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特許7295253頭部装着型オーディオプロジェクションシステム、装置、および方法のためのパーソナライズされた指向性オーディオ
(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】
(24)【登録日】2023-06-12
(45)【発行日】2023-06-20
(54)【発明の名称】頭部装着型オーディオプロジェクションシステム、装置、および方法のためのパーソナライズされた指向性オーディオ
(51)【国際特許分類】
H04R 1/02 20060101AFI20230613BHJP
H04R 1/34 20060101ALI20230613BHJP
G10K 11/28 20060101ALI20230613BHJP
【ＦＩ】
H04R1/02 103Z
H04R1/34 310
G10K11/28
【請求項の数】
21
(21)【出願番号】P 2021544874
(86)(22)【出願日】2020-02-05
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-03-18
(86)【国際出願番号】 IB2020000231
(87)【国際公開番号】W WO2020161545
(87)【国際公開日】2020-08-13
【審査請求日】2021-09-08
(31)【優先権主張番号】62/801,468
(32)【優先日】2019-02-05
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】16/781,897
(32)【優先日】2020-02-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/873,889
(32)【優先日】2019-07-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】521253871
【氏名又は名称】ソロズ・テクノロジー・リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110002262
【氏名又は名称】ＴＲＹ国際弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】ビリャルパンド エルネスト カルロス マルティネス
(72)【発明者】
【氏名】チュン ワイクェン
(72)【発明者】
【氏名】ロー クォクワー
(72)【発明者】
【氏名】ソー チューミン
【審査官】渡邊 正宏
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１６－０３９６３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０２－１０４２００（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５６－０８１８１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１０／０２７２３０４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】実開平０１－１２０１２６（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｆ １１／１４
Ｇ０２Ｃ １／００－１３／００
Ｇ１０Ｋ １１／００－１３／００
Ｈ０４Ｒ １／００－ １／０８
Ｈ０４Ｒ １／１０
Ｈ０４Ｒ １／１２－ １／１４
Ｈ０４Ｒ １／２０－ １／４０
Ｈ０４Ｒ １／４２－ １／４６
Ｈ０４Ｒ ５／００－ ５／０４
Ｈ０４Ｒ ２５／００－２５／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
眼鏡デバイスからオーディオ信号をユーザに提供するための方法であって、チャンバでオーディオ信号を生成するステップと、
前記ユーザの耳に届くために、前記オーディオ信号を集中するステップと、
前記オーディオ信号を前記ユーザの耳に送信するステップと、を含み、
前記チャンバは前記眼鏡デバイスのボリュームの一部であり、前記オーディオ信号は前記チャンバ内のポートを介して送信され、
前記チャンバの内側表面は第一アコースティック反射率を有し、前記眼鏡デバイスの少なくとも一部は第二アコースティック反射率を有し、前記第一アコースティック反射率は前記第二アコースティック反射率より大きく、
前記一部は振動エネルギーを吸収し、
前記一部は前記チャンバの前部、または前記チャンバの後部、または前記チャンバの外側表面である、ことを特徴とする方法。
【請求項2】
前記チャンバの形状は、前記集中に寄与し、前記形状はスピーカーに曲面を提供し、前記スピーカーは前記生成に使用される、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記形状は、一般的に放物線形状である、ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項4】
外部音カバーは前記集中に寄与し、前記外部音カバーは前記眼鏡デバイスに取り付けられている、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項5】
スピーカーは、前記生成に使用され、前記スピーカーは、前記眼鏡デバイスのテンプル内、または前記眼鏡デバイスのテンプル挿入モジュール内にある、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項6】
デバイスからオーディオ信号をユーザに提供するための装置であって、チャンバを含み、前記チャンバは内側表面により画定され、前記チャンバは眼鏡デバイスのボリュームの一部であり、前記チャンバは、少なくとも一つのスピーカーと、音響ポートと、外側表面と、をさらに含み、
オーディオ信号を生成するための前記少なくとも一つのスピーカーは、前記ボリューム内に含まれ、
前記ユーザが眼鏡デバイスを着用する場合に、前記音響ポートは、前記チャンバからの前記オーディオ信号の放出を前記ユーザの耳の方向に集中させるために、前記チャンバの壁に位置し、
前記外側表面は前記内側表面の外側にあり、
前記内側表面のアコースティック反射率は、前記外側表面のアコースティック反射率より大きく、
前記外側表面は、音響エネルギーを吸収する材料で覆われている、ことを特徴とする装置。
【請求項7】
前記内側表面は、前記少なくとも一つのスピーカーの周りに曲がった形状を形成する、ことを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項8】
前記曲がった形状は、一般的に放物線形状である、ことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項9】
外部音カバーをさらに含み、前記外部音カバーは、内側表面と、外側表面と、を有し、前記外部音カバーは、前記眼鏡デバイスに取り付けられているように構成され、動作において、前記音響ポートから放出される前記オーディオ信号は、前記内側表面から前記ユーザの耳に向かって反射される、ことを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項10】
前記内側表面に使用される第一材料は、実質的に前記オーディオ信号の反射を提供し、前記外側表面に使用される第二材料は、実質的に音響エネルギーの吸収を提供する、ことを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項11】
前記チャンバは、前記眼鏡デバイスのテンプル内、または前記眼鏡デバイスのテンプル挿入モジュール内にある、ことを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項12】
前記チャンバの内側表面は第一アコースティック反射率を有し、前記眼鏡デバイスの少なくとも一部は第二アコースティック反射率を有し、前記第一アコースティック反射率は前記第二アコースティック反射率より大きい、ことを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項13】
前記一部は、振動エネルギーを吸収し、前記一部は、前記チャンバの前部、または前記チャンバの後部、または前記チャンバの外側表面である、ことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項14】
テンプルインターロックからオーディオ信号をユーザに提供するための装置であって、チャンバを含み、前記チャンバは内側表面により画定され、前記チャンバはテンプルインターロックのボリューム内に含まれ、前記チャンバは、
少なくとも一つのスピーカーと、音響ポートと、外側表面と、をさらに含み、
オーディオ信号を生成するための前記少なくとも一つのスピーカーは、前記ボリューム内に含まれ、
前記テンプルインターロックが眼鏡デバイスに取り付けられており、且つ前記ユーザが前記眼鏡デバイスを着用する場合に、前記音響ポートは、前記チャンバからの前記オーディオ信号の放出を前記ユーザの耳の方向に集中させるために、前記チャンバの壁に位置し、
前記外側表面は前記内側表面の外側にあり、
前記チャンバの内側表面は第一アコースティック反射率を有し、前記眼鏡デバイスの少なくとも一部は第二アコースティック反射率を有し、前記第一アコースティック反射率は前記第二アコースティック反射率より大きく、
前記一部は、振動エネルギーを吸収し、
前記一部は、前記チャンバの前部、または前記チャンバの後部、または前記チャンバの外側表面である、ことを特徴とする装置。
【請求項15】
前記内側表面は、前記少なくとも一つのスピーカーの周りに曲がった形状を形成する、ことを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項16】
前記曲がった形状は、一般的に放物線形状である、ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項17】
外部音カバーをさらに含み、前記外部音カバーは、内側表面と、外側表面と、を有し、前記外部音カバーは、前記眼鏡デバイスに取り付けられているように構成され、動作において、前記音響ポートから放出される前記オーディオ信号は、前記内側表面から前記ユーザの耳に向かって反射される、ことを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項18】
前記内側表面に使用される第一材料は、実質的に前記オーディオ信号の反射を提供し、前記外側表面に使用される第二材料は、実質的に振動エネルギーの吸収を提供する、ことを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項19】
テンプルインターロックからオーディオ信号をユーザに提供するための方法であって、チャンバでオーディオ信号を生成するステップと、
前記ユーザの耳に届くために、前記オーディオ信号を集中するステップと、
前記オーディオ信号を前記ユーザの耳に送信するステップと、を含み、
前記チャンバは、前記テンプルインターロックのボリュームの一部であり、前記オーディオ信号は、前記チャンバ内のポートを介して送信され、
前記チャンバの内側表面は第一アコースティック反射率を有し、前記テンプルインターロックの少なくとも一部は第二アコースティック反射率を有し、前記第一アコースティック反射率は前記第二アコースティック反射率より大きく、
前記一部は、振動エネルギーを吸収し、前記一部は、前記チャンバの外側表面である、ことを特徴とする方法。
【請求項20】
前記チャンバの形状は、前記集中に寄与し、前記形状はスピーカーに曲面を提供し、前記スピーカーは前記生成に使用される、ことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項21】
前記形状は、一般的に放物線形状である、ことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
［関連出願への相互参照］
本出願は、２０１９年１２月１１日に出願された、発明の名称「モジュール化された眼鏡システム、装置、および方法」、番号１６/７１１，３４０号の米国非仮特許出願の一部継続出願であり、本出願は、２０１８年１２月１２日に出願された米国仮特許出願番号６２/７７８，７０９号、発明の名称「モバイルオーディオビジュアル拡張および支援現実のための交換可能なフレームと埋め込み型エレクトロニクスを備えるテンプルとを備えるモジュール化された眼鏡システム」、および２０１９年７月１３日に出願された米国仮特許出願番号６２/８７３，８８９号、発明の名称「ウェアラブルデバイス装置、システム、および方法」からの優先権を主張する。米国非仮特許出願番号１６/７１１，３４０号、発明の名称「モジュール化された眼鏡システム、装置、および方法」は、全て参照により本明細書中に組み入れられる。本出願は、２０１９年２月５日に出願された同時係属中の米国仮特許出願番号６２/８０１，４６８号、発明の名称「ニアアイ（エレクトロダイナミック）マイクロスピーカーシステムを備える頭部装着型オーディオプロジェクションデバイス用のパーソナライズされた指向性オーディオ」からの優先権を主張する。米国仮特許出願番号６２/８０１，４６８号、発明の名称「ニアアイ（エレクトロダイナミック）マイクロスピーカーシステムを備える頭部装着型オーディオプロジェクションデバイス用のパーソナライズされた指向性オーディオ」は、全て参照により本明細書中に組み入れられる。本出願は、２０１９年７月１３日に出願された同時係属中の米国仮特許出願番号６２/８７３，８８９号、発明の名称「ウェアラブルデバイス装置、システム、および方法」からの優先権を主張する。米国仮特許出願番号６２/８７３，８８９号、発明の名称「ウェアラブルデバイス装置、システム、および方法」は、全て参照により本明細書中に組み入れられる。
本出願は、２０１９年１２月１１日に出願された、発明の名称「モジュール化された眼鏡システム、装置、および方法」、番号１６/７１１，３４０号の米国非仮特許出願の一部継続出願であり、本出願は、２０１８年１２月１２日に出願された米国仮特許出願番号６２/７７８，７０９号、発明の名称「モバイルオーディオビジュアル拡張および支援現実のための交換可能なフレームと埋め込み型エレクトロニクスを備えるテンプルとを備えるモジュール化された眼鏡システム」、および２０１９年７月１３日に出願された米国仮特許出願番号６２/８７３，８８９号、発明の名称「ウェアラブルデバイス装置、システム、および方法」からの優先権を主張する。米国非仮特許出願番号１６/７１１，３４０号、発明の名称「モジュール化された眼鏡システム、装置、および方法」は、全て参照により本明細書中に組み入れられる。本出願は、２０１９年２月５日に出願された同時係属中の米国仮特許出願番号６２/８０１，４６８号、発明の名称「ニアアイ（エレクトロダイナミック）マイクロスピーカーシステムを備える頭部装着型オーディオプロジェクションデバイス用のパーソナライズされた指向性オーディオ」からの優先権を主張する。米国仮特許出願番号６２/８０１，４６８号、発明の名称「ニアアイ（エレクトロダイナミック）マイクロスピーカーシステムを備える頭部装着型オーディオプロジェクションデバイス用のパーソナライズされた指向性オーディオ」は、全て参照により本明細書中に組み入れられる。本出願は、２０１９年７月１３日に出願された同時係属中の米国仮特許出願番号６２/８７３，８８９号、発明の名称「ウェアラブルデバイス装置、システム、および方法」からの優先権を主張する。米国仮特許出願番号６２/８７３，８８９号、発明の名称「ウェアラブルデバイス装置、システム、および方法」は、全て参照により本明細書中に組み入れられる。
【0002】
本発明は、一般に、眼鏡デバイスに関し、より具体的には、眼鏡デバイスを介してユーザにオーディオ信号を提供するための装置、方法、およびシステムに関する。
【背景技術】
【0003】
現代の生活のペースが速い。人はしばしば時間の制約下に置かれ、彼または彼女の手が占有され、その人が情報を入手し難い状況に置かれる。これは問題を引き起こす可能性がある。現在入手可能な眼鏡、例えば、度付き読書眼鏡や度付きサングラスなどの度付き眼鏡は、高価であり、さまざまなユーザのニーズに合わせて簡単に再構成することができない。それは問題を引き起こす可能性がある。パーソナル化音声送信は、多くの場合に、イヤフォンまたはイヤホンと呼ばれる閉塞性インイヤ式デバイスを使用して行われる。そのようなデバイスは、外耳道を塞ぎ、ユーザが遠距離場および近距離場の音声を聞くことを妨げる可能性がある。それは問題を引き起こす可能性がある。オーディオを個人的に聞くための明確な指向性は、モバイル拡張現実および支援現実の頭部装着型眼鏡デバイスアプリケーションの基礎である。骨伝導技術などの従来のユーザへの音響伝送方法の伝送効率が低く、その方法でユーザに伝送される音響エネルギーレベルが低い。それは問題を引き起こす可能性がある。したがって、技術的解決策を必要とする問題が存在する。それらの技術的解決策は、技術的効果を生み出すための技術的手段を使用する。
【図面の簡単な説明】
【0004】
本発明の実施形態を説明するために使用される以下の説明および添付の図面を参照することにより、本発明は最もよく理解され得る。本発明は、実施形態において例として例示され、以下のような添付の図面に限定されない。添付の図面において、同じ参照符号は、同様の要素を示す。
【図1】本発明の実施形態に係る、モジュール化再構成可能な眼鏡システムを示す。
【図2】本発明の実施形態に係る、眼鏡デバイスで使用するための再構成可能なコンポーネントを示す。
【図3】本発明の実施形態に係る、眼鏡デバイスで使用するための複数の再構成可能なコンポーネントを示す。
【図4】本発明の実施形態に係る、別のモジュール化再構成可能な眼鏡システムを示す。
【図6A】本発明の実施形態に係る、モジュール化された眼鏡デバイスで使用するためのシステム構築を示す。
【図8】本発明の実施形態に係る、テンプル挿入モジュールのブロック図を示す。
【図9】本発明の実施形態に係る、後ろ首モジュールアセンブリを装着したモジュール化された眼鏡デバイスを示す。
【図10】本発明の実施形態に係る、ウェアラブルデバイスを配置する後ろ首モジュールアセンブリの斜視図を示す。
【図11】本発明の実施形態に係る、テンプルインターロックをテンプルに連結することを示す。
【図12】本発明の実施形態に係る、後ろ首モジュールアセンブリをテンプルに含まれるエレクトロニクスに連結することを示す。
【図13】本発明の実施形態に係る、後ろ首モジュールアセンブリをテンプルエレクトロニクスと組み合わせるための概略図を示す。
【図14】本発明の実施形態に係る、後ろ首モジュールアセンブリのユーザインターフェースを示す。
【図15】本発明の実施形態に係る、後ろ首電子ポッド（ｅＰＯＤ）用に構成される電子ユニットのブロック図を示す。
【図16】本発明の実施形態に係る、個人プロジェクションマイクロスピーカーシステムの断面図を示す。
【図17】本発明の実施形態に係る、別の個人プロジェクションマイクロスピーカーシステムの断面図を示す。
【図18】本発明の実施形態に係る、複数のスピーカーを使用する個人プロジェクションマイクロスピーカーシステムの断面図を示す。
【図19】本発明の実施形態に係る、ユーザの上の個人プロジェクションマイクロスピーカーシステムを示す。
【図20】本発明の実施形態に係る、音響チャンバの内側表面を示す。
【図21】本発明の実施形態に係る、一般的な形状の音響チャンバ曲面の断面図を示す。
【図22】本発明の実施形態に係る、可変密度構造を示す。
【図23】本発明の実施形態に係る、多層音響チャンバ壁の断面を示す。
【図24】本発明の実施形態に係る、眼鏡デバイスのテンプルにおける可変密度構造の分布を示す。
【図25】本発明の実施形態に係る、眼鏡デバイスのテンプル内の個人プロジェクションスピーカーシステムの分解斜視図を示す。
【図26】本発明の実施形態に係る、外部音響反射カバーを示す。
【図27】-
【図28】本発明の実施形態に係る、追加の外部音響反射カバーおよび音響利得を示す。
【発明を実施するための形態】
【0005】
本発明の実施形態の以下の詳細な説明において、添付の図面が参照され、これらの添付の図面において、同様の参照は同様の要素を示し、本発明を実施することができる特定の実施形態は、例として示されている。これらの実施形態は、当業者が本発明を実施できるように十分詳細に説明されている。他の例において、この説明の理解を曖昧にしないために、周知の回路、構造、および技術は詳細には示されていない。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味で解釈されるべきではなく、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によりのみ限定される。
【0006】
一つまたは複数の実施形態において、ユーザに眼鏡システムのモジュール化を提供する方法、装置、およびシステムが説明されている。以下の実施形態の説明に記載されているように、エレクトロニクスの様々な組み合わせおよび構成が、眼鏡デバイスに組み込むために教示されている。一部のエレクトロニクスの構成は、眼鏡デバイスに取り外し可能に連結することができる。いくつかの実施形態において、エレクトロニクスの構成が眼鏡デバイスに組み込まれている。さらに他の実施形態において、後ろ首モジュールアセンブリは、眼鏡デバイスと取り外し可能に連結することができる。様々な実施形態において、モジュール化された再構成可能な眼鏡デバイスは、眼鏡デバイスを通じてユーザに情報を提供する。この実施形態の説明で使用されるように、情報は、音楽の形式のストリーミングオーディオを含み、情報は、例えば、これに限定するものではないが、心拍数、呼吸数、姿勢、歩数、ケーデンスなどのユーザの生物学のパラメータ（例えば、生理学のバイオメトリックス、バイオメカニクスなど）も含み、情報はまた、モバイルコンピューティングプラットフォーム（例えば、スマートフォン、インターネットオブシングス（ｉＯＴ）デバイスなど）に埋め込まれたデジタルアプリケーションまたは外部の感覚情報に基づく環境または空間コンテキストからのユーザが興味を持つ通知や情報を含み、例えば、これに限定するものではないが、地理的な測位データ、またはユーザが使用している車両に関する情報などのユーザに興味がある情報があり、ユーザが使用している車両に関する情報は、例えば、自転車の毎分回転数（ＲＰＭ）、ＲＰＭ、油圧、冷却水温、風速、水深、対気速度などのエンジンパラメータがある。様々な実施形態において、例えばユーザが聞くオーディオブロードキャスト、およびユーザが眼鏡デバイスで見るディスプレイへのビデオブロードキャストまたはユーザの目の瞳孔に投影されるイメージにより、情報をユーザに提示する。したがって、本明細書において教示される実施形態の範囲内で、情報は、広範な意味が与えられるべきである。
【0007】
図１は、本発明の実施形態に係る、モジュール化再構成可能な眼鏡システムを示す。図１を参照すると、モジュール化された眼鏡デバイスが斜視図の１００で示されている。モジュール化された眼鏡デバイス１００はフレームシャーシ１０２を有する。様々な実施形態において、フレームシャーシ１０２は、レンズ１２０およびレンズ１２２を保持するフレームリム部分を提供するように眼科的に構成される。レンズ１２０および１２２は、眼鏡デバイスが提供する機能のいずれかを提供することができ、例えば、これに限定するものではないが、安全ガラスレンズ、処方レンズ、サングラスレンズ、溶接ガラスレンズなどがある。眼鏡デバイスはまた、示された二重レンズの代わりに単レンズを含むこともできる。いくつかの実施形態において、ノーズパッドが提供され、それにより、使用者の鼻との接触領域にクッションが提供される。いくつかの実施形態において、ノーズパッドは、シリコンゴムなどの柔軟な材料で作られる。
【0008】
テンプル１０４（左テンプル）およびテンプル１１４（右テンプル）は、フレームシャーシ１０２に連結されている。テンプル１０４および１１４は、図に示すように蝶番によりフレームシャーシ１０２に柔軟に連結され、またはテンプル１０４および１１４は、フレームシャーシ１０２に対して配向固定されるように提供されることができる。
【0009】
様々な実施形態において、一つまたは複数のテンプル（１０４および１１４）およびシャーシフレーム１０２には、以下に説明するようにエレクトロニクスが装着されることができる。１００の図において、左テンプル挿入モジュール（ｔｅｍｐｌｅ ｉｎｓｅｒｔ ｍｏｄｕｌｅ；ＴＩＭ）１０６には、左テンプル１０４が配置され、右テンプル挿入モジュール（ＴＩＭ）１１６には、右テンプル１１４が配置される。テンプル挿入モジュール（ＴＩＭｓ）については、以下の図と併せて詳しく説明する。
【0010】
図１を続けて参照すると、モジュール化された眼鏡デバイスが、斜視図において１３０で示されている。フレームシャーシ１３２は、フレームリムによりレンズ１４０およびレンズ１４２を取り囲んで、レンズ１４０およびレンズ１４２をそこに固定するように眼科的に構成される。眉バー１４６が、組み立てファスナ、接着剤などを介して、様々な方法でフレームシャーシ１３２に固定される。テンプル１４４は、左シャーシコネクタ１５０と回転可能に連結できる左テンプルコネクタ１５２を含む。左シャーシコネクタ１５０は左テンプルコネクタ１５２とともに、シャーシ１３２と左テンプル１４４との間に回転可能な機械的および電気的な接続を形成して、フレームシャーシ１３２を左テンプル１４４に接続するための一つまたは複数の電気経路を提供する。同様に、右テンプル１３４は、右蝶番アセンブリ１４８を介してフレームシャーシ１３２に回転可能に連結することができる。
【0011】
いくつかの実施形態において、モジュール化された眼鏡デバイスは、明瞭化のために図示されていない一つまたは複数の電気接点を有する電気／機械コネクタを介して、各テンプルを蝶番から取り外すことができるように構成されることに留意されたい。それらの電気的接点は、例えば、ピン、ポイント、パッド、スロット、接触デバイスなどを使用して作成されることができる。例えば、１５４で示された線は、右テンプルコネクタと右テンプル１３４との接合の境界を定めている。同様に、１５６で示された線は、左テンプルコネクタ１５２と左テンプル１４４との接合の境界を定めている。
【0012】
１３４、１４４などの各テンプルとフレームシャーシ１３２との間に電気的／機械的コネクタを設けることにより、テンプルは眼鏡デバイスと交換することができる。その機能により、ユーザはあるテンプルを別のテンプルと交換することができる。本明細書に記載される異なる機能を提供するために、異なるテンプルは、異なるエレクトロニクスを有するように構成されることができる。いずれのテンプルも、さまざまなエレクトロニクス構成に対応するように構成されることができる。例えば、一つまたは複数の実施形態において、右交換可能なテンプルは、電子パッケージを収容し、当該電子パッケージは、生体センサー、生体力学センサー、環境センサー、温度センサー、音響センサー、運動センサー、光センサー、タッチセンサー、近接センサー、速度センサー、加速度センサー、回転センサー、磁場センサー、グローバルポジションシステム（ＧＰＳ）レシーバー、ケーブル、マイク、マイクロスピーカー、電源（バッテリー）、カメラ、マイクロディスプレイ、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）モジュール、多軸慣性測定ユニット、無線通信システムうちの一つまたは複数を含むことができる。ＴＩＭには、上記の電子パッケージとセンサーとを含めることもできることに留意されたい。様々な実施形態において、一つまたは複数の無線通信システムが提供され、当該システムは、例えば１３.５６ＭＨｚの産業科学医療（ＩＳＭ）周波数を使用する近距離無線通信（ＮＦＣ）、適応型ネットワークトポロジ（ＡＮＴ）ＡＮＴ＋無線規格、ブルートゥース（登録商標）規格、ブルートゥース低エネルギー規格（ＢＬＥ）を使用する無線通信、Ｗｉ－Ｆｉ規格を使用する無線通信、および３Ｇ、４Ｇ、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）、５Ｇなどの規格または他の無線規格などの携帯電話規格を使用する無線通信を利用する。いくつかの実施形態において、エレクトロニクスからの電気経路は、シースの腔を介してテンプルから出て、テンプルシースに進み、眉バーシースの腔へと続く。右交換可能なテンプルは、眉バー１４６およびシャーシフレーム１３２に固定される蝶番コネクタ１４８を含む。
【0013】
一つまたは複数の実施形態において、右交換可能なテンプルは、蝶番コネクタを介してフレームシャーシの前部に取り付けられ、当該蝶番コネクタは、モジュール化眉バーを介して左交換可能なテンプルに電力およびデータを転送できるようにする。蝶番コネクタは、フレームシャーシと機械的に連動し、電気ピン導体と電力／データ接続を可能にする。一つまたは複数の実施形態において、着用時の開いた方向に置かれる場合、蝶番コネクタは、デバイスの開いた状態を感知し、電力またはデータを転送できるようにする。閉じた位置（テンプルが内側に折りたたまれている）にある場合、蝶番コネクタは、一つまたは複数の近接センサーおよび運動センサーから受信した信号と併せて、システムがユーザとデバイスの相互作用状態を感知できるようにし、電力またはデータ転送を終了する。さらに、開いた位置にある場合、いくつかの実施形態において、
センサー、例えば、これに限定するものではないが、近接センサーは、デバイスがユーザに着用されていることを検出できるため、そのアクティブ（ＯＮ）状態において動作できる。その機能は、折りたたまれて収納されたときの電力消費を削減し、ユーザがデバイスを頭に着用する時に自動的に電源を入れることができる。蝶番コネクタからの切り替え可能なデータまたは電力転送に加えて、当該蝶番コネクタは、安定的な無中断電力および／またはデータ転送を提供する柔軟な回路と有線マイクロコネクタとを提供することができる。
センサー、例えば、これに限定するものではないが、近接センサーは、デバイスがユーザに着用されていることを検出できるため、そのアクティブ（ＯＮ）状態において動作できる。その機能は、折りたたまれて収納されたときの電力消費を削減し、ユーザがデバイスを頭に着用する時に自動的に電源を入れることができる。蝶番コネクタからの切り替え可能なデータまたは電力転送に加えて、当該蝶番コネクタは、安定的な無中断電力および／またはデータ転送を提供する柔軟な回路と有線マイクロコネクタとを提供することができる。
【0014】
いくつかの実施形態において、眉バー１４６のボリューム内で電気経路を配線することが便利である。いくつかの実施形態において、眉バー１４６は、その長さに沿ってチャネルを提供するように構成され、そのチャネルの中に電気経路が配線される。したがって、眉バー１４６は、その長さに沿って一つまたは複数のシース、チャネルなどを提供し、その中に電気経路およびセンサーを収容することができる。例として、電気経路は、これに限定するものではないが、ワイヤー、プリント回路基板、フレキシブルプリント回路基板などである。様々な実施形態において、一つまたは複数のセンサーをブロウバー１４６に取り付けて、フレームシャーシ１３２用の電気サブアセンブリを作成することが有利である。いくつかの実施形態において、フレームシャーシ１３２からの追加の電気経路は、眉バー１４６に含まれる電気経路と結合される。いくつかの実施形態において、フレキシブル電子回路が、眉バーの下側上面に接着され、左右のシースの腔を介して眉バーから出る。別の方法として、または組み合わせて、完全に埋め込まれたフレキシブルエレクトロニクスを眉バーにキャストし、統合された接触点が各蝶番の近くで眉バーから出ることができる。眉バーの両側にあるこれらの統合された接点が左右のテンプルの統合された接点に接触される場合、データまたは電力の伝送が許可される。エレクトロニクスとの接続を容易にすることに加えて、眉バーは、固定フランジによりオプションの瞳孔モジュールを隠すことができ、ユーザが眉バーの瞳孔開口部を介してマイクロディスプレイを見ることを許可する。
【0015】
同様に、左テンプルは、左交換可能なテンプルとして、左蝶番コネクタにより眼鏡の前フレームに接続されるように構成される。様々な実施形態において、左交換可能なテンプルは、右交換可能なテンプルと同じ電子構成／機能を含むことができ、または交換可能なテンプルは、異なる電子構成および異なる機能を含むことができる。
【0016】
図１を続けて参照すると、左テンプル１６４および右テンプル１７４は、１６０で示されるように構成される。テンプル１６４および１７４のそれぞれは、眼鏡システムのユーザに情報および機能を提供するように構成されるエレクトロニクスを含む。１６０で示されるように、左テンプル１６４はテンプルドア（図示せず）を有し、１８６で示される電子パッケージを露出させるために、テンプルドアが取り除かれた。テンプルドアは、エレクトロニクスを環境暴露および危険から守る。テンプルドアは、所定の用途に適する機械的な留め具によりテンプルアセンブリに固定される。いくつかの実施形態において、テンプルドアは、国際保護マーキングＩＥＣ規格６０５２９からのＩＰコードを介して水の侵入に関する定格を提供する。電源（バッテリー）は１８４で示され、オーディオスピーカーおよびポートは１８２で示される。オーディオスピーカーおよびポート１８２は、通常は、テンプルの後端に位置し、いくつかの実施形態において、ユーザの耳に音を個人的に向ける統合された指向性プロジェクションスピーカーである。プロジェクションステレオスピーカーは、例えば、これに限定するものではないが、音声プロンプト、ストリーミング音楽、スマートオーディオアシスタンス、データなどのさまざまなオーディオ信号をユーザに伝えることができる。プロジェクションスピーカーのデザインは、ユーザの耳を塞がないことに留意されたい。したがって、ユーザは遠距離場音声を聞くことができ、当該遠距離場音声はユーザの耳を塞ぐ現在入手可能なイヤホン式ヘッドフォンのように劣化することがない。
【0017】
右テンプル１７４にも、電子パッケージ（図には示されていない）が設けられている。電子パッケージが、右テンプル１７４内に含まれる。右テンプルには、オーディオスピーカーポート１８４を備えるオーディオスピーカーが備えられ、そのオーディオスピーカーは、統合された指向性プロジェクションスピーカーであることができる。一つまたは複数の実施形態において、右テンプル１７４は、マイクロディスプレイアセンブリ１９２を含む外部アセンブリ１９０を収容するように構成される。同様に、左テンプルは、外部アセンブリ１９０およびマイクロディスプレイアセンブリ１９２のように構成されることができる。
【0018】
様々な実施形態において、１９２などのマイクロディスプレイアセンブリは、光学システムを形成する光学素子、エレクトロニクス、およびマイクロディスプレイを収容するヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）瞳孔（Ｐｕｐｉｌ）（登録商標）光学モジュールである。当該瞳孔機構はまた、ハウジングから電子接点経路に入れるケーブル、フレキシブル回路基板、またはワイヤーを収容することができる。一つまたは複数の実施形態において、それらの電気経路は、左テンプル１７４の側面に接続され、そうすると、ユーザはシースルーヘッドアップディスプレイ外部アクセサリを有して、モバイル支援および／または拡張現実体験の視覚的要素が強化されることができる。
【0019】
一つまたは複数の実施形態において、ブロウバーから出る配線は、テンプルの左右のシースに隠され、シースの腔を介して左右のテンプルに入り、それにより環境の危険から配線を守る。接触点経路の近くの領域は、ヘッドアップマイクロディスプレイモジュールの瞳孔間距離をカスタマイズするための運動機構を収容することができる。
【0020】
様々な実施形態において、１０２または１３２（図１）または下図内の任意の類似の構成などの前フレーム部分、および１０４、１１４、１３４、１４４、１６４、１７４（図１）または下図内の任意の類似の構成などの右と左のテンプル部分は、一組の交換可能な前フレーム部分とテンプル部分の一部であり、それぞれが同じまたは異なるデバイス、アクセサリ、性能および／または機能の組み合わせを有する。電子基板、マイク、スピーカー、バッテリー、カメラ、ヘッドアップディスプレイモジュール、無線Ｗｉ－Ｆｉラジオ、ＧＰＳチップセット、ＬＴＥセルラーラジオ、多軸慣性測定ユニット、運動センサー、タッチセンサー、ライトおよび近接センサーなどのうちの少なくとも一つが、必要な組み合わせに含まれることができる。ユーザがセルラーサービス、スマートフォン、スマートウォッチ、スマートブレスレット、モバイルコンピュータ、およびセンサー周辺機器に無線で接続することのうちの少なくとも一つを実行できるようにするエレクトロニクスをさらに含むことができる。エレクトロニクスは、モジュール化ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）を介してシースルーの拡張現実画像を表示したり、ステレオオーディオコンテンツを提供したり、一つまたは複数の統合されたプロジェクションマイクロスピーカーを介して音楽を含む音声およびオーディオ通知を提供したりする機能をさらに含むことができる。前フレーム電気接点デバイスおよびテンプル電気接点デバイスは、それぞれの蝶番コネクタ内またはその近くにある電気的接触点を含むことができる。当該接触点は、接触点が電気的閉位置にある時のテンプル部分と前フレーム部分との間の電力、電気信号、およびデータのうちの少なくとも一つを電気的に伝達するために、互いに取り外し可能な電気接触する。いくつかの実施形態において、一緒に組み立てられると、前フレーム蝶番コネクタ、前フレーム電気接点デバイス、テンプル蝶番コネクタ、およびテンプル電気接点デバイスは、電気機械蝶番、蝶番コネクタ、アセンブリまたはデバイスを形成することができる。いくつかの実施形態において、テンプル部分を格納位置に折り畳むことにより、接点を切断してシステムの電力をオフにすることができる。
【0021】
いくつかの実施形態において、前フレームエレクトロニクスとテンプルエレクトロニクスとのうちの少なくとも一つは、バッテリー、カメラ、ヘッドアップディスプレイモジュール、コントローラー、デジタルストレージエレクトロニクス、ＣＰＵ、プロジェクションマイクロスピーカー、マイク、無線Ｗｉ－Ｆｉラジオ、ＧＰＳチップセット、ＬＴＥセルラーラジオ、多軸慣性測定システムもしくはユニット、並びに、感覚、運動、接触、光、近接、温度および圧力センサーなどのうちの少なくとも一つを含むことができる。
【0022】
いくつかの実施形態において、少なくとも一つのテンプルは、選択されたテンプルエレクトロニクスを搭載するテンプルモジュールインサート（ＴＩＭ）を含むことができる。他の実施形態において、首スマートコードは、後ろ首電子モジュールに電気的に接続される。首スマートコードには、後ろ首電子モジュールを眼鏡デバイスの左右のテンプルと機械的および／または電気的に相互接続するための左右のコネクタまたはコネクタ端部を有する。
【0023】
図２は、本発明の実施形態に係る、眼鏡デバイスで使用するための再構成可能なコンポーネントを示す。図２の２００を参照すると、テンプル２０２には、係合部２０４が設けられている。この実施形態の説明において、２１０で示されて「ＴＩＭ」と呼ばれるテンプル挿入モジュールは、テンプル２０２の係合部２０４と着脱可能に連結できるように構成される。ＴＩＭ２１０は、矢印２１２ａおよび２１２ｂにより示されるように、テンプル２０２に取り付けられる。様々な実施形態において、係合部２０４は、例えば、これに限定するものではないが、圧入、クリップ、機械的なインターロック、フックとループ、磁気面、テンプルへの外部クランプ、フランジおよびテンプルへの機械的な連結などの機械的な接続により達成される。さらに他の実施形態において、係合部２０４およびＴＩＭ２１０は磁気表面を利用して、磁力によりＴＩＭ２１０を固定する。２０４で示される係合部の形状、および本明細書に示される図の他の場所で示される係合部の形状は、単に例示のために与えられ、本発明の実施形態を制限するものではない。２００で示される図において、ＴＩＭ２１０はテンプル２０２と機械的に接続するだけであり、ＴＩＭ２１０とテンプル２０２との間には電気的接続が提供されていない。
【0024】
いくつかの実施形態において、ＴＩＭ２１０には、マイクロプロジェクションスピーカーとすることができるスピーカーおよびスピーカーポート２１４が設けられている。スピーカーは、方向性を持つオーディオブロードキャストを通じてユーザに情報を提供する。ここで提供されるスピーカーは、ユーザの耳の外部にあるスピーカーであるため、挿入されるイヤホンのようにユーザの耳に挿入されることがないことに留意されたい。ＴＩＭ２１０には、プロセッサ、メモリー、電力、およびＴＩＭ２１０が一つまたは複数のデバイス２２０と無線通信２２２できるようにする一つまたは複数の無線通信プロトコルを含む電子パッケージが配置されている。デバイス２２０は、例えば、これに限定するものではないが、生体センサーまたは車両センサー、ローカルユーザデバイス、無線ルーターなどのネットワークノード、リモートネットワーク、またはネットワークを介してアクセスされる携帯電話などのリモートユーザデバイスなどの外部センサーであり得る。さまざまなセンサー、ネットワーク、およびリモートデバイスについて、以下の図と併せて詳しく説明する。
【0025】
図２の２００のアーキテクチャに従って、いくつかの実施形態において、第二テンプルおよび第二ＴＩＭが提供される。そのようなシステムにおける二つのＴＩＭは、必要に応じてデバイス２２０間およびそれらの間の無線通信に参加して、あるレベルの設計機能をユーザに提供することができる。例えば、一実施形態において、左ＴＩＭは、第一ネットワークプロトコルを利用してリモートデバイス２２０と通信するのに十分な無線ネットワーク機能を含む。さらに、左ＴＩＭおよび右ＴＩＭは、第二ネットワークプロトコルを利用して通信することをサポートする無線ネットワーク機能を有する。電力を節約するために、第一ネットワークプロトコルは、第二ネットワークプロトコルよりも広い範囲を有する。なぜなら、左ＴＩＭとリモートデバイスとの間の距離は、左ＴＩＭと右ＴＩＭとの間の分離距離（名目上のユーザの頭の幅)よりも大きい。左ＴＩＭと右ＴＩＭとの間に有線接続がないため、２００で示されているアーキテクチャは、真の無線と呼ばれる。一つまたは複数の実施形態において、オーディオストリームは、第一無線ネットワークを利用して、ユーザデバイスから第一ＴＩＭに提供される。次に、オーディオストリームを眼鏡デバイスの左および右のプロジェクションスピーカーのそれぞれに提供するために、第二無線ネットワークを利用して、第二無線オーディオストリームが一方のＴＩＭから他方のＴＩＭに提供される。
【0026】
本明細書の図と併せて説明されるように、２００で説明されるテンプルおよびＴＩＭは、眼鏡デバイス用の再構成可能なコンポーネントを提供する。テンプル２０２の前端２０６は、上述の眼鏡デバイスのフレームシャーシと係合する。テンプルとフレームとの間には、コネクタを有し、または、コネクタを有さない。したがって、眼鏡の所与の設計に応じて、テンプル２０２は、フレームシャーシに対して固定された位置を得ることができ、またはテンプルは、フレームシャーシに回転可能に連結されることができる。
【0027】
図２の２５０を参照すると、テンプル２５２には、係合部２５４が設けられている。２６０で示すテンプル挿入モジュールＴＩＭは、テンプル２５２の係合部２５４と着脱可能に連結できるように構成される。ＴＩＭ２６０は、矢印２６２ａおよび２６２ｂにより示されるように、テンプル２５２に取り付けられる。様々な実施形態において、係合部２０４は、電気的な接続と機械的な接続の組み合わせにより達成される。機械的な接続は、２１０/２０４と併せて説明されているように、例えば、これに限定するものではないが、圧入、クリップ、機械的なインターロック、フックとループなどであり得る。さらに他の実施形態において、係合部２５４およびＴＩＭ２６０は磁気表面を利用し、磁力によりＴＩＭ２６０を固定する。いくつかの電気接点２８０は、例示のために提供されており、それにより限定を意味するものではない。電気接点２８０は、テンプル２５２内の対応する電気接点と嵌合して、テンプル２５２内の一つまたは複数の電気経路（図示せず）への電気接続を提供する。テンプル２５２内の電気経路は、ＴＩＭ２６０と一つまたは複数のディスプレイに提供される信号のソースを表すこともできるセンサー２７２および２７４との間の電気的な接続を容易にする。センサー２７２および２７４は、眼鏡デバイスで構成される電子パッケージと組み合わせて使用するためのマイクロホンなどの音響センサーまたは本明細書に記載されているセンサーのいずれかであり得る。一つまたは複数の実施形態において、２７２および２７４のうちの一つまたは複数は、ＨＵＤなどのディスプレイに信号を提供する。
【0028】
いくつかの実施形態において、ＴＩＭ２６０には、マイクロプロジェクションスピーカーとすることができるスピーカーおよびスピーカーポート２６４が設けられている。スピーカーは、オープンイヤーオーディオブロードキャストを通じてユーザに情報を提供する。
【0029】
図２の２５０のアーキテクチャに従って、いくつかの実施形態において、以下の図３に示すような第二テンプルおよび第二ＴＩＭが提供される。そのようなシステムにおける二つのＴＩＭｓは、必要に応じてデバイス２２０間およびそれらの間の無線通信に参加して、あるレベルの設計機能をユーザに提供する。本明細書の図と併せて説明されるように、２５０で説明されるテンプルおよびＴＩＭは、眼鏡デバイス用の再構成可能なコンポーネントを提供する。例えば、テンプル２５２の前端２５６は、上述の眼鏡デバイスのフレームシャーシと係合する。テンプルとフレームとの間には、コネクタを有し、または、コネクタを有さない。したがって、眼鏡の所与の設計に応じて、テンプル２５２は、フレームシャーシに対して固定された位置を得ることができ、またはテンプルは、フレームシャーシに回転可能に連結されることができる。
【0030】
図３は、本発明の実施形態に係る、眼鏡デバイスで使用するための複数の再構成可能なコンポーネントを３００で示す。図３の３００を参照すると、図２の左再構成可能なコンポーネント２５０が、眼鏡デバイス用の付随する右再構成可能なコンポーネントとともに示されている。右テンプル３５２は、図３には示されていない係合部を有し、当該係合部は、左テンプル２５２の係合部２５４と同様のものである。３６０で示すテンプル挿入モジュールＴＩＭは、テンプル３５２の係合部と着脱可能に連結できるように構成される。ＴＩＭ３６０は、矢印３６２ａおよび３６２ｂにより示されるように、テンプル３５２と連結する。様々な実施形態において、テンプル３５２の係合部は、電気的な接続と機械的な接続の組み合わせにより達成される。機械的な接続は、上記の２１０/２０４と併せて提供されているように、例えば、これに限定するものではないが、圧入、クリップ、機械的なインターロック、フックとループなどであり得る。さらに他の実施形態において、テンプル３５２の係合部およびＴＩＭ３６０は、磁気表面を利用し、磁力によりＴＩＭ３６０を固定する。いくつかの電気接点３８０は、例示のために提供されており、それにより限定を意味するものではない。電気接点３８０は、テンプル３５２内の対応する電気接点と嵌合して、テンプル３５２内の一つまたは複数の電気経路（図示せず）への電気接続を提供する。テンプル３５２内の電気経路は、ＴＩＭ３６０と一つまたは複数のセンサー３７２および３７４との間の電気的な接続を容易にする。センサー３７２および３７４は、眼鏡デバイスで構成されている電子パッケージと組み合わせて使用するためのマイクロホンなどの音響センサーまたは本明細書に記載されているセンサーのいずれかであり得る。様々な実施形態において、ＴＩＭ３６０には、プロセッサ、メモリー、電力、および一つまたは複数の無線通信システムを含む電子パッケージが配置されている。当該無線通信システムは、ＴＩＭ３６０が２２２での無線伝送により示されるように一つまたは複数のデバイスと無線で通信することを可能にするプロトコルを使用する。さらに、ＴＩＭ３６０およびＴＩＭ２６０は、３８２での無線送信により示されるようにＴＩＭ間の無線通信を可能にする無線通信機能を有するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、ＴＩＭ３６０には、マイクロプロジェクションスピーカーとすることができるスピーカーおよび３６４で示されるスピーカーポートが設けられている。当該スピーカーは、オーディオブロードキャストを通じてユーザに情報を提供する。
【0031】
図３のビュー３９０を参照すると、ＴＩＭ２６０およびＴＩＭ３６０のそれぞれについて電気接続の概略図が示されている。ＴＩＭ２６０は、電気経路３９４によりセンサー２７２に電気的に連結されている。同様に、ＴＩＭ２６０は、電気経路３９２によりセンサー２７４に電気的に連結されている。ＴＩＭ２６０とそれぞれのセンサーとの間の接続が、左テンプルの電気回路図３８４を構成する。左テンプルの電気回路図３８４は、図よりも複雑であっても、複雑でなくてもよいことに留意されたい。したがって、左テンプルの電気回路図は、単に説明のために提供されており、それにより限定を意味するものではない。
【0032】
同様に、ＴＩＭ３６０は、電気経路３９８によりセンサー３７２に電気的に連結されている。ＴＩＭ２６０は、電気経路３９６によりセンサー３７４に電気的に連結されている。ＴＩＭ３６０とそれぞれのセンサーとの間の接続が、右テンプルの電気回路図３８６を構成する。右テンプルの電気回路図３８６は、図よりも複雑であっても、複雑でなくてもよいことに留意されたい。したがって、右テンプルの電気回路図は、単に説明のために提供されており、それにより限定を意味するものではない。
【0033】
そのようなシステムにおける二つのＴＩＭは、必要に応じてデバイス２２０間およびそれらの間の無線通信に参加して、あるレベルの設計機能をユーザに提供する。例えば、一つの実施形態において、左ＴＩＭは、第一ネットワークプロトコルを利用してリモートデバイス２２０と通信するために十分な無線ネットワーク機能を含む。さらに、左ＴＩＭおよび右ＴＩＭは、３８２に示す無線通信をサポートする無線ネットワーク機能を有する。無線通信３８２は、２２２で使用されるものとは異なる第二ネットワークプロトコルにより、実行されることができる。電力を節約するために、第一ネットワークプロトコル（２２２）は、第二ネットワークプロトコル（３８２）よりも広い範囲を有する。なぜなら、左ＴＩＭ２６０とリモートデバイス２２０との間の距離は、左ＴＩＭ２６０と右ＴＩＭ３６０との間の分離距離よりも大きい。後者は名目上ユーザの頭の幅であり、前者は携帯電話のセルラータワーまでの距離と同じになる可能性がある。
【0034】
図４は、本発明の実施形態に係る、別のモジュール化再構成可能な眼鏡システムを示す。図４を参照すると、センサー、電源コンポーネント、および計算ユニットのうちの一つまたは複数は、眼鏡デバイスの全体に分布され、４０２などのフレームシャーシの全体に分布されることを含む。フレームシャーシ４０２は、フレームリムでレンズ４４０を取り囲み、それによりレンズ４４０をそこに固定するように眼科的に構成される。左テンプル４０４は右テンプル４１４とは、フレームシャーシ４０２に連結されて眼鏡デバイスを形成する。左レンズ４０４は、４０８で示されている係合部を有するように構成される。左テンプル挿入モジュール（ＴＩＭ）４０６は、上記のように係合部４０８と係合するように構成され、それにより、ＴＩＭ４０６とテンプル４０４との間の機械的および電気的な接続の両方を提供する。同様に、右テンプル４２６は、右テンプル４１４の係合部と係合しているように示されている。ＴＩＭ４０６は、４１０で示されるオーディオスピーカーおよびオーディオポートを含み、ＴＩＭ４２６は、４３０で示されるオーディオスピーカーおよびオーディオポートを含む。様々な実施形態において、オーディオスピーカー４１０および４３０は、プロジェクションスピーカーである。眼鏡デバイスは、いくつかのセンサーまたはディスプレイ、電気経路に統合される左テンプル４０４からフレームシャーシ４０２を通って右テンプル４１４まで延びる４６２、４６４、４６６、４６８、および４７０を含む。様々な実施形態において、図４に示されるものよりも多くのセンサーまたはより少ないセンサーがあり得る。図４に示されるセンサーおよびセンサーの位置は、単に例示として提供され、本発明の実施形態を制限するものではない。前の図と併せて上で説明したように、テンプル挿入モジュール４０６および/または４２６のうちの少なくとも一つは、デバイス２２０に無線接続２２２を提供するために、一式の必要なエレクトロニクスを備えている。
【0035】
眼鏡デバイス４００において、電気経路概略図の高レベル図が４８０で示されている。４８０を参照すると、左ＴＩＭ４０６および右ＴＩＭ４２６は、電気経路要素４８２、４８４、４８６、４８８、４９０、および４９２により、センサー４６２、４６４、４６６、４６８、および４７０と電気的に連結されている。４８４などの電気経路要素は、センサー４６４を電気的に接続する。４８０に示されているコンポーネントは一緒に、眼鏡デバイス用のモジュール化された再構成可能なコンポーネントのセットを提供する。一つまたは複数の実施形態において、一つまたは複数の音響センサーは、フレームシャーシ４０２、左テンプル４０４、および右テンプル４１４のうちの少なくとも一つに位置する。したがって、音響センサーは、眼鏡デバイスのテンプル（左または右）またはフレームシャーシのどこにでも位置することができる。
【0036】
図５は、本発明の実施形態に係る、図４のモジュール化された眼鏡システムの斜視図および上面図を全体的に５００で示す。図５を参照すると、モジュール化された眼鏡デバイスは、斜視図において１３０で示されている。モジュール化されたノーズパッド５０４は、５０６で示されるように、モジュール化された眼鏡デバイス５０２と着脱可能に連結することができる。ノーズパッドのモジュール化により、ユーザはノーズパッドを交換して眼鏡とユーザの鼻および顔の構造との間のフィット感を向上させることができる。眼鏡デバイスのノーズパッドをモジュール化することにより、より快適な装着感を実現できる。さらに、ノーズパッドには、生体センサーなどの他のセンサーを設けることができる。
【0037】
図６Ａは、本発明の実施形態に係る、モジュール化された眼鏡デバイスで使用するためのシステム構築を全体的に６００で示す。図６Ａを参照すると、様々な実施形態において、モジュール化された再構成可能な眼鏡デバイスには、複数の無線通信システムを含むことができる。様々な実施形態において、眼鏡デバイス６０２は、６０４で示されるような高レベルのブロック図アーキテクチャを有する。様々な実施形態において、眼鏡デバイス６０２は、無線センサー６４０およびモバイルデバイス６７０と通信するように構成される。無線センサー６４０は、単一のセンサーまたは複数のセンサーを含むことができる。無線センサー６４０は、限定することなく、本明細書にリストされた任意の一つまたは複数のセンサーを含むことができる。例えば、無線センサー６４０は、ユーザと共に使用するために構成された生体測定センサーまたは生体力学的センサー、または車両または建物と共に使用されるように構成されたセンサーであることができる。生体認証センサーのいくつかの例は、これに限定するものではないが、心拍数モニター、発汗センサー、温度センサーなどがある。車両センサーのいくつかの例は、これに限定するものではないが、速度センサー、加速度センサー、全地球測位システム信号、車両エンジンパラメータ、風速インジケータなどがある。建物と共に使用されるセンサーのいくつかの例は、これに限定するものではないが、サーモスタットからの温度読み取り、水圧値などがある。車両のいくつかの非限定的な例は、これに限定するものではないが、スクーター、自転車、自動車、ボート、ヨット、船舶、飛行機、軍用車両、ウィング スーツなどがある。いくつかの実施形態において、データは、６４０または６１６で特殊な用途のネットワークから受信される。例示のために示される特殊な用途のネットワークは、ヨット（パワーまたはセイル）などの船舶用に設計される米国海洋電子機器協会（ＮＭＥＡ）のＮＭＥＡ２０００ネットワークがある。ＮＭＥＡ２０００は、当技術分野で「ＮＭＥＡ２ｋ」または「Ｎ２Ｋ」とも呼ばれ、国際電気標準会議（ＩＥＣ）６１１６２-１として標準化されている。ＮＭＥＡ２００は、船舶、ボート、ヨットなどの海洋センサーおよびディスプレイユニットを接続するために使用されるプラグ‐アンド‐プレー通信規格である。モバイルデバイス６７０は、限定することなく、本明細書にリストされた任意の一つまたは複数のモバイルデバイスであり得る。例えば、モバイルデバイスは、携帯電話、時計、リストバンド、ブレスレット、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、車載コンピュータなどとすることができる。
【0038】
眼鏡デバイス６０２は、６０４で示されるような高レベルのアーキテクチャを有し、スピーカー６０６、中央処理装置６０８、電源６１０、音響センサー６０８、記憶装置６１４、および無線通信システム６１６を含む。無線通信システム６１６は、以下の一つまたは複数の無線通信システムを含むことができる。例えば、近距離通信システム６１８、ブルートゥース通信プロトコルを利用する無線通信システム６２０、６２４でのＷｉ－Ｆｉ通信プロトコルを利用する無線通信システム、携帯電話通信プロトコル６２２などである。ＬＴＥにより６２２で指定された無線通信プロトコルは、無線デバイスの例としてのみ与えられており、本発明の実施形態を制限するものではない。当業者は、一つまたは複数のアンテナが無線通信システムブロック６１６に含まれるが、明確にするために示されていないことを認識できる。
【0039】
無線センサー６４０は、６４２で示されるような高レベルのアーキテクチャを有し、一つまたは複数のセンサー６４４および無線通信システム６４６を含む。無線通信システム６４６は、近距離通信システム、ＢＬＥ、ＡＮＴ＋、または同種のものなどの低データレート通信システムであり得る。または、無線通信システム６４６は、センサー６４４に必要なより高いデータレートのシステムとして提供されることができる。
【0040】
モバイルデバイス６７０は、６７２で示されるような高レベルのアーキテクチャを有し、中央処理装置６７４、電源６７６、ストレージ６７８、およびブロック６８０に示される一つまたは複数の無線通信システムを含む。モバイルデバイス６７０は、オプションとして、クラウド６８９で示されるようなリモートネットワークに到達するように構成されることができる。無線通信ブロック６８０は、以下の一つまたは複数の無線通信システムを含むことができる。例えば、近距離通信システム６８２、ブルートゥース通信プロトコルを利用する無線通信システム６８４、６８６でのＷｉ－Ｆｉ通信プロトコルを利用する無線通信システム、６８８での携帯電話通信プロトコルなどである。ＬＴＥにより６８８で指定された無線通信プロトコルは、モバイルデバイスの通信システムの例としてのみ与えられており、本発明の実施形態を制限するものではない。当業者は、一つまたは複数のアンテナが無線通信システムブロック６８０および６４２に含まれるが、明確にするために示されていないことを認識できる。
【0041】
いくつかの実施形態において、無線センサーシステム６４２および眼鏡デバイス６０２は、モバイルデバイス６７０およびモバイルデバイスユーザインターフェースのユーザにより最初に構成される。経路６５２ａおよび６５２ｂにより示されるように、動作において、眼鏡デバイス６０２は、６５０で示されるように、近距離無線通信システム６１８などの適切な無線通信システムからデータを無線で受信する。無線センサーシステム６４２から取得した無線データは、６５４で示されるような別の無線通信システムによりユーザデバイス６７０／６７２に送信することができる。６５４で示される無線通信は、例えば、６２０／６８４でのブルートゥースプロトコル、６２４／６８６でのＷｉ－Ｆｉプロトコル、または６２２／６８８で示される携帯電話通信プロトコルを使用して、より高いデータレートチャネルで達成されることができる。様々な実施形態において、眼鏡デバイス６０２から転送されたデータは、ユーザデバイス６７０に保存および分析され、様々なアプリケーションプログラムを有することができる。
【0042】
図６Ｂは、本発明の実施形態に係る、図６Ａのモジュール化された眼鏡システムのシステムアーキテクチャに対応する無線ネットワークを全体的に６９０で示す。図６Ｂを参照すると、無線通信ブロック６１６は、図に示すように複数のデバイスに接続することができる。例えば、一つまたは複数の無線センサー６４０は、６１８で示されるような低データレートの近距離通信ネットワークを利用して無線通信ブロック６１６に接続することができる。一つまたは複数のユーザデバイス６７０は、６２０で示されるようなブルートゥース通信プロトコルを使用して無線通信ブロックと無線で通信することができる。６２４で示されるように、６９２で示されるＷｉ－Ｆｉノードなどの一つまたは複数の無線ノードは、無線通信ブロック６１６と無線で通信することができる。一つまたは複数のリモートネットワーク６９４は、６２２で示されるようなセルラー通信プロトコルを使用して、無線通信ブロック６１６と無線で通信することができる。したがって、再構成可能な眼鏡デバイスは、６９０で示される一つまたは複数の無線通信システムを含むことができる。例えば、一つのＴＩＭモジュールを別のＴＩＭモジュールに交換することにより、さまざまな無線通信のために眼鏡デバイスが再構成されることができる。または、一つまたは複数のテンプルを上記のフレームシャーシと交換することができ、それにより眼鏡デバイスにカスタマイズされた機能を提供する。
【0043】
図７は、本発明の実施形態に係る、図４のモジュール化された眼鏡デバイスで使用するための別のシステム構築を全体的に７００で示す。図７を参照すると、眼鏡デバイス６０２の無線通信ブロック６１６は、仲介者として機能するユーザデバイスを必要とせずに、携帯電話ネットワークを介して直接にセルラー通信することができるように構成される。例えば、７００において、眼鏡デバイス６０２は、無線通信システム６２２により、携帯電話であり得るリモートデバイス７０２と通信するように構成され、それにより、クラウド７０４で示される外部ネットワークを介してリモートデバイス７０２と直接に接続する。この通信回線をサポートするための仲介ユーザのモバイルデバイスは必要ない。眼鏡デバイスのそのような構成により、眼鏡デバイスのユーザは、音声インターフェース、ボタンなどの一つまたは複数の触覚インターフェースなどのインターフェースの助けを借りて、眼鏡デバイスから電話をかけることができる。音声インターフェースは、ユーザの音声信号を、デバイスが通話のための無線ネットワークの操作を容易にするために使用するコマンドに変換することにより、通話のコマンドと制御を提供する。このようなコマンドの例は、これに限定するものではないが、電話をかける人の選択、電話をかけること、音量を上げること、音量を下げること、通話を終了することなどがある。
【0044】
図８は、本発明の実施形態に係る、テンプル挿入モジュール（ＴＩＭ）のブロック図を全体的に８００で示す。図８を参照すると、この実施形態の説明で使用されるように、ＴＩＭは、コンピュータなどのデバイスに基づくことができ、本発明の実施形態は、そのデバイスに使用され得る。ブロック図は、高レベルの概念的な表現であり、さまざまな方法でさまざまなアーキテクチャにより実装されることができる。バスシステム８０２は、中央処理装置（ＣＰＵ）８０４（または本明細書ではプロセッサと呼ばれる）、読み取り専用メモリー（ＲＯＭ）８０６、ランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）８０８、ストレージ８１０、オーディオ８２２、ユーザインターフェース８２４、および通信８３０を相互接続する。ＲＡＭ８０８は、ダイナミックランダムアクセスメモリー（ＤＲＡＭ）または他の形態のメモリーを表すこともできる。様々な実施形態において、ユーザインターフェース８２４は、音声インターフェース、タッチインターフェース、物理ボタン、またはそれらの組み合わせであり得る。メモリー（図示せず）はＣＰＵブロック８０４に含まれることができることが理解される。バスシステム８０２は、例えば、システムバス、周辺機器相互接続（ＰＣＩ）、アドバンストグラフィックポート（ＡＧＰ）、小型コンピュータシステムインターフェース（ＳＣＳＩ）、米国電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）規格番号９９４（ＦｉｒｅＷｉｒｅ）、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、汎用非同期送受信回路（ＵＡＲＴ）、シリアルペリフェラルインタフェース（ＳＰＩ）、インター集積回路（Ｉ２Ｃ）などの一つまたは複数のバスであってもよい。ＣＰＵ８０４は、単一、複数、または分散コンピューティングリソースであってもよい。ストレージ８１０は、フラッシュメモリー等であってもよい。ＴＩＭの実際の実装に応じて、ＴＩＭには、ブロック図中のコンポーネントの一部、全部、またはそれ以上、または再配置が含まれる場合があることに留意されたい。したがって、図８のシステムには多くのバリエーションが可能である。
【0045】
一つまたは複数の無線ネットワーク８３２との接続は、通信（ＣＯＭＭ）８３０を介して取得され、それにより、ＴＩＭ８００は、ローカルセンサー、ローカルデバイス、およびリモートネットワーク上のリモートデバイスと無線で通信することができる。いくつかの実施形態において、８３２／８３０は、リモート音声をテキストに変換するシステムへのアクセスを提供し、そのシステムは、例えばクラウドベースの遠隔地にあり得る。８３２および８３０は、さまざまな実装において、無線通信システムを柔軟に表し、さまざまな形式のテレメトリー、ジェネラルパケットラジオサービス（ＧＰＲＳ）、イーサネット（登録商標）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット接続、Ｗｉ－Ｆｉ、ＷｉＭＡＸ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、赤外線、ブルートゥース、近距離通信、３Ｇ、４Ｇ、ＬＴＥ、５Ｇなどの携帯電話通信システム、およびそれらの組み合わせを表すことができる。様々な実施形態において、オプションとして、タッチインターフェースが８２４で提供される。一つまたは複数のセンサーからの信号は、８２９および８２８を介してシステムに入力される。８２６で、全地球測位システム（ＧＰＳ）情報が、受信され、システムに入力される。オーディオ８２２は、本明細書に記載されているプロジェクションスピーカーまたはプロジェクションマイクロスピーカーなどのスピーカーを表すことができる。
【0046】
様々な実施形態において、ハードウェア構成に応じて、異なる無線プロトコルがネットワークで使用され、それにより、上記の図で説明されるシステムを提供する。無線信号伝送に使用される技術の非限定的な一実施形態は、ＩＥＥＥ８０２．１５．１規格として一般的に知られているブルートゥース無線技術規格である。他の実施形態において、ＩＥＥＥ８０２．１１規格を使用するＷｉ－Ｆｉとして知られる無線信号送信プロトコルが使用される。他の実施形態において、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格に基づくＺｉｇＢｅｅ通信プロトコルが使用される。これらの例は、単に説明のためのものであり、異なる実施形態を限定するものではない。伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）およびインターネットプロトコル（ＩＰ）も、さまざまな実施形態で使用される。実施形態は、本明細書に記載されているデータ通信プロトコルに限定されず、本明細書に具体的に記載されていない他のデータ通信プロトコルと共に容易に使用される。
【0047】
様々な実施形態において、システムのコンポーネントおよび前図で説明されるシステム（例えばテンプル挿入モジュール（ＴＩＭ））は、集積回路デバイスに実装され、集積回路デバイスは、集積回路を含む集積回路パッケージを含むことができる。いくつかの実施形態において、システムのコンポーネントおよびシステムは、単一の集積回路ダイに実装される。他の実施形態において、システムのコンポーネントおよびシステムは、集積回路デバイスの複数の集積回路ダイに実装され、その集積回路デバイスは、集積回路を含むマルチチップパッケージを含むことができる。
【0048】
図９は、本発明の実施形態に係る、後ろ首モジュールアセンブリを装着するモジュール化される眼鏡デバイスを示す。図９を参照すると、９００で、後ろ首モジュールアセンブリは、受動的な眼鏡のセットに装着される。受動的な眼鏡は、眼鏡にエレクトロニクスが配置されていないことを表す。または、眼鏡は、本明細書に記載されるように一つまたは複数のテンプルまたはテンプル挿入モジュール（ＴＩＭ）にパッケージ化されたエレクトロニクスで構成されるアクティブまたはパワード眼鏡であり得る。眼鏡は、レンズ９０６を含むフレームシャーシ９０２を有する。左テンプル９０４および右テンプル９１４は、フレームシャーシ９０２に連結されている。後ろ首モジュールアセンブリは、後ろ首電子ポッド（ｅＰＯＤ）９２４、左テンプルインターロック９２０、右テンプルインターロック９２２、左スマートコード９２６、および右スマートコード９２８を含む。左スマートコード９２６は、ｅＰＯＤ９２４を左テンプルインターロック９２０に電気的および機械的に連結し、右スマートコードは、ｅＰＯＤ９２４を右テンプルインターロック９２２に電気的および機械的に連結する。
【0049】
左テンプルインターロック９２０は、音響キャビティ、オーディオスピーカー、および音響ポートを含む。左オーディオスピーカーの音響ポートは、９３０で示されている。左スマートコード９２６は、導電体を含み、その導電体は、左テンプルインターロック９２０内に含まれるオーディオスピーカーにオーディオ信号を提供する。一つまたは複数の実施形態において、左テンプルインターロックに含まれるオーディオスピーカーは、マイクロプロジェクションスピーカーである。同様に、右オーディオスピーカーの音響ポートは、９３２で示されている。右スマートコード９２８は、導電体を含み、その導電体は、右テンプルインターロック９２２内に含まれるオーディオスピーカーにオーディオ信号を提供する。一つまたは複数の実施形態において、右テンプルインターロックに含まれるオーディオスピーカーは、マイクロプロジェクションスピーカーである。
【0050】
様々な実施形態において、ｅＰＯＤ９２４は電子ユニットを含む。電子ユニットには、ここに記載されているテンプル挿入モジュール（ＴＩＭ）用の電子コンポーネントおよび機能が含まれている。言い換えれば、電子ユニットは、後ろ首モジュールアセンブリで使用するための機械的および電気的にパッケージ化されたＴＩＭである。
【0051】
さまざまな電子構成および機能を備える電子ユニットは、さまざまなＴＩＭｓを眼鏡デバイスのテンプルに交換により出入りさせる方法と同様の方法で、交換によりｅＰＯＤに出入りすることができる。
【0052】
９５０で、右スマートコードおよび左スマートコードを短くしたり長くしたりするために、長さ調整が提供される。後ろ首電子ポッド（ｅＰＯＤ）９５４には、ｅＰＯＤ９５４の同じ端部から出る左スマートコード９５６および右スマートコード９５８が配置される。スマートコード９５６および９５８のそのような構成により、スライダー９６０は、ｅＰＯＤから遠ざかるか、またはｅＰＯＤに向かって移動することができる。スライダー９６０をｅＰＯＤ９５４から遠ざけると、スマートコード９６５/９５８の利用可能な自由長さが短くなる。スライダー９６０をｅＰＯＤ９５４に向かって移動すると、スマートコード９５６/９５８の利用可能な自由長さが増加される。
【0053】
一つまたは複数の実施形態において、動作において、「オン」状態にある場合、オーディオデータは、ｅＰＯＤ９２４の電子ユニットにストリーミングされて左右のスピーカーに向けられ、それにより、後ろ首モジュールアセンブリがアイウェアデバイスに取り付けられてユーザが眼鏡デバイスを装着する時に、オーディオデータをユーザにブロードキャストする。
【0054】
図１０は、斜視図において、本発明の実施形態に係るウェアラブルデバイスを配置する後ろ首モジュールアセンブリを全体的に１０００で示す。図１０を参照すると、ｅＰＯＤ９２４上に第一センサー１０５０が示されている。右テンプルインターロック９２２に組み込まれた第二センサー１０５２が示されている。左テンプルインターロック９２０に組み込まれた第三センサー１０５４が示されている。センサー１０５０、１０５２、および１０５４は、本明細書で前述したＴＩＭまたはテンプルに組み込まれたエレクトロニクスに直接に使用される任意のセンサーであり得る。
【0055】
図１０に示す実施形態において、９２０および９２２などの各テンプルインターロックモジュールは、貫通穴を含み、眼鏡のテンプルが当該貫通穴に挿入される。本実施形態において、テンプルインターロックモジュール９２０および９２２は、テンプルを挿入するのに十分な伸びを可能にするエラストマーまたはゴムなどの柔軟な材料から作られる。例えば、左テンプルインターロック９２０は、貫通穴１０４０を含み、左テンプル９０４が貫通穴１０４０に挿入される。右テンプルインターロック９２２は、貫通穴１０４２を含み、右テンプル９１４が貫通穴１０４２に挿入される。各テンプルインターロック９２０および９２２は、各スピーカーポート９３０および９３２がユーザの耳の前および近くに位置するように、互換性のある眼鏡に配置される。互換性のある眼鏡は、テンプルインターロックに提供されるメカニカルアタッチメントと互換性がある眼鏡である。
【0056】
図１１は、本発明の実施形態に係る、テンプルインターロックをテンプルに連結することを全体的に１１００及び１１５０で示す。図１１を参照すると、磁気テンプルインターロックが１１００で示されている。当該磁気テンプルインターロックは、眼鏡デバイスのテンプル１１０２上の磁気領域１１０８を含む。テンプルインターロック１１０４は、対応する磁気領域１１０６を有する。動作において、磁気領域１１０６と１１０８を一つにまとめて、磁気領域１１０６および１１０８が互いに引き付けられ、それにより、テンプルインターロック１１０４とテンプル１１０２との間にクランプ力を提供する。スピーカーを含む音響キャビティのポートは、１１１０で示されている。
【0057】
他のクランプの方法が１１５０で示されている。テンプルインターロック１１５２は、コンプライアント材料の第一側１１５６ａと第二側１１５６ｂとの間にあるスロット１１５８を含む。１１５８、１１５６ａ、および１１５６ｂの形状は、眼鏡デバイスのテンプルを挿入できるＵ字型を形成する。材料１１５２の弾性は、（図示せず）眼鏡のテンプルインターロック１１５２とテンプルとの間に着脱可能な連結を提供する。スピーカーを収容する音響キャビティの音響ポートは、１１５４で示されている。
【0058】
図１２は、本発明の実施形態に係る、後ろ首モジュールをテンプル内に含まれるエレクトロニクスに連結することを全体的に１２００で示す。図１２を参照すると、後ろ首モジュールアセンブリは、テンプル内に含まれるエレクトロニクスに連結されている。後ろ首モジュールアセンブリの一部は、後ろ首電子ポッド（ｅＰＯＤ）１２２０、左スマートコード１２２２、および左テンプルインターロック１２１０を有するように示されている。前述のように、テンプルに含まれるエレクトロニクスはいずれも、テンプル挿入モジュール（ＴＩＭ）を使用せずにテンプル内に直接に含まれることができる。または、テンプルに含まれるエレクトロニクスは、オプションとして１２０４で示されるように、ＴＩＭの一部とするエレクトロニクスであり得る。音響ポート１２３０は、テンプル１２０２内に示される。音響ポート１２３０は、ユーザに聞こえるために、後ろに位置するスピーカーで生成される音響が、音響ポート１２３０を通して放出されることを可能にする。また、音響ポート１２３０は、ＴＩＭ１２０４内に位置できる。様々な実施形態において、テンプル１２０２には、１２０６で示されるいくつかの電気接点が設けられている。左テンプルインターロック１２１０には、対応する数の電気接点１２０８が設けられている。１２１０と１２０２との間の接続を着脱可能に連結可能にするために、テンプル１２０２と左テンプルインターロック１２１０との間に機械的なインターロックが提供される。一つまたは複数の実施形態において、磁気連結が１２０６／１２０８の位置の近くまたはその位置に提供されて、そこに着脱可能な連結を提供する。
【0059】
図１３は、本発明の実施形態に係る、後ろ首モジュールアセンブリをテンプルエレクトロニクスと組み合わせるための概略図を全体的に１３００で示す。図１３を参照すると、眼鏡デバイスの輪郭は、１３０２で示されている。眼鏡デバイス１３０２の左テンプル、右テンプル、およびフレームシャーシには、エレクトロニクスおよびまたは電子経路を含む。輪郭１３０２は、フレームシャーシ、左テンプル、および右テンプルを含む。図に示すシステムにおいて、電子回路経路１３０８は、眼鏡デバイス１３０２の左テンプルと右テンプルとの間に延在する。
【0060】
眼鏡デバイスは、左テンプルに位置する左テンプル挿入モジュール（ＴＩＭ）１３０４と、右テンプルに位置する右ＴＩＭ１３０６とを含む。電子ユニット（ｅＰＯＤ）を備える後ろ首モジュールアセンブリは、１３１０で示されている。左スマートコード１３１２は、ｅＰＯＤ１３１０と左ＴＩＭ１３０４との間に電気経路を提供する。右スマートコード１３１４は、ｅＰＯＤ１３１０と右ＴＩＭ１３０６との間に電気経路を提供する。様々な実施形態において、左ＴＩＭ１３０４および右ＴＩＭ１３０６の両方には、１３１６で示されるように、左ＴＩＭ１３０４と右ＴＩＭ１３０６との間の無線通信を可能にする一つまたは複数の無線通信ネットワークシステムが配置される。リモートデバイス１３２０は、前図と併せて説明されるように、１つまたは複数の無線センサーまたは無線ユーザデバイスを表す。無線通信１３２２は、リモートデバイス１３２０と、左ＴＩＭ１３０４、右ＴＩＭ１３０６およびｅＰＯＤ１３１０のうちの少なくとも一つとの間で達成される。上記のＴＩＭに関するすべての電子システム機能の説明は、ｅＰＯＤ１３１０などのｅＰＯＤに適用できる。
【0061】
いくつかの実施形態において、例えば電気経路１３０８が１３００で示される電気回路図から削除された場合に、左テンプルは右テンプルに電気的に接続されていない。
【0062】
図１４は、本発明の実施形態に係る、後ろ首モジュールアセンブリのユーザインターフェースを全体的に１４００で示す。図１４を参照すると、首の後ろの電子ポッド（ｅＰＯＤ）は、１４０２で示されている。ｅＰＯＤ１４０２は、ディスプレイインターフェース１４０４を備える。異なる実施形態において、ディスプレイインターフェース１４０４は、様々な方法により実装されることができる。いくつかの実施形態において、ユーザインターフェースは触覚表面ボタンである。いくつかの実施形態において、ユーザインターフェースは、一つまたは複数のコントロールをユーザに提示する静電容量式タッチスクリーンなどのタッチスクリーンにより実装されるいくつかの実施形態において、ユーザインターフェースは、情報をユーザに伝達する。さらに他の実施形態において、ユーザインターフェースは、ｅＰＯＤ１４０２を着用しているユーザの背後からユーザインターフェース１４０４を見る人に情報を伝達する。そのような情報の例は、これに限定するものではないが、１４０６で示される絵文字、気分ステータス、アイコンなどである。
【0063】
図１５は、本発明の実施形態に係る、後ろ首電子ポッド（ｅＰＯＤ）用に構成される電子ユニットのブロック図を全体的に１５００で示す。図１５を参照すると、後ろ首電子ユニットは、コンピュータなどのデバイスに基づくことができ、本発明の実施形態がそのデバイス内に使用され得る。ブロック図は、高レベルの概念的な表現であり、さまざまな方法でさまざまなアーキテクチャにより実装されることができる。バスシステム１５０２は、中央処理装置（ＣＰＵ）１５０４（または本明細書ではプロセッサと呼ばれる）、読み取り専用メモリー（ＲＯＭ）１５０６、ランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）１５０８、ストレージ１５１０、オーディオ１５２２、ユーザインターフェース１５２４、および通信１５３０を相互接続する。ＲＡＭ８０８は、ダイナミックランダムアクセスメモリー（ＤＲＡＭ）または他の形態のメモリーを表すこともできる。様々な実施形態において、ユーザインターフェース１５２４は、音声インターフェース、タッチインターフェース、物理ボタン、またはそれらの組み合わせであり得る。メモリー（図示せず）はＣＰＵブロック１５０４に含まれることができることが理解される。バスシステム１５０２は、例えば、システムバス、周辺機器相互接続（ＰＣＩ）、アドバンストグラフィックポート（ＡＧＰ）、小型コンピュータシステムインターフェース（ＳＣＳＩ）、米国電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）規格番号９９４（ＦｉｒｅＷｉｒｅ）、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、汎用非同期送受信回路（ＵＡＲＴ）、シリアルペリフェラルインタフェース（ＳＰＩ）、インター集積回路（Ｉ２Ｃ）などのうちの一つまたは複数のバスであってもよい。ＣＰＵ１５０４は、単一、複数、または分散コンピューティングリソースであってもよい。ストレージ１５１０は、フラッシュメモリー等であってもよい。後ろ首電子ユニットの実際の実装に応じて、後ろ首電子ユニットには、ブロック図中のコンポーネントの一部、全部、またはそれ以上、または再配置が含まれる場合があることに留意されたい。したがって、図１５のシステムには多くのバリエーションが可能である。
【0064】
一つまたは複数の無線ネットワーク１５３２との接続は、通信（ＣＯＭＭ）１５３０を介して取得され、それにより、後ろ首電子ユニット１５００は、ローカルセンサー、ローカルデバイス、およびリモートネットワーク上のリモートデバイスと無線で通信することができる。いくつかの実施形態において、１５３２／１５３０は、リモート音声をテキストに変換するシステムへのアクセスを提供し、そのシステムは、例えばクラウドベースの遠隔地にあり得る。１５３２および１５３０は、さまざまな実装において、無線通信システムを柔軟に表し、さまざまな形式のテレメトリー、ジェネラルパケットラジオサービス（ＧＰＲＳ）、イーサネット、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット接続、Ｗｉ－Ｆｉ、ＷｉＭＡＸ、ＺｉｇＢｅｅ、赤外線、ブルートゥース、近距離通信、３Ｇ、４Ｇ、ＬＴＥ、５Ｇなどの携帯電話通信システム、およびそれらの組み合わせを表すことができる。様々な実施形態において、オプションとして、タッチインターフェースが１５２４で提供される。オプションのディスプレイが１５２０で提供される。一つまたは複数のセンサーからの信号は、１５２９および１５２８を介してシステムに入力される。１５２６で、全地球測位システム（ＧＰＳ）情報は、受信され、システムに入力される。オーディオ１５２２は、本明細書に記載されているプロジェクションスピーカーまたはプロジェクションマイクロスピーカーなどのスピーカーを表すことができる。
【0065】
様々な実施形態において、ハードウェア構成に応じて、異なる無線プロトコルがネットワークで使用され、それにより、上記の図で説明されるシステムを提供する。無線信号伝送に使用される技術の非限定的な一実施形態は、ＩＥＥＥ８０２．１５．１規格として一般的に知られているブルートゥース無線技術規格である。他の実施形態において、ＩＥＥＥ８０２．１１規格を使用するＷｉ－Ｆｉとして知られる無線信号送信プロトコルが使用される。他の実施形態において、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格に基づくＺｉｇＢｅｅ通信プロトコルが使用される。これらの例は、単に説明のためのものであり、異なる実施形態を限定するものではない。伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）およびインターネットプロトコル（ＩＰ）も、さまざまな実施形態で使用される。実施形態は、本明細書に記載されるデータ通信プロトコルに限定されず、本明細書に具体的に記載されていない他のデータ通信プロトコルと共に容易に使用される。
【0066】
様々な実施形態において、システムのコンポーネントおよび前図で説明されるシステム（例えば後ろ首電子ユニット）は、集積回路デバイスに実装され、集積回路デバイスは、集積回路を含む集積回路パッケージを含むことができる。いくつかの実施形態において、システムのコンポーネントおよびシステムは、単一の集積回路ダイに実装される。他の実施形態において、システムのコンポーネントおよびシステムは、集積回路デバイスの複数の集積回路ダイに実装され、その集積回路デバイスは、集積回路を含むマルチチップパッケージを含むことができる。
【0067】
様々な実施形態において、本明細書で提供される実施形態の説明は、頭部装着型デバイス用の再構成可能なコンポーネントを提供する。頭部装着型デバイス用の再構成可能なコンポーネントは、これに限定するものではないが、取り外し可能なテンプル、取り外し可能なテンプル挿入モジュール（ＴＩＭｓ）、後ろ首モジュールアセンブリ、後ろ首モジュールアセンブリ用の電子ポッドｅＰＯＤ、ｅＰＯＤｓ用の取り外し可能な電子ユニットを含む。
【0068】
様々な実施形態において、さまざまなＴＩＭ（図８の８００）またはさまざまな後ろ首電子ユニット（図１５の１５００）に関して作成されるデータ処理システムで実行されるのは、ユーザに有用な機能を提供する一つまたは複数のアルゴリズムである。それらのアルゴリズムは、手順または同義の方法として以下の図と併せて以下に説明され、当業者はそれらのアルゴリズムが異なる方法によりシステム全体に分散されるハードウェア上で実行され得ることを理解すべきである。例えば、いくつかの実施形態において、アルゴリズムは、ＴＩＭまたは後ろ首電子ユニット内に含まれるハードウェアで実行される。他の実施形態において、アルゴリズムまたはアルゴリズムの一部は、ＴＩＭと、上の図に示されているデバイス２２０、６７０、７０２、１３２０などのデバイスとの組み合わせで実行され、またはＴＩＭと、デバイス（２２０、６７０、７０２、１３２０など）と、前の図と併せて上記で説明しているような一つまたは複数の通信ネットワークを介して利用可能なクラウドベースのハードウェアおよびサービスとの組み合わせで実行される。同様に、他の実施形態において、アルゴリズムまたはアルゴリズムの一部は、後ろ首電子ユニットと、上の図に示されている２２０、６７０、７０２、１３２０などのデバイスとの組み合わせで実行され、または後ろ首電子ユニットと、デバイス（２２０、６７０、７０２、１３２０など）と、前の図と併せて上記で説明しているような一つまたは複数の通信ネットワークを介して利用可能なクラウドベースのハードウェアおよびサービスとの組み合わせで実行される。
【0069】
図１６は、断面図において、本発明の実施形態に係る、個人プロジェクションマイクロスピーカーシステム（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ ｍｉｃｒｏ ｓｐｅａｋｅｒ ｓｙｓｔｅｍ；ＰＰＭＳ）を全体的に１６００で示す。図１６を参照すると、チャンバ１６０２は内側表面により画定される。チャンバ壁１６０８は、外側表面１６０６および音響ポート１６１０を有する。マイクロスピーカー１６１２は、チャンバ１６０２内に取り付けられ、電気信号を受信するように構成され、その電気信号は、その後、マイクロスピーカー１６１２の可動面により、空中を通る音響信号に変換される。空中を通る音響信号は、当技術分野では同等に１６１４で示される「音波」と呼ばれ、「空中を通る音響信号」および「音響信号」、「オーディオ信号」、「音波」などの用語は、本実施形態の説明において、同義語として使用されている。音響信号１６１４は、１６００のシステムにより、１６１６で示されるユーザの耳に向けられ、ユーザに個人的なリスニング体験を提供すると同時に、ユーザに近接する他の人々に聞こえる音響信号１６１４を最小化する。チャンバ１６０２はまた、本明細書において、マイクロチャンバまたはマイクロ音響チャンバなどと同義的に呼ばれる。そのようなすべての用語は、本実施形態の説明において、互換的に使用される。マイクロスピーカー１６１２は、本明細書において、マイクロプロジェクションスピーカーまたは単にスピーカーと同義的に呼ばれる。当業者は、個人プロジェクションマイクロスピーカー（ＰＰＭＳ）を介してユーザにパーソナライズされたリスニング体験を提供するために、そのチャンバが、小さなスピーカーを収容するように設計される小さなチャンバであることを理解すべきである。
【0070】
ＰＰＭＳシステムの端面図は１６５０で示される。チャンバ壁１６０８のアウター寸法は、名目上に、図１６において、幅「Ｗ」、高さ「Ｈ」、長さ「Ｌ」のように示されることに留意されたい。様々な実施形態において、チャンバ１６０２は、ＰＰＭＳシステムを使用する様々なアプリケーションに必要なサイズにすることができる。したがって、チャンバの寸法は、本質的に定性的であり、本発明の実施形態を限定することを意味するものではない。チャンバの寸法の絶対値または相対絶対値は、そこから推測されるべきではない。例えば、ＰＰＭＳシステムは、眼鏡デバイスのテンプル内、眼鏡デバイスのテンプル挿入モジュール（ＴＩＭ）内、または、上記の図と関連して説明したように後ろ首モジュールと組み合わせて使用され、且つ、それらのアプリケーションの必要に応じて構成されるテンプルインターロック内で使用される。ＰＰＭＳシステムは、取り外し可能なコンポーネントを備える眼鏡デバイスに組み込むことができ、ＰＰＭＳシステムは、取り外し不可能なコンポーネントを備える眼鏡デバイスに組み込むことができることに留意されたい。様々な実施形態において、ＰＰＭＳシステムを介して届く音響信号は、ステレオモードまたはモノオーラルモードで提供される。
【0071】
内側表面１６０４は、スピーカー１６１２に対して、一般的に凹面を形成する。いくつかの実施形態において、その表面は一般的に放物線の形状である。他の実施形態において、そのチャンバは一般的に長方形の形状である。本明細書で示されている実施形態の説明において、様々なチャンバが異なる内部形状で示される。それらの異なる形状は例示として提供されており、本発明の実施形態を限定することを意味するものではない。１６０２などのチャンバは、複数のチャンバに分割されることができ、各チャンバは一つまたは複数のマイクロスピーカーを備えるように構成されることにも留意されたい。例えば、いくつかの実施形態において、ローレンジの音響周波数を生成するために使用されるスピーカーを収容する第一チャンバと、より高いレンジの音響周波数を生成するために使用されるスピーカーを収容する第二チャンバと、があり得る。いくつかの実施形態において、複数のチャンバが存在し、一つまたは複数のチャンバにはスピーカーが取り付けられておらず、一つまたは複数のチャンバにはスピーカーが取り付けられている。
【0072】
チャンバ壁１６０８は、一つの層で図１６に示される。しかしながら、様々な実施形態において、チャンバは、複数の層で構成され、その複数の層は、異なる音響特性を有することができる。例えば、一つまたは複数の実施形態において、入射される音響エネルギーに高い音響反射率を提供して、音響ポート１６１０を介して放出される音響信号１６１４の反射および集中に役立つように、チャンバ壁１６０８および内側表面１６０４の材料が製造中に選択される。高い音響反射率および低アレルギー性を備えるいくつかの材料の例は、これに限定するものではないが、熱可塑性プラスチック、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ABS）、酢酸セルロース、ポリアミド、ナイロン、ポリカーボネート、炭素エポキシ樹脂などのプラスチック、チタン、アルミニウムなどを含む金属である。テンプル、ＴＩＭｓ、テンプルインターロックデバイスは、射出成形製造技術を使用して製造されることができる。熱可塑性プラスチックは、テンプル、ＴＩＭｓ、またはテンプルインターロックデバイスを製造するために、射出成形プロセスにおいて使用されることもできる。いくつかの実施形態において、アセテートなどのプラスチックを使用して、本明細書に記載されているテンプル、ＴＩＭｓ、またはテンプルインターロックデバイスを製造する。いくつかの実施形態において、外側表面１６０６は、振動エネルギーを吸収するように設計される材料の層でコーティングされ、それにより、ユーザをスピーカー１６１２で生成され得るチャンバ１６０８内の望ましくない振動から隔離する。そのような材料は、高い機械的な損失係数と低いヤング率を特徴とする。振動エネルギーを吸収するいくつかの材料の例は、これに限定するものではないが、エラストマー、ポリウレタンフォーム、メラミンフォーム、ブチルゴム、ハロブチルゴムなどである。
【0073】
図１７は、断面図において、本発明の実施形態に係る、別の個人プロジェクションマイクロスピーカーシステムを全体的に１７００で示す。図１７を参照すると、チャンバ壁１７０８は、内側表面１７０４および外側表面１７０６を有する。内側表面１７０４はチャンバ１７０２を画定し、スピーカー１７１２がチャンバ１７０２に取り付けられている。様々な実施形態において、スピーカー１７１２は、明瞭化のために図示されていないマウントにより、チャンバ壁１７０８の内側表面１７０４に取り付けられる。チャンバ壁１７０８は、音響信号１７１４を放出するための音響ポート１７１０を有する。
【0074】
動作において、マイクロスピーカー１７１２は、電気信号を受信するように構成され、その電気信号は、その後、マイクロスピーカー１７１２の可動面により、空中を通る音響信号に変換される。内側表面１７０４は、音響ポート１７１０と共に、音響信号１７１４をユーザ１７１６の方向に集中させる。１７１８で示されるユーザ１７１６に対する音響信号の方向αは、基準１７２０から測定される。αはある範囲の角度にまたがることができ、その角度は図に示されている角度に限定されないことに留意されたい。図１６は、ほぼゼロに等しいαを示す。図１７は、名目上の０～９０度の範囲のαを示す。望ましくは、αは、ユーザの頭の上の放置位置に関連するシステム１７００の所与の形状に照らして選択される。
【0075】
端面図「Ａ」は、１７００における断面図に対応し、ＰＰＭＳシステムが埋め込まれている眼鏡デバイスの端面図を示している。そのシステムは、眼鏡デバイスのテンプル、眼鏡デバイスのテンプル挿入モジュール（ＴＩＭ）、テンプルインターロックモジュールなどに埋め込まれることができる。
【0076】
図１８は、断面図において、本発明の実施形態に係る、複数のスピーカーを使用する個人プロジェクションマイクロスピーカーシステムを全体的に１８００で示す。図１８を参照すると、チャンバ壁１８０８は、内側表面１８０４および外側表面１８０６を有する。内側表面１８０４はチャンバ１８０２を画定し、スピーカー１８１２ａ乃至１８１２ｂがチャンバ１８０２に取り付けられている。様々な実施形態において、スピーカー１８１２ａ乃至１８１２ｂは、明瞭化のために図示されていないマウントにより、チャンバ壁１８０８の内側表面１８０４に取り付けられている。そのチャンバ壁は、音響信号１８１４を放出するための音響ポート１８１０を有する。
【0077】
動作において、マイクロスピーカー１８１２ａ乃至１８１２ｂは、電気信号を受信するように構成され、その電気信号は、その後、マイクロスピーカー１８１２ａ乃至１８１２ｂの可動面により、空中を通る音響信号に変換される。内側表面１８０４は、音響ポート１８１０と共に、音響信号１８１４をユーザ１８１６の方向に集中させる。１８１８で示されるユーザ１８１６に対する音響信号の方向αは、基準１８２０から測定される。上記で前の図と併せて説明したように、αはある範囲の角度にまたがることができ、その角度は図に示されている角度に限定されないことに留意されたい。例えば、図１６は、ほぼゼロに等しいαを示す。図１７および図１８は、名目上の０～９０度の範囲のαを示す。望ましくは、αは、ユーザの頭の上の放置位置に関連するシステム１７００の所与の形状に照らして選択される。
【0078】
１８１２ｂの上の記号「Ｎ」は、スピーカーの一般的な数を示す。一つまたは複数のスピーカーは、スピーカー装置を構成し、上記のようにチャンバ１８０２内に提供される。スピーカーは、図において長方形の形状で表されているが、それにより制限を意味するものではないことに留意されたい。様々な実施形態において、スピーカーは、正方形、長方形、円形などの形状を有することができる。本明細書で教示される実施形態において使用されるスピーカーは、典型的には、当技術分野では動電型スピーカーと呼ばれる。本明細書での使用に適するスピーカーのいくつかの非限定的な例は、これに限定するものではないが、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）スピーカー、高性能の高忠実度の低歪みのマイクロスピーカーである。
【0079】
図１９は、本発明の実施形態に係る、ユーザの上の個人プロジェクションマイクロスピーカーシステムを全体的に１９００で示す。図１９を参照すると、眼鏡デバイス１９０４は、個人プロジェクションマイクロスピーカーシステムを備えるように構成され、且つ、ユーザ１９０２に着用されているように示される。１９００の構成において、ＰＰＭＳシステムは、眼鏡デバイスのテンプルまたはＴＩＭに組み込まれる。音響信号１９０６は、集中され、ＰＰＭＳシステムのチャンバから放出され、１９０８でユーザの耳に入射する。ＰＰＭＳシステムの形状および角度αは、音響信号をユーザの外耳道に向けて発射するように、システム１９００の設計時に選択される。したがって、１９００のシステムにより、最大量の必要な音響信号がユーザの耳に送信される。
【0080】
図２０は、本発明の実施形態に係る、音響チャンバの内側表面を全体的に２０００で示す。図２０を参照すると、眼鏡デバイス２００４は、眼鏡デバイス２００４の中に埋め込まれた２００６におけるＰＰＭｓシステムを有する。２００６の拡大図は、２０５０で断面図に示される。様々な実施形態において、チャンバ２０５２は、概して放物線形状を有する音響反射面２０５４を備えるように構成される。一つまたは複数のスピーカーは、凹形の音響反射面２０５４の概して放物線形状の焦点２０５６またはその付近に位置する。動作において、音波は、表面２０５４に向けられ、または表面２０５４に入られ、次に表面２０５４は、その音波を反射して集中させてほぼ平行な音波の列を作り出し、その音波の列は、表面２０５４から離れて、オーディオポート２０６０からユーザの外耳道の方向に出力される（例えば、図１９の１９０８）。
【0081】
図２１は、断面図において、本発明の実施形態に係る、一般的な形状の音響チャンバ曲面を全体的に２１００で示す。図２１を参照すると、チャンバ壁２１０８は、内側表面２１０４および外側表面２１０６を有する。内側表面２１０４はチャンバ２１０２を画定し、マイクロスピーカー装置２１１２がチャンバ２１０２に取り付けられている。様々な実施形態において、マイクロスピーカー装置２１１２は、明瞭化のために図示されていないマウントにより、チャンバ壁１７０８の内側表面２１０４に取り付けられている。そのチャンバ壁は、音響信号２１１４を放出するための音響ポート２１１０を有する。
【0082】
動作において、マイクロスピーカー装置２１１２は、電気信号を受信するように構成され、その電気信号は、その後、マイクロスピーカー装置２１１２の可動面により、空中を通る音響信号に変換される。内側表面２１０４は、音響ポート２１１０と共に、音響信号２１１４をユーザ２１１６の方向に集中させる。
【0083】
様々な実施形態において、チャンバ２１０２は、概して放物線形状を有する音響反射面２１０４を備えるように構成される。一つまたは複数のスピーカーは、マイクロスピーカー装置２１１２を構成し、マイクロスピーカー装置２１１２は、凹形の音響反射面２１０４の概して放物線形状の焦点２１１４またはその付近に位置する。表面の形状は、ｆ（ｘ、ｙ、ｚ）で示され、一般的に湾曲した形状であり、２１０４は、一つまたは複数の実施形態の表現であり、本発明の実施形態を限定することを意味するものではない。動作において、音波は、表面２１０４に向けられ、または表面２０５４に入られ、次に表面２１０４は、音波２１１８を反射して集中させてほぼ平行な音波の列を作り出し、その音波の列は、表面２１０４から離れて、オーディオポート２１１０から２１１６で示されるユーザの外耳道の方向に出力される。
【0084】
図２２は、本発明の実施形態に係る、可変密度構造を全体的に２２０で示す。図２３は、本発明の実施形態に係る、多層音響チャンバ壁の断面を全体的に２３００で示す。図２４は、本発明の実施形態に係る、眼鏡デバイスのテンプルにおける可変密度構造の分布を全体的に２４００で示す。図２２乃至図２４を一括して参照すると、様々な実施形態において、眼鏡デバイスと組み合わせて使用される各ＰＰＭＳシステムは、さまざまな材料を有し、それらの材料は、ユーザの外耳道の方向に音響信号の良い反射と放出、および異なる方向への音響エネルギーまたは振動エネルギーの減衰を提供するために、さまざまな材料特性を持つ。例えば、眼鏡デバイスのテンプル部分またはＴＩＭは、スピーカー装置と眼鏡デバイスの前フレーム部分との間に振動減衰材料区域を有するように、構築されることができる。例えば、図２２において、振動減衰材料は、音響チャンバ２２０４から前フレームセクション２２０２まで延びる２２０８で示される。同様に、図２４において、テンプル部分２４１０は、音響チャンバ部分２４０４の前方にある。テンプル部分２４１０の密度などの２４１２で示される音響特性ρ１は、ＰＰＭＳシステムのスピーカー装置を収容するチャンバ部分２４０４の密度などの２４０６で示される音響特性ρＡＣより小さくなるように選択される。密度間の関係は、２４２４の方程式で与えられる。そのような振動減衰材料２４１２は、スピーカー装置の前方への機械的な振動の伝送を最小限に抑え、それにより、そのような前方セクションに配置され得るセンサーに対する機械的な振動ノイズの影響を低減する。それに加えて、そのような振動減衰材料は眼鏡デバイスを通う振動を減衰させ、当該振動はユーザを苛立たせる可能性がある。振動減衰材料はまた、眼鏡デバイスの望ましくない前方方向に沿って漏れた音響信号を減衰させる。
【0085】
同様に、眼鏡デバイスのテンプル部分またはＴＩＭは、スピーカー装置と眼鏡デバイスの後部のテンプル部分との間に振動減衰材料区域を有するように、構築されることができる。後部のテンプル部分２４２０の密度などの２４２２で示される音響特性ρ２は、ＰＰＭＳシステムのスピーカー装置を収容するチャンバ部分２４０４の密度などの２４０６で示される音響特性ρＡＣより小さくなるように選択される。密度間の関係は、２４２４の方程式で与えられる。そのような振動減衰材料２４１２は、スピーカー装置の後方への機械的な振動エネルギーの伝送を最小限に抑え、それにより、そのような後方セクションに配置され得るセンサーに対する機械的な振動ノイズの影響を低減する。それに加えて、そのような振動減衰材料は眼鏡デバイスを通う振動を減衰させ、当該振動は、ユーザの耳をくすぐるように、ユーザを苛立たせる可能性がある。振動減衰材料はまた、望ましくない方向に沿って漏れた音響信号を減衰させる。
【0086】
ＰＰＭＳシステムのチャンバ壁は、図２３に表示されている断面Ａ-Ａに示すように、複数の層から製造されることができる。様々な実施形態において、チャンバ２３０２は、高い音響反射率を提供する材料から作られる内側表面２３０４を提供する内層２３０８を利用して、ユーザの耳への音響信号の音の集中、放出、および投射を強化する。内層２３０８に結合される外層２３１０は、音響エネルギーを吸収および減衰するように選択される材料から製造されることができる。上記のように、高い音響反射率を提供する材料は、密度が大きい特徴がある。吸音を提供する材料は、密度が低い特徴があり、その一部は上記において説明された。一つまたは複数の実施形態において、チャンバの層の間の関係は、式２４２４（図２４）により与えられる。スピーカー装置２３１２は、マウント２３１４ａ乃至２３１４ｂにより、チャンバ壁２３０４に取り付けられている。マウント２３１４ａおよび２３１４ｂは、スピーカー２３１２とチャンバ壁２３０３との間に振動絶縁を提供でき、それにより、スピーカー２３１２が音響信号を生成しているときに、チャンバ壁２３０４に与えられる振動エネルギーを最小化する。いくつかの実施形態において、外層２３１０、音響チャンバ２４０４、前部のテンプル部分２４１０、および後部のテンプル部分２４２０のうちの一つまたは複数は、複数の層で作られ、複数の層は、２２０８（図２２）の{ρ１、ρ２，ρ３，…ρＮ}で示されるように、それぞれ互いに異なる音響特性があり得、そこで、ρ１は第一の層の材料特性を表し、ρＮはＮ番目の層の材料特性を表す。したがって、いくつかの実施形態において、材料特性は、ユーザの外耳道への音響信号の投射を最大化するために、眼鏡デバイスにおいて非線形の方法で変化させられる。ＰＰＭＳシステムは、２２０６（図２２）で示される音響信号をユーザの耳の方向に集中して投射し、他の方向の音響エネルギーおよび振動を減衰させ、ユーザに心地良く個人的なリスニング体験を提供するように設計および意図されていることに留意されたい。
【0087】
音響チャンバの内部構造設計に加えて、エレクトロニクスおよび密封されたマイクロスピーカーを収容するテンプルの内壁の材料は、ユーザに放出されている可聴音の指向性を高めるように利用される。テンプル全体またはＴＩＭエンクロージャーの内壁の材料は、マイクロスピーカーから放出される音波の減衰の効果および反射の効果を最大化するために、その音響特性（密度、弾性係数など）を変化させることができる。外耳道に対する材料の位置を考慮して、それらの材料は非線形の変化を有することができ、それにより、音波の方向性特性を最適化する。例えば、外耳道から離れる（つまり、眼鏡デバイスのフレームの前に近い）材料は、減衰特性が向上することができ、スピーカーボックス（音響チャンバ）およびマイクロスピーカー（外耳道の近く）を囲むゾーンは、音響反射率を高めて音響室から放出される音響エネルギーを高めるように設計される。
【0088】
フレームの前部の近位にある材料の減衰効果は、例えば、密閉されたスピーカーが可聴音を放出している時の共振による漏れ音響に変換され得る機械的な振動を最小限に抑える。さらに、制振材層は絶縁体として機能し、着用中にデバイスと接触している場合に、そのような振動がリスナーの体に及ぼす触覚感覚の影響を最小限に抑えることができる。マイクロスピーカーエンクロージャーの周囲ゾーンで使用される材料層またはレイヤリングは、放出される可聴音の反射率を最大化して、その音をリスナーの外耳道に集中的に向けることができる。密封された音響チャンバの設計と組み合わせた可変密度材料レイヤリングの組み合わせは、投射された音響の方向性を最大化する。テンプルの外側に向かう材料は、フレームの残りの部分からの可聴音の漏れを防ぐための隔離要素としても機能するように設計される。
【0089】
図２５は、本発明の実施形態に係る、眼鏡デバイスのテンプル内の個人プロジェクションマイクロスピーカー（ＰＰＭＳ）システムの分解斜視図を全体的に２５００で示す。図２５を参照すると、一実施形態において、ＰＰＭＳシステムを収容するように適合される眼鏡デバイスのテンプルの構成要素のグループが示されている。右テンプルという用語を使用して説明されているが、当業者は、図２５に適用される説明が左テンプルにも適用可能であることを認識するであろう。
【0090】
右テンプル本体２５０８は、スピーカー２５１０を受容するように構成される。右テンプルカバー２５０７は、右テンプル本体２５０８と接続されるように構成される。右音響チャンバは、右テンプル本体２５０８のセグメント２５２０、右テンプルカバーのセグメント２５２２、および右チャンバカバー２５０９で形成される。右チャンバカバー２５０９は、右テンプル本体２５０８と右テンプルカバー２５０７との間の閉鎖を提供する。一つまたは複数の実施形態において、スピーカーマウントを使用して、スピーカー２５１０を右テンプル本体２５０８に固定する。一つの非限定的な例において、両面テープ２５０４がスピーカーマウントとして使用される。一つの非限定的な例において、スピーカースタビライザー２５０５は、スピーカー２５１０と右テンプルカバー２５０７との間に位置する。一つの非限定的な例において、スピーカースタビライザーは、エチレン酢酸ビニール（ＥＶＡ）フォームを使用して作られる。一つの非限定的な例において、右チャンバカバー２５０９は、両面テープ２５０３で右テンプル２５０８に固定されている。一つの非限定的な例において、右チャンバカバー２５０９は、ＥＶＡフォームで作られることができるスタビライザー２５０６を使用して安定化される。一つの非限定的な例において、２５２０で示される長さを有する右音響チャンバは、分割器２５０１を使用して二つのコンパートメントに分割される。分割器２５０１は、空気がスピーカー２５１０を収容する前コンパートメントから音響ポート２５３０を収容する後ろコンパートメントに流れることを可能にするスロットを有する。一つの非限定的な例において、防水メッシュ２５０１は、その外周に配置され、音響ポート２５３０の上に取り付けられ、それにより、水、湿気、ほこり、汚れなどを右音響チャンバから分離するための防水チャンバを提供する。ＥＶＡフォームは、振動を減衰させ、それにより、スピーカーから右テンプル本体２５０８および右テンプルカバー２５０７への振動の伝達を最小限に抑えることができる。一つの非限定的な例において、一枚のフォーム２５０２は、スピーカー２５１０と分割器２５０１との間に位置する。一実施形態において、右テンプル本体２５０８および右テンプルカバー２５０７は、成型プラスチックで作られ、その成型プラスチックは、高密度を有し、剛性材料であり、音響エネルギーに対して高い反射性を有し、振動エネルギーの効果的な転送を提供する。音響エネルギーの漏れおよび振動伝達の好ましくない影響を軽減するために、図２５に示されるように、ＥＶＡなどの独立気泡エネルギー吸収フォームがスピーカー２５１０の周りに使用される。
【0091】
図２６は、本発明の実施形態に係る、外部音響反射カバーを全体的に２６００で示す。２６５０において、２６００からの眼鏡デバイスがユーザの上にあるように表示される。本実施形態の説明で使用されるように、「外部音カバー」、「外部サウンドリフレクター」、「外部反射カバー」、「音カバー」、「オーディオリフレクター」、「ローブ」、および「カバー」という用語は、本実施形態の説明において同義語として使用される。図２６００を参照すると、眼鏡デバイス２６０２は、右テンプルに固定された右外部反射カバー２６０６と、左テンプルに固定された左外部反射カバー２６０４とを有する。外部反射カバーまたはローブは、恒久的に眼鏡デバイスに追加することも、取り外し可能なアクセサリにすることもできる。外部反射カバーはヒンジで固定されることもできる。外部反射カバーは、指向性と、ターゲットリスナー、つまりユーザに放出される音声のサウンドベクトルと、を向上させることにより、パーソナルオーディオリスニング体験をさらに強化する。反射カバーは、スピーカーで生成されて音響チャンバから放出されるオーディオ信号を最小限に抑え、それらのオーディオ信号は、ユーザの外耳道に届かない。それにより、対象外の聴取者、つまり傍観者にとってノイズとなる可聴音を低減する。
【0092】
反射カバーは、眼鏡デバイスのテンプルに恒久的に取り付けられてヒンジで固定され得る。リスナーはカバーを回転させ、音を彼または彼女の外耳道に向けるための反射面はさらに提供されることができる。使用していない場合には、リスナーはカバーをテンプルに戻すか取り外すか、または完全に取り外すことができる。反射カバーは、眼鏡デバイスのテンプルを作るために使用される材料と同じ材料で作られることができる。完全に取り外し可能な反射カバーをさまざまなサイズでユーザに提供することができ、それにより、ユーザは、使用のために、ユーザの需要に応じて特定のサイズを選択する。
【0093】
外部反射カバーは、風による乱流ノイズを、チャンバの音響ポートからブロードキャストされるオーディオ信号およびユーザの外耳道から遠ざけることにより、追加の利点を提供する。言い換えれば、リスナーは、風の状態がオーディオ信号の音声性能と指向性に悪影響を与える可能性がある動的なモバイル環境において、眼鏡デバイスを使用する場合、外部反射カバーは、向かい風およびそれに関連する乱気流により引き起こされるノイズの影響を低減する。環境からの風による乱気流は、ＰＰＭＳシステムのユーザにとってノイズと見なされるため、外部反射カバーの使用は、ユーザに聞える風による乱気流ノイズの振幅を減らすことにより、ＰＰＭＳシステムの信号対ノイズ比を向上させる。
【0094】
図２７～図２８は、本発明の実施形態に係る、追加の外部音響反射カバーおよび音響利得を全体的に２７００で示す。図２７を参照すると、眼鏡デバイスのテンプル２７０２は、音響ポート２７０４を有する。外部反射器２７０６は、アタッチメント２７１０でテンプル２７０２に取り付けられている。アタッチメント２７１０は、様々な方法で実装され、一つの非限定的な例は、一つまたは複数の磁気接点を用いて実行される。一つまたは複数の実施形態において、磁気接点を使用して、オーディオリフレクター２７０６をスマート眼鏡のテンプルまたはテンプルチップの外側表面に取り付ける。他の実施形態において、磁気以外の他の異なる取り付け方法が使用される。他の異なる取り付け方法は、これに限定するものではないが、フックおよびループファスナー、スナップ、クリップなどである。オーディオリフレクタ２７０６は、音響ポート（スピーカー出口）２７０４からのオーディオ信号をユーザの人間の耳２７０８に反射するために使用される。ユーザは、一つのオーディオリフレクターを頭部装着型デバイスの左テンプルまたは右テンプルに取り付けるか、または二つのオーディオリフレクター（一つは左テンプルに取り付け、もう一つは右テンプルに取り付ける）を使用して、音質およびまたは明瞭さを向上させることができる。それは、ノイズの多い環境において特に役立つが、オーディオリフレクターの使用により、どのような環境においても音質、明瞭さ、音量が改善される。
【0095】
図２８は、それにより暗示される制限なしに、本発明の様々な実施形態のための直接波経路２８０２および反射波経路２８０４を示す。オーディオリフレクター２８０６からの反射波パス２８０４およびスピーカーからの直接波パス２８０４が同じ位相またはほぼ同じ位相にあることを考えて、外部音カバーまたはオーディオリフレクター２８０６として説明されるものが設計され、それにより、ユーザの耳で受信する音響信号の振幅を増加させるために、コヒーレントに結合する。テンプル２７０２の音響チャンバ内に含まれるスピーカーからユーザの耳までの距離（直接経路）は、サウンドリフレクターの遠端からの反射後のスピーカーからユーザの耳までの距離に非常に近いため、直接された音波と反射された音波とはほぼ同じ位相を持っている。したがって、それらの波は同相でコヒーレントに結合して、音圧レベルが約４～５デシベル増加する。音響信号の周波数範囲に応じて、音圧レベルの増加は最大６デシベル、つまり２倍になる可能性がある。したがって、直接経路２８０２および反射経路２８０４（図２８の２８００）は、図２８の２８５０で示される音響信号２８５２と機能的に同等である。
【0096】
様々な実施形態において、オーディオリフレクタ２８０６は、内側部分および外側部分で構成される。オーディオリフレクタ２８０６の内側部分または内側表面は、スピーカーからのオーディオ信号の反射を引き起こし、上記のように信号振幅のコヒーレントな増加を提供する。オーディオリフレクタ２８０６の外側部分または外側表面は、周囲のノイズを反射してユーザの耳から離れるために使用される。または、オーディオリフレクターの外側表面は、音響エネルギーを吸収する材料で作られることができる。したがって、環境からの望ましくない音響信号がオーディオリフレクターの外側表面に入射すると、その信号は外側表面により吸収される。その両方の場合において、オーディオリフレクターは、特定の設計に応じて、反射または吸収のいずれかを介して、環境からの音響信号をユーザの耳に到達するのを防ぐ。環境からの音響信号は、ＰＰＭＳシステムのユーザにとってノイズであると見なされるため、オーディオリフレクターの使用は、ＰＰＭＳシステムの信号対ノイズ比を向上させる。
【0097】
一つまたは複数の実施形態において、内側部分および／または内側表面と、外側部分および／または外側表面との両方は、その表面に入射する音響信号に良好な反射を提供する一つまたは複数の種々の材料から作られる。音響反射材料のいくつかの例は、これに限定するものではないが、ビニール被覆のポリエステル、テフロン（登録商標）被覆の織物、成型プラスチックなどのコーティングを施したきつく織物である。
【0098】
異なる実施形態を議論し理解する目的で、技術およびアプローチを説明するために、当業者は様々な用語を使用することを理解されたい。さらに、説明する際、説明のために、多数の特定の詳細が示され、それにより、実施形態の完全な理解を提供する。しかし、当業者が、これらの特定の詳細がなくても実施形態を実施できることは明らかである。いくつかの実施形態において、あいまいにするのを避けるために、よく知られた構造およびデバイスを詳細ではなくブロック図の形で示している。それらの実施形態は、当業者が本発明を実施できるように十分詳細に説明されており、他の実施形態を利用して本発明の範囲を逸脱しない限り、論理的な、機械的な、電気的な、およびその他の変更を行うことができることが理解されたい。
【0099】
説明のいくつかの部分は、アルゴリズム、およびコンピュータメモリー内のデータビットなどに対する運用の記号表現で提示され得る。それらのアルゴリズムの説明および表現は、データ処理技術の当業者が作業の内容を他の当業者に最も効果的に伝えるために使用する手段である。そこでのアルゴリズムは、一般的に、望ましい結果につながる行為のセルフコンシステントのシーケンスであると考えられている。それらの行為は、物理量の物理的な操作を必要とする行為である。通常は、必ずしもそうではないが、それらの量は、保存、転送、結合、比較、その他の操作が可能な電気信号または磁気信号の形を取る。主に一般的な使用上の理由で、それらの信号をビット、値、要素、記号、文字、用語、数字などと呼ぶことは、いつも便利であることが証明された。
【0100】
しかし、それらおよび類似の用語はすべて、適切な物理量に関連付けられており、それらの量に適用される便利なラベルにすぎないことに留意されたい。別途説明されない限り、議論から明らかなように、説明全体にわたって「処理」または「コンピューティング」または「計算」または「決定」または「表示」などの用語を使用する議論は、コンピュータシステムまたは類似の電子コンピューティングデバイスの動作およびプロセスを参照することができ、そのコンピュータシステムまたは類似の電子コンピューティングデバイスは、コンピュータシステムのレジスタおよびメモリー内の物理（電子）量として表されるデータを操作して、コンピュータシステムのメモリーはまた、レジスタまたは他のそのような情報記憶装置、送信装置、または表示装置内の物理（電子）量として表される他のデータに変換する。
【0101】
そこでの動作を実行する装置は、本発明を実施することができる。この装置は、必要な目的のために特別に構築されてもよいし、またはコンピュータに記憶されているコンピュータプログラムにより選択的に作動または再構成された汎用コンピュータを含んでもよい。コンピュータプログラムは、コンピュータ可読記憶媒体に記憶されることができる。当該コンピュータ可読記憶媒体は、例えば、これに限定するものではないが、フロッピーディスク（登録商標）、ハードディスク、光ディスク、コンパクトディスク読み取り専用メモリー（ＣＤ-ＲＯＭｓ）、磁気ディスク、読み取り専用メモリー（ＲＯＭｓ）、ランダムアクセスメモリー（ＲＡＭｓ）、ダイナミックランダムアクセスメモリー（ＤＲＡＭ）、電気的にプログラム可能な読み取り専用メモリー（ＥＰＲＯＭ）、電気的に消去可能なプログラム可能な読み取り専用メモリー（ＥＥＰＲＯＭｓ）、フラッシュメモリー、磁気または光学カード、ＲＡＩＤなどを含む任意のタイプのディスク、またはコンピュータのローカルまたはコンピュータのリモートのいずれかで電子命令の格納に適用する任意のタイプのメディアである。
【0102】
本明細書に提示されるアルゴリズムおよび表示は、特定のコンピュータまたは他の装置に本質的に関連するものではない。本明細書の教示に従って、様々な汎用システムは、プログラムと共に使用されることができ、または必要な方法を実行するためのより特殊な装置を構築することが便利であることが証明された。例えば、実施形態による方法はいずれも、汎用プロセッサをプログラミングすることにより得られるハードウェア回路、またはハードウェアおよびソフトウェアの任意の組み合わせにより、実装されることができる。当業者は、実施形態が、ハンドヘルドデバイス、マルチプロセッサシステム、マイクロプロセッサベースまたはプログラム可能な家庭用電化製品、デジタル信号処理(ＤＳＰ）デバイス、セットトップボックス、ネットワークＰＣｓ、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータなどの説明されたもの以外の他のコンピュータシステム構成により実施できることをすぐに理解する。それらの実施形態は、分散コンピューティング環境で実施されることができ、その中のタスクが通信ネットワークを介してリンクされたリモート処理デバイスにより実行される。
【0103】
本明細書の方法は、コンピュータソフトウェアを使用して実装されることができる。認知された標準に準拠するプログラミング言語で書く場合に、さまざまなハードウェアプラットフォームで実行したり、さまざまなオペレーティングシステムとインターフェースしたりするように、それらの方法を実装するように設計される命令シーケンスをコンパイルすることができる。さらに、実施形態は、特定のプログラミング言語を参照して説明されていない。本明細書に記載される実施形態の教示を実施するために、様々なプログラミング言語を使用することができることを理解されたい。さらに、当技術分野において、ある形式または他の形式（例えば、プログラム、手順、アプリケーション、ドライバーなど）のソフトウェアは、一般的に、あるアクションを実行すること、またはある結果を引き起こすことと言われる。そのような表現は、コンピュータがソフトウェアを実行することにより、コンピュータのプロセッサがアクションを実行したり、結果を生成したりすることについての単なる短い表現である。
【0104】
当業者は、さまざまな用語および技術を使用して、通信、プロトコル、アプリケーション、実装、メカニズムなどを説明することを理解されたい。そのような技術の一つは、アルゴリズムまたは数式により、技法の実装を説明することである。すなわち、技術は、例えば、コンピュータのコードを実行することとして実装され得るが、その技術の表現は、式、アルゴリズム、または数式として、より適切かつ簡潔に伝えられて伝達され得る。したがって、当業者は、Ａ＋Ｂ＝Ｃを加算関数ブロックと表わすことのハードウェアおよび／またはソフトウェアにおける実装が、二つの入力（ＡおよびＢ）を取り、総和出力（Ｃ）を生成することであることを認識できる。したがって、説明としての式、アルゴリズム、または数式の使用は、少なくともハードウェアおよび／またはソフトウェア（例えば、コンピュータシステム、本発明の技術が当該コンピュータシステムにおいて、実施形態として実施され得る）において、物理的な表現を有するものとして理解されるべきである。
【0105】
非一時的な機械可読媒体は、機械（例えば、コンピュータ）により読み取り可能な形式で情報（プログラムコードなど）を記憶するための任意のメカニズムを含むことが理解される。例えば、コンピュータ可読媒体と同義で呼ばれる機械可読媒体は、リードオンリーメモリー（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光学記憶媒体、フラッシュメモリーデバイスを含み、伝播信号（例えば、搬送波、赤外線信号、デジタル信号など）を介する電気的、光学的、音響的、または他の形態の情報伝達を除く。
【0106】
本説明で使用される「一実施形態」または「実施形態」または類似の語句は、説明されている特徴が本発明の少なくとも一つの実施形態に含まれることを意味する。本説明における「一実施形態」への言及は、必ずしも同じ実施形態を指すとは限らない。しかし、それらの実施形態は相互に排他的ではない。また、「一実施形態」は、本発明の実施形態が単一であることを意味するものではない。例えば、「一実施形態」に記載されている特徴、構成、行為などは、他の実施形態にも含まれ得る。したがって、本発明は、本明細書に記載されている実施形態の様々な組み合わせおよび／または統合を含むことができる。
【0107】
本発明をいくつかの実施形態において説明してきたが、当業者は、本発明が説明した実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲の精神および範囲内で修正および変更して実施できることを理解できる。したがって、当該説明は、限定ではなく例示と見なされるべきである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
