头戴式装置的制作方法

本申请要求2016年7月19日提交的美国临时专利申请序列号62/364,120的利益和优先权，该临时专利申请的内容通过引用整体结合入本文。

背景技术：

对于利用通过相对于用户头部保持稳定而优化其性能的头戴式装置的设备(如，经颅多普勒设备)来说，在设备操作期间设备的对准和移动会是一个问题。例如，如果连接到设备的头戴式装置受到头戴式装置用户的肌肉运动(如，位于头部的肌肉)的干扰，则设备可能变得不对准，导致设备的读数或性能错误或不足。因此，期望在操作期间设备相对于配戴头戴式装置的用户头部保持固定在最佳位置处，而不受用户的肌肉运动的干扰。

技术实现要素：

根据各种实施例，头戴式装置包括接合面，所述接合面被配置成接触用户头部。该接合面被配置成接触沿着用户头部的颞筋膜区的一个或多个位置，使得头戴式装置的其余部分与用户头部间隔开。

在一些实施例中，接合面包括至少一个安装支脚，所述安装支脚用于接触沿着用户头部的颞筋膜区的所述一个或多个位置。

在一些实施例中，接合面包括多个分立的安装支脚，每个安装支脚用于与沿着用户头部的颞筋膜区的一个或多个位置中的相应一个对准。

在一些实施例中，所述多个安装支脚包括至少三个安装支脚。

在一些实施例中，接合面包括单个连续衬垫，用于与用户头部的颞筋膜区对准。

在一些实施例中，单个连续衬垫包括第一连续衬垫和围绕第一连续衬垫的第二连续衬垫。

在一些实施例中，第一连续衬垫的密度高于第二连续衬垫的密度。

在一些实施例中，第一连续衬垫被配置成接触颞筋膜区，且第二连续衬垫被配置成接触颞筋膜区周围的区域。

在一些实施例中，第一连续衬垫和第二连续衬垫被配置成接触颞筋膜区并受限于颞筋膜区。

在一些实施例中，接合面包括可充气气囊。

在一些实施例中，头戴式装置进一步包括可调节顶部带，该可调节顶部带被配置成相对于用户头部的颞筋膜区收紧和放松头戴式装置。

在一些实施例中，头戴式装置进一步包括附接到可调节顶部带的衬垫，该衬垫被配置成接触用户头部的帽状腱膜区。

在一些实施例中，头戴式装置进一步包括可调节后部带，该可调节后部带被配置成相对于用户头部的颞筋膜区收紧和放松头戴式装置。

在一些实施例中，头戴式装置进一步包括连接到接合面的探头安装座，以及连接到探头安装座的探头，所述探头安装座支撑安装在探头安装座上的探头，以使得所述探头被配置成沿着用户头部平移和倾斜。

在一些实施例中，探头被配置成沿着用户头部手动地平移和倾斜。

在一些实施例中，头戴式装置进一步包括连接在探头安装座与探头之间的马达组件，所述马达组件用于使探头沿着用户头部自动地平移和倾斜。

在一些实施例中，探头包括经颅多普勒(tcd)探头。

在一些实施例中，头戴式装置进一步包括附接到头戴式装置的眼部设备，该眼部设备被配置成与用户的一只或多只眼睛对准并覆盖所述眼睛。

在一些实施例中，眼部设备包括虚拟现实头戴式装置。

根据各种实施例，一种制造头戴式装置的方法包括：提供接合面，该接合面被配置成接触用户头部，该接合面被配置成接触沿着用户头部的颞筋膜区的一个或多个位置，使得头戴式装置的其余部分与用户头部隔开

附图说明

从以下描述和随附的附图中所示的示例性实施例中，本发明的特征、方面和优点将变得显而易见，在下面简要描述附图。

图1a是示出人头部的骨骼解剖结构的示意性侧视图。

图1b是示出人头部的肌肉解剖结构的示意性侧视图。

图2是示出根据各种实施例的多点头戴式装置的示意性俯视图。

图3a是根据各种实施例的多点头戴式装置的透明侧视图。

图3b是根据各种实施例在图3a中所示的多点头戴式装置的透明立体图。

图3c是根据各种实施例在图3a中所示的多点头戴式装置的不透明立体图。

图3d是根据各种实施例在图3a中所示的多点头戴式装置的正视图。

图3e是根据各种实施例在图3a中所示的多点头戴式装置的立体图，其包括眼部设备。

图4a和图4b是根据各种实施例的带衬垫的头戴式装置的立体图。

图5a是根据各种实施例的带衬垫的头戴式装置的后视图。

图5b和图5c是根据各种实施例在图5a中所示的带衬垫的头戴式装置的正面立体图。

图5d是根据各种实施例在图5a中所示的带衬垫的头戴式装置的透明侧视图。

图6a是根据各种实施例的可调节头戴式装置的后视立体图。

图6b是根据各种实施例在图6a中所示的可调节头戴式装置的正面立体图。

图7是根据各种实施例的可调节头戴式装置的后视立体图。

图8a是根据各种实施例的可调节头戴式装置的正面立体图。

图8b是根据各种实施例在图8a中所示的可调节头戴式装置的后视立体图。

图9a是根据各种实施例的刚性头戴式装置的正面立体图。

图9b是根据各种实施例在图9a中所示的刚性头戴式装置的后视立体图。

图10是根据各种实施例的安装支脚和附接机构的侧视图。

图11是根据各种实施例的头戴式装置的内部的一部分的侧视图。

图12是根据各种实施例的头戴式装置安装系统的立体图。

图13是根据各种实施例的安装支脚的仰视图。

具体实施方式

以下结合附图阐述的详细描述旨在作为各种配置的描述，而不是旨在表示可实践本文所描述的概念的仅有配置。详细的描述包括用于提供对各种概念的透彻理解的具体细节。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践这些概念。在一些实例中，为了避免模糊这些概念，以方框示意图形式示出了众所周知的结构和部件。

在以下各种实施例的描述中，将对形成其一部分的附图进行参考，在附图中通过例示的方式示出了可以实践这些实施方式的特定实施例。应当理解，可以使用其他实施例，并且在不脱离本公开内容中公开的各种实施例的范围的情况下可以进行结构改变。

图1a是示出人头部100的骨架解剖结构的示意性侧视图。图1b是示出人头部100的肌肉解剖结构的侧视示意图。

参考图1a至图1b，人头部100包括许多肌肉。然而，当包括探头的头戴式装置被紧紧保持于头部100的包括肌肉组织的一部分时，当用户使肌肉组织收缩或使用肌肉组织时，头戴式装置(且因此探头)可能移位。因此，当探头的稳定和对准是优先考虑项时，将头戴式装置贴附到头部的肌肉部分，或者将头戴式装置用带绑在整个头部周围可能是不可取的。因此，在一些实施例中，头戴式装置被设计成贴附到人头部的含有最少肌肉或没有肌肉的一部分上，以使得连接到头戴式装置的探头在操作期间不受干扰。

例如，头部100包括被称为颞肌的肌肉部，所述颞肌是从颅骨侧面延伸到下颌骨后部且参与嘴的闭合和咀嚼的扇形肌肉。在颞肌区域周围，头部100包括被称为颞筋膜102的边界环部(图1b中示出为围绕着颞肌区)。颞筋膜102是具有最少肌肉或没有肌肉的区域，并且可仅包括用户的皮肤和骨骼。颞筋膜区102仅包括骨骼和皮肤，并且从额骨的颧突开始，沿着顶骨上的上颞线和下颞线延续，并且进一步在耳背后部周围、在颞骨的乳突部分上(在乳突上方)延续。

根据一些实施例，头戴式装置被紧紧地保持于用户的颞筋膜102，使得用户的肌肉活动或收缩不会干扰附接到头戴式装置的探头的定位。适合于附接到所公开的头戴式装置的探头的示例在美国专利申请no.15/187,397和美国专利申请no.15/399,735中提供，所述专利申请的公开内容通过参考并入本文。颞筋膜102提供了用于将头戴式装置保持在用户头部的稳定位置，因为颞筋膜102包括最少肌肉组织或没有肌肉组织。另外，在一些实施例中，因为颞筋膜102的区域主要是骨结构(如，在图1a中所示的上颞线与下颞线之间)，固定到该区域的头戴式装置为用户提供了增加的舒适度，因为该头戴式装置是对骨骼而不是对软组织和肌肉施加压力。

另外，在一些实施例中，头戴式装置可以紧紧地保持于头部的帽状腱膜区，该帽状腱膜区是在颅骨上延伸的坚韧的纤维带。帽状腱膜还提供了稳定位置，用于使得头戴式装置和探头在操作期间的移动最小化。在一些实施例中，头戴式装置的调节将压力集中在帽状腱膜上(如，将头戴式装置向下调节到用户的头骨)。在一些实施例中，头戴式装置除了被紧紧地保持于颞筋膜之外还被紧紧地保持于帽状腱膜。在其他实施例中，头戴式装置被紧紧地保持于帽状腱膜而不是被紧紧地保持于颞筋膜102。在又一些其他实施例中，头戴式装置被紧紧地保持于颞筋膜，但不被紧紧地保持于帽状腱膜。在另外的实施例中，包括头戴式装置的后部带，该后部带以不触碰的方式追踪(tract)枕骨上的枕外隆突或接触枕骨上的枕外隆突。

因此，在各种实施例中，头戴式装置被配置成紧紧地保持于用户头部，以避开头部的肌肉部，所述肌肉部在操作期间可能使头戴式装置移位。例如，在一些实施例中，头戴式装置被配置成避免被紧紧地保持于用户的肌肉，诸如(但不限于)颞肌(颞窝)、眼轮匝肌、额腹、枕肌腹、面部肌肉和颈部肌肉(如，咬肌胸锁乳突肌、斜方肌和头颈肌(capitis))等。

图2是示出根据各种实施例的多点头戴式装置200的示意性俯视图。参考图2，多点头戴式装置200包括多个安装支脚202。多点头戴式装置200还包括前框架204和后框架206。多点头戴式装置200还包括多个侧框架208，每一个侧框架位于用户头部100的每一侧。多点头戴式装置200还包括一个或多个顶部带210。

在一些实施例中，所述多个安装支脚202是附接到旋转结构的衬垫，该旋转结构允许每个安装支脚202单独地适应于用户头部100的形貌。在其他实施例中，安装支脚202附接到允许可调节性的不同类型连接器，诸如但不限于，球窝连接器、槽中滑动件(slideinslots，滑动槽)、旋转设备、伸缩机构等。在一些实施例中，安装支脚202通常沿着头戴式装置200定位，使得安装支脚202可以被紧紧地保持于用户头部的具有最少肌肉或没有肌肉的区域，如上所述。如本文所述，头戴式装置的被配置成与用户头部100接触的部分可以被称为接合面(interface，接触面)。

在一些实施例中，安装支脚202是可以使用多种技术或材料构造的安装衬垫。例如，安装支脚202可以是开孔泡沫或闭孔泡沫、自结皮泡沫(如，乳胶、氨基甲酸酯等)、固体硅树脂、多种材料的层压材料、大开孔弹性体弹簧结构、刚性支撑结构上的包覆成型(over-molded)、浇铸(cast-over)可调节支撑件、构成有气室(constructedwithairchambers)、旋转地模制、注射模制、与多个硬度(durometer)或密度的材料共同模制等。

在一些实施例中，安装支脚202具有被设计成与用户头部100的轮廓对应的形状。例如，安装支脚202可具有适合于将头戴式装置200固定到头部100的尺寸，所述尺寸诸如但不限于，从约15毫米(mm)到约60mm的直径范围。在其他实施例中，安装支脚202具有的尺寸范围为从直径约15mm至细长弧形形状，细长弧形形状的范围从约15mm×约20mm至约15mm×约240mm至约100mm×约240mm。在又一些实施例中，每个安装支脚202具有适合于将头戴式装置200固定到头部100的形状，诸如，但不限于，凹形、方形、圆形、不规则形状等。在一些实施例中，安装支脚202包括接触机构，该接触机构具有用于接触并压靠头部100的可成形衬垫。

在一些实施例中，前框架204、后框架206和侧框架208是刚性的并且是多点头戴式装置200的整体框架的部分。在一些实施例中，前框架204、后框架206和侧框架208由任何合适的刚性材料制成，所述刚性材料诸如但不限于，硬塑料、金属、铝、钢、钛、镁、各种合金、刚性塑料、复合材料、碳纤维、玻璃纤维、膨胀泡沫、压缩成型泡沫、立体光刻(sla)或熔融沉积成型(fdm)制成的材料、反应注射成型(rim)模塑、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)、热塑性烯烃(tpo)、尼龙、聚氯乙烯(pvc)、纤维增强树脂等。

在一些实施例中，前框架204、后框架206和侧框架208包括一个整体且连续的框架。在其他实施例中，前框架204、后框架206和侧框架208是分离的(disjoint)且可连接的部件。在一些实施例中，头戴式装置200由两个刚性部件制成(如，头戴式装置200在沿前框架204和后框架206的中点处分开)。在一些实施例中，框架具有足够的刚度以保持安装到框架的探头，使得探头可以围绕人的头骨移动并获得足够的读数。在其他实施例中，框架保持所使用的且相对于用户头部稳定的其他医疗和非医疗设备。

在一些实施例中，顶部带210连接两个侧框架208并且被配置成通过将侧框架208向内收紧且抵靠用户头部100来调节头戴式装置，使得安装支脚202充分地压靠在用户头部100上。因此，在一些实施例中，顶部带210由任何合适的非刚性或柔软材料制成以卷绕在侧框架208中，所述材料诸如但不限于，弹性织物、弹性尼龙粘扣/钩环扣、氯丁橡胶、塑料棘轮、塑料齿轮传动、刚性铝或塑料凸起的螺丝扣、具有压配合调节的弹性硅树脂、使用用于收紧的卷绕机构封在有衬垫的带中的线等。

图3a是根据各种实施例的多点头戴式装置300的透明侧视图。图3b是根据各种实施例在图3a所示的多点头戴式装置300的透明立体图。图3c是根据各种实施例在图3a中所示的多点头戴式装置300的不透明立体图。图3d是根据各种实施例在图3a中所示的多点头戴式装置300的前视图。

在一些实施例中，多点头戴式装置300包括多个安装支脚202。在其他实施例中，头戴式装置300包括用于将头戴式装置300牢固地贴附到用户头部100的任何合适数量的安装支脚202，所述数量诸如但不限于，两个安装支脚202、三个安装支脚202、四个安装支脚202或更多。在一些实施例中，安装支脚202位于头戴式装置300的一侧(如，左侧或右侧)。在其他实施例中，安装支脚202位于头戴式装置300的两侧。

在一些实施例中，头戴式装置300包括三个独立的安装支脚202，其中每个安装支脚202沿头戴式装置300的框架彼此分开。在一些实施例中，最前面的安装支脚(如，当头戴式装置300被配戴时最靠近用户的前额的安装支脚)与最后面的安装支脚(如，当头戴式装置300被配戴时最靠近用户的耳朵的安装支脚)之间的z轴距离(如，沿进入用户头部100的轴线的深度距离)在约70mm至约170mm之间。在一些实施例中，最前面的安装支脚与最后面的安装支脚之间的y轴距离(如，沿着从头戴式装置300的顶部跨越到头戴式装置300的底部的轴线的距离)在约60mm至约160mm之间。因此，在一些实施例中，每个安装支脚202可沿z轴移位约50mm并沿y轴移位约50mm以提供可调节性。此外，在一些实施例中，中心安装支脚202可以在z轴方向和y轴方向上行进约50mm，其中中心安装支脚202可以行进的最大y轴距离与最前面的安装支脚202可以行进的最大y轴距离相同。在一些实施例中，安装支脚202中的一个或多个(如，每个)被配置成枢转和/或旋转，以使得安装支脚202的表面可以与用户头部100正确地接合(如，使得安装支脚202沿用户头部100的表面就位)。在一些实施例中，头戴式装置300还限定了允许用户的耳朵暴露于头戴式装置300外部的空间。该空间允许耳朵通风并且为耳朵提供保护免于受头戴式装置300的影响。

在一些实施例中，头戴式装置300与相对于用户头部100使用的医疗设备(如，眼部监测系统、呼吸设备、用于监测神经活动的设备、手术设备、用于监测放射性轨迹的设备、或者任何其他的优选本身相对于用户头部没有位置干扰的设备)结合使用。在其他实施例中，头戴式装置300与相对于用户头部100使用的非医疗设备(如，虚拟现实目镜)结合使用。

作为相对于头戴式装置300使用的医疗设备的示例，在一些实施例中，多点头戴式装置300包括连续的框架，多个安装支脚202附接到该连续的框架。多点头戴式装置300还包括附接到头戴式装置300的框架的探头安装座302。在一些实施例中，探头安装座302由不受头戴式装置框架的收缩影响的超刚性材料制成。例如，探头安装座302可由任何合适的刚性材料制成，所述刚性材料诸如但不限于，金属、硬塑料、金属制品(metals)、铝、钢、钛、镁、各种合金、刚性塑料、复合材料、碳纤维、玻璃纤维、膨胀泡沫、压缩成型泡沫、sla或fdm制成的材料、rim模塑、abs、tpo、尼龙、pvc、纤维增强树脂等。在一些实施例中，探头安装座302的部分由可收缩的、可压缩的或弹性材料(如，塑料、树脂等)制成。在一些实施例中，头戴式装置300包括顶部带210(未示出)。

在一些实施例中，探头安装座302被配置成连接至探头并控制探头。例如，探头安装座302被配置成使探头沿着头部100的表面平移并且使探头朝向和远离头部100移动。在一些实施例中，探头的第一端与探头安装座302处的控制器接合，所述控制器诸如但不限于马达组件等以用于控制探头(如，控制探头的z轴压力、常规对准等等)。

在一些实施例中，探头包括第一端和与第一端相对的第二端。在一些实施例中，第一端包括凹面，该凹面被配置成与扫描表面(如，头部100)相邻或接触。该凹面以特定的间距配置以将产生的能量朝向扫描表面聚焦。在一些实施例中，头戴式装置300是经颅多普勒(tcd)装置，使得探头的第一端被配置成与人头部100(如，人头部的一侧)相邻或接触并沿其对准，并且探头的第一端被配置成从第一端提供超声波发射并且将其引导到人头部100中(如，朝向大脑)。在其他实施例中，探头被配置成在操作期间发射其他类型的波，诸如但不限于，红外波、x射线等。

在一些实施例中，探头的第二端联接(couple)至探头安装座302。在一些实施例中，探头的第二端沿探头本体的一部分包括螺纹部，并且该第二端被配置成经由螺纹固定在探头安装座302中(如，通过拧入到探头安装座302中)。在其他实施例中，探头通过任何其他合适的连接方式固定在探头安装座302中，所述连接方式诸如但不限于，焊接、粘合剂、一个或多个钩和闩锁、一个或多个独立的螺钉、压配合(pressfitting)等。

在其他实施例中，探头在没有马达组件的情况下附接到头戴式装置300，使得当头戴式装置300定位在用户头部100上时探头被配置成由操作者手动操作。例如，头戴式装置300可以贴附于用户头部100的颞筋膜，并且在探头被激活时操作者可以手动移位和定向探头。因此，附接到头戴式装置300的探头将不会受到用户的肌肉运动的影响，因为头戴式装置300贴附到用户的颞筋膜区，从而由探头的操作者优化性能。

在一些实施例中，探头与用户头部100的颞窗(temporalwindow)304对准并接触。颞窗304包括用户头部100的这样一个区域，在该区域处颅骨的骨骼足够薄以允许声能(如，超声)穿透，从而允许监测大脑的特征(如，脑血流速度)。尽管颞窗304被示出为正方形的，但是颞窗304的大小、形状和位置可以不同(如，尤其是人与人之间可以不同)。

关于可以与本文所述的头戴式装置结合使用的探头系统的进一步公开内容可以在序列号为15/399,648、标题为roboticsystemsforcontrolofanultrasonicprobe(用于超声探头控制的机器人系统)且于2017年1月5日提交的非临时专利申请中找到，其全部内容通过引用并入本文。

图3e是根据各种实施例在图3a中所示的多点头戴式装置的立体图，其包括眼部设备350。参照图3e，在一些实施例中，眼部设备350是通过维持与用户眼睛的定位和对准而优化的设备(如，如果眼部设备350相对于用户的眼睛移位，则眼部设备350的性能可能下降)。作为相对于头戴式装置200使用的非医疗设备的示例，在一些实施例中，多点头戴式装置300可以与眼部设备350连接使用。在一些实施例中，眼部设备350是虚拟现实设备，该虚拟现实设备被配置成向用户提供虚拟体验，使得眼部设备350在用户的眼睛前方的定位的任何干扰都可能导致用户的虚拟体验的劣化。

在其他实施例中，眼部设备350是设计成用于追踪用户的眼部行为的医疗设备(如，用于诊断用户是否经历过神经损伤或诸如脑震荡的疾病)。在一些实施例中，相对于头戴式装置的医疗设备的示例是用于追踪眼球运动并提供关于受试者的神经状况的诊断信息的系统。在一些实施例中，医疗系统还向用户显示信息以可视地追踪。在其他实施例中，眼部设备350是用于确定或调节用户视力的眼部诊断或治疗工具。作为示例，眼部设备350是用于矫正用户的不完美视力的设备(如，激光眼科手术)。作为另一示例，在一些实施例中，眼部设备350是用于确定用户的视觉处方、是否存在一种或多种眼部病情(如，青光眼、白内障、高眼压症、葡萄膜炎等)的眼部诊断工具，等等。在一些实施例中，眼部设备350被设计成用于同时或依次覆盖双眼并与双眼交互。在其他实施例中，眼部设备350被设计成覆盖单个眼睛并与该单个眼睛交互(如，同时另一只眼睛保持未被覆盖)。在一些实施例中，因为头戴式装置300沿着用户头部的颞筋膜锚定，所以眼部设备350可以保持稳定，并且可以最小化眼部设备350的移动，以使得眼部设备350的性能最优化。眼部设备350可以具有本文所述的任何头戴式装置。

图4a和图4b是根据各种实施例的带衬垫的头戴式装置400的立体图。

参考图4a和图4b，在一些实施例中，带衬垫的头戴式装置400包括沿头戴式装置框架内侧的大的连续的衬垫402。衬垫402被配置成与用户头部100的颞筋膜对准。在一些实施例中，衬垫402包括多密度衬垫结构，其包括两个不同的衬垫402a和402b。例如，在一些实施例中，衬垫402a具有比衬垫402b更高的密度(如，更坚固)。在一些实施例中，衬垫402a和402b沿着头戴式装置400的长度是连续的。在一些实施例中，衬垫402a或402b中的一个沿着头戴式装置400的长度是连续的，而衬垫402a或402b中的另一个沿着头戴式装置400的长度在一个或多个位置处断开(如，具有一个或多个分开的部分)。在一些实施例中，衬垫402a和402b都沿着头戴式装置400的长度在一个或多个位置处断开。

在一些实施例中，当头戴式装置400固定到用户头部100时，多密度衬垫允许头部上的肌肉运动对该头戴式装置的位置和稳定性具有可忽略的影响。例如，当未处于完全压缩状态时，泡沫的基部或柔软层很容易收缩，并且柔软泡沫的接触表面随着肌肉一起移动，柔软泡沫的中间部移动得较少，并且到泡沫收缩到上部时，移动消散。在上面的较高硬度的较硬泡沫提供了距头部100的额外高度，用于柔软泡沫安装的平台和压缩稳定性。在一些实施方案中，较硬的泡沫衬垫402a具有约1磅/平方英寸(psi)至约60psi的硬度。在一些实施方案中，较软的泡沫衬垫402b具有约0.1psi至约10psi的硬度。每个衬垫402a和402b的psi等级取决于该衬垫402a、402b的形状和结构。

在另一些的实施例中，衬垫402a、402b被构造成具有可压缩或弹性结构(如，氨基甲酸酯、聚氨酯、硅树脂等)，所述结构具有孔、蜂窝、中空空隙等，影响衬垫402a、402b的坚固性。在一些实施例中，较高密度衬垫402a与头部100的颞筋膜结构对准。在一些实施例中，衬垫402a与头部100的颞筋膜结构对准，而衬垫402b与围绕头部100的颞筋膜结构的区域对准(如，在头部100的颞筋膜结构的一侧上或在头部100的颞筋膜结构的两侧上)。在其他实施例中，衬垫402a和衬垫402b都与头部100的颞筋膜结构对准(如，衬垫402a和衬垫402b被配置成不延伸超出头部100的颞筋膜结构之外)。

在一些实施例中，衬垫402具有用于膨胀的记忆力(memory)以适合头部100的轮廓。在一些实施例中，衬垫402的泡沫被压缩并在头戴式装置400放置在用户头部100上之后膨胀，使得泡沫膨胀以固定头戴式装置400。在其他实施例中，头戴式装置400包括可充气气囊来代替衬垫402。在一些实施例中，气囊是手动填充或用泵填充的中空空隙。在这样的实施例中，可充气气囊是具有内部结构的自充气的，该内部结构具有记忆力且在气囊内膨胀以充气达至少90％的容量。在其他实施例中，通过集成泵或外部填充或泵送源辅助充气。在一些实施例中，可充气气囊填充有空气、气体、液体或任何其他合适的成分，以便于将头戴式装置400的可充气衬垫贴附或固定到用户头部100的颞筋膜。

在一些实施例中，带衬垫的头戴式装置400包括顶部带210，该顶部带在头戴式装置400的顶部部分与头部100之上之间延伸。在另一些的实施例中，顶部带还包括衬垫402，使得衬垫与帽状腱膜对准，用于头戴式装置400在用户头部100上的进一步稳定。在又一些的实施例中，沿顶部带的衬垫具有与较高密度衬垫402a相同的密度。

在一些实施例中，衬垫402由任何合适的柔软材料制成，所述柔软材料诸如但不限于：闭孔泡沫；开孔泡沫；自结皮开孔或闭孔泡沫；浇铸、加气(aerated)或挤出的硅树脂或氨基甲酸酯(urethane)；被配置成有效地分配压力的聚氨酯(polyurethane)凝胶等。

在一些实施例中，包括衬垫402的头戴式装置400通过任何合适的工艺制造以用于将衬垫402贴附在头戴式装置400内，所述工艺诸如但不限于注射成型、层压、粘合剂安装(如，胶合或粘接)、热压成型、共铸(co-casting)、注射、咬合(snapping，卡合)，通过尼龙粘扣紧固、通过魔术贴紧固、摩擦配合、用倒钩附接、使用螺丝孔(screwboss)等。

在其他实施例中，头戴式装置包括柔软塑料形成的表面以用于接触颞筋膜，所述表面具有弹簧加载的背衬(如，线圈、弹性体、晶格氨基甲酸酯等)以符合用户头部100的轮廓。在又一些其他实施例中，头戴式装置包括用于与颞筋膜接触的多部件式弹簧加载塑料，并且进一步包括用于收缩性的活动铰链机构。

图5a是根据各种实施例的带衬垫的头戴式装置500的顶部后视图。图5b和5c是根据各种实施例在图5a中所示的带衬垫的头戴式装置500的正面立体图。图5d是根据各种实施例在图5a中所示的带衬垫的头戴式装置500的侧视图。

参考图5a至图5d，在一些实施例中，带衬垫的头戴式装置500包括长的不连续衬垫502，以使得衬垫502被分成两个独立的部分502a和502b，两个独立的部分被配置成与用户头部100的颞筋膜对准。在一些实施例中，部分502a和502b具有类似的形状、密度、尺寸等等。在其他实施例中，部分502a和502b具有不同的形状、密度、尺寸等等。在其他实施例中，带衬垫的头戴式装置500包括沿着头戴式装置框架的内部的长连续衬垫(如，使得不具有两个独立的部分502a和502b)。在一些实施例中，衬垫502是不连续的，以便限定衬垫502的两个以上的部分(如，衬垫502的三个或更多个部分)。

在一些实施例中，头戴式装置500包括设计成与头部100的颞筋膜对准的衬垫502，但不包括围绕衬垫502的衬垫(如，不包括与衬垫402b类似的衬垫)。衬垫502可以与图4a和图4b中所示的较高密度衬垫402a类似。在其他实施例中，衬垫502具有比衬垫402a更高的密度。在一些实施例中，衬垫502具有约0.1psi至约60psi范围的硬度。

图6a是根据各种实施例的可调节头戴式装置600的后视立体图。图6b是根据各种实施例在图6a中所示的可调节头戴式装置600的正面立体图。

参考图6a和图6b，可调节头戴式装置600包括顶部带602和后部带604，用于为头戴式装置600提供可调节性。在一些实施例中，头戴式装置600是多点头戴式装置。在其他实施例中，头戴式装置600是带衬垫的头戴式装置。在一些实施例中，顶部带602和后部带604是可调节的带，其使头戴式装置600的框架收缩来确保在用户头部100上的牢固配合。顶部带602和后部带604由任何合适的柔软材料制成，用于提供可调节性，所述柔软材料诸如但不限于，尼龙粘扣、弹性材料、塑料等。因为头戴式装置600的框架在调节时向内和向外收缩，所以头戴式装置框架由允许收缩的任何合适的可延展材料制成，所述可延展材料诸如但不限于，可收缩的塑料、聚乙烯、氨基甲酸酯、聚丙烯、abs、尼龙、纤维增强的硅树脂、结构泡沫等。

图7是根据各种实施例的可调节头戴式装置700的后视立体图。

参考图7，在一些实施例中，除了顶部带702和底部带704中的每一个都包括用于调节相应带的旋钮(如，棘轮)706以外，可调节头戴式装置700与可调节头戴式装置600类似。例如，每个旋钮706可用于收紧头戴式装置700(如，通过使头戴式装置700的框架向内弯曲)或放松头戴式装置700(如，通过允许头戴式装置700的框架向外弯曲)。

图8a是根据各种实施例的可调节头戴式装置800的正面立体图。图8b是根据各种实施例在图8a中所示的可调节头戴式装置800的后视立体图。

参考图8a和图8b，在一些实施例中，头戴式装置800包括顶部带802和后部带804，并且除了头戴式装置800进一步包括可调节衬垫806以外，该头戴式装置800与头戴式装置700类似。在一些实施例中，可调节衬垫806与衬垫402a或衬垫402b类似。可调节衬垫806被配置成在用户头部100上(如，在帽状腱膜处)施加向下的压力，用于提供头戴式装置800的进一步稳定性。在一些实施例中，可调节衬垫806经由任何合适的机构调节以调节衬垫806的向下的压力，所述合适的机构诸如但不限于，螺纹机构、棘轮机构、伸缩机构等。在其他实施例中，衬垫保持固定在适当位置并且是不可调节的。

图9a是根据各种实施例的刚性头戴式装置900的正面立体图。图9b是根据各种实施例在图9a中所示的刚性头戴式装置900的后视立体图。

参考图9a和图9b，在一些实施例中，头戴式装置900包括顶部带902、后部带904和前部带906。头戴式装置900由第一刚性半框架900a和第二刚性半框架900b构成，其中每个半框架900a、900b都是头戴式装置900的独立且不同的部件。在一些实施例中，刚性半框架900a、900b由任何合适的半刚性材料制成，所述半刚性材料包括，但不限于，硬塑料、金属、铝、钢、钛、镁、各种合金、刚性塑料、复合材料、碳纤维、玻璃纤维、膨胀泡沫、压缩成型泡沫、sla或fdm制成的材料、rim模塑、abs、tpo、尼龙、pvc、纤维增强树脂等。

在一些实施例中，独立的半框架900a和900b被配置成放置并固定在用户头部100周围。因此，当位于头部100上时，半框架900a和900b被顶部带902、后部带904和前部带906中的一个或多个保持在一起并且收紧。当头戴式装置900被放置在用户头部100上时，随着带902、904和906中的一个或多个收紧，第一刚性半框架900a和第二刚性半框架900b朝向用户头部100向内弯曲，以将头戴式装置900固定到头部100。

在一些实施例中，顶部带902、后部带904和前部带906中的每个都由任何合适的非刚性或柔软材料制成，以便在刚性半框架900a和900b中卷绕，所述材料诸如但不限于，弹性织物、弹性尼龙粘扣/魔术贴、氯丁橡胶、塑料棘轮、塑料齿轮传动、刚性铝或塑料凸起的螺丝扣、具有压配合调节的弹性硅树脂、使用用于收紧的卷绕机构封在有衬垫的带中的线等。在另一些实施例中，带902、904和906中的一个或多个被配置成可经由棘轮、齿轮、旋钮等调节。在又一些实施例中，手动或自动探头机构的安装结构(如，探头安装座302)由超刚性材料制成，以使得探头安装结构不受将头戴式装置900收紧在用户头部100上时发生的刚性半框架900a、900b的任何收缩的影响。

在一些实施例中，第一刚性半框架900a和第二刚性半框架900b中的每一个被设计成包括任何合适的表面，所述表面用于当头戴式装置900放置并固定在头部100上时接触用户头部100。这种表面包括多个安装支脚202、衬垫402或衬垫502、可充气气囊等。

图10是根据各种实施例的安装支脚1000和附接机构1050的侧视图。参考图10所示，安装支脚1000可以与安装支脚202类似。在一些实施例中，安装支脚1000和附接机构1050包含于头戴式装置300中。

在一些实施例中，安装支脚1000包括底座1001、垫圈或盖1002以及衬垫1003。底座1001提供用于接纳并稳定盖1002和衬垫1003的结构。盖1002接纳衬垫1003，并且衬垫1003被配置成抵靠用户头部100放置。衬垫1003允许头戴式装置舒适地贴附至用户头部100。在一些实施例中，安装支脚1000(如，衬垫1003)被按压抵靠用户头部100的颞筋膜区。

在一些实施例中，附接机构1050包括球和枢轴结构1051、轴1052、紧固件1053和螺母1054。球和枢轴结构1051附接至基部1001以允许安装支脚1000的自由移动。例如，球和枢轴结构1051可以允许旋转(如，安装支脚1000的关于中心轴线的360度旋转)和横向枢转(如，安装支脚1000的关于垂直于中心轴线的横向轴线的枢转)。在一些实施例中，轴1052附接至球和枢轴结构1051，以便允许球和枢轴结构1051的自由运动范围。紧固件1053连接至轴1052，以允许经由螺母1054的收紧而固定至头戴式装置。紧固件1053可包括六角螺钉或螺栓。在一些实施例中，轴1052被对应地旋拧(threaded)至紧固件1053，以允许轴1052与紧固件1053之间的牢固连接。

在其他实施例中，取代或辅助螺钉方法使用其他合适的安装方法，诸如咬合(snap，卡合)。在一些实施例中，安装支脚1000和附接机构1050的一个或多个元件由任何合适且轻质的材料制成，所述材料诸如但不限于，塑料或金属等。在一些实施例中，附接机构1050的接头的移动容易度取决于施力(application)，并且可以使用很小的力。另外，接头可以足够坚硬，使得它可以在被放置在用户头部100上之前预先设定并保持其位置。

图11是根据各种实施例的头戴式装置1100的内部的一部分的侧视图。参考图11，示出了不同的支脚结构1102、1104、1106。在一些实施例中，不同的支脚结构1102、1104、1106可以与本文所述的任何头戴式装置结合使用。在一些实施例中，支脚结构1102、1104、1106中的每一个均被配置成接触用户头部的颞筋膜。在一些实施例中，不同的支脚结构1102、1104、1106一起实施(如图11中示出的)，或者不同的支脚结构1102、1104、1106可交替地(alternatively)实施(如，实施为安装支脚202)。在一些实施例中，不同支脚结构1102、1104、1106中的一个或多个被实施为安装支脚202。

在一些实施例中，第一支脚结构1102包括枢转结构，使得支脚结构1102被配置成在一个或多个方向上枢转。在一些实施例中，第一支脚结构1102包括凝胶衬垫，用于接触用户头部并向用户头部施加压力(如，在颞筋膜处)。在一些实施例中，第一支脚结构1102包括球形接头以便于其枢转功能。在一些实施例中，第二支脚结构1104被配置成向内压缩(如，响应于从用户头部施加的压力)以及向外延伸。第二支脚结构1104包括弹簧以便于压缩和延伸，并且弹簧的弹簧常数被设定成允许第二支脚结构1104抵靠用户头部保持足够的压力以便稳定头戴式装置1100。在一些实施例中，第三支脚结构1106包括具有内轮廓的带衬垫的接合面。在一些实施例中，不同支脚结构1102、1104、1106中每个的接合面包括衬垫。衬垫可以包括任何合适的柔软材料以增强用户的舒适性，所述柔软材料诸如但不限于，泡沫、凝胶衬垫、可移除的衬垫、双密度衬垫等。

图12是根据各种实施例的头戴式装置安装系统1200的立体图。在一些实施例中，头戴式装置安装系统1200包括安装支脚1202、臂1204和带1206。安装支脚1202包括衬垫以增加用户的舒适性。在一些实施例中，安装支脚1202是枢转结构，如上所述，并且进一步具有凸起部分(如，沿着安装支脚1202的外缘)。在一些实施例中，臂1204连接到安装支脚1202并从该安装支脚延伸。臂1204连接到安装支脚1202，以使得臂1204被配置成(如，经由球形接头连接)关于安装支脚1202的中心轴线旋转。在一些实施例中，臂1204被配置成关于安装支脚1202旋转至少90度(如，关于安装支脚1202旋转180度或360度)。在一些实施例中，臂1204具有延伸远离安装支脚1202的l形结构。因此，在一些实施例中，臂1204的结构使得能够将头戴式装置安装在离用户头部的预定距离处。另外，带1206连接到臂1204，以将臂1204固定到头戴式装置。

图13是根据各种实施例的安装支脚1300的仰视图。在一些实施例中，安装支脚1300是包括凸起的支脚和球形接头的枢转支脚结构，如上所述。球形接头被配置成使得安装支脚1300能关于至少一个轴线移动。在一些实施例中，关节的移动容易度取决于施力，并且它可以使用很小的力或具有足够硬度，使得可以在放置在用户头部上之前预先设定和保持安装支脚1300的定位。在一些实施例中，安装支脚1300具有非圆形形状以最大化用户的舒适度，所述形状诸如但不限于，椭圆形(oblong，长形)、矩形、卵形(oval)或任何其他合适的形状。

以上使用的术语，包括“紧紧地保持”、“安装”、“附接”、“连接”、“固定”等等可互换使用。另外，虽然已经描述了某些实施例包括被“联接”(或“附接”、“连接”、“紧固”等)到第二元件的第一元件，但是第一元件可以直接联接到第二元件，或可以经由第三元件间接联接到第二元件。

提供先前的描述是为了使所属领域的任何技术人员能够实践本文中所描述的各种方案。对于本领域技术人员来说，对这些方案的各种修改是显而易见的，并且这里定义的一般原理可以应用于其他方面。因此，权利要求不旨在受限于本文所示的方案，而是依据与语言权利要求(languageclaim)相一致的全部范围，其中除非特别地说明，否则以单数形式提及的元件并不旨在表示“一个且仅一个”，而是表示“一个或多个”。除非另有特别说明，否则术语“一些”指的是一个或多个。在前面的描述内容中描述的对本领域普通技术人员来说是已知的或以后可知的各个方案的元素的所有结构上和功能上的等同物，均通过引用将其明确地并入本文，并且旨在由权利要求书涵盖。此外，无论本文所公开的内容是否明确地记载在权利要求中，所公开的内容均不旨在贡献给公众。除非使用短语“用于……的装置”明确描述了权利要求的元件，否则该元件不应被解释为手段加功能。

应理解，所公开的工艺中的步骤的特定顺序或层次是说明性方法的示例。基于设计偏好，应理解的是，可以重新布置工艺中的步骤的特定顺序或层次，同时保持在先前描述的范围内。所附方法权利要求以样本顺序呈现各个步骤的元素，并不意味着受限于所呈现的特定顺序或层次。

提供对所公开实施方式的先前描述是为了使所属领域的任何技术人员能够制作或使用所公开的主题。对于本领域技术人员来说，对这些实施方式的各种修改是显而易见的，并且在不脱离前面描述的构思或范围的情况下，这里定义的一般原理可以应用于其他实施方式。因此，先前的描述不旨在受限于本文所示的实施方式，而是依据与本文所公开的原理和新颖特征相一致的最宽范围。