特許 6573593 入出力構造を有する着用可能な装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6573593

(24)【登録日】2019年8月23日

(45)【発行日】2019年9月11日

(54)【発明の名称】入出力構造を有する着用可能な装置

(51)【国際特許分類】

   G02C 11/00 20060101AFI20190902BHJP

   H04N 5/64 20060101ALI20190902BHJP

【ＦＩ】

   G02C11/00

   H04N5/64 511A

【請求項の数】29

【外国語出願】

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2016-210035(P2016-210035)

(22)【出願日】2016年10月26日

(62)【分割の表示】特願2014-526123(P2014-526123)の分割

【原出願日】2012年8月14日

(65)【公開番号】特開2017-49601(P2017-49601A)

(43)【公開日】2017年3月9日

【審査請求日】2016年11月11日

(31)【優先権主張番号】13/212,686

(32)【優先日】2011年8月18日

(33)【優先権主張国】US

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】502208397

【氏名又は名称】グーグル エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100126480

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 睦

(72)【発明者】

【氏名】オルソン、マイ・イザベル

(72)【発明者】

【氏名】ハインリッヒ、ミチェル・ジョセフ

(72)【発明者】

【氏名】ケリー、ダニエル

(72)【発明者】

【氏名】ラペティーナ、ジョン

【審査官】 池田 博一

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−１０４３７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１０４０３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２５８２０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１９２９０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１７６６８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１９３４９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００１−５２２０６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０７８４３４０３（ＵＳ，Ｂ２）

【文献】 特開２００９−２３２１３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第３０１４９９４（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／００７８２７４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｃ １１／００

Ｈ０４Ｎ ５／６４

Ａ６１Ｆ ９／００

Ａ６１Ｈ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子装置であって、
ユーザの頭に着用するように構成されたフレームであって、第１及び第２の端部を有するセンターフレームサポートと、前記センターフレームサポートの前記第１の端部から延びる第１のサイドアームと、前記センターフレームサポートの前記第２の端部から延びる第２のサイドアームとを含むフレームと、
前記フレームに取り付けられ、前記ユーザが捉える現実世界の画像を捕捉するように構成されたカメラと、
前記フレームに取り付けられ、前記カメラに関連付けられた入力を前記ユーザから受信するように構成された入力装置であって、前記ユーザに触覚的フィードバックをもたらすように構成された入力装置と、
前記フレーム内に配置されたレンズエレメントであって、前記カメラによって捕捉された画像と、前記カメラに関する情報とを表示するように構成された、少なくとも部分的に透明なレンズエレメントと、
前記入力装置と反対の前記第１のサイドアームの自由端に重み分布を調整可能なように回転可能に位置付けられた外部ハウジングであって、前記電子装置の電子コンポーネントを有し、かつ、前記入力装置の重さのカウンターバランスとなるように、前記ユーザの耳の後ろに位置付けられた前記フレームの後方部分に重さを追加するように構成された、外部ハウジングと、
を備える電子装置。

【請求項2】

前記フレーム上に配置され、前記捕捉された画像を前記レンズエレメントに投影するように構成された画像プロジェクタをさらに備える、請求項１に記載の電子装置。

【請求項3】

前記画像プロジェクタは、前記第１及び第２のサイドアームのうちの一方に配置される、請求項２に記載の電子装置。

【請求項4】

前記入力装置は、前記第１のサイドアームに配置されたタッチパッドである、請求項１に記載の電子装置。

【請求項5】

前記タッチパッドは、ユーザに触覚的フィードバックをもたらすように構成された表面を含む、請求項４に記載の電子装置。

【請求項6】

前記表面は、隆起面、凹み面、又は粗面のうちの１つからなる端部表面である、請求項５に記載の電子装置。

【請求項7】

前記タッチパッドは、指の位置及び動きのうちの少なくとも一方を検知するように構成される、請求項４に記載の電子装置。

【請求項8】

前記タッチパッドは、前記タッチパッドに対して平行又は平面的な方向における指の動きを検知するように構成される、請求項７に記載の電子装置。

【請求項9】

前記タッチパッドは、少なくとも１つの絶縁層と、少なくとも１つの導電層とからなる、請求項５に記載の電子装置。

【請求項10】

電子装置であって、
ユーザの頭に着用するように構成されたフレームであって、第１及び第２の端部を有するセンターフレームサポートと、前記センターフレームサポートの前記第１の端部から延びる第１のサイドアームと、前記センターフレームサポートの前記第２の端部から延びる第２のサイドアームとを含むフレームと、
前記フレーム上に配置され、前記ユーザの外部の画像を捕捉するように構成されたカメラと、
前記フレームに取り付けられ、前記カメラに関連付けられた入力を前記ユーザから受信するように構成された入力装置であって、前記ユーザに触覚的フィードバックをもたらすように構成された入力装置と、
前記フレーム内に配置され、前記カメラによって捕捉された画像を表示することで、該捕捉された画像をユーザの現実世界の景色に重ね合わせるように構成されたレンズエレメントと、
前記入力装置と反対の前記第１のサイドアームの自由端に重み分布を調整可能なように回転可能に位置付けられた外部ハウジングであって、前記電子装置の電子コンポーネントを有し、かつ、前記入力装置の重さのカウンターバランスとなるように、前記ユーザの耳の後ろに位置付けられた前記フレームの後方部分に重さを追加するように構成された、外部ハウジングと、
を備える電子装置。

【請求項11】

前記入力装置は、タッチパッドである、請求項１０に記載の電子装置。

【請求項12】

前記タッチパッドは、ユーザに触覚的フィードバックをもたらすように構成された表面を含む、請求項１１に記載の電子装置。

【請求項13】

前記表面は、隆起面、凹み面、又は粗面のうちの１つである、請求項１２に記載の電子装置。

【請求項14】

前記レンズエレメントは、前記レンズエレメント上に投影された光を反射するコーティングをさらに含む、請求項１０に記載の電子装置。

【請求項15】

電子装置であって、
ユーザの頭に着用するように構成されたフレームであって、該フレームは、
ユーザの頭に着用され、かつユーザの鼻で支えるように構成された、第１の端部及び第２の端部を有するセンターフレームと、
前記センターフレームの前記第１の端部に結合された第１の端部を有する第１のアームであって、自由端が前記ユーザの第１の耳の近くに配置されるように、前記ユーザの第１のテンプルに重ねて位置付けられるように構成された第１のアームと、
前記センターフレームの前記第２の端部に結合された第２の端部を有する第２のアー
ムであって、自由端が前記ユーザの第２の耳の近くに配置されるように、前記ユーザの第２のテンプルに重ねて位置付けられるように構成された第２のアームと、を含む、フレームと、
前記フレームに取り付けられた、画像を捕捉するためのカメラと、
前記センターフレーム内に配置された一対のレンズであって、前記カメラによって捕捉された画像を表示するように構成された、少なくとも部分的に透明な一対のレンズと、
前記フレーム上に配置され、前記ユーザからの入力を受信するように構成された入力装置であって、前記カメラを制御するための電子回路を含み、前記ユーザに触覚的フィードバックをもたらすように構成された入力装置と、
前記入力装置と反対の前記第１のアームの自由端に重み分布を調整可能なように回転可能に位置付けられた外部ハウジングであって、前記電子装置の電子コンポーネントを有し、かつ、前記入力装置の重さのカウンターバランスとなるように、前記ユーザの耳の後ろに位置付けられた前記フレームの後方部分に重さを追加するように構成された、外部ハウジングと、
を備える電子装置。

【請求項16】

前記入力装置は、タッチパッドである、請求項１５に記載の電子装置。

【請求項17】

前記タッチパッドは、端部表面をさらに含み、該端部表面は、隆起面、凹み面、又は粗面のうちの１つである、請求項１６に記載の電子装置。

【請求項18】

前記タッチパッドは、指の位置及び動きのうちの少なくとも一方を検知するように構成される、請求項１６に記載の電子装置。

【請求項19】

前記タッチパッドは、前記タッチパッドに対して平行又は平面的な方向における指の動きを検知するように構成される、請求項１８に記載の電子装置。

【請求項20】

前記タッチパッドは、少なくとも１つの絶縁層と、少なくとも１つの導電層とからなる、請求項１９に記載の電子装置。

【請求項21】

前記タッチパッドは、ユーザに触覚的フィードバックをもたらすように構成された表面をさらに含む、請求項１８に記載の電子装置。

【請求項22】

前記フレーム上に配置された画像プロジェクタであって、前記捕捉された画像を一方の前記レンズに投影するように構成された画像プロジェクタをさらに備える、請求項１５に記載の電子装置。

【請求項23】

前記画像プロジェクタは、前記第１及び第２のアームのうちの一方に配置される、請求項２２に記載の電子装置。

【請求項24】

前記カメラは、前記第１及び第２のアームのうちの一方に隣接して位置付けられる、請求項１５に記載の電子装置。

【請求項25】

前記電子装置に設けられたオンボード計算システムをさらに含み、該オンボード計算システムは、前記カメラからのデータを受信及び分析するように構成される、請求項１５に記載の電子装置。

【請求項26】

電子装置の製造方法であって、
ユーザの頭に着用するように構成されたフレームにカメラを取り付けることであって、該フレームが、
ユーザの頭に着用され、かつユーザの鼻で支えるように構成された、第１の端部及び
第２の端部を有するセンターフレームと、
前記センターフレームの前記第１の端部に結合された第１の端部を有する第１のアームであって、自由端が前記ユーザの第１の耳の近くに配置されるように、前記ユーザの第１のテンプルに重ねて位置付けられるように構成された第１のアームと、
前記センターフレームの前記第２の端部に結合された第２の端部を有する第２のアームであって、自由端が前記ユーザの第２の耳の近くに配置されるように、前記ユーザの第２のテンプルに重ねて位置付けられるように構成された第２のアームと、を含む、取り付けることと、
前記カメラによって捕捉された画像を表示するように構成された、少なくとも部分的に透明な一対のレンズを前記センターフレーム内に位置付けることと、
前記ユーザからの入力を受信するように構成された、ハウジングを有するタッチパッドを前記フレーム上に位置付けることと、
前記カメラを制御するための電子回路を前記ハウジング内に配置することと、を含み、
前記タッチパッドは、前記ユーザに触覚的フィードバックをもたらすように構成され、
前記電子装置の製造方法は、さらに、
前記入力装置と反対の前記第１のアームの自由端に重み分布を調整可能なように回転可能に外部ハウジングを位置づけることを含み、
前記外部ハウジングは、前記電子装置の電子コンポーネントを有し、かつ、前記入力装置の重さのカウンターバランスとなるように、前記ユーザの耳の後ろに位置付けられた前記フレームの後方部分に重さを追加するように構成された、電子装置の製造方法。

【請求項27】

前記捕捉された画像を一方の前記レンズに投影するように構成された画像プロジェクタを、前記フレームに隣接して配置されるように位置付けることをさらに含む、請求項２６に記載の方法。

【請求項28】

前記タッチパッドのハウジング内に電源を設けることをさらに含む、請求項２６に記載の方法。

【請求項29】

前記カメラからのデータを受信及び分析するように構成されたオンボード計算システムを前記電子装置に接続することをさらに含む、請求項２６に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この出願は、２０１１年８月１８日に出願された米国出願番号１３／２１２，６８６、を継続するものであり、この米国出願の開示内容を本出願にすべて組み込むものとする。

【背景技術】

【0002】

パーソナルビデオ又は画像ディスプレイは、一人のユーザが見るためにソースから受け取った画像を表示するために用いられる装置である。このような装置は、ユーザの頭に着用し、ユーザの目の前にある又は目を覆う１つ以上の画像ソースを含む、頭部着用ディスプレイの形とすることができる。頭部着用ディスプレイは、ユーザ或いは着用者の目に隣接し関連させて配置した画像ソースを含むことができ、単一の２次元画像として見えるような同一の画像を表示することができる。もう１つの方法として、同じこのような装置は、視聴者が１つの３次元画像と感じるような異なる立体画像を表示するよう構成することができる。ユーザに表示する画像の形式のいかんにかかわらず、このような装置は、通常暗転している。すなわち、ユーザが装置のディスプレイシステムにより表示される画像以外は何も見えないように、スクリーンの外側にあるもの又は外側にある他の画像ソースは、ほぼ完全に着用者の視覚からさえぎられる。

【0003】

他のパーソナル画像ディスプレイは、ヘッドアップディスプレイと称されるものとすることができ、周囲の環境の情景に表示画像が重ねあわされるような透明なディスプレイ上に、又はディスプレイ中に、又はディスプレイを通して画像が表示される。これにより、ユーザは、周囲を見ると同時にディスプレイに表示された画像を見ることができる。そのような装置は、しかしながら、機能が制限されているのみならず着用者に適合するかどうか着用者が快適かどうかも含めて多くの制約がある。

【0004】

頭部着用ディスプレイとヘッドアップディスプレイは両方とも、装置が読み込むことができユーザに表示する画像に変換することのできる、ビデオ信号を受け取るビデオソースに接続することができる。このビデオソースは、ビデオプレイヤー携帯用メディアプレイヤーやコンピュータのような携帯用装置から受け取ることができる。いくつかのそのようなディスプレイ装置は、サウンド信号も受け取るように構成されており、サウンド信号は、一般に、付属のヘッドフォンを介してユーザに送られる。このような形式のディスプレイの機能は、しかしながら、ディスプレイが外部のソースからの情報を単に受け取り限定された形で着用者に表示するだけの、受動的動作に限定される。

【発明の概要】

【0005】

本明細書に開示した実施の形態は、ユーザの頭に着用するように構成されたフレームを含む電子装置に関する。このフレームは、ユーザの鼻で支えるように構成されたブリッジと、このブリッジと結合しこのブリッジから延びてブリッジから離れた第１の端部にまで延び、ユーザの眉の第１の側部に配置するように構成された眉部とを含む。フレームは、眉部の第１の端部と結合し自由端に延びている第１の端部を有する第１のアームを含む。第１のアームは、ユーザの第１の耳の近くに位置する自由端を有する、ユーザの第１のテンプルに重ねて配置するよう構成される。装置はまた、フレームに取り付けられ、フレームの眉部に隣接する概ね透明なディスプレイと、フレームに取り付けられ、ユーザから動作についての入力を受信するよう構成された入力装置とを含む。動作に関する情報はディスプレイに表示することができる。

【0006】

フレームの眉部は、ブリッジから離れて第１の端部の反対側の第２の端部に延びることができ、ユーザの眉の第２の側部に重ねて配置するよう構成することができる。フレームは、眉部の第２の端部と結合する第１の端部を有し、アームの自由端に延びている、第２のアームを含むことができる。第２のアームは、ユーザの第２の耳の近くに位置する自由端をもつ、ユーザの第２のテンプルに重ねて配置するよう構成することができる。

【0007】

フレームは、第１の方向と平行に突き出た軸の周りに回転することにより、ディスプレイがフレームに対し相対的に動くことができるよう構成された、フレームにディスプレイを保持するための手段を含むことができる。このような、ディスプレイをフレームに保持するための手段は、ディスプレイがフレームに対し相対的にこの軸にそって平行移動することができるよう構成することもできる。一例として、このような保持するための手段は、第１のアームの近くの第１の眉部に固定されたフレームの取り付け部を含むことができる。取り付け部は、支柱を含むことができ、ディスプレイは、ディスプレイをフレームに回転可能なように保持するための支柱を受け入れるよう構成することができる。ハウジングは、支柱に沿って横軸方向に移動可能なように構成することもできる。

【0008】

概ね透明なディスプレイは、プリズムの側部に対してゼロではない角度となっているプリズムの表面で見ることのできるように、プリズムの側部に投影した画像を作り出すよう構成された、透明な材料のプリズムとすることができる。投影した画像は、プリズムを通して見ることのできる外部画像と共に装置の着用者により見ることができる。プリズムは、第１のアームに隣接するハウジングに収納することができる。このようなハウジングは、プリズムの側部に画像を投影するよう構成された画像ソースを含むことができる。プリズムは、画像ソースへのアタッチメントを介してフレームに取り付けることができ、画像ソースは、ハウジング内で回転可能に保持することができる。フレームの眉部は、ハウジングをフレームに取り付けるための、ハウジングを受け入れるよう構成された受け入れ部を含むことができる。

【0009】

この装置の入力は、フレームのアームに取り付けることによりフレームに固定した接触感知入力装置とすることができる。接触感知入力は、ざらつきを有するタッチ面を含むことができる。さらに、接触感知入力は、多重タッチ面を含むことができる。加えて、又はもう１つの方法として、この入力装置は、入力に関して装置の動きを検出するよう構成されたモーションセンサーを含むことができる。この装置はさらに、フレームに取り付けられ、第１のアームの反対の方向に向けてあり、概ね眉部と垂直になっているカメラを含むことができる。

【0010】

この装置はさらに、フレームの一部に固定した電子装置の制御回路を有するエレクトロニクスハウジングを含むことができる。このエレクトロニクスハウジングは、第１のアームの自由端に取り付けることができ、このアームから離れる方向に突き出た部分を含むことができ、少なくともユーザの耳の一部の周囲に延びるよう構成される。加えて、又は、もう１つの方法として、このエレクトロニクスハウジングには、装置に電力を供給するためにバッテリーを封入するよう構成することができる。

【0011】

本明細書に開示した他の実施の形態は、ユーザの頭に着用するように構成されたフレームを有する電子装置に関する。このフレームには、ユーザの鼻で支えるように構成されたブリッジと、このブリッジと結合しこのブリッジから延びてブリッジから離れた第１の端部にまで延び、ユーザの眉の第１の側部に配置するように構成された眉部と、眉部の第１の端部と結合し自由端に延びている第１の端部を有する第１のアームを含む。第１のアームは、ユーザの第１の耳の近くに位置する自由端を有する、ユーザの第１のテンプルに重ねて配置するよう構成される。ブリッジは、ユーザの目に対して眉部の相対的位置を選択的に定めるために、調整可能となっている。装置はさらに、概ね透明なディスプレイと、ディスプレイが第１の眉部と平行に延びる第１の軸の周りに回転することでフレームに対して相対的に動かすことができるような状態で、ディスプレイをフレームに取り付ける手段とを含む。ディスプレイはまた、フレームに取り付けられ、ユーザから動作についての入力を受信するよう構成された入力装置とを含み、動作に関する情報がディスプレイに表示可能となっている。

【0012】

本明細書に開示した他の実施の形態は、ユーザの頭に着用するように構成されたフレームを含む電子装置と、ユーザの鼻で支えるように構成されたブリッジを含むフレームと、このブリッジと結合しこのブリッジから延びてブリッジから離れた第１の端部にまで延び、ユーザの眉の第１の側部に配置されるように構成された眉部と、眉部の第１の端部とつながり自由端に延びている第１の端部を有する第１のアームと、を含む。第１のアームは、ユーザの第１の耳の近くにおかれた自由端を有する、ユーザの第１のテンプルに重ねて配置するよう構成される。装置はまた、フレームに取り付けられフレームの眉部に隣接して配置された概ね透明なディスプレイを含む。入力装置がフレームに取り付けられ、ユーザから動作についての入力を受信するよう構成され、動作に関する情報がディスプレイに表示可能となっている。電子装置の制御回路を有するエレクトロニクスハウジングが第１のアームの自由端に取り付けられ、このエレクトロニクスハウジングはこのアームから離れる方向に突き出た部分を有し、少なくともユーザの耳の一部の周囲に延びるよう構成される。ディスプレイ及び入力装置は、ユーザの耳の第１の側部に第１のウェイトとして作用し、力を加えることができ、エレクトロニクスハウジングは、耳の第２の側部に力を集中させ、第１のウェイトに対するバランシングウェイトとして力が加わるよう配置することができる。

【0013】

本明細書に開示した他の実施の形態は、ユーザの頭に着用するように構成されたフレームを含む電子装置に関する。このフレームは、ユーザの鼻で支えるように構成されたブリッジと、このブリッジと結合しこのブリッジから延びてブリッジから離れた第１の端部にまで延びる胴体を有する眉部と、を有する。この眉部の胴体は、この胴体の少なくとも一部に沿うフランジと、このフランジと実質的に垂直な第１の壁とを含み、このフランジと第１の壁とが相まって受光部を画定する。この眉部は、ユーザの眉の第１の側部に配置されるように構成される。第１の端部を有する第１のアームは、眉部の第１の端部と結合し自由端へと延びている。この第１の端部は、ユーザの第１の耳の近くに位置する自由端を有する、ユーザの第１のテンプルに重ねて配置するよう構成される。この装置はさらに、ディスプレイハウジングと概ね透明なディスプレイエレメントを含むディスプレイユニットを含む。このディスプレイユニットは眉部の受光部内に取り付けられる。入力装置は、フレームに取り付けられユーザから動作についての入力を受信するよう構成され、動作に関する情報がディスプレイエレメントに表示可能となっている。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】データを受信し、伝送し、表示するための例示的システムを図解したものである。

【図2】図１のシステムを別の角度から見たものを示す。

【図3A】データを受信し、伝送し、表示するための例示的システムを図解したものである。

【図3B】データを受信し、伝送し、表示するための例示的システムを図解したものである。

【図4】データを受信し、伝送し、表示するための例示的システムを図解したものである。

【図5】着用可能な計算装置を図解したものである。

【図6】図５の装置を別の角度から見たものを示す。

【図7】装置の種々の部品を示す図５の装置の分解図である。

【図8】装置の種々の部品を示す図５の装置の分解図である。

【図9A】図５の装置の特徴を図解する概略図である。

【図9B】図５の装置の特徴を図解する概略図である。

【図10】図５の装置の正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本願に開示した実施の形態を、図を参照して説明する。図１は、データを受信し、伝送し、表示するための例示的システム１００を図解したものである。このシステム１００は、着用可能な計算装置の形で示されている。図１は、着用可能な計算装置の１つの実施例として頭部着用装置１０２を図解しているが、他の着用可能な計算装置を追加して、或いはもう１つの方法として用いることができる。図１に示すように、頭部着用装置１０２は、レンズフレーム１０４及び１０６と、センターフレームサポート１０８と、レンズエレメント１１０及び１１２と、突き出たサイドアーム１１４及び１１６とを具備する。センターフレームサポート１０８と突き出たサイドアーム１１４及び１１６とは、それぞれユーザの鼻及び耳を介して頭部着用装置１０２を保持するように構成される。

【0016】

フレームエレメント１０４、１０６、及び１０８と、突き出たサイドアーム１１４及び１１６とは、プラスチック及び／又は金属の中空でない構造で形成することができ、或いは、同様の材料で、頭部着用装置１０２を内部から通り抜けて配線及び部品を相互接続することが可能なように、中空構造にして形成することができる。なお他の材料を使うことも可能である。

【0017】

各レンズエレメント１１０及び１１２の１つ以上は、投影した画像又はグラフィックを適切に表示するどのような材料で形成してもよい。各レンズエレメント１１０及び１１２はまた、ユーザがこのレンズエレメントを通して見ることができるように十分透明にすることができる。レンズエレメントのこのような２つの特徴を組み合わせることにより増補した現実、すなわちユーザがレンズエレメン通して知覚する現実世界の景色に、投影された画像又はグラフィックを重ね合わせるヘッドアップディスプレイを容易に実現させることができる。

【0018】

突き出たサイドアーム１１４及び１１６は、それぞれレンズフレーム１０４及び１０６から延びる突起とすることができ、ユーザに頭部着用装置１０２を固定するためにユーザの耳の後ろに配置することができる。突き出たサイドアーム１１４及び１１６を、さらに、ユーザの頭の後部の周囲にまで拡張することにより、ユーザに頭部着用装置１０２を固定することができる。加えて又はもう１つの方法として、例えば、システム１００を、頭部に着用するヘルメット機構内に結合又は固定することができる。なお、他の方法も存在する。

【0019】

システム１００はまた、オンボード計算システム１１８と、ビデオカメラ１２０と、センサー１２２と、指操作可能なタッチパッド１２４とを含むことができる。オンボード計算システム１１８は、頭部着用装置１０２の突き出たサイドアーム１１４に配置しているよう描かれているが、オンボード計算システム１１８は、頭部着用装置１０２の他の部分に取り付けることもでき、頭部着用装置１０２から離れた位置に置くこともできる（例えば、オンボード計算システム１１８は頭部着用装置１０２に有線又は無線で接続することも可能である）。オンボード計算システム１１８は、例えば、プロセッサー及びメモリーを含むことができる。オンボード計算システム１１８は、ビデオカメラ１２０及び指操作可能なタッチパッド１２４（及び、場合によっては、他の装置、ユーザインターフェース、又はその両方）からのデータを受信し分析し、レンズエレメント１１０及び１１２により画像を生成し出力するよう構成することができる。

【0020】

ビデオカメラ１２０は、頭部着用装置１０２の突き出たサイドアーム１１４に配置しているよう描かれているが、ビデオカメラ１２０は、頭部着用装置１０２の他の部分に取り付けることもできる。ビデオカメラ１２０は、種々の分解能又は異なるフレームレートで画像を捕捉するよう構成することができる。例えば、携帯電話又はウェブカメラに用いられるような、小さな形状の多くのビデオカメラを、システム１００の１つの実施例に組み込むことができる。

【0021】

さらに、図１では、１つのビデオカメラ１２０が描かれているが、それ以上のビデオカメラを用いることもでき、各々同じ情景を補足、又は別々の情景を補足するよう構成することができる。例えば、ビデオカメラ１２０は、ユーザが知覚する現実世界の情景の少なくとも一部を捕捉するために前方に向けることができる。ビデオカメラ１２０により捕捉された前方の画像は、ユーザが知覚する現実世界の情景とコンピュータにより作られた画像とが相互作用して見えるような、増補した現実を生成するために用いることができる。

【0022】

センサー１２２は、頭部着用装置１０２の突き出たサイドアーム１１６上にあるよう示されているが、センサー１２２は、頭部着用装置１０２の他の部分に配置することもできる。センサー１２２は、例えば、１つ以上のジャイロスコープ又は加速度計を含むことができる。他の検知装置を、センサー１２２内に又はセンサー１２２に加えて含めることができ、或いは、他の検知機能をセンサー１２２により実行することもできる。

【0023】

指操作可能なタッチパッド１２４が頭部着用装置１０２の突き出たサイドアーム１１４上に示されている。しかしながら、指操作可能なタッチパッド１２４は、頭部着用装置１０２の他の部分に配置することもできる。また、１以上の指操作可能なタッチパッドを頭部着用装置１０２に置くこともできる。指操作可能なタッチパッド１２４は、命令を入力するためにユーザが用いることができる。指操作可能なタッチパッド１２４は、他の可能性の中でもとりわけ、静電容量検知、抵抗検知、又は表面音波処理、により指の位置及び動きのうちの少なくとも１つを検知することができる。指操作可能なタッチパッド１２４は、パッド面に平行又は平面的な方向への、又はパッド面の法線方向への、又はその両方向への指の動きを検知することができ、また、パッド面に加わる圧力のレベルも検知するができる。指操作可能なタッチパッド１２４は、１以上の半透明な又は透明な絶縁層及び１以上の半透明な又は透明な導電層で形成することができる。指操作可能なタッチパッド１２４の端部は、表面を隆起させ、又は凹ませ、又は粗くして、ユーザの指が指操作可能なタッチパッド１２４の端部又は他の領域に届いたとき触覚による手ごたえを与えるよう形成することができる。１つ以上の指操作可能なタッチパッドがある場合、各指操作可能なタッチパッドを独立に操作し、別々の機能を持たせることができる。

【0024】

図２は、図１に示したシステム１００を別の角度から見たものを図解する。図２に示すように、レンズエレメント１１０及び１１２はディスプレイエレメントとしての役割を果たすことができる。頭部着用装置１０２は、突き出たサイドアーム１１６の内側の面に結合し、レンズエレメント１１２の内側の面上のディスプレイ１３０に投影するよう構成された第１のプロジェクター１２８を含むことができる。加えて、又はもう１つの方法として、第２のプロジェクター１３２を突き出たサイドアーム１１４の内側の面に結合させ、レンズエレメント１１０の内側の面上のディスプレイ１３４に投影するよう構成することができる。

【0025】

レンズエレメント１１０及び１１２は、光投影システムのコンバイナとしての役割を果たすことができ、プロジェクター１２８及び１３２から投降した光を反射するコーティングを含むことができる。いくつかの実施の形態において、反射コーティングを使わないこともできる（例えば、プロジェクター１２８及び１３２がスキャニングレーザ装置であるとき）。

【0026】

別の実施の形態では、他の形式のディスプレイエレメントも用いられる。例えば、レンズエレメント１１０及び１１２そのものには、エレクトロルミネッセントディスプレイ又は液晶ディスプレイのような、透明又は半透明のマトリックスディスプレイや、ユーザの目に画像を送るための１以上の導波路や、焦点の合った眼近接型画像をユーザに送ることができる他の光学エレメントを含めることができる。対応するディスプレイドライバは、このようなマトリックスディスプレイを駆動するために、フレームエレメント１０４及び１０６内に置くことができる。もう１つの方法として又は付加的に、レーザ又はＬＥＤソースとスキャニングシステムとを１以上のユーザの目の網膜に直接ラスターディスプレイで描画するために用いることもできる。また、他の可能性も考えられる。

【0027】

図３Ａはデータを受信し、伝送し、表示するための例示的システム２００を図解する。このシステム２００は、着用可能な計算装置２０２の形で示されている。着用可能な計算装置２０２は、図１及び図２に関して説明したようなフレームエレメント及びサイドアームを含むことができる。着用可能な計算装置２０２は、付加的に、図１及び図２に関して説明したようなオンボード計算システム２０４及びビデオカメラ２０６を含むことができる。着用可能な計算装置２０２のフレームにビデオカメラ２０６が取り付けられているように描かれているが、ビデオカメラ２０６は他の位置に取り付けることもできる。

【0028】

図３Ａに示すように、着用可能な計算装置２０２は、この装置と連結することができる１つのディスプレイ２０８を含むことができる。このディスプレイ２０８は、図１及び図２に関して説明したレンズエレメントのような、着用可能な計算装置２０２のレンズエレメントの１つに形成することができ、ユーザが見る現実世界にコンピュータで生成したグラフィックスを重ねるよう構成することができる。着用可能な計算装置２０２のレンズの中心にディスプレイ２０８を取り付けるよう示されているが、このディスプレイ２０８は、他の位置に取り付けることもできる。ディスプレイ２０８は、光導波路２１０を介してディスプレイ２０８と接続された計算システム２０４により制御可能である。

【0029】

図３Ｂはデータを受信し、伝送し、表示するための例示的システム２２０を図解する。このシステム２２０、着用可能な計算装置２２２の形で示されている。着用可能な計算装置２２２は、サイドアーム２２３と、センターフレームサポート２２４と、鼻あて２２５の付いたブリッジ部とを含むことができる。図３Ｂに示した実施例では、センターフレームサポート２２４はサイドアーム２２３とつながっている。着用可能な計算装置２２２は、レンズエレメントを有するレンズフレームを含んでいない。着用可能な計算装置２２２は、図１及び図２に関して説明したような、内蔵型計算システム２２６及びビデオカメラ２２８を付加的に含むことができる。

【0030】

着用可能な計算装置２２２は、サイドアーム２２３又はセンターフレームサポート２２４の１つと結合した１つのレンズエレメント２３０を含むことができる。レンズエレメント２３０は、図１及び図２に関して説明したディスプレイのようなディスプレイを含むことができ、ユーザが見る現実世界にコンピュータで生成したグラフィックスを重ねるよう構成することができる。１つの実施例として、１つのレンズエレメント２３０は、突き出たサイドアーム２２３の内側部（すなわち、ユーザが着用したときユーザの頭に触れる側の部分）に取り付けることができる。１つのレンズエレメント２３０は、着用可能な計算装置２２２をユーザが着用したとき、ユーザの目の前又はユーザの目に近付けて配置することができる。例えば、１つのレンズエレメント２３０は、図３Ｂに示すように、センターフレームサポート２２４の下に配置することができる。

【0031】

図４は、例示的コンピュータネットワーク基盤設備の概略図を示す。システム３００において、装置３１０は、通信リンク３２０（例えば、有線又は無線接続）を用いて遠隔装置３３０と通信する。この装置３１０は、データを受け取り、そのデータに対応する情報又はそのデータに関連する情報を表示することができる。例えば、この装置３１０は、図１〜図３Ｂに関して説明したような頭部着用装置１０２、２００、又は２２０のようなヘッドアップディスプレイシステムとすることができる。

【0032】

従って、装置３１０は、プロセッサー３１４及びディスプレイ３１６を具備するディスプレイシステム３１２を含むことができる。ディスプレイ３１０は、例えば、光学的に透き通ったディスプレイや、光学的に周囲の見えるディスプレイや、透き通ったビデオとすることができる。プロセッサー３１４は、遠隔装置３３０からデータを受け取り、ディスプレイ３１６上にデータを表示するように構成することができる。プロセッサー３１４は、例えば、マイクロプロセッサーやディジタル信号プロセッサーのような、どのような形式のプロセッサーでもよい。

【0033】

装置３１０は、プロセッサー３１４につながれたメモリー３１８のような、内蔵型データ記憶装置をさらに含むことができる。メモリー３１８は、例えば、プロセッサー３１４からアクセスできプロセッサー３１４により実行することができるソフトウェアを記憶することができる。

【0034】

遠隔装置３３０は、データを装置３１０に伝送するよう構成された、ラップトップコンピュータ、携帯電話、またはタブレット計算装置、等を含む、どのような形式の計算装置又は伝送器でもよい。遠隔装置３３０及び装置３１０は、プロセッサー、伝送器、受信器、アンテナ、等のような、通信リンク３２０を可能とするハードウェアを含むことができる。

【0035】

図４において、通信リンク３２０は、無線接続として示されているが、有線接続も用いることができる。例えば、通信リンク３２０は、ユニバーサルシリアルバスのような有線シリアルバス又はパラレルバスとすることができる。有線接続は独自の接続としてもよい。通信リンク３２０はまた、他の可能性の中でも、例えばブルートゥース（登録商標）、無線技術、ＩＥＥＥ８０２．１１に記載された通信プロトコル（ＩＥＥＥ８０２．１１改訂版を含む）、（ＧＳＭ、ＣＤＭＡ、ＵＭＴＳ、ＥＶＤＯ、ＷｉＭＡＸ、又はＬＴＥのような）携帯電話技術、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）技術を用いた無線接続とすることもできる。遠隔装置３３０は、インターネットを介してアクセスすることができ、特定のウェブサービス（例えば、ソーシャルネットワーキング、フォトシェアリング、アドレスブック、等）と関連させたコンピューティングクラスターを含むことができる。

【0036】

図５〜図１０は、図１〜図４を参照して上述したシステム１００に組み込むことのできる装置１０を示す。図５及び図６は、ユーザが画像を見ることができるようにユーザの目に接近させて配置したディスプレイ５０と共にユーザの頭に着用するように構成された装置１０の実施の形態を示す。装置１０はまた、ユーザが装置１０の制御機能又は、装置１０と結合又は通信接続した他の装置の機能を実行することができるように、ユーザからアクセス可能なタッチ入力７０の形式の入力装置を含む。

【0037】

ディスプレイ５０及びタッチ入力７０は両方とも、装置１０をユーザの頭に着用することができるようにする工夫が含まれているフレーム１２に取り付けられている。一般に、フレーム１２は、例えば度付き眼鏡又はサングラスのような、眼鏡のフレームと似たものとすることができる。装置１０は、ここに示すように、眼鏡に一般的に含まれるレンズを欠き、さらに、レンズをフレームに固定するのを補助するために用いることのできる、眼鏡フレーム本体の下側の部分が含まれていない。しかしながら、ここに記載の装置１０の他の実施の形態では、レンズ及びレンズをフレームに固定するのを補助することのできる、フレーム１２の付加的な部品又は機構を含むことも可能である。

【0038】

フレーム１２は、ユーザの鼻部分に置くように構成されたブリッジ部２０を含む。図示の実施の形態において、ブリッジ部２０は、ブリッジ２０から延びる１対のブリッジアーム２２を含む。図５に示した装置１０の実施の形態では、ブリッジアーム２２はブリッジ２０から下向きの方向に延びている。図５に示した装置１０の方位は、一般に、ユーザの頭が直立で中立位置にあるとき、ユーザが着用したときの装置１０の方位に対応する。フレームを参照してなされる、ブリッジ２０から下向きに延びるブリッジアーム２２の説明は、説明を目的としてなされるものである。他の関連する説明は、同様の目的でなされるものであり、明示的に記載がない限り、本開示範囲を限定するものではない。

【0039】

ブリッジアーム２２は、それぞれパッド２４が取り付けられていることが好ましく、これを着用者の鼻の部分に置くことができる。パッド２４は、心地よくするためにアームより柔らかい材料で作ることができる。加えて、パッド２４を作る材料は、ユーザの鼻の表面に沿って滑り落ちることを防止するような柔軟性又はざらつきをもたせることができる。ブリッジアーム２２は、ユーザの鼻に心地よく収まり取り付けられるよう可塑性をもたせることができる。さらに、ブリッジアーム２２は、パッド２４の位置をユーザに最も適合するような位置に変更することができるように、折り曲げ及び位置変更できるように変形させることができる。これには、お互いに近付け、又は引き離し、又はブリッジ２０に対し前方及び後方に動かすことが含まれ、これにより、フレーム１０の高さを調整し、ユーザの目の位置に対するディスプレイ５０の相対的位置を調整することができる。ディスプレイ及びその他の機構の調整について、さらに以下に詳細説明する。他の実施の形態において、アーム及びパッドと同様の構造をブリッジ２０の残りの構造に組み込むことができ、図示のブリッジの実施の形態と比べて、大きな領域又は小さな領域のブリッジがユーザの鼻に当たるよう、構成することができる。既存の眼鏡及びサングラスのデザイン中に組み込まれた構造に合致するような他の構成も可能である。

【0040】

フレーム１２はまた、ブリッジ２０から横方向に延びる１以上の眉部３０を含む。図示の実施の形態は、２つの眉部３０Ａ及び３０Ｂを含み、各々ブリッジ２０から反対側に延びている。他の実施の形態において、眉部３０Ａにあるようなただ１つの眉部が含まれていて、ブリッジ部２０から横方向に延びている。このような実施の形態では、ディスプレイ５０の側部にただ１つの眉部が含まれている。さらに他の実施の形態では、１つまたは２つの眉部を、特別に作られたレンズの上に形成するか、それと置き換えることができる。眉部３０Ａ及び３０Ｂは、着用者の視野を阻害しないように目の上（又はもう１つの方法として目の下）に配置する一方、ユーザ目を通り越して側方に延びる形状となっている。図示したものに加えて、眉部３０Ａ及び３０Ｂについて、多くの異なる形や構造が可能である。具体的な眉部３０Ａ及び３０Ｂの形はブリッジ部２０の形や構造によって決めるようにすることができる。さらなる選択肢として、１つの眉部が、眉部又は眉部の中心近くに取り付けたブリッジ部を有し、その中心から反対側にある両方の目を通り越して横方向に延びるようにすることができる。

【0041】

眉部３０Ａ及び３０Ｂは、ブリッジ部２０と同じ材料とすることも違う材料とすることもできる。眉部３０又はフレーム１２の他の部品の適切な材料として、ポリカーネート、アクリル、ＡＢＳ樹脂、及びポリエチレンのような種々のプラスチックを含むことができる。ブリッジ２０及び眉部３０を含むフレーム１２の部品は、アルミニウム、ステンレス鋼、チタン、ニッケル、金、又は、１以上の列挙した材料又は同様の材料を含む種々の合金のような材料で作ることができる。眉部３０は同じ材料でブリッジ部２０と一体的に形成することができるし、或いは、眉部３０とブリッジ部２０とは異なる材料で作り、接着剤、ねじ、種々の形態の溶接、はんだ付け、ろう付け、等で接合することができる。

【0042】

フレーム１２はまた、眉部３０から延びて、ユーザのこめかみを通り、ユーザの耳に向かうアームの形で１以上のテンプル部を含む。図５に示すように、フレーム１２は、眉部３０Ａ及び３０Ｂのそれぞれから後方に延びるよう配置することのできる２つのアーム４０Ａ及び４０Ｂを含むことができる。ブリッジ部の片側に１つの眉部をもつ実施の形態において、１つのアームのみ存在する。アーム４０Ａ及び４０Ｂは、ユーザの頭に接触し装置をユーザの頭に保持することを手助けする付加的な場所又は領域を設けることができる。アーム４０Ａ及び４０Ｂは、眼鏡の対応する所の構造又は機能と同じようにすることができる。

【0043】

アーム４０Ａ及び４０Ｂは、図示のように、アーム４０Ａ及び４０Ｂ及び眉部３０Ａ及び３０Ｂの間にねじを用いて組み立てることのできる、堅固な接続部を用いてそれぞれ眉部３０Ａ及び３０Ｂに接続することができる。もう１つの方法として、アーム４０Ａ及び４０Ｂは、保管又は運搬を容易にするために眉部３０に向かってアーム４０Ａ及び４０Ｂを折り曲げることができるようなヒンジ部材を用いて、それぞれ眉部３０Ａ及び３０Ｂに接続することができる。ヒンジを用いる場合、ユーザの頭に適度な圧力を加えるため、又は頭の大きさに違いがあっても快適なまま適応させるために、ヒンジをばね仕掛け又はその類のものとすることができる。もう１つの方法として、アーム４０Ａ及び４０Ｂは、眉部３０Ａ及び３０Ｂに一体的に形成することができる。いくつかの実施の形態において、アームは曲げることができるように、又は破損を防ぐために内部に金属を入れたプラスチック材料で作ることができる。

【0044】

アーム４０Ａ及び４０Ｂには、それぞれアーム４０Ａ及び４０Ｂと眉部３０Ａ及び３０Ｂとの接続部４２の反対側に自由端４４が含まれる。自由端４４は、装置１０を着用したときユーザの耳の近くにくるよう配置することができる。耳部４６は、アーム４０Ａ及び４０Ｂの自由端４４に取り付け、又は一体的に形成することができる。図５に示すように、耳部４６は、ユーザの耳の後方部分に曲げるように、図に示すように、アーチ型又は曲線型の形状を含む。眼鏡の場合と同様に、耳部４６の形は、曲げる量、耳のまわりまで延びていく長さ、及び、場合によっては、実際に耳の外側に保持されている接触部の長さを含めて、様々に変化する。アーム４０は、ユーザに適切に適合させることができるように、又は別のユーザが選択できるように、眉部３０に対する耳部４６の相対的な位置が適切になるよう構成することができる。アーム４０の形は、従って、眉部の大きさや形に応じて合わせることができる。例えば、アーム４０は、実質的に眉部と垂直に眉部から後方に、実質的に直線的に延ばすことができる。他の実施の形態では、眉部３０の外側端部に対して相対的にアームは、内側へ、外側へ、上向きに、下向きに角度をつけることができ、そして、求める適合性又は美的性質を得るためにどのような方向にも（また複数の方向に）曲げることができる。

【0045】

図示の通り、耳部４６は、例えば、軸の周りに回転できるようにするヒンジ４８を介したアタッチメントにより、アームの端部４４と結合した別の構成要素とすることができる。この構成により、耳と接する長さを随意的に増大させるため、又は、頭の大きさ、耳の位置、等が異なる、別々のユーザ間で快適な当たり具合が得られるように、耳部４６のさらなる調整が可能となる。別の実施の形態では、耳部４６は、アーム４０に固定又は一体的に形成することができる。さらなる実施の形態では、耳部４６は、実質的にアーム４０と一直線に延長することができ、又は、下方向ではなく内側に向け、耳のまわりをかぎ型に曲げないで、耳の最上部に耳部４６を置くような位置へと延ばすことができる。このような実施の形態では、耳部４６又はアーム４０はユーザの頭の側部に圧力を加えるよう構成することができ、この圧力により生じた摩擦によりユーザの頭にフレーム１２を少なくとも部分的に保持するようにできる。耳部４６は、アーム４０と同様の材料で作ることができ、又は、柔軟性のある又は摩擦の大きい特性を持つ、様々な熱可塑性のあるエラストマーのような、柔らかい感触の素材で作ることができる。

【0046】

先に説明したように、装置１０はフレーム１２に取り付けられた種々の入出力構造を含むことができる。出力構造として、ディスプレイに関連する電子部品を含むハウジング５２に取り付けたプリズム５４を含むディスプレイユニット５０の形にすることができる。実施の形態に示すように、プリズム５４はディスプレイの電子部品により生成された画像を表示するために用いられる。プリズム５４は、（図７、図９Ａ、及び図９Ｂに示す）受光側５８に投影された画像を受け取り、プリズム５４の視覚側６０を見ることにより画像がユーザに見えるようにするよう構成される。これは、プリズム５４に特定の形を持たせ、及び・又は、材料に特定の特性を持たせることによりなされる。このような構造について以下に説明する。図５の実施の形態において、この分解図は図７に示されており、プリズム５４の受光側５０は、必要なビデオ画像をプリズム５４の受光側５８に投影するよう構成されたビデオプロジェクターがハウジング５２の内側の電子部品に含まれるような、ハウジング５２内又はハウジング５２に隣接して置かれる。そのようなプロジェクターは、画像をプリズム５４の適切な領域に集束させるために、必要に応じて、ＬＣＤディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ、及びＯＬＥＤディスプレイとレンズを含むことができる。ディスプレイユニット５０に関連する電子部品はまた、受け取ったビデオ信号に基づき必要な画像をプロジェクターに生じさせるために、制御回路を含むことができる。

【0047】

受光面５８は、装置の着用者の周囲の情景と投影した画像とを合体させるために透明なプリズムを用いることができるよう、プリズム５４の画面６０に対して垂直にすることができる。これにより、ユーザは、周囲の環境とディスプレイユニット５０の画像の両方を見ることができる。プリズム５４及びディスプレイエレクトロニクスは、不透明な又は半透明の画像、或いはその組み合わせたものを画像の好ましい種々の組み合わせを実現するために構成することができる。

【0048】

ディスプレイユニット５０は、プリズム５４が眉部３０Ａの下に来るよう、或いは、ユーザが画面６０を快適にみることができる位置にフレーム１２に固定することができる。この基準に合致させるために、相異なる多くのプリズム５４の位置が可能である。例えば、プリズムをユーザの目のすぐ前に置くことができ、或いは、ディスプレイ装置５０の画像をユーザの直接的、又はまっすぐな直線からはそれるが、プリズム５４内で快適性を損なわない範囲でユーザの目を上下させることにより画像を見ることができる程度に、ユーザの目の中心から上下に外れた位置にプリズムを置くこともできる。プリズム５４は、同様の効果を得るためにユーザの目の中心から左右に外れた位置に置くこともできる。フレーム１２又はディスプレイハウジング５２とフレーム１２との間のアタッチメントは、ユーザの目に対してプリズム５６の相対的位置をユーザが調整できるようになっている。例えば、プリズム５６の垂直位置は、ブリッジ部２０のブリッジアーム２２を調整することにより、ユーザの顔の上にある眉部３０を上げ下げし、その結果として、フレーム１２に固定したプリズム５４を上下させることにより、変更することができる。

【0049】

図示の実施の形態において、ディスプレイハウジング５２は、眉部３０Ａの一部として形成されたフレーム１２の受光機構３２中にあり、フレーム１２に取り付けられている。受光機構３２は、図示の通り、広がった上部３４と、下にぶら下がった側部３６と、内側に延びる底部３８とを含む。受光機構３２の３つの部分は、ハウジング５２をフレーム１２に固定するために、又は、ハウジング５２を保護するために、又は好ましい美的外見を得るために、構成することができる。他の実施の形態では、受光機構３２にはこのような側部が追加されていることも減らされている場合もある。例えば、ハウジングは、上部４３に固定すること又は受光機構３２だけにすること、及び機構３２から側部又は底部をなくすことができる。図７の分解図に示すように、ハウジング５２は、受光機構３２の側部３６でフレーム１２に取り付けられている。支柱６２は、側部３２の内側から受光機構３２の内側に突き出ている。ハウジング５２中の対応する穴６４は支柱６２を確実に受け入れるが、支柱６２上でハウジング５２が回転、平行移動、又はこれらの組み合わせができるように、構成されている。支柱６２はまた、平行移動の際にハウジング５２が支柱６２から抜けることを防止するために、及びフレーム１２からハウジング５２が偶発的に外れてしまうことを防止するために、フランジ、又は、つめ、ねじ、その他のような保持部品を含むことができる。支柱６２及びフランジ６６は、支柱６２及び・又はフランジ６６を変形させ、穴６４とフランジ６６との間でスナップ式に取り付けることができる、切り欠きその他のような、特徴を持たせるように、図示の実施の形態を修正することができる。さらに、支柱は、中空にし、さらに、側部３６の中空部又は眉部３０の中空部に開放し、電子表示に関する配線のルートとすることができる。受光機構３２は、所定の範囲でハウジング５２が回転するための間隔を設けることができるような大きさにすることができる。支柱６２は、この所定の回転ができるように受光機構３２内に置くことができる。

【0050】

フレーム１２に対して相対的にハウジング５２を回転させることにより、ユーザの目に対するプリズム５４の画面６０の相対的な角度の調整を可能にすることができる。この調整は、上述したように、異なるユーザの顔に装置１０を異なる態様で着用したことにより、又は、ユーザの顔の上のプリズム５４の垂直位置を恣意的に調整したことにより、ユーザの目に対するプリズム５４の相対的な垂直位置が変化してもユーザが適切にプリズム５４内の画像が見えるようにするために、有効となる。

【0051】

図９Ａ〜図９Ｂに示すように、特定の構造のプリズム５４において、画面６０がプリズム５４内の画像位置からユーザの目の焦点中心までの線に対して垂直になるようプリズム５４を向けることが有利となることがある。ディスプレイハウジング５２を回転可能にし、従って、プリズム５４をフレーム１２に対して相対的に回転させることにより、プリズム５４を、顔の構造が異なるユーザが見ることに対して、及び、プリズム５４の異なる垂直位置又は水平位置に対して、最適な角度に置くことができる。図９Ａは、ユーザの目の水平中心９２の上にプリズム５４が位置することを示している。プリズム５４は、面６０が、面６０とユーザの目９０の中心との間を結ぶ直線９４に垂直になるよう、ユーザの顔に対して横方向に延びる軸８４（図９Ａの紙面に出入りする軸）のまわりに旋回又は回転する。図９Ａに示した図は単なる例示であり、異なるユーザは、異なる目の焦点中心を有することがある。図９Ｂは、プリズムが、ユーザの目の水平中心９２に近い垂直位置にあり、プリズム５４は、上述のようにユーザの最適な視界を得るために回転する。

【0052】

図１０に示すように、支柱６２に沿って及び／又は軸８８に沿って、プリズム５４の平行移動による調整も可能である。この平行移動によりプリズム５４はユーザの目と横方向に位置合わせされ、ここで、フレーム１２に対する相対的位置はユーザにより変更することができる。このような調整は、ユーザの好みにより、或いは、水平面に沿って最適な視界が得られるよう行うことができる。図１０の例において、プリズムは、第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間を支柱６２に沿ってスライドすることができ、そこにディスプレイ５０が点線で示される。

【0053】

代替的実施の形態において、ディスプレイは、対応する電子回路に取り付けたプリズムと画像ソースとを含むことができる。そして画像ソースと電子回路とを、画像ソースと電子回路とがハウジング内で回転することにより、ハウジングに対してプリズムも回転することができるように、回転可能にハウジング内に取り付けることができる。他の１つの代替的実施の形態において、ハウジング５２は、受光部３２内の固定位置に取り付けられ、図９Ａ〜図９Ｂ又は図１０で説明したように、少なくとも、ユーザの頭にフレーム１２をうまく適合させることに基づく位置の近くにプリズム５４を配置するような構造とする。

【0054】

この実施例では、１つのディスプレイ５０が眉部３０Ａの側部にあるよう示されている。ディスプレイ５０は、そうしないで、同様に、眉部３０Ｂに取り付けることが可能であることに注意すべきである。もう１つの方法として、各眉部に１つずつユーザの各々の目に対応させて固定した、２つのディスプレイユニットを含むことができる。さらなる選択肢として、１つのディスプレイを、両方の目で１つの画像を見ることが出来るようユーザの両方の目にまたがる構造のプリズム５４又はその他の機構と共に用いることができる。

【0055】

上述のように、図６に示すようなタッチ入力７０の形状の入力装置を装置１０に含めフレーム１２に取り付けることも好ましい。タッチ入力７０は、他の可能性の中で、静電容量感知、抵抗感知、又は表面音波処理により、指の位置又は動きのうちの少なくとも１つを感知するように構成された、タッチパッドタイプの装置、又は、トラックパッドタイプの装置とすることができる。タッチ入力７０はさらに、パッド面に平行に又は平面的方向の指の動き、又は、パッド面に垂直方向に、又はその両方向への指の動きを感知することができ、加えた力の大きさも感知できるようにすることもできる。タッチ入力７０は、不透明な、又は、半透明な、又は、透明な、１以上の絶縁体の外層又は誘電体の外層、及び、不透明な、又は、半透明な、又は、透明な、１以上の導電層の内層を有するよう成形することができる。

【0056】

タッチ入力７０の構成には、外側とタッチ入力７０の内層を収納する内側空洞と、関連する制御回路のような電子的構造とを有するハウジング７６を含むことができる。タッチ入力７０の外層は、ハウジングの外壁とすることができ、タッチ入力７０の内層に加えた大きさ、形、及び、位置により命令するものとして、１以上のタッチ面７２の形態で、壁全体又は選択された動作領域を含むことができる。ハウジングの一部をタッチ入力７０の外層としてとして用いる場合、ハウジング７６はプラスチックな誘電体材料で作ることができる。代替的実施の形態において、タッチ面７２は、ハウジング７６の開口に取り付けた別の要素となる。

【0057】

図示の実施の形態において、タッチ入力７０はアーム４０Ａに取り付けられ、ユーザの頭の側部に位置する垂直面を画定する。従って、着用したとき、タッチ入力７０は装置１０のユーザからは見えない。ユーザがタッチ入力７０のタッチ面７２を識別するのを手助けするために、ハウジング７６は、ユーザの指がタッチ面７２に触れたとき、触覚的フィードバックをユーザにもたらように、隆起させた、又は凹ませた、又は、粗くした表面により提供される手ざわりを持つようハウジング７６を形成することができる。このような手ざわりは、タッチ面７２の境界を画定することができ、タッチ面７２全体にわたって一貫性があるように、或いは、タッチ面７２に指が触れている場所をユーザにフィードバックするために、タッチ面７２の水平長さ方向及び垂直長さ方向に沿って変化させることができる。

【0058】

図８に示すように、この実施の形態において、ハウジング７６又はタッチ入力７０は、受光部３２の側部３６から延びる接続部４２Ａでフレーム１２に固定することができる。接続部４２Ａは、受光部３２を含む眉部３０Ａに一体的に形成することができ、ねじその他の固定具のようなものによりハウジング７６は接続部４２Ａに強く固定することができる。図６に示すように、タッチ入力７０のハウジングは、外見上一様にするために、タッチ面７２が接続部４２Ａの表面と同一平面となるよう構成することができる。もう１つの方法として、接続部４２Ａは、上述したように、アーム４０Ａを内側に折り曲げ、眉部３０Ｂの近くに自由端４４が来るようにすることができるようにヒンジを含むことができる。アーム４０Ａは、図示の通り、タッチ面７２の反対側の側部でハウジング７６に固定することができる。さらにアーム４０Ａは、はハウジング７６の部品とすることによりタッチ入力７０を部分的に含めるよう構成することができる。別の実施の形態において、アーム４０Ａは、アーム４０Ｂ及びタッチ入力７０と同様な構成とすることができる。

【0059】

タッチ入力７０は、ハウジング７６の上部面又は底部面のような付加的なタッチ面７２を含むこともできる。これは、例えば、選択したハウジングの表面の下に静電容量センサー層を置くことにより実行することができる。他の実施の形態において、付加的なタッチ入力を、眉部３０Ａ又はディスプレイハウジング５２のような、装置１０の異なる位置に取り付けることができる。タッチ入力７０の各々は、独立に動作し異なる機能を持つことができる。加えて、ハウジング７６は、ロック又はスリープ機能を組み込むこと、又は、ユーザが装置１０にオン状態とオフ状態とを切り替えることを含む、追加機能を装置１０にもたらすことのできるボタンのような追加機構を含むことができる。

【0060】

タッチ入力７０、又は、他の形式の入力は、内蔵型ＣＰＵのような、又は、スマートフォンやラップトップコンピュータのような遠隔装置のような装置１０により実行される制御機能を提供するために、用いることができる。１つの実施の形態において、制御機能に関する情報はディスプレイ５０上でユーザが見ることができる。１つの実施例として、この制御機能はメニューアイテムの選択事項となっている。そのような実施例では、選択の対象となるリストのメニューをディスプレイ５０に表示することができる。ユーザは、タッチ入力７０に沿って指の所定の動きにより、カーソルを動かすこと、或いは、ハイライトした選択肢をスクロールすることができ、異なる動きにより、ディスプレイにより表示された選択を受け入れることを確認することができる。メニューアイテムの選択例には、遠隔から関連付けられたスマートフォン呼びかけに応えるか拒否するか、ディスプレイに表示された地図をスクロールするか又はズームインするかを含めることができる。

【0061】

装置１０に追加の入力機構を含めることができる。追加の入力機構には、図５に示すようなカメラ２６、及びセンサー２８を含めることができる。カメラは、ユーザの自由裁量で、写真を撮るため又はビデオを記録するために用いることができる。真実味を増大させる機能を組み込むのに用いるために、ユーザが見る環境の画像を得るための装置としてカメラを用いることもできる。センサー２８は、例えばカメラ２６に関連付けたファームウェア又はソフトウェアで用いることのできる光センサーとすることができる。図５〜図７に示すように、カメラ及びセンサーは、ハウジング７８内に収納し、受光機構３２内のディスプレイハウジング５２の前に置くことができる。カメラ２６及びセンサー２８について他の場所に置くことも可能である。

【0062】

ディスプレイハウジング５２及びタッチパッドハウジング７２のうちの１つ又は両方とも、電子回路、及び／又は、装置１０へのバッテリーのような電源を有することがある。この回路には、タッチパッド７０、又は、ディスプレイ５０、又は、カメラ２６、又は、センサー２８のための制御機器を含めることができる。加えて、両方又は一方のハウジングは、メモリー、又は、マイクロプロセッサー、又は、遠隔装置と接続するための携帯電話回路、又は、短距離無線回路（例えば、ブルートゥース）、又は、ＷｉＦｉ回路を含むことができる。加えて、上述の１以上の耳部４６に一体化して形成したイヤフォンハウジング８０中にこのような回路を含めることができる。図５及び図６に示すように、イヤフォンハウジング８０は、ユーザが着用中にユーザの耳の後ろ又は耳を覆うように配置するよう構成することができる。イヤフォンハウジング８０は、さらに、装置１０の位置を固定するためにユーザの頭の一部に接触するよう構成することができる。イヤフォンハウジング８０は、単４、単３、又は９ボルト形式のバッテリーのような、種々の形態の１つのバッテリー又は複数のバッテリーを含むよう構成することができる。バッテリーは、リチウムイオンバッテリー、又は、ニッケルカドミウムバッテリーのような充電可能なバッテリーとすることもでき、ユーザにより取り外し可能なもの、又は、恒久的なもの、又は、半恒久的なものとすることができる。イヤフォンハウジングは、装置１０を電源につないでイヤフォンハウジングを取り外すことなくバッテリーに充電するために、又は、通信のために装置１０を遠隔装置と接続するために、又は、上述のように装置１０のメモリーに含まれるソフトウェアやファームウェアを更新またはインストールするために用いることのできるポート８２を含むことができる。

【0063】

イヤフォンハウジング８０は、タッチ入力７０又はディスプレイハウジング５０にバランシングウェイトを提供するために、構成し配置することができる。タッチ入力７０及びディスプレイハウジング５０は両方ともユーザの耳の前に配置することができ、ユーザの鼻に支えられるウェイト部分となる。イヤフォンハウジング８０の形状中で、ユーザの耳の後ろにウェイトを追加することにより（又はユーザの耳の後ろにウェイトをずらすことにより）、耳が、ディスプレイ５０の重みとタッチ入力７０とがイヤフォンハウジング８０の重みに対してバランスするための支点となる。これにより、ユーザの鼻に加わる重みがいくらか軽減されより快適に着用することができる。バッテリーや装置の種々の制御回路のような、イヤフォンハウジング８０内の部品は、装置１０重量を好ましく分布させるために構成することができる。例えば、バッテリーのような思い部品は、重量の分布を調整するためにアーム４２Ａの近く、又は、アーム４２Ａから離して配置することができる。実施の形態では、重量の大部分はユーザの耳で支えられるが、しっかりした感触を装置に与えるために、そして、ブリッジ２０を鼻で保持しプリズム５４の好ましい位置を確保するために、重量の一部を鼻で支えることができる。１つの実施の形態において、装置１０の重量の５５％から９０％はユーザの耳で支えられる。加えて、イヤフォンハウジング８０がアーム４２Ａに回転可能に取り付けられている実施の形態において、イヤフォンハウジング８０の回転により、重み分布を自分の好みのものにすることができる。

【0064】

付加的な入力、制御回路ボード、アンテナ、等の追加の部品を装置に含めることができる。これらの追加の部品をフレーム１２に取り付ける種々の位置は、所定の重量分布が可能となるよう選定することができる。

【0065】

本発明は特定の実施の形態を参照して記載したが、当然のことながらこれらの実施の形態は、本発明の原理及び応用例を単に示しただけのものである。従って、当然のことながら、添付特許請求の範囲で定義した本発明の精神及び技術的範囲から離れることなく、図示した実施の形態に対して多くの変更を加えることができ、他の構成を修正することもできる。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10】