用于集成导电线圈与注塑成型壳体的设备、系统和方法

技术领域

本公开总体上涉及一种用于集成导电线圈与注塑成型壳体的设备、系统和方法。

背景技术

计算设备通常使用户能够与该设备交互，或使该设备能够与其他电子器件通信。例如，智能手机可以接收通信信号，并且可以与其他计算设备配对以发送和接收数据。一些计算设备(例如，具有触摸功能的智能手表)还可以检测信号以促进用户交互。这些类型的计算设备可以使用导电线圈以用作检测器或信号接收器。然而，导电线圈可能需要与设备的其他电子部件集成在一起并且可能需要大量空间才能有效地用作天线。

发明内容

本公开的一方面提供了一种线圈集成式壳体部件(coil-integratedhousingcomponent)，该线圈集成式壳体部件包括：注塑成型壳体，该注塑成型壳体的尺寸被设置为容纳计算设备的显示模块；导电线圈，该导电线圈集成到该注塑成型壳体中以环绕该显示模块的边缘；其中，该导电线圈电耦接到该计算设备。

本公开的另一方面提供了一种计算设备，该计算设备包括：显示模块、线圈集成式壳体部件和盖子；该显示模块具有对该计算设备的用户可见的显示屏；该线圈集成式壳体部件的尺寸被设置为容纳该显示模块，其中，该线圈集成式壳体部件的导电线圈环绕该显示模块的边缘；该盖子基本上透明并耦接到该线圈集成式壳体部件，使得该盖子与该显示模块的显示屏重叠。

本公开的又一方面提供了一种制造方法，该方法包括：将导电线圈缠绕至少一圈，其中，该导电线圈的尺寸被设置为环绕计算设备的显示模块的边缘；以及将流体树脂材料注入模具以包围该导电线圈，其中，该模具的尺寸被设置为生成注塑成型壳体，该注塑成型壳体的尺寸被设置为容纳该显示模块。

附图说明

附图示出了许多示例性实施例，并且附图是说明书的一部分。这些附图与下文的说明书一起展示并解释了本公开的各种原理。

图1为具有示例性线圈集成式壳体部件的示例性计算设备的立体图。

图2为具有示例性线圈集成式壳体部件的示例性计算设备的俯视图。

图3为与示例性显示模块集成在一起的示例性线圈集成式壳体部件的截面图。

图4为示例性线圈集成式壳体部件用作天线的图示。

图5为示例性线圈集成式壳体部件检测用户触摸的图示。

图6为示例性线圈集成式壳体部件的示例性制造工艺的框图。

图7为具有示例性线圈集成式壳体部件的示例性计算设备的框图。

图8为线圈集成式壳体部件的示例性制造方法的流程图。

图9为可以结合本公开的实施例使用的示例性增强现实眼镜的图示。

图10为可以结合本公开的实施例使用的示例性虚拟现实头戴式设备的图示。

在整个附图中，相同的附图标记和描述表示相似但不一定相同的元件。虽然本文描述的示例性实施例容易受到各种修改和替换形式的影响，但是已经在附图中以示例的方式示出了具体实施例，并且将在本文详细描述这些具体实施例。然而，本文描述的示例性实施例并不旨在限于所公开的特定形式。相反，本公开涵盖落入所附权利要求的范围内的所有修改、等价物和替换。

具体实施方式

计算设备通常使用户能够与该设备交互，或使该设备能够与其他电子器件通信。例如，智能手机可以接收通信信号，并且可以与其他计算设备配对以发送和接收数据。一些计算设备(例如，具有触摸功能的智能手表)还可以检测信号以促进用户交互。这些类型的计算设备可以使用导电线圈以用作检测器或信号接收器。然而，导电线圈可能需要与设备的其他电子部件集成在一起并且可能需要大量空间，才能有效地用作天线。

通常，导电线圈可以放置在具有保留的占用面积的印刷电路板或柔性印刷电路上。对于某些类型的导电线圈，例如用于近场通信(NearFiledCommunication，NFC)或其他类型天线的导电线圈，更大的线圈可以提高天线的灵敏度。然而，更大的线圈也可能需要更多的空间，这些空间可能为各种其他部件(例如，电池)所需要。为了适应更大的导电线圈占用面积，其他方法可以(例如，通过创建更厚或更宽的产品)改变计算设备的形状要素。然而，这可能会使产品变得更加笨重，特别是对便携式设备而言。因此，需要更好的方法将导电线圈集成到电子设备中，以减少设备整体占用空间。

本公开总体上涉及一种用于集成导电线圈与注塑成型壳体的设备、系统和方法。如下文将更详细地解释的，通过将导电线圈集成到通常不包含电子部件的注塑成型部件中，本公开的实施例可以有效地减少导电线圈在计算设备中的占用面积。例如，通过将导电材料结合到计算设备的显示模块的注塑成型边缘中，注塑成型部件可以用作天线。通过将导电线圈添加到显示模块周围的注塑成型壳体(相当大的部件)，而不是将线圈限制在更小的电路板上，所公开的方法还可以扩展导电线圈的有源区。通过将导电线圈集成到注塑成型树脂中，线圈还可以提高树脂部件的机械稳定性。因此，所公开的设备、系统和方法可以改善集成导电线圈的其他方法，以避免产生更厚的产品。

根据本文描述的一般原理，可以彼此组合地使用来自本文描述的实施例中的任一实施例的特征与其他实施例的特征。在结合附图和权利要求书阅读下文的详细描述后，将更充分地理解这些和其他实施例、特征和优点。

下文将参照图1至图3提供具有示例性线圈集成式壳体部件的示例性计算设备的详细描述。将结合图4至图5提供示例性线圈集成式壳体部件的示例性功能的详细描述。此外，将结合图6和图8提供示例性线圈集成式壳体部件的示例性制造方法的详细描述。而且，将结合图7提供示例性计算设备的示例性功能的详细描述。最后，将结合图9和图10提供可以结合线圈集成式壳体部件的示例性增强现实系统和示例性虚拟现实系统的详细描述。

图1示出了具有示例性线圈集成式壳体部件102和示例性显示模块104的示例性计算设备100的立体图。在一些示例中，线圈集成式壳体部件102的尺寸可以被设置为容纳显示模块104。在这些示例中，显示模块104可以向计算设备100的用户显示数字图像。在图1的示例中，计算设备100可以表示具有数字屏幕的智能手表，并且线圈集成式壳体部件102可以使智能手表能够与其他计算设备配对。

在一些实施例中，计算设备100通常可以表示能够发送和/或接收信号的任何类型或形式的计算设备。计算设备100的示例可以包括但不限于膝上型计算机、平板电脑、台式计算机、服务器、蜂窝电话、个人数字助理(personaldigitalassistant，PDA)、多媒体播放器、嵌入式系统、可穿戴设备(例如，智能手表、智能眼镜等)、游戏控制台、它们的一个或多个的组合、或任何其他合适的计算设备。

图2示出了具有线圈集成式壳体部件102和显示模块104的计算设备100的俯视图。在一个实施例中，线圈集成式壳体部件102可以包括注塑成型壳体202，该注塑成型壳体的尺寸被设置为容纳计算设备100的显示模块104。在一些实施例中，术语“注塑成型(injectionmolding)”和“注塑成型式(injection-molded)”可以指通过将基本上流动的物质注入模具或中空铸模中并固化或硬化该物质以保持形状来制造部件的工艺。例如，可以通过将熔融聚合物注入模具中并固化熔融聚合物以产生固体部件来制造注塑成型壳体202。

在一些示例中，显示模块104可以包括计算设备100的用户可见的显示屏206。在这些示例中，注塑成型壳体202的尺寸可以被设置为框围显示模块104的显示屏206，使得显示屏206可视地暴露。在图1和图2的示例中，注塑成型壳体202可以框围显示屏206以暴露智能手表的数字显示器。在其他示例中，显示屏206可以具有圆角、圆形或任何其他合适的形状或形式。在其他实施例中，计算设备100可以表示具有由适当的结构化注塑成型壳体202框围的显示屏的不同设备。例如，计算设备100可以表示具有无边框显示屏206的智能手机，并且注塑成型壳体202可以框围显示屏206的下侧以避免遮挡显示屏206的边缘。

在一些实施例中，线圈集成式壳体部件102还可以包括集成到注塑成型壳体202中以环绕显示模块104的边缘的导电线圈204，其中，导电线圈204可以电耦接到计算设备100。在这些实施例中，导电线圈204可以表示柔性金属，该柔性金属的形状为缠绕显示模块104的边缘一匝或多匝。例如，导电线圈204可以是铜线或其他可延展且导电的金属。另外，导电线圈204可以集成到注塑成型壳体202中，以提高注塑成型壳体202的机械稳定性。例如，通过添加导电线圈204以产生金属-聚合物复合材料，线圈集成式壳体部件102可以产生比单独的聚合物注塑成型壳体更大的机械稳定性和结构稳定性。

图3示出了计算设备100的线圈集成式壳体部件102和显示模块104的截面图。在一些示例中，线圈集成式壳体部件102的尺寸可以被设置为框围显示屏206，使得线圈集成式壳体部件102与显示屏206的边缘之间的间隙最小化。在这些示例中，注塑成型壳体202可以封装显示模块104，以使注塑成型壳体202与显示屏206的边缘之间的间隙最小化。如图3所示，显示屏206的一部分可以被注塑成型壳体202包围。通过最小化该间隙，所公开的方法可以使计算设备100在添加线圈集成式壳体部件102的情况下保持相同的形状要素。此外，导电线圈204可以包括多匝，例如如图3中所示的分离的四匝的截面。

在一些实施例中，显示模块104可以包括偏振器、有机发光二极管(organiclight-emittingdiode，OLED)面板、印刷电路板(printedcircuitboard，PCB)和/或光学透明粘合剂(opticallyclearadhesive，OCA)中的一者或多者。在一些示例中，术语“偏振器”可以指用于光波的偏振范围的滤光器。在一些示例中，术语“发光二极管”可以指响应于检测到电流而发光的一种类型的半导体元件。在一些示例中，术语“有机发光二极管”可以指一种具有有机化合物层的发光二极管，该发光二极管响应于检测到电流而发光。在一些示例中，术语“印刷电路板”可以指其上可以附接或嵌入计算部件的物理板，使得该物理板提供计算部件之间的电连接。

在图3的示例中，显示模块104可以表示包括偏振器304、显示屏206和PCB306的层叠部件。在该示例中，OCA302可以被应用来结合显示模块104的独立部件，而不在视觉上遮挡部件(例如，显示屏206)。例如，OCA302可以应用于显示屏206和偏振器304，以避免遮挡光波。或者，显示屏206下面的层可以不需要OCA，并且可以用其他类型的粘合剂结合。在其他示例中，显示模块104可以包括多个类似或其他部件，并且这些部件可以以不同的构造进行层叠。如图3所示，显示屏206可以表示可弯曲的OLED面板，例如由线圈集成式壳体部件102部分容纳的具有集成OLED照明的塑料面板。在其他示例中，显示屏206可以代表替代类型的数字屏幕和/或可以与线圈集成式壳体部件102明显分开。

在一些实施例中，计算设备100可以包括耦接到线圈集成式壳体部件102的基本上透明的盖子308，使得盖子308与显示模块104的显示屏206重叠。在这些实施例中，盖子308可以耦接到显示模块104和/或具有OCA(例如，OCA层302)的线圈集成式壳体部件102。例如，盖子308可以表示覆盖显示模块104和线圈集成式壳体部件102以提供保护的玻璃或透明塑料材料。

图4为线圈集成式壳体部件102用作天线的图示。在一个示例中，导电线圈204的尺寸可以被设计成用作接收传输到计算设备100的电磁信号402的天线。例如，导电线圈204可以用一个或多个绕组卷绕成环，以检测电场和/或磁场的变化。在该示例中，电磁信号402可以表示NFC信号和/或无线宽带信号，例如长期演进(Long-TermEvolution，LTE)信号或5G信号。然后，导电线圈204可以检测电磁信号402的接近和/或可以从计算设备100发送信号。

在上述实例中，导电线圈204可以通过注塑成型壳体202的材料来检测和/或发送电磁信号402。在这些示例中，注塑成型壳体202可以由树脂单体或类似的塑料或不显著阻挡电磁信号402的任何其他合适的材料形成。

图5为检测用户触摸的线圈集成式壳体部件102的图示。在一个实施例中，导电线圈204可以产生静电场，该静电场检测用户对线圈集成式壳体部件102的注塑成型壳体202的触摸。在一些示例中，术语“静电场”可以指由电磁力产生的带电粒子周围的静电场。在图5的示例中，用户502可以用手指触摸计算设备100的线圈集成式壳体部件102，并且导电线圈204可以检测由于触摸而引起的静电场中的波动。

在上述实施例中，用户的触摸可以激活计算设备100的触摸功能或手势功能。例如，导电线圈204可以检测静电场中波动的位置，并根据线圈集成式壳体部件102周围的位置来激活不同的功能。在其他实施例中，导电线圈204可以检测电阻和/或用户502可以在没有物理触摸的情况下在线圈集成式壳体部件102附近执行手势以激活计算设备100的功能。

图6示出了制造线圈集成式壳体部件102的示例性工艺的框图。如图6所示，可以将导电线圈204添加到模具604中，并且可以将流体树脂材料602注入或浇注到模具604中以包围设置好的导电线圈204。在该实施例中，然后可以将流体树脂材料602固化成固体树脂材料606，从而制造线圈集成式壳体部件102。在该实施例中，注塑成型壳体202可以表示由流体树脂材料602固化的固体树脂材料606。

在替代实施例中，可以首先将流体树脂材料602注入到模具604中并将流体树脂材料固化为固体树脂材料606。在该实施例中，可以将导电线圈204插入或附连到所得到的注塑成型壳体202。例如，可以将铜线旋进注塑成型壳体202中残留的间隙中，或者可以将熔融的导电材料施加到注塑成型壳体202上。

图7示出了具有线圈集成式壳体部件102的计算设备100的框图。在图7的示例中，计算设备100可以包括线圈集成式壳体部件102、显示模块104和盖子308。在该示例中，线圈集成式壳体部件102可以包括注塑成型壳体202和导电线圈204。另外，显示模块104可以包括显示屏206、偏振器304和PCB306，并且导电线圈204可以电连接到PCB306。例如，导电线圈204的末端可以连接到PCB306和/或计算设备100的电源。在该示例中，导电线圈204然后可以检测用户502对线圈集成式壳体部件102的触摸702。通过将对触摸702的检测传输到PCB306，导电线圈204可以激活计算设备100的触摸功能704。

图8示出了用于制造、组装、使用、调整或以其他方式配置或产生本文呈现的系统和设备的示例性方法。图8所示的步骤可以由任何个人和/或由任何合适类型或形式的手动设备和/或自动设备来执行。尤其，图8示出了用于制造线圈集成式壳体部件的示例性方法800的流程图。

如图8所示，在步骤810中，本文描述的一个或多个系统可以将导电线圈缠绕一匝或多匝，其中，导电线圈的尺寸可以被设置为环绕计算设备的显示模块的边缘。例如，如图2所示，导电线圈204可以绕计算设备100的显示模块104的边缘缠绕多匝。

本文描述的系统可以以多种方式执行步骤810。在一个示例中，可以将导电线圈204设置到尺寸适配显示模块边缘的模具(例如，图6中的模具604)中。在其他示例中，导电线圈204可以物理地缠绕在显示模块104周围，并且随后在维持缠绕的形状的情况下被移除。在一些示例中，例如可以通过将导电线圈204耦接到图3中的PCB306，从而将导电线圈204电耦接到计算设备100。在这些示例中，在将导电线圈204集成到线圈集成式壳体部件102中之前或在集成之后，可以将导电线圈204电耦接到计算设备100。

再次参考图8，在步骤820处，本文描述的一个或多个系统可以将流体树脂材料注入模具中以包围导电线圈，其中，该模具的尺寸可以设置为生成注塑成型壳体，该注塑成型壳体的尺寸被设置为容纳显示模块。例如，如图6所示，可以将流体树脂材料602注射到模具604中以形成注塑成型壳体202。

本文描述的系统可以以多种方式执行步骤820。在一些实施例中，模具604可以包括尺寸被设置为适配显示模块104的中空空间。在这些实施例中，可以将导电线圈204设置在模具604中的适当位置，并且可以将流体树脂材料602注入或浇注到模具604中以包围导电线圈204并填充模具604中空的空间。在这些实施例中，然后可以固化和/或硬化流体树脂材料602，使得注塑成型壳体202由固体树脂材料606组成。例如，导电线圈204可以缠绕在智能手表或智能手机的显示模块104周围，并且熔融树脂可以被注入以形成包围绕制的导电线圈204、并且容纳显示模块104的线圈集成式壳体部件102。

在一些示例中，方法800还可以包括将导电线圈插入到固化的注塑成型壳体中的步骤。例如，在替代方法中，首先注塑成型壳体202可以由没有导电线圈204的流体树脂材料602固化而成。在该示例中，然后可以将导电线圈204插入到固化的注塑成型壳体202中或以其他方式施加到该壳体202中，以形成线圈集成式壳体部件102。

如在整个本公开中所讨论的，所公开的方法、系统和设备可以提供优于计算设备中的导电线圈的其他布置的一个或多个优点。例如，导电线圈可能经常放置在电路板上，并且可能占据电路板的很大一部分。这些方法可能不得不在更大的、适应线圈占用面积的设备与更小的、因此导电线圈不太灵敏的设备之间进行权衡。相反，所公开的设备将导电线圈集成到通常不包含电子部件的显示器壳体中，以避免占用额外的空间。具体地，通过使用注塑工艺将导电线圈包含在显示器壳体内，所公开的方法可以减少对大线圈占用面积的需求。此外，通过将导电线圈结合到更大的部件(例如，注塑成型显示壳体)中，所公开的方法可以保持必要的尺寸以提高信号检测的灵敏度。此外，导电线圈和注塑成型树脂的组合可以增加显示壳体的结构稳定性。因此，本文描述的方法、系统和设备可以将导电线圈改进为集成到注塑成型部件中。

示例实施例

示例1：一种线圈集成式壳体部件，该线圈集成式壳体部件可以包括：1)注塑成型壳体，该注塑成型壳体的尺寸被设置为容纳计算设备的显示模块，以及2)导电线圈，该导电线圈集成到该注塑成型壳体中以环绕该显示模块的边缘，其中，该导电线圈电耦接到该计算设备。

示例2：根据示例1所述的线圈集成式壳体部件，其中，注塑成型壳体可以包括由流体树脂材料固化的固体树脂材料。

示例3：根据示例1和2中任一项所述的线圈集成式壳体部件，其中，该注塑成型壳体的尺寸可以被设置为框围该显示模块的显示屏，使得该显示屏可视地暴露。

示例4：根据示例1至3中任一项所述的线圈集成式壳体部件，其中，该注塑成型壳体可以封装该显示模块，以使该注塑成型壳体与该显示屏的边缘之间的间隙最小化。

示例5：根据示例1至4中任一项所述的线圈集成式壳体部件，其中，该导电线圈可以包括柔性金属，该柔性金属的形状被设置为缠绕该显示模块的边缘一匝或多匝。

示例6：根据示例1至5中任一项所述的线圈集成式壳体部件，其中，该导电线圈的尺寸可以被设置为用作天线，该天线检测穿过该注塑成型壳体的材料的电磁信号。

示例7：根据示例1至6中任一项所述的线圈集成式壳体部件，其中，该导电线圈可以产生静电场，该静电场检测用户对该注塑成型壳体的触摸。

示例8：根据示例1至7中任一项所述的线圈集成式壳体部件，其中，该导电线圈可以集成到该注塑成型壳体中，以提高该注塑成型壳体的机械稳定性。

示例9：一种计算设备，该计算设备可以包括：1)显示模块，该显示模块具有对计算设备的用户可见的显示屏，2)线圈集成式壳体部件，该线圈集成式壳体部件的尺寸被设置为容纳该显示模块，其中，该线圈集成式壳体部件的导电线圈环绕该显示模块的边缘，以及3)盖子，该盖子基本上透明并耦接到该线圈集成式壳体部件，使得该盖子与该显示模块的显示屏重叠。

示例10：根据示例9所述的计算设备，其中，该显示模块可以包括偏振器、有机发光二极管(OLED)面板、印刷电路板(PCB)和/或光学透明粘合剂(OCA)中的一者或多者。

示例11：根据示例9和10中任一项所述的计算设备，其中，该显示屏可以包括可弯曲的OLED面板，该可弯曲的OLED面板部分地由该线圈集成式壳体部件容纳。

示例12：根据示例9至11中任一项所述的计算设备，其中，线圈集成式壳体部件的尺寸可以被设置为框围该显示屏，使得线圈集成式壳体部件与显示屏的边缘之间的间隙最小化。

示例13：根据示例9至12中任一项所述的计算设备，其中，该导电线圈的尺寸可以被设置为用作天线，该天线接收传输到该计算设备的电磁信号。

示例14：根据示例9至13中任一项所述的计算设备，其中，该导电线圈可以产生静电场，该静电场检测用户对该集成线圈壳体部件的触摸。

示例15：根据示例9至14中的任何一项所述的计算设备，其中，用户的触摸可以激活该计算设备的触摸功能和/或该计算设备的手势功能中的一者或多者。

示例16：根据示例9至15中的任何一项所述的计算设备，其中，该盖子可以通过OCA耦接到该显示模块。

示例17：一种制造方法，该制造方法可以包括：1)将导电线圈缠绕一匝或多匝，其中，该导电线圈的尺寸被设置为环绕计算设备的显示模块的边缘，以及2)将流体树脂材料注入到模具中以包围该导电线圈，其中，该模具的尺寸被设置为生成注塑成型壳体，该注塑成型壳体的尺寸被设置为容纳该显示模块。

示例18：根据示例17所述的方法，其中，该导电线圈可以电耦接到该计算设备。

示例19：根据示例17和18中任一项所述的方法，其中，该方法还可以包括固化该流体树脂材料，使得该注塑成型壳体包括固体树脂材料。

示例20：根据示例17至19中任一项所述的方法，其中，该方法还可以包括将该导电线圈插入到固化的注塑成型壳体中。

如上所述，本文描述和/或图示的计算设备和系统广泛地表示能够执行计算机可读指令的任何类型或形式的计算设备或系统，例如包含于本文描述的模块中的那些指令。在其最基本的配置中，这些计算设备可以各自包括至少一个存储设备和至少一个物理处理器。

在一些示例中，术语“存储设备”通常指能够存储数据和/或计算机可读指令的任何类型或形式的易失性或非易失性存储设备或介质。在一个示例中，存储设备可以存储、加载和/或维护本文描述的一个或多个模块。存储器设备的示例包括但不限于随机存取存储器(randomaccessmemory，RAM)、只读存储器(readonlymemory，ROM)、闪存、硬盘驱动器(harddiskdrive，HDD)、固态驱动器(SSD)、光盘驱动器、高速缓存、它们的一个或多个的变体或组合、或任何其他合适的存储存储器。

在一些示例中，术语“物理处理器”通常指能够解释和/或执行计算机可读指令的任何类型或形式的硬件实现的处理单元。在一个示例中，物理处理器可以访问和/或修改存储在上述存储设备中的一个或多个模块。物理处理器的示例包括但不限于微处理器、微控制器、中央处理单元(centralprocessingunit，CPU)、实现软核处理器的现场可编程门阵列(field-programmablegatearray，FGA)、专用集成电路(application-specificintegratedcircuit，ASIC)、上述一者或多者的部分、上述一者或多者的变体或组合、或任何其他合适的物理处理器。

本公开的实施例可以包括各种类型的人工现实系统或结合各种类型的人工现实系统来实现。人工现实是一种在呈现给用户之前以某种方式调整的现实形式，其可以包括例如虚拟现实、增强现实、混合现实、混合现实、或其某种组合和/或派生物。人工现实内容可以包括完全计算机生成的内容或与捕获的(例如，真实世界的)内容组合的计算机生成的内容。人工现实内容可以包括视频、音频、触觉反馈或其某种组合，它们中的任何一者可以在单个通道或多个通道中呈现(例如，向观看者产生三维(3D)效果的立体视频)。此外，在一些实施例中，人工现实还可以与用于例如在人工现实中创建内容和/或以其他方式在人工现实中使用(例如，在人工现实中执行活动)的应用、产品、附件、服务或其某种组合相关联。

人工现实系统可以以各种不同的形状要素和配置来实现。一些人工现实系统可以被设计成在没有近眼显示器(near-eyedisplay，NED)的情况下工作。其他人工现实系统可以包括NED(例如，图9中的增强现实系统900)，该NED包括也提供对真实世界的可见性或在视觉上使用户沉浸在人工现实(例如，图10中的虚拟现实系统1000)中。虽然一些人工现实设备可以是独立系统，但是其他人工现实设备可以与外部设备通信和/或协调以向用户提供人工现实体验。这种外部设备的示例包括手持控制器、移动设备、台式计算机、用户佩戴的设备、一个或多个其他用户佩戴的设备、和/或任何其他合适的外部系统。

转到图9，增强现实系统900可以包括具有框架910的眼镜设备902，框架910被配置为将左显示设备915(A)和右显示设备915(B)保持在用户的眼前。显示设备915(A)和显示设备915(B)可以一起或独立地运行以向用户呈现一个图像或一系列图像。虽然增强现实系统900包括两个显示器，但是本公开的实施例可以在具有单个NED或多于两个NED的增强现实系统中实现。

在一些实施例中，增强现实系统900可以包括一个或多个传感器，例如传感器940。传感器940可以响应于增强现实系统900的运动而生成测量信号，并且可以位于框架910的基本上任何部分。传感器940可以代表各种不同的感测机构中的一者或多者，例如位置传感器、惯性测量单元(inertialmeasurementunit，IMU)、深度相机部件、结构光发射器和/或检测器、或其任意组合。在一些实施例中，增强现实系统900可以包括或可以不包括传感器940，或者可以包括多于一个的传感器。在传感器940包括IMU的实施例中，IMU可以基于来自传感器940的测量信号生成校准数据。传感器940的示例可以包括但不限于加速度计、陀螺仪、磁强计、检测运动的其他合适类型的传感器、用于IMU纠错的传感器或其某种组合。

在一些示例中，增强现实系统900还可以包括麦克风阵列，该麦克风阵列具有多个声学转换器920(A)至920(J)，统称为声学转换器920。声学转换器920可以表示检测由声波引起的空气压力变化的转换器。每个声学转换器920可以被配置为检测声音并将检测到的声音转换成电子格式(例如，模拟或数字格式)。图9中的麦克风阵列可以包括，例如十个声学转换器920(A)和920(B)，声学转换器920(A)和920(B)可以被设计成放置于用户的相应耳朵内；声学转换器920(C)、920(D)、920(E)、920(F)、920(G)和920(H)可以定位在框架910上的不同位置；和/或声学转换器920(I)和920(J)，能转换器920(I)和920(J)可以定位在相应的领带905上。

在一些实施例中，声学转换器920(A)至920(J)中的一个或多个可以用作输出转换器(例如，扬声器)。例如，声学转换器920(A)和/或920(B)可以是头戴式耳机(headphone)或任何其他合适类型的耳机或扬声器。

麦克风阵列的声学转换器920的配置可以变化。虽然如图9所示的增强现实系统900具有十个声学转换器920，但是声学转换器920的数量可以大于或小于十个。在一些实施例中，使用更多数量的声学转换器920可以增加所收集的音频信息量和/或音频信息的灵敏度和准确性。相反，使用更少数量的声学转换器920可以降低相关控制器50处理所收集的音频信息所需的计算能力。此外，麦克风阵列的每个声学转换器920的位置可以变化。例如，声学转换器920的位置可以包括用户上的限定位置、框架910上的限定坐标、与每个声学转换器920相关联的取向或它们的某种组合。

声学转换器920(A)和920(B)可以位于用户耳朵的不同部分上，例如耳廓(pinna)后面、耳屏(tragus)后面、和/或耳廓(auricle)或耳窝(fossa)内。或者，除了耳道内的声学转换器920之外，耳朵上或耳朵周围可能还有另外的声学转换器920。将声学转换器920定位在用户的耳道旁边可以使麦克风阵列能够收集关于声音如何到达耳道的信息。通过将至少两个声学转换器920定位在用户头部的任一侧(例如，作为双耳麦克风)，增强现实系统900可以模拟双耳听力并捕获围绕用户头部的3D立体声场。在一些实施例中，声学转换器920(A)和920(B)可以经由有线连接930连接到增强现实系统900，并且在其他实施例中，声学转换器920(A)和920(B)可以经由无线连接(例如，蓝牙连接)连接到增强现实系统900。在其他实施例中，声学转换器920(A)和920(B)可以根本不与增强现实系统900结合使用。

框架910上的声学转换器920可以以各种不同的方式定位，包括沿镜腿(temple)的长度、跨过镜梁(bridge)、在显示设备915(A)和915(B)的上方或下方、或它们的某种组合进行定位。声学转换器920还可以取向为使得麦克风阵列能够检测穿戴增强现实系统900的用户周围的宽范围方向内的声音。在一些实施例中，可以在增强现实系统900的制造期间执行优化工艺，以确定每个声学转换器920在麦克风阵列中的相对位置。

在一些示例中，增强现实系统900可以包括外部设备或连接到外部设备(例如，配对设备)，该外部设备例如为颈带905。颈带905通常表示任何类型或形式的配对设备。因此，颈带905的以下讨论也可以应用于各种其他配对设备，例如充电盒、智能手表、智能电话、腕带、其他可穿戴设备、手持式控制器、平板计算机、便携计算机、其他外部计算设备等。

如图所示，颈带905可以经由一个或多个连接器耦接到眼镜设备902。连接器可以是有线或无线的，并且可以包括电子部件和/或非电子(例如，结构)部件。在一些情况下，眼镜设备902和颈带905可以在它们之间没有任何有线或无线连接的情况下独立地运行。虽然图9示出了眼镜设备902和颈带905的部件位于眼镜设备902和颈带905上的示例位置中，但是这些部件可以位于眼镜设备902和/或颈带905上的其他地方和/或以不同方式分布在眼镜设备902和/或颈带905上。在一些实施例中，眼镜设备902和颈带905的部件可以位于与眼镜设备902、颈带905或它们的某种组合配对的一个或多个额外的外围设备上。

将外部设备(例如，颈带905)与增强现实眼镜设备进行配对可以使眼镜设备能够实现一副眼镜的形状要素，并且仍然为扩展能力提供足够的电池和计算能力。增强现实系统900的电池功率、计算资源和/或额外特征中的一些或全部可以由配对设备提供，或者在配对设备与眼镜设备之间共享，因此总体上减小了眼镜设备的重量、热分布和形状要素，同时仍然保留期望的功能。例如，由于相较于在用户头部上承受的重量、用户可以在他们的肩部上承受更重的负荷，颈带905可以允许以其他方式将包括在眼镜设备上的部件包括在颈带905中。颈带905还可以具有更大的表面积，在该表面积上将热量扩散和分散到周围环境。因此，相较于原本可能在独立眼镜设备上的电池和计算能力，颈带905可以允许实现更大的电池和计算能力。由于相较于眼镜设备902中携带的重量，颈带905中携带的重量可能对用户的侵害更小，因此相较于用户容忍佩戴沉重的独立眼镜设备的持续时间，用户可以容忍佩戴更轻眼镜设备并携带或佩戴配对设备的持续时间更长，从而使用户能够更充分地将人工现实环境融入到他们的日常活动中。

颈带905可以与眼镜设备902和/或其他设备通信耦合。这些其它设备可以为增强现实系统900提供某些功能(例如，跟踪、定位、深度映射、处理、存储等功能)。在图9的实施例中，颈带905可以包括作为麦克风阵列的一部分(或者潜在地形成其自身的麦克风子阵列)的两个声学转换器(例如，声学转换器920(I)和声学转换器920(J))。颈带905还可以包括控制器925和电源935。

颈带905的声学转换器920(I)和声学转换器920(J)可以被配置为检测声音并将检测到的声音转换为电子格式(模拟或数字)。在图9的实施例中，声学转换器920(I)和声学转换器920(J)可以定位在颈带905上，从而增加颈带的声学转换器920(I)和声学转换器920(J)与定位在眼镜设备902上的其他声学转换器920之间的距离。在一些情况下，增加麦克风阵列的多个声学转换器920之间的距离能够改善经由麦克风阵列执行的波束成形的准确性。例如，如果由声学转换器920(C)和声学转换器920(D)检测到声音，并且声学转换器920(C)与声学转换器920(D)之间的距离大于例如声学转换器920(D)与声学转换器920(E)之间的距离，则相较于声音被声学转换器920(D)和声学转换器920(E)检测到的情况，检测到的声音所确定的源位置可能更准确。

颈带905的控制器925可以处理由颈带905和/或增强现实系统900上的传感器生成的信息。例如，控制器925可以处理来自描述由麦克风阵列检测到的声音的麦克风阵列的信息。对于检测到的声音的每一者，控制器925可以执行到达方向(direction-of-arrival，DOA)的估计，以估计检测到的声音到达麦克风阵列的方向。当麦克风阵列检测到声音时，控制器925可以用信息填充音频数据集。在增强现实系统900包括惯性测量单元的实施例中，控制器925可以计算来自位于眼镜设备902上的IMU的所有惯性和空间计算。连接器可以在增强现实系统900与颈带905之间，以及增强现实系统900与控制器925之间传送信息。这些信息可以是光学数据、电数据、无线数据的形式，或者任何其他可传输的数据形式。将增强现实系统900生成的信息的处理移动到颈带905，可以减小眼镜设备902中的重量和热量，使得用户加更舒适。

颈带905中的电源935可以向眼镜设备902和/或颈带905提供电力。电源935可以包括但不限于锂离子电池、锂聚合物电池、一次性锂电池、碱性电池、或任何其他储能的形式。在一些情况下，电源935可以是有线电源。在颈带905上而不是眼镜设备902上包括电源935，可以更好地帮助由电源935产生的重量和热量的分布。

如所指出的，一些人工现实系统可以用虚拟体验来基本上替代用户对现实世界的一个或多个感官感知，而不是将人工现实与实际现实相混合。这种类型的系统的一个示例是大部分或完全地覆盖用户的视野的头戴式显示系统，例如图10中的虚拟现实系统1000。虚拟现实系统1000可以包括前刚性体1002和成形为与用户的头部周围适配的带1004。虚拟现实系统1000还可以包括输出音频转换器1006(A)和输出音频转换器1006(B)。此外，虽然未在图10中示出，前刚性体1002可以包括一个或多个电子元件，该电子元件包括一个或多个电子显示器、一个或多个惯性测量单元(IMU)、一个或多个跟踪发射器或检测器、和/或用于创建人工现实体验的任何其他合适的设备或系统。

人工现实系统可以包括各种类型的视觉反馈机制。例如，增强现实系统900和/或虚拟现实系统1000中的显示设备可以包括一个或多个液晶显示器(liquidcrystaldisplay，LCD)、发光二极管(lightemittingdiode，LED)显示器、微型LED显示器、有机LED(organic lightemittingdiode，OLED)显示器、数字光投影(digitallightproject，DLP)微型显示器、硅基液晶(liquidcrystalonsilicon，LCoS)微型显示器和/或任何其他合适类型的显示屏。这些人工现实系统可以包括用于双眼的单个显示屏，或者可以为每只眼睛提供显示屏，这可以允许针对变焦调节或校正用户的屈光误差的额外灵活度。这些人工现实系统中的一些人工现实系统还可以包括光学子系统，该光学子系统具有一个或多个透镜(例如，凹透镜或凸透镜、菲涅耳透镜、可调液体透镜等)，用户可以通过该一个或多个透镜观看显示屏。这些光学子系统可以用于各种目的，包括对光进行准直(例如，使物体看起来比其物理距离更远)、放大(例如，使物体看起来比其实际尺寸更大)和/或中继(例如，到观看者的眼睛)。这些光学子系统可以用于非瞳孔形成架构(例如，直接准直光而导致所谓枕形失真的单透镜配置)和/或瞳孔形成架构(诸如，产生所谓桶形失真以使枕形失真无效的多透镜配置)。

除了使用显示屏之外或者代替使用显示屏，本文描述的一些人工现实系统可以包括一个或多个投影系统。例如，增强现实系统900和/或虚拟现实系统1000中的显示设备可以包括将光(例如，使用波导)投射到显示设备中的微型LED投影仪，例如允许环境光穿过的透明组合式透镜。显示设备可以将投射的光朝向用户的瞳孔折射，并且可以使用户能够同时观看人工现实内容和现实世界这两者。显示设备可以使用各种不同光学组件中的任何一种来实现这一点，各种光学部件包括波导部件(例如，全息、平面、衍射、偏振和/或反射波导元件)、光操纵表面和元件(例如，衍射元件、反射元件、折射元件和光栅)、耦合元件等。人工现实系统还可以配置有任何其他合适类型或形式的图像投影系统，例如在虚拟视网膜显示器中使用的视网膜投影仪。

本文所描述的人工现实系统还可以包括各种类型的计算机视觉部件和子系统。例如，增强现实系统900和/或虚拟现实系统1000可以包括一个或多个光学传感器，例如二维(2D)相机或3D相机、结构化光发射器和检测器、飞行时间深度传感器、单束或扫描激光测距仪、3DLiDAR传感器、和/或任何其他合适类型或形式的光学传感器。人工现实系统可以处理来自这些传感器中的一个或多个的数据，从而识别用户的位置、映射现实世界、向用户提供关于现实世界环境的内容、和/或执行各种其他功能。

本文所描述的人工现实系统还可以包括一个或多个输入音频转换器和/或输出音频转换器。输出音频转换器可以包括音圈扬声器、带式扬声器、静电扬声器、压电扬声器、骨传导转换器、软骨传导转换器、耳屏振动转换器(tragus-vibrationtransducer)和/或任何其他合适类型或形式的音频转换器。类似地，输入音频转换器可以包括电容式麦克风、动态麦克风、带式麦克风、和/或任何其他类型或形式的输入转换器。在一些实施例中，单个转换器可以用于音频输入和音频输出两者。

在一些实施例中，本文所描述的人工现实系统还可以包括触觉(即，触感)反馈系统，该触觉反馈系统可以结合到头饰、手套、连体衣、手持式控制器、环境设备(例如，椅子、地板垫等)、和/或任何其他类型的设备或系统中。触觉反馈系统可以提供各种类型的皮肤反馈(包括振动、力、牵引力、纹理和/或温度)。触觉反馈系统还可以提供各种类型的动觉反馈，例如运动和顺应性(compliance)。触觉反馈可以使用马达、压电致动器、流体系统和/或各种其他类型的反馈机制来实现。触觉反馈系统可以独立于其他人工现实设备、在其他人工现实设备内、和/或与其他人工现实设备结合来实现。

通过提供触觉感知、听觉内容和/或视觉内容，人工现实系统可以在各种情境和环境中创建完整的虚拟体验或增强用户的现实世界体验。例如，人工现实系统可以辅助或扩展用户在特定环境内的感知、记忆或认知。一些系统可以增强用户在现实世界中与其他人的交互，或者可以实现与虚拟世界中的其他人的更加沉浸式的交互。人工现实系统还可以用于教育目的(例如，用于学校、医院、政府组织、军事组织、商业企业等的教学或训练)、娱乐目的(例如，用于玩视频游戏、听音乐、观看视频内容等)和/或用于可访问目的(例如，如助听器、视觉辅助等)。本文所公开的实施例可以在这些情境和环境中的一者或多者和/或在其他情境和环境中实现或增强用户的人工现实体验。

本文所描述和/或示出的工艺参数和步骤的顺序仅作为实施例给出，并且可以根据需要改变。例如，虽然本文所示出和/或所描述的步骤可以以特定顺序示出或讨论，但是这些步骤不一定需要以所示或所讨论的顺序执行。本文所描述和/或所示出的各种示例性方法还可以省略本文所描述或所示出的步骤中的一个或多个步骤，或者包括除了那些公开的步骤之外的额外步骤。

已经提供了前述的描述，以使本领域的其他技术人员能够最好地利用本文公开的示例性实施例的各个方面。该示例性描述并不旨在穷举或限于所公开的任何精确形式。在不脱离本公开的精神和范围的情况下，许多修改、组合和变化是可能的。本文所公开的实施例在所有方面都应被认为是说明性的而非限制性的。在确定本公开的范围时，应当参照所附的任何权利要求及其等同物。

除非另有说明，否则如在说明书和/或权利要求中使用的术语“连接到(connectedto)”和“耦接到(coupledto)”(及其派生词)应被解释为允许直接和间接(即，经由其它元件或部件)连接。另外，如在说明书和/或权利要求中使用的术语“一”或“一个”应被解释为表示“至少一个”。最后，为了便于使用，如在说明书和/或权利要求中使用的术语“包括(including)”和“具有(having)”(及其派生词)可以与词语“包括(comprising)”互换并且具有相同的含义。