具有間接骨傳導揚聲器的可佩戴計算設備的制作方法
【專利摘要】示例性可佩戴計算系統可以包括被配置成提供間接骨傳導音頻的頭戴式顯示器。例如，示例性頭戴式顯示器可以包括被配置成基于音頻信號使頭戴式顯示器的至少一部分振動的至少一個振動變換器。所述振動變換器被配置為使得當所述頭戴式顯示器被佩戴時，所述振動變換器在不直接振動佩戴者的情況下使所述頭戴式顯示器振動。然而，頭戴式顯示器結構振動地耦合到佩戴者的骨骼結構，從而來自振動變換器的振動可以被間接地傳送到佩戴者的骨骼結構。
【專利說明】具有間接骨傳導揚聲器的可佩戴計算設備
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2011年10月10日提交的美國專利申請第13/269，935號和于2011年7月20日提交的美國臨時申請第61/509，997號的優先權權益，通過引用將所述申請中的每一個的內容結合于此。
【背景技術】
[0003]除非這里另有指示，否則本部分中描述的材料并不是本申請中的權利要求的現有技術，并且并不因為被包括在本部分中就被承認為是現有技術。
[0004]諸如個人計算機、膝上型計算機、平板計算機、蜂窩電話和無數類型的具備聯網能力的設備之類的計算設備在現代生活的許多方面中正越來越普遍。隨著時間的流逝，這些設備向用戶提供信息的方式正變得更智能、更高效、更直觀和/或不那么突兀。
[0005]計算硬件、外設以及感應器、檢測器及圖像和音頻處理器以及其它技術的微型化趨勢已幫助打開了一個有時被稱為“可佩戴計算(wearable computing)”的領域。具體來說，在圖像和視覺的處理及制作的領域中，已經可以考慮可佩戴顯示器，其將非常小的圖像顯示元件放置得足夠靠近佩戴者的(或用戶的)眼睛(一只或兩只)，使得顯示的圖像填滿或幾乎填滿視野，并且將其顯現為普通大小的圖像，例如，可以如顯示在傳統的圖像顯示設備上的那樣顯示。相關技術可被稱為“近眼顯示器(near-eye display)”。
[0006]近眼顯示器是可佩戴顯示器的基本組件，有時也被稱為“頭戴式顯示器”(head-mounted display，HMD)。頭戴式顯示器將圖形顯示器放置得靠近佩戴者的一只眼睛或兩只眼睛。為了在顯示器上生成圖像，可以使用計算機處理系統。這種顯示器可占據佩戴者的整個視場，或者只占據佩戴者視場的一部分。此外，頭戴式顯示器可以像一副眼鏡那么小或者像頭盔那么大。
【發明內容】
[0007]在一個方面中，一種示例性可佩戴計算系統可以包括:(a) —個或多個光學元件；(b )包括前面部分以及至少一個側面部分的支撐結構，其中，所述支撐結構被配置成支撐所述一個或多個光學元件；(C)音頻接口，被配置成接收音頻信號；以及(d)位于所述至少一個側面部分上的至少一個振動變換器，其中，所述至少一個振動變換器被配置成基于所述音頻信號而使所述支撐結構的至少一部分振動。在該示例性可佩戴計算系統中，所述振動變換器被配置為使得當所述支撐結構被佩戴時，所述振動變換器在不直接振動佩戴者的情況下使所述支撐結構振動。此外，所述支撐結構被配置為使得當被佩戴時，所述支撐結構振動地耦合到佩戴者的骨骼結構。
[0008]在另一個方面中，一種示例性可佩戴計算系統可以包括:(a)包括前面部分以及至少另一個側面部分的支撐結構，其中，所述支撐結構被配置成支撐一個或多個光學元件；(b)用于接收音頻信號的裝置；以及(c)用于基于所述音頻信號而使所述支撐結構的至少一部分振動的裝置，其中，用于振動的裝置位于所述至少一個側面部分上。在該示例性可佩戴計算系統中，所述用于振動的裝置被配置為使得當所述支撐結構被佩戴時，所述用于振動的裝置在不直接振動佩戴者的情況下使所述支撐結構振動。此外，所述支撐結構被配置為使得當被佩戴時，所述支撐結構振動地耦合到佩戴者的骨骼結構。
[0009]通過適當時參考附圖來閱讀下列詳細描述，這些以及其它方面、優點以及替換對于本領域普通技術人員來說將變得清楚。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1圖示了根據示例性實施例的可佩戴計算系統。
[0011]圖2圖示了圖1的可佩戴計算系統的替換視圖。
[0012]圖3圖示了可佩戴計算系統的示例性示意圖。
[0013]圖4是根據示例性實施例的配置用于間接骨傳導(bone-conduction)音頻的頭戴式顯示器的簡化例示。
[0014]圖5是圖不根據不例性實施例的配置用于間接骨傳導音頻的HMD的另一框圖。
[0015]圖6是圖示根據示例性實施例的配置用于間接骨傳導音頻的HMD的另一框圖。
【具體實施方式】
[0016]這里對示例性方法和系統進行描述。應當理解，這里使用詞匯“示例性的”是指“用作示例、實例或者例示”。這里描述為“示例性的”任何實施例或者特征并不一定被解釋為比其它實施例或者特征更受偏好或者更加有利。這里描述的示例性實施例并不意圖進行限定。將容易理解，可以以各式各樣的不同配置來排列和組合公開的系統和方法的某些方面，所有這些在這里都已被設想到。
[0017]1.概述
[0018]本公開一般地包括具有頭戴式顯示器(HMD)的可佩戴計算系統，具體來說，涉及具有用作揚聲器的至少一個振動變換器的HMD。示例性HMD可以采用通常被稱為骨傳導變換器的振動變換器。然而，骨傳導變換器的標準應用包括通過將所述變換器直接附著到骨骼(或者鄰近骨骼的墊(pad))上來向內耳直接傳送聲音。另一方面，示例性HMD可以包括經由“間接骨傳導”將聲音傳送到佩戴者的耳朵的骨傳導變換器(或者其它類型的振動變換器)。
[0019]更具體地，示例性HMD可以包括不振動地耦合到佩戴者的骨骼結構的振動變換器(例如，被定位為使得當HMD被佩戴時，避免與佩戴者實質接觸的振動變換器)。替代地，所述振動變換器被配置成使HMD的框架振動。所述HMD的框架進而振動地耦合到佩戴者的骨骼結構。因而，所述HMD的框架將振動傳送給佩戴者的骨骼結構使得在佩戴者的內耳中感知到聲音。在該布置中，振動變換器不直接振動佩戴者，從而可以被認為是用作“間接”骨傳導揚聲器。
[0020]在示例性實施例中，振動變換器可以位于HMD的不接觸佩戴者的位置上。例如，在眼鏡風格的HMD中，振動變換器可以定位于HMD的側臂上，所述側臂在該處附近連接到HMD的前方。此外，在示例性實施例中，HMD可以被配置為使得當被佩戴時，在振動變換器所處的HMD的部分和佩戴者之間存在空間(例如，空氣)。因而，HMD接觸并振動地耦合到佩戴者的部分可以遠離振動變換器地定位。
[0021]在另一方面中，因為振動變換器使HMD的框架振動而非直接振動佩戴者，所以框架也可以通過空氣傳輸音頻信號。在一些實施例中，空氣傳播的音頻信號可以被佩戴者聽至IJ，并且可以經由間接骨傳導實際增強感知到的聲音。同時，該空氣傳播的音頻信號可以比傳統的膜片揚聲器發出的空氣傳播的音頻信號更安靜，從而可以給佩戴者提供更多隱私。
[0022]在又一方面中，一個或多個耦合器可以附著到HMD框架以增強HMD相對于佩戴者的適合度，并且幫助將振動從框架傳送到佩戴者的骨骼結構。例如，可以是可模制的和/或由橡膠或者硅膠制成的配合件(fitting piece)可以附著到HMD框架。配合件可以以多種方式附著到HMD框架。例如，配合件可以位于佩戴者太陽穴后面并直接在其耳朵之上，或者在佩戴者耳垂后面的凹陷(Pit)中以及其它位置。
[0023]I1.示例性可佩戴計算設備
[0024]現在將更詳細地描述可以實現示例性實施例的系統及設備。一般而言，示例性系統可以在可佩戴計算機(即，可佩戴計算設備)中實現或者可以采取該形式。在示例性實施例中，可佩戴計算機采取HMD的形式或者包括HMD。然而，示例性系統也可以在比如移動電話等等的其它設備中實現或者采取所述其它設備的形式。此外，示例性系統可以采取非暫態計算機可讀介質的形式，其具有存儲在其上的、可在處理器處執行以提供這里描述的功能的程序指令。示例性系統也可以采取以下設備的形式:比如可佩戴計算機或移動電話、或者包括具有存儲在其上的這樣的程序指令的非暫態計算機可讀介質的設備的子系統。
[0025]在又一方面中，HMD 一般地可以是佩戴在頭部上的任意顯示設備并且將顯示器放在佩戴者的一只或兩只眼睛的前方。HMD可以采取諸如頭盔或者眼鏡之類的各種形式。因而，這里對“眼鏡”的提及應當被理解為指的是一般采用眼鏡形式的HMD。此外，這里關于“眼鏡”所述的特征和功能同樣可應用于任意其它種類的HMD。
[0026]圖1圖示了根據示例性實施例的可佩戴計算系統。以眼鏡102的形式示出了可佩戴計算系統。然而，可以附加地或者可替換地使用其它類型的可佩戴計算設備。眼鏡102包括被配置成支撐一個或多個光學元件的支撐結構。
[0027]一般而言，示例性HMD的支撐結構可以包括前面部分和至少一個側面部分。在圖1中，所述支撐結構具有包括透鏡框架104和106以及中心框架支撐108的前面部分。此外，在圖示的實施例中，側臂114和116用作眼鏡102的支撐結構的第一側面部分和第二側面部分。應當理解，前面部分和至少一個側面部分取決于實現方式形式可以有所變化。
[0028]在這里，示例性HMD的支撐結構也可以被稱為所述HMD的“框架”。例如，眼鏡102的包括透鏡框架104和106、中心框架支撐108以及側臂114和116的支撐結構也可以被稱為眼鏡102的“框架”。
[0029]眼鏡102的框架可以用于通過用戶的鼻子和耳朵將眼鏡102固定到用戶的臉部。更具體地，側臂114和116各自是分別從框架元件104和106延伸開的突起物，并且被定位在用戶的耳后以將眼鏡102固定到用戶。側臂114和116還可以通過繞著用戶的頭的后部延伸來將眼鏡102固定到用戶。附加地或替換地，例如，系統100可以連接到頭戴式頭盔結構或附著到頭戴式頭盔結構內。其它可能性也是存在的。
[0030]在示例性實施例中，框架元件104、106和108以及側臂114和116中的每一個可以由塑料和/或金屬的實心結構形成，或者可由類似材料的中空結構形成，從而允許配線和組件互連以從內部通過眼鏡102。其它材料或材料的組合也是可能的。此外，眼鏡102的大小、形狀和結構及其組件可依賴實現方式而變化。[0031]此外，光學元件110和112中的每一個可以由能夠適當地顯示投影的圖像或圖形的任何材料形成。光學元件Iio和112中的每一個也可以充分地透明以允許用戶通過光學元件看。結合光學元件的這些特征可便利于增強現實(augmented reality)或抬頭顯示，其中，投影的圖像或圖形被疊加在用戶通過光學元件感知到的真實世界視圖上。
[0032]系統100也可以包括機載計算系統118、視頻相機120、感應器122以及手指可操作觸摸板124、126。機載計算系統118被示出為定位在眼鏡102的側臂114上；然而，機載計算系統118可以設在眼鏡102的其它部件上。機載計算系統118例如可以包括處理器和存儲器。機載計算系統118可以被配置為接收和分析來自視頻相機120和手指可操作觸摸板124、126 (以及可能來自其它傳感設備、用戶接口或者這兩者)的數據，并且生成用于從光學元件110和112輸出的圖像。
[0033]視頻相機120被示出為定位在眼鏡102的側臂114上；然而，視頻相機120可以設在眼鏡102的其它部件上。視頻相機120可被配置為以各種分辨率或者以不同的幀速率捕捉圖像。例如，許多具有小成形參數的視頻相機——比如蜂窩電話或網絡攝像頭中使用的那些一可被包含到系統100的示例中。雖然圖1圖示了一個視頻相機120，但可以使用多個視頻相機，并且每一個可以被配置為捕捉相同的視圖，或者捕捉不同的視圖。例如，視頻相機120可是前向的以捕捉用戶感知到的真實世界視圖的至少一部分。這個由視頻相機120捕捉到的前向圖像隨后可用于生成增強現實，其中，計算機生成的圖像呈現為與用戶感知到的真實世界視圖交互。
[0034]感應器122被示出為安裝在眼鏡102的側臂116上；然而，感應器122可以設在眼鏡102的其它部件上。感應器122例如可以包括陀螺儀或加速度計中的一個或多個。在感應器122內可以包括其它感測設備，或者感應器122可以執行其它感測功能。
[0035]在示例性實施例中，諸如感應器122之類的感應器可以被配置成檢測眼鏡102的佩戴者的頭部移動。例如，陀螺儀和/或加速度計可以被布置為檢測頭部移動，并且可以被配置成輸出頭部移動數據。該頭部移動數據可以隨后用于執行諸如例如方法100的示例性方法的功能。
[0036]手指可操作觸摸板124、126被示出為安裝在眼鏡102的側臂114、116上。手指可操作觸摸板124、126中的每一個可以被用戶用來輸入命令。手指可操作觸摸板124、126可以經由電容感測、電阻感測或表面聲波處理等等來感測手指的位置和移動中的至少一者。手指可操作觸摸板124、126可以能夠感測手指在與板表面平行或在同一平面內的方向上、在與板表面垂直的方向上或者在這兩個方向上的移動，并且還可以能夠感測施加的壓力的水平。手指可操作觸摸板124、126可以由一個或多個半透明或透明絕緣層和一個或多個半透明或透明導電層形成。手指可操作觸摸板124、126的邊緣可以被形成為具有凸起的、凹陷的或粗糙的表面，從而在用戶的手指到達手指可操作觸摸板124、126的邊緣時向用戶提供觸覺反饋。手指可操作觸摸板124、126中的每一個可以被獨立操作，并且可以提供不同的功能。
[0037]圖2圖示了圖1的可佩戴計算系統的替換視圖。如圖2中所示，光學元件110和112可以充當顯示元件。眼鏡102可以包括第一投影儀128，該第一投影儀128耦合到側臂116的內表面并且被配置為將顯示130投影到光學元件112的內表面上。附加地或可替換地，第二投影儀132可以耦合到側臂114的內表面并被配置為將顯示134投影到光學元件110的內表面上。
[0038]光學元件110和112可以充當光投影系統中的組合器，并且可以包括涂層，該涂層反射從投影儀128和132投影到其上的光。在一些實施例中，可以不使用特殊涂層(例如，當投影儀128和132是掃描激光設備時)。
[0039]在替換實施例中，也可以使用其它類型的顯示元件。例如，光學元件110、112本身可以包括:諸如電致發光顯示器或液晶顯示器之類的透明或半透明的矩陣顯示器，用于將圖像輸送到用戶的眼睛的一個或多個波導，或者能夠將對焦的近眼圖像輸送到用戶的其它光學元件。相應的顯示驅動器可被部署在框架元件104和106內，以用于驅動這種矩陣顯示器。可替換地或附加地，可以用激光或LED源和掃描系統來將光柵顯示直接繪制到用戶的一只或兩只眼睛的視網膜上。其它可能性也是存在的。
[0040]盡管圖1和圖2示出了兩個觸摸板和兩個顯示元件，但應當理解，許多示例性方法和系統可實現在只具有一個觸摸板和/或只具有一個擁有顯示元件的光學元件的可佩戴計算設備中。還有可能的是示例性方法和系統可以在具有多于兩個觸摸板的可佩戴計算設備中實現。
[0041]圖3示出了可佩戴顯示系統的示例性示意圖。具體地，計算設備138使用通信鏈路140 (例如，有線或無線連接)與遠程設備142通信。計算設備138可以是能夠接收數據并顯示與數據相對應的或者相關聯的信息的任意類型的設備。例如，計算設備138可以是抬頭顯示系統，比如參照圖1和圖5所述的眼鏡102。
[0042]因此，計算設備138可以包括顯示系統144，該顯示系統144包含處理器146和顯示器148。顯示器148例如可以是光學透視顯示器(optical see-through display)、光學環視顯不器(optical see-around display)或視頻透視顯不器(video see-throughdisplay)。處理器146可以從遠程設備142接收數據，并配置該數據以用于在顯示器148上顯示。處理器146可以是任意類型的處理器，諸如例如微處理器或數字信號處理器。
[0043]計算設備138還可以包括耦合到處理器146的機載數據存儲裝置，比如存儲器150。存儲器150可以存儲例如，可由處理器146訪問和執行的軟件。
[0044]遠程設備142可以是被配置為向設備138發送數據的任意類型的計算設備或發送器，包括膝上型計算機、移動電話等等。遠程設備142和設備138可以包含使能通信鏈路140的硬件，比如處理器、發送器、接收器、天線等等。
[0045]在圖3中，通信鏈路140被圖示為無線連接；然而，也可以使用有線連接。例如，通信鏈路140可以是經由諸如通用串行總線之類的串行總線或并行總線的有線鏈路。有線連接也可以是專用連接。除此之外，通信鏈路140也可以是使用例如，藍牙《無線技術、在IEEE802.11 (包括任意IEEE802.11的修訂版本)中描述的通信協議、蜂窩技術(比如，GSM、CDMA、UMTS、EV-D0、WiMAX或LTE)或紫蜂⑧技術等等的無線連接。遠程設備142可以是可經由互聯網訪問的，并且可以包括與特定網絡服務(例如，社交網絡、照片分享、地址薄等等)相關聯的計算集群。
[0046]II1.配置用于間接骨傳導的示例性HMD
[0047]A.具有振動變換器的示例性HMD
[0048]圖4是圖示根據示例性實施例的，被配置用于間接骨傳導音頻的HMD的簡化例示。如所示,HMD400包括兩個光學元件402、404。HMD400的框架包括兩個側臂408-L和408-R、兩個透鏡框架409-L和409-R以及鼻柱407。鼻柱407以及側臂408-L和408-R被安排為安裝在佩戴者耳后并且經由透鏡框架409-L和409-R的附件將光學元件402和404保持在佩戴者眼睛前方。
[0049]此外，HMD400可以包括可以從其獲取音頻信號的各種音頻源。例如，HMD400包括麥克風410。此外，HMD400可以附加地或者可替換地包括內部音頻回放設備(audioplayback device)。例如,機載計算系統(未示出)可以被配置成播放數字音頻文件。此外，HMD400可以被配置成從輔助音頻回放設備412獲取音頻信號，所述輔助音頻回放設備412比如便攜式數字音頻播放器、智能電話、家用立體聲系統、汽車用立體聲系統和/或個人計算機。其它音頻源也是可能的。
[0050]示例性HMD也可以包括一個或多個音頻接口以用于從各種音頻源(比如上述那些)接收音頻信號。例如，HMD400可以包括用于從麥克風410接收音頻信號的接口。此外，HMD400可以包括用于從輔助音頻回放設備412接收音頻信號的接口 411 (例如，“aux in”輸入)。到輔助音頻回放設備412的接口可以是芯、環、套筒(TRS)連接器，或者可以采取另外的形式。HMD412可以附加地或者可替換地包括到內部音頻回放設備的接口。例如，機載計算系統(未示出)可以被配置成處理數字音頻文件并且向揚聲器輸出音頻信號。其它音頻接口也是可能的。
[0051]HMD400還包括位于側臂408-R上的振動變換器414，所述振動變換器414用作間接骨傳導揚聲器。各種類型的骨傳導變換器(BCT)可以取決于實現方式而實現。此外，應當理解，在不脫離發明的范圍的情況下，任何被布置為使HMD400振動的組件可以被包含來作為振動變換器。
[0052]振動變換器414被配置成基于經由音頻接口之一接收到的音頻信號使眼鏡框架406的至少一部分振動。在示例性實施例中，側臂408-R被配置為使得當用戶佩戴HMD400時，側臂408-R的第一部分的內壁接觸佩戴者從而振動地耦合到佩戴者的骨骼結構。例如，側臂408-R可以在側臂于佩戴者的耳朵和佩戴者頭部的側面之間所處的地方或附近，比如在佩戴者的乳突(mastoid)處接觸佩戴者。其它接觸點也是可能的。
[0053]眼鏡框架406可以被布置為使得當用戶佩戴HMD400時，所述眼鏡框架接觸佩戴者。因而，當振動變換器414使眼鏡框架406振動時，眼鏡框架可以將振動傳送到佩戴者的骨骼結構。具體來說，眼鏡框架406的振動可以在眼鏡框架直接接觸佩戴者的區域處傳送。例如，眼鏡框架406可以經由佩戴者的耳朵、佩戴者的鼻子、佩戴者的太陽穴、佩戴者的眉毛上的接觸點或者眼鏡框架406直接接觸佩戴者的任意其它點傳送振動。
[0054]在示例性實施例中，振動變換器414位于側臂408-R的第二部分上，遠離側臂408-R的振動地耦合到佩戴者的第一部分。此外，在示例性實施例中，振動變換器414在不直接使佩戴者振動的情況下使支撐結構振動。為實現這個結果，振動變換器414所處的側臂408-R的第二部分可以具有不接觸佩戴者的內壁。這個配置可以在側臂408-R的第二部分和佩戴者之間留下空間，從而使振動變換器通過將振動從第二部分傳送到側臂408-R的第一部分(其進而振動地耦合到佩戴者)來間接地振動佩戴者。
[0055]實際上，振動變換器的間隔可以通過以各種方式將變換器安裝在側臂上或者將變換器附著到側臂上來完成。例如，如所示，振動變換器414附著到側臂408-R的外壁并從該處突出。其它布置也是可能的。例如，振動變換器可以附著到側臂的內壁(盡管仍被配置成在振動變換器和佩戴者之間留下空間)。作為另一示例，振動變換器可以被包含到具有振動變換器的側臂內。作為又一示例，振動變換器可以部分地或者完全地嵌入到側臂的外壁或者內壁中。此外，振動變換器可以被布置在側臂408-L和/或408-R上或者其內部的其它位置上。另外，振動變換器可以被布置在框架的其它部件，比如鼻柱感應器407和/或透鏡框架409-L和409-R上或者其內部，。
[0056]在圖示布置的又一方面中，振動變換器的位置可以增強側臂408-R的振動。具體來說，側臂408-R可以在一端接觸透鏡框架408-R并通過其固定住，并且可以在另一端接觸佩戴者的耳朵(例如，在佩戴者的乳突處)并通過其固定住，允許側臂的在這些接觸點之間的部分更自由地振動。因此，將振動變換器414放置在這些接觸點之間可以幫助所述變換器使側臂408-R更高效地振動。這進而可以導致更高效的從眼鏡框架到佩戴者的骨骼結構的振動的傳送。
[0057]此外，當振動變換器414和佩戴者之間存在空間時，來自振動變換器的一些振動也可以通過空氣傳輸，從而可以被佩戴者通過空氣聽到。換句話說，用戶可以使用鼓膜聆聽和骨傳導聆聽兩者來感知來自振動變換器414的聲音。在這樣的實施例中，通過空氣傳輸并使用鼓膜聆聽感知的聲音可以補充經由骨傳導聆聽感知到的聲音。此外，盡管通過空氣傳輸的聲音可以增強佩戴者感知到的聲音，但是通過空氣傳輸的聲音對于附近的其他人可能是難以理解的。此外，在一些布置中，振動變換器通過空氣傳輸的聲音可以是聽不見的(可能取決于音量級)。
[0058]B.HMD上的振動變換器的其它布置
[0059]在HMD框架上的側臂或其它地方上的振動變換器的其它布置也是可能的。例如，圖5是圖示根據示例性實施例的被配置用于間接骨傳導音頻的HMD的另一個框圖。具體來說，圖5示出了 HMD500，其中振動變換器514被布置在側臂508-R的外壁上。因而，當HMD500被佩戴時，側臂508-R的振動變換器514所處的部分與佩戴者的耳垂后面的凹陷接近。
[0060]當這樣定位時，佩戴者和側臂508-R的振動變換器514所附著到的部分之間會存在間隙。結果，利用音頻信號驅動振動變換器514來使側臂508-R振動。盡管側臂508-R的振動變換器514所附著到的部分不接觸佩戴者，但是側臂508-R可以在其它地方接觸佩戴者。具體來說，側臂508-R可以在耳朵和頭部之間，諸如例如在位置516處接觸佩戴者。因此，側臂508-R的振動可以在位置516處被傳送到佩戴者的骨骼結構。因此，通過振動側臂508-R (其進而振動佩戴者的骨骼結構)，振動變換器514可以用作間接骨傳導揚聲器。
[0061]在又一方面，一些實施例可以在眼鏡框架的不同位置上包括兩個或更多個振動變換器。例如，圖6是圖示根據示例性實施例的配置用于間接骨傳導音頻的HMD的另一個框圖。具體來說，圖6示出了 HMD600，其包括兩個振動變換器614和615。如所示，振動變換器614和615被分別布置在側臂608-L和608-R上。這樣布置，當HMD600被佩戴時，振動變換器614和615通常分別位于側臂608-L和608-R的分別與佩戴者的左太陽穴和右太陽穴接近的部分上。例如，振動變換器614可以位于側臂608-L的在佩戴者的左眼和左耳之間的外壁上。類似地，振動變換器615可以位于側臂608-R的在佩戴者的右眼和右耳之間的外壁上。
[0062]C.配合件
[0063]在又一方面中，示例性HMD可以包括布置在HMD上的一個或多個耦合器。這些耦合器可以幫助提高HMD框架相對于佩戴者的適合度，從而使HMD以更固定和/或更舒適的方式使其適合。此外，在示例性實施例中，這些耦合器可以幫助更高效地將HMD框架的振動傳送到佩戴者的骨骼結構。
[0064]作為這樣的耦合器的示例，HMD600包括兩個配合件616-L和616-R。如所示，配合件616-L位于側臂608-L的內壁并且從內壁的與佩戴者的左耳垂后面的凹陷接近的部分延伸出來。這樣配置，配合件616-L可以用來填充佩戴者的身體和側臂608-L之間的任何間隙。此外，配合件616-R可以以與配合件616-L類似的方式配置，但是其是相對于佩戴者身體的右側的。
[0065]在示例性實施例中，配合件或者任意類型的耦合器可以在不同位置處附著到、嵌入到和/或包含到HMD框架中。例如，配合件可以被定位在不同位置中從而填充HMD框架和佩戴者的身體之間的空間，從而幫助HMD框架來振動佩戴者的骨骼結構。例如，配合件可以被配置成接觸佩戴者的耳朵、鼻端、太陽穴、眉毛、鼻子(例如，在鼻梁處)或者頸部(例如，在耳垂后面的凹陷處)以及其它位置。
[0066]一般地，應當理解示例性實施例可以僅包括一個耦合器，或者可以包括兩個或更多個耦合器。此外，應當理解示例性實施例不需要包括任何耦合器。
[0067]D.具有振動變換器揚聲器的HMD的附加特征
[0068]在一些實施例中，HMD可以配置有可以是單獨定制的多個振動變換器。例如，因為HMD的適合度可以在用戶與用戶之間不同，所以揚聲器的音量可以單獨被調整成更好地適合特定用戶。作為示例，HMD框架可以在不同的位置接觸不同的用戶，從而耳后的振動變換器(例如，圖5的振動變換器514)可以為第一用戶提供更高效的間接骨傳導，而定位在太陽穴附近的振動變換器(例如，圖4的振動變換器414)可以為第二用戶提供更高效的間接骨傳導。因此，HMD可以配置有單獨可調整的一個或多個耳后的振動變換器以及太陽穴附近的一個或多個振動變換器。因而，第一用戶可以選擇降低太陽穴附近的振動變換器的音量或者關閉它，而第二用戶可以選擇降低耳后的振動變換器的音量或者關閉它。其它示例也是可能的。
[0069]在一些實施例中，不同的振動變換器可以由不同的音頻信號驅動。例如，在具有兩個振動變換器的實施例中，第一振動變換器可以被配置成基于第一音頻信號而使HMD的左邊側臂振動，而第二振動變換器可以被配置成基于第二音頻信號而使支撐結構的第二部分振動。
[0070]在一些實施例中，以上配置可以用來輸送立體聲。具體來說，兩個單獨的振動變換器(或者可以兩組振動變換器)可以由分開的左音頻信號和右音頻信號驅動。作為具體示例，參照圖6，振動變換器614-L可以基于“左”音頻信號而使側臂608-L振動，而振動變換器614-R可以基于“右”音頻信號而使側臂608-R振動。配置用于立體聲的振動變換器的其它示例也是可能的。
[0071]此外，HMD可以包括多于兩個振動變換器(或者可以多于兩組振動變換器)，其中每個振動變換器由不同的音頻信號驅動。例如，多個振動變換器可以單獨由不同的音頻信號驅動從而提供環繞聲體驗。
[0072]此外，在一些實施例中，不同的振動變換器可以被配置用于不同的目的，從而由不同的音頻信號驅動。例如，一個或多個振動變換器可以被配置成輸送音樂，而另一個振動變換器可以被配置用于聲音(例如，用于電話呼叫、基于語音的系統消息等等)。其它示例也是可能的。
[0073]E.減振器(vibration dampener)
[0074]在又一方面中，示例性HMD可以包括一個或多個減振器，所述減振器被配置成基本上隔離特定振動變換器的振動。例如，當兩個振動變換器被布置為提供立體聲時，第一振動變換器可以被配置成基于“左”音頻信號而使左邊側臂振動，而第二振動變換器可以被配置成基于第二音頻信號而使右邊側臂振動。在這樣的實施例中，一個或多個振動變換器可以被配置成(a)基本上(substantially)減少由第一振動變換器在右邊臂的振動以及(b)基本上減少由第二振動變換器在左邊臂的振動。通過這樣做，左音頻信號可以基本上被隔離在左邊臂上，而右音頻信號可以基本上被隔離在右邊臂上。
[0075]減振器在HMD上位置可以改變。例如，繼續以上示例，第一減振器可以被耦合到左邊側臂并且第二減振器可以被耦合到右邊側臂，從而基本上隔離第一振動變換器到左邊側臂的振動耦合，并且基本上隔離第二振動變換器到第二右邊側臂的振動耦合。為此，在給定側臂上的減振器可以被附接在沿著側臂的不同位置處。例如，參照圖4，減振器可以被附接在側臂408-L和408-R分別附著到透鏡框架409-L和409-R的地方或者在該地方附近。
[0076]作為另一示例，振動變換器可以被定位在左邊透鏡框架和右邊透鏡框架上，如圖6中振動變換器618-L和618-R圖示的。在這樣的實施例中，HMD600可以包括減振器(未示出)，所述減振器幫助HMD600左側的振動與HMD600的右側隔離。例如，為幫助將振動變換器618-L和618-R振動隔離，減振器可以被附著到透鏡框架609-L和609-R耦合到鼻柱607的地方或者在該地方附近。附加地或者可替換地，減振器(未示出)可以被定位到或者附著到鼻柱607，以便幫助防止:(a)振動變換器618-L振動HMD600的右側(例如，透鏡框架609-R和/或側臂608-R)以及(b)振動變換器618-R振動HMD600的左側(例如，透鏡框架609-L和/或側臂608-L)。
[0077]在示例性實施例中，取決于特定實現方式，減振器的大小和/或形狀可以改變。此夕卜，減振器可以附著到示例性HMD的框架，部分地或者完全地嵌入到示例性HMD的框架中，和/或被包括在示例性HMD的框架內。又進一步，減振器可以由各種不同類型的材料制成。例如，減振器可以由硅、橡膠和/或泡沫材料以及其它材料制成。更一般地，減振器可以從適合于吸收和/或衰減振動的任意材料構造。此外，在一些實施例中，HMD的部件之間單純的空氣隙可以用作減振器(例如，側臂連接到透鏡框架處的空氣隙)。
[0078]盡管這里公開了各種方面和實施例，但其它方面和實施例對本領域技術人員來說將是清楚的。這里公開的各種方面和實施例是出于例示的目的，并不意圖進行限制，其中，權利要求指示真實的范圍和精神。
【權利要求】
1.一種可佩戴計算系統，包括: 一個或多個光學兀件； 包括前面部分以及至少一個側面部分的支撐結構，其中，所述支撐結構被配置成支撐所述一個或多個光學元件； 音頻接口，被配置成接收音頻信號；以及 位于所述至少一個側面部分上的至少一個振動變換器，其中，所述至少一個振動變換器被配置成基于所述音頻信號而使所述至少一個側面部分振動； 其中，所述支撐結構被配置為使得當被佩戴時，所述至少一個側面部分的第一部分具有接觸佩戴者的內 壁從而振動地耦合到佩戴者的骨骼結構； 其中，所述振動變換器位于所述至少一個側面部分的第二部分，所述第二部分具有不接觸佩戴者的內壁，使得當所述支撐結構被佩戴時，所述振動變換器在不直接振動佩戴者的情況下使所述支撐結構振動。
2.如權利要求1所述的系統，其中，所述至少一個側面部分的第二部分與所述至少一個側面部分和所述前面部分之間的連接接近。
3.如權利要求1所述的系統，其中，所述系統包括頭戴式顯示器(HMD)，所述HMD包括所述支撐結構、所述一個或多個光學元件、以及位于所述支撐結構的側面部分中的至少一個上的觸摸板接口。
4.如權利要求3所述的系統，其中，所述一個或多個光學元件包括一個或多個圖形顯示器。
5.如權利要求1所述的系統，其中，所述支撐結構被配置為當被佩戴時，提供所述振動變換器和佩戴者之間的分開距離，從而所述振動變換器不直接向佩戴者的骨骼結構傳送振動。
6.如權利要求1所述的系統，還包括至少一個耦合器，所述至少一個耦合器位于所述至少一個側面部分的第一部分的內壁上，從而所述至少一個耦合器接觸佩戴者，其中，所述至少一個耦合器被配置成增強所述支撐結構到佩戴者的骨骼結構的振動耦合。
7.如權利要求6所述的系統，其中，所述至少一個耦合器被配置成在給定位置處接觸佩戴者，其中，所述給定位置包括以下各項中的至少一個:(a)在佩戴者耳朵的背面上的位置，(b)佩戴者鼻子上或者上方的位置，(C)靠近佩戴者太陽穴的位置，(d)佩戴者眉毛上的位置以及(e)佩戴者頸部上的位置。
8.如權利要求6所述的系統，其中，所述至少一個耦合器被配置成在佩戴者的乳突處接觸佩戴者。
9.如權利要求1所述的系統，其中，所述振動變換器附著到所述至少一個側面部分的外壁。
10.如權利要求1所述的系統，其中，所述振動變換器部分地嵌入到所述至少一個側面部分的外壁中。
11.如權利要求1所述的系統，其中，所述振動變換器被包含到所述至少一個側面部分內。
12.如權利要求1所述的系統，其中，所述振動變換器部分地嵌入到所述至少一個側面部分的內壁中。
13.如權利要求1所述的系統，其中，所述振動變換器附著到所述至少一個側面部分的內壁。
14.如權利要求1所述的系統，其中，所述音頻接口包括以下各項中的至少一個:(a)到內部音頻回放設備的接口，(b)到輔助音頻回放設備的接口，以及(c)麥克風接口。
15.如權利要求1所述的系統，其中，所述至少一個側面部分包括第一側面部分和第二側面部分，并且其中，所述振動變換器僅被包括在所述第一側面部分上。
16.如權利要求 1所述的系統，其中，所述至少一個側面部分包括第一側面部分和第二側面部分，并且其中，所述至少一個振動變換器包括位于所述第一側面部分上的第一振動變換器和位于所述第二側面部分上的第二振動變換器。
17.如權利要求16所述的系統，其中，所述第一振動變換器被配置成基于第一音頻信號使所述支撐結構的第一部分振動，并且其中，所述第二振動變換器被配置成基于第二音頻信號使所述支撐結構的第二部分振動。
18.如權利要求16所述的系統，還包括至少一個減振器，所述減振器被配置成:Ca)基本上減少由所述第一振動變換器在所述支撐結構的第二部分的振動以及(b)基本上減少由所述第二振動變換器在所述支撐結構的第一部分的振動。
19.如權利要求18所述的系統， 其中，所述第一振動變換器被配置成基于第一音頻信號使第一側面部分的至少一部分振動，并且其中，所述第二振動變換器被配置成基于第二音頻信號使第二側面部分的至少一部分振動； 其中，所述至少一個減振器包括振動地耦合到第一側面部分的第一減振器和振動地耦合到第二側面部分的第二減振器，其中，所述第一減振器被配置成將第一振動變換器到第一側面部分的振動耦合基本上與所述支撐結構的其它部分隔離，并且其中，所述第二減振器被配置成將第二振動變換器到第二側面部分的振動耦合基本上與所述支撐結構的其它部分隔離。
20.一種可佩戴計算系統，包括: 包括前面部分以及至少另一個側面部分的支撐結構，其中，所述支撐結構被配置成支撐一個或多個光學元件； 用于接收音頻信號的裝置；以及 用于基于所述音頻信號而使所述支撐結構的至少一部分振動的裝置，其中，用于振動的裝置位于所述至少一個側面部分上； 其中，所述支撐結構被配置為使得當被佩戴時，所述至少一個側面部分的第一部分具有接觸佩戴者的內壁，從而振動地耦合到佩戴者的骨骼結構； 其中，所述用于振動的裝置位于所述至少一個側面部分的第二部分上，所述第二部分具有不接觸佩戴者的內壁，使得當所述支撐結構被佩戴時，所述用于振動的裝置在不直接使佩戴者振動的情況下使所述支撐結構振動。
21.如權利要求20所述的系統，還包括用于將所述支撐結構耦合到佩戴者的裝置，其中，用于耦合的裝置位于所述至少一個側面部分的第一部分的內壁上從而至少一個耦合器接觸佩戴者，并且其中，所述用于耦合的裝置被配置成增強所述支撐結構到佩戴者的骨骼結構的振動耦合。
22.如權利要求21所述的系統，其中，所述用于耦合的裝置被配置成在給定位置處接觸佩戴者，其中，所述給定位置包括以下各項中的至少一個:(a)佩戴者耳后的位置，(b)佩戴者鼻子上或者上方的位置，(c)靠近佩戴者太陽穴的位置，以及(d)靠近佩戴者眉毛的位置。
23.如權利要求21所述的系統，其中，所述用于耦合的裝置被配置成在佩戴者的乳突處接觸佩 戴者。
【文檔編號】G02B27/02GK103988113SQ201280045795
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2012年7月20日 優先權日:2011年7月20日
【發明者】J.董, L-Y.T.池, M.海因里希, L.烏伊 申請人:谷歌公司