起的標記。前額支撐件1360和介面結構1100可以一起工作，以便為用戶提供舒適。
在一些形式中，前額支撐件1360可以與顯示單元殼體1205分離，並且可以在與顯示單元殼體1205不同的位置(例如，更高的位置)接觸用戶的頭部。
在一些形式中，前額支撐件1360可以被調節以允許定位和穩定結構1300適應用戶面部的形狀和/或構造。
在一些形式中，顳部連接件1250可以連接到前額支撐件1360(例如，在前額支撐件1360的側面上)。顳部連接件1250可以至少部分地在下方向上延伸以便連接至後支撐部1350。
在某些形式中，定位和穩定結構1300可以包括多對顳部連接件1250。例如，一對顳部連接件1250可以連接到前額支撐件1360，並且一對顳部連接件1250可以連接到顯示單元殼體1205。
在一些形式中，前額支撐件1360可以以大致平行於用戶前額的角度呈現，以為用戶提供改善的舒適性。例如，前額支撐件1360可以將用戶定位在覆蓋額骨的取向上，並且基本上平行於冠狀平面。將前額支撐件基本上平行於冠狀平面定位可以減少可能由不均勻呈現導致的褥瘡的可能性。
在一些形式中，前額支撐件1360可以偏離接觸用戶頭部的後部區域(例如，覆蓋枕骨和斜方肌的區域)的後部支撐件。換句話說，沿著後綁帶的軸線將不與前額支撐件1360相交，前額支撐件1360可以設置成比沿著後綁帶的軸線更低和更靠前。在前額支撐件1360和後綁帶之間產生的偏移可以產生與顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205的重力相反的力矩。更大的偏移可以產生更大的力矩，因此更有助於保持顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205的適當位置。可以通過將前額支撐件1360移動得更靠近用戶的眼睛(例如，沿著用戶的頭部更靠前和更靠下)和/或增加後綁帶的角度以使其更豎直來增加偏移。
3.2.4可調節綁帶
定位和穩定結構1300的部分可以是可調節的，以便在顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205上施加選擇性拉力，以便固定顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205的位置。
在一些形式中，顯示單元殼體1205可以包括至少一個環或孔眼1254，並且至少一個顳部連接件1250可以穿過環，並且自身對折(例如，如圖4B所示，但適用於圖5A和5B)。用戶可以選擇穿過相應孔眼1254的定位和穩定結構1300的綁帶的長度以便調節張力。例如，穿過孔眼1254穿線更長的長度可以提供更大的拉力。
在一些形式中，這些顳部連接件1250中的至少一個可以包括調節部1256和接收部1258(例如，如圖4C所示)。調節部1256可以定位成穿過顯示單元殼體1205上的孔眼1254，並且可以連接到接收部1258上(例如，通過在其自身上對折)。調節部1256可以包括鉤子材料，並且接收部1258可以包括環材料(或反之亦然)，使得調節部1256可以可移除地保持在所希望的位置中。在一些示例中，鉤材料和環材料可以是維可牢尼龍搭扣。
在某些形式中，綁帶可以至少部分地由柔性和/或彈性材料構成，其可以符合用戶頭部的形狀和/或可以允許調節部穿過孔眼1254。例如，調節部1256可以由彈性織物構成，彈性織物可以提供彈性拉力。剩餘的顳部連接件1250可以由上述剛性或半剛性材料構成(儘管可以設想，顳部連接件1250的附加部分也可以由柔性材料構成)。
3.2.4.1頂綁帶部
在一些形式中，定位和穩定結構1300可以包括頂綁帶部，頂綁帶部可以覆蓋用戶頭部的上部區域。
在一些形式中，頂綁帶部可以在頭戴式顯示系統1000的前部和頭戴式顯示系統1000的後部區域之間延伸。
在一些形式中，頂綁帶部可以由柔性材料構造，並且可以配置為與用戶頭部的形狀相適應。
在某些形式中，頂綁帶部可以連接到顯示單元殼體1205。例如，頂綁帶部可以連接到上面1230。頂綁帶部還可以在顯示單元殼體1205的後端附近連接到顯示單元殼體1205。
在某些形式中，頂綁帶部可以連接到前額支撐件1360。例如，頂綁帶部可以在上邊緣附近連接到前額支撐件1360。頂綁帶部可以通過前額支撐件1360連接到顯示單元殼體1205。
在一些形式中，頂綁帶部可以連接到後支撐部1350。例如，頂綁帶部可以靠近後支撐部1350的上邊緣連接。
在一些形式中，頂綁帶部可以覆蓋用戶頭部的額骨和頂骨。
在某些形式中，頂綁帶部可以在其在頭戴式顯示系統1000的前部和後部之間延伸時沿著矢狀平面延伸。
在某些形式中，頂綁帶部可以施加至少部分地定向在上方向上的拉力，拉力可以與重力相反。
在一些形式中，頂綁帶部可以是可調節的，以便在顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205上施加選擇性拉力，以便固定顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205的位置。
在某些形式中，顯示單元殼體1205和/或前額支撐件1360可以包括至少一個環或孔眼1254，並且頂綁帶部可以穿過孔眼1254，並且自身對折。用戶可以選擇穿過孔眼1254的頂綁帶部的長度，以便調節由定位和穩定結構1300提供的張力。例如，將較大長度的頂綁帶部穿線穿過孔眼1254可以提供較大的拉力。
在一些形式中，頂綁帶部可以包括調節部和接收部。調節部可以被定位成穿過孔眼1254，並且可以連接到接收部上(例如，通過在其自身上對折)。調
節部可以包括鉤子材料，並且接收部可以包括環材料(或反之亦然)，使得調節部可以可移除地保持在所希望的位置中。在一些示例中，鉤材料和環材料可以是維可牢尼龍搭扣。
3.2.5旋轉控制
在一些形式中，當用戶佩戴了定位和穩定結構1300時，顯示單元殼體1205和/或顯示螢幕1220可以相對於用戶的面部樞轉。這可允許用戶查看物理環境而無需通過頭戴式顯示單元1200查看(例如，無需查看電腦生成的圖像)。這對於希望為觀看虛擬環境而休息，但不希望離開定位和穩定結構1300的用戶可能是有用的。
如圖5A所示，頭戴式顯示系統1000的一些形式可包括在臂1210的端部和後支撐部1350之間形成的樞轉和/或柔性連接1260。臂1210可以與顯示單元殼體1205一起相對於後支撐部1350樞轉。
在某些形式中，前額支架1360(參見例如圖5B)可以提供用於顯示單元殼體1205的止動並限制進一步的旋轉。
在某些形式中，前額支架1360的厚度可以小於顯示單元殼體1205的後表面和用戶頭部之間的距離。因此，顯示單元殼體可以在前額支架1360上自由旋轉，而沒有任何干擾。
在一種形式中，顯示單元殼體1205可在操作位置與非操作位置之間旋轉約90°。例如，圖5B示出了操作位置，並且用戶可以將顯示單元殼體旋轉高達約90°(例如，使得顯示單元殼體1205被佈置在用戶頭頂上)。
在某些形式中，樞轉連接1260可以連接到顳部連接件1250。頭戴式顯示單元1200可以能夠繞在顳部連接件1250之間延伸的軸線(例如，在使用中可以基本上垂直於法蘭克福水平線的基本上水準的軸線)樞轉。
在某些形式中，樞轉連接1260可以允許介面結構1100在顯示單元殼體1205從操作位置樞轉出時保持在原位。
在某些形式中，顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205包括一對臂1210，臂遠離顯示螢幕1220延伸(例如，在懸臂結構中)，並且在使用中可以在向後方向上延伸。
如圖5A所示，頭戴式顯示系統1000的一些形式可包括延伸穿過臂1210的自由端的軸線。在其他示例中，軸線可以更靠近臂1210的固定端(例如，使得僅顯示單元殼體1205相對於臂1210樞轉)。
在某些形式中，這對臂1210可以至少部分地沿著顳部連接件1250延伸，並且可以在樞轉連接1260處連接到顳部連接件1250。
在一些形式中，樞轉連接1260可以是棘輪連接，並且可以在沒有額外用戶干預的情況下將顯示單元殼體1205保持在升高位置。
在一些形式中，顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205可以包括中立位置(參見例如圖5B；在使用中基本水準)和樞轉位置(例如，在使用中相對於水準軸樞轉)。
在某些形式中，顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205可以相對於顳部連接件1250在大約0°和大約90°之間樞轉。在某些形式中，顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205可以相對於顳部連接件1250在大約0°和大約80°之間樞轉。在某些形式中，顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205可以相對於顳部連接件1250在大約0°和大約70°之間樞轉。在某些形式中，顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205可以相對於顳部連接件1250在大約0°和大約60°之間樞轉。在某些形式中，顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205可以相對於顳部連接件1250在大約0°和大約50°之間樞轉。在某些形式中，顯示螢幕1220和/或顯示單元殼體1205可以相對於顳部
連接件1250在大約0°和大約45°之間樞轉。至少在其最大樞轉位置，顯示螢幕1220可以比用戶的眼睛更好，使得用戶不必看透顯示螢幕1220來觀察物理環境。
3.3控制器
如圖6所示，一些形式的頭戴式顯示系統1000包括控制器1270，控制器1270可由用戶100接合，以便向虛擬環境提供用戶輸入和/或控制頭戴式顯示系統1000的操作。控制器1270可以連接到頭戴式顯示單元1200，並且向用戶100提供與從頭戴式顯示單元1200輸出到使用者的虛擬物件交互的能力。
3.3.1手持控制器
在一些形式中，控制器1270可以包括手持設備，並且可以由用戶100用單手容易地抓握。
在某些形式中，頭戴式顯示器系統1000可包括兩個手持控制器。手持控制器可以基本上彼此相同，並且每個手持控制器可以由用戶100的相應一隻手致動。
在一些形式中，用戶100可以與手持控制器交互，以便控制虛擬環境中的虛擬物件和/或與虛擬環境中的虛擬物件交互。
在一些形式中，手持控制器包括可由用戶致動的按鈕。例如，用戶100的手指能夠在握持手持控制器的同時按下按鈕。
在一些形式中，手持控制器可以包括方向控制(例如，操縱杆、控制板等)。用戶100的拇指能夠在握持手持控制器的同時接合方向控制。
在某些形式中，控制器1270可以無線連接到頭戴式顯示單元1200。例如，控制器1270和頭戴式顯示單元1200可以經由藍牙、Wi-Fi或任何類似裝置連接。
在某些形式中，控制器1270和頭戴式顯示單元1200可以用有線連接來連接。有線連接可以向控制器1270提供電力。
3.3.2固定控制器
在一些形式中，控制器1270的至少一部分可整體形成在顯示單元殼體1205上。
在一些形式中，控制器1270可包括一體地形成在顯示單元殼體1205上的控制按鈕。例如，控制按鈕可以形成在上面1230和/或下面1232上，以便在握持用戶100的手掌抵靠顯示單元殼體1205的側向左或右面1234、1236時可由用戶100的手指接合。控制按鈕也可以佈置在顯示單元殼體1205的其他面上。
在一些形式中，用戶100可以與控制按鈕交互，以便控制頭戴式顯示系統1000的至少一個操作。例如，控制按鈕可以是開/關按鈕，其可以選擇性地控制顯示螢幕1220是否正在向用戶100輸出圖像。
在某些形式中，控制按鈕可以提供其他功能，如顯示螢幕1220上的亮度控制和/或提供在顯示單元殼體1205中的揚聲器1272上的音量控制。
在某些形式中，控制按鈕和頭戴式顯示單元1200可以用有線連接來連接。
在一些形式中，頭戴式顯示系統1000可以包括手持控制器和控制按鈕兩者。
在一些形式中，在AR或MR設備中可以優選僅具有控制按鈕。當佩戴AR或MR頭戴式顯示系統1000時，用戶100可以與他們的物理環境(例如，四處走動、使用工具等)交互。因此，用戶100可能更喜歡保持他們的雙手沒有控制器1270。
3.4揚聲器
如圖6所示，一些形式的頭戴式顯示系統1000包括音響系統或揚聲器1272，音響系統或揚聲器1272可以連接到頭戴式顯示單元1200並且可定位成接近用戶100的耳朵以便向用戶100提供聽覺輸出。
在一些形式中，揚聲器1272定位在用戶100的耳朵周圍，並且可阻擋或限制用戶聽到環境雜訊。例如，揚聲器1272可以形成為類似耳罩。
在某些形式中，每個揚聲器1272可以連接到該對臂1210中的一個。這可以是永久連接或可拆卸連接。
在一些形式中，揚聲器1272可以是耳芽(ear bud)並且裝配在用戶耳朵的內部。耳芽可以僅可用於頭戴式顯示單元1200，或者它們可以是可用於其他電子設備(例如，智慧型電話)的標準耳芽。
在某些形式中，揚聲器1272可以無線連接到頭戴式顯示單元1200。例如，揚聲器1272和頭戴式顯示單元1200可以經由藍牙、Wi-Fi或任何類似裝置連接。
在一些形式中，揚聲器1272包括左耳換能器和右耳換能器。在一些形式中，左耳和右耳換能器可以輸出不同的信號，使得用戶100在一隻耳朵(例如，左耳)中聽到的音量和/或雜訊可以不同於用戶100在另一隻耳朵(例如，右耳)中聽到的音量和/或雜訊。
在一些形式中，可以使用控制器1270來控制揚聲器1272(例如，揚聲器1272的音量)。
3.5電源
如圖6所示，頭戴式顯示系統1000的一些形式可以包括電源1274，電源1274可以向頭戴式顯示單元1200和頭戴式顯示系統1000的任何其他電氣部件提供電力。
在某些形式中，電源1274可包括可連接到外部電源(例如，壁出口、電腦等)的有線電連接，外部電源可固定到特定位置。
在某些形式中，電源1274可包括可向頭戴式顯示單元1200提供電力的可攜式電池。與有線電連接相比，可攜式電池可以允許用戶更大的移動性。可擕式電池可以是可更換的和/或可再充電的。
在某些形式中，頭戴式顯示系統1000和/或頭戴式顯示系統1000的其他電子部件可以包括內部電池，並且可以在沒有電源1274的情況下使用。
在一種形式中，頭戴式顯示系統1000可以由可擕式電池或外部電源供電，並且用戶100可以選擇性地選擇使用哪種類型的電源。
在一些形式中，頭戴式顯示系統1000可包括在遠離頭戴式顯示單元1200的位置中的電源1274。電線可以從遠端位置延伸到顯示單元殼體1205，以便將電源1274電連接到頭戴式顯示單元1200。
在某些形式中，電源1274可連接到定位和穩定結構1300。例如，電源1274可以永久地或可移除地連接到定位和穩定結構1300的綁帶。電源1274可連接到定位和穩定結構1300的後部，使得其可大體上與顯示單元殼體1205和/或頭戴式顯示單元1200相對。因此，電源1274的重量以及頭戴式顯示單元1200和顯示單元殼體1205的重量可以遍佈頭戴式顯示系統1000，而不是集中在頭戴式顯示系統1000的前部。將重量轉移到顯示介面的後部可以限制在用戶100面部產生的力矩，這可以提高舒適性並允許用戶100佩戴頭戴式顯示系統1000更長的時間段。
在某些形式中，電源1274可由遠離用戶100頭部的元件支撐。例如，電源1274可以僅通過電連接件(例如，電線)連接到頭戴式顯示單元1200和/或顯示單元殼體1205。電源1274可以儲存在用戶100的褲兜中，儲存在帶夾上，或以類似的方式支撐電源1274的重量。這消除了用戶100的頭部需要支撐的重量，並且可以使佩戴頭戴式顯示系統1000對用戶100更舒適。
3.6控制系統
在一些形式中，控制系統1276可以由用於為控制系統1276的部件供電的電源1274(例如，至少一個電池)供電。例如，控制系統1276的感測器可以由電源1274供電。
在一些形式中，電源1274的至少一個電池可以是低功率系統電池1278和主電池1280。
在某些形式中，低功率系統電池1278可用於為控制系統1276的即時(RT)時鐘1282供電。
3.6.1.1集成功率支援部
在一些形式中，電池支撐部1288可以支撐低功率系統電池1278和/或主電池1280。電池支撐部1288可以直接支撐在頭戴式顯示系統1000上。
在一些形式中，電池支撐部1288可以佈置在顯示單元殼體1205內。
在一些形式中，電池支撐部1288可以佈置在定位和穩定結構1300上。例如，電池支撐部1288可以連接到後支撐部1350。頭戴式顯示系統1000的重量可以在用戶100頭部周圍更好地平衡。
3.6.1.2遠程功率支撐部
在一些形式中，電池支撐部1288可以支撐低功率系統電池1278和/或主電池1280。電池支撐部1288可以獨立於定位和穩定結構1300和/或顯示單元殼體1205連接到用戶100(例如，其可以經由帶夾連接)。電池支撐部1288也可以遠離用戶100的身體被支撐(例如，如果頭戴式顯示系統1000從電腦或視頻遊戲控制台接收電力)。系鏈可將電池支撐部1288連接到控制系統1276和/或其他電子裝置。由於低功率系統電池1278和/或主電池1280的重量未被用戶100頭部支撐，電池支撐部1288的定位可以提高用戶100的舒適度。
3.6.2取向感測器
在一些形式中，控制系統1276包括可以感測用戶100身體的取向的取向感測器1284。例如，取向感測器1284可以感測用戶100何時作為整體旋轉他們的身體和/或他們的頭部。換言之，取向感測器1284可以測量用戶100身體的角位置
(或任何類似參數)。通過感測旋轉，感測器1284可以與顯示螢幕1220通信以輸出不同的圖像。
在一些示例中，外部取向感測器可以定位在用戶100佩戴頭戴式顯示系統1000的物理環境中。外部位置感測器可以與上述取向感測器1284類似地跟蹤用戶的移動。使用外部取向感測器可以減小需要由用戶100支撐的重量。
3.6.2.1相機
在一些形式中，控制系統1276可以包括至少一個相機，相機可以被定位成觀察用戶100的物理環境。
在一些形式中，取向感測器1284是相機，其可以配置為觀察用戶100的物理環境以便測量和確定用戶100的頭部的取向(例如，在用戶100的頭部已經傾斜的方向上)。
在一些形式中，取向感測器1284包括定位在整個頭戴式顯示系統1000中的多個相機，以便提供用戶100物理環境的更完整視圖，並且更準確地測量用戶100頭部的取向。
3.6.3眼睛感測器
在一些形式中，控制系統1276可以包括能夠跟蹤用戶100眼睛的運動的眼睛感測器。例如，眼睛感測器能夠測量用戶100眼睛中的至少一個眼睛的位置，並確定用戶100眼睛中的至少一個眼睛正在看哪個方向。
在一些形式中，控制系統1276可以包括兩個眼睛感測器。每個感測器可以對應於用戶100的一隻眼睛。
在一些形式中，這些眼睛感測器可以被佈置在透鏡1240之中或附近。
在一些形式中，眼睛感測器可以測量用戶100耳朵的角位置，以便確定來自顯示螢幕1220的視覺輸出。
在一些形式中，用戶100的眼睛可以充當控制器，並且用戶100可以移動他們的眼睛以便與虛擬物件交互。例如，虛擬游標可以跟隨用戶100眼睛的位置。眼睛感測器可以跟蹤並測量用戶100眼睛的移動，並且與處理系統1286(下面描述)通信以移動虛擬游標。
3.6.4處理系統
在一些形式中，控制系統1276包括處理系統1286(例如，微處理器)，其可以接收來自控制系統1276的各種感測器的測量值。
在一些形式中，處理系統1286可以接收由取向感測器1284和/或眼睛感測器記錄的測量值。基於這些測量值，處理系統1286可以與顯示螢幕1220通信以改變正被輸出的圖像。例如，如果用戶100的眼睛和/或用戶100的頭部沿上方向樞轉，則顯示螢幕1220可以顯示虛擬環境的更上部分(例如，回應於來自處理系統1286的方向)。
4.介面結構
4.1具有底盤和面部接合部的介面結構
圖7A-7E、圖11A-11M和圖13-16示出了根據本技術的再一個示例的介面結構1100。圖12A-12E示出了根據本技術示例的用於介面結構的襯墊1130。介面結構1100用於頭戴式顯示系統1000，頭戴式顯示系統1000包括頭戴式顯示單元1200和介面結構1100，頭戴式顯示單元包括顯示器，介面結構1100被構造和佈置成在使用中與用戶面部相對。頭戴式顯示系統1000可以另外具有如本文別處描述的任何特徵、配置、方面、功能等。例如，頭戴式顯示系統1000可以包括定位和穩定結構1300，定位和穩定結構構造1300和佈置成在使用中將頭戴式顯示單元1200保持在用戶頭部的可操作位置。
介面結構1100可以包括面部接合部1110，面部接合部1110配置為在使用中接合用戶的面部。面部接合部1110可以是柔性和彈性的。面部接合部1110可以
至少部分地由彈性體材料形成，如矽樹脂或熱塑性彈性體(Thermoplastic Elastomer，TPE)。
應當理解，除非上下文另有要求，否則本文別處描述的介面結構和/或面部接合部(例如參考圖4A-4B或圖5A-5B描述)的任何特徵可以應用於例如圖7A-7E、圖11A-11M和圖13-16所示的介面結構1100。這些介面結構1100可以特別適合用在為VR配置的頭戴式顯示系統1000中，如參考圖4A-4B所描述的。然而，應當理解，參考圖7A-7E、圖11A-11M和圖13-16描述的介面結構1100，或其單獨的特徵，可以應用用於VR、MR、AR或其他人工現實中的任何一種的頭戴式顯示系統1000中。
介面結構1100可進一步包括比面部接合部1110更硬的底盤部1102。面部接合部1110連接到底盤部1102並由其支撐。底盤部1102可以配置為將介面結構1100連接到頭戴式顯示單元1200。例如，底盤部1102可以配置為附接到頭戴式顯示單元1200的顯示單元殼體1205。在圖7A-7M、圖11A-11M和圖13-16所示的示例中，底盤部1102比面部接合部1110厚。在其他示例中，底盤部1102可以由比面部接合部1110更硬的材料形成。在一些示例中，底盤部1102可由諸如聚碳酸酯、ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)、尼龍等熱塑性材料形成，而面部接合部1110可由諸如矽樹脂或TPE等彈性體材料形成。底盤部1102可另外包括需要比面部接合部1110更大的力來變形的形狀。
在一些示例中，面部接合部1110和底盤部1102可以包括能夠可釋放地緊固到頭戴式顯示單元1200的單個部件。底盤部1102可以配置為例如通過卡扣配合將介面結構1100附接到頭戴式顯示單元1200。在其他示例中，底盤部1102可以通過過盈配合、鉤環緊固連接、磁性連接，以及允許摩擦配合、過盈配合、卡扣配合或任何其他合適的連接的介面結構夾或保持器，來附接至頭戴式顯示單元1200。在圖7A-7M、圖11A-11M和圖13-16所示的示例中，底盤部1102配置為例
如通過包覆模制、黏合劑或壓配合附接到如圖11M所示的介面結構夾1101上。介面結構夾1101能夠與頭戴式顯示單元1200的顯示單元殼體1205形成搭扣配合連接。
在一些形式中，介面夾結構1101可以接收底盤部1102並且可以與襯墊1130分離。例如，如圖11M所示，介面夾結構1101和底盤部1102與襯墊1130間隔開。在該示例中，面部接合部1110包括開環結構，並且介面夾結構1101不有助於封閉襯墊1130。在面部接合部1110為閉環的其他示例中，介面夾結構1101可類似地不形成包圍襯墊1130的周邊的一部分。
面部接合部1110可以配置為在使用中圍繞眼睛的周邊接合用戶的面部。面部接合部1110可以配置為在使用中接合用戶眼睛外側的用戶面部的側部並在使用中接合所述用戶的前額。面部接合部1110可以接合用戶的臉頰，用戶眼睛外側的用戶面部的側部、和用戶的前額。面部接合部1110可以在覆蓋用戶的鼻子、上頜骨、顴骨、蝶骨和額骨的區域處接合用戶的面部。例如，面部接合部1110可以在圖4D所示的區域中接合用戶的面部。在一些示例中，面部接合部1110具有彎曲的截面，諸如圖7H所示的截面(其將在下面更詳細地描述)。
4.1.1鼻部
參見圖7A-7M、圖11A-11M和圖13-16，面部接合部1110包括鼻部1180，鼻部1180配置為在使用中接合用戶的鼻子。在這些示例中，鼻部1180配置為至少部分地阻擋光從用戶的鼻子區域到達用戶的眼睛(例如，阻擋光經由接近用戶鼻子的表面的路徑行進)。鼻部1180可以例如配置為在使用中接合用戶鼻子的前表面、上表面和/或側表面。
面部接合部1110還包括頰部1140和中間支撐部1145，頰部1140在使用中設置在用戶鼻子的相應側上，配置為在使用中接合用戶的臉頰，中間支撐部在頰部1140之間，這將在下面更詳細地描述。鼻部1180位於頰部1140之間，並且可以
橫跨在頰部1140之間。中間支撐部1145可以跨過用戶頭部的矢狀平面橫向地間隔開並且可以位於用戶鼻子的相應橫向側上，例如鄰近用戶的鼻翼。鼻部1180可以附接到中間支撐部1145。鼻部1180可以連接在中間支撐部1145之間。鼻部1180可以在中間鄰近每個中間支撐部1145，儘管在使用中可以位於中間支撐部1145的上方，例如在中間和上方鄰近中間支撐部1145。在一些示例中，鼻部1180可以與頰部1140一體地形成。這可以有利地使鼻部1180和頰部1140易於清潔，因為整體形成的結構可以容易地擦拭乾淨。鼻部1180可以與下文更詳細描述的閉環1150一體地形成。
介面結構1100還可包括在使用中與用戶頭部的矢狀平面相交的中間錨定部1144，中間錨定部1144比中間支撐部1145硬。每個中間支撐部1145可以連接在中間錨定部1144的相應側面和相應頰部1140之間。圖7E、11L和13B示出了示例性的中間錨定部1144。或者說，中間錨定部1144可以連接兩個中間支撐部1145。
在圖7A-7M、圖11A-11M和圖13-16所示的示例中，鼻部1180包括鼻突點部1182，鼻突點部1182配置為在使用中靠近用戶的鼻突點定位。鼻突點部1182可以連接到介面結構1100的中間錨定部1144，並且可以從中間錨定部1144向上和向後延伸。在一些示例中，鼻突點部1182可以連接到中間支撐部1145並從中間支撐部1145沿中間和後部方向延伸。這種構型可以在接近用戶前額的區域中提供良好的光阻擋。
例如，如圖7B-7D和圖15A-15G所示，在這個示例中鼻突點部1182是圓頂形的。鼻突點部1182在使用中可以佔據用戶前額的上部、前部和/或側部的空間。
在圖7A-7M所示的特定示例中，鼻部1180包括橋接部1186。橋接部1186可以沿著鼻脊接觸用戶的鼻子，並且可以朝向用戶的鼻樑點延伸。橋接部1186完
全延伸到用戶的鼻樑點，或者可以僅部分地沿著用戶的鼻脊延伸。在一些示例中，鼻部1180可以在使用中接觸用戶鼻脊的大部分。橋接部1186可以包括第一橋接部1186和第二橋接部1186，第一橋接部1186和第二橋接部1186至少部分地從鼻突點部1182向後延伸以接合用戶的鼻子。第一橋接部1186配置為橋接在中間支撐部1145中的一個和用戶鼻子的第一側面之間，第二橋接部1186配置為橋接在中間支撐部1145中的另一個和用戶鼻子的第二側面之間。因此，第一橋接部1186可以位於用戶頭部的矢狀平面的第一側上，第二橋接部1186可以位於用戶頭部的矢狀平面的第二側上。橋接部1186可以從鼻突點部1182向上和/或向後延伸。在圖7A-7M所示的例子中，第一和第二橋接部1186也橋接在頰部1140和用戶鼻子的相應側面之間。
第一橋接部1186和第二橋接部1186可以由狹槽1188分開。例如，如圖7B所示，狹槽1188可以在橋接部1186之間從鼻部1180的後邊緣朝著鼻突點部1182延伸。橋接部1186可配置為在使用中接合用戶鼻子的相應側面。例如，它們可以位於用戶鼻子的側面。當用戶佩戴頭戴式顯示系統1000時，橋接部1186可以像襟翼一樣起作用並且可以被用戶的鼻子抬起。提升橋接部1186，使得它們抵靠在用戶的鼻子的表面上，可以促進橋接部1186與用戶的鼻子良好地一致，提供良好的光阻擋效果。例如，作為狹槽1188的結果，橋接部1186可以接觸用戶的鼻子而沒有皺紋。
在圖7A-7E所示的例子中，在鼻部1180的側面沒有狹槽/切口。第一橋接部1186和第二橋接部1186各自沿著相應橋接部1186的整個側面連接到面部接合部1110的相應中間支撐部1145和頰部1140。在其他示例中，外狹槽設置在橋接部1186和中間支撐部1145之間，或者更一般地設置在橋接部1186和與橋接部1186橫向相鄰的面部接合部1110的部分之間。在一些示例中，介面結構1100不包括中
間支撐部1145，並且在一些這樣的示例中，鼻部1180在其橫向側附接到面部接合部1110的頰部1140。
形成橋接部1186的材料可以是薄的，以使橋接部1186能夠至少部分地順應用戶的鼻子，而不管與中間支撐部1145的連接。橋接部1186可以彼此一體形成，並且可以與鼻突點部1182一體形成。鼻部1180可以與中間支撐部1145(和/或與頰部1140)一體形成。
圖7A-7C示出了當介面結構1100處於使用取向時平行於用戶頭部的矢狀平面切割的穿過介面結構1100的五個截面A、B、C、D和F。圖7A中還示出了介面結構1100被切割的平面。在該示例中，介面結構1100在與使用中用戶頭部的矢狀平面對齊的中心平面上是對稱的。這些橫截面F-F、A-A、B-B、C-C和D-D也分別單獨顯示在圖7I-7M中。
具體地，圖7C和7D示出了穿過面部接合部1110的鼻部1180的截面(截面A和B)。如截面A所示，面部接合部1110向上、向後和向內延伸以形成鼻部1180。
圖11A-11M所示的介面結構1100具有與圖7A-7E所示的介面結構1100基本相同的鼻部1180。
4.1.2環部
如上所述，在圖7A-7E、圖11A-11M和圖13-16中所示的示例中的面部接合部1110包括被配置為在使用中接合用戶的臉頰的一對頰部1140，以及位於相應的一個頰部1140的中間的一對中間支撐部1145。每個中間支撐部1145配置為為相應的頰部1140提供支撐，這將在下面更詳細地描述。如圖所示，在這些示例中，面部接合部1110進一步包括至少一個面部接合法蘭1118，該面部接合法蘭1118形成具有至少部分封閉截面的一個或多個環部。
面部接合部1110還可以包括在其他區域中的環部(例如開環部或閉環部)，諸如面部接合部1110的前額部1175和/或蝶骨部1170。
面部接合部1110的至少一個面部接合法蘭1118可以在面部接合部1110的相應橫向側上形成一對閉環部1150，每個閉環部1150具有封閉的截面。如圖7C和7D中的截面B和C所示以及如圖11J和11K所示，面部接合部1110包括在介面結構1100的每個側面上(以及在鼻部1180的每個側面上)的閉環部1150。閉環部1150具有封閉的截面(例如，完全封閉的截面，由此形成閉環部1150的材料形成閉環)。在一些示例中，例如圖7A-7M所示的示例，閉環部1150整體形成為連續的環(例如，以環的形式模制，而片狀結構的邊緣彼此附接以形成環)。這種結構可以限制圍繞閉環部1150的周邊的接縫或邊緣。閉環部1150可以鄰近鼻部1180。所示示例中的閉環部1150至少部分地形成面部接合部1110的中間支撐部1145。在一些示例中，該對閉環部1150中的每一個在使用中接合用戶的鼻子的側表面，例如用戶的鼻翼的側表面。這可有助於在用戶的鼻子處形成光密封。
面部接合部1110的至少一個面部接合法蘭1118還可以形成一對開環部1160，每個開環部1160具有開放的截面(例如，部分開放的截面，由此形成開環部1160的材料形成不閉合的並且可以部分地但不完全地封閉的環)。如圖7C或圖11E或11I中的截面D所示，面部接合部1110包括在每個頰部1140內的開環部1160。每個開環部1160可以橫向鄰近閉環部1150中的相應一個，並且可以在相應的頰部1140中。
在每個頰部1140中，面部接合法蘭1118從底盤部1102向下延伸，然後向後、向上和向前延伸。在每個中間支撐部1145中，面部接合法蘭1118從底盤部1102向下延伸，然後向中間、向上和橫向延伸。如圖所示，在面部接合法蘭1118和底盤部1102之間的開環部1160中存在間隙1162，使得開環部1160不形成閉環。相反，在每個閉環部1150中，在從底盤部1102向下延伸並且然後向後、向上和向
前延伸之後，面部接合法蘭1118例如在底盤部1102處或其附近連接回自身。在其他示例中，面部接合法蘭1118可以不連接回自身，而是可以連接回底盤部1102。面部接合法蘭1118可以由彈性體材料形成，如矽樹脂或TPE。
面部接合部1110還可包括前額部1175和一對蝶骨部1170，前額部1175配置為在使用中接合用戶的前額，蝶骨部1170位於連接前額部1175和頰部1140之間的介面結構1100的相應側面上，並配置為在碟骨附近接合用戶的頭部。在圖7A-7M所示的示例中，開環部1160沿著介面結構1100從頰部1140縱向延伸到蝶骨部1170和前額部1175中。因此，開環部1160可以可替換地被識別為單個開環部1160，其從第一頰部1140內延伸到第一蝶骨部1170中，然後延伸到前額部1175中，橫跨到用戶面部的另一側面，然後延伸到第二蝶骨部1170中，最後延伸到第二頰部1140中。圖7H示出了通過前額部1175內的介面結構1100的截面圖。如圖所示，面部接合法蘭1118形成部分封閉的截面，但不接合回到其自身或底盤部1102，留下間隙1162。間隙1162可被認為是進入部分封閉的截面的開口，或進入面部接合部1110的內部的開口。
在每個環部(例如開環部1160和閉環部1150)中，面部接合法蘭1118可包括連接到底盤部1102的前部1141和連接到前部1141並定位在前部1141後面的後部1142。後部1142配置為在使用中與用戶面部接觸。因此，後部1142可以包括面部接合部1110的面部接合區域1123。前部1141和後部1142一起形成介面結構1100的面部接合部1110的閉環部1150和開環部1160。圖7E示出了截面E的視圖，其切割平面在圖7A中示出。參照圖7D和7E，每個閉環部1150和開環部1160包括前部1141和後部1142，前部1141是開環或閉環的前部(視情況而定)，後部1142是閉環的後部(視情況而定)。
如圖7C所示，面部接合部1110包括襯墊支撐法蘭1164，襯墊支撐法蘭1164相對於由頰部中的每一個中的開環部1160形成的環從面部接合法蘭1118向
內延伸。也就是說，襯墊支撐法蘭1164向內延伸到開環部1160的內部，例如由面部接合法蘭1118部分封閉的空間。可替代地或附加地，面部接合部1110可以包括在閉環部1150中的襯墊支撐法蘭1164。
在一些示例中，如圖7A-7M所示，頰部1140中的襯墊支撐法蘭1164沿著面部接合部1110從相應的頰部1140縱向地延伸到相應的蝶骨部1170中並且延伸到前額部1175中，並且可以在使用中在用戶頭部的矢狀平面處在前額部1175中會合，使得面部接合部1110包括在每個頰部1140中形成襯墊支撐法蘭1164的單個襯墊支撐法蘭1164。圖7E示出了延伸到蝶骨部1170中的襯墊支撐法蘭1164，圖7M示出了前額部中的襯墊支撐法蘭1164。因此，面部接合部1110也可以被描述為具有單個襯墊支撐法蘭1164，襯墊支撐法蘭1164沿著面部接合部1110從第一頰部1140延伸到第一蝶骨部1170中，延伸到並穿過前額部1175進入第二蝶骨部1170中，然後進入第二頰部1140中。
介面結構1100可以包括在面部接合部1110內的一個或多個襯墊，例如在面部接合法蘭1118之後(例如在面部接合法蘭1118的與在使用中接觸用戶面部的面部接合表面相對的一側上)。例如，介面結構1100可以包括由襯墊支撐法蘭1164支撐的一個或多個襯墊，例如在襯墊支撐法蘭1164和面部接合部1110的後部1142之間。襯墊可以包括易於壓縮(例如柔軟)的材料或結構，以在使用中提供緩衝功能。在一些示例中，一個或多個襯墊由泡沫形成。例如，襯墊支撐法蘭1164可支撐位於面部接合部1110內的泡沫襯墊，如國際申請No.PCT/AU2021/050277中所述，該申請的全部內容通過引用結合於此。面部接合部1110可將泡沫襯墊牢固地保持在介面結構1100內。在圖7A-7M所示的介面結構1100中，即使在介面結構1100的開環部1160中，面部接合部1110也配置為幾乎完全封閉泡沫襯墊。或者，一個或多個襯墊可以包括凝膠，例如封裝在柔性塑膠材料中的凝膠，或者可以包括能夠提供襯墊功能的另一種材料。在一些示例中，襯
墊可以包括3D列印結構，例如3D列印網格。襯墊支撐法蘭1164可以由與面部接合法蘭1118相同的材料形成，如彈性體材料(例如矽樹脂或TPE)。在圖7A-7M所示的示例中，襯墊支撐法蘭1164與面部接合法蘭1118一體形成。
在一些形式中，襯墊支撐法蘭1164可以佈置在面部接合部1110內。例如，如圖7H所示，襯墊支撐法蘭1164被引導到開環構造中，使得其可以不形成外周的一部分。換句話說，在面部接合部1110和不包括襯墊支撐法蘭1164的面部接合法蘭1118周圍可以有連續長度的材料。
在其他示例中，如下面將更詳細地描述的，介面結構1100可以不包括襯墊支撐法蘭1164，而是可以包括直接連接到面部接合法蘭1118的表面的襯墊1130。圖11F、圖11G和圖14A示出了這種類型的構型的示例。
如上所述，介面結構1100可以具有面部接合部1110，面部接合部在使用中圍繞用戶眼睛區域的周邊和頭戴式顯示單元1200的顯示器的周邊接合用戶的面部。面部接合部1110可以由開環部1160和閉環部1150形成。在本技術的示例中，由開環部1160和閉環部1150中的每一個形成的面部接合部1110圍繞和沿著用戶眼睛區域的周邊的長度可以變化。
在一些示例中，面部接合部1110圍繞用戶眼睛區域的周邊的大部分長度由一個或多個閉環部1150形成。閉環部1150可具有這樣的優點，即它們牢固地保持封閉的襯墊1130，易於清潔且美觀，並且不易於使面部接合法蘭1118的自由端移位。也就是說，由於在使用中氣袋/氣囊中的空氣的壓縮所產生的力，具有完全封閉的氣袋的面部接合部1110對於一些應用可能是不希望的。
因此，在一些示例中，大部分面部接合部1110由一個或多個閉環部1150形成，但包括一個或多個開環部1160。圖20A示出了一個這樣的示例的視圖。面部接合部1110包括在前額部分1175中的開環部1160，例如在使用中與用戶頭部的矢狀平面相交。在該示例中，面部接合部1110還包括位於或靠近頰部1140的一
對開環部1160，例如位於或靠近頰部1140的中間端，例如鄰近鼻部1180或鄰近中間支撐部1145。在一些示例中，僅存在一個開環部1160，或者可以存在兩個、四個或更多個開環部。圖20A和20B示出了介面結構1100的另一個示例，介面結構在前額部1175中和在鼻部1180的任一側上具有開環部1160。在這些示例中，除了開環部1160之外，基本上所有的頰部1140、前額部1175和蝶骨部1170都由閉環部1150形成。
在圖20A和20B的每一個中，開環部1160由面部接合法蘭1118中的開口1116形成。開口1116允許介面結構1100或面部接合部1110的內部與周圍環境之間的空氣交換，使得面部接合部1110的順應性不受增加閉環部1150內的空氣壓力的阻礙。圖20C和20D分別示出通過閉環部1150和開環部1160的橫截面圖，包括分別示出完全和部分封閉在面部接合法蘭1118內的襯墊1130。在圖20A所示的示例中，開口1116位於面部接合法蘭1118靠近鼻部1180的上部，而在圖20B所示的示例中，開口1116位於面部接合法蘭1118靠近鼻部1180的下部。在所示的示例中，開口1116由形成在面部接合法蘭1118中的凸圓線腳圍繞或限定，該凸圓線腳是面部接合法蘭1118的加厚部。在其他示例中，可以沒有凸圓線腳。
在一些示例中，開口1116可以由附加的部件或工藝封閉，例如以進一步保護襯墊1130和/或提高美觀性。圖20E示出了一個這樣的示例，其中開口1116已經用帽1117封閉。在一些示例中，帽1117可以由矽酮形成，例如通過將液體矽酮池施加到開口1116並使其固化。在其他示例中，帽1117可以是***孔中的柔性或剛性***件，並且連接到開口1116的周邊或位於面部接合法蘭1118與襯墊1130之間，附接(例如膠合)到面部接合法蘭1118或襯墊1130。在一些示例中，帽1117可以設置有一個或多個小孔，或者可以由網狀材料形成，以允許空氣交換同時保護襯墊1130。在一些示例中，形成帽1117的材料可以由防水透氣材料形成，如允許空氣交換但不允許液體水交換的材料。一些實例是Gortex®和SympaTex®。這
可以有利地使介面結構1100能夠例如通過完全浸沒在水中而被清洗，同時允許在面部接合法蘭1118的內部與外部之間進行空氣交換。在一些示例中，介面結構1100可以包括形成至少一個或多個帽1117的防水透氣材料，該防水透氣材料可以是吸濕的，以允許由面部產生的水或濕氣從介面結構1100的面部接合區域1123去除並且傳送通過待蒸發的材料。
4.1.3中間支撐部
在一些示例中，介面結構1100包括一對中間支撐部1145，如作為示例的圖7C-7E以及圖11M、13B和14A所示。圖15A-15G還示出了具有中間支撐部1145的示例性介面結構1100。每個中間支撐部1145位於相應的一個頰部1140的中間，並且配置為為相應的頰部1140提供支撐。每個中間支撐部1145可以支撐環部。即，在本技術的特定示例中，根據頰部1140的構型，中間支撐部1145可為閉環部1150或開環部1160提供支撐。
在圖7A-7E、圖11A-11M和圖13-16所示的示例中，每個中間支撐部1145位於鼻部1180和相應的一個頰部1140之間。在每個中間支撐部1145處，介面結構1100可以從相應的一個頰部1140向前彎曲，例如如圖11L、圖13B和14A所示。每個中間支撐部1145可以與相應的頰部1140一體形成，但是在其他示例中，中間支撐部1145可以單獨地形成並且然後附接到頰部1140上。中間支撐部1145位於頰部1140的中間附近，並配置為支撐頰部1140。
中間支撐部1145可以配置為抵抗頰部1140的變形。具體如圖7E、圖11K和圖13B和圖14A所示，這些示例中的每個中間支撐部1145包括在使用中位於用戶鼻子旁邊的面向中間的壁1146。每個頰部1140包括面部接合區域1123，面部接合區域配置為在使用中接觸用戶的面頰中的相應一個。在這些示例中，每個面向中間的壁1146包括與頰部1140的面部接合區域1123相同或更小的厚度。在該示例中，面向中間的壁1146的厚度可以在例如約0.5mm至約1mm的範圍內。
這些示例中的中間支撐部1145在使用中通過抵抗朝向中間的壁1146中的伸長來抵抗頰部1140的變形。當用戶佩戴頭戴式顯示系統1000並且介面結構1100接合用戶的面部時，頰部1140可以傾向於變形並且中間支撐部1145(或至少其面向中間的壁1146)可以被頰部1140朝後方和側向方向拉動和/或拉伸，這可以傾向於使中間支撐部1145伸長。在該示例中的中間支撐部1145被構造和佈置成抵抗伸長，從而防止頰部1140的過度變形。在使用中，中間支撐部1145可以回應於由用戶的面部施加到頰部1140上的前向和側向力而變得張緊。
圖14A示出了穿過中間支撐部1145和頰部1140的截面視圖，並且示出了由標記為1145的虛線指示的處於未變形(例如，未張緊)狀態的中間支撐部1145的形狀和位置。還示出了由標記為1145'的虛線描繪的處於張緊狀態(例如，使用狀態)的中間支撐部1145。在該視圖中還示出了泡沫襯墊1130的位置。如圖所示，當面部接合區域1123在使用中被用戶的面部向前和側向地推動時，中間支撐部1145'，尤其是其面向中間的壁1146被頰部1140的面部接合區域1123側向地拉動。圖14A中的點A表示面向中間的壁1146和頰部1140的面部接合區域1123之間的大致接合。在與用戶的面部接合的過程中，點A可以被橫向拉動(在附接到點A的箭頭的方向上)。在這個示例中，中間支撐部1145可以通過抵抗張力來抵抗面部接合部1110的這種變形，因為它們通過點A的側向移動而被拉向由線1145'指示的構型。
在該示例中，中間支撐部1145(或至少其面向中間的壁1146)中的低壁厚也是有利的，因為面向中間的壁1146是特別柔順的並且能夠在使用中與用戶的鼻翼的側表面相符合，這也可以有助於用戶鼻部區域中的光密封。
例如，在使用之前面向中間的壁1146之間的距離可以小於人的鼻子的平均寬度。當用戶戴上頭戴式顯示系統1000時，形成面向中間的壁1146的順應性材
料可以伸展。面向中間的壁1146之間的距離可以增加，以便容納相應用戶鼻子的寬度。這可以在每個用戶上產生滑動配合，以便增強光密封。
在這種類型的佈置中，面向中間的壁1146是柔性的，以允許用戶的鼻子在用戶戴上頭戴式顯示系統1000時橫向地移動面向中間的壁1146。在這種移位之後，面向中間的壁1146的部分保持與用戶的鼻子的部分(例如，至少用戶的鼻子的側向周邊)接觸。面向中間的壁1146可以是薄的，以允許它們被用戶的鼻子推出，而面頰部1140的面部接合區域1123可以比面向中間的壁1146厚，以承受用戶面頰和介面結構1100之間的負荷。例如，當用戶佩戴頭戴式顯示系統1000時，面向中間的壁1146可以彎曲。下面討論的圖15D示出了面向中間的壁1146和頰部1140的面部接合區域以及它們之間的邊界的視圖。在一些示例中，襯墊1130的端部可以位於或接近面向中間的壁1146和頰部1140的面部接合區域1123之間的邊界。
在一些形式中，較薄的面向中間的壁1146將不會在用戶的面部上產生過量的壓力，儘管有如上所述的有助於增強光密封的不適材料。
圖15A-15G示出了根據本技術的示例的介面結構1100的厚度“熱圖”。介面結構1100的不同部分具有在所附圖例中確定的範圍內的厚度。具體地如圖15D所示，中間支撐部1145並且具體地其面向中間的壁1146被示出為比相鄰部分薄。例如，面向中間的壁1146比相鄰頰部1140的面部接合區域1123薄。它也比中間錨定部1144薄。然而，如圖15A-15G以及11E、111和11K所示，在介面結構1100的內周邊處的面部接合法蘭1118的一部分可以比中間支撐部1145薄。
4.1.4示例性緩衝墊
在一些例子中，例如圖7A-7M和11A-11M、圖13B和14A所示的示例，介面結構1100包括一個或多個襯墊1130。圖12A-12E示意性地示出了根據本技術的示例的襯墊1130。一個或多個襯墊1130可以至少定位在頰部1140處。在一些示
例中，介面結構1100包括單個襯墊1130，其成形為定位在兩個頰部1140、兩個蝶骨部1170和前額部1175中。
圖12A示出了一個示例中的襯墊1130的形狀(襯墊1130在所指示的中心線上是對稱的)，其具有對應於頰部1140、蝶骨部1170和前額部1175的所指示的部分。分別在圖12B、12C和12D中示意性地示出了前額部1175、蝶骨部1170和頰部1140中的襯墊1130的截面形狀。如圖所示，襯墊1130在前額部1175中比在蝶骨部1170中更厚。襯墊1130可以在頰部1140中比在蝶骨部1170中厚。這可以有利地在前額部1175和頰部1140中提供更大的順應性。
襯墊1130的厚度可以從前額部1175逐漸減小到蝶骨部1170。襯墊1130可以在圖12A所示的線L1和L2之間的區域中厚度逐漸減小。也就是說，襯墊1130的厚度可以在前額部1175和每個蝶骨部1170的連接處或其附近逐漸減小。襯墊1130可以附加地或可選地在厚度上從蝶骨部1170逐漸變細到頰部1140。襯墊1130的厚度可以線上L3和線D-D之間的區域中逐漸減小，線D-D表示切割的截面D-D。也就是說，襯墊1130的厚度可以在每個蝶骨部1170和相應的頰部1140的連接處或其附近逐漸減小。襯墊1130的形狀和尺寸可以對應於由面部接合法蘭1118的捲曲形狀包圍的體積的形狀和尺寸。例如，襯墊1130的截面形狀可以基本上與由面部接合法蘭1118至少部分地包圍的區域的形狀相匹配。襯墊1130與面部接合法蘭1118的形狀的緊密匹配可以通過支撐面部接合法蘭1118來幫助維持面部接合部1110在使用中的形狀(例如，在負載下同時符合用戶的面部)。
當用戶佩戴頭戴式顯示系統1000並且用戶的面部接合介面結構1100時，頰部1140和前額部1175可以比蝶骨部1170承受更大的負載。這是因為這些部分比面向更中間的蝶骨部1170更垂直於由用戶的面部施加在介面結構1100上的力(其是沿向前方向作用在介面結構1100上的力)對齊。在一些示例中，頰部1140和前額部1175承受施加在介面結構1100上的大部分力。這種較高的力導致在頰
部1140和前額部1175中的襯墊1130比在蝶骨部1170中更大的壓縮量。為了容許這種更大的壓縮，襯墊1130可以有利地在這些區域中更厚。蝶骨部1170中的薄襯墊1130的附加優點在於，襯墊1130可以很好地適於容許用戶可以佩戴的閱讀眼鏡的臂的存在，這可以在佩戴眼鏡時在頭戴式顯示系統1000的使用期間促進舒適的體驗。
圖12E示出了根據本技術的另一示例的襯墊1130。襯墊1130在該示例中由泡沫形成，並且成形為以例如圖11F、圖11G或圖11M所示的方式裝配在介面結構1100的面部接合法蘭1118內。圖12F-12G示出了定位在面部接合法蘭1118內的襯墊1130，並且圖12H示出了處於隔離狀態的襯墊1130的透視圖。在圖12E中，標記為F至K的六個截面圖示意性地示出在每個截面的相應位置旁邊。每個截面具有深度尺寸d，其可以被認為是襯墊1130的厚度。在使用中，深度尺寸d在頰部1140和前額部1175中可大致與用戶頭部的前-後軸線對齊，並且由於具體如圖12所示的襯墊1130的三維形狀/曲率，深度尺寸d可大致與蝶骨部1170中的中間-側向軸線對齊。在該示例中，頰部1140比前額部1175厚或者至少比前額部1175的中心厚。如圖12E所示，蝶骨部1170也可以比前額部1175厚(或者可以如上面關於圖12A-12D所述的那樣薄)。在一些示例中，頰部1140和蝶骨部1170可以具有相同的厚度並且可以各自具有在約10至約15mm範圍內的厚度。在圖12E所示的示例中，厚度為約12mm。在一些示例中，前額部1175可以具有約8至約15mm範圍內的厚度，並且在所示示例中，厚度為約10mm。厚度可以從前額部1175和每個蝶骨部1170之間的位置朝向前額部1175的中心在厚度上逐漸減小。參照圖12E，在該示例中，襯墊1130的厚度可以從截面I(其具有約12mm的厚度)的位置逐漸減小到截面K(其具有10mm的厚度)。在該示例中，襯墊1130的形狀和尺寸可配合在面部接合法蘭1118中，在周圍具有小間隙。
一個或多個襯墊1130可以由泡沫形成。除了中間支撐部1145之外，襯墊1130還可以幫助抵抗頰部1140的變形。另外，位於面部接合區域1123之後(例如，在由面部接合法蘭1118形成的頰部1140中的環部內)的一個或多個襯墊1130可以在使用中抵抗作用在頰部1140中的面部接合區域1123上的向前指向的力，從而允許中間支撐部1145抵抗作用在面部接合區域1123上的中間指向的力。特別有利的是，在頰部1140中提供襯墊1130以吸收頰部1140中的前向力，而中間支撐部1145較薄以很好地符合用戶的鼻翼，並且還通過中間支撐部1145中的張力抵抗頰部1140的側向運動。
雖然在一些示例中，襯墊1130由諸如泡沫或矽酮的材料體形成，該材料體提供由散裝材料的壓縮引起的柔性和彈性回復，但是在一些示例中，襯墊1130包括在使用中變形以提供緩衝功能的結構，並且可以提供順應性，該順應性是由與散裝材料的行為相反的結構的幾何形狀提供的襯墊1130的結構剛度的結果。圖19B示出了這種可選襯墊1130。在該示例中，襯墊1130包括襯墊法蘭1139。襯墊法蘭1139被成形為在使用中通過彎曲(例如，襯墊法蘭1139的結構的變形)而不是散裝材料壓縮來順應用戶的面部。在使用過程中，面部接合法蘭1118可以壓靠襯墊法蘭1139並由其支撐。在該示例中，襯墊1130由諸如矽樹脂或TPE的彈性體形成。這種類型的襯墊1130可以永久地(例如通過包覆模制或膠合)附接到介面結構1100，或者可以可移除地附接到介面結構(例如通過襯墊夾1135)。
4.1.5替代中間支撐部
在其他示例中，每個中間支撐部1145的面向中間的壁1146可以包括比頰部分1140的面部接合區域1123更大的厚度。在該示例中，面向中間的壁1146的厚度可以在例如約1mm至約2mm的範圍內。在這種類型的佈置中，中間支撐部1145可以在使用中通過抵抗朝向中間的壁1146中的彎曲(與主要抵抗伸長/拉伸相反)來抵抗頰部1140的變形。在這樣的示例中，當用戶戴上或脫下頭戴式顯示系統
1000時，頰部1140(例如，閉環部1150和開環部1160)可以被壓縮，並且接觸用戶面部的表面可以在至少前後方向上移動。也可以存在該運動的橫向分量或傾向於引起該運動的力。中間支撐部1145在部分前-後方向和部分中間-側邊方向上彎曲，以便於該運動。然而，中間支撐部1145還可以部分地抵抗頰部1140的這種壓縮，例如以避免過度變形/塌陷和/或幫助頰部1140符合用戶的面部。在該類型示例中，中間支撐部1145可以是厚的(例如，比頰部1140的面部接合區域1123厚)以提供該阻力，並且因此為頰部1140提供支撐。中間支撐部1145在它們的前/中間端可以比在它們的後/側端更厚，所述後/側端連接到頰部1140中的面部接合區域1123。中間支撐部1145和泡沫襯墊1130(如果提供的話)可以提供對頰部1140中的面部接合部1110的壓縮的預定水準的阻力，以提供順應性和硬度之間的平衡。在該示例中，中間支撐部1145還可以配置為特別地在上下方向上抵抗頰部1140的移動。具有垂直壁形式的中間支撐部1145足夠厚並且抵抗在上下方向上的變形，使得中間支撐部1145能夠抵抗頰部1140的上下運動，這在設置期間是不希望的。
4.1.6介面結構的其他特徵
在其中中間支撐部1145是薄的示例中，面部接合法蘭1118在其面向前的和/或面向下的部分上可以是厚的，以便在使用中或在設置過程中提供對頰部1140的面部接合區域1123的上下移動的阻力。圖15A-15G示出了該方面，圖11I示出了該構型的截面圖。面部接合法蘭1118的與面部接合區域1123相對的部分較厚，以在設置或使用過程中提供對作用在面部接合區域1123上的上-下力的阻力。圖14C還示出了該構型。如圖所示，面部接合法蘭1118靠近底盤部1102的部分，例如面部接合法蘭1118的前部1141，比面部接合法蘭1118的後部1142上的面部接合法蘭1118的面部接合區域1123厚。當施加如圖14C所示的指向上的力Fs時，面部接合法蘭1118可變形為以虛線示出並由1118'表示的形狀。如圖所示，面部
接合法蘭1118的較厚部分，例如前部1141，由於面部接合法蘭相對於面部接合區域1123的高剛度(在該示例中是由於高厚度)而限制了面部接合法蘭1118的整體變形。
例如，如圖7D、7K和7L所示，閉環部1150可減小中間支撐部1145的尺寸。面部接合法蘭1118的前部1141和後部1142之間的間隔可以朝向中間支撐部1145的中間端減小，直到每個接合到中間錨定部1144，如圖13B所示。在每個閉環部1150中，面部接合法蘭1118的前部1141和後部1142可以在中間錨定部1144處相遇。中間錨定部1144在使用中可與用戶頭部的矢狀平面對齊。中間錨定部1144可以比中間支撐部1145更硬。每個中間支撐部1145可以連接在中間錨定部1144的相應側面和相應頰部1140之間。中間錨定部1144可以用作中間支撐部1145的錨定件。在中間支撐部1145較薄並且通過抵抗張力來支撐頰部1140的示例中，中間錨定部1144可以是能夠抵抗被中間支撐部1145拉動的穩定部。在其中中間支撐部1145是厚的並且通過抵抗彎曲來支撐頰部1140的示例中，中間錨定部1144可以是能夠將中間支撐部1145的中間/前端保持在適當位置的穩定部，使得中間支撐部以懸臂梁的方式側向地彎曲，儘管連接到頰部1140。
中間支撐部1145可以由與頰部1140相同的材料形成，並且在該示例中，與頰部1140一體形成。在其他示例中，中間支撐部1145可以由與頰部1140不同的材料形成，例如導致中間支撐部1145比頰部1140更抗變形的更硬的材料。
中間支撐部1145可以對頰部1140在一個方向上的移動提供比在另一個方向上更大的阻力。在圖7A-7M所示的示例中，中間支撐部1145在上-下方向和/或在側向方向上提供比在前-後方向上更大的對頰部1140的變形的阻力。也就是說，中間支撐部1145傾向於阻止頰部1140或其部分向前和向後移動的程度小於它們傾向於阻止頰部1140或其部分向上或向下移動的程度。
在圖7A-7M、圖11A-11M和圖13-16所示的示例中，每個中間支撐部1145包括在上下方向上具有高度的面向中間的壁1146。每個面向中間的壁1146也可以從中間位置側向和向後彎曲，例如在該示例中的中間錨定部1144。具體如圖7E所示，中間支撐部1145的曲率允許它們符合用戶鼻子的形狀。
在面部接合部1110包括在鼻部1180的每個側面上的閉環部1150和開環部1160的情況下，閉環部1150可以在中間支撐部1145中或與其相鄰。閉環部1150可減小中間支撐部1145的尺寸。如圖7E所示，在每個閉環部1150中，面部接合法蘭1118的後部1142和前部1141在中間錨定部1144處相遇。中間支撐部1145可以位於面部接合法蘭1118的前部1141和後部1142之間的接合處附近。每個中間支撐部1145的面向中間的壁1146的大部分可以面向中間，例如在使用中面向用戶的鼻子。這例如在圖11L、13B、14A和15D中示出。面向中間的壁1146可橫向鄰近鼻部1180。當中間支撐部1145的面向中間的壁1146的側向部分可以在介面結構1100從鼻部1180過渡到每側上的大部分頰部1140中時部分地面向後。
中間支撐部1145可以由彈性材料形成，如矽樹脂或TPE。在圖7A-7M所示的示例中，中間支撐部1145與頰部1140一體形成。
4.2氣流通過介面結構
在本技術的一些形式中，介面結構1100可以包括底盤部1102，底盤部配置為允許氣體轉移進入和離開介面結構1100和用戶之間的空間，例如在用戶面部和顯示器之間形成的內部體積內，並且在其周邊由介面結構1100界定。熱可以在使用期間產生，例如，由用戶作為用戶活動的結果，和/或從頭戴式顯示單元1200的電子部件產生。該熱量可能在空間內累積並導致用戶不舒服。使氣流能夠進入和離開該空間可有助於避免過度的熱積聚，並且還可有助於避免過度的濕度積聚。
在一些形式中，底盤部1102由諸如矽樹脂或TPE的彈性體材料形成，並且可以由與面部接合法蘭1118相同的材料形成。在其他形式中，底盤部1102可以由比面部接合法蘭更硬的材料形成，如更硬的熱塑性材料，如ABS、尼龍、聚碳酸酯等。在一些形式中，底盤部1102可以是可滲透的或半滲透的，並且材料可以允許氣流通過。例如，泡沫和/或織物材料可允許氣流通過，同時保持固體形狀。
在一些示例中，可以在底盤部1102中提供一個或多個上開口，從而允許外部環境與介面結構1100內的空間之間的氣流。在一些示例中，可以在底盤部1102中提供一個或多個下開口。在示例中，底盤部1102可以包括側向開口、一個或多個上開口、和/或一個或多個下開口。在底盤部1102中允許氣流的開口可以被稱為通氣口或氣流埠。
在國際(PCT)申請No.PCT/AU2021/050277中公開了各種底盤開口/通氣口構型。具有任何這些構型的開口可應用於本文公開的介面結構1100的底盤部1102。
圖7F-7H示出了圖7A-7E所示的介面結構1100的選定部。介面結構1100是頭戴式顯示系統1000的一部分，並且被構造和佈置成在使用中與用戶的面部成相對關係。如本文別處更詳細地描述的，頭戴式顯示系統1000可以包括頭戴式顯示單元1200，頭戴式顯示單元1200包括顯示器，以及定位和穩定結構1300，定位和穩定結構1300被構造和佈置為在使用中將頭戴式顯示單元1200保持在用戶頭部上的可操作位置中。
如圖7F-7H所示，介面結構1100包括具有一個或多個開口1108的底盤部1102。開口1108配置為在使用中允許氣流進入至少部分地由頭戴式顯示單元和用戶面部限定的用戶眼睛前面的體積。介面結構1100包括面部接合部1110，面部接合部連接到底盤部1102，底盤部1102配置為在使用中接合用戶的面部。面部接合部1110可以是柔性和彈性的。
在本技術的這個特定示例中，介面結構1100包括配置為至少部分地阻擋光穿過底盤部1102中的開口1108的蓋部1109。蓋部1109可以從面部接合部1110向前延伸以覆蓋開口1108。在底盤部1102中形成開口可以具有在使用中允許光進入用戶眼睛和顯示器之間的體積的潛力。有利地，蓋部1109可以減少或消除光穿過開口1108並干擾用戶的顯示器視圖的風險，從而允許開口1108設置在底盤部1102中用於冷卻目的。
如本文別處所述，介面結構1100的面部接合部1110可配置為在使用中圍繞用戶眼睛的周邊接合用戶的面部。例如，介面結構1100可配置為在使用中接合用戶眼睛外側的用戶面部的側部並接合用戶的前額。如前所述，面部接合部1110可包括從底盤部1102延伸的面部接合法蘭1118，以在使用中接合用戶的面部。
在圖7F-7H所示的示例中，蓋部1109呈從面部接合法蘭1118向前延伸以覆蓋開口1108的蓋法蘭的形式。蓋法蘭可以是延伸離開面部接合法蘭的材料的薄片或部分，如圖7H中的截面所示。蓋法蘭可以基本上是平的。在其他示例中，蓋部可以不是薄的或平的，並且可以是例如截面為三角形。蓋法蘭和面部接合法蘭1118可以一體形成。例如，面部接合法蘭1118和蓋法蘭可以在同一模制步驟/注射中模制在一起。面部接合部1110可以由彈性材料形成，例如矽樹脂、TPE等。蓋部1109可以由與面部接合部1110相同的材料形成，例如形成面部接合部1110的相同的彈性體材料。
在圖7F-7H所示的示例中，面部接合部1110包括前額部，前額部配置為在使用中接合用戶的前額。在該示例中，介面結構1100包括底盤部1102中靠近面部接合部1110的前額部的多個開口1108。開口1108可以在使用中向上打開。在該示例中，面部接合法蘭1118包括前部，該前部在面部接合部1110的前額部附近從底盤部1102至少部分向上延伸。圖7H示出了通過前額部中的介面結構1100的截面圖。如圖所示，形成蓋部1109的蓋法蘭從面部接合法蘭1118的前部沿向前方向
延伸。在一些示例中，蓋部1109可以與開口1108的軸線相交以覆蓋開口1108。在一些示例中，蓋部1109可以覆蓋開口1108，使得光線不可能以直線行進，從離開頭戴式顯示系統1000，穿過開口1108並進入用戶眼睛前面的體積。蓋部1109的前邊緣可以與開口1108的前邊緣向前間隔開，以便懸於開口1108之上。對蓋部1109被描述為覆蓋單個開口1108的方式的任何引用應被理解為蓋部1109(或多個蓋部1109)可以覆蓋多個開口1108的方式。
在一些示例中，開口1108可以是成角度的，使得開口1108的外端至少部分地面向蓋部1109和面部接合部1110之間的接合處。這可以進一步防止光穿過開口1108。底盤部1102中的開口1108和在開口1108上方延伸的蓋部1109的組合可有利地允許氣流進入介面結構1100的內部，而否則可能穿過開口1108的光的一些或全部被蓋部1109阻擋而不能到達用戶的眼睛。
圖7F-7H所示的示例中的面部接合部1110還包括一對頰部1140(已經參照圖7A-7E對其進行了更詳細的描述)，該對頰部配置為在使用中接合用戶的臉頰。面部接合部1110還包括一對蝶骨部1170(參見例如圖11A)，該對蝶骨部位於介面結構1100的相應側面上，該介面結構連接在前額部和頰部1140之間，並且配置為在使用中靠近蝶骨接合用戶的頭部。在一些示例中，開口1108可以形成在底盤部1102中鄰近蝶骨部1170和/或頰部1140。
在圖7A-7M所示的示例中，底盤部1102包括兩組開口1108。圖7A示出了兩組開口1108。每組開口1108設置在介面結構1100的相應側面上。在其他示例中，介面結構1100可僅包括一組開口1108，或者該組開口1108可設置在不同位置。在一些示例中，介面結構1100可包括沿底盤部1102的大部分或全部長度靠近底盤部1102設置的多個開口1108。在另外的示例中，底盤部1102可以不包括多組開口1108，而是可以包括單個開口1108或多個開口1108，每個開口1108與其他開口1108間隔開。該示例中的介面結構1100包括從介面結構1100的一個側面延伸
到另一側面以覆蓋兩組開口1108的單個蓋部1109。在其他示例中，介面結構1100可以包括多個蓋部1109，例如每個開口1108一個蓋部1109。
如圖7H所示，在該示例中，開口1108朝向至少部分向上的方向打開，並且蓋部1109向前延伸，其基本上垂直於開口1108打開的向上方向。更一般地，一個或多個開口1108可以朝第一方向打開，並且蓋部1109可以從面部接合部1110沿第二方向延伸，第二方向垂直於第一方向。由於任何這樣的光必須透過曲折的路徑進入蓋部1109和開口1108之間的空間，然後穿過開口1108，所以這種佈置可以有利地有一定量的光能夠到達用戶的眼睛。在一些示例中，開口1108可以比圖7H中所示的更靠近面部接合法蘭1118，和/或蓋部1109可以比圖7H中所示的在向前方向上經過開口1108，以進一步減少可以通過開口1108進入的光的量。開口1108可以設置在底盤部1102中鄰近介面結構1100的面部接合部1110。
4.3具有襯墊附接部和其他特徵的介面結構
圖11A-11M和15A-15G示出了根據本技術的其他示例的介面結構1100。介面結構1100用於頭戴式顯示系統1000，頭戴式顯示系統1000包括頭戴式顯示單元1200和定位和穩定結構1300，頭戴式顯示單元1200包括顯示器，定位和穩定結構1300被構造和佈置成將頭戴式顯示單元1200保持在用戶頭部上的可操作位置。頭戴式顯示單元1200可以包括顯示單元殼體1205和連接到顯示單元殼體1205的介面結構1100。介面結構1100被構造和佈置成在使用中與用戶的面部相對。
這些示例中的介面結構1100包括面部接合法蘭1118。面部接合法蘭1118圍繞用戶面部的眼睛區域的周邊設置，並且配置為在使用中接合用戶的面部。面部接合法蘭1118可以是柔性和彈性的，並且可以由彈性體形成，例如矽樹脂或TPE。
面部接合法蘭1118可以形成介面結構1100的面部接合部1110。介面結構1100可進一步包括底盤部1102。底盤部1102可以是介面結構1100的厚的或最厚的部分，並且可以配置為將面部接合部1110連接到頭戴式顯示系統1000的顯示單元殼體1205，並且將面部接合部1110支撐在使用位置中。在一些示例中，底盤部1102被連接到或配置為附接到介面結構夾1101，如圖11M所示，該介面結構夾1101形成到顯示單元殼體1205的卡扣配合連接。在其他示例中，該介面結構夾1101可進一步包括磁性構件，或者磁性構件可以代替夾1101，使得面部接合部1110和底盤部1102通過磁性連接彼此連接。底盤部1102可以具有在此其他地方參考其他示例描述的任何特徵或特性。底盤部1102可以與面部接合法蘭1118一體成型。在一些示例中，底盤部1102可以不是面部接合部1110的最厚部分，而是可以通過其與介面結構夾1101的連接而變硬。
在一些形式中，底盤部1102可以不形成環的周邊的一部分。例如，閉環可以在沒有底盤部1102的說明的情況下圍繞襯墊1130形成。這允許介面結構夾1101(或磁體或其他連接器)連接到底盤部1102而不形成閉環周邊的一部分。在介面結構1100是開環的示例中，底盤部1102仍然可以這樣的方式取向，使得連接的介面結構夾1101與襯墊1130間隔開。
4.3.1面部接合法蘭
在圖11A-11M所示的例子中，如圖11E-11G、11I、11K和11M的截面所示，面部接合法蘭1118具有包括連接到顯示單元殼體1205的第一端1121的截面。第一端1121可以間接連接到顯示單元殼體1205和/或可以可移除地附接到顯示單元殼體1205。在一個示例中，第一端1121連接到如圖11M所示的介面結構夾1101(其可以是相對剛性的，例如由熱塑性材料形成)，該介面結構夾1101形成與顯示單元殼體1205的相應部分的可拆卸卡扣配合。在該示例中，第一端1121可以是具有便於與介面結構夾1101連接的底盤部1102的端。第二端1122可以是面部接
合法蘭1118的自由懸臂端，該自由懸臂端圍繞用戶眼睛區域的周邊沿著介面結構1100的一部分或全部。
在第一端1121和第二端1122之間，面部接合法蘭1118可以彎曲，例如朝向用戶的面部延伸，然後朝向用戶的眼睛向內捲曲，然後遠離用戶的面部。截面形狀可以包括面部接合區域1123，在使用中面部接合法蘭1118在面部接合區域1123處接觸用戶的面部。面部接合區域1123可以位於第一端1121與襯墊附接部1120之間。襯墊附接部1120是襯墊1130所附接的部分(將在下面詳細描述)。
在一些示例中，面部接合法蘭1118在第一端1121和第二端1122之間彎曲或捲曲以形成至少部分封閉的截面積。襯墊1130可以位於至少部分封閉的截面區域內，並且可以附接到面部接合法蘭1118。在不同的示例中，襯墊1130可以在不同的位置附接到介面結構1100，如將在下面描述的，例如襯墊附接部1120、面部接合法蘭1118的一部分、襯墊支撐法蘭1164、介面結構夾1101，或者可以不附接到介面結構1100(例如，它可以位於由面部接合法蘭1118包圍的體積內，但是可以不黏附或以其他方式直接附接到任何東西)。
在該示例中(以及在圖7A-7M的示例中)，面部接合法蘭1118成形為在第一端1121和面部接合區域1123之間朝向用戶的面部捲曲，並且成形為在面部接合區域1123和第二端1122之間遠離用戶的面部捲曲。也就是說，第一端1121在使用中可以被定位成與用戶的面部間隔開，並且面部接合法蘭1118可以朝向用戶的面部捲曲並且然後遠離用戶的面部捲曲以形成面部接合區域1123。
圖16示出了根據本技術示例的面部接合法蘭1118的橫截面圖，其中標注了某些尺寸。面部接合法蘭1118的截面形狀可以包括在平行於用戶面部上的目標密封表面並且平行於用戶頭部的矢狀平面的方向上的高度尺寸H，該高度尺寸在約10mm至約40mm、約15mm至約30mm或約20至約25mm的範圍內。在一個示例中，高度尺寸H約為23.5mm。平行於目標密封表面的方向應理解為意指大致平
行於在目標密封位置處的用戶面部的表面，或平行於在目標密封位置處的用戶面部的曲率的切線。面部接合法蘭1118可以從第一端1121至少部分地向下延伸距離DI，該距離DI在平行於高度尺寸H測量的高度尺寸H的約10%和約80%之間。在其他示例中，距離DI在高度尺寸H的大約20%和大約60%之間或在大約40%和大約50%之間。在一個示例中，距離DI約為高度H的45%。在一個示例中，距離DI可以是大約10.5mm。面部接合法蘭1118的截面形狀可以包括在面部接合法蘭1118的第一端1121與面部接合區域1123之間在垂直於目標密封面並且平行於用戶頭部的矢狀平面的方向上的深度尺寸DP，該深度尺寸在約5mm至約40mm、約10至約30mm或約15至約25mm的範圍內。在一個示例中，深度尺寸DP為約20.5mm。
圖16還示出了在面部接合區域1123和面部接合法蘭1118的第二端1122之間的面部接合法蘭1118的面部接合區域1123附近的位置處的曲率半徑R。在本技術的一些示例中，該位置處的曲率半徑R可以在約1mm與約10mm之間、或在約2mm與約6mm之間、或在約3mm與5mm之間。在一個示例中，曲率半徑R為約4mm。
圖16還示出了由面部接合法蘭1118的截面形狀在沿著面部接合法蘭1118的襯墊附接部1120的長度軸線的截面中與垂直於目標密封面(例如，平行於深度尺寸DP)的方向之間形成的角度A。不同地解釋，面部接合法蘭1118可以具有截面形狀，其中面部接合法蘭從第一端1121朝向用戶的面部延伸，然後相對於圍繞用戶的眼睛的周邊向內捲曲(例如，朝向用戶的眼睛區域捲曲，然後遠離用戶的眼睛向前捲曲，然後相對於用戶眼睛周圍的周邊部分地向外捲曲，以使襯墊附接部1120相對於垂直於目標密封面的方向成角度A取向，其可以是一些前額和臉頰區域中的向前方向。如圖16所示，面部接合法蘭1118可以具有截面形狀，截面形狀具有高度軸線(例如，沿著高度軸線測量高度尺寸H)和深度軸線(例如，
沿著深度軸線測量深度尺寸DP)。襯墊附接部1120沿面部接合法蘭1118的截面長度可以取向成與高度軸線成角度A。例如，A可以在約20至約90度、約40至約75度、約45至約60度或約45至約55度的範圍內。在一個示例中，角度A約為51度。參考圖16公開的尺寸可以應用於這裡公開的任何介面結構1100。
介面結構1100可包括一對蝶骨部1170，每個蝶骨部配置為在使用中靠近蝶骨接合用戶的頭部。蝶骨部1170可以是介面結構1100的橫向部分。圖11E示出了蝶骨部1170中的介面結構1100的截面圖。在每個蝶骨部1170中，面部接合法蘭1118從第一端1121向後延伸，並且向中間捲曲進入面部接合區域1123，然後向前捲曲，然後從用戶的面部橫向離開進入襯墊附接部1120。
介面結構1100還包括一對頰部1140，每個頰部1140配置為在使用中接合用戶的面頰中的相應一個。圖11I和11K示出頰部1140內的介面結構1100的截面圖。在每個頰部1140中，面部接合法蘭1118從第一端1121至少部分地向下延伸並且向後和向上捲曲進入面部接合區域1123中，並且然後遠離用戶的面部向前捲曲進入襯墊附接部1120中。
介面結構1100還可包括在使用中位於用戶鼻子附近的鼻部1180。介面結構1100可進一步包括一對閉環部1150，每個閉環部1150位於鼻部1180的相應側上。圖11K示出了在一個閉環部1150處的介面結構1100的截面圖。在每個閉環部1150中，面部接合法蘭1118的第二端1122連接回到面部接合法蘭1118的第一端1121，以在截面中形成閉環。如圖11I中的截面所示，開環部1160與每個閉環部1150側向相鄰。圖7A-7M示例中公開的開環部1160、閉環部1150和鼻部1180的特徵應理解為適用於圖11A-11M示例，反之亦然。
圖15A-15G示出了具有上述特徵和下述特徵的介面結構1100，如襯墊附接部1120。應當理解，根據本技術的介面結構1100可以不同於圖15A-15G所示的介面結構。應當理解，圖15A-15G不僅公開了本技術的一個示例，而且公開了任
何給定區域中的厚度相對於任何其他區域的相對差異。例如，如圖15A-15G所示，介面結構1100的前額部1175的面向前的部分比蝶骨部1170的面向側面的部分薄。這種厚度的相對差異不是本新型技術的特徵，其與圖15A-15G中描述的每一個其他厚度的相對差異無延伸地關聯。同樣，在圖15A-15G中可辨別的厚度的其他相對差異應理解為獨立地適用於本技術的其他示例。
例如，如圖15C和15E所示，相對於前額部1175、在面向和/或非面向用戶的側面上的蝶骨部1170和/或頰部1140的較大厚度可以有利地提供所需的目標支撐。面部接合法蘭1118可以主要通過抵抗張力來抵抗施加到前額部1175的力。因此，前額部1175中的過度厚度可能增加不必要的張力阻力。介面結構1100的下部，如蝶骨部1170和頰部1140，可以主要抵抗彎曲產生的力。因此，這些區域中的附加厚度有利地提供目標剛度，以使這些區域能夠提供必要的支撐。蝶骨部1170(或至少頰部1140和蝶骨部1170之間的接合處)可以有利地比相鄰區域厚，以防止面部接合法蘭1118在使用中向外凸出。
在一些示例中，在面部接合區域1123與面部接合法蘭1118的第二端1122之間，面部接合法蘭1118在襯墊1130的一部分上捲曲。面部接合法蘭1118可以在面部接合區域1123和面部接合法蘭1118的第二端1122之間的襯墊1130上，而不管在第二端1122處或附近是否還有襯墊附接部1120(下面描述)。例如，如圖7H、7M、18D和21A-21C所示，面部接合法蘭1118在形成面部接合區域1123之後在襯墊1130(未示出)上捲曲，並且不具有襯墊附接部1120。圖21A-21C分別示出了在前額、蝶骨和頰部穿過介面結構1100的橫截面。換句話說，圖21A示出了圖11M中所示的橫截面的備選方案，圖21B示出了圖11I中所示的橫截面的備選方案，而圖21C示出了圖11E中所示的橫截面的備選方案。
在襯墊1130的一部分上捲曲的面部接合法蘭1118的額外長度可以幫助抵抗面部接合法蘭1118由於額外材料和增加的面積二次矩(特別是由捲曲形狀
產生的)而導致的翹曲。這在面部接合法蘭1118不直接附接到襯墊1130的示例中可能是特別有利的。在一些示例中，面部接合法蘭1118未固定到襯墊1130。這可以允許面部接合法蘭1118更好地順應用戶的面部，因為它比如果它被附接到襯墊1130(這在一些應用中可能是優選的)更少地受到限制。
在圖11A-11M所示的示例中，面部接合法蘭1118在面部接合區域1123和第二端1122之間的襯墊1130的一部分上捲曲。在這些示例中，面部接合法蘭1118在面部接合區域1123和襯墊附接部1120之間的襯墊1130的一部分上捲曲。應當理解，在圖11A-11M所示的示例的變型中，襯墊附接部1120被做得較短或不存在，並且面部接合法蘭1118在捲曲在襯墊1130的一部分上之後的長度可以變化。在圖18D所示的示例中，沒有襯墊附接部1120，並且面部接合法蘭1118的第二端1122位於襯墊1130的面部接合法蘭1118捲曲的部分附近。
在一些示例中，諸如圖18E、18F和21A-21C中所示的那些示例，面部接合法蘭1118不包括襯墊附接部1120，仍包括在第二端1122處或附近的加厚部分。如圖21A-21C所示，面部接合法蘭1118在自由端包括凸圓線腳1119。該加厚部分或凸圓線腳1119可以具有比面部接合法蘭1118的在靠近面部接合區域1123的襯墊1130的一部分上捲曲的部分更大的厚度。加厚部可以幫助抵抗面部接合法蘭1118的撕裂，可以通過抵抗面部接合法蘭1118的回滾來幫助將面部接合法蘭1118的第二端保持在襯墊1130的表面就位和/或可以進一步通過增加橫截面面積的二階矩來增加面接合法蘭1118的剛度。在圖21A-21C所示的示例中，襯墊支撐法蘭1164(下面更詳細地描述)為襯墊1130提供大部分支撐。
4.3.1.1襯墊附接部
參照圖11A-11M描述的介面結構1100包括具有截面形狀的面部接合法蘭1118，該面部接合法蘭1118進一步包括位於面部接合法蘭1118的第二端1122
處或其附近的襯墊附接部1120。在該示例中，面部接合區域1123位於第一端1121和襯墊附接部1120之間。圖11E、11F、11G、11I和11K中的截面視圖示出了這些特徵。襯墊附接接部1120可以與面部接合區域1123分離，使得用戶的面部在使用中不接觸襯墊附接接部1120。該示例中的介面結構1100包括如圖11G所示的襯墊1130。另一襯墊1130在圖12A-12D中示出並如上所述。襯墊1130可以由泡沫形成，並且在其他示例中可以是包括凝膠的襯墊，或者可以由另一種合適的材料形成，例如具有類似於泡沫的性能的材料或材料的組合。在一些示例中，襯墊1130可以由3D列印網格形成。
圖11F示出了包括具有可選形狀的襯墊1130的介面結構1100。襯墊1130可以在襯墊附接部1120處附接到面部接合法蘭1118。在該特定示例中，襯墊1130僅在襯墊附接部1120處附接到面部接合法蘭1118。襯墊1130可以有利地有助於介面結構1100的柔順性，並且還可以有利地幫助防止面部接合法蘭1118的彎曲或皺折。襯墊1130的存在還可以有利地允許面部接合法蘭1118更薄，這可以有助於面部接合法蘭1118與用戶的面部良好地相符並且是舒適的。
在該特定的佈置中，襯墊附接部1120位於面部接合區域1123之外有利地意味著，面部接合法蘭1118的任何硬化或襯墊附接部1120處的由襯墊1130的附接引起的並且可能引起不適的硬點在使用中遠離用戶的面部。具體地，在一些示例中，襯墊1130在襯墊附接部1120處膠合到面部接合法蘭1118。在膠水導致面部接合法蘭1118硬滑或變硬的情況下，由於襯墊附接部1120的定位離開面部接合區域1123，所以變硬部分不與用戶的面部接觸。此外，示例性面部接合法蘭1118的形狀(如所示出的並且如以上更詳細地描述的)幾乎完全包圍襯墊1130。這可以有利地保護襯墊1130，使其保持清潔並且使介面結構1100通常易於清潔(因為彈性體面部接合法蘭1118比襯墊1130更易擦拭並且可以保護襯墊1130)。
以上述方式將襯墊1130附接到面部接合法蘭1118也可有利地將襯墊1130約束在相對於面部接合法蘭1118的預定位置。這可以有利地防止襯墊1130在主動使用期間移動到面部接合部1110內的非預期位置。如果用戶不能接近襯墊1130，這可能是特別有利的。
在一些例子中，襯墊1130基本上沿著襯墊1130的整個長度，例如在所有頰部1140、蝶骨部1170和前額部1175中連接到面部接合法蘭1118。圖11M示出通過介面結構1100的前額部1175的截面圖。
襯墊1130與面部接合法蘭1118的附接可具有使面部接合部1110變硬的效果，使得面部接合部1110更能抵抗沿著面部接合部1110的長度(例如，沿著其圍繞用戶眼睛區域的周邊的長度)的張力。因此，在一些示例中，當襯墊1130連接到面部接合法蘭1118時，面部接合部1110被構造為沿其使用長度具有預定的使用彈性。面部接合法蘭1118可以構造成沿其長度具有比預定使用剛度更大的彈性，使得當襯墊1130附接到面部接合法蘭1118時，面部接合法蘭1118的彈性變小，並且面部接合部1110的總彈性變為預定使用彈性。
面部接合法蘭1118在襯墊附接部1120中可以包括比在面部接合區域1123中更大的厚度。如截面圖11E-11G、11I和11K以及圖15A-15G所示，襯墊附接部1120比面部接合區域1123的一些或全部厚。如圖所示，面部接合法蘭1118的厚度可以從第一端1121朝向襯墊附接部1120減小。在一些示例中，面部接合法蘭在第一端1121處的厚度在約0.2至約4mm的範圍內、在約1至約3mm的範圍內或在約1.5至約2.5mm的範圍內。在一些示例中，厚度在約1.8至約2.2mm的範圍內。在所示示例中，厚度為約2mm。例如，面部接合法蘭1118在面部接合區域1123中的厚度可以在約0.2至約2.5mm的範圍內、在約0.5至約2.2mm的範圍內或在約0.5mm至約1.5mm的範圍內。
第一端1121和襯墊附接部1120之間的面部接合法蘭1118的最薄部分可以在約0.2至約0.5mm的範圍內，並且在一些示例中可以在約0.25至約0.4mm的範圍內。在所示示例中，最薄部的厚度為0.3mm。面部接合法蘭1118可以由彈性體形成，如可以是矽樹脂或TPE。在所示的示例中，面部接合法蘭1118由矽樹脂形成。矽樹脂材料可以具有40的肖氏A硬度計硬度。在一些示例中，面部接合法蘭1118可以具有在約25至約70範圍內或在約30至約50範圍內的肖氏A硬度計硬度。
如圖所示，面部接合法蘭1118可以包括從第一端1121朝向襯墊附接部1120的厚度的一系列階梯式減小。在示例中，面部接合法蘭1118可以包括從第一端1121朝向襯墊附接部1120的厚度的兩個、三個、四個、五個、六個或更多個階梯式減小。作為示例，面部接合法蘭1118可以包括從1.6mm、1.25mm、1mm、0.8mm和0.5mm的值中選擇的一個或多個中間厚度。圖15A-15G示出介面結構1100的不同區域之間的相對厚度。
襯墊附接部1120可以包括約0.75至約2mm範圍內的厚度。在一些示例中，它包括在約1mm至約1.5mm範圍內的厚度。在所示示例中，襯墊附接部1120的厚度為約1.2mm。有利地，厚的襯墊連接部1120可以提供光滑的外觀，並且與襯墊附接部1120較薄的情況相比更不可能起皺或彎曲。在其他示例中，襯墊附接部1120可以具有例如在約0.2至約4mm範圍內、或在約0.5至約3mm範圍內的厚度。
4.3.1.2離面部接合法蘭的間距
圖11F示出了介面結構1100內的襯墊1130。襯墊1130基本上填充介面結構1100內的空間(例如，由面部接合法蘭1118的捲曲形狀包圍)。襯墊1130在截面中可以包括外部形狀，其在至少一些或大多數側部上與面部接合法蘭1118的內部形狀大致匹配。然而，在一些示例中，例如圖11G中所示的示例，襯墊1130和面部接合法蘭1118被構造和佈置成在面部接合法蘭1118和襯墊1130之間在位於用戶眼睛區域的周邊內側的面部接合區域1123的端處或附近留有間隔1125，
至少在用戶佩戴頭戴式顯示系統之前處於靜止狀態。該間隔1125可以使介面結構1100對用戶更舒適。間隔1125位於或接近面部接合區域1123的內邊界。即，在面部接合法蘭1118遠離用戶皮膚捲曲的位置。間隔1125可以位於面部接合法蘭1118的最薄部分。
有利地提供用戶舒適性的另一個特徵是，在面部接合法蘭1118與襯墊1130之間的間隔1125的位置處(例如，在使用中位於用戶的眼睛區域的周邊內側的面部接合區域1123的端處或附近)，在面部接合法蘭1118遠離用戶的面部捲曲的地方，面部接合法蘭1118具有大曲率半徑。這還可以有利地提供低可能性的面部標誌。在一些示例中，曲率半徑為約2mm或更大、約3mm或更大、或約4mm或更大。在一些示例中，半徑在約3至約5mm的範圍內、或在約3.5mm至約4.5mm的範圍內。該曲率半徑也可以設置在表面部接合法蘭1118的最薄部處。
4.3.2襯墊附接部和襯墊支撐法蘭
在本技術的一些示例中，介面結構1100包括襯墊附接部1120和襯墊支撐法蘭1164。圖17A-17L示出了示例性介面結構1100，其包括配置為支撐襯墊1130的襯墊支撐法蘭1164，並且進一步包括襯墊附接部1120。
在本技術的這些示例中，面部接合法蘭1118可以是如在其他示例中所描述的，例如圍繞用戶面部的眼睛區域的周邊提供並且配置為在使用中接合用戶面部。它可以是柔性的和有彈性的，並且具有包括以下的截面形狀：第一端1121和第二端1122的，第一端1121用於連接到顯示單元殼體(例如底盤部1102和/或介面結構夾1101)。圖17A-17L所示的示例中的介面結構1100可包括面部接合區域1123，在使用中面部接合法蘭1118在面部接合區域1123處接觸用戶的面部，面部接合區域1123位於第一端1121和第二端1122之間。
面部接合法蘭1118可在第一端1121和第二端1122之間捲曲以形成至少部分封閉的截面積。襯墊1130可以在至少部分封閉的截面區域內。例如，如圖
17A-17L所示，襯墊支撐法蘭1164可以從面部接合法蘭1118相對於截面區域向內延伸並且可以配置為接觸襯墊1130。
襯墊支撐法蘭1164可以在面部接合法蘭1118的第一端1121處或附近(如在底盤部1102處或附近)從面部接合法蘭1118延伸。在圖17A、17B和17C中，底盤部1102示出為組裝到介面結構夾1101。襯墊1130可以附接到面部接合法蘭1118。襯墊附接部1120可以位於面部接合法蘭1118的第二端1122處或其附近。襯墊附接部1120和襯墊支撐法蘭1164中的每一個如別處所述。例如，襯墊支撐法蘭1164可以與面部接合法蘭1118一體形成，例如模制在一起。襯墊附接部1120可以是面部接合法蘭1118的加厚部分，例如比面部接合法蘭1118的一個或多個相鄰區域厚。
在一些示例中，襯墊1130在襯墊附接部1120處附接到面部接合法蘭1118。在一些示例中，襯墊1130可以黏附到襯墊附接部1120。在一些示例中，襯墊1130被附接到襯墊支撐法蘭1164上並且可以被膠合到襯墊支撐法蘭1164上。在其他示例中，襯墊1130可以使用矽酮作為黏合劑，用雙面膠帶或通過機械連接，例如舌槽附接，或通過另一種合適的方法，附接到襯墊附接部1120上。
圖17A示出了一個示例中膠1124的位置。在該示例中，膠1124用於將襯墊1130、襯墊支撐法蘭1164和襯墊附接部1120中的所有三個連接在一起。襯墊1130附接到襯墊支撐法蘭1164，襯墊1130附接到面部接合法蘭1118。在該示例中，面部接合法蘭1118和襯墊支撐法蘭1164也被附接。如圖17A所示，面部接合法蘭1118和襯墊支撐法蘭1164可以膠合在一起或至少通過膠1124(例如膠珠或膠點)連接。在該示例中，膠1124位於介面結構1100的截面內的單個位置。所施加的膠1124可以是沿著介面結構1100的長度(例如，在使用中沿著介面結構1100圍繞用戶眼睛區域的周邊)的一個或多個連續珠或一系列離散點。這可以有利地為膠的有效使用，並且可以在介面結構1100的製造期間提供快速處理步驟。此
外，在這種佈置中，襯墊附接部1120和襯墊支撐法蘭1164幾乎完全將襯墊1130封閉在面部接合法蘭1118內，這可以有利地在使用和清潔期間保護襯墊1130(例如，泡沫襯墊)並且可以是美觀的。在該特定實施例中，襯墊附接部1120、襯墊支撐法蘭1164和膠1124的組合可以完全封閉襯墊1130。
在一些形式中，當與膠1124連接時，襯墊附接部1120和襯墊支撐法蘭1164可以至少部分重疊。這可以至少部分地隱藏或遮蔽膠1124，這產生更美觀的視圖並且可以幫助保護膠1124。
圖17B示出了另一示例中的膠1124的位置。在該示例中，還施加膠1124以將襯墊1130、襯墊支撐法蘭1164和襯墊附接部1120中的所有三個連接在一起。然而，在該示例中，膠1124也用於將襯墊支撐法蘭1164在襯墊支撐法蘭1164與襯墊附接部1120的相對側上連接到襯墊1130。另外，在該示例中，膠1124可以沿著襯墊附接部1120的部分或全部長度施加。在該示例中，介面結構1100可以包括：將襯墊附接部1120連接到襯墊支撐法蘭1164的第一膠部、將襯墊附接部1120連接到襯墊1130的第二膠部、以及將襯墊支撐法蘭1164連接到襯墊1130的第三膠部。第一膠部和第二膠部可以是鄰接的，例如兩者都是通過膠的單次施加/分配形成的。膠1124的這種構型可以是高度堅固的並且抵抗面部接合法蘭1118(例如在襯墊附接部1120處)的剝開或襯墊1130的移動。
在一些形式中，膠1124抵靠襯墊1130的位置可產生“無縫”外觀，因為膠1124可能不可見。這可產生更美觀的外觀，並且可有助於產生更強的連接，因為膠1124可不被意外地移除。
圖17C示出了另一示例中的膠1124的位置。在這種構型中，膠1124用於將襯墊附接部1120連接到襯墊1130上，並用於將襯墊1130連接到靠近襯墊支撐法蘭1164的面部接合法蘭1118上。在該示例中，膠1124設置在介面結構1100的截面內的離散位置處，特別是三個離散位置。所施加的膠1124可以是沿著介面結構
的長度(例如，在使用中沿著介面結構1100圍繞用戶眼睛區域的周邊)的一個或多個連續珠或一系列離散點。膠1124可以施加在沿著襯墊附接部1120的截面長度的兩個或多個位置。例如，圖17C示出了沿著襯墊附接部1120的截面長度的兩個位置處的膠1124。膠1124的這種構型的優點包括易於製造和對膠1124的精確放置的低敏感性。在這個示例中，膠可以給介面結構1100增加很少的附加重量。該示例中的介面結構1100也可以是美觀的，例如因為膠水可能不可見。圖17A和17B所示的介面結構1100的優點在於，膠1124的位置可防止面部接合法蘭1118的端被剝離以露出襯墊1130。
在一些形式中，在乾燥之前，施加在襯墊附接部1120與襯墊支撐法蘭1164之間的膠1124可以行進到襯墊1130的至少一部分上。膠1124可以在襯墊1130和襯墊附接部1120之間提供附加的密封力。
4.3.2.1面部接合法蘭和襯墊支撐法蘭之間的重疊
在一些示例中，面部接合法蘭1118和襯墊支撐法蘭1164重疊以覆蓋襯墊。在圖17A-17L所示的示例中，面部接合法蘭1118和襯墊支撐法蘭1164重疊以從視圖中隱藏襯墊1130，例如通過將可從其觀察襯墊1130的角度的大小和打開方向限制為用戶由於介面結構1100的其他部分(例如面部接合法蘭1118的第一端1121、底盤部1102、介面結構夾1101)的存在而不可能接近的大小和打開方向。隱藏襯墊形式的視圖可以提供美學上令人愉悅的介面結構1100。
面部接合法蘭1118和襯墊支撐法蘭1164可以重疊以防止用戶觸摸襯墊1130。例如，面部接合法蘭1118和襯墊支撐法蘭1164的重疊部分之間的間隔可以足夠小，以防止用戶通過重疊部分之間的間隔接觸襯墊1130。防止襯墊1130被觸摸可以幫助保持襯墊1130清潔，並且可以防止對襯墊1130的損壞。覆蓋的襯墊1130還可以提供高度可清潔的介面結構1100。
如圖17A-17L所示，襯墊支撐法蘭1164可以包括附接到面部接合法蘭1118的固定端和在截面中沿著襯墊支撐法蘭1164的長度與固定端相對的自由端。襯墊支撐法蘭1164可以構造為從面部接合法蘭1118延伸的懸臂梁。襯墊支撐法蘭1164延伸到由面部接合法蘭1118限定的內部區域中。
特別如圖17D-17H所示，面部接合法蘭1118的第二端1122可以與襯墊支撐法蘭1164的自由端間隔開。儘管有這樣的間隔，面部接合法蘭1118和襯墊支撐法蘭1164重疊以隱藏襯墊1130使其不可見並防止襯墊被觸摸。
特別地，如圖17A-17C、17E和17G所示的示例中所示，襯墊支撐法蘭1164在截面中可以平行於面部接合法蘭1118的靠近面部接合法蘭1118的第二端1122的部分對齊。在這些示例中，襯墊支撐法蘭1164和面部接合法蘭1118重疊，使得在平行於襯墊支撐法蘭1164的長度的方向上(在截面中)，面部接合法蘭1118的第二端1122位於襯墊支撐法蘭的固定端和自由端之間。例如，沿著平行於襯墊支撐法蘭1164的長度對齊的理論軸線，面部接合法蘭1118的第二端1122位於襯墊支撐法蘭1164的固定端和自由端之間。
在一些具體示例中，面部接合法蘭1118的第二端1122可以在平行於襯墊支撐法蘭1164的長度的方向上與襯墊支撐法蘭1164的自由端間隔大於0.5mm。在一些示例中，面部接合法蘭1118的第二端1122可以在平行於襯墊支撐法蘭1164的長度的方向上與襯墊支撐法蘭1164的自由端間隔大於1mm、或間隔2mm或更大。表面部接合法蘭1118的第二端1122與襯墊支撐法蘭1164的自由端的大間距對於襯墊1130的良好覆蓋是理想的，儘管非常大的重疊可能影響可製造性。
在一些具體示例中，面部接合法蘭1118的第二端1122在垂直於襯墊支撐法蘭1164的長度的方向上與襯墊支撐法蘭1164間隔小於6mm。在一些示例中，面部接合法蘭1118的第二端1122在垂直於襯墊支撐法蘭1164的長度的方向上與襯墊支撐法蘭1164間隔小於5mm、或小於4mm、或小於3mm。面部接合法蘭1118的
第二端1122與襯墊支撐法蘭1164在垂直於襯墊支撐法蘭1164的方向上的小間隔對於襯墊1130的良好覆蓋是理想的，儘管非常小的間隔可能影響可製造性。
在一些形式中，襯墊附接部1120和襯墊支撐法蘭1164的自由端可以比相應結構的其餘部分薄。如上所述，當襯墊附接部1120和襯墊支撐法蘭1164重疊時，每個的減小的厚度可以形成基本上等於襯墊附接部1120和襯墊支撐法蘭1164的厚度的組合厚度。因為膠1124位於靠近襯墊1130的內側，所以襯墊附接部1120和襯墊支撐法蘭1164看起來是均勻的(例如，單個連續結構)。
4.3.2.2襯墊支撐法蘭抵抗介面結構的壓縮
襯墊支撐法蘭1164可以幫助將襯墊1130保持在適當位置，特別是如果襯墊1130被附接(例如，黏附、膠合或以其他方式附接)到襯墊支撐法蘭1164上。此外，襯墊支撐法蘭1164可配置為有助於介面結構1100的柔性。當介面結構1100符合用戶的面部時，襯墊支撐法蘭1164可以阻止襯墊1130的移動。例如，對於臉頰和前額區域，襯墊支撐法蘭1164可以抵抗襯墊1130朝向介面結構夾1101的移動。更一般地，襯墊支撐法蘭1164可構造成在使用中抵抗介面結構1100的壓縮。
襯墊支撐法蘭1164可以被配置為在使用中彎曲以抵抗介面結構1100的壓縮。襯墊支撐法蘭1164可以被構造成在介面結構1100的壓縮期間遠離用戶面部的表面/朝向頭戴式顯示單元1200彎曲。應該理解，襯墊支撐法蘭1164對壓縮的抵抗力不需要襯墊支撐法蘭1164防止介面結構1100或襯墊1130壓縮。然而，襯墊支撐法蘭1164可以增加介面結構1100的整體剛度，並且在壓縮期間向襯墊1130提供反作用力，以促使襯墊1130和面部接合法蘭1118與用戶面部的表面一致。
無論面部接合法蘭1118是否還包括襯墊附接部1120，襯墊支撐法蘭1164都可以提供這些功能。應當理解，在一些示例中，介面結構1100包括襯墊支撐法
蘭1164，但不包括面部接合法蘭1118上的襯墊附接部。這種類型的示例例如連同圖21A-21C一起在圖7H和7M中示出。
圖17J示出了頰部1140中的介面結構1100的截面視圖，示出了處於未變形狀態的面部接合法蘭1118和襯墊支撐法蘭1164。面部接合法蘭1118和襯墊支撐法蘭1164也以分別由附圖標記1118'和1164'表示的變形狀態示出，該變形狀態由施加到面部接合區域1123的力引起。力的方向和位置由圖17J中的箭頭表示。這是在使用頭戴式顯示系統1000期間由用戶的臉頰施加到介面結構的力。如圖所示，面部接合法蘭1118朝向介面結構夾1101和朝向介面結構1100所連接的頭戴式顯示單元1200變形，並且呈現由1118指示的形狀。襯墊支撐法蘭1164由於襯墊1130的壓縮和/或移動而變形，由1164'表示的形狀。襯墊支撐法蘭1164可提供對該變形的阻力，以有助於介面結構1100的整體彈性。襯墊支撐法蘭1164可以通過彎曲力和/或拉伸力抵抗這種變形。
例如，襯墊支撐法蘭1164可以比介面結構1100的其餘部分更硬。這可能是較厚結構、不同材料、附加支撐或任何其他類似原因的結果。如虛線的變形形狀所示，變形的面部接合法蘭1118'比變形的襯墊支撐法蘭1164'變形得更多。襯墊支撐法蘭1164可以用作襯墊1130的止動並且限制襯墊1130的至少一部分中的總壓縮。例如，襯墊支撐法蘭1164'中的阻力可限制或防止襯墊支撐法蘭1164'與底盤1102之間的接觸，從而限制由這種可能發生而引起的不適。
在一些形式中，襯墊支撐法蘭1164不接觸第二端1122，使得襯墊1130不形成在完全封閉的區域內。然而，其他示例可包括完全封閉的襯墊1130。
在某些形式中，第二端1122可以至少部分地與襯墊支撐法蘭1164重疊。這可以限制或防止用戶接觸襯墊1130，儘管沒有完全封閉。
在某些形式中，第二端1122和襯墊支撐法蘭1164之間的斷開可以允許圖17J所示的變形差異。例如，與變形位置(即，1118'和1164')相比，在未變形位
置，第二端1122和襯墊支撐法蘭1164之間的距離可以不同(例如，更小)。由於更加可變形的襯墊支撐法蘭1164'，該斷開可能不限制更加可變形的面部接合法蘭1118'。
在某些形式中，襯墊支撐法蘭1164沿特定側僅接觸襯墊1130的一部分。例如，圖17J示出了第二端1122與面部接合法蘭1118之間的襯墊1130的截面可以不被襯墊支撐法蘭1164支撐。這可以允許襯墊1130變形不同的量。
參考圖17H和17I，在該特定示例中，在介面結構1100的每一側上的襯墊支撐法蘭1164的中間端連接到面部接合法蘭1118。如圖所示，襯墊支撐法蘭1164接合到面部接合法蘭1118的前部。在該示例中，襯墊支撐法蘭1164朝向前方捲曲以與面部接合法蘭1118相交。襯墊支撐法蘭1164可以在面部接合法蘭1118的第一端1121附近接合到面部接合法蘭1118。當襯墊1130被壓縮時，這種佈置可以有利地幫助遮擋襯墊1130，並在頰部1140的內側端提供更大的變形阻力。
在圖17E-17G所示的示例中，襯墊支撐法蘭1164定向成與用戶面部的目標密封表面成斜角。圖17L示出了另一種結構，其中襯墊支撐法蘭1164被設計為對介面結構1100的柔性具有較低的影響。在該示例中，襯墊支撐法蘭1164基本上平行於用戶面部的目標密封表面對準，如圖17L所示。這種構型可能是有利的，因為如果泡沫相對較軟，則其引起不適區域的可能性較低。在該示例中，襯墊支撐法蘭1164可以基本上平行於面部接合法蘭1118的面部接合部1110。
在一些示例中，襯墊支撐法蘭1164是非常長的，以便為襯墊1130提供大量的支撐。長襯墊支撐法蘭1164可以有效地防止襯墊1130從面部接合部分1118內脫離，這在襯墊不黏附到面部接合法蘭1118的示例中可以是特別有利的。在一些示例中，襯墊1130可以包括與介面結構1100的面部接合法蘭1118接觸或鄰近的第一側和與第一側相對的第二側，第二側與襯墊支撐法蘭1164接觸。在一些示例中，襯墊支撐法蘭1164可以具有沿著襯墊1130的第二側的50%以上延伸的長
度。在一些示例中，該長度可以沿著襯墊1130的60%、70%、80%或90%以上延伸。
4.3.2.3偏置襯墊支撐法蘭
在一些示例中，襯墊支撐法蘭1164配置為將襯墊1130偏置抵靠面部接合法蘭1118。圖17K示出了具有襯墊支撐法蘭1164的另一示例性介面結構1100的截面圖，該襯墊支撐法蘭1164被構造成即使在用戶佩戴包括介面結構1100的頭戴式顯示系統1000之前也對襯墊1130施加力以將其朝向面部接合法蘭1118偏置。
該示例中的襯墊支撐法蘭1164在襯墊1130與面部接合法蘭1118組裝之前具有第一構型。第一構型中的襯墊支撐法蘭1164由附圖標記1164'表示。襯墊支撐法蘭1164可以模制為第一構型1164'，例如，面部接合部1110可以模制為處於第一構型的襯墊支撐法蘭1164。襯墊1130可以單獨形成並***由面部接合法蘭1118和襯墊支撐法蘭1164部分封閉的截面區域中。在將襯墊1130與面部接合法蘭1118組裝(例如，將襯墊1130組裝到由面部接合法蘭1118部分地限定的空間中)期間，襯墊1130可以使襯墊支撐法蘭1164變形為第二構型(由附圖標記1164表示)。
在由1164'指示的第一構型中，襯墊支撐法蘭1164的自由端比在由1164指示的第二構型中更靠近面部接合區域1123。當襯墊1130的存在使襯墊支撐法蘭變形到由1164指示的構型時，襯墊支撐法蘭彎曲和/或拉伸。由於形成襯墊支撐法蘭1164的材料的拉伸和/或壓縮，襯墊支撐法蘭1164在襯墊1130上施加向後的力，該力將襯墊1130朝向面部接合區域1123偏置。這可以有利地將襯墊1130保持在適當位置。
在由1164'指示的第一構型中，襯墊支撐法蘭1164的自由端與面部接合法蘭1118的第二端1122的間隔比在由1164指示的第二構型中更遠。如圖17K所示，在第一構型中，由1164'表示的襯墊支撐法蘭通常與面部接合法蘭1118的第
二端1122間隔開距離X。在第二構型中，由1164表示的襯墊支撐法蘭與面部接合法蘭1118的第二端1122的間隔通常小於X。這種結構的另一個優點是，在模制過程中，襯墊支撐法蘭1164和面部接合法蘭1118的第二端之間的大間隔可以提供魯棒的工具結構。
在第一構型中，襯墊支撐法蘭1164'在截面中被取向成與面部接合法蘭1118的鄰近面部接合法蘭1118的第二端1122的一部分成角度。靠近第二端1122的面部接合法蘭1118的該部分可以是本文別處描述的襯墊附接部1120。在第二構型中，襯墊支撐法蘭1164被取向成基本上平行於面部接合法蘭1118的所述部分。在該構型中，襯墊支撐法蘭1164'總體上不太可能抵抗襯墊1130和/或面部接合部1110的變形。
4.3.2.4固定在第一端附近的面部接合法蘭的第二端
圖18A示出了根據另一示例的介面結構1100的截面圖。在該示例中的介面結構1100包括具有截面形狀的面部接合法蘭1118，其包括(在使用中)連接到頭戴式顯示系統的顯示單元殼體的第一端1121，第二端1122，和面部接合區域1123，在使用中，面部接合法蘭1118在面部接合區域處1123接觸用戶的面部。表面部接合區域1123位於第一端1121和第二端1122之間，並在第一端1121和第二端1122之間捲曲。在該示例中，面部接合法蘭1118的第二端1122固定在靠近第一端1121的位置以形成封閉的截面積。在該示例中的介面結構1100包括在封閉的截面區域內的襯墊1130。
面部接合法蘭1118的第二端1122被固定在靠近第一端1121的位置以形成封閉的截面區域來容納襯墊1130可以具有多個優點。例如，襯墊1130不被用戶看見或觸摸。這可以提供令人愉悅的美觀性並且保護襯墊1130免受損壞，這在襯墊1130由泡沫形成的情況下可能是特別有利的。此外，如果襯墊1130由泡沫形
成，則襯墊1130可能更難以清潔。用面部接合法蘭1118(可以是容易擦拭/清潔的材料，如矽樹脂或TPE)完全封閉襯墊1130可以使介面結構1100更容易清潔。
圖18C示出了另一示例性介面結構，其中面部接合法蘭1118的第二端1122固定在靠近其第一端1121的位置以形成封閉的截面區域，襯墊1130在封閉區域內。在圖18A和18C所示的示例中，介面結構1100包括配置為附接到顯示單元殼體的底盤部1102，以及連接到底盤部1102的面部接合部1110。面部接合部1110包括面部接合法蘭1118。在這些示例中，面部接合法蘭1118和底盤部1102一體形成。面部接合法蘭1118的第二端1122可以附接到底盤部1102。例如，如圖18C所示，面部接合法蘭1118的第二端1122用膠1124附接到底盤部1102，該底盤部位於面部接合法蘭1118的第一端1121處或其附近。
在圖18A和18C的每一個中，介面結構1100包括介面結構夾1101，介面結構夾配置為將底盤部1102(並且由此將介面結構1100作為整體)附接到頭戴式顯示系統的顯示單元殼體。在圖18A所示的例子中，面部接合法蘭1118的第二端1122附接到介面結構夾1101。如圖所示，在該示例中，面部接合法蘭1118的第二端1122用膠1124連接到介面結構夾1101。
在一些形式中，介面夾結構1101包括接收底盤部1102的端部的開口。介面夾結構1101可以與襯墊1130間隔開。例如，夾接合結構1101在使用期間可以不與襯墊1130接觸。
如圖18C所示，介面夾結構1101的某些形式可以完全在面部接合部分1110的內部體積的外部。換句話說，介面夾結構1101可以不形成閉環的周邊的一部分，如圖18C所示。
在圖18A和18C所示的例子中，介面結構1100包括第一表面，而面部接合法蘭1118包括靠近第二端1122的第二表面。這些示例中的第二表面的形狀和尺寸對應於第一表面，並且第一和第二表面在介面結構1100的組裝狀態下黏附
在一起。在一些示例中，面部接合法蘭1118以未組裝狀態形成，其中第二表面未附接到第一表面。圖18B示出了處於部分組裝/構造狀態的圖18A的介面結構1100。在圖18B中，示出了處於未組裝狀態的面部接合法蘭1118，其中第二表面未附接到第一表面(並且在該示例中與第一表面間隔開)。在該示例中，第一表面在介面結構夾1101上，而第二表面是面部接合法蘭1118的端。
面部接合法蘭1118可以在未組裝狀態下模制。在組裝過程中，襯墊1130能夠在第一表面和第二表面之間***到封閉的截面區域中。此後，第一表面和第二表面黏附在一起(以達到圖18A所示的組裝狀態)。圖18C以虛線表示的未組裝狀態示出了靠近第二端1122的面部接合法蘭1118的一部分，並由附圖標記1122'表示。第二表面靠近第二端1122'。如圖所示，第二表面沒有附接到介面結構1100的另一部分。在將襯墊1130***到由面部接合法蘭1118部分地包圍的截面區域中之後，第二表面在由附圖標記1122指示的位置靠近第二端1122'的第二表面附接到第一表面。
如圖所示，在圖18A-18C的示例中，面部接合法蘭1118不黏附到襯墊1130。然而，在一些示例中，面部接合法蘭1118可以附接至襯墊1130，並且還可以附接至介面結構1100的另一部分，如附接至面部接合部1110的底盤部1102或附接至介面結構夾1101。在圖18D所示的替代示例中，面部接合法蘭1118連接到襯墊1130上。在該示例中，面部接合法蘭1118不附接到介面結構1100的任何其他部分。
在圖18D的示例中，面部接合法蘭1118不包括與其他示例(例如圖11A-11M所示的示例)中相同類型的較厚的襯墊附接部1120。在圖18D的示例中，面部接合法蘭1118包括面部接合區域1123，面部接合區域配置為在使用中接觸用戶的面部並且不覆蓋襯墊1130的與面部接合區域1123相對的一側。面部接合法蘭1118可以使襯墊1130的與面部接合區域1123相對的一側的大部分未被覆蓋。
然而，面部接合法蘭1118可以在靠近面部接合區域1123的襯墊1130的邊緣上(例如在面部接合區域1123與面部接合法蘭1118的第二端1122之間)捲曲，這可以提供抗屈曲性，這可以改進介面結構阻擋光的能力。
面部接合法蘭1118可以在沿著面部接合法蘭1118的截面長度的一個或多個位置處附接至襯墊1130並且可以黏附至襯墊1130。如圖18D所示，襯墊1130通過膠1124在三個點黏合到面部接合法蘭1118。膠1124可以是不連續的點或者可以是沿面部接合法蘭1118的長度延伸的珠狀物，面部接合法蘭1118沿著介面結構圍繞用戶的眼睛區域的周邊。由於襯墊1130所***通過的面部接合法蘭1118的第一端1121和第二端1122之間的大間隙，圖18D的佈置可以有利地更容易和/或更便宜地製造。較小的面部接合法蘭1118材料可以有利地減小重量。儘管襯墊1130的封裝較少，但是面部接合法蘭1118在形狀上仍可有利地由襯墊1130支撐。
4.3.2.5連接到介面結構夾的襯墊
圖18E和18F示出了襯墊1130可以連接在介面結構1100內的可選方式。該示例中的介面結構1100包括介面結構夾1101，介面結構夾配置為將介面結構1100附接到頭戴式顯示系統1000的顯示單元殼體。介面結構1100進一步包括具有以下截面形狀的面部接合法蘭1118，截面包括連接到介面結構夾1101的第一端1121，第二端1122和面部接合區域1123，面部接合法蘭1118在使用中在面部接合區域1123處接觸用戶的面部，面部接合區域1123位於第一端1121和第二端1122之間。面部接合法蘭1118可以在第一端1121與第二端1122之間圍繞襯墊主體1131捲曲。面部接合法蘭1118的第二端1122位於襯墊1130的與面部接合區域1123相對的一側。介面結構1100進一步包括襯墊1130，該襯墊1130在使用中抵靠或靠近面部接合法蘭1118的面部接合區域1123定位。在該示例中，襯墊1130附接到介面結構夾1101。
在一些形式中，介面夾結構1101可以附接到襯墊1130，使得它們不能相對於彼此移動。介面夾結構1101和襯墊1130可相對於面部接合部1110移動。例如，如圖18E所示，介面夾結構1101和襯墊1130可以一起移動到它們的適當位置。
介面結構夾1101可以可拆卸地連接到顯示單元殼體。有利地，這可以使介面結構1100能夠從顯示單元殼體上拆卸下來，以便進行清潔、更換等。介面結構夾1101可以被構造成與顯示單元殼體形成搭扣配合連接，或者可以形成壓配合連接，或者其他合適的連接。介面結構夾1101可以比面部接合法蘭1118更硬，例如由更硬的材料形成，並且不僅可以起到能夠可拆卸地連接到顯示單元殼體的作用，而且還可以起到面部接合法蘭1118可以從其延伸的錨或基部的作用。在一些示例中，介面結構夾1101可以由熱塑性材料形成，並且可以永久地連接到面部接合法蘭1118。例如，面部接合法蘭1118可以由彈性體(例如矽樹脂，TPE等)形成，並且可以包覆模制到介面結構夾1101上。
襯墊1130可以包括可壓縮的襯墊主體1131，其可以由可壓縮的材料或可壓縮的結構(例如泡沫、凝膠、3D列印的網格等)形成，並且可以包括襯墊夾1135。襯墊夾1135可配置為連接到介面結構夾1101。襯墊夾1135可以可拆卸地連接到介面結構夾1101。這可以有利地使襯墊1130能夠出於諸如清潔、消毒、更換、改變尺寸等原因而從用戶移除。襯墊夾1135可以與介面結構夾1101形成搭扣配合連接。
如圖18E和18F所示，通過在表面部接合法蘭1118的第一端1121和第二端1122之間推動襯墊1130，將襯墊1130***到由面部接合法蘭1118部分地包圍的區域中，襯墊1130可以***附接到介面結構1100。在該示例中，襯墊夾1135然後與介面結構夾1101形成卡扣配合連接。如圖所示，襯墊夾1135包括唇緣1136，唇緣1136配置為裝配在介面結構夾1101的內邊緣的後面，以將襯墊1130保持在
介面結構夾1101和面部接合區域1123之間，並且更一般地保持在面部接合法蘭1118內。
襯墊主體1131可以被包覆模制到襯墊夾1135上。襯墊夾1135可以由熱塑性彈性體形成，並且應該具有使其能夠與介面結構夾1101接合並且不會過度阻礙襯墊主體1131的壓縮的機械特性。例如，襯墊夾1135可以由具有肖氏硬度計硬度為90的熱塑性彈性體形成。在其他示例中，可由足夠硬的矽酮或熱塑性材料形成。襯墊夾1135還可以將襯墊主體1131保持為預定形狀(例如，與圍繞眼睛區域的周邊的人臉形狀互補的3D形狀)。
圖18E和18F的介面結構1100可以有利地更容易、更便宜和/或更快速地製造，因為襯墊夾1135可以有助於通過手或機器人元件將襯墊1130容易地***面部接合法蘭1118中。在襯墊主體1131是由泡沫(或另一種可模制材料)形成的示例中，襯墊主體1131可以被包覆模制到襯墊夾1135上，這可以避免對分開的組裝步驟的需要並且可以在襯墊主體1131與襯墊夾1135之間提供穩固的連接。此外，襯墊主體1131可以預先成形為使用中的形狀，並且在組裝之前通過襯墊夾1135保持該形狀。可移除襯墊1130意味著襯墊1130可以被移除、替換、改變、優化和/或個性化以改變特性。
4.3.2.5.1襯墊***件
圖18E和18F所示類型的可移除地可附接的襯墊1130的另一個應用是，根據預期的應用，可以使多個襯墊選項可用於頭戴式顯示系統1000。用戶可以根據預期用途選擇或提供優化或定制的襯墊1130。在一些示例中，介面結構1100的外部或層(例如，面部接合法蘭1118)可以與多個襯墊外掛程式(例如，可移除且可替換的襯墊1130)一致且相容。有利地，頭戴式顯示系統1000然後可以通過切換***件用於多種使用場景。還應當理解，在一些示例中，整個介面結構1100是可替換的，而不僅僅是襯墊***件。
在一個示例中，頭戴式顯示系統1000可以包括襯墊1130形式的襯墊***件，該襯墊被配置成是可洗滌的(例如，機器可洗滌的)和/或可滅菌的(例如，通過高壓滅菌器)。在一個這樣的示例中，襯墊***件包括襯墊1130，襯墊具有由矽酮形成的襯墊主體1131。這種類型的襯墊***件也可用於醫療用途。
在另一示例中，頭戴式顯示系統1000可以包括襯墊1130形式的襯墊***件，襯墊適合於特定的人體測量“亞組”。例如，亞組可以是性別或種族亞組。襯墊1130可以包括與特定亞組的平均面部形狀很好地相符的形狀。
在另一示例中，頭戴式顯示系統1000可以包括被配置用於主動使用的襯墊1130形式的襯墊***件。圖19A示出了一個這樣的示例。襯墊1130可以包括具有兩個部分的襯墊主體1131：具有第一剛度的第一部1137和在第一部1137的與用戶面部相對的一側上的具有大於第一剛度的第二剛度的第二部1138。第一部1137可以適應人體測量的變化，而第二部分1138提供更堅固的定位“基準”(例如，可移動較少的基部)，使得頭戴式顯示器系統1000牢固地擱置在預定位置，並且在由主動(例如，有力)使用引起的脈動動態負載下不會過度移動。更一般地，應當理解，本文公開的任何襯墊1130可以包括具有多個不同剛度的多個部分，例如具有第一剛度的第一部1137或層和具有大於第一剛度的第二剛度的第二部1138或層。在圖19A所示的例子中，第二部1138連接到面部接合法蘭1118的襯墊附接部1120。在其他示例中，第二部1138可以通過襯墊夾1135連接到介面結構1100，例如連接到介面結構夾1101。
在另一示例中，頭戴式顯示系統1000可以包括襯墊1130形式的襯墊***件，該襯墊具有比其他特徵優先的長期佩戴舒適性。在一些這樣的示例中，襯墊1130可配置成例如通過高度適形而提供均勻的接觸壓力。
在另一示例中，頭戴式顯示系統1000可以包括襯墊1130形式的襯墊***件，該襯墊對於不同的面部區域具有變化的柔度和/或彈簧特性。在一些這樣的
示例中，襯墊1130可以包括在中間頰部和中間前額部處的相對較高的剛度和在側頰部處的相對較低的剛度。在一些示例中，襯墊1130可以在承受動態垂直負載(例如前額)和中間側向負載(例如顳部)的面部區域處包括相對較高的剛度。例如，可以通過可變厚度的矽酮部或其他彈性體來提供變化的順應性。圖19B示出了包括襯墊法蘭1139的矽酮襯墊1130的示例。襯墊法蘭1139可以在圍繞介面結構1100的周邊的幾何形狀(例如形狀和/或厚度)上變化，以在不同區域中提供不同的剛度。詳細地描述了圖19B的示例。
在另一個示例中，頭戴式顯示系統1000可以包括呈襯墊1130形式的襯墊***件，該襯墊1130被定制為用戶面部形狀的獨特形狀，具有針對以下特性中的一個或多個的所得均勻接觸壓力：高舒適性、調諧到主動使用的順應性(例如，相對高的剛度以最小化移動)和頭戴式顯示單元1200在用戶面部上的位置的高控制/可預測性(這在需要高度控制光學焦距的應用中可能是有利的)。這種襯墊1130(或更一般地，介面結構1100)可以使用在下面的“自動尺寸確定”章節中討論的技術來提供。
5.自動尺寸確定
根據本技術的示例(例如，圖7A-7M所示的示例或本文公開的任何其他示例)的介面結構1100(其也可稱為“面部介面”)可以設置為在一定尺寸範圍內，使得用戶在購買或使用頭戴式顯示系統時可從該尺寸範圍中選擇最佳尺寸。下面描述的是幫助用戶確定正確或最佳尺寸介面結構1100的系統和方法。應當理解，在一些示例中，系統和方法可以應用於選擇頭戴式顯示系統的其他部件，諸如定位和穩定結構。
在有益的實施方案中，本技術可採用可從製造商或協力廠商伺服器下載到具有集成相機的智慧型電話或平板電腦的應用程式。當啟動時，應用程式可提供視覺和/或音訊指令。當提示或以其他方式提示時，用戶可啟動使用圖像感測
器(啟動設備感測器410)(如相機功能)來掃描或啟動捕獲510用戶面部的一個或多個圖像(相繼捕獲"n"個相機圖像520)的過程，且可基於電話或雲的處理器對所捕獲圖像或視頻的分析來推薦面部介面大小。在替代實施方案中，代替即時捕獲物件的圖像，可以提示用戶選擇和/或上載用戶面部的退出前圖像，用於影像處理和尺寸分析。在一個示例中，圖像是用戶面部的2D圖像。在另一示例中，圖像是面部的3D圖像(即，包含關於所選部分的深度資訊)。這可以允許為用戶快速且方便地識別面部介面的正確或最佳尺寸，這改善了用戶的合身性和舒適性。
如下面進一步描述的，本技術允許用戶捕獲他們面部結構的圖像或圖像系列(即啟動捕獲510和相繼捕獲"n"個相機圖像520)。由存儲在電腦可讀介質上的應用提供的指令，諸如當由處理器執行時，檢測圖像內的各種面部界標(檢測用戶的面部特徵620)，測量並縮放這些界標之間的距離(測量面部特徵之間的像素距離630及應用定標因子670)，將這些距離與資料記錄進行比較(將平均結果與記錄的數據進行比較730)，並推薦適當的面部介面尺寸(選擇並顯示推薦尺寸732)。因此，消費者的自動裝置可以允許例如在家中進行精確的面部介面選擇，以允許消費者在沒有經過訓練的同事或配件的情況下確定尺寸。
5.1系統
圖8描繪了可以被實現用於自動面部特徵測量和面部介面尺寸確定的示例系統200。系統200一般可包括伺服器210、通信網路220和計算裝置230中的一個或多個。伺服器210和計算裝置230可以經由通信網路220通信，通信網路220可以是有線網路222、無線網路224或具有無線鏈路226的有線網路。在一些版本中，伺服器210可通過向計算裝置230提供資訊來與計算裝置230單向通信，反之亦然。在其他實施方案中，伺服器210和計算裝置230可以共用資訊和/或處理任務。例如，該系統200可以被實施以允許面部介面的自動購買，其中該過程可以包括
在此更詳細描述的自動尺寸確定過程。例如，客戶可以在運行面部介面選擇過程之後線上訂購面部介面，該面部介面選擇過程通過客戶面部特徵的圖像分析來自動識別合適的面部介面尺寸。
5.1.1計算設備
計算設備230可以是臺式或膝上型電腦232或移動設備，如智慧型電話234或平板236。圖9描繪了計算設備230的一般架構300。計算裝置230可以包括一個或多個處理器310。計算裝置230還可以包括：顯示介面320、用戶控制/輸入介面331、感測器340和/或用於一個或多個感測器的感測器介面、慣性測量單元(Inertial Measurement Unit，IMU)342和非易失性記憶體/資料記憶體350。
感測器340可以是集成到計算裝置230中的一個或多個照相機(例如，CCD電荷耦合設備或有源圖元感測器)，諸如在智慧型電話234或膝上型電腦中232提供的那些。可替換地，在計算裝置230是臺式電腦232的情況下，計算裝置230可以包括用於與諸如圖8所示的網路相機233的外部相機耦合的感測器介面。可用於幫助本文所描述的方法的可與計算裝置集成或在計算裝置外部的其他示範性感測器包括用於捕獲三維圖像的立體相機，或能夠檢測來自雷射器或頻閃/結構化光源的反射光的光檢測器。在一個實施方案中，感測器340包括蘋果手機的3D真實深度相機或在能夠進行3D面部掃描的其他移動設備中採用的類似感測器。
用戶控制/輸入介面331允許用戶提供命令或回應提供給用戶的提示或指令。例如，這可以是觸摸面板、鍵盤、滑鼠、麥克風和/或揚聲器。
顯示介面320可以包括監視器、LCD面板等，以顯示提示、輸出資訊(顯示平均結果710)(例如面部測量或介面尺寸推薦)和其他資訊，諸如捕獲顯示，如下面進一步詳細描述的。計算裝置230可以被配置為通過網絡將選擇的面部介面尺寸傳送到服務器(正向平均結果720)。
記憶體/資料存儲裝置350可以是計算設備的內部記憶體，諸如RAM、快閃記憶體或ROM。在一些實施方案中，記憶體/資料存儲裝置350還可以是連結到計算設備230的外部記憶體，如SD卡、伺服器、USB快閃記憶體驅動器或光碟。在其他實施方案中，記憶體/資料存儲裝置350可以是外部和內部記憶體的組合。記憶體/資料存儲裝置350包括存儲的資料354和指示處理器310執行某些任務的處理器控制指令352。存儲的資料354可包括由感測器340接收的資料(諸如，所捕獲的圖像)和作為應用程式的組成部分而提供的其他資料。處理器控制指令352可以作為應用程式的組成部分。
5.1.2面部特徵測量和面部介面尺寸確定的應用
一種這樣的應用是用於面部特徵測量和/或面部介面尺寸確定的應用程式360，其可以是可下載到諸如智慧型電話234和/或平板236的移動設備的應用。可以存儲在諸如記憶體/資料記憶體350的電腦可讀介質上的應用程式360包括用於處理器310執行與面部特徵測量和/或面部介面尺寸確定相關的某些任務的程式設計指令。該應用程式360還包括可由自動方法的演算法處理的資料。這樣的資料可以包括資料記錄、參考特徵和校正因數，如下面更詳細解釋的。
5.2自動測量和尺寸確定方法
如圖10A-10D的流程圖所示，本技術的一個方面是一種用於控制處理器(例如處理器310)使用二維或三維圖像來測量用戶的面部特徵並基於所得到的測量來推薦或選擇適當的面部介面尺寸(例如從一組標準尺寸中)的方法。該方法通常可以表徵為包括三個或四個不同的階段：預捕獲階段400、捕獲階段500、後捕獲影像處理階段600以及比較和輸出階段700。
在一些情況下，用於面部特徵測量和面部介面尺寸確定的應用可以控制處理器310在顯示介面320上輸出包括參考特徵的視覺顯示(在顯示介面上顯示420)。用戶可以例如通過相機的移動將特徵定位在其面部特徵附近。然後，當
滿足諸如對準條件的某些條件時，處理器310可以捕獲(啟動捕獲510)並存儲與參考特徵相關聯的面部特徵的一個或多個圖像(相繼捕獲"n"個相機圖像520)。這可以在反射鏡的幫助下完成(平面對準和反射圖像430)。反射鏡將所顯示的參考特徵和用戶面部反射到相機。處理器310可以被配置為接收由一圖像傳感器捕獲的圖像數據(讀取圖像610)，其中捕獲的圖像數據可以包含與具有已知尺寸的預定參考特徵相關聯的面部介面的預期用戶的一個或多個面部特徵。然後，應用程式360控制處理器310識別圖像內的某些面部特徵(檢測用戶的面部特徵620)並測量它們之間的距離(測量面部特徵之間的像素距離630)。通過圖像分析處理，縮放因數接著可用於將面部特徵測量(其可以是圖元計數)轉換為基於參考特徵的標準面部介面測量值(應用定標因子670)。此方法可以包括根據預定參考特徵的已知尺寸(測量參考特徵像素尺寸650)和檢測到的參考特徵的檢測到的像素計數來計算縮放因子(計算定標因子660)。這樣的值可以是例如標準化的測量單位，例如米或英寸，並且以這樣的單位表示的值適合於介面尺寸確定。另外的校正因數可以應用於測量(應用人體測量校正因子640)。面部特徵測量可以與包括對應於特定介面形式的不同介面尺寸的測量範圍的資料記錄進行比較(將平均結果與記錄的數據進行比較730)。然後，可以選擇推薦的大小，並基於比較將其輸出給用戶作為推薦(選擇並顯示推薦尺寸732)。如果用戶這樣選擇，則可以在用戶自己家的舒適感內方便地實現這樣的過程。應用程式可在數秒內執行該方法。在一個示例中，應用程式即時地執行該方法。製造商或供應商可以安排將推薦尺寸的面部介面自動運送到用戶指定的位址。
6.清潔
在一些形式中，頭戴式顯示系統1000或其至少一部分被設計為由單個用戶使用，並且在用戶的家中被清潔，例如在肥皂水中清洗，而不需要用於消毒和
消毒的專門設備。具體地，定位和穩定結構1300和介面結構1100被設計為被清潔，因為它們都與用戶的頭部直接接觸。
在一些其他形式中，定位和穩定結構1300和介面結構1100的部件用於實驗室、診所和醫院，其中單個頭戴式顯示器可以在多人身上重複使用或在醫療過程中使用。在每個實驗室、診所和醫院中，可以對頭戴式顯示器或其相關部件進行再處理並使其暴露於例如熱消毒、化學消毒和消毒過程。同樣地，定位和穩定結構以及介面結構的設計可能需要根據ISO17664對面罩進行消毒和消毒。
可以選擇材料以承受再加工。例如，魯棒的材料可以用在定位和穩定結構1300中以承受暴露於高水準的消毒溶液和用刷子攪動。此外，定位和穩定結構的一些部件是可分離的，並且在使用中可以斷開以提高再加工效率。
在一些示例中，介面結構1100在使用中可能與用戶的頭部接觸，因此可能變髒(例如，由於汗水)。介面結構1100可以被設計為從顯示單元殼體1205移除，以提供移除顯示單元殼體1205以進行清潔和/或更換的能力。可能需要在不使定位和穩定結構1300變濕的同時洗滌介面結構1100。可替代地或另外地，定位和穩定結構1300可能由於與用戶的頭部接觸而變髒，並且可以獨立於介面結構1100被移除用於清潔和/或更換。在任一情況下，這可以通過允許這些部件為此目的而斷開連接來促進。
在一些示例中，覆蓋件(例如，由織物、矽酮等構成)可以可移除地定位在介面結構1100上方，並且可以在每次使用之後被移除以進行清潔和/或更換。覆蓋件可以允許介面結構1100保持固定到顯示單元殼體1205上，並且仍然提供在使用之後可以容易地清潔的表面。
在一些形式中，襯墊附接部分1120和襯墊支撐法蘭1164的重疊可限制清潔流體在清潔過程中接觸膠1124和/或襯墊1130。
7.外部電腦
在一些形式中，頭戴式顯示系統1000(例如，VR、AR和/或MR)可以與單獨的設備(如電腦或視頻遊戲控制台)結合使用。例如，顯示介面可以電連接到單獨的設備。
在一些形式中，用於頭戴式顯示系統1000的至少一些處理可以由單獨的設備執行。獨立設備可以包括比用戶可以舒適地支撐的處理器更大和/或更強大的處理器(例如，獨立設備的處理器可能太重以至於用戶不能舒適地支撐在他們的頭上)。
8.術語表
為了實現本技術公開內容的目的，在本技術的某些形式中可應用下列定義中的一個或多個。本技術的其他形式中，可應用另選的定義。
8.1通則
環境：在本技術的某些形式中，術語環境可具有以下含義(i)顯示介面或用戶的外部，和(ii)直接圍繞顯示介面和/或用戶。
例如，關於顯示介面的環境光可以是直接圍繞用戶的光，例如與用戶在同一和/或相鄰房間中的光，和/或來自太陽的自然光。
在某些形式中，環境(例如，聲學)雜訊可以被認為是用戶所在房間中的背景雜訊水準，而不是例如由顯示裝置產生的或從連接到顯示裝置的揚聲器發出的雜訊。環境雜訊可以由房間外的聲源生成。
洩漏：單詞洩漏將被認為是非期望的暴露在光線下。在一個示例中，可由於顯示單元與用戶面部之間的不完全密封而發生洩漏。
雜訊，輻射的(聲學的)：本技術中的輻射雜訊是指通過環境空氣帶給用戶的雜訊。在一種形式中，輻射雜訊可以通過根據ISO 3744測量所討論的物體的聲功率/壓力水準來進行量化。
用戶：操作顯示介面和/或觀看由顯示介面提供的圖像的人。例如，人可以佩戴、戴上和/或摘下顯示介面。
8.1.1材料
矽膠或矽膠彈性體：合成橡膠。在本說明書中，對矽酮的參考是指液體矽橡膠(Liquid Silicone Rubber，LSR)或壓模矽橡膠(Compression Molding Silicone Rubber，CMSR)。可商購的LSR的一種形式是SILASTIC(包括在此商標下出售的產品範圍中)，其由道康寧公司(Dow Corning)製造。LSR的另一製造商是瓦克集團(Wacker)。除非另有相反的規定，否則LSR的示例性形式具有如使用ASTM D2240所測量的約35至約45範圍內的肖氏A(或類型A)凹痕硬度。
聚碳酸酯：是雙酚A碳酸酯的透明熱塑性聚合物。
8.1.2機械性能
回彈性：材料在彈性變形時吸收能量並在卸載時釋放能量的能力。
彈性：在卸載時將釋放基本上所有的能量。包括例如某些矽氧烷和熱塑性彈性體。
硬度：材料本身抵抗變形的能力(例如由楊氏模量或在標準化樣品尺寸上測量的凹痕硬度標度所描述)。
‧“軟”材料可以包括矽酮或熱塑性彈性體(TPE)，並且可以例如在手指壓力下容易地變形。
‧‘硬’材料可以包括聚碳酸酯、聚丙烯、鋼或鋁，並且可以例如在指壓下不容易變形。
結構或部件的硬度(或剛度)：結構或部件抵抗回應於所施加的負荷的變形的能力。負載可以是力或力矩，例如壓縮、拉伸、彎曲或扭轉。結構或部件可以在不同方向上提供不同的阻力。剛度的倒數是柔度。
柔軟結構或部件：當在例如1秒內的相對短的時間使其支撐其自身重量時，將改變形狀(例如彎曲)的結構或部件。
剛性結構或部件：當承受使用中通常遇到的負荷時基本上不會改變形狀的結構或部件。這種使用的示例可以是以密封關係設置和保持用戶介面。
作為示例，I形梁可以包括與第二正交方向相比在第一方向上不同的彎曲剛度(抵抗彎曲負載)。在另一個示例中，結構或部件可以在第一方向上是柔軟的並且在第二方向上是剛性的。
8.2材料
閉孔泡沫：包含完全包封的泡孔即閉孔的泡沫。
彈性材料：由聚氨酯製成的聚合物。
彈性體：顯示彈性性質的聚合物。例如，矽氧烷彈性體。
乙烯-乙酸乙烯酯(Ethylene-Vinyl Acetate，EVA)：乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物。
纖維：顯著長於其寬度的長絲(單絲或複絲)、股線、紗線、線或撚線。纖維可包括：基於動物的材料，諸如羊毛或絲；基於植物的材料，諸如亞麻布和棉；以及合成材料，諸如聚酯和人造絲。纖維可以具體是指可以與相同或不同材料的其他纖維交織和/或交錯(例如，在網路中)的材料。
泡沫：具有在製造期間引入的氣泡以產生輕質多孔形式的任何材料，例如聚氨酯。
氯丁橡膠：一種通過氯丁二烯的聚合生產的合成橡膠。商業產品中使用氯丁橡膠：Breath-O-Prene。
尼龍：一種合成聚醯胺，其具有彈性並且可用於例如形成用於織物的纖維/長絲。
開孔泡沫：包含泡孔的泡沫，即未完全包封的氣泡，即開孔。
聚碳酸酯：是雙酚A碳酸酯的典型透明熱塑性聚合物。
聚乙烯：一種耐化學品和濕氣的熱塑性塑膠。
聚氨酯(Polyurethane，PU)：通過使異氰酸酯和多元醇共聚製備的塑膠材料，例如，可以採用泡沫(聚氨酯泡沫)和橡膠(聚氨酯橡膠)的形式。
半開孔泡沫：包含封閉和開孔(包封)泡孔的組合的泡沫。
矽膠或矽膠彈性體：合成橡膠。在本說明書中，對矽樹脂的參考是指液體矽橡膠(LSR)或壓模矽橡膠(CMSR)。可商購的LSR的一種形式是SILASTIC(包括在此商標下出售的產品範圍中)，其由道康寧公司(Dow Corning)製造。LSR的另一製造商是瓦克集團(Wacker)。除非另有相反的規定，否則LSR的示例性形式具有如使用ASTM D2240所測量的約35至約45範圍內的肖氏A(或類型A)凹痕硬度。
間隔面料：由連接在一起並由單絲中間層隔開的兩個外部織物基材組成的複合結構。
氨綸：彈性纖維或織物，主要由聚氨酯組成。氨綸用於商品：Lycra。
織物：包括至少一種天然或人造纖維的材料。在本說明書中，織物可以指形成為交織和/或交錯的纖維的網路的任何材料。一種類型的織物可以包括面料，面料是通過使用特定技術將這些纖維交織而構造的。這些包括織造、針織、鉤編、打結、梭織、簇絨或編織。衣物可以與面料同義地使用，儘管可以具體指加工的一塊面料。其他類型的織物可以使用黏合(化學、機械、熱等)、氈合或其他非織造工藝來構造。通過這些方法之一產生的織物是類似面料的，並且出於本申請的目的可以被認為與面料同義。
熱塑性彈性體(Thermoplastic Elastomers，TPE)：通常為低模量、柔性材料，其可在室溫下拉伸，具有在應力釋放時恢復至其大致原始長度的能力。使用TPE的商品包括：Hytrel、Dynaflex、Medalist
熱塑性聚氨酯(Thermoplastic Polyurethane，TPU)：具有高耐久性和撓性的熱塑性彈性體。
8.3機械性能
回彈性：材料在彈性變形時吸收能量並在卸載時釋放能量的能力。
彈性：在卸載時將釋放基本上所有的能量。包括例如某些矽氧烷和熱塑性彈性體。
硬度：材料本身抵抗變形的能力(例如由楊氏模量或在標準化樣品尺寸上測量的凹痕硬度標度所描述)。
‧“軟”材料可以包括矽樹脂或熱塑性彈性體(TPE)，並且可以例如在手指壓力下容易地變形。
‧“硬”材料可以包括聚碳酸酯、聚丙烯、鋼或鋁，並且可以不容易例如在手指壓力下變形。
結構或部件的硬度(或剛度)：結構或部件抵抗回應於所施加的負荷的變形的能力。負載可以是力或力矩，例如壓縮、拉伸、彎曲或扭轉。結構或部件可以在不同方向上提供不同的阻力。
柔軟結構或部件：當在例如1秒內的相對短的時間使其支撐其自身重量時，將改變形狀(例如彎曲)的結構或部件。
剛性結構或部件：當承受使用中通常遇到的負荷時基本上不會改變形狀的結構或部件。
作為示例，I形梁可以包括與第二正交方向相比在第一方向上不同的彎曲剛度(抵抗彎曲負載)。在另一個示例中，結構或部件可以在第一方向上是柔軟的並且在第二方向上是剛性的。
8.4解剖學
以下定義對應於圖1A-1C、圖2A-2M中標識的參考。
8.4.1用戶100面部的解剖結構
鼻翼(Ala)：各鼻孔的外部外壁或“翼”(複數：鼻翼(alar))
鼻翼端：鼻翼上的最外側點。
鼻翼彎曲(或鼻翼頂)點：各鼻翼的彎曲基線中最後部的點，其在由鼻翼與面頰的結合所形成的褶皺中發現。
耳廓：耳朵的整個外部可見部分。
(鼻)骨架：鼻骨架包括鼻骨、上頜骨的額突以及額骨的鼻部。
梁(鼻)：鼻樑是鼻部的從鼻樑點延伸到鼻突點的中線突起。
(鼻)軟骨架：鼻軟骨架包括中隔、外側、大以及小軟骨。
口角點：位於嘴角的一個點。
鼻小柱：分離鼻孔且從鼻突點延伸到上唇的皮膚條。
鼻小柱角：通過鼻孔中點繪製的線與垂直於法蘭克福(Frankfort)平面繪製的線(同時兩線相交於鼻中隔下點)之間的夾角。
內眥：上眼瞼和下眼瞼交會的點，靠近鼻樑點。
顱頂肌：顱頂肌或額腹是指覆蓋頭蓋骨的結構。
外枕骨隆凸：枕骨外表面上的隆凸。
法蘭克福水平面：從眼窩邊緣的最下麵的點延伸到左耳蝸的線。耳蝸是耳廓的耳屏上部的切跡中的最深點。
眉間：位於軟組織上，前額正中矢狀平面中最突出的點。
瞳孔距離：眼睛瞳孔中心之間的距離。
鼻外軟骨：呈基本上三角形的軟骨板。其上緣附接到鼻骨和上頜骨額突，並且其下緣連接到鼻翼大軟骨。
唇，下(下唇)：嘴部和頦上點之間的面部上的點，位於正中矢狀平面中。
唇，上(上唇)：口鼻之間的面部上的一點，位於正中矢狀平面。
鼻翼大軟骨：位於鼻外軟骨下面的軟骨板。它圍繞鼻孔的前部彎曲。其後端通過包含鼻翼的三塊或四塊小軟骨的堅韌纖維膜連接到上頜骨額突。
鼻孔(鼻眼)：形成鼻腔室入口的近似橢圓形的孔。鼻孔(nare)的單數形是鼻孔(naris)(鼻眼)。鼻孔由鼻中隔分隔開。
鼻唇溝或鼻唇褶皺：鼻從鼻部的每一側延伸到嘴角的皮膚褶皺或溝，其將面頰與上唇分隔開。
鼻唇角：鼻小柱與上唇(同時相交於鼻中隔下點)之間的夾角。
耳下基點：耳廓附接到面部皮膚的最低點。
耳上基點：耳廓附接到面部皮膚的最高點。
鼻突點：鼻部的最突出的點或尖端，其可以在頭部的其餘部分的側視圖中被識別。
人中：從鼻中隔的下邊界延伸到上唇區域中的唇頂部的中線溝。
頦前點：位於軟組織上，下巴的最前部的中點。
脊(鼻)：鼻脊是鼻部的從鼻樑點延伸到鼻突點的中線突起。
矢狀面：從前(前方)到後(後方)的垂直平面。中矢面是將身體分成右半部和左半部的矢狀面。
鼻樑點：位於軟組織上，覆蓋額鼻縫區域的最凹點。
中隔軟骨(鼻)：鼻中隔軟骨形成中隔的一部分並分開鼻腔室的前部。
後上側片：在鼻翼基部下緣處的點，在此處鼻翼基部與上部(上面)唇的皮膚接合。
鼻下點：位於軟組織上，正中矢狀平面中鼻小柱與上唇交匯處的點。
下頜牙槽座點：下唇的中線中位於下唇中點與軟組織頦前點之間的最大凹度的點。
眉弓：眼睛上方額骨的***。
顳肌：顳窩中用於升高下頜的肌肉。
顳下頜關節：顳骨和下頜骨之間的可自由移動的關節，其允許下頜骨的打開、閉合、突出、回縮和側向移動。
唇，上：嘴唇的紅色部分，覆蓋有複層的鱗片狀上皮，其與齒齦唇溝的口腔黏膜連續。
8.4.2用戶100頭骨的解剖結構
額骨：額骨包括較大的垂直部分(額鱗)，其對應於稱為前額的區域。
側軟骨：中隔軟骨側和鼻骨下面的軟骨部分。
下頜骨：下頜骨形成下頜。頦隆凸是形成下巴的下頜的骨隆凸。
小咬肌：咬肌的下部，其抬高下頜。
上頜骨：上頜骨形成上頜並位於下頜上面和眼眶下面。上頜骨額突由鼻部的側面向上突出，並且形成側部邊界的一部分。
鼻骨：鼻骨是兩塊小的橢圓形骨，其在不同個體中尺寸和形式有所變化；它們並排位於面部的中部和上部，並且通過它們的接合點形成鼻部的“梁”。
鼻根：額骨和兩塊鼻骨的相交部，直接位於眼睛之間且位於鼻部的鼻樑上部的凹陷區域。
枕骨：枕骨位於顱骨的後部和下部。它包括橢圓形的孔(枕骨大孔)，顱腔通過所述孔與椎管連通。枕骨大孔後面的彎曲板是枕鱗。
眼眶：容納眼球的顱骨中的骨腔。
頂骨：頂骨是當接合在一起時形成顱骨的頂蓋和兩側的骨骼。
中隔軟骨：鼻中隔的軟骨。
蝶骨：顱底的楔形骨。
眶上孔：眶下骨中的開口，用於眶上神經、動脈和靜脈的通過。
顳骨：顳骨位於顱骨的底部和兩側，並且支撐被稱為太陽穴的那部分面部。
小斜方肌：上背部的三角形淺表肌。
顴骨：面部包括兩塊顴骨，其位於面部的上面和側面部分並形成面頰的突出部。
8.5用戶介面
框架：框架將被認為是指在兩個或多個與頭帶和/或環箍的連接點之間承受張力負載的顯示器外殼單元。框架可以密封抵靠用戶的面部以便限制和/或防止光的進入和/或外出。
環箍：環箍將被認為意指為一種形式的經設計用於頭部上的定位和穩定結構。例如，環箍可以包括一個或多個支柱、繫帶和加強件的集合，一個或多個支柱、繫帶和加強件配置為將用戶介面定位和保持在用戶面部上的適當位置中，以將顯示單元保持在用戶面部前方的操作位置中。一些繫帶由柔軟的、柔性的、有彈性的材料，諸如泡沫和面料/織物的層壓複合材料形成。在一些形式中，術語頭帶可以與術語環箍同義。
膜：膜將被認為意指典型地薄的元件，其優選地基本上不具有抗彎曲性，但是具有抗拉伸性。
密封：可以是指結構的名詞形式(密封件)，也可以是指該效果的動詞形式(密封)。兩個元件可以被構造和/或佈置成‘密封’或在其間實現‘密封’，而不需要單獨的‘密封’元件本身。
殼體：殼體將被認為意指具有可彎曲、可伸展和可壓縮剛度的彎曲且相對薄的結構。例如，面罩的彎曲結構壁可以是殼。在一些形式中，殼可以是多面的。在一些形式中，殼可以是氣密性的。在一些形式中，殼可以不是氣密性的。
加強件：加強件將被認為意指設計成在至少一個方向上增加另一個部件的抗彎曲性的結構性部件。
支撐物：支撐物將被認為是設計成在至少一個方向上增加另一個部件的抗壓縮性的結構性部件。
旋軸：(名詞)被配置為圍繞共同軸旋轉的部件的子部件，優選地獨立地，優選地在低扭矩下。在一種形式中，旋軸可以經構造成經過至少360度的角度旋轉。在另一種形式中，旋軸可以經構造成經過小於360度的角度旋轉。
繫帶(名詞)：一種用於抵抗張力的結構。
8.6結構的形狀
根據本技術的產品可以包括一個或多個三維機械結構，例如面罩襯墊或推進器。三維結構可以通過二維表面結合。這些表面可以使用標記來區分以描述相關表面取向、位置、功能或一些其他特徵。例如，結構可以包括前表面、後表面、內表面以及外表面中的一個或多個。在另一個示例中，密封形成結構可以包括接觸面部的(例如，外部)表面和單獨的不接觸面部(例如，下側或內部)表面。在另一個示例中，結構可以包括第一表面和第二表面。
為了有助於描述三維結構和表面的形狀，首先考慮通過結構表面的一點p的橫截面，參見圖3A至圖3E，它們顯示了在表面上p處的橫截面以及所得到的平面曲線示例。圖3A至圖3E還示出了p處的外向法向量。P處的向外法向向量指向遠離表面的方向。在一些示例中，描述了從直立在表面上的想像的小人的觀察點的表面。
8.6.1一維中的曲率
平面曲線在p處的曲率可以被描述為具有符號(例如，正、負)和數量(例如，僅接觸在p處的曲線的圓的半徑的倒數)。
正曲率：如果在p處的曲線轉向向外法線，則在所述點處的曲率將取為正的(如果想像的小人離開點p，則它們必須向上坡走)。參見圖3A(與圖3B相比相對大的正曲率)和圖3B(與圖3A相比相對小的正曲率)。此類曲線通常被稱為凹形。
零曲率：如果在p處的曲線是直線，則曲率將取為零(如果想像的小人離開點p，則它們可以水準行走，不用向上或向下)。參見圖3C。
負曲率：如果在p處的曲線遠離向外法線轉向，則在所述點處在所述方向中的曲率將取為負的(如果想像的小人離開點p，則它們必須向下坡走)。參見圖3D(與圖3E相比相對小的負曲率)和圖3E(與圖3F相比相對大的負曲率)。此類曲線通常稱為凸形。
8.6.2二維表面的曲率
在根據本技術的二維表面上的給定點處的形狀的描述可以包括多個法向橫截面。多個橫截面可以切割包括向外法線的平面(“法向平面”)中的表面，並且每個橫截面可以在不同方向中截取。每個橫截面產生具有相應曲率的平面曲線。在該點處的不同曲率可以具有相同的符號或不同的符號。在該點處的每個曲率具有數量，例如相對小的數量。圖3A至圖3E中的平面曲線可以是在特定點處的這樣的多個截面的示例。
主曲率和主方向：其中曲線曲率取其最大值和最小值的法向平面的方向被稱為主方向。在圖3A至圖3E的示例中，最大曲率出現在圖3A中，最小曲率出現在圖3E中，因此圖3A和圖3E是主方向上的截面。在p處的主曲率是在主方向上的曲率。
表面的區域：在表面上的點的連通集。在區域中的該組點可以具有類似的特徵，例如曲率或符號。
鞍狀區域：其中在每個點處主曲率具有相反的符號，即一個符號是正並且另一個符號是負(根據想像的個人所轉向的方向，它們可以向上或向下行走)的區域。該鞍狀區域如圖3I和圖3J所繪。
圓頂區域：其中在每個點處主曲率具有相同的符號，例如兩個正(“凹面圓頂”)或兩個負(“凸面圓頂”)的區域。該圓頂區域如圖3I和圖3J所繪。
圓柱形區域：其中一個主曲率是零(或者例如在製造公差內是零)並且另一個主曲率不是零的區域。
平面區域：其中兩個主曲率均是零(或者例如在製造公差內是零)的表面區域。
表面的邊緣：表面或區域的邊界或界限。
路徑：在本技術的某些形式中，‘路徑’將被認為意指數學-拓撲學意義上的路徑，例如在表面上從f(0)至f(1)的連續空間曲線。在本技術的某些形式中，‘路徑’可以被描述為路線或路程，包括例如表面上的一組點。(假想的人的路徑是他們在表面上行走的地方，並且類似於花園路徑)。
路徑長度：在本技術的某些形式中，‘路徑長度’將被認為是沿著表面從f(0)至f(1)的距離，即在表面上沿著路徑的距離。在表面上的兩個點之間可以存在多於一個的路徑，並且這樣的路徑可以具有不同的路徑長度。(假想人的路徑長度將是他們必須在表面上沿路徑行走的距離。
直線距離：直線距離是表面上兩個點之間的距離，但是不考慮表面。在平面區域上，在表面上將存在具有與表面上的兩點之間的直線距離相同的路徑長度的路徑。在非平面表面上，可能不存在具有與兩點之間的直線距離相同的路徑長度的路徑。(對於想像的個人，直線距離將對應於作為‘直線’的距離。
8.6.3空間曲線
空間曲線：與平面曲線不同，空間曲線不必位於任何特定的平面中。空間曲線可以是閉合的，即，沒有端點。空間曲線可以被認為是三維空間的一維片段。在DNA螺旋的一條鏈上行走的想像的人沿著空間曲線行走。典型的人左耳包括螺旋，其是左手螺旋，參見圖3M。典型的人右耳包括螺旋，其為右手螺旋，參見圖3N。圖3O示出了右手螺旋。結構的邊緣，例如膜或葉輪的邊緣，可以遵循空間曲線。通常，空間曲線可以由空間曲線上的每個點處的曲率和扭轉來描述。扭矩是曲線如何從平面轉出的測量。扭矩有符號和大小。空間曲線上一點處的扭轉可以參考該點處的切線向量、法線向量和雙法線向量來表徵。
正切單位向量(或單位正切向量)：對於曲線上的每個點，該點處的向量指定從所述點開始的方向以及幅度。正切單位向量是指向與該點處的曲線相同的方向的單位向量。如果假想的人沿曲線飛行並在特定點從其飛行器掉落，則切線向量的方向是她將行進的方向。
單位法向量：當假想的人沿曲線移動時，這個正切向量本身改變。指向正切向量變化方向的單位向量稱為單位主法線向量。它垂直於切線向量。
雙法線單位向量：雙法線單位向量既垂直於切線向量又垂直於主法線向量。其方向可以由右手規則(例如參見圖3L)或可選地由左手規則(圖3K)來確定。
密切面：含有所述單位正切向量和所述單位主法線向量的平面。參見附圖3K和3L。
空間曲線的扭轉：空間曲線的點處的扭轉是點處的雙法線單位向量的變化率的大小。它測量曲線偏離密切平面的程度。位於平面內的空間曲線具有零扭轉。偏離密切平面相對較小的量的空間曲線將具有相對較小的扭轉量(例如，溫和傾斜的螺旋路徑)。偏離密切平面相對較大的量的空間曲線將具有相對較大的
扭轉量(例如，急劇傾斜的螺旋路徑)。參見圖3O，由於T2>T1，所以圖3O的螺旋的頂部線圈附近的扭轉量大於圖3O的螺旋的底部線圈的扭轉量。
參照圖3L的右手規則，朝向右手側雙法線方向的空間曲線可以被認為具有右手正扭轉(例如，圖3O中所示的右手螺旋)。轉向背離右手雙法線方向的空間曲線可以被認為具有右手負扭轉(例如，左手螺旋)。
同樣地，參照左手規則(參見圖3K)，朝向左手雙法線方向的空間曲線可以被認為具有左手正扭轉(例如，左手螺旋)。因此左手正等同於右手負。
8.6.4孔
表面可以具有一維孔，例如由平面曲線或由空間曲線界定的孔。具有孔的薄結構(例如，膜)可被描述為具有一維孔。例如參見圖3F、圖3G所示的結構的以平面曲線為邊界的表面中的一維孔。
結構可以具有二維孔，例如由表面界定的孔。例如，充氣輪胎具有由輪胎的內表面界定的二維孔。在另一個示例中，具有用於空氣或凝膠的空腔的囊可以具有二維孔。在又一個示例中，導管可以包括一維孔(例如在其入口處或在其出口處)和由導管的內表面界定的二維孔。還參見圖3H所示結構中由所示表面限定邊界的二維孔。
8.7其他備註
本技術的公開內容的一部分包含受版權保護的材料。版權所有者不反對由任何人以專利檔或專利公開出現在專利局文檔或記錄中的形式複製這些專利檔或專利公開，但是另外保留任何所有版權權利。
除非上下文中明確說明並且提供數值範圍的情況下，否則應當理解，在該範圍的上限與下限之間的每個中間值，到下限單位的十分之一，以及在所述範圍內的任何其他所述值或中間值均廣泛地包含在本技術內。這些中間範圍的上限和下限可獨立地包括在中間範圍內，也包括在本技術範圍內，但受制於所述範
圍內的任何明確排除的界限。在該範圍包括該極限值中的一個或兩個的情況下，本技術中還包括排除那些所包括的極限值中的任一個或兩個的範圍。
此外，在本文所述的一個值或多個值作為本技術的部分的一部分進行實施的情況下，應理解的是，此類值可以是近似的，除非另外說明，並且此類值可以實用的技術實施可允許或需要其的程度用於任何適當的有效數位。
除非另外定義，否則本文所使用的所有技術和科學術語均具有與本技術所屬領域的普通技術人員通常所理解的相同的含義。儘管與本文所述的那些類似或等同的任何方法和材料也可用於本技術的實踐或測試，但本文描述了有限數目的示例性方法和材料。
當特定材料被鑒定用於構造部件時，具有類似特性的明顯替代材料作為其替代物。此外，除非相反規定，否則本文所述的任何和全部部件均被理解為能夠被製造且因而可以一起或分開製造。
必須指出，除非上下文明確地另外規定，否則如本文和所附權利要求所使用，單數形式“一個”、“一種”和“所述”包括其複數等同物。
本文提及的全部出版物均以引用的形式整體併入本文，以公開並且描述作為那些出版物的主題的方法和/或材料。提供本文討論的出版物僅僅是為了它們在本申請的申請日之前的公開內容。本文不應被解釋為承認本技術無權由於在先新型而早於此類公開。此外，所提供的出版日期可能與實際出版日期不同，這可能需要獨立確認。
術語“包括(comprises)”和“包括(comprising)”應被理解為：是指各元件、各部件或非排他方式的各步驟，指出可能存在或被利用的所標記的元件、部件或步驟，或者與沒有標記的其他元件、部件或步驟的組合。
在詳細描述中使用的主題標題僅為了方便讀者參考，不應用來限制可在本公開或權利要求書全文中找到的主題。主題標題不應用於解釋權利要求或權利要求限制的範圍。
雖然在本文中已經參照了具體實施例來描述本技術，但應瞭解，這些實施例僅說明本技術的原理和應用。在一些情況下，術語和符號可能暗示實踐技術不需要的特定細節。例如，儘管可以使用術語“第一”和“第二”，除非另有說明，它們不旨在表示任何順序，而是可以用來區分不同的元件。此外，儘管可以按順序描述或說明方法中的過程步驟，但是這種順序不是必需的。本領域技術人員將認識到，可以修改這樣的順序和/或可以同時或甚至同步地進行其方面。
因此應當瞭解可對所述示例性實施例進行大量的調整，並且應當瞭解可在不脫離本技術的精神和範圍的情況下設計其他佈置。
1100:介面結構
1102:底盤部
1110:面部接合部
1140:頰部
1180:鼻部
1182:鼻突點部
1186:橋接部
1188:狹槽
Claims (149)
- 一種頭戴式顯示系統，其包括：一包括一顯示器的頭戴式顯示單元，所述頭戴式顯示單元包括一介面結構，所述介面結構被構造和佈置成與一用戶面部處於相對關係，以及一定位和穩定結構，其被構造和佈置為在使用中將所述頭戴式顯示單元保持在所述用戶頭部上的可操作位置中；其中所述介面結構包括一面部接合部，所述面部接合部配置為在使用中接合所述用戶的面部，所述面部接合部是柔性的和有彈性的並且包括：一對頰部，其配置為在使用中接合所述用戶的面頰，以及一對中間支撐部，每個中間支撐部位於相應的一個所述頰部的中間並且配置為用於為相應的所述頰部提供支撐；其中所述面部接合部包括至少一個面部接合法蘭，所述面部接合法蘭形成具有至少部分封閉的截面的一個或多個環部。
- 如請求項1所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合部配置為在使用中接合所述用戶眼睛周圍的用戶面部，包括所述用戶眼睛外側的用戶面部的側部，並包括所述用戶的前額。
- 如請求項1所述的頭戴式顯示系統，其中在每個中間支撐部處，所述介面結構從所述頰部的相應一個向前彎曲。
- 如請求項1所述的頭戴式顯示系統，其中每個中間支撐部與相應的頰部一體形成。
- 如請求項1至4中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述中間支撐部被配置為抵抗所述頰部的變形。
- 如請求項5所述的頭戴式顯示系統，其中所述中間支撐部中的每一個包括面向中間的壁，所述面向中間的壁在使用中位於所述用戶的鼻子旁邊， 且所述頰部中的每一個包括面部接合區域，所述面部接合區域配置為在使用中接觸所述用戶面頰中的相應一個。
- 如請求項6所述的頭戴式顯示系統，其中所述每個面向中間的壁包括與所述頰部的所述面部接合區域相同或更小的厚度。
- 如請求項7所述的頭戴式顯示系統，其中所述中間支撐部在使用中通過抵抗所述面向中間的壁中的伸長來抵抗所述頰部的變形。
- 如請求項7所述的頭戴式顯示系統，其中所述介面結構包括一個或多個位於至少所述頰部的襯墊。
- 如請求項9所述的頭戴式顯示系統，其中所述一個或多個襯墊由泡沫形成。
- 如請求項6所述的頭戴式顯示系統，其中每個面向中間的壁包括比所述頰部的面部接合區域更大的厚度。
- 如請求項11所述的頭戴式顯示系統，其中所述中間支撐部在使用中通過抵抗所述面向中間的壁中的彎曲來抵抗所述頰部的變形。
- 如請求項1至4中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述中間支撐部提供比在前後方向上更大的對所述頰部在上下方向和/或在橫向方向上的移動的阻力。
- 如請求項1至4中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述介面結構包括一中間錨定部，所述中間錨定部在使用中與所述用戶頭部的矢狀平面相交並且連接所述一對中間支撐部，所述中間錨定部比所述中間支撐部硬。
- 如請求項1至4中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合部的所述至少一個面部接合法蘭在所述面部接合部的相應側面上形成一對閉環部，每個所述閉環部具有封閉的橫截面。
- 如請求項15所述的頭戴式顯示系統，其中所述閉環部位於所述面部接合部的所述一對中間支撐部中。
- 如請求項14所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合部的所述至少一個面部接合法蘭形成一對開環部，每個所述開環部具有部分開放的橫截面。
- 如請求項15所述的頭戴式顯示系統，其中每個所述開環部與所述閉環部中的相應一個側向相鄰。
- 如請求項17所述的頭戴式顯示系統，其中每個所述開環部在相應的所述頰部中。
- 如請求項15所述的頭戴式顯示系統，其中所述介面結構進一步包括一比所述面部接合部硬的底盤部，所述面部接合部附接到所述底盤部並由所述底盤部支撐。
- 如請求項20所述的頭戴式顯示系統，其中在每個所述頰部中，所述面部接合法蘭從所述底盤部向下延伸，然後向後、向上和向前延伸。
- 如請求項15所述的頭戴式顯示系統，其中所述閉環部在所述一對中間支撐部中尺寸減小。
- 一種頭戴式顯示系統，其包括：一包括一顯示器的頭戴式顯示單元，所述頭戴式顯示單元包括一介面結構，所述介面結構被構造和佈置成與一用戶面部處於相對關係，以及一定位和穩定結構，其被構造和佈置為在使用中將所述頭戴式顯示單元保持在所述用戶頭部上的可操作位置中；其中所述介面結構包括一面部接合部，所述面部接合部被配置成在使用中接合所述用戶的面部，所述面部接合部是柔性的和彈性的並且包括至少一個面部 接合法蘭，所述面部接合法蘭形成具有封閉截面的至少一個閉環部，所述面部接合法蘭的所述閉環部被一體地形成為連續環。
- 如請求項23所述的頭戴式顯示系統，其中所述至少一個閉環部包括一對閉環部，所述一對閉環部在使用中定位在所述用戶的鼻子的相應側面。
- 如請求項24所述的頭戴式顯示系統，其中所述一對閉環部中的每一個在使用中接合所述用戶鼻子的側表面。
- 如請求項24所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合部包括一對頰部，在其中所述一對閉環部被配置為在使用中接合所述用戶的面頰。
- 如請求項26所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合部包括至少部分地由所述閉環部形成的一對中間支撐部，每個所述中間支撐部位於所述頰部中的相應一個的中間，每個所述中間支撐部配置為為所述頰部中的相應一個提供支撐。
- 如請求項27所述的頭戴式顯示系統，其中所述每個中間支撐部與相應的頰部一體形成。
- 如請求項27所述的頭戴式顯示系統，其中所述介面結構包括一中間錨定部，所述中間錨定部在使用中與所述用戶頭部的矢狀平面相交並且連接所述一對中間支撐部，所述中間錨定部比所述中間支撐部硬。
- 如請求項27所述的頭戴式顯示系統，其中所述介面結構包括位於至少在所述頰部處的閉環部內的一個或多個襯墊。
- 如請求項30所述的頭戴式顯示系統，其中所述一個或多個襯墊由泡沫形成。
- 如請求項29所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合部的所述至少一個面部接合法蘭形成一對開環部，每個所述開環部具有部分開放的截面。
- 如請求項32所述的頭戴式顯示系統，其中每個所述開環部與所述閉環部中的相應一個側向相鄰。
- 如請求項32所述的頭戴式顯示系統，其中每個所述開環部在相應的頰部中。
- 如請求項32所述的頭戴式顯示系統，其中所述介面結構進一步包括一比所述面部接合法蘭硬的底盤部，所述面部接合法蘭附接到所述底盤部並由所述底盤部支撐。
- 如請求項35所述的頭戴式顯示系統，其中在各個所述頰部內的每個所述閉環部中，所述面部接合法蘭從所述底盤部向下延伸並向後、向上、向前延伸，然後連接回自身。
- 如請求項35或36所述的頭戴式顯示系統，其中在各個所述頰部內的每個所述開環部中，所述面部接合法蘭從所述底盤部向下延伸，然後向後、向上和向前延伸。
- 如請求項35或36所述的頭戴式顯示系統，其中在相應所述中間支撐部內的每個所述閉環部中，所述面部接合法蘭從所述底盤部向下延伸，然後向中間、向上、側向延伸，然後連接回自身。
- 如請求項35或36所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合部包括一前額部和一對蝶骨部，所述前額部配置為在使用中接合所述用戶的前額，所述一對蝶骨部位於所述介面結構的相應側面上，所述介面結構連接在所述前額部與所述頰部之間且配置為在所述蝶骨附近接合所述用戶的頭部。
- 如請求項39所述的頭戴式顯示系統，其中所述開環部沿著所述介面結構從所述頰部縱向延伸到所述蝶骨部中且延伸到所述前額部中。
- 如請求項35或36所述的頭戴式顯示系統，其中在每個環部中，所述面部接合法蘭包括連接到所述底盤部的前部和連接到所述前部且定位在所述 前部後面的後部，所述後部在使用中與所述用戶的面部接觸，所述前部和所述後部一起形成所述面部接合部的所述閉環部和開環部。
- 如請求項41所述的頭戴式顯示系統，其中所述閉環部在所述中間支撐部中尺寸減小。
- 如請求項42所述的頭戴式顯示系統，其中在每個所述閉環部中，所述面部接合法蘭的所述後部和所述前部在所述中間錨定部處相遇。
- 一種頭戴式顯示系統，其包括：一包括一顯示器的頭戴式顯示單元，所述頭戴式顯示單元包括一介面結構，所述介面結構被構造和佈置成與一用戶面部處於相對關係，以及一定位和穩定結構，其被構造和佈置為在使用中將所述頭戴式顯示單元保持在所述用戶頭部上的可操作位置中，其中所述介面結構包括一面部接合部，所述面部接合部配置為在使用中接合所述用戶的面部圍繞所述用戶的面部的眼鏡區域的周邊，所述面部接合部是柔性的和有彈性的並且包括：一對頰部，其配置為在使用中接合所述用戶的面頰；以及一連接到並定位在所述頰部之間的鼻部，所述鼻部配置為在使用中接合所述用戶的鼻子並且被配置為至少部分地阻擋光從所述用戶的鼻子區域到達所述用戶的眼睛，其中所述鼻部與所述頰部一體地形成；以及其中所述鼻部包括一鼻突點部，所述鼻突點部配置為在使用中定位成接近所述用戶的鼻突點。
- 如請求項44所述的頭戴式顯示系統，其中所述鼻部配置為接觸所述用戶的鼻脊且至少部分地在所述用戶的鼻中隔與鼻樑點之間延伸。
- 如請求項44至45中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述鼻突點部呈圓頂狀。
- 如請求項44至45中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合部包括一對閉環部，每個所述閉環部具有封閉的橫截面，所述鼻部與每個所述閉環部一體地形成。
- 如請求項44所述的頭戴式顯示系統，其中所述鼻部包括一第一橋接部和一第二橋接部，所述第一橋接部和所述第二橋接部從所述鼻突點部至少部分向後延伸以接合所述用戶的鼻子，所述第一橋接部配置為橋接在所述頰部中的一個與所述用戶的鼻子的第一側面之間，所述第二橋接部配置為橋接在所述頰部中的另一個與所述用戶的鼻子的第二側面之間。
- 如請求項48所述的頭戴式顯示系統，其中所述第一橋接部和所述第二橋接部由一狹槽分離。
- 如請求項48所述的頭戴式顯示系統，其中所述第一橋接部和第二橋接部在使用中接合所述用戶鼻子的相應側面。
- 如請求項48至50中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述第一橋接部與所述第二橋接部彼此一體形成。
- 如請求項48至50中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述第一橋接部和所述第二橋接部與所述鼻突部一體形成。
- 如請求項48至50中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述介面結構包括在一使用中與所述用戶的頭部的矢狀平面對準的中間錨定部，且所述鼻突點部連接到所述中間錨定部且從所述中間錨定部向上和向後延伸。
- 如請求項48至50中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合部包括一對中間支撐部，每個所述中間支撐部位於相應的一個所述頰部的中間，並配置為為相應的所述頰部提供支撐。
- 如請求項54所述的頭戴式顯示系統，其中所述鼻突點部在中間和後部方向上連接到所述中間支撐部並從所述中間支撐部延伸。
- 如請求項54所述的頭戴式顯示系統，其中所述鼻部與所述中間支撐部一體形成。
- 如請求項54所述的頭戴式顯示系統，其中所述鼻部的所述第一橋接部配置為橋接在所述中間支撐部中的一個與所述用戶的鼻子的第一側面之間，所述鼻部的所述第二橋接部配置為橋接在所述中間支撐部中的另一個與所述用戶的鼻子的第二側面之間。
- 如請求項54所述的頭戴式顯示系統，其中所述第一橋接部和所述第二橋接部各自沿著所述相應橋接部的整個側部連接到相應的所述中間支撐部和所述頰部。
- 一種頭戴式顯示系統，其包括：一頭戴式顯示單元，其包括一顯示器；以及一定位和穩定結構，其被構造和佈置為在使用中將所述頭戴式顯示單元保持在一用戶頭部上的可操作位置中，所述頭戴式顯示單元包括一顯示單元殼體和一連接到所述顯示單元殼體的介面結構，所述介面結構被構造和佈置成在使用中與所述用戶的面部成相對關係，所述介面結構包括：一面部接合法蘭，其設置在所述用戶面部的眼睛區域的周邊周圍並且配置為在使用中接合所述用戶面部，所述面部接合法蘭是柔性的和有彈性的並且具有包括以下各項的截面形狀：一第一端，其連接到所述顯示單元殼體；一第二端；以及一面部接合區域，在使用中所述面部接合法蘭在所述面部接合區域處接觸所述用戶的面部，所述面部接合區域位於所述第一端與所述第二端之間，並且 其中，所述面部接合法蘭在所述第一端和所述第二端之間捲曲以形成至少部分封閉的截面區域；一在所述至少部分封閉的截面區域內的襯墊；以及其中在所述面部接合區域與第二端之間，所述面部接合法蘭在所述襯墊的一部分上捲曲。
- 如請求項59所述的頭戴式顯示系統，其中所述襯墊由泡沫形成。
- 如請求項59所述的頭戴式顯示系統，其中所述襯墊附接到所述面部接合法蘭。
- 如請求項59所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合法蘭的厚度從所述第一端朝向所述第二端減小。
- 如請求項59至62中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合法蘭在所述第一端處的厚度在0.2-4mm的範圍內。
- 如請求項59至62中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合法蘭在所述面部接合區域中包括在0.2-2.5mm範圍內的厚度。
- 如請求項59至62中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述第一端與所述第二端之間的所述面部接合法蘭的最薄部在0.2-0.5mm的範圍內。
- 如請求項59至62中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合法蘭的最薄部位於所述面部接合區域和所述面部接合法蘭在所述襯墊的一部分上捲曲的所述第二端之間的位置處。
- 如請求項59至62中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合法蘭包括從所述第一端朝向所述第二端的厚度的一系列階梯式減小。
- 如請求項59至62中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合法蘭和所述襯墊被構造和佈置成在使用中至少在所述用戶佩戴頭戴式顯示 系統之前處於靜止狀態時，在位於所述用戶的眼睛區域的周邊內側的所述面部接合區域的端處或附近在所述面部接合法蘭和所述襯墊之間留有間隔。
- 如請求項59至62中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合法蘭被成形為在所述第一端與所述面部接合區域之間朝向所述用戶的面部捲曲，並且被成形為在所述面部接合區域與所述第二端之間遠離所述用戶的面部捲曲，並且其中所述第二端與所述第一端隔開。
- 如請求項69所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合法蘭的所述截面形狀包括在平行於所述用戶面部上的目標密封面且平行於所述用戶頭部的矢狀平面的方向上在10mm-40mm範圍內的高度尺寸。
- 如請求項70所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合法蘭從所述第一端至少部分地向下延伸平行於所述高度尺寸測量的所述高度尺寸的10%與80%之間的距離。
- 如請求項71所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合法蘭的截面形狀包括在所述面部接合法蘭的所述第一端與所述面部接合區域之間在垂直於所述目標密封面且平行於所述用戶的頭部的矢狀平面的方向上的深度尺寸，所述深度尺寸在5mm-40mm的範圍內。
- 如請求項59至62中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述介面結構包括一對蝶骨部，每個所述蝶骨部配置為在使用中在所述蝶骨附近接合所述用戶的頭部，並且在每個所述蝶骨部中，所述面部接合法蘭從所述第一端向後延伸，並且向中間捲曲到所述面部接合區域中，然後向前捲曲，然後至少部分橫向捲曲。
- 如請求項59至62中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述介面結構包括一對頰部，每個所述頰部配置為在使用中接合所述用戶面頰中的相應一個，並且在每個所述頰部中，所述面部接合法蘭從所述第一端至少部分地向 下延伸並且向後和向上捲曲到所述面部接合區域中，然後向前捲曲和至少部分向下。
- 如請求項59至62中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述介面結構包括一前額部，所述前額部配置為在使用中接合所述用戶的前額，並且在所述前額部中，所述面部接合法蘭從所述第一端向上延伸並且向後捲曲並向下進入所述面部接合區域，然後向前和部分向上捲曲。
- 一種頭戴式顯示系統，其包括：一頭戴式顯示單元，其包括一顯示器；以及一定位和穩定結構，其被構造和佈置為在使用中將所述頭戴式顯示單元保持在一用戶頭部上的可操作位置中；所述頭戴式顯示單元包括一顯示單元殼體和一連接到所述顯示單元殼體的介面結構，所述介面結構被構造和佈置成與所述用戶的面部成相對關係，所述介面結構包括：一面部接合法蘭，其設置在所述使用者面部的眼睛區域的周邊周圍並且配置為在使用中接合所述用戶面部，所述面部接合法蘭是柔性的和有彈性的並且具有包括以下各項的截面形狀：一第一端，其連接到所述顯示單元殼體；一第二端；以及所述面部接合區域，在使用中所述面部接合法蘭在所述面部接合區域處接觸所述使用者的面部，所述面部接合區域位於所述第一端與所述第二端之間，並且其中，所述面部接合法蘭在所述第一端和所述第二端之間捲曲以形成至少部分封閉的截面區域；一在所述至少部分封閉的所述截面區域內的襯墊；一襯墊支撐法蘭，其相對於所述截面區域從所述面部接合法蘭向內延伸並且配置為接觸所述襯墊；以及其中所述襯墊支撐法蘭被構造成在使用中抵抗所述介面結構的壓縮。
- 如請求項76所述的頭戴式顯示系統，其中所述襯墊由泡沫形成。
- 如請求項76所述的頭戴式顯示系統，其中所述襯墊附接到所述襯墊支撐法蘭。
- 如請求項78所述的頭戴式顯示系統，其中所述襯墊膠合到所述襯墊支撐法蘭。
- 如請求項76至79中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述襯墊附接到所述面部接合法蘭。
- 如請求項80所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合法蘭的所述截面區域形狀包括位於或接近所述面部接合法蘭的第二端處的一襯墊附接部，且所述襯墊在所述襯墊附接部處附接到所述面部接合法蘭。
- 如請求項76至79中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述襯墊支撐法蘭和所述面部接合法蘭通過黏合劑連接。
- 如請求項76至79中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合法蘭和所述襯墊支撐法蘭重疊以隱藏所述襯墊不被看到。
- 如請求項76至79中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合法蘭和所述襯墊支撐法蘭重疊以防止所述用戶觸摸所述襯墊。
- 如請求項76至79中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合法蘭被成形為在所述第一端與所述面部接合區域之間朝向所述用戶的面部捲曲，並且被成形為在所述面部接合區域與所述第二端之間遠離所述用戶的面部捲曲。
- 如請求項76至79中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述襯墊支撐法蘭具有固定端和自由端，所述固定端附接到所述面部接合法蘭，所述自由端在截面中沿著所述襯墊支撐法蘭的長度與所述固定端相對。
- 如請求項86所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合法蘭的所述第二端與所述襯墊支撐法蘭的所述自由端間隔開。
- 如請求項87所述的頭戴式顯示系統，其中所述襯墊支撐法蘭在截面中平行於所述面部接合法蘭的接近所述面部接合法蘭的所述第二端的一部分而對準。
- 如請求項86所述的頭戴式顯示系統，其中所述襯墊支撐法蘭和所述面部接合法蘭重疊，使得在平行於所述襯墊支撐法蘭的截面長度的方向上，所述面部接合法蘭的所述第二端位於所述襯墊支撐法蘭的所述固定端和所述自由端之間。
- 如請求項89所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合法蘭的所述第二端在平行於所述襯墊支撐法蘭的長度的方向上與所述襯墊支撐法蘭的所述自由端間隔開大於0.5mm。
- 如請求項90所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合法蘭的所述第二端在平行於所述襯墊支撐法蘭的長度的方向上與所述襯墊支撐法蘭的所述自由端間隔開大於1mm。
- 如請求項86所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合法蘭的所述第二端在垂直於所述襯墊支撐法蘭的長度的方向上與所述襯墊支撐法蘭間隔小於6mm。
- 如請求項92所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合法蘭的所述第二端在垂直於所述襯墊支撐法蘭的長度的方向上與所述襯墊支撐法蘭間隔小於4mm。
- 如請求項86所述的頭戴式顯示系統，其中所述襯墊支撐法蘭配置為將所述襯墊偏置抵靠所述面部接合法蘭。
- 如請求項86所述的頭戴式顯示系統，其中所述襯墊支撐法蘭在所述襯墊與所述面部接合法蘭組裝之前具有第一構型，並且在所述襯墊與所述面部接合法蘭組裝期間，所述襯墊支撐法蘭被所述襯墊變形為第二構型。
- 如請求項95所述的頭戴式顯示系統，其中在所述第一構型中，所述襯墊支撐法蘭的所述自由端比在所述第二構型中更靠近所述面部接合區域。
- 如請求項95所述的頭戴式顯示系統，其中所述襯墊支撐法蘭以所述第一構型模制。
- 如請求項95所述的頭戴式顯示系統，其中所述襯墊支撐法蘭在圍繞所述用戶的眼睛區域的周邊的一個或多個位置處被取向為與所述用戶面部的目標密封面成斜角。
- 如請求項76至79中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述襯墊支撐法蘭在圍繞所述用戶的眼睛區域的周邊的一個或多個位置處平行於所述用戶面部的目標密封面而對準。
- 一種頭戴式顯示系統，其包括：一頭戴式顯示單元，其包括一顯示器；以及一定位和穩定結構，其被構造和佈置為在使用中將所述頭戴式顯示單元保持在一用戶頭部上的可操作位置中；所述頭戴式顯示單元包括一顯示單元殼體和一連接到所述顯示單元殼體的介面結構，所述介面結構被構造和佈置成與所述用戶的面部成相對關係，所述介面結構包括：一面部接合法蘭，其設置在所述用戶面部的眼睛區域的周邊周圍並且配置為在使用中接合所述用戶面部，所述面部接合法蘭是柔性的和有彈性的並且具有包括以下各項的截面形狀：一第一端，其連接到所述顯示單元殼體；一第二端；以及一面部接合區域，在使用中所述面部接合法蘭在所述面部接合區域處接觸 所述用戶的面部，所述面部接合區域位於所述第一端與所述第二端之間，並且其中所述面部接合法蘭在所述第一端和所述第二端之間捲曲，並且所述第二端被固定在靠近所述第一端的位置以形成封閉的截面區域；以及一在所述封閉的截面區域內的襯墊；以及其中在組裝過程中，所述襯墊在所述第一端和所述第二端之間***所述封閉的截面區域，然後將所述第二端固定在靠近所述第一端的位置。
- 如請求項100所述的頭戴式顯示系統，其中所述介面結構一包括配置為附接到所述顯示器單元殼體的底盤部，和一連接到所述底盤部且包括所述面部接合法蘭的面部接合部。
- 如請求項101所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合法蘭和所述底盤部一體形成。
- 如請求項101所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合法蘭的所述第二端附接到所述底盤部。
- 如請求項103所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合法蘭的所述第二端膠合到所述底盤部。
- 如請求項101至104中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述介面結構包括一介面結構夾，所述介面結構夾配置為將所述底盤部附接到所述顯示單元殼體。
- 如請求項105所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合法蘭的所述第二端附接到所述介面結構夾。
- 如請求項106所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合法蘭的所述第二端膠合到所述介面結構夾。
- 如請求項106所述的頭戴式顯示系統，其中所述介面結構包括第一表面，並且所述面部接合法蘭包括靠近所述第二端的第二表面，所述第二表 面的形狀和尺寸對應於所述第一表面，所述第二表面和所述第一表面在組裝狀態下黏附在一起。
- 如請求項108所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合法蘭形成在所述第二表面未附接到所述第一表面的未組裝狀態中。
- 如請求項109所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合法蘭在所述未組裝狀態下模制。
- 如請求項108所述的頭戴式顯示系統，其中在組裝期間，所述第一表面和第二表面黏附在一起。
- 如請求項100至104中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合法蘭未黏附到所述襯墊。
- 如請求項100至104中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述襯墊由泡沫形成。
- 如請求項100至104中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合法蘭由彈性體形成。
- 一種頭戴式顯示系統，其包括：一頭戴式顯示單元，其包括一顯示器；以及一定位和穩定結構，其被構造和佈置為在使用中將所述頭戴式顯示單元保持在一用戶頭部上的可操作位置中；所述頭戴式顯示單元包括一顯示單元殼體和一連接到所述顯示單元殼體的介面結構，所述介面結構被構造和佈置成與所述用戶的面部成相對關係，所述介面結構包括：一介面結構夾，其被構造成將所述介面結構附接到所述顯示單元殼體；一面部接合法蘭，其設置在所述用戶面部的眼睛區域的周邊周圍並且配置為在使用中接合所述用戶的面部，所述面部接合法蘭是柔性的和有彈性的並且具 有包括以下各項的截面形狀：一第一端，其附接到所述介面結構夾；一第二端；和一面部接合區域，在使用中，所述面部接合法蘭在所述面部接合區域處接觸所述用戶的面部，所述面部接合區域位於所述第一端和所述第二端之間；以及一襯墊，其在使用中抵靠或鄰近所述面部接合法蘭的所述面部接合區域定位，所述襯墊附接到所述介面結構夾。
- 如請求項115所述的頭戴式顯示系統，其中所述襯墊包括一可壓縮的襯墊主體和一配置為附接到所述介面結構夾的襯墊夾。
- 如請求項116所述的頭戴式顯示系統，其中所述襯墊主體包覆成型到所述襯墊夾上。
- 如請求項116所述的頭戴式顯示系統，其中所述襯墊夾將所述襯墊主體保持為預定形狀。
- 如請求項116至118中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述介面結構夾可拆卸地附接到所述顯示單元殼體。
- 如請求項119所述的頭戴式顯示系統，其中所述介面結構夾配置為與所述顯示單元殼體形成搭扣配合連接。
- 如請求項116至118中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述襯墊夾可拆卸地附接到所述介面結構夾。
- 如請求項121所述的頭戴式顯示系統，其中所述襯墊夾配置為與所述介面結構夾形成搭扣配合連接。
- 如請求項116至118中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合法蘭包覆成型到所述介面結構夾。
- 如請求項115至118中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述介面結構夾比所述面部接合法蘭更硬。
- 如請求項115至118中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合法蘭在所述第一端和所述第二端之間圍繞所述襯墊主體捲曲。
- 如請求項115至118中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合法蘭的所述第二端位於所述襯墊的與所述面部接合區域相對的一側上。
- 如請求項115至118中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合法蘭由彈性體形成。
- 如請求項115至118中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述襯墊至少部分由泡沫形成。
- 一種頭戴式顯示系統，其包括：一包括顯示器的頭戴式顯示單元，所述頭戴式顯示單元包括一介面結構，所述介面結構被構造和佈置成與一用戶面部處於相對關係，以及一定位和穩定結構，其被構造和佈置為在使用中將所述頭戴式顯示單元保持在所述用戶頭部上的可操作位置中；其中所述介面結構包括一面部接合部，所述面部接合部配置為在使用中接合所述用戶的面部，所述面部接合部是柔性的和有彈性的並且包括：一對頰部，所述頰部配置為在使用中接合所述用戶的面頰，每個所述頰部包括一面部接合區域，所述面部接合區域被配置為在使用中接觸所述用戶的面頰中的對應一個，以及一對面向中間的壁，其在使用中位於所述用戶的鼻子旁邊，每個所述面向中間的壁位於相應的一個頰部的中間，所述面向中間的壁比所述頰部的面部接合區域薄。
- 如請求項129所述的頭戴式顯示系統，其中所述介面結構從每個所述頰部向前彎曲以形成所述一對面向中間的壁。
- 如請求項129所述的頭戴式顯示系統，其中每個面向中間的壁與所述頰部一體地形成。
- 如請求項129至131中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述一對面向中間的壁是柔性的，以允許所述用戶的鼻子在所述用戶佩戴所述頭戴式顯示系統時橫向地移動所述面向中間的壁。
- 如請求項129至131中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述一對面向中間的壁至少部分地形成中間支撐部，所述中間支撐部配置為抵抗所述頰部的變形。
- 如請求項133所述的頭戴式顯示系統，其中所述中間支撐部在使用中通過抵抗所述面向中間的壁中的伸長來抵抗所述頰部的變形。
- 如請求項129至131中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述介面結構包括一個或多個襯墊。
- 如請求項135所述的頭戴式顯示系統，其中所述一個或多個襯墊至少位於所述頰部中。
- 如請求項135所述的頭戴式顯示系統，其中所述一個或多個襯墊由泡沫形成。
- 如請求項129至131中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述介面結構包括一中間錨定部，所述中間錨定部在使用中與所述用戶頭部的矢狀平面相交並且連接所述一對面向中間的壁，所述中間錨定部比所述面向中間的壁更硬。
- 一種頭戴式顯示系統，其包括：一頭戴式顯示單元，其包括一顯示器；以及一定位和穩定結構，其被構造和佈置為在使用中將所述頭戴式顯示單元保持在一用戶頭部上的可操作位置中； 一頭戴式顯示單元包括介面結構，所述介面結構被構造和佈置成與所述用戶的面部處於相對關係，所述介面結構包括：一底盤部，其具有一個或多個開口，所述一個或多個開口配置為在使用中允許空氣轉移進入或離開由所述頭戴式顯示單元和所述使用者的面部限定的所述用戶的眼睛前方的體積中；以及一面部接合部，其連接到所述底盤部並且配置為在使用中接合所述用戶的面部，所述面部接合部是柔性的並且有彈性的；以及其中所述介面結構包括一覆蓋部，所述覆蓋部配置為至少部分地阻擋光穿過所述底盤部中的開口，所述覆蓋部從所述面部接合部向前延伸以便覆蓋所述開口。
- 如請求項139所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合部配置為在使用中接合所述用戶面頰、所述用戶眼睛外側的用戶面部的側部、和所述用戶的前額。
- 如請求項139所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合部包括一面部接合法蘭，所述面部接合法蘭從所述底盤部延伸以在使用中接合所述用戶的面部。
- 如請求項141所述的頭戴式顯示系統，其中所述覆蓋部呈從所述面部接合法蘭向前延伸以覆蓋所述開口的蓋法蘭的形式。
- 如請求項142所述的頭戴式顯示系統，其中所述蓋法蘭和所述面部接合法蘭一體成型。
- 如請求項142或143所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合部包括一前額部，所述前額部配置為在使用中接合所述用戶的前額。
- 如請求項144所述的頭戴式顯示系統，其中所述一個或多個開口包括所述底盤部中接近所述面部接合部的前額部的一個或多個開口，且在使用中沿向上方開口。
- 如請求項144所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合法蘭包括一前部，所述前部在所述面部接合部的所述前額部附近從所述底盤部至少部分地向上延伸，所述蓋法蘭在前方從所述面部接合法蘭的前部延伸。
- 如請求項144所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合部包括一對頰部和一對蝶骨部，所述一對頰部配置為使用中接合所述用戶的面頰，所述一對蝶骨部位於所述介面結構的相應側面上，所述介面結構連接在所述前額部與所述頰部之間且配置為在使用中在所述蝶骨附近接合所述用戶的頭部。
- 如請求項139至143中任一項所述的頭戴式顯示系統，其中所述面部接合部由彈性體材料形成。
- 如請求項148所述的頭戴式顯示系統，其中所述蓋部由彈性體材料形成。
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