特表 2022-515968 較正ターゲットを伴うポータブルドッキングステーションを使用するヘッドマウントディスプレイ較正

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-02-24

(54)【発明の名称】較正ターゲットを伴うポータブルドッキングステーションを使用するヘッドマウントディスプレイ較正

(51)【国際特許分類】

   H04N 5/64 20060101AFI20220216BHJP

【ＦＩ】

H04N5/64 511A

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021528969

(86)(22)【出願日】2019-12-26

(85)【翻訳文提出日】2021-07-20

(86)【国際出願番号】 US2019068529

(87)【国際公開番号】W WO2020139915

(87)【国際公開日】2020-07-02

(31)【優先権主張番号】62/785,595

(32)【優先日】2018-12-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】16/557,419

(32)【優先日】2019-08-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】515046968

【氏名又は名称】フェイスブック・テクノロジーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー

【氏名又は名称原語表記】ＦＡＣＥＢＯＯＫ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ， ＬＬＣ

(74)【代理人】

【識別番号】110002974

【氏名又は名称】特許業務法人Ｗｏｒｌｄ ＩＰ

(72)【発明者】

【氏名】シュトゥク， セバスチャン

(72)【発明者】

【氏名】サン アグスティン ロペス， ハビエル

(72)【発明者】

【氏名】シュロフ， サプナ

(72)【発明者】

【氏名】キャビン， ロバート デール

(72)【発明者】

【氏名】フィックス， アレクサンダー ジョーブ

(57)【要約】

ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）、および、ＨＭＤの１つまたは複数の構成要素の較正のためにＨＭＤを収容するように構成されたポータブルドッキングステーションを含む、システムを説明する。ポータブルドッキングステーションは、少なくとも１つの較正ターゲット、たとえばチェッカーボードパターンおよび／または凸状リフレクタを含む。本開示の技法は、ＨＭＤがポータブルドッキングステーション内に置かれたとき、画像キャプチャデバイスによってキャプチャされた較正ターゲットの１つまたは複数の画像に基づいて、ＨＭＤの画像キャプチャデバイスを較正することを含む。開示された技法は、視線追跡カメラおよびインサイドアウトカメラなどの画像キャプチャデバイス、ディスプレイ、照明器、センサなどを含む、ＨＭＤの複数の異なる構成要素を較正するために適用可能である。いくつかの例では、ＨＭＤがポータブルドッキングステーション内に置かれたとき、ＨＭＤの再充電可能バッテリを充電することができる。
【選択図】図１Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも１つの画像キャプチャデバイスを備えるヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）と、
前記ＨＭＤを収容するように構成されたポータブルドッキングステーションであって、前記ＨＭＤが前記ポータブルドッキングステーション内に置かれたとき、前記少なくとも１つの画像キャプチャデバイスの視野内にある少なくとも１つの較正ターゲットを含む、ポータブルドッキングステーションと、
前記ＨＭＤが前記ポータブルドッキングステーション内に置かれたとき、前記少なくとも１つの画像キャプチャデバイスによってキャプチャされた前記少なくとも１つの較正ターゲットの１つまたは複数の画像に基づいて、前記ＨＭＤの前記少なくとも１つの画像キャプチャデバイスを較正するように構成された、較正エンジンを実行するプロセッサと、
を備える、システム。

【請求項2】

前記ＨＭＤは、ディスプレイ、少なくとも１つの照明器、または少なくとも１つのセンサのうちの１つまたは複数をさらに備え、前記較正エンジンは、前記少なくとも１つの画像キャプチャデバイスに関して、前記ディスプレイ、前記少なくとも１つの照明器、または前記少なくとも１つのセンサのうちの少なくとも１つを較正するようにさらに構成される、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記少なくとも１つの画像キャプチャデバイスを較正するために、前記較正エンジンは、
前記ＨＭＤが前記ポータブルドッキングステーション内に置かれたとき、前記少なくとも１つの画像キャプチャデバイスによってキャプチャされた前記少なくとも１つの較正ターゲットの前記１つまたは複数の画像に基づいて、前記少なくとも１つの画像キャプチャデバイスの固有パラメータまたは外的パラメータのうちの１つまたは複数を決定し、
前記固有パラメータまたは前記外的パラメータのうちの１つまたは複数に従って動作するように、前記ＨＭＤの前記少なくとも１つの画像キャプチャデバイスを設定する、
ように構成される、請求項１に記載のシステム。

【請求項4】

前記ＨＭＤは、少なくとも１つの照明器をさらに備え、
前記少なくとも１つの画像キャプチャデバイスは、視線追跡カメラを備え、
前記ポータブルドッキングステーション内に含まれる前記少なくとも１つの較正ターゲットは、前記少なくとも１つの照明器によって放出された光を前記視線追跡カメラに向けて反射するための凸状リフレクタを備え、
前記較正エンジンは、前記視線追跡カメラによってキャプチャされた前記反射された光の１つまたは複数の画像に基づいて、前記視線追跡カメラの外的パラメータを決定するように構成される、
請求項１に記載のシステム。

【請求項5】

前記少なくとも１つの画像キャプチャデバイスは、視線追跡カメラを備え、
前記ポータブルドッキングステーションに含まれる前記少なくとも１つの較正ターゲットは、前記視線追跡カメラの前記視野内にチェッカーボードパターンを含み、
前記較正エンジンは、前記視線追跡カメラによってキャプチャされた前記チェッカーボードパターンの１つまたは複数の画像に基づいて、前記視線追跡カメラの固有パラメータを決定するように構成される、
請求項１に記載のシステム。

【請求項6】

前記ポータブルドッキングステーションに含まれる前記少なくとも１つの較正ターゲットは、前記少なくとも１つの較正ターゲットに近接するか、または前記少なくとも１つの較正ターゲット内に埋め込まれた、１つまたは複数の基準マークを含み、
前記較正エンジンは、
前記１つまたは複数の基準マークに基づいて、前記ＨＭＤが前記ポータブルドッキングステーション内に置かれたときの前記ＨＭＤの位置と、前記ポータブルドッキングステーション内の前記少なくとも１つの較正ターゲットの位置との間の空間関係を決定し、
前記ＨＭＤの前記位置と前記少なくとも１つの較正ターゲットの前記位置との間の前記決定された空間関係にさらに基づいて、前記少なくとも１つの画像キャプチャデバイスを較正するように構成される、
請求項１に記載のシステム。

【請求項7】

前記ポータブルドッキングステーションは、前記ＨＭＤが前記ポータブルドッキングステーション内に置かれたとき、前記ＨＭＤを固定位置で収容して保持するように構成された、１つのまたは複数の固定具を含み、
前記較正エンジンは、前記ポータブルドッキングステーション内の前記ＨＭＤの前記固定位置と前記少なくとも１つの較正ターゲットの位置との間の、既知の空間関係にさらに基づいて、前記少なくとも１つの画像キャプチャデバイスを較正するように構成される、
請求項１に記載のシステム。

【請求項8】

前記較正エンジンは、前記ＨＭＤが前記ポータブルドッキングステーション内に収容された旨の決定、または、前記ＨＭＤが前記ポータブルドッキングステーション内にある間に、前記ＨＭＤの再充電可能バッテリが少なくとも閾値充電レベルまで充電された旨の決定のうちの、少なくとも１つに応答して、前記少なくとも１つの画像キャプチャデバイスを較正するように構成される、請求項１に記載のシステム。

【請求項9】

前記ＨＭＤが前記ポータブルドッキングステーション内に置かれたとき、前記ＨＭＤの再充電可能バッテリを充電するように構成された、充電回路をさらに備える、請求項１に記載のシステム。

【請求項10】

前記ＨＭＤの前記少なくとも１つの画像キャプチャデバイスは、少なくとも１つの第１の画像キャプチャデバイスを備え、少なくとも１つの第２の画像キャプチャデバイスを備える周辺デバイスをさらに備え、前記ポータブルドッキングステーションは、前記ＨＭＤに近接して前記周辺デバイスを収容し、前記ＨＭＤが前記ポータブルドッキングステーション内に置かれたとき、前記ＨＭＤのディスプレイが前記少なくとも１つの第２の画像キャプチャデバイスの視野内にあるように前記周辺デバイスを位置決めするように、さらに構成される、請求項１に記載のシステム。

【請求項11】

前記較正エンジンは、前記ＨＭＤおよび前記周辺デバイスの両方が前記ポータブルドッキングステーション内に置かれたとき、前記少なくとも第２の画像キャプチャデバイスによってキャプチャされた前記ＨＭＤの前記ディスプレイ上に生成された１つまたは複数の画像に基づいて、前記ＨＭＤの前記ディスプレイ、および前記周辺デバイスの前記少なくとも１つの第２の画像キャプチャデバイスを較正するように、さらに構成される、請求項１０に記載のシステム。

【請求項12】

前記ＨＭＤは、前記ＨＭＤおよび前記周辺デバイスの両方が前記ポータブルドッキングステーション内に置かれたとき、前記周辺デバイスの前記少なくとも１つの第２の画像キャプチャデバイスの視野内にある１つまたは複数の基準マークを含み、
前記較正エンジンは、
前記１つまたは複数の基準マークに基づいて、前記ＨＭＤおよび前記周辺デバイスの両方が前記ポータブルドッキングステーション内に置かれたときの前記ＨＭＤの位置と前記周辺デバイスの位置との間の空間関係を決定し、
前記ＨＭＤの前記位置と前記周辺デバイスの前記位置との間の前記決定された空間関係にさらに基づいて、前記ＨＭＤの前記ディスプレイ、および前記周辺デバイスの前記少なくとも１つの第２の画像キャプチャデバイスを較正するように構成される、
請求項１１に記載のシステム。

【請求項13】

前記プロセッサは、前記ＨＭＤまたは前記周辺デバイスのうちの１つ内に組み込まれる、請求項１０に記載のシステム。

【請求項14】

前記ポータブルドッキングステーションは、前記ＨＭＤのためのキャリングケースまたは蓋のうちの１つを備える、請求項１に記載のシステム。

【請求項15】

前記ＨＭＤは人工現実眼鏡を備え、前記ポータブルドッキングステーション内に前記人工現実眼鏡を配置するために前記人工現実眼鏡のアームが折りたたまれたとき、前記少なくとも１つの較正ターゲットが前記少なくとも１つの画像キャプチャデバイスの前記視野内にあるように、前記少なくとも１つの較正ターゲットは前記人工現実眼鏡の前記アームに沿ったロケーションに位置決めされる、請求項１に記載のシステム。

【請求項16】

前記プロセッサは前記ＨＭＤ内に組み込まれる、請求項１に記載のシステム。

【請求項17】

少なくとも１つの画像キャプチャデバイスを備えるヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）を、ポータブルドッキングステーションによって収容することであって、前記ポータブルドッキングステーションは、前記ＨＭＤが前記ポータブルドッキングステーション内に置かれたとき、前記少なくとも１つの画像キャプチャデバイスの視野内にある少なくとも１つの較正ターゲットを含む、ＨＭＤを収容すること、
前記ＨＭＤの前記少なくとも１つの画像キャプチャデバイスを較正すべきである旨を決定すること、および、
前記ＨＭＤが前記ポータブルドッキングステーション内に置かれたとき、前記少なくとも１つの画像キャプチャデバイスによってキャプチャされた前記少なくとも１つの較正ターゲットの１つまたは複数の画像に基づいて、前記ＨＭＤの前記少なくとも１つの画像キャプチャデバイスを較正すること、
を含む、方法。

【請求項18】

前記ＨＭＤの前記少なくとも１つの画像キャプチャデバイスを較正すべきである旨を決定することは、近接センサまたは磁気センサのうちの１つに基づいて、前記ＨＭＤが前記ポータブルドッキングステーションによって収容された旨を決定することを含む、請求項１７に記載の方法。

【請求項19】

前記ＨＭＤの前記少なくとも１つの画像キャプチャデバイスを較正すべきである旨を決定することは、前記ＨＭＤが前記ポータブルドッキングステーション内にある間に、前記ＨＭＤの再充電可能バッテリが少なくとも閾値充電レベルまで充電された旨を決定することを含む、請求項１７に記載の方法。

【請求項20】

命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記命令が実行されたとき、１つまたは複数のプロセッサに
ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）がポータブルドッキングステーションによって収容された旨を決定することであって、前記ポータブルドッキングステーションは、前記ＨＭＤが前記ポータブルドッキングステーション内に置かれたとき、前記ＨＭＤの少なくとも１つの画像キャプチャデバイスの視野内にある少なくとも１つの較正ターゲットを含む、収容された旨を決定すること、
前記ＨＭＤの前記少なくとも１つの画像キャプチャデバイスを較正すべきである旨を決定すること、および、
前記ＨＭＤが前記ポータブルドッキングステーション内に置かれたとき、前記少なくとも１つの画像キャプチャデバイスによってキャプチャされた前記少なくとも１つの較正ターゲットの１つまたは複数の画像に基づいて、前記ＨＭＤの前記少なくとも１つの画像キャプチャデバイスを較正すること、
を実行させる、非一時的コンピュータ可読媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、一般にヘッドマウントディスプレイに関し、より詳細にはヘッドマウントディスプレイ内の構成要素の較正に関する。

【背景技術】

【0002】

人工現実システムは、コンピュータゲーム、安全衛生、工業、および教育などの多くの分野における適用例と共に、ますます遍在的になってきている。いくつかの例として、人工現実システムは、モバイルデバイス、ゲームコンソール、パーソナルコンピュータ、映画館、およびテーマパークに組み込まれている。通常、人工現実とは、たとえば仮想現実（ＶＲ）、拡張現実（ＡＲ）、複合現実（ＭＲ）、ハイブリッド現実、あるいは、それらの何らかの組み合わせおよび／または派生物を含むことができる、ユーザに提示する前に何らかの様式で調節された現実の形である。

【0003】

典型的な人工現実システムは、ユーザにコンテンツをレンダリングおよび表示するための１つまたは複数のデバイスを含む。一例として、人工現実システムは、ユーザによって着用され、人工現実コンテンツをユーザに出力するように構成された、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）を組み込むことができる。ＨＭＤは、ＨＭＤなどの基準系の現在の姿勢（たとえば、位置および向き）を計算するために使用される画像および他のデータをキャプチャするように構成された、１つまたは複数の構成要素（たとえば、画像キャプチャデバイス、照明器、センサなど）を含むことができる。ＨＭＤは、現在の姿勢に基づいてユーザに表示するために、人工現実コンテンツを選択的にレンダリングする。

【発明の概要】

【0004】

概して本開示は、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）と、ＨＭＤの１つまたは複数の構成要素の較正のためにＨＭＤを収容するように構成されたポータブルドッキングステーションとを含む、システムを説明する。ポータブルドッキングステーションは、少なくとも１つの較正ターゲット、たとえばチェッカーボードパターンおよび／または凸状リフレクタを含む。いくつかの例において、ポータブルドッキングステーションは、ポータブルドッキングステーション内のＨＭＤの位置を決定するために使用される固定位置および／または基準マーク内にＨＭＤを保持するための固定具を含むことができる。本開示の技法は、ＨＭＤがポータブルドッキングステーション内に置かれたとき、画像キャプチャデバイスによってキャプチャされる較正ターゲットの１つまたは複数の画像に基づいて、ＨＭＤの１つまたは複数の画像キャプチャデバイス（たとえば、カメラ）を較正することを含む。ＨＭＤまたはＨＭＤに関連付けられた周辺デバイス上で実行される較正エンジンは、較正ターゲットのキャプチャされた画像、および、ポータブルドッキングステーション内のＨＭＤの位置と較正ターゲットの位置との間の空間的関係に基づいて、画像キャプチャデバイスの固有パラメータおよび／または外的パラメータを決定すること、ならびにその後、決定されたパラメータに従って動作するように、画像キャプチャデバイスを構成または再構成することによって、較正を行うことができる。開示される技法は、視線追跡カメラおよびインサイドアウトカメラ、ディスプレイ、照明器、センサなどの、画像キャプチャデバイスを含む、ＨＭＤの複数の異なる構成要素を較正するために適用可能である。

【0005】

いくつかの例において、ＨＭＤの再充電可能バッテリは、ＨＭＤがポータブルドッキングステーション内に置かれたときに充電可能である。このようにして、ＨＭＤの１つまたは複数の構成要素は、ＨＭＤのユーザに追加の保守ステップを生み出さないように、充電中または充電後即時に較正可能である。いくつかの例において、ＨＭＤの１つまたは複数の構成要素の較正は、ＨＭＤがポータブルドッキングステーションによって収容された旨を決定すると同時に、および／または、ＨＭＤがポータブルドッキングステーション内にある間に、ＨＭＤの再充電可能バッテリが少なくとも閾値充電レベルまで充電された旨を決定すると同時に、トリガ可能である。

【0006】

一例において、本開示は、少なくとも１つの画像キャプチャデバイスと、ＨＭＤを収容するように構成されたポータブルドッキングステーションであって、ポータブルドッキングステーションは、ＨＭＤがポータブルドッキングステーション内に置かれたとき、少なくとも１つの画像キャプチャデバイスの視野内にある少なくとも１つの較正ターゲットを含む、ポータブルドッキングステーションと、ＨＭＤがポータブルドッキングステーション内に置かれたとき、少なくとも１つの画像キャプチャデバイスによってキャプチャされた少なくとも１つの較正ターゲットの１つまたは複数の画像に基づいて、ＨＭＤの少なくとも１つの画像キャプチャデバイスを較正するように構成された較正エンジンを実行するプロセッサと、を備える、ＨＭＤを備えるシステムを対象とする。

【0007】

別の例において、本開示は、ポータブルドッキングステーションによって、少なくとも１つの画像キャプチャデバイスを備えるＨＭＤを収容することであって、ポータブルドッキングステーションは、ＨＭＤがポータブルドッキングステーション内に置かれたとき、少なくとも１つの画像キャプチャデバイスの視野内にある少なくとも１つの較正ターゲットを含む、ＨＭＤを収容すること、ＨＭＤの少なくとも１つの画像キャプチャデバイスを較正すべきである旨を決定すること、および、ＨＭＤがポータブルドッキングステーション内に置かれたとき、少なくとも１つの画像キャプチャデバイスによってキャプチャされた少なくとも１つの較正ターゲットの１つまたは複数の画像に基づいて、ＨＭＤの少なくとも１つの画像キャプチャデバイスを較正することを含む、方法を対象とする。

【0008】

さらなる例において、本開示は、実行されるとき、ポータブルドッキングステーションによってＨＭＤが収容された旨を決定することであって、ポータブルドッキングステーションは、ＨＭＤがポータブルドッキングステーション内に置かれたとき、ＨＭＤの少なくとも１つの画像キャプチャデバイスの視野内にある少なくとも１つの較正ターゲットを含む、ＨＭＤが収容された旨を決定すること、ＨＭＤの少なくとも１つの画像キャプチャデバイスを較正すべきである旨を決定すること、および、ＨＭＤがポータブルドッキングステーション内に置かれたとき、少なくとも１つの画像キャプチャデバイスによってキャプチャされた少なくとも１つの較正ターゲットの１つまたは複数の画像に基づいて、ＨＭＤの少なくとも１つの画像キャプチャデバイスを較正することを、１つまたは複数のプロセッサに実行させる命令を含む、非一時的コンピュータ可読媒体を対象とする。

【0009】

本開示の技法の１つまたは複数の例の詳細は、添付の図面および下記の説明に示される。技法の他の特徴、目的、および利点は、説明および図面ならびに特許請求の範囲から明らかとなろう。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1A】本開示の技法に従った、眼鏡のフォームファクタを有する例示のＨＭＤと、較正のためにＨＭＤを収容するように構成された例示のポータブルドッキングステーションとを示す図である。

【図1B】本開示の技法に従った、眼鏡のフォームファクタを有する例示のＨＭＤと、較正のためにＨＭＤを収容するように構成された例示のポータブルドッキングステーションとを示す図である。

【図1C】本開示の技法に従った、眼鏡のフォームファクタを有する例示のＨＭＤと、較正のためにＨＭＤを収容するように構成された例示のポータブルドッキングステーションとを示す図である。

【図2】本開示の技法に従った、ヘッドセットのフォームファクタを有する例示のＨＭＤと、較正のためにＨＭＤを収容するように構成された例示のポータブルドッキングステーションとを示す図である。

【図3】スタンドアロン型のモバイル人工現実システムとして動作する、図１Ａ～図１ＣのＨＭＤの例示の実装を示すブロック図である。

【図4】本開示の技法に従った、眼鏡のフォームファクタを有する例示のＨＭＤと、例示の周辺デバイスと、較正のためにＨＭＤおよび周辺デバイスを収容するように構成された例示のポータブルドッキングステーションとを示す図である。

【図5】本開示の技法に従った、人工現実システムとして動作する、図４のＨＭＤおよび周辺デバイスの例示の実装を示すブロック図である。

【図6】ＨＭＤがポータブルドッキングステーション内に置かれたとき較正可能な、ＨＭＤの例示の構成要素を示す概念図である。

【図7】本開示の技法に従った、ポータブルドッキングステーション内に置かれたとき、ＨＭＤの構成要素を較正する例示の動作を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

図面および説明全体を通じて、同じ参照文字は同じ要素を指す。

【0012】

図１Ａ～図１Ｃは、本開示の技法に従った、眼鏡のフォームファクタを有する例示のＨＭＤ １１２Ａ～１１２Ｂと、較正のためにＨＭＤを収容するように構成された例示のポータブルドッキングステーション１２０Ａ～１２０Ｃとを示す図である。説明する技法では、ＨＭＤ １１２の１つまたは複数のキャプチャデバイス（たとえば、カメラ）は、ＨＭＤ １１２がそれぞれのポータブルドッキングステーション１２０内に置かれたとき、画像キャプチャデバイスによってキャプチャされる較正ターゲットの１つまたは複数の画像に基づいて較正される。

【0013】

概して、図１Ａ～図１ＣのＨＭＤ １１２の各々は、スタンドアロン型のモバイル人工現実システムとして動作することができるか、または、周辺デバイスおよび／またはコンソールを含む人工現実システムの一部とすることができる。いずれの場合でも、人工現実システムは、実世界の３Ｄ物理環境からキャプチャされた情報を使用して、ＨＭＤのユーザに表示するための人工現実コンテンツをレンダリングする。スタンドアロン型のモバイル人工現実システム（図３に関してより詳細に説明する）の場合、ＨＭＤ １１２の各々は、人工現実コンテンツ自体を構築およびレンダリングする。

【0014】

周辺デバイスおよび／またはコンソールを含む人工現実システム（図５に関してより詳細に説明する）の場合、周辺デバイスおよび／またはコンソールは、ＨＭＤによって表示するために少なくとも何らかの人工現実コンテンツの構築およびレンダリングを実行することができる。一例として、ＨＭＤはコンソールと通信可能であり、たとえばテザリングまたはワイヤレス通信が可能である。コンソールは、ゲームコンソール、ワークステーション、デスクトップコンピュータ、またはラップトップなどの、単一コンピューティングデバイスであること、あるいは、分散コンピューティングネットワーク、データセンター、またはクラウドコンピューティングシステムなどの、複数のコンピューティングデバイスにまたがって分散することができる。別の例として、ＨＭＤは、ＨＭＤと共存し、またいくつかの例では、仮想環境内でＨＭＤの補助入力／出力デバイスとして動作する、周辺デバイスに関連付けることができる。周辺デバイスは、ＨＭＤの機能のうちのいくつかがオフロードされる、人工現実コプロセッシングデバイスとして動作可能である。いくつかの例において、周辺デバイスはスマートフォン、タブレット、または他のハンドヘルドデバイスであってよい。

【0015】

図１Ａは、ポータブルドッキングステーション１２０Ａの外側にある、および内部に収容されている、両方のＨＭＤ １１２Ａを示す図である。図１Ａの例において、ＨＭＤ １１２Ａは、鼻梁によって接続された２つの接眼レンズと、ＨＭＤ １１２Ａをユーザに固定するためにユーザの耳の上にフィットする２本のテンプルまたはアーム１０４Ａおよび１０４Ｂ（集合的に、「アーム１０４」）とを有する、剛性フレーム前部１０２を含む、眼鏡フォームファクタを備える。加えて、ＨＭＤ １１２Ａは、従来の眼鏡のレンズの代わりに、人工現実コンテンツをユーザに提示するように構成された内向き電子ディスプレイ１０３を含む。電子ディスプレイ１０３は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、量子ドットディスプレイ、ドットマトリックスディスプレイ、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、導波管ディスプレイ、陰極線管（ＣＲＴ）ディスプレイ、電子インク、あるいは、白黒、カラー、または任意の他のタイプの視覚出力を生成可能なディスプレイなどの、任意の適切な表示技術とすることができる。いくつかの例において、電子ディスプレイ１０３は、ユーザのそれぞれの眼に別々の画像を提供するための立体ディスプレイである。いくつかの例では、ＨＭＤ １１２Ａおよびユーザの現在の視点に従って人工現実コンテンツをレンダリングするために、ＨＭＤ １１２Ａの位置および向きを追跡するとき、ＨＭＤ １１２Ａの剛性フレーム前部１０２に対するディスプレイ１０３の既知の向きおよび位置が、局所起点とも呼ばれる基準系として使用される。

【0016】

さらに図１Ａに示されるように、本例では、ＨＭＤ １１２Ａは、ＨＭＤ １１２Ａの現行の加速を示すデータを出力する１つまたは複数の加速度計（慣性測定ユニットまたは「ＩＭＵ」とも呼ばれる）、ＨＭＤ １１２Ａのロケーションを示すデータを出力する全地球測位システム（ＧＰＳ）センサ、様々な物体からのＨＭＤ １１２Ａの距離を示すデータを出力するレーダまたはソナー、あるいは、ＨＭＤ １１２Ａまたは物理環境内の他の物体のロケーションまたは向きの指示を提供する他のセンサなどの、１つまたは複数の動きセンサ１０６をさらに含む。

【0017】

さらに、ＨＭＤ １１２Ａは、ビデオカメラ、レーザスキャナ、Ｄｏｐｐｌｅｒ（Ｒ）レーダスキャナ、深度スキャナなどの、１つまたは複数の集積画像キャプチャデバイスを含むことができる。たとえば、図１Ａに示されるように、ＨＭＤ １１２Ａは、ユーザを取り巻く物理環境を表す画像データをキャプチャするように構成された、インサイドアウトカメラ１０８Ａおよび１０８Ｂ（集合的に、「インサイドアウトカメラ１０８」）を含む。ＨＭＤ １１２Ａは、ユーザの凝視方向を表す画像データをキャプチャするように構成された、視線追跡カメラ１１４Ａおよび１１４Ｂ（集合的に、「視線追跡カメラ１１４」）も含む。ＨＭＤ １１２Ａは、剛性フレーム前部１０２の接眼レンズの周辺にまたは近接して位置決めされた、照明器１１６Ａおよび１１６Ｂ（集合的に、「照明器１１６」）を含む。照明器１１６は、発光ダイオード（ＬＥＤ）または他の光源、たとえば、視線追跡カメラ１１４による凝視追跡の目的でユーザの眼を照明するために使用される赤外線光などの不可視光源の、アレイを備えることができる。他の例において、ＨＭＤ １１２Ａは、ＨＭＤ １１２の剛性フレーム前部１０２とユーザの額との間の距離を決定するために使用される画像データをキャプチャするように構成された、１つまたは複数の眉間カメラ、音声認識に使用されるユーザの口の画像データをキャプチャするように構成された、１つまたは複数のマウスカメラ、および／または、ＨＭＤ １１２Ａのアーム１０４とユーザの顔の側面域との間の距離を決定するために使用される画像データをキャプチャするように構成された、１つまたは複数の下位側頭部カメラを含む、追加の画像キャプチャデバイスを含むことができる。

【0018】

図１Ａに示されるように、ＨＭＤ １１２Ａは、内部電源、たとえば再充電可能バッテリと、感知したデータを処理し、ディスプレイ１０３上に人工現実コンテンツを提示するために、プログラム可能動作を実行するための動作環境を提供するための、１つまたは複数のプロセッサ、メモリ、およびハードウェアを有する１つまたは複数のプリント回路板とを含むことができる、内部制御ユニット１１０を含む。ＨＭＤ １１２Ａの内部制御ユニット１１０は、図３および図５に関してより詳細に説明する。

【0019】

本開示で説明するように、ポータブルドッキングステーション１２０Ａは、ＨＭＤ １１２Ａの１つまたは複数の構成要素の較正のために、ＨＭＤ １１２Ａを収容するように構成される。たとえば、ポータブルドッキングステーション１２０Ａを使用して、ＨＭＤ １１２Ａのインサイドアウトカメラ１０８および視線追跡カメラ１１４のうちの１つまたは複数を較正することができる。追加の例では、ポータブルドッキングステーション１２０Ａを使用して、電子ディスプレイ１０３、センサ１０６、または照明器１１６のうちの１つまたは複数を較正することができる。いくつかの例において、ＨＭＤ １１２Ａの構成要素は、寿命全体にわたる主要なパラメータのドリフトを顕示することができ、このドリフトがＨＭＤ １１２Ａ全体の望ましくない性能の低下につながる可能性がある。ＨＭＤは、構成要素が最初に較正された可能性のある工場または製造センターにおいて、再較正可能であるが、実際には、関連する配送および再較正の費用に起因して滅多に行われない。さらに、ＨＭＤの構成要素の性能低下は遅く、長期間気付かれない可能性があるため、ユーザにとって再較正が必要になるタイミングを決定することが困難であり得る。本明細書で説明するポータブルドッキングステーション１２０Ａは、工場または製造センターの外でのＨＭＤ １１２Ａの構成要素の較正または再較正を可能にする。このようにして、ポータブルドッキングステーション１２０Ａおよび本明細書で説明する較正技法は、ＨＭＤ １１２Ａの構成要素のパラメータを決定し、ＨＭＤ １１２Ａの構成要素の材料およびパラメータが経時的に変化するにつれて生じる可能性のある初期較正設定からの変化を補正するように、パラメータを調節することができる。

【0020】

一例では、図１Ａに示されるように、ポータブルドッキングステーション１２０Ａは、底部および４つの側面を有し、ＨＭＤ １１２Ａを収容するようにサイズが決定された、箱型フォームファクタを備える。図１Ａには示されていないが、ポータブルドッキングステーション１２０Ａは、ポータブルドッキングステーション１２０Ａ内にＨＭＤ １１２Ａを完全に封入するために使用される、取り外し可能な上蓋を含むことができる。いくつかの例において、ポータブルドッキングステーション１２０Ａは、ＨＭＤ １１２Ａ用のキャリングケースとして使用するための取っ手またはストラップをさらに含むことができる。本明細書では、例示のポータブルドッキングステーションが、ＨＭＤを部分的または完全に封入する箱型フォームファクタを有するものとして示されるが、他の例では、ポータブルドッキングステーションは、１つまたは複数の較正ターゲットに関してＨＭＤを収容するための１つまたは複数のサポートを有するスタンドを代わりに備えることができる。

【0021】

いくつかの実装において、ポータブルドッキングステーション１２０Ａは、ポータブルドッキングステーション１２０Ａ内に置かれたとき、ＨＭＤ １１２Ａを再充電するために使用される電源へのアクセスを提供するように構成可能である。たとえばポータブルドッキングステーション１２０Ａは、それ自体のバッテリを含むこと、および／または、壁の電気コンセントまたは他の外部電源にプラグインすることができる。ポータブルドッキングステーション１２０Ａは、その後、有線充電または無線（すなわち、電磁誘導）充電のいずれかを介して、ＨＭＤ １１２Ａの再充電可能バッテリに充電電流を提供することができる。このようにして、ＨＭＤ １１２Ａの構成要素は、ＨＭＤ １１２Ａのユーザに追加の保守工程を生じさせないように、充電中または充電直後に較正することができる。いくつかの例において、ＨＭＤ １１２Ａがポータブルドッキングステーション１２０Ａによって収容されている旨を決定すると同時に、および／または、ＨＭＤ １１２Ａがポータブルドッキングステーション１２０Ａ内にある間、ＨＭＤ １１２Ａの再充電可能バッテリが少なくとも閾値充電レベルまで充電されている旨を決定すると同時に、ＨＭＤ １１２Ａの構成要素の較正をトリガすることができる。

【0022】

図１Ａの例において、ポータブルドッキングステーション１２０Ａは、ポータブルドッキングステーション１２０Ａ内の固定位置にＨＭＤ １１２Ａを収容して保持するように構成された、固定具１２４Ａおよび１２４Ｂ（集合的に、「固定具１２４」）ならびにノーズレスト１２６を含む。固定具１２４は、ＨＭＤ １１２Ａを固定位置に保持するために、ＨＭＤ １１２Ａのアーム１０４の一部と係合するように構成された、磁石または構造的特徴を備えることができる。同様にいくつかの例において、ノーズレスト１２６は、ＨＭＤ １１２Ａの剛性フレーム前部１０２の鼻梁の一部と係合するように構成された、磁石または構造的特徴を備えることができる。ポータブルドッキングステーション１２０Ａは、ＨＭＤ １１２Ａのアーム１０４のすぐ後ろの内部背面上のチェッカーボードパターンとしての較正ターゲット１２２Ａ、および、ＨＭＤ １１２Ａの剛性フレーム前部１０２のすぐ前の内部前面上のチェッカーボードパターンとしての較正ターゲット１２２Ｂも含む。いくつかの例において、ポータブルドッキングステーション１２０Ａの左および右の内部表面上に、追加の較正ターゲットを含むこともできる。較正ターゲット１２２Ａ、１２２Ｂは、ＨＭＤ １１２Ａがポータブルドッキングステーション１２０Ａ内に置かれたとき、ＨＭＤ １１２Ａの少なくとも１つの画像キャプチャデバイス、たとえば、インサイドアウトカメラ１０８または視線追跡カメラ１１４のうちの少なくとも１つの、視野内にあるように、ポータブルドッキングステーション１２０Ａ内に位置決めされる。いくつかの例において、較正ターゲット１２２Ａ、１２２Ｂのチェッカーボードパターンは、反射表面および／または赤外線（ＩＲ）エミッタを備えることができる。さらに他の例では、ポータブルドッキングステーション１２０Ａは、較正ターゲット１２２Ａ、１２２Ｂを照明するために、拡散ＩＲエミッタ、たとえば拡散ＩＲ ＬＥＤを含むことができる。

【0023】

較正ターゲット１２２Ａ、１２２Ｂは、図１Ａにおいてチェッカーボードパターンとして示されているが、他の例では、ポータブルドッキングステーション１２０Ａは異なる視覚パターンを有する他の較正ターゲットを含むことができる。チェッカーボードパターン、またはより一般的には、ドット、あるいは線、照準線、多角形、円、楕円などの他の視覚マーカのアレイを含む、任意のテストパターンが、ＨＭＤ １１２Ａの様々な画像キャプチャデバイスの合焦、画像解像度、および／または画像ディストーションの較正に使用可能である。いくつかの例において、ポータブルドッキングステーション１２０Ａは、ＩＲエミッタおよび／または、凸状リフレクタなどの反射表面などの、他のタイプの較正ターゲットを含むことができる。図６に関してより詳細に説明するように、凸状リフレクタは、較正の目的でユーザの眼を模倣するために、ＨＭＤの接眼レンズのすぐ後ろに位置決め可能な、凸状鏡面を備える。

【0024】

本開示で説明する技法に従い、ＨＭＤ １１２Ａの画像キャプチャデバイスは、ＨＭＤ １１２Ａがポータブルドッキングステーション１２０Ａ内に置かれたとき、画像キャプチャデバイスによってキャプチャされた較正ターゲット１２２Ａ、１２２Ｂのうちの１つまたは複数の画像に基づいて較正される。ＨＭＤ １１２ＡまたはＨＭＤ １１２Ａに関連付けられた周辺デバイス上で実行される較正エンジンは、較正ターゲット１２２Ａ、１２２Ｂのキャプチャされた画像、および、ポータブルドッキングステーション１２０Ａ内のＨＭＤ １１２Ａの固定位置と較正ターゲット１２２Ａ、１２２Ｂの位置との間の既知の空間関係に基づいて、画像キャプチャデバイスの固有パラメータおよび／または外的パラメータを決定することによって、較正を行うことができる。その後、較正エンジンは、決定されたパラメータに従って動作するように、画像キャプチャデバイスを構成または再構成することができる。

【0025】

一例として、ＨＭＤ １１２Ａの視線追跡カメラ１１４は、ポータブルドッキングステーション１２０Ａ内のＨＭＤ １１２Ａの固定位置と較正ターゲット１２２Ａの位置との間の既知の空間関係に基づいて、較正可能である。図６に関してより詳細に説明するように、視線追跡カメラ１１４は、ＨＭＤ １１２Ａを装着しているとき、ユーザの眼のホットミラー反射の画像をキャプチャするように、ＨＭＤ １１２Ａの接眼レンズ内に位置決めされる。このようにして、ＨＭＤ １１２Ａがポータブルドッキングステーション１２０Ａ内に置かれたとき、視線追跡カメラ１１４は、ＨＭＤ １１２Ａの接眼レンズの後ろに位置決めされた較正ターゲット１２２Ａの画像をキャプチャすることができる。いくつかの例において、視線追跡カメラ１１４は、電子ディスプレイ１０３、ならびに、ＨＭＤ １１２Ａの接眼レンズの前に位置決めされた照明器１１６および較正ターゲット１２２Ｂの画像もキャプチャするように、ＨＭＤ １１２Ａの接眼レンズ内に位置決め可能である。視線追跡カメラ１１４Ａを較正するために、たとえば較正エンジンは、視線追跡カメラ１１４Ａによってキャプチャされた較正ターゲット１２２Ａのチェッカーボードパターンの画像、および、ＨＭＤ １１２Ａの固定位置と較正ターゲット１２２Ａの位置との間の既知の空間関係に基づいて、視線追跡カメラ１１４Ａの固有パラメータを決定することができる。本例を続けると、較正エンジンは、視線追跡カメラ１１４Ａによってキャプチャされた、照明器１１６Ａによって発光され、凸状リフレクタ（図１Ａには図示せず）によって反射された、光の画像、ならびに、ＨＭＤ １１２Ａの固定位置と凸状リフレクタ較正ターゲットの位置との間の既知の空間関係に基づいて、視線追跡カメラ１１４Ａの外的パラメータを決定することができる。較正エンジンは、その後、決定された固有パラメータおよび外的パラメータに従って動作するように、視線追跡カメラ１１４Ａを構成することができる。

【0026】

別の例として、ＨＭＤ １１２Ａのインサイドアウトカメラ１０８は、ポータブルドッキングステーション１２０Ａ内のＨＭＤ １１２Ａの固定位置と較正ターゲット１２２Ｂの位置との間の既知の空間関係に基づいて、較正可能である。インサイドアウトカメラ１０８Ａを較正するために、たとえば較正エンジンは少なくとも、インサイドアウトカメラ１０８Ａによってキャプチャされた較正ターゲット１２２Ｂのチェッカーボードパターンの画像、および、ＨＭＤ １１２Ａの固定位置と較正ターゲット１２２Ｂの位置との間の既知の空間関係に基づいて、インサイドアウトカメラ１０８Ａの固有パラメータを決定すること、およびその後、決定された固有パラメータに従って動作するように、インサイドアウトカメラ１０８Ａを構成することができる。

【0027】

さらなる例において、較正エンジンは、ＨＭＤ １１２Ａの画像キャプチャデバイスのうちの少なくとも１つに関して、電子ディスプレイ１０３、照明器１１６、またはセンサ１０６のうちの１つまたは複数を較正することができる。たとえば、較正エンジンは、較正の目的でユーザの眼を模倣するために、ＨＭＤ １１２の接眼レンズのすぐ後ろに位置決めされる、ポータブルドッキングステーション１２０Ａに含まれる１つまたは複数の参照カメラ（図１Ａには図示せず）によってキャプチャされる、電子ディスプレイ１０３上に生成された１つまたは複数の画像に基づいて、電子ディスプレイ１０３を較正することができる。いくつかの例において、照明器１１６が、電子ディスプレイ１０３を較正するために使用される、視線追跡カメラ１１４および参照カメラの両方の視野内にあるように、照明器１１６を電子ディスプレイ１０３のすぐ上に位置決めすることができる。

【0028】

図１Ｂは、ポータブルドッキングステーション１２０Ｂ内に収容されたＨＭＤ １１２Ｂを示す図である。ＨＭＤ １１２Ｂは、図１ＡからのＨＭＤ １１２Ａの構成要素と実質的に同様の構成要素を含むことができ、ＨＭＤ １１２Ｂに関して、ＨＭＤ １１２Ａの構成要素と同じ参照番号が使用される。

【0029】

図１Ｂに示されるように、ＨＭＤ １１２Ｂは、ＨＭＤ １１２Ｂのアーム１０４に沿って位置決めされた、較正ターゲット１３０Ａおよび１３０Ｂ（集合的に、「較正ターゲット１３０」）および基準マーク１３２Ａ～１３２Ｄ（集合的に、「基準マーク１３２」）を含む。較正ターゲット１３０は、ポータブルドッキングステーション１２０Ｂ内にＨＭＤ １１２Ｂを配置するためにアーム１０４が折りたたまれたとき、ＨＭＤ １１２Ｂの視線追跡カメラ１１４の視野内にあるように、ＨＭＤ １１２Ｂのアーム１０４に沿ったロケーションに位置決めされる。図１Ｂの例において、基準マーク１３２Ａおよび１３２Ｂは、ＨＭＤ １１２Ｂのアーム１０４Ａ上の較正ターゲット１３０Ａに近接して位置決めされ、基準マーク１３２Ｃおよび１３２Ｄは、ＨＭＤ １１２Ｂのアーム１０４Ｂ上の較正ターゲット１３０Ｂに近接して位置決めされる。図１Ｂでは、丸いターゲット状のパターンを有するように示されているが、これは、基準マークのパターン、形状、またはフォームファクタの単なる一例に過ぎない。他の例において、基準マーク１３２は、丸くないパターン、形状、またはフォームファクタを含むことができる。さらに他の例において、１つまたは複数の基準マークは較正ターゲット１３０内に埋め込むことができる。基準マーク１３２の位置は、基準マーク１３２の少なくとも１つが、較正ターゲット１３０のそれぞれ１つと共に視線追跡カメラ１１４の視野内にあることを保証することができる。

【0030】

ポータブルドッキングステーション１２０Ｂは、図１Ａからのポータブルドッキングステーション１２０Ａと実質的に同様であり得る。図１Ｂに示されるように、ポータブルドッキングステーション１２０Ｂは、ポータブルドッキングステーション１２０Ｂに関する固定位置でＨＭＤ １１２Ｂを収容して保持するように構成された、固定具１２４およびノーズレスト１２６を含む。ポータブルドッキングステーション１２０Ｂは、ＨＭＤ １１２Ｂの剛性フレーム前部１０２のすぐ前のポータブルドッキングステーション１２０Ｂの内部前面上のチェッカーボードパターンとして、較正ターゲット１２８も含む。図１Ｂに示されるように、ポータブルドッキングステーション１２０Ｂは、較正ターゲット１３０を有するＨＭＤ １１２Ｂと共に使用することが意図される場合、内部背面上の較正ターゲットを有さない可能性がある。他の例において、ポータブルドッキングステーション１２０Ｂは、背面、左、および／または右の内部表面上に追加の較正ターゲットを含むことができる。

【0031】

図１Ａに関して上記で説明するように、ＨＭＤ １１２Ｂのインサイドアウトカメラ１０８は、ポータブルドッキングステーション１２０Ｂ内のＨＭＤ １１２Ｂの固定位置と較正ターゲット１２８の位置との間の既知の空間関係に基づいて較正可能である。たとえば、ＨＭＤ １１２ＢまたはＨＭＤ １１２Ｂに関連付けられた周辺デバイス上で実行される較正エンジンは少なくとも、インサイドアウトカメラ１０８Ａによってキャプチャされた較正ターゲット１２８のチェッカーボードパターンの画像、および、ＨＭＤ １１２Ｂの固定位置と較正ターゲット１２８の位置との間の既知の空間関係に基づいて、インサイドアウトカメラ１０８Ａの固有パラメータを決定することができ、その後、決定された固有パラメータに従って動作するように、インサイドアウトカメラ１０８Ａを構成することができる。

【0032】

しかしながら、ＨＭＤ １１２Ｂの視線追跡カメラ１１４の較正に関して、剛性フレーム前部１０２およびＨＭＤ １１２Ｂのアーム１０４は、経時的および反復使用と共に曲がることおよび／またはたわむことが可能である。したがって、たとえＨＭＤ １１２Ｂがポータブルドッキングステーション１２０Ｂに関して固定位置で保持されても、ＨＭＤ １１２Ｂの剛性フレーム前部１０２の接眼レンズ内の視線追跡カメラ１１４と、ＨＭＤ １１２Ｂのアーム１０４上の較正ターゲット１３０との間の空間関係は、経時的に変化する可能性がある。この例において、較正エンジンは、基準マーク１３２Ａ、１３２Ｂのうちの１つまたは複数に基づいて、たとえば剛性フレーム前部１０２内の視線追跡カメラ１１４Ａの位置と、アーム１０４Ａ上の較正ターゲット１３０Ａとの間の、空間関係を決定する。その後、較正エンジンは、剛性フレーム前部１０２内の視線追跡カメラ１１４Ａの位置と、アーム１０４Ａ上の較正ターゲット１３０Ａの位置との間の、決定された空間関係に基づいて、視線追跡カメラ１１４Ａを較正する。たとえば、較正エンジンは少なくとも、視線追跡カメラ１１４Ａによってキャプチャされた較正ターゲット１３０Ａのチェッカーボードパターンの画像、および、視線追跡カメラ１１４Ａの位置と較正ターゲット１３０Ａの位置との間の決定された空間関係に基づいて、視線追跡カメラ１１４Ａの固有パラメータを決定することができ、その後、決定された固有パラメータに従って動作するように視線追跡カメラ１１４Ａを構成することができる。

【0033】

図１Ｃは、ポータブルドッキングステーション１２０Ｃ内に収容されたＨＭＤ １１２Ａを示す図である。本例では、図１ＣのＨＭＤ １１２Ａは実質的に図１ＡのＨＭＤ １１２Ａと同じであり得る。さらに、ポータブルドッキングステーション１２０Ｃは実質的に図１Ａからのポータブルドッキングステーション１２０Ａと同様であり得る。

【0034】

図１Ｃに示されるように、ポータブルドッキングステーション１２０Ｃは、ＨＭＤ １１２Ａのアーム１０４のすぐ後ろの内部背面上のチェッカーボードパターンとしての較正ターゲット１２２Ａ、および、ＨＭＤ １１２Ａの剛性フレーム前部１０２のすぐ前の内部前面上のチェッカーボードパターンとしての較正ターゲット１２２Ｂを含む。しかしながら、図１Ａおよび図１Ｂのドッキングステーション１２０Ａおよび１２０Ｂとは異なり、ポータブルドッキングステーション１２０Ｃは、ポータブルドッキングステーション１２０Ｃ内の固定位置にＨＭＤ １１２Ａを収容して保持するように構成された、いずれの固定具も含まない。代わりに、ポータブルドッキングステーション１２０Ｃは、ＨＭＤ １１２Ａのアーム１０４のすぐ後ろの内部背面上の基準マーク１３８Ａ、および、ＨＭＤ １１２Ａの剛性フレーム前部１０２のすぐ前の内部前面上の基準マーク１３８Ｂを含む。

【0035】

本例では、ＨＭＤ １１２Ａはポータブルドッキングステーション１２０Ｃ内に自由に置くことができ、基準マーク１３８Ａ、１３８Ｂを使用して、ポータブルドッキングステーション１２０Ｃに関してＨＭＤ １１２Ａの位置を決定することができる。より具体的には、基準マーク１３８Ａ、１３８Ｂを使用して、ポータブルドッキングステーション１２０Ｃ内に置かれたときのＨＭＤ １１２Ａの位置と、ポータブルドッキングステーション１２０Ｃ内のそれぞれの較正ターゲット１２２Ａ、１２２Ｂの位置との間の、空間関係を決定することができる。図１Ｃの例では、基準マーク１３８Ａは較正ターゲット１２２Ａに近接して位置決めされ、基準マーク１３８Ｂは較正ターゲット１２２Ｂに近接して位置決めされる。図１Ｃでは丸いターゲット状のパターンを有するように示されているが、これは、基準マークのパターン、形状、またはフォームファクタの単なる一例に過ぎない。他の例では、基準マーク１３８Ａ、１３８Ｂのうちの１つまたは複数が丸くないパターン、形状、またはフォームファクタを含むことができる。さらに他の例では、１つまたは複数の基準マークを較正ターゲット１２２Ａ、１２２Ｂ内に埋め込むことができる。いくつかの例において、ポータブルドッキングステーション１２０Ｃは、較正ターゲット１２２Ａ、１２２Ｂおよび基準マーク１３８Ａ、１３８Ｂの両方を照明するための、拡散ＩＲエミッタ、たとえば拡散ＩＲ ＬＥＤを含むことができる。基準マーク１３８Ａの位置は、基準マーク１３８Ａのうちの少なくとも１つが較正ターゲット１２２Ａと共に視線追跡カメラ１１４の視野内にあることを保証することができる。同様に、基準マーク１３８Ｂの位置は、基準マーク１３８Ｂのうちの少なくとも１つが較正ターゲット１２２Ｂと共にインサイドアウトカメラ１０８の視野内にあることを保証することができる。

【0036】

一例として、視線追跡カメラ１１４Ａを較正するために、たとえば較正エンジンは、基準マーク１３８Ａのうちの１つまたは複数に基づいて、ポータブルドッキングステーション１２０Ｃ内のＨＭＤ １１２Ａの位置と較正ターゲット１２２Ａの位置との間の空間関係を決定する。較正エンジンは少なくとも、視線追跡カメラ１１４Ａによってキャプチャされた較正ターゲット１２２Ａのチェッカーボードパターンの画像、および、ＨＭＤ １１２Ａの位置と較正ターゲット１２２Ａの位置との間の決定された空間関係に基づいて、視線追跡カメラ１１４Ａの固有パラメータを決定すること、ならびに、決定された固有パラメータに従って動作するように視線追跡カメラ１１４Ａを構成することができる。

【0037】

別の例として、インサイドアウトカメラ１０８Ａを較正するために、たとえば較正エンジンは、基準マーク１３８Ｂのうちの１つまたは複数に基づいて、ポータブルドッキングステーション１２０Ｃ内のＨＭＤ １１２Ａの位置と較正ターゲット１２２Ｂの位置との間の空間関係を決定する。較正エンジンは少なくとも、インサイドアウトカメラ１０８Ａによってキャプチャされた較正ターゲット１２２Ｂのチェッカーボードパターンの画像、および、ＨＭＤ １１２Ａの位置と較正ターゲット１２２Ｂの位置との間の決定された空間関係に基づいて、インサイドアウトカメラ１０８Ａの固有パラメータを決定すること、ならびに、決定された固有パラメータに従って動作するようにインサイドアウトカメラ１０８Ａを構成することができる。

【0038】

図２は、本開示の技法に従った、ヘッドセットフォームファクタを有する例示のＨＭＤ ２１２、および、較正のためにＨＭＤ ２１２を収容するように構成された例示のポータブルドッキングステーション２２０を示す図である。図１Ａ～図１Ｃに関して説明したＨＭＤ １１２Ａ、１１２Ｂと同様に、ＨＭＤ ２１２は、スタンドアロン型のモバイル人工現実システムとして動作可能であるか、または、周辺デバイスおよび／またはコンソールを含む人工現実システムの一部であってよい。

【0039】

図２の例において、ＨＭＤ ２１２は、剛性体２０２と、ＨＭＤ ２１２をユーザに固定するためのバンド２０４とを含む、ヘッドセットフォームファクタを備える。加えて、ＨＭＤ ２１２は、人工現実コンテンツをユーザに提示するように構成された、内向き電子ディスプレイ２０３を含む。電子ディスプレイ２０３は、ＬＣＤ、量子ドットディスプレイ、ドットマトリックスディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、ＯＬＥＤディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ、導波管ディスプレイ、電子インク、あるいは、白黒、カラー、または任意の他のタイプの視覚出力を生成可能なディスプレイなどの、任意の適切な表示技術とすることができる。いくつかの例において、電子ディスプレイは、ユーザのそれぞれの眼に別々の画像を提供するための立体ディスプレイである。いくつかの例では、ＨＭＤ ２１２およびユーザの現在の視点に従って人工現実コンテンツをレンダリングするために、ＨＭＤ ２１２の位置および向きを追跡するとき、ＨＭＤ ２１２の剛性体２０２の前部に対するディスプレイ２０３の既知の向きおよび位置が、局所起点とも呼ばれる基準系として使用される。

【0040】

さらに図２に示されるように、本例では、ＨＭＤ ２１２は、ＨＭＤ ２１２の現行の加速を示すデータを出力する１つまたは複数の加速度計またはＩＭＵ、ＨＭＤ ２１２のロケーションを示すデータを出力するＧＰＳセンサ、様々な物体からのＨＭＤ ２１２の距離を示すデータを出力するレーダまたはソナー、あるいは、ＨＭＤ ２１２または物理環境内の他の物体のロケーションまたは向きの指示を提供する他のセンサなどの、１つまたは複数の動きセンサ２０６をさらに含む。

【0041】

さらに、ＨＭＤ ２１２は、ビデオカメラ、レーザスキャナ、Ｄｏｐｐｌｅｒ（Ｒ）レーダスキャナ、深度スキャナなどの、１つまたは複数の集積画像キャプチャデバイスを含むことができる。たとえば、図２に示されるように、ＨＭＤ ２１２は、ユーザを取り巻く物理環境を表す画像データをキャプチャするように構成された、インサイドアウトカメラ２０８Ａおよび２０８Ｂ（集合的に、「インサイドアウトカメラ２０８」）を含む。ＨＭＤ ２１２は、ユーザの凝視方向を表す画像データをキャプチャするように構成された、視線追跡カメラ２１４Ａおよび２１４Ｂ（集合的に、「視線追跡カメラ２１４」）も含む。ＨＭＤ ２１２は、剛性体２０２内の接眼レンズの周辺にまたは近接して位置決めされた、照明器２１６Ａおよび２１６Ｂ（集合的に、「照明器２１６」）を含む。照明器２１６は、ＬＥＤまたは他の光源、たとえば、視線追跡カメラ２１４による凝視追跡の目的でユーザの眼を照明するために使用される赤外線光などの不可視光源の、アレイを備えることができる。他の例において、ＨＭＤ ２１２は、ＨＭＤ ２１２の剛性体２０２の前部とユーザの額との間の距離を決定するために使用される画像データをキャプチャするように構成された、１つまたは複数の眉間カメラ、音声認識に使用されるユーザの口の画像データをキャプチャするように構成された、１つまたは複数のマウスカメラ、および／または、ＨＭＤ ２１２の剛性体２０２の側部とユーザの顔の側面域との間の距離を決定するために使用される画像データをキャプチャするように構成された、１つまたは複数の下位側頭部カメラを含む、追加の画像キャプチャデバイスを含むことができる。

【0042】

図２に示されるように、ＨＭＤ ２１２は、内部電源、たとえば再充電可能バッテリと、感知したデータを処理し、ディスプレイ２０３上に人工現実コンテンツを提示するために、プログラム可能動作を実行するための動作環境を提供するための、１つまたは複数のプロセッサ、メモリ、およびハードウェアを有する１つまたは複数のプリント回路板とを含むことができる、内部制御ユニット２１０を含む。

【0043】

ポータブルドッキングステーション２２０は、図１Ａ～図１Ｃからのポータブルドッキングステーション１２０Ａ～１２０Ｃのうちのいずれかと実質的に同様に動作可能である。本開示で説明するように、ポータブルドッキングステーション２２０は、ＨＭＤ ２１２の１つまたは複数の構成要素の較正のために、ＨＭＤ ２１２を収容するように構成される。図２に示されるように、ポータブルドッキングステーション２２０は、底部および４つの側部を有し、ＨＭＤ ２１２を収容するようにサイズが決められた、箱型フォームファクタを備える。図２に示されるように、ポータブルドッキングステーション２２０は、ポータブルドッキングステーション２２０内にＨＭＤ ２１２を完全に封入するために使用される、取り外し可能な上蓋２２１を含む。いくつかの例において、ポータブルドッキングステーション２２０は、ＨＭＤ ２１２用のキャリングケースとして使用するための取っ手またはストラップをさらに含むことができる。ポータブルドッキングステーション２２０は、ポータブルドッキングステーション２２０内に置かれたとき、有線充電または無線（すなわち、電磁誘導）充電のいずれかを介して、ＨＭＤ ２１２を再充電するために使用される電源へのアクセスを提供することも可能である。いくつかの例において、ＨＭＤ ２１２がポータブルドッキングステーション２２０によって収容されている旨を決定すると同時に、および／または、ＨＭＤ ２１２がポータブルドッキングステーション２２０内にある間、ＨＭＤ ２１２の再充電可能バッテリが少なくとも閾値充電レベルまで充電されている旨を決定すると同時に、ＨＭＤ ２１２の構成要素の較正をトリガすることができる。

【0044】

図２に示されるように、ポータブルドッキングステーション２２０は、ＨＭＤ ２１２の剛性体２０２のすぐ後ろの内部背面上のチェッカーボードパターンとしての較正ターゲット２２２Ａ、および、ＨＭＤ ２１２の剛性体２０２のすぐ前の内部前面上のチェッカーボードパターンとしての較正ターゲット２２２Ｂを含む。いくつかの例において、追加の較正ターゲットを、ポータブルドッキングステーション２２０の左および右の内部表面上に含めることができる。ＨＭＤ ２１２がポータブルドッキングステーション２２０内に置かれたとき、較正ターゲット２２２Ａ、２２２Ｂは、ＨＭＤ ２１２の少なくとも１つの画像キャプチャデバイス、たとえば、インサイドアウトカメラ２０８または視線追跡カメラ２１４のうちの少なくとも１つの、視野内にあるように、ポータブルドッキングステーション２２０内に位置決めされる。較正ターゲット２２２Ａ、２２２Ｂは図２ではチェッカーボードパターンとして示されているが、他の例では、ポータブルドッキングステーション２２０は、異なる視覚パターンまたは凸状リフレクタなどの他のタイプの較正ターゲットを含むことができる。

【0045】

一例において、ポータブルドッキングステーション２２０は、ポータブルドッキングステーション２２０内の固定位置でＨＭＤ ２１２を収容して保持するように構成された、１つまたは複数の固定具（図２には図示せず）を含むことができる。本例では、ＨＭＤ ２１２またはＨＭＤ ２１２に関連付けられた周辺デバイス上で実行される較正エンジンは、較正ターゲット２２２Ａ、２２２Ｂのキャプチャされた画像、および、ポータブルドッキングステーション２２０内のＨＭＤ ２１２の固定位置と較正ターゲット２２２Ａ、２２２Ｂの位置との間の既知の空間関係に基づいて、画像キャプチャデバイスの固有パラメータおよび／または外的パラメータを決定することによって、ＨＭＤ ２１２の画像キャプチャデバイス（たとえば、インサイドアウトカメラ２０８Ａ、２０８Ｂまたは視線追跡カメラ２１４Ａ、２１４Ｂ）の較正を行うことができる。その後、較正エンジンは、決定されたパラメータに従って動作するように、ＨＭＤ ２１２の画像キャプチャデバイスを構成する。

【0046】

他の例において、ポータブルドッキングステーション２２０は、ポータブルドッキングステーション２２０内の固定位置でＨＭＤ ２１２を収容して保持するように構成された、いずれの固定具も含まない場合がある。代わりに、ポータブルドッキングステーション２２０は、較正ターゲット２２２Ａ、２２２Ｂに近接して位置決めされるかまたは埋め込まれた、１つまたは複数の基準マーク（図２には図示せず）を含むことができる。本例では、較正エンジンは、基準マークを使用して、ポータブルドッキングステーション２２０内に置かれたときのＨＭＤ ２１２の位置と、ポータブルドッキングステーション２２０内のそれぞれの較正ターゲット２２２Ａ、２２２Ｂの位置との間の、空間関係を決定するように構成される。その後、較正エンジンは、較正ターゲット２２２Ａ、２２２Ｂのキャプチャされた画像、および、ポータブルドッキングステーション２２０内のＨＭＤ ２１２の位置と較正ターゲット２２２Ａ、２２２Ｂの位置との間の決定された空間関係に基づいて、画像キャプチャデバイスの固有パラメータおよび／または外的パラメータを決定することによって、ＨＭＤ ２１２の画像キャプチャデバイスの較正を行うことができる。較正エンジンは、その後、決定されたパラメータに従って動作するように、ＨＭＤ ２１２の画像キャプチャデバイスを構成する。

【0047】

図３は、スタンドアロン型のモバイル人工現実システムとして動作する、図１Ａ～図１ＣのＨＭＤ １１２（たとえば、ＨＭＤ １１２Ａまたは１１２Ｂ）の例示的実装を示すブロック図である。本例では、ＨＭＤ １１２は、いくつかの例ではオペレーティングシステム３１８を実行するためのコンピュータプラットフォームを提供する、１つまたは複数のプロセッサ３０２およびメモリ３０４を含み、オペレーティングシステム３１８は、たとえば埋め込み型リアルタイムマルチタスクオペレーティングシステム、または、別のタイプのオペレーティングシステムとすることができる。オペレーティングシステム３１８は、１つまたは複数のソフトウェア構成要素３３０を実行するためのマルチタスクオペレーティング環境を提供する。いくつかの例では、プロセッサ３０２およびメモリ３０４は別々の離散構成要素とすることができる。他の例において、メモリ３０４は、単一の集積回路内にプロセッサ３０２と共同設置されたオンチップメモリとすることができる。プロセッサ３０２は、マルチコアプロセッサ、コントローラ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、または等価の離散または集積論理回路要素のうちの、いずれか１つまたは複数を備えることができる。メモリ３０４は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラマブル読み取り専用メモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、およびフラッシュメモリなどの、データおよび実行可能ソフトウェア命令を記憶するための、任意の形のメモリを含むことができる。

【0048】

図３に示されるように、プロセッサ３０２は、電子ディスプレイ１０３、センサ１０６、画像キャプチャデバイス３０８（たとえば、インサイドアウトカメラ１０８および／または視線追跡カメラ１１４）、および照明器１１６に結合される。ＨＭＤ １１２は、充電回路３１０に結合された再充電可能バッテリ３０６をさらに含む。充電回路３１０は、有線または無線（すなわち、電磁誘導）接続のいずれかを介して充電電流を受け取り、受け取った電流を使用してバッテリ３０６を再充電するように、構成される。

【0049】

ソフトウェア構成要素３３０は、全人工現実アプリケーションを提供するように動作する。本例では、ソフトウェアアプリケーション３３０は、アプリケーションエンジン３２０、レンダリングエンジン３２２、姿勢追跡器３２６、および較正エンジン３２４を含む。一般に、アプリケーションエンジン３２０は、人工現実アプリケーション、たとえばテレビ会議アプリケーション、ゲームアプリケーション、ナビゲーションアプリケーション、教育アプリケーション、トレーニングまたはシミュレーションアプリケーション、などを、提供および提示するための機能を含む。アプリケーションエンジン３２０は、たとえば、１つまたは複数のソフトウェアパッケージ、ソフトウェアライブラリ、ハードウェアドライバ、および／または、ＨＭＤ １１２上で人工現実アプリケーションを実装するためのアプリケーションプログラムインターフェース（ＡＰＩ）を含むことができる。

【0050】

アプリケーションエンジン３２０およびレンダリングエンジン３２２は、姿勢追跡器３２６によって決定される、基準系に関する現在の姿勢情報、典型的にはＨＭＤ １１２の視点に従って、ＨＭＤ １１２のユーザへの提示のための人工コンテンツを構築する。現在の視点に基づいて、レンダリングエンジン３２２は、ユーザの実世界３Ｄ環境上に少なくとも部分的にオーバーレイ可能な３Ｄの人工現実コンテンツを構築する。本プロセスの間、姿勢追跡器３２６は、ＨＭＤ １１２のユーザに関した動き情報および／または特徴追跡情報などの、実世界環境内の３Ｄ情報をキャプチャするために、運動情報およびユーザコマンドなどの感知されたデータに関して、またいくつかの例では外部カメラなどの任意の外部センサからのデータに関して動作する。感知されたデータに基づいて、姿勢追跡器３２６はＨＭＤ １１２の基準系に対する現在の姿勢を決定し、レンダリングエンジン３２２は、現在の姿勢に従って、電子ディスプレイ１０３上でユーザに提示するための人工現実コンテンツを構築する。

【0051】

開示された技法によれば、ＨＭＤ １１２が、ポータブルドッキングステーション、たとえば図１Ａ～図１Ｃからのポータブルドッキングステーション１２０Ａ～１２０Ｃのうちのいずれかの内部に置かれたとき、較正エンジン３２４は、画像キャプチャデバイス３０８によってキャプチャされた較正ターゲットの１つまたは複数の画像に基づいて、ＨＭＤ １１２の１つまたは複数の構成要素の較正を行うように構成される。たとえば、較正エンジン３２４は、画像キャプチャデバイス３０８（たとえば、インサイドアウトカメラ１０８および／または視線追跡カメラ１１４）、電子ディスプレイ１０３、センサ１０６、および／または照明器１１６のうちの、１つまたは複数の較正を行うように構成可能である。較正エンジン３２４は、それぞれの構成要素の固有パラメータおよび／または外的パラメータ３２８を決定すること、および、決定されたパラメータに従って動作するようにそれぞれの構成要素を構成することによって、較正を行う。

【0052】

１つまたは複数の態様において、ＨＭＤ １１２の構成要素（たとえば、画像キャプチャデバイス３０８、電子ディスプレイ１０３、センサ１０６、および照明器１１６）のパラメータ３２８は、データベース、マップ、検索ツリー、または任意の他のデータ構造内に記憶することができる。たとえばパラメータ３２８は、ＨＭＤ １１２の画像キャプチャデバイス３０８の各々についてのカメラパラメータを含むことができる。カメラパラメータは、較正パターン、たとえばチェッカーボードパターンの複数の画像を使用して決定される、３Ｄ実世界座標と２Ｄ画像座標との間の対応に基づいて、推定可能である。カメラパラメータは、固有パラメータおよび外的パラメータ、また場合によってはレンズディストーションパラメータを含むことができる。３Ｄ実世界座標は、外的パラメータを使用して３Ｄカメラ座標に変換され、３Ｄカメラ座標は、固有パラメータを使用して２Ｄ画像座標にマッピングされる。カメラの例示の外的パラメータは、３Ｄ実世界座標から３Ｄカメラ座標に変換するために使用される、回転および並進を含む。カメラの例示の固有パラメータは、３Ｄカメラ座標を２Ｄ画像座標にマッピングするために使用される、焦点長さ（すなわち、カメラがどの程度強力に光を収束または発散するか）、主ポイント（すなわち、光学中心の位置）、およびスキュー係数（すなわち、垂線からの画像軸のディストーション）を含むことができる。いくつかの例では、パラメータは、レンズディストーションパラメータ（すなわち、レンズの縁部の放射状ディストーション、および、レンズとカメラセンサ画像面との間の接線ディストーション）も含むことができる。

【0053】

較正エンジン３２４は、ＨＭＤ １１２がポータブルドッキングステーションによって収容された旨を決定すると同時に、および／または、ＨＭＤ １１２がポータブルドッキングステーション内にある間に、再充電可能バッテリ３０６が少なくとも閾値充電レベルまで充電された旨を決定すると同時に、較正を行うためにトリガ可能である。たとえば、較正エンジン３２４は、ＨＭＤ １１２の一部がポータブルドッキングステーションの一部と係合しているか、または近接している旨の指示を受け取ることができる。本例では、較正エンジン３２４は、ＨＭＤ １１２および／またはポータブルドッキングステーションに含まれる近接センサまたは磁気センサから、指示を受け取ることができる。別の例として、較正エンジン３２４は、再充電可能バッテリ３０６が閾値充電レベルまで充電された旨の追加の指示を充電回路３１０から受け取ることができる。

【0054】

いくつかの例では、ＨＭＤ １１２がポータブルドッキングステーション内に置かれるごとに、較正エンジン３２４はＨＭＤ １１２の構成要素の各々を自動的に較正するように構成される。他の例では、ＨＭＤ １１２がポータブルドッキングステーション内に置かれるごとに、較正エンジン３２４は、ＨＭＤ １１２の構成要素の各々を較正する必要があるか否かに関して決定することができる。較正決定は、最後の較正以降の時間量、および／または、ＨＭＤ １１２の構成要素の材料およびパラメータが経時的に変化するにつれて生じる、初期の較正設定からの識別された変化に基づくことができる。

【0055】

画像キャプチャデバイス３０８のうちの１つを較正する場合、較正エンジン３２４は、較正ターゲットのキャプチャされた画像、および、ポータブルドッキングステーション内のＨＭＤ １１２の位置と較正ターゲットの位置との間の空間関係に基づいて、画像キャプチャデバイス３０８のうちの１つの固有パラメータおよび／または外的パラメータ３２８を決定することによって、較正を行う。較正エンジン３２４は、画像キャプチャデバイス３０８のうちの１つの初期較正設定からの変更を補正するために、パラメータを更新または調節するように構成可能である。較正エンジン３２４は、その後、画像キャプチャデバイス３０８のうちの１つを決定されたパラメータに従って動作するように構成する。

【0056】

パラメータを決定するために、較正エンジン３２４は、ポータブルドッキングステーション内のＨＭＤ １１２の位置と較正ターゲットの位置との間の空間関係を決定することができる。ポータブルドッキングステーションが固定位置にＨＭＤを収容して保持するための固定具を含む例（たとえば、図１Ａ、図１Ｂからのポータブルドッキングステーション１２０Ａ、１２０Ｂ）では、空間関係は既知の空間関係である。ポータブルドッキングステーションが固定具を含まない他の例（たとえば、図１Ｃからのポータブルドッキングステーション１２０Ｃ）では、較正エンジン３２４は、較正ターゲットに近接するかまたは埋め込まれた１つまたは複数の基準マークに基づいて、ポータブルドッキングステーション内のＨＭＤ １１２の位置と較正ターゲットの位置との間の空間関係を決定することができる。画像キャプチャデバイス３０８のうちの１つの較正時に、較正エンジン３２６は、画像キャプチャデバイス３０８のうちの１つの更新された固有パラメータおよび／または外的パラメータ３２８を記憶する。較正エンジン３２４は、その後、画像キャプチャデバイス３０８のうちの１つに関して、電子ディスプレイ１０３、照明器１１６のうちの１つ、またはセンサ１０６のうちの１つをさらに較正することができる。たとえば、較正エンジン３２４は、電子ディスプレイ１０３、照明器１１６のうちの１つ、またはセンサ１０６のうちの１つを、画像キャプチャデバイス３０８の以前に較正された１つによってキャプチャされた較正ターゲットの画像に基づいて較正することができる。

【0057】

図４は、本開示の技法に従った、眼鏡フォームファクタを有する例示のＨＭＤ １１２Ｂ、例示の周辺デバイス１５０、および、較正のためにＨＭＤおよび周辺デバイスを収容するように構成された例示のポータブルドッキングステーション１２０Ｄを示す図である。図４のＨＭＤ １１２Ｂは、図１ＢのＨＭＤ １１２Ｂと同じである。図４の例では、ＨＭＤ １１２Ｂは、周辺デバイス１５０を含む人工現実システムの一部である。人工現実システムは、実世界の３Ｄ物理環境からキャプチャした情報を使用して、ＨＭＤ １１２Ｂのユーザに表示するための人工現実コンテンツをレンダリングする。周辺デバイス１５０はＨＭＤ １１２Ｂと共存し、いくつかの例では、仮想環境においてＨＭＤ １１２Ｂのための補助入力／出力デバイスとして動作する。周辺デバイス１５０は、ＨＭＤ １１２Ｂの機能のうちのいくつかがオフロードされている人工現実コプロセッシングデバイスとして動作することができる。いくつかの例では、周辺デバイス１５０はスマートフォン、タブレット、または他のハンドヘルドデバイスであってよい。

【0058】

周辺デバイス１５０は、周辺デバイス１５０または物理環境内の他の物体のロケーションまたは向きの指示を提供する、１つまたは複数の動きセンサ（たとえば、加速度計、ＩＭＵ、ＧＰＳセンサ、レーダ、ソナーなど）を含むことができる。加えて、周辺デバイス１５０は、タッチおよび／またはホバー入力を検出するために、容量性、導電性、抵抗方式、音響、または他の技術を使用する表面などの、存在感受性表面を含むことができる。いくつかの例では、周辺デバイス１５０の表面はタッチスクリーン（たとえば、容量性タッチスクリーン、抵抗方式タッチスクリーン、表面音響波（ＳＡＷ）タッチスクリーン、赤外線タッチスクリーン、光イメージングタッチスクリーン、音響パルス認識タッチスクリーン、または任意の他のタッチスクリーン）である。周辺デバイス１５０は、物理環境を表す画像データをキャプチャするように構成された、１つまたは複数の集積画像キャプチャデバイスを含むこともできる。図４に示されるように、周辺デバイス１５０は、参照カメラ１５８Ａおよび１５８Ｂ（集合的に、「参照カメラ１５８」）を含む。

【0059】

ポータブルドッキングステーション１２０Ｄは、図１Ｂからのポータブルドッキングステーション１２０Ｂと実質的に同様であり得る。ポータブルドッキングステーション１２０Ｄは、ポータブルドッキングステーション１２０Ｄに対して固定位置でＨＭＤ １１２Ｂを収容して保持するように構成された、固定具１２４およびノーズレスト１２６を含む。ポータブルドッキングステーション１２０Ｄは、ＨＭＤ １１２Ｂの剛性フレーム前部１０２のすぐ前のポータブルドッキングステーション１２０Ｄの内部前面上に、チェッカーボードパターンとして較正ターゲット１２８も含む。

【0060】

いくつかの実装において、ポータブルドッキングステーション１２０Ｄは、ポータブルドッキングステーション１２０Ｄ内に置かれたとき、ＨＭＤ １１２Ｂおよび周辺デバイス１５０を再充電するために使用される電源へのアクセスを提供するように構成可能である。たとえば、ポータブルドッキングステーション１２０Ｄは、それ自体のバッテリを含むこと、および／または、壁の電気コンセントまたは他の外部電源にプラグインすることができる。ポータブルドッキングステーション１２０Ｄは、その後、有線充電または無線（すなわち、電磁誘導）充電のいずれかを介して、ＨＭＤ １１２Ｂの再充電可能バッテリおよび／または周辺デバイス１５０の再充電可能バッテリに充電電流を提供することができる。代替の例では、周辺デバイス１５０は、ＨＭＤ １１２Ｂおよび周辺デバイス１５０の両方がポータブルドッキングステーション１２０Ｄ内に置かれたとき、ＨＭＤ １１２Ｂを再充電するために使用される電源を備えることができる。

【0061】

図４に示されるように、ポータブルドッキングステーション１２０Ｄは、ポータブルドッキングステーション１２０Ｄに対して固定位置に周辺デバイス１５０を収容して保持するように構成された、固定具１５４Ａおよび１５４Ｂ（集合的に、「固定具１５４」）をさらに含む。固定具１５４は、周辺デバイス１５０を固定位置に保持するために、周辺デバイス１５０の縁部の一部と係合するように構成された磁石または構造的特徴を備えることができる。ＨＭＤ １１２Ｂおよび周辺デバイス１５０の両方がポータブルドッキングステーション１２０Ｄ内のそれらの固定位置で保持されるとき、周辺デバイス１５０の参照カメラ１５８は、ユーザの眼を模倣するために、ＨＭＤ １１２Ｂの剛性フレーム前部１０２の接眼レンズのすぐ後ろに位置決め可能である。このようにして、ＨＭＤ １１２Ｂの電子ディスプレイ１０３は、ＨＭＤ １１２Ｂおよび周辺デバイス１５０の両方がポータブルドッキングステーション１２０Ｄ内に置かれたとき、周辺デバイス１５０の参照カメラ１５８の視野内にあり、また参照カメラ１５８は、ＨＭＤ １１２Ｂの電子ディスプレイ１０３のユーザの視界を表す画像データをキャプチャするように構成可能である。いくつかの例では、ＨＭＤ １１２Ｂおよび周辺デバイス１５０の両方がポータブルドッキングステーション１２０Ｄ内に置かれたとき、照明器１１６がＨＭＤ １１２Ｂの視線追跡カメラ１１４および周辺デバイス１５０の参照カメラ１５８の両方の視野内にあるように、照明器１１６を電子ディスプレイ１０３のすぐ上に位置決めすることができる。これらの例では、参照カメラ１５８によってキャプチャされる画像は、照明器１１６および電子ディスプレイ１０３上に生成される画像の両方を含む。

【0062】

図１Ｂに関して上記で説明したように、ＨＭＤ １１２Ｂのインサイドアウトカメラ１０８は、ポータブルドッキングステーション１２０Ｄ内のＨＭＤ １１２Ｂの固定位置と較正ターゲット１２８の位置との間の既知の空間関係に基づいて較正可能である。たとえば、ＨＭＤ １１２Ｂまたは周辺デバイス１５０上で実行される較正エンジンは少なくとも、インサイドアウトカメラ１０８Ａによってキャプチャされた較正ターゲット１２８のチェッカーボードパターンの画像、および、ＨＭＤ １１２Ｂの固定位置と較正ターゲット１２８の位置との間の既知の空間関係に基づいて、インサイドアウトカメラ１０８Ａの固有パラメータを決定することができる。較正エンジンは、その後、決定されたパラメータに従って動作するように、インサイドアウトカメラ１０８Ａを構成することができる。

【0063】

加えて、図１Ｂに関して説明したように、視線追跡カメラ１１４Ａを較正するために、たとえば較正エンジンは、基準マーク１３２Ａ、１３２Ｂのうちの１つまたは複数に基づいて、ＨＭＤ １１２Ｂの剛性フレーム前部１０２内の視線追跡カメラ１１４Ａの位置と、ＨＭＤ １１２Ｂのアーム１０４Ａ上の較正ターゲット１３０Ａの位置との間の空間関係を決定する。たとえば、較正エンジンは少なくとも、視線追跡カメラ１１４Ａによってキャプチャされた較正ターゲット１３０Ａのチェッカーボードパターンの画像、および、視線追跡カメラ１１４Ａの位置と較正ターゲット１３０Ａの位置との間の決定された空間関係に基づいて、視線追跡カメラ１１４Ａの固有パラメータを決定することができる。較正エンジンは、その後、決定されたパラメータに従って動作するように、視線追跡カメラ１１４Ａを構成することができる。

【0064】

ＨＭＤ １１２Ｂの電子ディスプレイ１０３および／または周辺デバイス１５０の参照カメラ１５８は、ＨＭＤ １１２Ｂの固定位置と周辺デバイス１５０の固定位置との間の既知の空間関係に基づいて較正することができる。たとえば、較正エンジンは、参照カメラ１５８によってキャプチャされた電子ディスプレイ１０３上に生成された画像、および、ＨＭＤ １１２Ｂおよび周辺デバイス１５０の両方がポータブルドッキングステーション１２０Ｄ内に置かれたときのＨＭＤ １１２Ｂの固定位置と周辺デバイス１５０の固定位置との間の既知の空間関係に基づいて、ＨＭＤ １１２Ｂの電子ディスプレイ１０３のパラメータを決定することができる。較正エンジンは、その後、決定されたパラメータに従って動作するように、電子ディスプレイ１０３を構成することができる。

【0065】

他の例では、ポータブルドッキングステーション１２０Ｄは、周辺デバイス１５０を収容して保持するように構成された固定具を含まない場合がある。周辺デバイス１５０をポータブルドッキングステーション１２０Ｄ内に自由に置くことができる例では、ＨＭＤ １１２Ｂは、基準マーク１５２Ａ、１５２Ｂのうちの少なくとも１つが、ＨＭＤ １１２Ｂの電子ディスプレイ１０３と共に周辺デバイス１５０の参照カメラ１５８の視野内にあることを保証するように剛性フレーム前部１０２の内部に位置決めされた、１つまたは複数の基準マーク１５２Ａ、１５２Ｂを含むことができる。較正エンジンは、ＨＭＤ １１２Ｂ上の基準マーク１５２Ａ、１５２Ｂのうちの１つまたは複数に基づいて、ＨＭＤ １１２Ｂの固定位置と周辺デバイス１５０の位置との間の空間関係を決定する。たとえば較正エンジンは、参照カメラ１５８によってキャプチャされた電子ディスプレイ１０３上に生成される画像、および、ＨＭＤ １１２Ｂおよび周辺デバイス１５０の両方がポータブルドッキングステーション１２０Ｄ内に置かれたときのＨＭＤ １１２Ｂの固定位置と周辺デバイス１５０の位置との間の決定された空間関係に基づいて、ＨＭＤ １１２Ｂの電子ディスプレイ１０３のパラメータを決定することができる。較正エンジンは、その後、決定されたパラメータに従って動作するように、電子ディスプレイ１０３を構成することができる。

【0066】

図４では、較正ターゲット１３０およびアーム１０４上の基準マーク１３２を備える眼鏡フォームファクタを有する図１ＢからのＨＭＤ １１２Ｂと共に使用されるように示されているが、周辺デバイス１５０は、図１Ａおよび図１ＣからのＨＭＤ １１２Ａまたは図２からのＨＭＤ ２１２のうちのいずれかを含む、任意のタイプのＨＭＤに関連付けることができる。ＨＭＤ １１２Ａの例では、周辺デバイス１５０およびＨＭＤ １１２Ａは、ポータブルドッキングステーション１２０Ｄと同様であるが、ポータブルドッキングステーション内のＨＭＤと周辺デバイス１５０の間に位置決めされたディバイダ上に含められるか、または、周辺デバイス１５０上に含められる、追加の較正ターゲット（図４には図示せず）を伴う、ポータブルドッキングステーション内に置かれたとき、記憶、充電、および／または較正することができる。ＨＭＤ ２１２の例では、周辺デバイス１５０およびＨＭＤ ２１２は、ポータブルドッキングステーション２２０と同様であるが、周辺デバイス１５０を収容するための空間および／または固定具を伴う、ポータブルドッキングステーション内に置かれたとき、記憶、充電、および／または較正することができる。

【0067】

図５は、本開示の技法に従って人工現実システムとして動作する、図４のＨＭＤ １１２および周辺デバイス１５０の例示の実装を示すブロック図である。本例では、図３と同様に、ＨＭＤ １１２は、いくつかの例ではオペレーティングシステム３１８を実行するためのコンピュータプラットフォームを提供する、１つまたは複数のプロセッサ３０２およびメモリ３０４を含み、オペレーティングシステム３１８は、たとえば埋め込み型リアルタイムマルチタスクオペレーティングシステム、または、別のタイプのオペレーティングシステムとすることができる。オペレーティングシステム３１８は、１つまたは複数のソフトウェア構成要素４５０を実行するためのマルチタスクオペレーティング環境を提供する。さらに、プロセッサ３０２は、電子ディスプレイ１０３、センサ１０６、画像キャプチャデバイス３０８（たとえば、インサイドアウトカメラ１０８および／または視線追跡カメラ１１４）、および照明器１１６に結合される。ＨＭＤ １１２は、有線または無線（すなわち、電磁誘導）接続のいずれかを介して、充電電流を受け取り、受け取った電流を使用してバッテリ３０６を再充電するように構成された、充電回路３１０に結合される再充電可能バッテリ３０６をさらに含む。図５の例において、ソフトウェア構成要素４５０は、全人工現実アプリケーションを提供するように動作する。本例では、ソフトウェアアプリケーション４５０は、アプリケーションエンジン３２０、レンダリングエンジン３２２、および姿勢追跡器３２６を含む。様々な例において、ソフトウェア構成要素４５０は、図３の対応構成要素３３０と同様に動作する。

【0068】

図５に示されるように、周辺デバイス１５０は、いくつかの例ではオペレーティングシステム４１８を実行するためのコンピュータプラットフォームを提供する、１つまたは複数のプロセッサ４０２およびメモリ４０４を含み、オペレーティングシステム４１８は、たとえば埋め込み型リアルタイムマルチタスクオペレーティングシステム、または、別のタイプのオペレーティングシステムとすることができる。オペレーティングシステム４１８は、１つまたは複数のソフトウェア構成要素４３０を実行するためのマルチタスクオペレーティング環境を提供する。いくつかの例では、プロセッサ４０２およびメモリ４０４は別々の離散構成要素とすることができる。他の例において、メモリ４０４は、単一の集積回路内にプロセッサ４０２と共同設置されたオンチップメモリとすることができる。プロセッサ４０２は、マルチコアプロセッサ、コントローラ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、または等価の離散または集積論理回路要素のうちの、いずれか１つまたは複数を備えることができる。メモリ４０４は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、およびフラッシュメモリなどの、データおよび実行可能ソフトウェア命令を記憶するための、任意の形のメモリを含むことができる。

【0069】

周辺デバイス１５０は、ＨＭＤ １１２と共存し、いくつかの例では、仮想環境においてＨＭＤ １１２のための補助入力／出力デバイスとして動作することができる。たとえば、図５に示されるように、プロセッサ４０２は、キーボード、ゲームコントローラ、ディスプレイデバイス、画像キャプチャデバイス、ＨＭＤなどの、外部デバイスと通信するために、１つまたは複数のＩ／Ｏインターフェース４１４に結合される。さらに、１つまたは複数のＩ／Ｏインターフェース４１４は、ネットワークと通信するために、１つまたは複数の有線または無線のネットワークインターフェースコントローラ（ＮＩＣ）を含むことができる。プロセッサ４０２は画像キャプチャデバイス１５８にも結合される。周辺デバイス１５０は、有線または無線（すなわち、電磁誘導）接続のいずれかを介して充電電流を受け取り、受け取った電流を使用してバッテリ４０６を再充電するように構成された、充電回路４１０に結合された、再充電可能バッテリ４０６をさらに含む。１つまたは複数の態様において、周辺デバイス１５０は、スマートフォン、タブレット、または他のハンドヘルドデバイスであってよい。

【0070】

図４に関して上記で説明したように、周辺デバイス１５０は、ＨＭＤ １１２の機能のうちのいくつかがオフロードされている人工現実コプロセッシングデバイスとして動作することができる。図５の例では、周辺デバイス１５０のソフトウェア構成要素４３０は較正エンジン４２４を含む。較正エンジン４２４は、ＨＭＤ １１２の１つまたは複数の構成要素の較正を行うために、図３からのＨＭＤ １１２の較正エンジン３２４の対応構成要素と同様に動作することができる。たとえば、周辺デバイス１５０の較正エンジン４２４は、ＨＭＤ １１２の画像キャプチャデバイス３０８（たとえば、インサイドアウトカメラ１０８および／または視線追跡カメラ１１４）、電子ディスプレイ１０３、センサ１０６、および／または照明器１１６のうちの１つまたは複数の較正を行うように構成可能である。

【0071】

図３に関して説明した例と同様に、較正エンジン４２４は、ＨＭＤ １１２の画像キャプチャデバイス３０８および／または周辺デバイス１５０の画像キャプチャデバイス１５８によってキャプチャされた、較正ターゲットの１つまたは複数の画像に基づいて、ＨＭＤ １１２の１つまたは複数の構成要素の較正を行うように構成される。較正エンジン４２４は、ＨＭＤ １１２および周辺デバイス１５０の両方がポータブルドッキングステーションによって収容された旨を決定すると同時に、および／または、ＨＭＤ １１２および周辺デバイス１５０がポータブルドッキングステーション内にある間に、ＨＭＤ １１２の再充電可能バッテリ３０６、４０６のうちの１つまたは両方および周辺デバイス１５０のそれぞれが少なくとも閾値充電レベルまで充電された旨を決定すると同時に、較正を行うためにトリガ可能である。

【0072】

ＨＭＤ １１２の画像キャプチャデバイス３０８のうちの１つを較正する場合、較正エンジン４２４は、較正ターゲットのキャプチャされた画像、および、ポータブルドッキングステーション内のＨＭＤ １１２の位置と較正ターゲットの位置との間の空間関係に基づいて、画像キャプチャデバイス３０８のうちの１つの固有パラメータおよび／または外的パラメータを決定することによって、較正を行う。ＨＭＤ １１２の電子ディスプレイ１０３を較正する場合、較正エンジン４２４は、周辺デバイス１５０の画像キャプチャデバイス１５８によってキャプチャされたディスプレイ１０３上に生成される画像、および、ポータブルドッキングステーション内のＨＭＤ １１２の位置と周辺デバイス１５０の位置との間の空間関係に基づいて、電子ディスプレイ１０３の固有パラメータおよび／または外的パラメータを決定することによって、較正を行う。較正エンジン４２４は、画像キャプチャデバイス３０８および／または電子ディスプレイ１０３のうちの１つの初期較正設定からの変更を補正するために、パラメータを更新または調節するように構成可能である。周辺デバイス１５０の較正エンジン４２４は、その後、決定されたパラメータに従って動作するように、ＨＭＤ １１２の画像キャプチャデバイス３０８および／または電子ディスプレイ１０３のうちの１つを構成する。

【0073】

カメラパラメータを決定するために、較正エンジン４２４は、ポータブルドッキングステーション内のＨＭＤ １１２の位置、周辺デバイス１５０の位置、および／または較正ターゲットの位置の間の、空間関係を決定することができる。ポータブルドッキングステーションが固定位置でＨＭＤおよび周辺デバイスを収容して保持するための固定具を含む例（たとえば、図４からのポータブルドッキングステーション１２０Ｄ）では、空間関係は既知の空間関係である。他の例では、較正エンジン４２４は、ＨＭＤ １１２上に含まれる１つまたは複数の基準マーク１５２に基づいて、ＨＭＤ １１２および周辺デバイス１５０の両方がポータブルドッキングステーション内に置かれたときのＨＭＤ １１２の位置と周辺デバイス１５０の位置との間の空間関係を決定することができる。

【0074】

ＨＭＤ １１２の画像キャプチャデバイス３０８および／または電子ディスプレイ１０３のうちの１つの較正時、周辺デバイス１５０の較正エンジン４２６は、画像キャプチャデバイス３０８および／または電子ディスプレイ１０３のうちの１つの更新された固有パラメータおよび／または外的パラメータ４２８を記憶する。較正エンジン４２４は、その後、以前に較正された画像キャプチャデバイス３０８のうちの１つによってキャプチャされた較正ターゲットの画像に基づいて、照明器１１６のうちの１つおよび／またはセンサ１０６のうちの１つを、さらに較正することができる。

【0075】

図６は、ＨＭＤがポータブルドッキングステーション４９０内に置かれたとき較正可能な、ＨＭＤ ４６０の例示の構成要素を示す概念図である。ＨＭＤ ４６０は、図１Ａ～図１Ｃおよび図２からのＨＭＤ １１２Ａ、１１２Ｂ、および２１２のうちのいずれかと実質的に同様に動作可能である。図６においてＨＭＤ ４６０は、ＨＭＤ ４６０の内部構成要素を図示しやすいように、ヘッドセットフォームファクタを有するように示されている。他の例では、ＨＭＤ ４６０は眼鏡フォームファクタを含む別のフォームファクタを含むことができる。ポータブルドッキングステーション４９０は、図１Ａ～図１Ｃおよび図２からのポータブルドッキングステーション１２０Ａ～１２０Ｃおよび２２０のいずれかと実質的に同様とすることができる。

【0076】

ＨＭＤ ４６０は接眼レンズ４６２Ａ、４６２Ｂを含み、右接眼レンズ４６２Ａはユーザの右眼に画像を提示するように構成され、左接眼レンズ４６２Ｂはユーザの左眼に画像を提示するように構成される。本明細書において「接眼レンズ」という用語は、受け入れ可能な品質の画像をユーザの眼に提示することができる、３次元幾何学領域を意味する。図６の例では、接眼レンズ４６２Ａ、４６２Ｂの各々は、ユーザがＨＭＤ ４６０を装着しているときにユーザの眼が位置決めされる接眼レンズ４６２Ａ、４６２Ｂに、電子ディスプレイ４６４Ａ、４６４Ｂによって生成された画像を搬送するためのイメージング構成要素４６６Ａ、４６６Ｂに結合された電子ディスプレイ４６４Ａ、４６４Ｂを含む。イメージング構成要素４６６Ａ、４６６Ｂの各々は、レンズ、ミラー、または光（すなわち、合焦）出力を有する任意の他の要素であってよい。イメージング構成要素４６６Ａ、４６６Ｂの各々は、調節可能または切替可能な光出力を有する可変焦点光学要素を含むことができる。

【0077】

本明細書で説明する較正手順は、電子ディスプレイ４６４Ａ、４６４Ｂおよび／またはイメージング構成要素４６６Ａ、４６６Ｂの較正を含むことができる。いくつかの例では、ＨＭＤ ４６０は、ユーザの両眼に順次または同時に画像を提供するために、単一の電子ディスプレイを含むことができる。他の例では、ＨＭＤ ４６０はイメージング構成要素４６６Ａ、４６６Ｂを含まず、代わりに、小型プロジェクタによって生成された角領域内の画像をユーザの眼に直接運ぶために使用される、瞳複製導波路を含むことができる。これらの例において、較正手順は、瞳複製導波路の較正、たとえば、瞳複製導波路の色転写機能を含むことができる。

【0078】

本明細書で説明する較正手順は、ＨＭＤ ４６０の接眼レンズ４６２Ａ、４６２Ｂ内の構成要素の較正を含むこともできる。接眼レンズ４６２Ａ、４６２Ｂの各々は、リアルタイムでユーザの眼の位置および向きを追跡するための視線追跡システムを含むことができる。視線追跡システムは、典型的には赤外光などの不可視光を用いてユーザの眼を照明するための照明器４６７Ａ、４６７Ｂのアレイと、電子ディスプレイ４６４Ａ、４６４Ｂから可視光を伝送する間に、ユーザの顔のユーザの眼および眼領域によって散乱される赤外光を反射するためのホットミラー４６５Ａ、４６５Ｂとを、含むことができる。視線追跡システムは、眼の位置および向きを決定するために、瞳と、ユーザの眼からの照明器４６７Ａ、４６７Ｂの反射、いわゆる「グリント」とを伴う、ユーザの眼の画像を検出するための視線追跡カメラ４８４Ａ、４８４Ｂも含む。本明細書では、「眼領域」という用語は、眼を含むユーザの顔の領域を示す。眼領域は、角膜、虹彩、および瞳を有する眼自体を含む。視線追跡システム、すなわち視線追跡カメラ４８４Ａ、４８４Ｂおよび照明器４６７Ａ、４６７Ｂは、受け入れ可能レベルの精密さおよび忠実性での、接眼レンズ４６２Ａ、４６２Ｂの区域内の目の位置および凝視角の決定によって動作するように、較正することが必要な場合がある。

【0079】

本明細書で説明する較正手順は、接眼レンズ４６２Ａ、４６２Ｂ内の視線追跡カメラ４８４Ａ、４８４Ｂに加えて、ＨＭＤ ４６０上に含まれる様々な画像キャプチャデバイスの較正をさらに含む。ＨＭＤ ４６０は、ユーザを取り巻く物理環境を表す画像データをキャプチャするためのインサイドアウトカメラ４８２Ａ、４８２Ｂを含む。ＨＭＤ ４６０は、ユーザの顔の眉間領域の画像をキャプチャするための眉間カメラ４８８をさらに含むことができる。眉間カメラ４８８を使用して、接眼レンズ４６２Ａ、４６２Ｂ内の構成要素を適切に位置決めおよび調整するために、ＨＭＤ ４６０の剛性体の中央とユーザの額または眉間との間の距離を決定することができる。ＨＭＤ ４６０は、たとえばＨＭＤ ４６０による音声認識を容易にするために、ユーザの口領域の画像をキャプチャするためのマウスカメラ４８７を、さらに含むことができる。さらにＨＭＤ ４６０は、ＨＭＤ ４６０の剛性体の側部とユーザの顔の側面域との間の距離を決定するために、ユーザの顔の側面域の画像をキャプチャするための下位側頭部カメラ４８６Ａ、４８６Ｂを含むことができる。ＨＭＤ ４６０のカメラのいくつかまたは全ては、定期的な較正を必要とする場合がある。

【0080】

本開示において説明する技法に従い、ＨＭＤ ４６０がポータブルドッキングステーション４９０内に置かれたとき、ＨＭＤ ４６０のカメラ、ディスプレイユニット、センサ、照明器、および他の構成要素を較正することができる。図６の例において、ポータブルドッキングステーション４９０は、ポータブルドッキングステーション４９０の内部表面上のチェッカーボードパターン４９２Ａ、４９２Ｂの較正ターゲット、および、ＨＭＤ ４６０の接眼レンズ４６２Ａ、４６２Ｂのすぐ後ろに位置決めされた凸状リフレクタ４９６Ａ、４９６Ｂを含む。ポータブルドッキングステーション４９０は、ＨＭＤ ４６０の電子ディスプレイ４６４Ａ、４６４Ｂのユーザの視点を表す画像データをキャプチャするために、同じくＨＭＤ ４６０の接眼レンズ４６２Ａ、４６２Ｂのすぐ後ろに位置決めされた、参照カメラ４９７Ａ、４９７Ｂを含む。ポータブルドッキングステーション４９０は、ＨＭＤを固定位置で収容して保持するように構成された、固定具４９４Ａ、４９４Ｂをさらに含む。ポータブルドッキングステーション４９０は、ポータブルドッキングステーション４９０内に置かれたとき、ＨＭＤを再充電するために使用される電源４９８も含む。電源４９８は、壁の電気コンセントまたは他の外部電源にプラグインするように構成された、バッテリまたは電気コネクタを備えることができる。

【0081】

いくつかの例では、ポータブルドッキングステーション４９０は、データを処理し、ＨＭＤ ４６０などの外部デバイス、ＨＭＤ ４６０に関連付けられた周辺デバイス、外部コンソール、またはクラウドベースコンピューティングシステムと、データを通信するために、プログラム可能動作を実行するための動作環境を提供するために、１つまたは複数のプロセッサ、メモリ、およびハードウェアを有する１つまたは複数のプリント回路板を含む、ドッキングステーション制御ユニット４９９をさらに含むことができる。たとえば、ポータブルドッキングステーション４９０の制御ユニット４９９は、較正データ、たとえばＨＭＤ ４６０の構成要素の更新または調整されたパラメータを受け取ること、および、較正データをドッキングステーション制御ユニット４９９内のメモリカードに局所的に記憶するか、またはＨＭＤ ４６０が充電している間に、記憶または処理のためにクラウドベースコンピューティングシステムに較正データをアップロードすることが、可能である。いくつかの例では、制御ユニット４９９は、ＨＭＤ ４６０のための較正処理の少なくとも何らかの部分を取り扱うことができる。ポータブルドッキングステーション４９０の制御ユニット４９９は、無線転送、またはＨＭＤ ４６０とポータブルドッキングステーション４９０との間の有線接続を介して、ＨＭＤ ４６０から較正データを受信することができる。たとえば、固定具４９４Ａ、４９４Ｂは、電源４９８からＨＭＤ ４６０へ充電電流を運ぶこと、および／または、ＨＭＤ ４６０と制御ユニット４９９との間でデータを転送することが可能な、有線接続を提供することができる。

【0082】

ポータブルドッキングステーション４９０のドッキングステーション制御ユニット４９９は、ＨＭＤ ４６０およびＨＭＤ ４６０に関連付けられた任意の周辺デバイスのためのコンテンツアップロードおよびソフトウェア更新ステーションとして、さらに動作することができる。本例では、制御ユニット４９９は、ＨＭＤ ４６０の画像キャプチャデバイスおよびセンサによってキャプチャされた画像および他のコンテンツの処理、ならびに、ＨＭＤ ４６０とクラウドベースコンピューティングシステムとの間でのコンテンツおよび／またはソフトウェアの転送を、取り扱うことができる。さらなる例として、ポータブルドッキングステーション４９０は、充電状況、較正状況、および／またはソフトウェア更新を表示するため、ならびに、ＨＭＤ ４６０の画像キャプチャデバイスおよびセンサによってキャプチャされたコンテンツを再検討するための、ドッキングステーション電子ディスプレイ（図示せず）を含むことができる。

【0083】

ＨＭＤ ４６０は、電子ディスプレイ４６４Ａ、４６４Ｂ、イメージング構成要素４６６Ａ、４６６Ｂ、照明器４６７Ａ、４６７Ｂ、視線追跡カメラ４８４Ａ、４８４Ｂ、およびインサイドアウトカメラ４８２Ａ、４８２Ｂを含む、ＨＭＤ ４６０の他の構成要素に結合された制御ユニット４８０を含む。制御ユニット４８０は、図１Ａ～図１ＣからのＨＭＤ １１２Ａ～１１２Ｂの内部制御ユニット１１０、および、図２からのＨＭＤ ２１２の内部制御ユニット２１０と、実質的に同様に動作することができる。さらに、本開示の技法に従い、制御ユニット４８０は、図３からのＨＭＤ １１２の較正エンジン３２４と実質的に同様に動作可能な、較正エンジンを含む。たとえば、ＨＭＤ ４６０の動作中、制御ユニット４８０は、電子ディスプレイ４６４Ａ、４６４Ｂによって表示されるべき画像を生成し、照明器４６７Ａ、４６７Ｂに通電し、対応する視線追跡カメラ４８４Ａ、４８４Ｂから眼領域の画像を取得し、取得した画像内の瞳位置およびグリント位置から、ユーザの凝視方向およびユーザの眼の収束角度を決定する。収束角度が決定されると、制御ユニット４８０は、輻輳調節不調和、すなわち、眼の輻輳角と眼の焦点距離との間の食い違いを減少させるために、イメージング構成要素４６６Ａ、４６６Ｂの焦点長さを調節することができる。

【0084】

本明細書で説明する較正または再較正手順は、ＨＭＤ ４６０がポータブルドッキングステーション４９０内に置かれたとき、たとえばＨＭＤ ４６０のバッテリを再充電するため、および／または、使用されていないときにＨＭＤ ４６０をセキュアに格納するために、活動化することができる。ＨＭＤ ４６０の制御ユニット４８０は、ＨＭＤ ４６０のユーザのための追加の保守工程を生み出さないように、ＨＭＤ ４６０の充電中、または充電直後、様々な較正ルーチンを実行することができる。たとえば、ＨＭＤ ４６０の画像キャプチャデバイス、たとえばインサイドアウトカメラ４８２Ａ、４８２Ｂのうちの１つ、または視線追跡カメラ４８４Ａ、４８４Ｂのうちの１つを較正するために、制御ユニット４８０は、カメラを使用して較正ターゲットの画像を撮影し、取得した画像とターゲットとを比較することによってカメラモデルを導出することができる。制御ユニット４８０は、画像をメモリ内に記憶された参照画像と比較することによって、較正ドリフトを決定することもできる。カメラの固有パラメータを決定するために、制御ユニット４８０は、チェッカーボードパターン４９２Ａ、４９２Ｂを較正ターゲットとして使用することができる。視線追跡カメラ４８４Ａ、４４８Ｂの外的パラメータを決定するため、および／または、照明器４６７Ａ、４６７Ｂを較正するために、制御ユニット４８０は、凸状リフレクタ４９６Ａ、４９６Ｂを較正ターゲットとして使用することができる。

【0085】

電子ディスプレイ４６４Ａ、４６４Ｂを較正するために、制御ユニット４８０は、ポータブルドッキングステーション４９０内に位置決めされた参照カメラ４９７Ａ、４９７Ｂを使用して、ＨＭＤ ４６０がポータブルドッキングステーション４９０内に置かれたとき、ＨＭＤ ４６０の対応する接眼レンズ４６２Ａ、４６２Ｂ内に現れるようにすることができる。参照カメラ４９７Ａ、４９７Ｂは、人間の眼と同様の、視野、空間解像度、ならびに輝度および色感受性を有することができる。参照カメラ４９７Ａ、４９７Ｂは、電子ディスプレイ４６４Ａ、４６４Ｂによって生成される画像をキャプチャするように構成される。較正の目的で、電子ディスプレイ４６４Ａ、４６４Ｂによって生成される画像は、チェッカーボードパターン４９２Ａ、４９２Ｂなどの較正ターゲットのものとすることができる。いくつかの例では、制御ユニット４８０は、時間を節約するためにＨＭＤ ４６０の異なる構成要素を並行して、すなわち同時に較正することができる。

【0086】

チェッカーボードパターン４９２Ａ、４９２Ｂは、視線追跡カメラ４８４Ａ、４８４Ｂ、眉間カメラ４８８、マウスカメラ４８７、下位側頭部カメラ４８６Ａ、４８６Ｂ、インサイドアウトカメラ４８２Ａ、４８２Ｂ、および電子ディスプレイ４６４Ａ、４６４Ｂを含む、ＨＭＤ ４６０の構成要素を較正するための較正ターゲットとして使用可能である。凸状リフレクタ４９６Ａ、４９６Ｂは、視線追跡カメラ４８４Ａ、４８４Ｂおよび照明器４８７Ａ、４８７Ｂなどの接眼レンズ４６２Ａ、４６２Ｂが含まれるＨＭＤ ４６０の構成要素を較正するための較正ターゲットとして使用可能である。視線追跡システムは、照明器４８７Ａ、４８７Ｂを通電すること、および、視線追跡カメラ４８４Ａ、４８４Ｂによって取得された人の眼の画像内の照明器４８７Ａ、４８７Ｂの反射またはグリントを検出することによって、動作する。本明細書で説明する較正プロセスの場合、凸状リフレクタ４８６Ａ、４９６Ｂは人の眼の代わりに使用されるため、照明器４６７Ａ、４６７Ｂのグリントが凸状リフレクタ４９６Ａ、４９６Ｂの凸状表面上で検出される。較正を容易にするために、凸状リフレクタの曲率半径は、人の眼の角膜の典型的な曲率半径に近くなるように選択することができる。ポータブルドッキングステーション４９０内の凸状リフレクタ４９６Ａ、４９６Ｂの位置が分かっているため、正しい位置を生み出すために、視線追跡システムの構成要素を較正することができる。さらに、照明器４６７Ａ、４６７Ｂによって放出される光が依然として目に安全な制限内にあるかどうかを特定するために、グリントの輝度を事前に定義された輝度値と比較することができる。

【0087】

チェッカーボードパターン４９２Ａ、４９２Ｂを使用して較正を行うために、制御ユニット４８０は、チェッカーボードパターン４９２Ａ、４９２Ｂのうちの１つ、たとえばチェッカーボードパターン４９２Ａの画像をキャプチャするように、カメラのうちの１つ、たとえば視線追跡カメラ４８４Ａを構成する。視線追跡カメラ４８４Ａは、照明器４６７Ａによって放出され、対応するイメージング構成要素４６６Ａを介してホットミラー４６５Ａから反射された、赤外光内のチェッカーボードパターン４９２Ａの画像をキャプチャする。一例として、接眼レンズ４６２Ａのイメージング経路全体が光学収差を有し得、結果としてキャプチャされた画像のコーナーディストーションを生じさせる。チェッカーボードパターン４９２Ａのジオメトリが既知であるため、制御ユニット４８０はコーナーディストーションを補正することができる。

【0088】

制御ユニット４８０は、キャプチャされた画像を、参照チェッカーボードパターンのピンホールカメラ画像と比較することができ、キャプチャされた画像内のチェッカーボードパターン４９２Ａの白および黒の各特徴の、参照チェッカーボードパターンのピンホールカメラ画像の対応する白および黒の特徴に対する変位（すなわち、エラー）を、決定することができる。次いで、制御ユニット４８０は、キャプチャされた画像内の白および黒の特徴の決定した位置に基づいて、カメラモデルを構築することができる。カメラモデルは、一覧にした再投影エラーを伴うピンホールカメラモデルに基づくこともできる。カメラモデルが決定されると、制御ユニット４８０はディストーションを補正することができる。この補正により、制御ユニット４８０は視線追跡カメラ４８４Ａを使用してディストーションされていない画像をキャプチャすることができ、これによって、より良いグリントロケーションの決定、およびしたがって、より良い視線追跡が可能となる。ＨＭＤ ４６０上の他のカメラは、チェッカーボードパターン４９２Ａ、４９２Ｂを使用して同様の方式で較正可能である。

【0089】

凸状リフレクタ４９６Ａ、４９６Ｂを使用して較正を行うために、制御ユニット４８０は、凸状リフレクタ４９６Ａ、４９６Ｂのうちの１つ、たとえば凸状リフレクタ４９６Ａによって反射された照明器グリントの画像をキャプチャするように、カメラのうちの１つ、たとえば視線追跡カメラ４８４Ａを構成する。画像をキャプチャするために、照明器４６７Ａが通電されて照明光を生成し、次いで視線追跡カメラ４８４Ａが、較正照明器グリントまたは凸状リフレクタ４９６Ａからの照明器４６７Ａに含まれるＬＥＤアレイの反射を含む、凸状リフレクタ４９６Ａの画像をキャプチャする。次いで制御ユニット４８０は、キャプチャされた画像内の較正照明器グリントの位置を決定する。一例として、凸状リフレクタ４９６Ａのキャプチャされた画像は、所定の参照位置に対してオフセットされた位置における較正照明器グリントを含むことができる。照明器グリントの参照位置は、事前のフィールド内較正中、または工場較正中に決定することができる。

【0090】

制御ユニット４８０は、事前に行われたカメラ較正の間に構築された視線追跡カメラ４８４Ａのカメラモデルを使用して、決定された位置を補正することができる。カメラモデルに基づいて、制御ユニット４８０は、参照位置に対する較正照明器グリントの補正された位置のオフセットを決定することができる。決定されたオフセットは、照明器４６７Ａおよび電子ディスプレイ４６４Ａなどの、視線追跡カメラ４８４Ａの外部の視線追跡システム要素のドリフトを示すことができる。このようにして視線追跡システムのドリフトが数値化されると、制御ユニット４８０はドリフトを補正することができる。

【0091】

いくつかの例において、制御ユニット４８０は、キャプチャされた画像内の較正照明器グリントの輝度を測定することもできる。制御ユニット４８０は、キャプチャされた画像内で測定された輝度を、メモリに記憶された所定の輝度値または参照照明器グリントの輝度値と比較することができる。キャプチャされた画像内の較正照明器グリントの測定された輝度が、閾値、たとえば所定の輝度値または参照照明器グリントの輝度値よりも高い場合、制御ユニット４８０は、照明器４６７Ａによって放出される光の光出力レベルを低減し、目に安全な制限内に留めることができる。追加の例では、ポータブルドッキングステーション４９０は、照明器４６７Ａ、４６７Ｂの形状および／または強度が動作中に変化したかどうかを判別するために、ビームプロファイラ、たとえば参照カメラ４９７Ａ、４９７Ｂのうちの１つまたは複数、あるいは別の専用カメラ（図６には図示せず）を含むことができる。一例では、ポータブルドッキングステーション４９０は、ビームプロファイラによってキャプチャされた画像に基づいて、照明器４６７Ａ、４６７Ｂの強度を測定するために使用される、光出力メータをさらに含むことができる。

【0092】

図７は、本開示の技法に従った、ポータブルドッキングステーション内に置かれたときのＨＭＤの較正構成要素の、例示の動作を示すフローチャートである。例示の動作は、図１ＡからのＨＭＤ １１２Ａおよびポータブルドッキングステーション１２０Ａに関して説明する。他の例では、例示の動作は、図１Ａ～図１Ｃ、図２、および図４からの、ＨＭＤ １１２Ａ～１１２Ｂまたは２１２のいずれか、および、ポータブルドッキングステーション１２０Ａ～１２０Ｄおよび２２０のいずれかに関して、実行可能である。

【0093】

ポータブルドッキングステーション１２０Ａは、少なくとも１つの画像キャプチャデバイス、たとえば、インサイドアウトカメラ１０８および視線追跡カメラ１１４（５００）を有する、ＨＭＤ １１２Ａを収容する。ポータブルドッキングステーション１２０Ａは、ＨＭＤ １１２Ａがポータブルドッキングステーション１２０Ａ内に置かれたとき、ＨＭＤ １１２Ａの画像キャプチャデバイスの視野内にある、較正ターゲット１２２Ａ、１２２Ｂを含む。

【0094】

ＨＭＤ １１２ＡまたはＨＭＤ １１２Ａに関連付けられた周辺デバイス上で実行される較正エンジンは、ＨＭＤ １１２Ａの少なくとも１つの画像キャプチャデバイスを較正すべきである旨を決定する（５０２）。一例では、較正エンジンは、ＨＭＤ １１２Ａおよび／またはポータブルドッキングステーション１２０Ａに含まれる近接センサまたは磁気センサに基づいて、ＨＭＤ １１２Ａがポータブルドッキングステーション１２０Ａによって収容された旨の決定時に、ＨＭＤ １１２Ａの画像キャプチャデバイスを較正すべきである旨を決定することができる。別の例では、較正エンジンは、ＨＭＤ １１２Ａがポータブルドッキングステーション１２０Ａ内にある間に、ＨＭＤ １１２Ａの再充電可能バッテリが完全に充電された旨の決定時に、ＨＭＤ １１２Ａの画像キャプチャデバイスを較正すべきである旨を決定することができる。

【0095】

ＨＭＤ １１２Ａの少なくとも１つの画像キャプチャデバイスを較正すべきである旨の決定時に、較正エンジンは、ＨＭＤ １１２Ａがポータブルドッキングステーション１２０Ａ内に置かれたときに、少なくとも１つの画像キャプチャデバイスの視野内にある較正ターゲット１２２Ａ、１２２Ｂの１つまたは複数の画像をキャプチャする（５０４）ように、ＨＭＤ １１２Ａの少なくとも１つの画像キャプチャデバイスを構成する。較正エンジンは、いくつかの例において、ポータブルドッキングステーション１２０Ａ内のＨＭＤ １１２Ａの位置と較正ターゲット１２２Ａ、１２２Ｂの位置との間の空間関係を決定することができる（５０６）。図１Ａの例では、ポータブルドッキングステーション１２０Ａは、空間関係が、ポータブルドッキングステーション１２０Ａに含まれるＨＭＤ １１２Ａの固定位置と較正ターゲット１２２Ａ、１２２Ｂの位置との間の既知の空間関係であるように、ポータブルドッキングステーション１２０Ａ内の固定位置にＨＭＤ １１２Ａを収容して保持する、固定具１２４およびノーズレスト１２６を含む。別の例では、図１Ｃに関して上記で説明したように、ＨＭＤはポータブルドッキングステーション内の固定位置に保持されない場合がある。本例では、較正エンジンは、少なくとも１つの較正ターゲットに近接するかまたは埋め込まれた１つまたは複数の基準マークに基づいて、ポータブルドッキングステーション内のＨＭＤの位置と較正ターゲットの位置との間の空間関係を決定することができる。

【0096】

次いで、較正エンジンは、ＨＭＤ １１２Ａの画像キャプチャデバイスによってキャプチャされた較正ターゲット１２２Ａ、１２２Ｂの１つまたは複数の画像を分析し、キャプチャされた１つまたは複数の画像、および、ＨＭＤ １１２Ａと較正ターゲット１２２Ａ、１２２Ｂとの間の空間関係に基づいて、画像キャプチャデバイスの固有パラメータおよび／または外的パラメータを決定する（５０８）ことによって、ＨＭＤ １１２Ａの少なくとも１つの画像キャプチャデバイスを較正する。較正エンジンは、ＨＭＤ １１２Ａの画像キャプチャデバイスの初期較正設定からの変更を補正するために、パラメータを更新または調節するように構成可能である。次いで較正エンジンは、決定された固有パラメータおよび／または外的パラメータに従って動作するように、ＨＭＤ １１２Ａの少なくとも１つの画像キャプチャデバイスを構成する（５１０）。較正エンジンによって調節される例示の外的パラメータは、３Ｄ実世界座標から３Ｄカメラ座標に変換するために使用される回転および並進を含むことができる。較正エンジンによって調節される例示の固有パラメータは、３Ｄカメラ座標を２Ｄ画像座標に変換するために使用される、焦点長さ、主ポイント、およびスキュー係数を含むことができる。いくつかの例では、較正エンジンによって調節されるパラメータは、レンズディストーションパラメータをさらに含むことができる。

【0097】

一例のように、較正エンジンは、たとえば、視線追跡カメラ１１４Ａによってキャプチャされた較正ターゲット１２２Ａのチェッカーボードパターンの画像に基づいて、視線追跡カメラ１１４Ａの固有パラメータを決定すること、および、決定された固有パラメータに従って動作するように視線追跡カメラ１１４Ａを構成することによって、ＨＭＤ １１２Ａの視線追跡カメラ１１４Ａを較正することができる。この例を続けると、較正エンジンは、視線追跡カメラ１１４Ａによってキャプチャされた反射光の画像に基づいて、視線追跡カメラ１１４Ａの外的パラメータを決定することであって、光はＨＭＤ １１２Ａの照明器１１６Ａによって放出され、ポータブルドッキングステーション１１２Ａに含まれる凸状リフレクタによって反射される、外的パラメータを決定すること、および、決定された外的パラメータに従って動作するように、視線追跡カメラ１１４Ａをさらに構成することによって、視線追跡カメラ１１４Ａを較正することもできる。他の例では、較正エンジンは、同様の様式で、ＨＭＤ １１２Ａのインサイドアウトカメラ１０８のうちの少なくとも１つを較正することができる。較正エンジンは、ＨＭＤ １１２Ａの少なくとも１つの画像キャプチャデバイスに関して、ＨＭＤ １１２Ａのディスプレイ１０３、照明器１１６、またはセンサ１０６のうちの少なくとも１つを較正するように、さらに構成可能である。

【0098】

本明細書において様々な例を用いて説明したように、本開示の技法は、人工現実システムを含むか、または人工現実システムに関連して実装することができる。説明したように、人工現実は、ユーザに提示する前に何らかの様式で調節された現実の形であり、たとえば、仮想現実（ＶＲ）、拡張現実（ＡＲ）、複合現実（ＭＲ）、ハイブリッド現実、あるいは、それらの何らかの組み合わせおよび／または派生物を含むことができる。人工現実コンテンツは、完全に生成されたコンテンツ、またはキャプチャされたコンテンツ（たとえば、実世界写真）と組み合わせて生成されたコンテンツを含むことができる。人工現実コンテンツは、ビデオ、オーディオ、触覚フィードバック、またはそれらの何らかの組み合わせを含むことができ、そのうちのいずれかを単一チャネルまたは複数チャネル（視聴者に対して３次元効果を生成するステレオビデオなど）で提示することができる。加えて、いくつかの実施形態では、人工現実は、たとえば、人工現実でコンテンツを作成するために使用される、および／または人工現実で使用される（たとえば、活動を行う）、アプリケーション、製品、アクセサリ、サービス、またはそれらの何らかの組み合わせに関連付けることができる。人工現実コンテンツを提供する人工現実システムは、ホストコンピュータシステムに接続されたヘッドマウントデバイス（ＨＭＤ）、スタンドアロン型ＨＭＤ、モバイルデバイスまたはコンピューティングシステム、あるいは、人工現実コンテンツを１人または複数の視聴者に提供することが可能な任意の他のハードウェアプラットフォームを含む、様々なプラットフォームで実装可能である。

【0099】

本開示で説明する技法は、少なくとも部分的に、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組み合わせで実装可能である。たとえば、説明する技法の様々な態様は、１つまたは複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、金属プログラマブルゲートアレイ（ＭＰＧＡ）、または任意の他の等価の集積または離散論理回路要素、ならびに、こうした構成要素の任意の組み合わせを含む、１つまたは複数のプロセッサ内で実装可能である。「プロセッサ」または「処理回路要素」という用語は、一般に、単独の、あるいは他の論理回路要素または任意の他の等価の回路要素と組み合わせた、前述の論理回路要素のいずれかを指すことができる。ハードウェアを備える制御ユニットは、本開示の技法のうちの１つまたは複数を実行することもできる。

【0100】

こうしたハードウェア、ソフトウェア、およびファームウェアは、本開示で説明する様々な動作および機能をサポートするために、同じデバイス内または別々のデバイス内で実装可能である。加えて、説明するユニット、モジュール、または構成要素のうちのいずれかは、まとめて実装可能であるか、または、離散しているが相互運用可能な論理デバイスとして別々に実装可能である。モジュールまたはユニットとしての異なる特徴の説明は、異なる機能的態様を強調することが意図され、こうしたモジュールまたはユニットが別々のハードウェアまたはソフトウェア構成要素によって具体化されなければならないことを必ずしも示唆していない。むしろ、１つまたは複数のモジュールまたはユニットに関連付けられた機能は、別々のハードウェアまたはソフトウェア構成要素によって実行可能であるか、あるいは、共通または別々のハードウェアまたはソフトウェア構成要素内に組み込むことができる。

【0101】

本開示で説明する技法は、命令を含む、コンピュータ可読記憶媒体などの、コンピュータ可読媒体内で具体化または符号化することもできる。コンピュータ可読記憶媒体に組み込まれるかまたは符号化された命令は、たとえば命令が実行されたとき、プログラマブルプロセッサまたは他のプロセッサに方法を実行させることができる。コンピュータ可読記憶媒体は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラマブル読み取り専用メモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ハードディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、フロッピーディスク、カセット、磁気媒体、光媒体、または他のコンピュータ可読媒体を含むことができる。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【国際調査報告】