[实用新型]头戴式系统

说明书

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

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

技术领域

本实用新型整体涉及电子设备，并且更具体地，涉及可穿戴电子设备系统。

背景技术

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

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

实用新型内容

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

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

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

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

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

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

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

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

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

根据另一个实施方案，透镜元件包括直接接触显示表面的非刚性透镜元件。

根据另一个实施方案，非刚性透镜元件为透明凝胶。

根据另一个实施方案，非刚性透镜元件为透明弹性体。

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