具有周边照明的透明显示系统的制作方法

具有周边照明的透明显示系统
[0001]
本专利申请要求2020年6月29日提交的美国专利申请16/915,168以及2019年8月27日提交的美国临时专利申请62/892,398的优先权，这些专利申请据此全文以引用方式并入本文。


背景技术：

[0002]
本发明整体涉及电子设备，并且更具体地涉及具有光学部件的电子设备。
[0003]
电子设备有时包括光学部件。例如，可穿戴电子设备诸如头戴式设备可包括用于显示图像的显示器。
[0004]
为了允许头戴式设备显示覆盖在真实世界图像顶部上的计算机生成的图像，该头戴式设备可具有透明显示系统。该系统可具有将真实世界图像光与计算机生成的内容合并的光学组合器。
[0005]
提供具有期望光学特性的头戴式设备可能是具有挑战性的。由于对设备尺寸和复杂性的约束，计算机生成的图像的角度范围可能受到限制。因此，通常不可能在用户的周边视野中提供令人满意的视觉输出。这就可能产生计算机生成的对象在移出显示器的中心时突然中断的情况。这还可使得用户难以或不可能被警示在该用户的周边视野中存在计算机生成的内容。


技术实现要素：

[0006]
一种电子设备诸如头戴式设备可具有头戴式支撑结构。该头戴式支撑结构的一部分可形成透明外壳构件，通过该透明外壳构件可从眼箱观察真实世界对象。
[0007]
该头戴式设备可具有主显示器，该主显示器在该透明外壳的中心部分中将显示图像与真实世界图像合并。周边显示系统可用于围绕该主显示器的周边提供漫射照明。
[0008]
该主显示器可具有将图像光提供给波导的显示设备，并且可具有将该图像光从该波导朝向眼箱耦合的输出耦合器。该透明外壳构件的周边部分可设置有：由边缘照明光导结构形成的周边显示器；安装在沿透明外壳构件的周边边缘延伸的边缘构件中的光源；将来自所述透明外壳构件上的分散膜的光以非零角度朝向所述眼箱反射的光源；和/或安装到所述透明外壳构件的发光管芯。
附图说明
[0009]
图1为根据一个实施方案的诸如头戴式设备的例示性电子设备的顶视图。
[0010]
图2为根据一个实施方案的用于为用户合并真实世界图像光和显示图像光的例示性光学系统的顶视图。
[0011]
图3为根据一个实施方案的例示性电子设备的前视图。
[0012]
图4为根据一个实施方案的具有周边照明结构的电子设备的周边部分的图示。
[0013]
图5为根据一个实施方案的图4的周边部分的横截面侧视图。
[0014]
图6是根据一个实施方案的头戴式支撑结构的横截面侧视图，该头戴式支撑结构
具有透明外壳构件和安装在沿该透明外壳构件的周边边缘延伸的周边边缘构件中的光源。
[0015]
图7为根据一个实施方案的例示性电子设备的拐角部分的顶视图。
[0016]
图8为根据一个实施方案的具有发光管芯诸如发光二极管管芯和/或激光二极管管芯的边缘构件和透明外壳构件的一部分的前视图。
具体实施方式
[0017]
电子设备可包括用于向用户呈现内容的显示器和其他部件。电子设备可为可穿戴电子设备。可穿戴电子设备诸如头戴式设备可以具有允许将头戴式设备穿戴在用户的头部上的头戴式支撑结构。
[0018]
头戴式设备可包含光学部件，诸如用于显示视觉内容的显示器。头戴式支撑结构可支撑显示器。显示器可以是将真实世界图像光与来自图像源的光组合的光学系统的一部分。这样，计算机生成的图像(有时称之为虚像)可覆盖在真实世界图像的顶部上。
[0019]
图1中示出了例示性头戴式设备的顶视图。如图1所示，头戴式设备诸如电子设备10可具有头戴式支撑结构诸如外壳12。外壳12可包括部分12t以允许将设备10佩戴在用户的头部上。主外壳部分12m可包括光学部件14(例如，显示器、透镜等)。外壳结构诸如内部支撑结构12i可支撑透镜和其他光学部件14(例如，结构12i可用作透镜支撑结构)。
[0020]
外壳12可包括透明外壳构件(有时称之为透明外壳层)。显示结构可形成在透明外壳构件的中心并围绕该透明外壳构件的周边部分。在一些构型中，不透明边缘构件可沿透明外壳构件的周边边缘的一部分或全部延伸。
[0021]
外壳12的正面f可背离用户的头部面向外。外壳12的背面r可面向用户。在操作期间，用户的眼睛置于眼箱18中。当用户的眼睛位于眼箱18中时，用户可查看光学部件14正在显示的内容。光学部件14可安装在透明外壳构件的表面上并且/或者可包括嵌入在一个或多个外壳结构中的部件。在本文有时作为示例进行描述的一些构型中，光学部件14包括用于将真实世界图像(来自真实世界对象的光)与显示图像(例如，与计算机生成的内容相关联的光)组合的光学组合器。这样，计算机生成的图像(虚拟对象)可被显示在真实世界内容之上。
[0022]
除了光学部件14之外，设备10还可包含其他电子部件16。部件14和/或16可包括集成电路、分立部件、印刷电路和其他电路。例如，这些部件可包括控制电路和输入-输出设备。
[0023]
设备10的控制电路可包括用于控制设备10的操作的存储和处理电路。该控制电路可包括存储装置，诸如硬盘驱动器存储装置、非易失性存储器(例如，被配置为形成固态驱动器的电可编程只读存储器)、易失性存储器(例如，静态或动态随机存取存储器)等。控制电路中的处理电路可以基于一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、基带处理器、功率管理单元、音频芯片、图形处理单元、专用集成电路以及其他集成电路。软件代码可存储在控制电路中的存储装置上，并且在控制电路中的处理电路上运行，以实现用于设备10的控制操作(例如，数据采集操作、涉及使用控制信号调节设备10的部件的操作等)。设备10中的控制电路可包括有线通信电路和无线通信电路。例如，控制电路可包括射频收发器电路，诸如蜂窝电话收发器电路、无线局域网收发器电路、毫米波收发器电路和/或其他无线通信电路。
[0024]
设备10可在多个电子设备的系统中使用。在操作期间，设备10的通信电路可用于支持设备10和系统中的其他电子设备之间的通信。例如，一个电子设备可以将视频和/或音频数据传输到设备10或系统中的另一个电子设备。系统中的电子设备可使用有线通信电路和/或无线通信电路通过一个或多个通信网络(例如，互联网、局域网等)进行通信。通信电路可用于允许设备10从外部装置(例如，拴系计算机、诸如手持设备或膝上型计算机的便携式设备、诸如远程服务器或其他远程计算装置的在线计算装置、或其他电子装置)接收数据和/或向外部装置提供数据。
[0025]
设备10的输入-输出设备(例如，部件16中的输入-输出设备)可用于允许用户向设备10提供用户输入。输入-输出设备还可用于采集有关设备10的操作环境的信息。输入-输出设备中的输出部件可允许设备10向用户提供输出，并且可用于与外部电子装置通信。
[0026]
设备10的输入-输出设备可包括一个或多个显示器。在一些配置中，设备10中的显示器可包括左右显示设备(例如，左右部件，诸如左右扫描镜显示设备、硅基液晶显示设备、数字反射镜设备或其他反射型显示设备、基于发光二极管像素阵列的左右显示面板(例如，有机发光显示面板、或基于由晶体半导体发光二极管管芯形成的像素阵列的显示设备)、液晶显示设备面板和/或分别与用户的左眼和右眼对准的其他左右显示设备。在其他配置中，显示器包括单个显示面板，该单个显示面板跨两只眼睛延伸或使用其中内容设置有单个像素阵列的其他布置。
[0027]
设备10的显示器用于为设备10的用户显示视觉内容。在显示器上呈现的内容可包括虚拟对象和由控制电路12提供给显示器14的其他内容，并且有时可被称为计算机生成的内容。显示器上的图像诸如具有计算机生成的内容的图像可在不存在现实世界内容的情况下显示，或者可与现实世界内容组合。在一些配置中，真实世界图像可由相机(例如，前向相机)捕获，使得计算机生成的内容可以电子方式覆盖在该真实世界图像的部分上(例如，当设备10是具有不透明显示器的一副虚拟现实护目镜的情况下)。其中与显示器14相关联的光学组合器用于将真实世界图像与显示图像合并的配置在本文中有时作为示例来描述。
[0028]
设备10的输入-输出电路可包括传感器。该传感器可以包括例如三维传感器(例如，三维图像传感器诸如结构光传感器，其发射光束并且使用二维数字图像传感器来从当光束照亮目标时产生的光斑采集用于三维图像的图像数据；双目三维图像传感器，其使用双目成像布置中的两个或更多个相机来采集三维图像；三维激光雷达(光检测和测距)传感器；三维射频传感器；或采集三维图像数据的其他传感器)、相机(例如，红外和/或可见数字图像传感器)、注视跟踪传感器(例如，基于图像传感器并且(如果需要)基于发射一个或多个光束的光源的注视跟踪系统，其中在用户的眼睛反射光束之后，使用图像传感器来跟踪该一个或多个光束)、触摸传感器、按钮、电容式接近传感器、基于光的(光学)接近传感器、其他接近传感器、力传感器、传感器诸如基于开关的接触传感器、气体传感器、压力传感器、湿度传感器、磁传感器、音频传感器(麦克风)、环境光传感器、进行用户测量的光传感器、用于采集语音命令和其他音频输入的麦克风、被配置为采集关于运动、位置和/或取向的信息的传感器(例如，加速度计、陀螺仪、罗盘和/或包括所有这些传感器或这些传感器中的一者或两者的子集的惯性测量单元)和/或其他传感器。
[0029]
可使用设备10的输入-输出设备中的传感器和其他输入设备来采集用户输入和其他信息。如果需要，设备10可包括触觉输出设备(例如，振动部件)、发光二极管和其他光源、
扬声器(诸如用于产生音频输出的听筒)以及用于输入和输出的其他电子部件。如果需要，设备10可包括用于接收无线功率的电路、用于向其他设备无线传输功率的电路、蓄电池和其他储能设备(例如，电容器)、操纵杆、按钮和/或其他部件。
[0030]
外壳12中的一部分或全部可用作支撑结构(参见例如外壳部分12t)。在电子设备10是头戴式设备(例如，一副眼镜、护目镜、头盔、帽子等)的构型中，外壳12的部分12t和/或其他部分可用作头戴式支撑结构(例如，形成头盔外壳、头带、一幅眼镜的镜腿、护目镜外壳结构和/或其他头戴式结构的结构)。该头戴式支撑结构可以被配置为在设备10的操作期间被穿戴在用户头部上，并且可以支撑显示器、透镜、传感器、其他输入-输出设备、控制电路和/或其他部件。
[0031]
如图1所示，显示器14可包括主要部分诸如主显示器14m和周边部分诸如周边显示器14p。主显示器14m可以是用于向用户显示计算机生成的图像的高分辨率显示器。显示器14m可具有光学组合器和/或允许眼睛位于眼箱18中的用户查看外部真实世界对象诸如真实世界对象20的其他光学结构。显示器14m可包括产生计算机生成的图像的显示设备。显示器14m的光学组合器允许这些图像覆盖在真实世界对象之上，如例示性虚拟对象22所示。
[0032]
周边显示器14p可在用户视野的中心之外围绕设备10的周边定位。周边显示器14p的像素密度可为显示器14p的像素密度的至少十分之一、显示器14p的像素密度的至少100分之一或者为主要部分14m的像素密度的至少250分之一(作为示例)。显示器14p可以是透明显示器(例如，显示器14p可允许从显示器14p发射的光与来自用户通过显示器14p查看的真实世界对象的光合并)。
[0033]
显示器14m可具有透镜结构(玻璃或聚合物透镜元件、具有嵌入式透镜功能的全息光栅、反射镜透镜和/或其他透镜结构)，以用于将对焦形式的虚拟对象22呈现给眼箱18。周边显示器14p可包含在用户的周边视野中产生漫射光的光源。漫射光可以产生漫射受照对象诸如图1的漫射对象24，但由于在显示器14p和眼箱18之间不包括透镜，因此与漫射对象24相关联的照明通常将过于离焦而无法用于为用户显示清晰图像(作为示例)。然而，由于人的视敏度在周边区域中较低，因此由显示器14p发射的光的漫射性质可能不会引起用户注意和/或可能不会令用户反感。这允许由显示器14p提供的漫射照明补充由主显示器14m产生的图像。
[0034]
利用这种类型的布置，主显示器14m用于呈现焦点对准的文本、图形和其他视觉对象，而周边显示器14p有助于在屏幕上对象诸如对象22移动到用户的周边视野时提供连续性，反之亦然。例如，考虑对象22是游戏中的角色的场景。该角色可在方向26上向右移动。当角色移动到用户的周边视野时，对应于角色的光的漫射区域可由透视显示器14p显示。由于显示器14p的存在，因此将不存在角色将从视图中突然消失的突变中断位置。相反，当角色到达用户的周边视野(例如，用户视野的在围绕用户注视点的直径为至少60
°
或直径为至少120
°
的圆之外的部分)时，角色将被替换为对应的漫射照明(例如，角色的模糊离焦形式)。这为用户提供了角色已经移动到用户的周边视野中的视错觉(有时称之为对象持久性)。
[0035]
当对象从用户的周边视野移动到用户的正常(非周边)视野时，可使用相同类型的行为来创建对象持久性。例如，可能期望设备10向用户警示咖啡店中的虚拟菜单。通过在用户的周边视野中产生漫射形式的菜单，可以使用户清楚菜单的存在。一旦以这种方式引起了用户的注意力并且用户的注视点已直接指向菜单，显示器14m就可以显示高分辨率形式
的菜单(例如，计算机生成的菜单图像)。
[0036]
如果需要，显示器14p可用于显示用作警示(例如，设备10已接收到传入消息的警示、定时器已到期的警示等)的光。具有一种或多种颜色、一种或多种光强度的光、具有一种或多种不同脉冲持续时间的固定光和/或脉冲光等的图案可用作警示或可用于向用户提供其他信息，而不必涉及使用显示器14p来呈现对应于特定空间取向的视觉信息。通过使用显示器14p来显示不妨碍主显示器14m的操作的光，可向用户提供警示或其他信息，而不干扰用户通过显示器14m查看真实世界对象。
[0037]
图2为可用于主显示器14m的例示性光学系统的顶视图。在图2的示例中，主显示器14m包括用于向用户的左眼提供图像的部件。主显示器14m还可包括右眼显示系统。如图2所示，显示器14m可具有显示设备诸如显示设备30(例如，扫描显示设备、硅基液晶显示设备或生成图像的其他设备)。光学耦合器32(和/或如果需要的光学输入耦合器诸如全息输入耦合器)可用于将来自显示设备30的图像光耦合到波导34中，其中该显示光根据全内反射的原理被传送到输出耦合器36。光学耦合器36可以是全息光学耦合器或将图像光从波导34向外朝向眼箱18耦合的其他光学耦合器，如图像光38所示。光学耦合器36在传输中可以是透明的，这就允许用户从眼箱18查看真实世界对象(参见例如来自真实世界对象22的真实世界光40)。
[0038]
图3是设备10的前视图，其示出了显示器14p可如何围绕设备10的周边区域并且可如何围绕正面f上的透明外壳构件的中心处的主显示器14m。在操作期间，显示器14p可在用户的周边视野中提供漫射照明。显示器14p可具有可单独寻址的发光元件42，该发光元件发出用于在用户的周边视野中查看的光照(例如，当用户的眼睛位于眼箱18中时，并且当用户的注视点在正前方、平行于设备10的正面f的表面法线n时)。设备10中可存在任何合适数量n的元件42(例如，至少10个、至少100个、至少1000个、少于50,000个、少于10,000个、少于2,000个、少于500个、少于200个、少于50个或其他合适的量)。
[0039]
图4示出了显示器14p可如何具有使用光导结构形成的元件42的阵列。图4的光导结构可包括在z维度上堆叠的多个光导层。光导结构48可被支撑在基板诸如透明外壳构件(例如，设备10的头戴式支撑结构诸如图3的设备10的正面f上的外壳12中的透明基板)上。光导结构48可被边缘照明。例如，光源44(例如，发光二极管、激光器等)的阵列可沿着边缘构件46中的光导结构48的周边边缘形成。边缘构件46可由不透明外壳结构形成，该不透明外壳结构沿着形成设备10的正面f的透明外壳构件的周边边缘延伸。设备10中的控制电路可单独地控制与结构48中的不同光导层相关联的光源44，以控制由光导结构48的对应区域发射的光的量。例如，在图4的示例中，可激活不同的光源以分别在发光区域a1、a2和a3中产生光。
[0040]
图5为沿线60截取并在方向62上观察的图4的例示性分层光导结构的横截面侧视图。如图5所示，光导结构48包括第一光导层48-1、第二光导层48-2和第三光导层48-3。光源44可包括可单独调节的发光设备44-1、44-2和44-3，每个发光设备可由设备10的控制电路来调节以发射所需量(以及如果需要，所需颜色)的光50。光源44(例如，发光二极管、激光器等)可安装在周边支撑结构诸如边缘构件46(例如，围绕透明外壳构件(外壳层)、覆盖设备10的其他透光结构的周边的外壳12的边缘部分)中。
[0041]
由每个发光设备(光源)44发射的光50可使用任选的光学耦合器52(例如，透镜、光
准直仪、棱镜和/或其他光耦合结构)耦合到相应光导层的边缘中。光散射结构选择性地形成在层48-1中(在区域a1中)、层48-2中(在区域a2中)以及层48-3中(在区域a3中)。这些光散射结构可包括空隙、高折射率粒子(例如，具有与粒子嵌入其中的聚合物或其他导光材料不同折射率的粒子)、凹坑、沟槽、或其他表面凹陷部、凸块、脊或其他表面突出部，和/或局部地破坏全内反射并使光50如同图5的光54那样向外散射(朝向眼箱18)的其他光散射结构。
[0042]
光导结构48的不同区域可具有光散射结构。发射到光导结构48中的光可使用这些选择性定位的光散射结构选择性地从光导结构散射出来。如图4所示，例如，光源44'可发射光50，该光在三个不同的光导层中行进到分别位于第一层、第二层和第三层中的光散射结构。第一层可在区域a1中具有光散射结构，第二层可在区域a2中具有光散射结构，并且第三层可在区域a3中具有光散射结构。利用这种类型的布置，发光设备44-1可在区域a1中将作为光54向外耦合的光发射到层48-1中，发光设备44-2和层48-2可用于在区域a2中发射光，并且发光设备44-3和层48-3可用于从区域a3发射光。在这种布置中，发光区域a1、a2和a3以及光源40的相关联发光设备用作发光元件42。如果需要，可提供附加光导层和发光设备以形成附加发光元件42。
[0043]
用于形成周边显示器14p的另一个例示性构型在图6中示出。如图6所示，外壳12的边缘部分46可设置有光源诸如光源70(例如，发光二极管、激光器等)，并且可设置有可选的可调节光学部件72诸如光束转向装置(例如，可调节反射镜等)和/或其他可调节光学装置(例如，可调节透镜等)。光源70可沿着边缘构件46中的透明外壳构件(例如，用于显示器14m的基板)的周边安装。可通过调节发光设备诸如光源70来控制来自显示器14p的发射光74的颜色和强度。发射光束相对于眼箱18的角度(例如，与给定发射光束相关联的发光元件42的表观位置)和/或光束发散度可通过调节扫描镜或其他可调节光束转向器和/或可调节透镜(参见例如例示性可调节光学部件72)来调节。
[0044]
在图7的示例中，透明外壳构件80具有形成用于显示器14m的波导和/或其他结构的中心部分。在形成周边显示器14的构件80的周边部分中，构件80包括光学元件88诸如由金属薄片或其他纳米粒子形成的分散膜，该分散膜对在特定偏轴角度范围(例如，图7的示例中关于角度ag的角度)下的入射光表现出高反射率。角度ag是非零角度(例如，15
°-
85
°
的角度或相对于构件80的表面法线n的其他合适角度)。
[0045]
来自真实世界对象的真实世界光诸如真实世界光90趋于垂直于元件88的表面法线进行取向。该光穿过元件88的透射相对不受存在分散膜的纳米粒子的影响。因此，眼睛在眼箱18中的用户可正常查看真实世界对象(例如，元件88对于真实世界图像光表现出高透光度)。同时，元件88对偏轴光诸如光束82的高反射率允许元件88帮助充当周边显示器14p。具体地讲，偏角光源诸如光源86可选择性地以接近相对于元件88的表面法线的角度ag的一个或多个角度发射一个或多个角光束(参见例如光束82)。由于用于形成元件88的分散膜的性质，该光被元件88高度反射并且作为光束84朝向眼箱18反射。如果需要，可将可调节光学部件(例如，可调节透镜、光束转向器等)置于光源86的前方，从而允许调节反射光束(诸如光束82和84)的角度。
[0046]
图8示出了用于形成周边显示器14p的另一例示性构型。如图8所示，显示器14可具有由周边外壳结构诸如边缘构件46围绕的透明外壳构件92。构件46可在设备10的正面f处
沿着外壳结构的周边边缘延伸。构件92可为透明层(例如，聚合物、玻璃或其他透明材料的层，其有时可被称为透明外壳壁或透明外壳构件)。该外壳结构可具有与主显示器14m重叠的中心部分和与周边显示器14p重叠的周边部分。构件92可用作透明导电线94诸如氧化铟锡迹线的基板。透明导电线94在传输中将不可见，使得用户可通过正面f查看真实世界。同时，线94可用于将设备10中的电子部件电连接到光源96(例如，发光二极管、激光器等)。例如，边缘构件46中的控制电路可使用导电路径诸如线94电耦接到光源96，从而形成用于周边显示器14p的可单独调节的发光元件44。为了增强透光度，光源96可由小发光二极管管芯(例如，微型发光二极管管芯或袖珍型发光二极管管芯)形成。
[0047]
周边显示器14p的结构还可表现出低雾度(例如，作为示例小于5％、小于3％或小于1％的雾度)。如果需要，设备10可具有透明外壳构件(例如，外壳层，诸如图8的层92、图7的构件80等)，该透明外壳构件具有平面截面轮廓和/或具有弯曲截面轮廓。周边显示器14p中所使用的光源可使用相对较低量的功率，从而有助于降低设备10的功率消耗。
[0048]
如上所述，本发明技术的一个方面是采集和使用信息诸如传感器信息。本公开构想，在一些情况下，可采集包括唯一地识别或可用于联系或定位特定人员的个人信息的数据。此类个人信息数据可包括人口统计数据、基于位置的数据、电话号码、电子邮件地址、twitter id、家庭地址、与用户的健康或健身等级相关的数据或记录(例如，生命信号测量结果、药物信息、锻炼信息)、出生日期、用户名、口令、生物识别信息、或任何其他识别信息或个人信息。
[0049]
本公开认识到在本发明技术中使用此类个人信息可用于使用户受益。例如，该个人信息数据可用于递送用户较感兴趣的目标内容。因此，使用此类个人信息数据使得用户能够对所递送的内容进行有计划的控制。此外，本公开还预期个人信息数据有益于用户的其他用途。例如，健康和健身数据可用于向用户的总体健康状况提供见解，或者可用作使用技术来追求健康目标的个人的积极反馈。
[0050]
本公开设想负责采集、分析、公开、传输、存储或其他使用此类个人信息数据的实体将遵守既定的隐私政策和/或隐私实践。具体地，此类实体应当实行并坚持使用被公认为满足或超出对维护个人信息数据的隐私性和安全性的行业或政府要求的隐私政策和实践。此类政策应该能被用户方便地访问，并应随着数据的采集和/或使用变化而被更新。来自用户的个人信息应当被收集用于实体的合法且合理的用途，并且不在这些合法使用之外共享或出售。此外，应在收到用户知情同意后进行此类采集/共享。此外，此类实体应考虑采取任何必要步骤，保卫和保障对此类个人信息数据的访问，并确保有权访问个人信息数据的其他人遵守其隐私政策和流程。另外，这种实体可使其本身经受第三方评估以证明其遵守广泛接受的隐私政策和实践。此外，应当调整政策和实践，以便采集和/或访问的特定类型的个人信息数据，并适用于包括管辖范围的具体考虑的适用法律和标准。例如，在美国，某些健康数据的收集或访问可能受诸如健康保险流通与责任法案(hipaa)的联邦和/或州法律的约束，而其他国家的健康数据可能受其他法规和政策的约束，并且应相应地加以处理。因此，在每个国家应为不同的个人数据类型保持不同的隐私实践。
[0051]
不管前述情况如何，本公开还预期用户选择性地阻止使用或访问个人信息数据的实施方案。即本公开预期可提供硬件元件和/或软件元件，以防止或阻止对此类个人信息数据的访问。例如，本技术可被配置为允许用户在注册服务期间或其后随时选择参与采集个
人信息数据的“选择加入”或“选择退出”。又如，用户可选择不提供特定类型的用户数据。再如，用户可以选择限制保持用户特定数据的时间长度。除了提供“选择加入”和“选择退出”选项外，本公开设想提供与访问或使用个人信息相关的通知。例如，可在下载应用(“app”)时向用户通知其个人信息数据将被访问，然后就在个人信息数据被应用访问之前再次提醒用户。
[0052]
此外，本公开的目的是应管理和处理个人信息数据以最小化无意或未经授权访问或使用的风险。一旦不再需要数据，通过限制数据收集和删除数据可最小化风险。此外，并且当适用时，包括在某些健康相关应用程序中，数据去标识可用于保护用户的隐私。在适当的情况下，可以通过移除特定标识符(例如，出生日期等)、控制存储的数据的量或特征(例如，在城市级而非地址级收集位置数据)、控制数据的存储方式(例如，在用户之间聚合数据)和/或其它方法来促进去标识。
[0053]
因此，虽然本公开广泛地覆盖了使用可包括个人信息数据的信息来实现一个或多个各种所公开的实施方案，但本公开还预期各种实施方案也可在无需访问个人信息数据的情况下被实现。即，本发明技术的各种实施方案不会由于缺少此类个人信息数据的全部或一部分而无法正常进行。
[0054]
●
物理环境
[0055]
○
物理环境或真实世界环境是指人们在没有电子系统帮助的情况下能够感测和/或交互的物理世界。物理环境诸如物理公园包括物理物品，诸如物理树木、物理建筑物和物理人。人们能够诸如通过视觉、触觉、听觉、味觉和嗅觉来直接感测物理环境和/或与物理环境交互。
[0056]
●
计算机生成的现实
[0057]
○
相反，计算机生成现实(cgr)环境是指人们经由电子系统感测和/或交互的完全或部分模拟的环境。在cgr中，跟踪人的物理运动的一个子集或其表示，并且作为响应，以符合至少一个物理定律的方式调节在cgr环境中模拟的一个或多个虚拟对象的一个或多个特征。例如，cgr系统可以检测人的头部转动，并且作为响应，以与此类视图和声音在物理环境中变化的方式类似的方式调节呈现给人的图形内容和声场。在一些情况下(例如，出于可达性原因)，对cgr环境中虚拟对象的特征的调节可以响应于物理运动的表示(例如，声音命令)来进行。
[0058]
○
人可以利用包括视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉的其感官中的任一者来感测cgr对象和/或与cgr对象交互。例如，人可以感测音频对象和/或与音频对象交互，该音频对象创建3d或空间音频环境，该3d或空间音频环境提供3d空间中点音频源的感知。又如，音频对象可以使能音频透明度，该音频透明度在有或者没有计算机生成的音频的情况下选择性地引入来自物理环境的环境声音。在某些cgr环境中，人可以感测和/或只与音频对象交互。
[0059]
○
cgr的示例包括虚拟现实和混合现实。
[0060]
●
虚拟现实
[0061]
○
虚拟现实(vr)环境是指被设计成对于一个或多个感官完全基于计算机生成的感官输入的模拟环境。vr环境包括人可以感测和/或交互的多个虚拟对象。例如，树木、建筑物和代表人的化身的计算机生成的图像是虚拟对象的示例。人可以通过在计算机生成的环境内人的存在的模拟、和/或通过在计算机生成的环境内人的物理运动的一个子组的模拟
来感测和/或与vr环境中的虚拟对象交互。
[0062]
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混合现实
[0063]
○
与被设计成完全基于计算机生成的感官输入的vr环境相比，混合现实(mr)环境是指被设计成除了包括计算机生成的感官输入(例如，虚拟对象)之外还引入来自物理环境的感官输入或其表示的模拟环境。在虚拟连续体上，混合现实环境是完全物理环境作为一端和虚拟现实环境作为另一端之间的任何状况，但不包括这两端。
[0064]
○
在一些mr环境中，计算机生成的感官输入可以对来自物理环境的感官输入的变化进行响应。另外，用于呈现mr环境的一些电子系统可以跟踪相对于物理环境的位置和/或取向，以使虚拟对象能够与真实对象(即，来自物理环境的物理物品或其表示)交互。例如，系统可以导致运动使得虚拟树木相对于物理地面看起来是静止的。
[0065]
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混合现实的示例包括增强现实和增强虚拟。
[0066]
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增强现实
[0067]
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增强现实(ar)环境是指其中一个或多个虚拟对象叠加在物理环境或其表示之上的模拟环境。例如，用于呈现ar环境的电子系统可具有透明或半透明显示器，人可以透过该显示器直接查看物理环境。该系统可以被配置成在透明或半透明显示器上呈现虚拟对象，使得人利用该系统感知叠加在物理环境之上的虚拟对象。另选地，系统可以具有不透明显示器和一个或多个成像传感器，成像传感器捕获物理环境的图像或视频，这些图像或视频是物理环境的表示。系统将图像或视频与虚拟对象组合，并在不透明显示器上呈现组合物。人利用系统经由物理环境的图像或视频而间接地查看物理环境，并且感知叠加在物理环境之上的虚拟对象。如本文所用，在不透明显示器上显示的物理环境的视频被称为“透传视频”，意味着系统使用一个或多个图像传感器捕获物理环境的图像，并且在不透明显示器上呈现ar环境时使用那些图像。进一步另选地，系统可以具有投影系统，该投影系统将虚拟对象投射到物理环境中，例如作为全息图或者在物理表面上，使得人利用该系统感知叠加在物理环境之上的虚拟对象。
[0068]
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增强现实环境也是指其中物理环境的表示被计算机生成的感官信息进行转换的模拟环境。例如，在提供透传视频中，系统可以对一个或多个传感器图像进行转换以施加与成像传感器所捕获的视角不同的选择视角(例如，视点)。又如，物理环境的表示可以通过图形地修改(例如，放大)其部分而进行转换，使得经修改部分可以是原始捕获图像的代表性的但不是真实的版本。再如，物理环境的表示可以通过以图形方式消除其部分或将其部分进行模糊处理而进行转换。
[0069]
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增强虚拟
[0070]
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增强虚拟(av)环境是指其中虚拟或计算机生成的环境结合来自物理环境的一个或多个感官输入的模拟环境。感官输入可以是物理环境的一个或多个特征的表示。例如，av公园可以具有虚拟树木和虚拟建筑物，但人的脸部是从对物理人拍摄的图像逼真再现的。又如，虚拟对象可以采用一个或多个成像传感器所成像的物理物品的形状或颜色。再如，虚拟对象可以采用符合太阳在物理环境中的位置的阴影。
[0071]
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硬件
[0072]
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有许多不同类型的电子系统使人能够感测各种cgr环境和/或与各种cgr环境交互。示例包括头戴式系统、基于投影的系统、平视显示器(hud)、集成有显示能力的车辆挡风
玻璃、集成有显示能力的窗户、被形成为被设计用于放置在人眼睛上的透镜的显示器(例如，类似于隐形眼镜)、耳机/听筒、扬声器阵列、输入系统(例如，具有或没有触觉反馈的可穿戴或手持控制器)、智能电话、平板电脑、和台式/膝上型计算机。头戴式系统可以具有一个或多个扬声器和集成的不透明显示器。另选地，头戴式系统可以被配置成接受外部不透明显示器(例如，智能电话)。头戴式系统可以结合用于捕获物理环境的图像或视频的一个或多个成像传感器、和/或用于捕获物理环境的音频的一个或多个麦克风。头戴式系统可以具有透明或半透明显示器，而不是不透明显示器。透明或半透明显示器可以具有媒介，代表图像的光通过该媒介被引导到人的眼睛。显示器可以利用数字光投影、oled、led、uled、硅基液晶、激光扫描光源或这些技术的任意组合。媒介可以是光学波导、全息图媒介、光学组合器、光学反射器、或它们的任意组合。在一个实施方案中，透明或半透明显示器可被配置成选择性地变得不透明。基于投影的系统可以采用将图形图像投影到人的视网膜上的视网膜投影技术。投影系统也可以被配置成将虚拟对象投影到物理环境中，例如作为全息图或在物理表面上。
[0073]
根据一个实施方案，提供了一种被配置为允许查看真实世界对象的头戴式设备，该头戴式设备包括：头戴式支撑结构；主显示器，该主显示器具有用于生成显示图像的显示设备并被配置为将该显示图像与来自真实世界对象的光合并以用于在眼箱中查看；周边显示器，该周边显示器被配置为朝向该眼箱发出漫射照明，该周边显示器是透明的，并且通过该周边显示器能够从该眼箱看见该真实世界对象；以及头戴式支撑结构，该头戴式支撑结构被配置为支撑该主显示器和该周边显示器。
[0074]
根据另一个实施方案，该周边显示器包括：具有多个光导层的光导结构，每个光导层在相应的发光区域中具有光散射结构；以及发光设备，该发光设备中的每个发光设备向该光导层中的相应一个光导层提供光，该光从该光导层的发光区域朝向该眼箱散射出该光导层。
[0075]
根据另一个实施方案，每个发光设备为发光二极管管芯。
[0076]
根据另一个实施方案，每个发光设备为激光器。
[0077]
根据另一个实施方案，该头戴式支撑结构具有透明层，该透明层具有被配置为进行以下操作的部分：使平行于该透明层的表面法线的真实世界光通过；并且反射以相对于该表面法线的非零角度到达该部分的偏轴光。
[0078]
根据另一个实施方案，该部分包括分散膜，该周边显示器包括耦合到该头戴式支撑结构的光源，该光源被配置为发射从该分散膜反射到该眼箱的光束。
[0079]
根据另一个实施方案，该头戴式支撑结构具有由周边边缘构件围绕的透明构件，并且该周边显示器包括位于周边边缘构件中的光学部件。
[0080]
根据另一个实施方案，该光学部件包括发出漫射照明的光源。
[0081]
根据另一个实施方案，该光学部件包括被配置为调节漫射照明的可调节光学部件。
[0082]
根据另一个实施方案，该光学部件包括光束转向器。
[0083]
根据另一个实施方案，该光学部件包括可调节透镜。
[0084]
根据另一个实施方案，该光源包括沿透镜边缘构件耦接到该头戴式支撑结构的多个发光设备。
[0085]
根据另一个实施方案，该主显示器包括波导。
[0086]
根据另一个实施方案，该头戴式支撑结构具有透明构件并且具有耦接到该透明构件的周边边缘构件，该透明构件具有与该主显示器重叠的中心部分和与该周边显示器重叠的周边部分，并且该周边显示器包括位于该透明构件上的透明导电材料迹线，该迹线延伸远离该周边边缘构件并且被配置为向该光源提供信号。
[0087]
根据一个实施方案，提供了一种被配置为允许查看真实世界对象的头戴式设备，该头戴式设备包括：头戴式支撑结构，该头戴式支撑结构具有通过其能够从眼箱看到真实世界对象的透明构件；主显示器，该主显示器被配置为向该眼箱显示覆盖在该真实世界对象之上的图像；光导结构，该光导结构由该透明构件支撑；以及发光设备，该发光设备被配置为向该光导结构提供光，该光由该光导结构引导并且作为漫射周边照明从该光导结构朝向该眼箱发射。
[0088]
根据另一个实施方案，该头戴式设备包括控制电路，该控制电路被配置为调节该发光设备以使用该漫射周边照明来提供视觉警示。
[0089]
根据另一个实施方案，该头戴式设备包括控制电路，该控制电路被配置为调节所显示图像和该漫射周边照明，以在该图像中的对象从非周边视域移动到周边视域时提供对象持久性。
[0090]
根据一个实施方案，提供了一种头戴式设备，该头戴式设备包括：显示设备，该显示设备生成图像光；头戴式支撑结构，该头戴式支撑结构支撑该显示设备；波导，该波导接收该图像光；输出耦合器，该输出耦合器被配置为将该图像光从该波导朝向眼箱引导，同时允许通过该输出耦合器从该眼箱查看真实世界对象；发光管芯；以及光导结构，该光导结构被配置为从该发光管芯接收光并且将该光引导到该透明构件上的光散射区域，在该光散射区域处，该光作为漫射照明朝向该眼箱散射。
[0091]
根据另一个实施方案，该头戴式支撑结构具有透明层，该透明层具有与该光导结构重叠的周边部分。
[0092]
根据另一个实施方案，该光导结构被配置为允许真实世界图像穿过该光导结构并从眼箱被查看。
[0093]
前述内容仅为例示性的并且可对所述实施方案作出各种修改。前述实施方案可独立实施或可以任意组合实施。