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特表2022-526829取り外し可能なレンズを有するディスプレイ及び視力矯正システム
(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】2022-05-26
(54)【発明の名称】取り外し可能なレンズを有するディスプレイ及び視力矯正システム
(51)【国際特許分類】
G02B 27/02 20060101AFI20220519BHJP
G02C 9/00 20060101ALI20220519BHJP
【ＦＩ】
G02B27/02 Z
G02C9/00
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021559815
(86)(22)【出願日】2020-06-18
(85)【翻訳文提出日】2021-10-08
(86)【国際出願番号】 US2020038438
(87)【国際公開番号】W WO2020257457
(87)【国際公開日】2020-12-24
(31)【優先権主張番号】62/864,664
(32)【優先日】2019-06-21
(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】503260918
【氏名又は名称】アップル インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】Ａｐｐｌｅ Ｉｎｃ．
【住所又は居所原語表記】Ｏｎｅ Ａｐｐｌｅ Ｐａｒｋ Ｗａｙ，Ｃｕｐｅｒｔｉｎｏ， Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ ９５０１４， Ｕ．Ｓ．Ａ．
(74)【代理人】
【識別番号】100094569
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 伸一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100103610
【弁理士】
【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦
(74)【代理人】
【識別番号】100067013
【弁理士】
【氏名又は名称】大塚 文昭
(74)【代理人】
【識別番号】100086771
【弁理士】
【氏名又は名称】西島 孝喜
(74)【代理人】
【識別番号】100139712
【弁理士】
【氏名又は名称】那須 威夫
(74)【代理人】
【識別番号】100122563
【弁理士】
【氏名又は名称】越柴 絵里
(72)【発明者】
【氏名】マリック イヴァン エス
(72)【発明者】
【氏名】ウェバー アンドレアス ジー
(72)【発明者】
【氏名】ミラベラ アンナ ヴイ
(72)【発明者】
【氏名】シェーファー ベンジャミン エイ
(72)【発明者】
【氏名】ワン フォレスト シー
(72)【発明者】
【氏名】サウアーズ ジェイソン シー
(72)【発明者】
【氏名】フランクリン ジェレミー シー
(72)【発明者】
【氏名】ホーニグ ジュリアン
(72)【発明者】
【氏名】ヤーデ ユリアン
(72)【発明者】
【氏名】バウアリー クリスティ イー
(72)【発明者】
【氏名】デイ スティーヴン イー
(72)【発明者】
【氏名】リン ウェイ－ジウン
【テーマコード（参考）】
2H199
【Ｆターム（参考）】
2H199CA12
2H199CA23
2H199CA25
2H199CA30
2H199CA42
2H199CA76
2H199CA92
2H199CA93
2H199CA94
2H199CA95
2H199CA97
2H199CA98
(57)【要約】
ディスプレイ及び視力矯正システムは、ヘッドマウントディスプレイユニットと、眼鏡フレームと、取り外し可能レンズアセンブリとを含む。ヘッドマウントディスプレイユニットは、ユーザの頭部に装着されるように構成され、ユーザにグラフィカルコンテンツを提供するためのディスプレイを含む。眼鏡フレームはユーザの頭部に装着されるように構成されている。取り外し可能レンズアセンブリは、ヘッドマウントディスプレイユニット及び眼鏡フレームに取り外し可能に結合可能である。取り外し可能レンズアセンブリは、矯正レンズエレメントを含む。
【選択図】図１８Ｂ
【選択図】図１８Ｂ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ユーザの頭部に装着されるように構成され、コントローラ及びユーザにグラフィカルコンテンツを提供するために前記コントローラによって動作されるディスプレイを有するヘッドマウントディスプレイユニットと、前記ユーザの前記頭部に装着されるように構成された眼鏡フレームと、
前記ヘッドマウントディスプレイユニット及び前記眼鏡フレームに取り外し可能に結合可能であって、矯正レンズエレメントを有する、取り外し可能レンズアセンブリと、
を備える、ディスプレイ及び視力矯正システム。
【請求項2】
前記取り外し可能レンズアセンブリが、前記取り外し可能レンズアセンブリを前記ヘッドマウントディスプレイユニット及び前記眼鏡フレームに取り外し可能に結合するための結合機構を含む、請求項１に記載のディスプレイ及び視力矯正システム。
【請求項3】
前記結合機構のうちの共通のものが、前記取り外し可能レンズアセンブリを前記ヘッドマウントディスプレイユニットに取り外し可能に結合し、かつ前記取り外し可能レンズアセンブリを前記眼鏡フレームに取り外し可能に結合する、請求項２に記載のディスプレイ及び視力矯正システム。
【請求項4】
前記取り外し可能レンズアセンブリが、前記ヘッドマウントディスプレイユニット及び前記眼鏡フレームに取り外し可能に結合可能であり、したがって、前記矯正レンズエレメントの前記ユーザに対する異なる装着位置を提供する、請求項３に記載のディスプレイ及び視力矯正システム。
【請求項5】
前記取り外し可能レンズアセンブリは、レンズ機械的結合機構を含み、前記眼鏡フレームは、眼鏡機械的結合機構を含み、前記取り外し可能レンズアセンブリを前記眼鏡フレームに結合するために、前記レンズ機械的結合機構又は前記眼鏡機械的結合機構のうちの１つは、前記レンズ機械的結合機構又は前記眼鏡機械的結合機構のうちの他方によって受容可能である、請求項１に記載のディスプレイ及び視力矯正システム。
【請求項6】
前記取り外し可能レンズアセンブリの前記レンズ機械的結合機構は雄型構成要素であり、前記眼鏡フレームの前記眼鏡機械的結合機構は、前記雄型構成要素を受容して前記取り外し可能レンズアセンブリを前記眼鏡フレームに結合するための雌型構成要素であり、前記ヘッドマウントディスプレイユニットは、前記雄型構成要素を受容して前記取り外し可能レンズアセンブリを前記ヘッドマウントディスプレイユニットに結合するための別の雌型構成要素であるディスプレイ機械的結合機構を含む、請求項５に記載のディスプレイ及び視力矯正システム。
【請求項7】
前記取り外し可能レンズアセンブリの前記レンズ機械的結合機構は雌型構成要素であり、前記眼鏡フレームの前記眼鏡機械的結合機構は、前記取り外し可能レンズアセンブリを前記眼鏡フレームに結合するために前記雌型構成要素によって受容可能である雄型構成要素であり、前記ヘッドマウントディスプレイユニットは、前記雌型構成要素によって受容可能であり前記取り外し可能レンズアセンブリを前記ヘッドマウントディスプレイユニットに結合する別の雄型構成要素である眼鏡機械的結合機構を含む、請求項５に記載のディスプレイ及び視力矯正システム。
【請求項8】
前記レンズ機械的結合機構及び前記眼鏡機械的結合機構が互いに係合して、前記取り外し可能レンズアセンブリが前記眼鏡フレームに対して、前記取り外し可能レンズアセンブリの光軸に横方向に移動することを防止する、請求項５から７のいずれか一項に記載のディスプレイ及び視力矯正システム。
【請求項9】
前記レンズ機械的結合機構及び前記眼鏡機械的結合機構が互いに係合して、前記取り外し可能レンズアセンブリが前記眼鏡フレームに対して、前記取り外し可能レンズアセンブリの前記光軸に沿って移動すること、及び光学軸を中心として移動することを防止する、請求項８に記載のディスプレイ及び視力矯正システム。
【請求項10】
前記取り外し可能レンズアセンブリが、前記レンズ機械的結合機構から離間された第１の磁気結合機構を含み、前記眼鏡フレームは、前記取り外し可能レンズアセンブリを前記眼鏡フレームに磁気的に結合するための、前記第１の磁気結合機構に対応する第２の磁気結合機構を含む、請求項５から７のいずれか一項に記載のディスプレイ及び視力矯正システム。
【請求項11】
前記ヘッドマウントディスプレイユニットが、前記取り外し可能レンズアセンブリを前記ヘッドマウントディスプレイユニットに磁気的に結合するための、前記第１の磁気結合機構に対応する第３の磁気結合機構を含む、請求項１０に記載のディスプレイ及び視力矯正システム。
【請求項12】
前記ヘッドマウントディスプレイユニットが、前記ユーザの顔基準点の第１のセットに係合して前記矯正レンズエレメントを前記ユーザに対する第１の装着位置に位置させ、前記眼鏡フレームは、前記ユーザの顔基準点の第２のセットに係合して前記矯正レンズエレメントを前記ユーザに対する第２の装着位置に位置させる、請求項１から７のいずれか一項に記載のディスプレイ及び視力矯正システム。
【請求項13】
前記顔基準点の第１のセットが、前記ユーザの眉を含み、前記顔基準点の第２のセットが、前記ユーザの耳を含む、請求項１２に記載のディスプレイ及び視力矯正システム。
【請求項14】
前記顔基準点の第１のセットは、前記ユーザの耳を含まず、前記顔基準点の第２のセットは、前記ユーザの眉を含まない、請求項１３に記載のディスプレイ及び視力矯正システム。
【請求項15】
前記第１の装着位置と前記第２の装着位置とが異なる、請求項１２に記載のディスプレイ及び視力矯正システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１９年６月２１日出願の米国特許仮出願第６２／８６４，６６４号の優先権及び利益を主張し、その開示全体が、参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０１９年６月２１日出願の米国特許仮出願第６２／８６４，６６４号の優先権及び利益を主張し、その開示全体が、参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本開示は、ディスプレイシステム、具体的には、ヘッドマウントディスプレイシステムに関する。
【背景技術】
【0003】
ヘッドマウントディスプレイ（head-mounted display、ＨＭＤ）は、ユーザの頭部に装着されるディスプレイデバイスであり、ユーザにグラフィックを表示するための１つ以上のディスプレイモジュールを含む。異なるユーザはそれぞれ異なる眼の屈折異常を有し得るため、異なる矯正レンズが必要となる。
【発明の概要】
【0004】
本明細書では、ディスプレイシステムの実施態様が開示される。一実施態様では、ディスプレイシステムは、ディスプレイと、取り外し可能レンズアセンブリと、レンズ検出センサと、を含む。取り外し可能なレンズは、ディスプレイに取り外し可能に結合可能である。レンズ検出センサは、ディスプレイに結合された取り外し可能レンズアセンブリを検出する。ディスプレイシステムは、ディスプレイ及びレンズ検出センサを含むヘッドマウントディスプレイユニットを更に含み得る。ディスプレイシステムは、レンズ検出センサを用いて取り外し可能なレンズからレンズ情報を判定することができ、レンズ情報に従って取り外し可能なレンズのインジケータを提供することができる。
【0005】
別の実施態様では、ヘッドマウントディスプレイユニットを動作させるための方法が提供され、この方法は、ヘッドマウントディスプレイユニットのディスプレイモジュールに結合された取り外し可能なレンズを識別することと、取り外し可能なレンズの識別に従って表示を提供することと、を含む。表示は、ディスプレイモジュールに結合可能である、取り外し可能なレンズと別の取り外し可能なレンズとの間で、異なる構成表示であってもよい。方法は、ユーザを識別することを更に含んでもよく、一方、表示は、取り外し可能なレンズとユーザとの間の適合性の適合性表示であってもよい。
【0006】
別の実施態様では、ディスプレイシステムは、ヘッドマウントディスプレイユニットと、取り外し可能レンズアセンブリとを含む。ヘッドマウントディスプレイユニットは、ディスプレイモジュールを含む。取り外し可能レンズアセンブリは、レンズエレメント及びレンズエレメントに結合されたフレームを含む。取り外し可能レンズアセンブリは、磁気的取り付け機構がフレームに結合されレンズエレメントを取り囲む状態で、ディスプレイモジュールに単一の向きに取り外し可能に結合されていてもよい。取り外し可能レンズアセンブリは、例えば、取り外し可能なレンズがディスプレイモジュールのレンズマウントを軸方向に受容する柔軟な環状突出部を含む状態で、締まり嵌めを用いて、ディスプレイモジュールに取り外し可能に結合可能であってもよい。取り外し可能レンズアセンブリは、バネ駆動ラッチ機構を用いて、ディスプレイモジュールに取り外し可能に結合可能であってもよい。
【0007】
一実施態様では、ディスプレイシステムは、ヘッドマウントディスプレイユニットと、取り外し可能レンズアセンブリとを含む。ヘッドマウントディスプレイユニットは、ディスプレイモジュールと、対応する機械的結合機構とを含む。取り外し可能レンズアセンブリは、矯正レンズエレメントと、矯正レンズエレメントに結合されたフレームと、フレームに結合された機械的結合機構と、を含む。機械的結合機構は、取り外し可能レンズアセンブリをヘッドマウントディスプレイユニットに取り外し可能に結合するために、対応する機械的結合機構によって受容可能である。
【0008】
機械的結合機構は、対応する機械的結合機構と係合して、取り外し可能レンズアセンブリがヘッドマウントディスプレイユニットに対し、矯正レンズエレメントの光軸に対して横方向に移動すること、矯正レンズエレメントの光軸に沿って移動すること、及び／又は矯正レンズエレメントの光軸を中心として移動することを防止する。取り外し可能レンズアセンブリは、機械的結合機構から離間した磁気的結合機構を更に含んでもよく、それによって、取り外し可能レンズアセンブリはヘッドマウントディスプレイユニットに磁気的に結合可能である。ディスプレイモジュールは、対応する機械的結合機構を含むレンズマウントを含んでもよく、取り外し可能レンズアセンブリは、ディスプレイモジュールに取り外し可能に結合可能であってもよい。
【0009】
一実施態様では、ディスプレイ及び視力矯正システムは、ヘッドマウントディスプレイユニットと、眼鏡フレームと、取り外し可能レンズアセンブリとを含む。ヘッドマウントディスプレイユニットは、ユーザの頭部に装着されるように構成され、ユーザにグラフィカルコンテンツを提供するためのディスプレイを含む。眼鏡フレームは、ユーザの頭部に装着されるように構成されている。取り外し可能レンズアセンブリは、ヘッドマウントディスプレイユニット及び眼鏡フレームに取り外し可能に結合可能である。取り外し可能レンズアセンブリは、矯正レンズエレメントを含む。
【0010】
取り外し可能レンズアセンブリは、取り外し可能レンズアセンブリをヘッドマウントディスプレイユニット及び眼鏡フレームに取り外し可能に結合するための、磁気結合機構及び機械的結合機構を含んでもよい。機械的結合機構は、ヘッドマウントディスプレイユニットの雌型構成要素及び眼鏡フレームの雌型構成要素によって受容可能な雄型構成要素を含んでよく、それにより、取り外し可能レンズアセンブリの、矯正レンズエレメントの光軸に対する、横方向の相対的な移動及び矯正レンズエレメントの光軸に沿った方向への相対的な移動を防止することができる。ヘッドマウントディスプレイユニットは、ユーザの顔基準点の第１のセットに係合して、矯正レンズエレメントを、ユーザの眉を含む、ユーザに対する第１の装着位置に、位置させてもよい。眼鏡フレームは、ユーザの顔基準点の第２のセットに係合して、矯正レンズエレメントを、ユーザの耳であってもよい、ユーザに対する第２の装着位置に位置させてもよい。
【0011】
一実施態様では、視力矯正のための方法は、矯正レンズエレメント及び第１の結合機構を有する取り外し可能レンズアセンブリを提供することを含む。第１の結合機構は、取り外し可能レンズアセンブリをヘッドマウントディスプレイユニットに結合するためのヘッドマウントディスプレイユニットの第２の結合機構に対応し、取り外し可能レンズアセンブリを眼鏡フレームに結合するための眼鏡フレームの第３の結合機構に対応する。
【0012】
一実施態様では、取り外し可能レンズアセンブリは、矯正レンズエレメントと、矯正レンズエレメントに結合された第１の機械的結合機構とを有する。第１の機械的結合機構は、ヘッドマウントディスプレイユニットの第２の機械的結合機構に挿入可能であり、矯正レンズエレメントの光軸に対して横方向及び矯正レンズエレメントの光軸に沿った方向への、ヘッドマウントディスプレイユニットに対する矯正レンズエレメントの移動を防止する。機械的結合機構はまた、眼鏡フレームの第３の機械的結合機構に挿入可能であり、矯正レンズエレメントの光軸に対して横方向への、眼鏡フレームに対する矯正レンズエレメントの移動を防止する。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】隠れた構成要素が破線で示されているディスプレイシステムの側面図である。
【図5】取り外し可能なレンズの別の実施形態の背面図である。
【図6】取り外し可能なレンズの別の実施形態の背面図である。
【図7】取り外し可能なレンズの別の実施形態の断面図である。
【図8】取り外し可能なレンズの別の実施形態の断面図である。
【図9】取り外し可能なレンズの別の実施形態の断面図である。
【図12A】ディスプレイシステムで使用するためのディスプレイモジュールの側面図である。
【図12B】ディスプレイシステムで使用するためのディスプレイモジュールの正面図である。
【図12C】ディスプレイシステムで使用するためのディスプレイモジュールの正面図である。
【図12D】ディスプレイシステムで使用するためのディスプレイモジュールの正面図である。
【図13A】ディスプレイシステムで使用するためのディスプレイモジュールの正面図である。
【図14A】ディスプレイシステムの概略図である。
【図14B】ディスプレイシステムを動作させるための方法のフローチャートである。
【図15】取り外し可能なレンズとユーザとの適合性を判定するためのプロセスのフローチャートである。
【図16】取り外し可能なレンズとユーザとの適合性を判定するための方法のフローチャートである。
【図17】ディスプレイシステムのコントローラの例示的なハードウェア構成の概略図である。
【図18A】眼鏡アセンブリの正面図である。
【図21】つるが分離された、別の眼鏡アセンブリの上面図である。
【図22A】ヘッドマウントディスプレイユニットが引き下げられた構成で装着している人の側面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
ヘッドマウントディスプレイユニットと１つ以上の交換可能なレンズとを含むディスプレイシステムの実施形態が、本明細書に開示されている。交換可能なレンズは、異なるユーザの異なる眼の特性に従って（例えば、眼鏡処方に従って）構成され得る。例えば、一対の交換可能なレンズは、１人のユーザに関連付けられ（例えば、処方され）てもよく、一方、別の一対の交換可能なレンズは、別のユーザに関連付けられてもよい。交換可能なレンズは、異なる眼の特性を有する異なるユーザに適応する異なるレンズをヘッドマウントディスプレイユニットに取り付けられるように、交換可能な方法でヘッドマウントディスプレイユニットに取り付け可能である。交換可能なレンズは、様々な異なる方法でヘッドマウントディスプレイユニットに取り付けられ得る。ディスプレイシステムはまた、ヘッドマウントディスプレイユニットに取り付けられた交換可能なレンズを識別し、かつ／又はユーザを識別して、それに応じて様々な動作を実行することができる。
【0015】
図１及び図２を参照すると、ディスプレイシステム１００は、一般に、ヘッドマウントディスプレイユニット１１０と、１つ以上の取り外し可能レンズアセンブリ１２０とを含む。ヘッドマウントディスプレイユニット１１０は、一般に、ハウジング１１２と、ヘッドサポート１１４と、１つ以上のディスプレイモジュール１１６（例えば２つ、すなわち、それぞれの眼に１つずつ）と、様々な他の電子装置（例えば、コントローラ若しくはコンピューティングデバイス、通信インタフェース、オーディオ入出力デバイス、センサ、バッテリ、又は他の電力電子装置、図１２も参照）と、を含む。ディスプレイシステム１００は、コンピュータ生成現実（例えば、仮想現実又は複合現実）を提供するように構成されており、この場合、ディスプレイシステム１００は、コンピュータ生成現実システム若しくはコンピュータ生成現実ディスプレイシステム、仮想現実システム若しくは仮想現実ディスプレイシステム、又は複合現実ディスプレイシステム若しくは複合現実システムと見なすことができる。コンピュータ生成現実、仮想現実、及び複合現実という用語は、以下で更に詳細に論じられる。
【0016】
ハウジング１１２は、１つ以上のディスプレイモジュール１１６及び他の電子装置を含むか、又はそうでなければそれらに結合される。ハウジング１１２はまた、ユーザの顔に係合し、その上に支持されるように、ハウジング１１２に結合された様々な柔軟な構成要素（図示せず）を含んでもよい。ヘッドサポート１１４は、ヘッドマウントディスプレイユニット１１０を、１つ以上のディスプレイモジュール１１６がユーザの眼に対して好適な位置にある状態でユーザの頭部上に支持するようにハウジング１１２に結合されている。図示のように、ヘッドサポート１１４は、ユーザの頭部の周囲に延びるように構成されたストラップ又はバンドとして構成され得る。ディスプレイモジュール１１６は、（図示のように）固定位置でハウジング１１２に結合されている。
【0017】
図３Ａ及び図３Ｂを参照すると、ディスプレイモジュール１１６は、一般に、ディスプレイ３１６ａと、一次レンズ３１６ｂと、レンズマウント３１６ｃと、を含む。ディスプレイ３１６ａは、ユーザにグラフィックを表示するように構成されている。ディスプレイ３１６ａは、例えば、液晶ディスプレイ（liquid crystal display、ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（organic light-emitting diode、ＯＬＥＤ）ディスプレイ、又は他の好適なディスプレイなどのディスプレイ画面であってもよい。ディスプレイ３１６ａは、回路基板又は他の支持体に結合されてもよい。
【0018】
一次レンズ３１６ｂは、ディスプレイ３１６ａに結合されている。一次レンズ１１６ｂは、ディスプレイ１１６ａとユーザの眼との間に配置され、ディスプレイ３１６ａから放射された光をユーザの眼に到達する前に屈折させる。一次レンズ３１６ｂは、ディスプレイ３１６ａ及び／又は取り外し可能レンズアセンブリ１２０の構成に応じて省略され得る。
【0019】
レンズマウント３１６ｃは、取り外し可能レンズアセンブリ１２０に結合し、取り外し可能レンズアセンブリ１２０をディスプレイ３１６ａとユーザの眼との間に（すなわち、一次レンズ３１６ｂがディスプレイ３１６ａと取り外し可能レンズアセンブリ１２０との間にある状態に）支持するように構成されている。図示のように、レンズマウント３１６ｃは、ディスプレイ３１６ａの回路基板又は他の支持体に結合されることなどによって、更に一次レンズ３１６ｂに結合されて、ディスプレイ３１６ａに対してこれを支持することができる。レンズマウント３１６ｃは、（例えば、一次レンズ３１６ｂのベゼル又はバレル構造を形成して）一次レンズ３１６ｂを取り囲むことができる。
【0020】
取り外し可能レンズアセンブリ１２０は、一般に、レンズエレメント３３０及びレンズフレーム３４０を含む。レンズフレーム３４０は、レンズエレメント３３０に結合され、かつ、レンズエレメント３３０をディスプレイモジュール１１６上の（例えば、ディスプレイ３１６ａ及び／又は一次レンズ３１６ｂに対して）所定の位置に支持するために、レンズマウント３１６ｃに取り外し可能に結合するように構成されている。レンズフレーム３４０は、例えば、レンズエレメント３３０の外周面に結合される。レンズマウント３１６ｃの変形形態、及びレンズフレーム３４０との相互作用については、以下で更に詳細に論じる。取り外し可能レンズアセンブリ１２０はまた、交換可能なレンズアセンブリ、交換可能なレンズ、取り外し可能なレンズ、又はレンズと呼ばれ得る。
【0021】
レンズエレメント３３０は、例えば、近視、遠視、及び／又は乱視などの、ユーザの眼の屈折異常に対処するための矯正レンズであってもよい。取り外し可能レンズアセンブリ１２０及びレンズエレメント３３０は、特定のユーザの眼の特定の屈折異常（例えば、眼の特性）に対処するための特定のレンズ特性を有することによって、特定のユーザに関連付けられ得る。そのようなレンズ特性及び眼の特性は、それぞれ、１人以上のユーザの眼の眼鏡処方若しくは屈折異常を定義するために従来使用されている、球面、円柱、軸、及び／又は他のパラメータを含んでもよい。
【0022】
レンズエレメント３３０、従って、取り外し可能レンズアセンブリ１２０のレンズ特性はまた、ユーザの瞳孔に位置合わせされる中心（例えば、光軸）を含み得る。したがって、取り外し可能レンズアセンブリ１２０は、ユーザの眼に対するレンズエレメント３３０の適切な空間的位置決めを確実に行うため、レンズマウント３１６ｃの所定の位置（すなわち、上／下、左／右、及び回転位置）に取り付けられることができる。
【0023】
代わりに、レンズエレメント３３０は、非矯正レンズであってもよく、そうでない場合にはユーザがディスプレイ３１６ａを見ることを（例えば、擦過傷をつける、又は視界を妨げることで）妨げ得るユーザ及び／又は破片による接触から、一次レンズ３１６ｂを保護することができる。例えば、一対の取り外し可能レンズアセンブリ１２０は、特定のユーザによる使用のために矯正されているレンズエレメント３３０を含んでもよく、一方、別の一対の取り外し可能レンズアセンブリ１２０は、他のユーザ（例えば、矯正レンズを必要としないユーザ）による使用のために非矯正のレンズエレメント３３０を含んでもよい。
【0024】
図４～図６を参照すると、取り外し可能レンズアセンブリ１２０の外周は、異なる形状を有してもよい。図４に示すように、取り外し可能レンズアセンブリ１２０は、レンズフレーム３４０によって形成され、かつ、楕円形（すなわち、図示されたような、曲線状の左端及び右端を有する）である、外周を有する。代わりに、外周は、円形であってもよく（図５のレンズアセンブリ５２０のレンズフレーム５４０を参照）、又は矩形であってもよい（図６のレンズアセンブリ６２０のレンズフレーム６４０を参照）。以下で更に詳細に論じるように、回転対称である（例えば、卵形、円形、矩形、又は他の好適な形状である）外周を有するレンズアセンブリが、ディスプレイモジュール１１６と共に使用するために、レンズエレメント３３０の光軸を中心とする異なる回転位置でレンズマウント３１６ｃに結合するように更に構成されてもよい。あるいは、取り外し可能レンズアセンブリ１２０は、回転非対称である外周を有してもよく、その場合、レンズマウント３１６ｃは、ディスプレイモジュール１１６と共に使用するため１つの位置でのみ結合可能である。
【0025】
再び図３Ａ及び図４を参照すると、ディスプレイ３１６ａによって光が放射され、一次レンズ３１６ｂを通過し、次いで、ユーザの眼に到達する前にレンズエレメント３３０を通過する。例えば、ディスプレイ３１６ａの外端３６０ａから放射された光は、概して、外光路３６０（例えば、光線トレース）をたどることができ、それによって、ディスプレイ３１６ａから放射された光は、一次レンズ３１６ｂによって屈折され、その後レンズエレメント３３０によって屈折される。外光路３６０は、概して通過位置３６０ｂで一次レンズ３１６ｂを通過する。外光路３６０は、入射点３６０ｃでレンズエレメント３３０の入射側３３０ａに入り、入射点３６０ｃで光路の出射側３３０ｂに出る。レンズエレメント３３０を通って入射側３３０ａから出射側３３０ｂへ移動すると、外光路３６０は狭くなり、それによってユーザの眼に向かって焦点を合わせる。
【0026】
入射点３６０ｃ及び出射点３６０ｄの外側（すなわち、レンズエレメント３３０の縁部に向かって半径方向外側）のレンズエレメント３３０の領域は、ユーザの眼に向かって光を屈折させるように機能せず、非機能性（例えば、非屈折性）と見なされ得る。レンズエレメント３３０のそのような非機能性領域は、除去かつ／又はレンズフレーム３４０によって遮断されてもよく、それによって、レンズフレーム３４０の異なる構造の構成を可能にする。図４に示すように、レンズエレメント３３０の機能性領域は、示されるように、一次レンズ３１６ｂの機能性領域よりも小さくても（例えば、入射点３６０ｃでの入射側３３０ａ、及び／又は出射点３６０ｄでの出射側３３０ｂ上の機能性通過位置３６０ｂよりも、面積、幅、及び／又は高さがより小さくても）よい。図示のように、レンズエレメント３３０の機能性領域もまた、ディスプレイ３１６ａよりも小さくても（例えば、入射点３６０ｃでの入射側３３０ａ及び／又は出射点３６０ｄでの出射側３３０ｂ上のディスプレイ３１６ａの発光よりも、面積、幅、及び／又は高さがより小さくても）よい。一次レンズ３１６ｂの機能性領域は、図示のように、ディスプレイ３１６ａよりも大きくても（例えば、ディスプレイ３１６ａの発光領域よりも、面積、幅、及び／又は高さが大きくても）よい。加えて、一次レンズ３１６ｂ及びレンズエレメント３３０の機能性領域により、ヘッドマウントディスプレイユニット１１０の（例えば、ディスプレイモジュール１１６の）任意の眼カメラ３１９は、ユーザの眼（例えば、ディスプレイ３１６ａによって放射される方向とは反対の方向に移動する光）を観察することが可能とされ得る。
【0027】
更に図３Ａ～図３Ｂを参照すると、レンズエレメント３３０の外周は、レンズフレーム３４０の内周に結合され、例えば、それによって係合され、及び／又はそれに接着される。レンズエレメント３３０の外周とレンズフレーム３４０の内周とは、対応する形状を有し、その間で結合可能である。対応する形状は、（例えば、軸方向に移動したときに同じ断面形状を有する）真っ直ぐの形状、又は（例えば、ディスプレイモジュール１１６に向かって移動するにつれ広がる）テーパ状の形状などである。レンズエレメント３３０の外周は、一次レンズ３１６ｂと（例えば、概ね同じ面積、幅、及び／又は高さを有する）概ね同じサイズを有してもよく、これはレンズエレメント３３０の非機能性領域を画定する。
【0028】
【0029】
図７に示すように、取り外し可能レンズアセンブリ７２０は、取り外し可能レンズアセンブリ１２０の変形形態であり、概して、レンズエレメント７３０及びレンズフレーム７４０を含む。レンズエレメント７３０は、レンズ要素３３０のより小さい変形形態であり、例えば、一次レンズ３１６ｂよりも（例えば、面積、幅、及び／又は高さなどがより小さいなど）小さい。レンズフレーム７４０は、レンズフレーム３４０に比べて、さらに半径方向内側に延びている点が異なる、レンズフレーム３４０の変形形態であり、一次レンズ３１６ｂ及び／又はレンズマウント３１６ｃよりも小さい（例えば、面積、幅、及び／又は高さがより小さい）内周を有することなどによってこのような形態を有している。
【0030】
図８を参照すると、取り外し可能レンズアセンブリ８２０は、取り外し可能レンズアセンブリ１２０の変形形態であり、概して、レンズエレメント８３０及びレンズフレーム８４０を含む。レンズエレメント８３０は、レンズエレメント８３０の変形形態であり、面取りされた（例えばテーパ状とされた）端部、又は外光路３６０がレンズエレメント８３０を通過する角度（例えば、屈折の角度）とより厳密に一致する湾曲部を有する点が異なる。例えば、レンズエレメント８３０の外周面は、レンズエレメントの光軸に対して測定されたゼロよりも大きい角度、例えば１５～７５度、例えば３０～６０度で延び得る。レンズエレメント８３０の入射側及び出射側の外周面の縁部は、一次レンズ３１６ｂの外面寸法よりも小さくても（例えば、面積、幅、及び／又は高さが小さくても）よい。レンズエレメント８３０の出射側の周辺面の縁部は、その入射側の周辺表面の縁部より小さくても（例えば、一次レンズ３１６ｂから離れユーザの眼に向かって移動するとサイズが減少しても）よい。レンズフレーム８４０は、レンズフレーム３４０の変形形態であり、レンズエレメント８３０の入射側及び出射側の一方又は両方に一次レンズ３１６ｂよりも小さい内周を有することなどによって、レンズフレーム３４０に比べて、さらに半径方向内側に延びている。レンズフレーム８４０は、レンズエレメント８３０の外周面に結合され、レンズエレメント８３０の周面の（例えば、一致する面取り又は輪郭を有する）形状に従うか、又は別の方法で適応することができる。
【0031】
図９を参照すると、取り外し可能レンズアセンブリ９２０は、取り外し可能レンズアセンブリ１２０の変形形態であり、概して、レンズエレメント９３０及びレンズフレーム９４０を含む。レンズエレメント９３０は、レンズエレメント３３０の変形形態であり、レンズフレーム９４０に結合されてレンズエレメント９３０の機能性領域を包囲する、平面であってもよい前方表面を形成する、出射側（例えば、又は他の凹面）の非機能性領域を有する点が異なる。レンズフレーム９４０は、レンズエレメント９３０の出射側９３０ｂの前方表面に結合され、レンズマウント３１６ｃから内側に突出する点が異なる、レンズフレーム３４０の変形形態である。
【0032】
再び図３～図４を参照すると、レンズマウント３１６ｃ及び取り外し可能レンズアセンブリ１２０は、取り外し可能レンズアセンブリ１２０が、レンズマウント３１６ｃに取り外し可能に結合し、それによって支持されるように協働的に構成されている。図示のように、レンズマウント３１６ｃ及び取り外し可能レンズアセンブリ１２０は、それぞれ、協働的結合機構３１６ｄ、３２２を含む。協働的結合機構３１６ｄ、３２２は磁気的であり、磁気的結合機構と呼ばれ得る。磁気的結合機構３１６ｄ、３２２は、レンズエレメント３３０がユーザの眼に適切に位置合わせされる１つ以上の所定（すなわち、垂直方向、横方向、及び回転方向）の位置において、レンズマウント３１６ｃが取り外し可能レンズアセンブリ１２０を支持するように、可能レンズアセンブリ１２０のレンズマウント３１６ｃと取り外しレンズフレーム３４０との対応する位置に配置される。
【0033】
対応する磁気的結合機構３１６ｄ、３２２の各対について、一方は永久磁石であってもよく、他方は、好適な向きのアトラクタエレメント（例えば、強磁性材料で作製されたアトラクタプレート）又は別の永久磁石であってもよい。例えば、レンズマウント３１６ｃの磁気的結合機構３１６ｄは、アトラクタプレートであってもよく、一方、取り外し可能レンズアセンブリ１２０の磁気的結合機構３２２は永久磁石である。
【0034】
磁気的結合機構３１６ｄ、３２２は、レンズマウント３１６ｃが使用中に取り外し可能レンズアセンブリ１２０を適切に支持する一方で、取り外し可能レンズアセンブリ１２０がユーザによって容易に取り外し可能である、好適なサイズ、数、及び位置で提供される。例えば、図示するように、レンズマウント３１６ｃと取り外し可能レンズアセンブリ１２０とは、おおよそ、６対の磁気的結合機構３１６ｄ、３２２を含み得る。
【0035】
取り外し可能レンズアセンブリ１２０とレンズマウント３１６ｃとは、取り外し可能レンズアセンブリ１２０が１つの所定の位置のみでレンズマウント３１６ｃに取り付けられるように構成されてもよい。例えば、レンズエレメント３３０は、レンズマウント３１６ｃに対して偏心して位置する光軸を有してもよく、それによって、取り外し可能レンズアセンブリ１２０が１つの所定の位置でレンズマウント３１６ｃに結合されることを必要とする。代わりに、取り外し可能レンズアセンブリ１２０がレンズマウント３１６ｃの、そこから回転された別の位置に結合された場合、光軸はレンズマウント３１６ｃに対し、したがって、ディスプレイ３１６ａ及びユーザの眼に対して移動され、その結果、ユーザによって知覚される画質が低下する。
【0036】
磁気的結合機構３１６ｄ、３２２は、レンズマウント３１６ｃに対する取り外し可能レンズアセンブリ１２０の不正確な位置合わせを防止するように構成されてもよい。例えば、磁気的結合機構３２２が（例えば、埋め込まれる、隠される、又は別の方法でレンズフレーム３４０に結合されて）図４の破線で示されている状態の図４に示すように、磁気的結合機構３１６ｄ、３２２は、別の（例えば、１８０度回転された）位置での、磁気的結合機構３１６ｄ、３２２の対応する対の位置合わせを防止し、したがって、取り外し可能レンズアセンブリ１２０のレンズマウント３１６ｃへの結合を防止するように、非対称に配置かつ／又は分布されてもよい。代わりに又はそれに加えて、磁気的結合機構３１６ｄ、３２２の磁気特性（例えば、向き、及びアトラクタプレート又は永久磁気であるかどうか）により、互いに対応しない磁気的結合機構３１６ｄの別の位置（例えば、回転向き）での磁気的結合を防止することができる。例えば、取り外し可能レンズアセンブリ１２０が１８０度回転された場合、位置合わせされるが互いに対応しない磁気的結合機構３１６ｄ、３２２は、互いを引き寄せ得ないか（例えば、２つのアトラクタプレート）、又は互いに反発し得る（例えば、共通の極が互いに隣接して配置された状態の永久磁石）。
【0037】
レンズマウント３１６ｃ及び取り外し可能レンズアセンブリ１２０は、その間の位置ずれを機械的に防止するように更に構成され得る。例えば、レンズマウント３１６ｃ及び取り外し可能レンズアセンブリ１２０は、それぞれ、機械的係合機構３１６ｅ、３２４を更に含み得る。機械的係合機構３１６ｅ、３２４は、レンズマウント３１６ｃと取り外し可能レンズアセンブリ１２０との間の適切な位置決め及び／又は位置合わせを確実とするために互いに機械的に係合する。機械的係合機構３１６ｅ、３２４は、更に互いに係合して、取り外し可能レンズアセンブリ１２０のレンズマウント３１６ｃに対する（例えば、磁気的結合機構３１６ｄ、３２２が光軸に沿った移動を防止する一方、光軸に対する垂直方向及び左右方向への）相対移動を更に防止することができる。
【0038】
機械的係合機構３１６ｅ、３２４は、例えば、それぞれ凹部及び突出部であり、凹部によって受容されても、又はその逆であってもよい。取り外し可能レンズアセンブリ１２０がレンズマウント３１６ｃに対して異なる位置に配置された場合、突出部は、レンズマウント３１６ｃの別の表面に代わりに係合して、取り外し可能レンズアセンブリ１２０がそれに嵌合するのを防止する。あるいは、ディスプレイモジュール１１６の対向し、軸方向に面する（例えば、嵌合する）表面（例えば、レンズマウント３１６ｃ）と、（例えば、レンズフレーム３４０の）取り外し可能レンズアセンブリ１２０とは、レンズマウント３１６ｃに対する取り外し可能レンズアセンブリ１２０の位置ずれを防止する三次元輪郭を有してもよい。
【0039】
１つの取り付け位置のみを有する代わりに、取り外し可能レンズアセンブリ１２０とレンズマウント３１６ｃとは、取り外し可能レンズアセンブリ１２０が２つ以上の位置でレンズマウント３１６ｃに取り付けられるように構成されてもよい。例えば、レンズフレーム３４０及びレンズマウント３１６ｃと、結合機構及び／又は機械的位置合わせ機構とは、取り外し可能レンズアセンブリ１２０が（例えば、２要素回転対称の）２つ又はそれ以上（例えば、３つ、又は４つの）の所定位置でレンズマウント３１６ｃに結合し、他の位置ではレンズマウント３１６ｃに結合しないように、協働的に構成されてもよい。
【0040】
図１０Ａ～図１１Ｂを参照すると、取り外し可能レンズアセンブリ１２０及びレンズマウント３１６ｃの変形形態が、取り外し可能レンズアセンブリ１２０をレンズマウント３１６ｃに機械的に結合するように構成されている。
【0041】
図１０Ａ～図１０Ｂに示すように、ディスプレイモジュール１０１６は、レンズマウント１０１６ｃを含み、これに対し、取り外し可能レンズアセンブリ１０２０が（例えば、締まり嵌めを形成する）嵌合構造を用いて取り外し可能に結合可能である。取り外し可能レンズアセンブリ１０２０は、レンズエレメント３３０及びレンズフレーム１０４０を含み、それらは互いに結合され、そうでなければ前述の方法で構成されてもよい（例えば、図３Ａ～図９を参照）。レンズフレーム１０４０は、環状突出部１０４４（例えば、リップ又は円周状リップ）を有するバレル１０４２を含む。バレル１０４２は、（例えば、レンズエレメント３３０の）軸方向後向きに延び、一方、環状突出部１０４４は、そこから半径方向内向きに突出している。レンズフレーム１０４０は、更に環状凹部１０４６（例えば、ラベル付けされていない円周チャネル）を画定することができ、環状凹部１０４６は、環状突出部１０４４から半径方向外向きに延び、その軸方向外向きに（すなわち、ディスプレイ３１６ａから離れるように）配置されている。環状突出部１０４４及び環状凹部１０４６は、レンズエレメント３３０の軸を中心とする円周方向の全体又は実質的に全体に（例えば、８０％以上）延びる。
【0042】
レンズマウント１０１６ｃは、環状突出部１０１６ｅを有するバレル１０１６ｄを含む。バレル１０１６ｄは、軸方向前向きに延び、一方、環状突出部１０１６ｅは、そこから半径方向外向きに突出している。環状突出部１０１６ｅは、軸方向前向きに配置され、かつ、その半径方向内向きに延びる環状凹部１０１６ｆ（例えば、円周状チャネル）を更に画定する。それによって画定された環状突出部１０１６ｅ及び環状凹部１０１６ｆは、レンズエレメント３３０の軸を中心とする円周方向の全体又は実質的に全体に延びる。
【0043】
レンズフレーム１０４０のバレル１０４２は、レンズマウント１０１６ｃのバレル１０１６ｄをその中に受容し、取り外し可能レンズアセンブリ１０２０をレンズマウント１０１６ｃに取り外し可能に結合するように構成されている。レンズフレーム１０４０の環状突出部１０４４は、レンズマウント１０１６ｃの環状凹部１０１６ｆによって受容されてその中に保持され、一方、レンズマウント１０１６ｃの環状突出部１０１６ｅは、レンズフレーム１０４０の環状凹部１０４６によって受容されてその中に保持される。
【0044】
レンズフレーム１０４０の環状突出部１０４４の内周は、レンズマウント１０１６ｃの環状突出部１０１６ｅの外周よりも小さく、それによって、環状突出部１０４４、１０１６ｅの軸方向面が互いに半径方向に重なり合い、かつ、軸方向に互いに係合して、取り外し可能レンズアセンブリ１０２０が、ディスプレイモジュール１０１６から意図せずに分離されることを防止する。レンズフレーム１０４０の環状突出部１０４４は、バレル１０４２がそうであり得るように、ゴム又は他のポリマーなどの柔軟な材料で形成されて、それにより環状突出部１０４４の内周が拡大され、レンズマウント１０１６ｃの環状突出部１０１６ｅ上で引き伸ばされることを可能にする。環状突出部１０４４を形成する柔軟な材料で形成される、又は他の方法でそれを含む、レンズフレーム１０４０はまた、ユーザの顔と偶発的に接触し得る、又は別の方法でユーザの顔に係合し得る軟質材料を備えてもよい。あるいは、バレル１０４２及び／又は環状突出部１０４４は、湾曲部を形成してもよい。なおも更なる代替例では、取り外し可能レンズアセンブリ１０２０のバレル１０４２及び環状突出部１０４４は、剛性であり、一方、ディスプレイモジュール１０１６のバレル１０１６ｄ及び／又は環状突出部１０１６ｅは、柔軟である又は屈曲を形成する。
【0045】
レンズフレーム１０４０及びレンズマウント１０１６ｃは、レンズマウント１０１６ｃ（例えば、バレル１０１６ｄ及び環状突出部１０１６ｅ）がレンズフレーム１０４０内に受容された状態で示されて説明されているが、レンズフレーム１０４０及びレンズマウント１０１６ｃは、レンズフレーム１０４０がレンズマウント１０１６ｃを受容する、反対の方法で配置されてもよい。
【0046】
図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、ディスプレイモジュール１１１６は、取り外し可能レンズアセンブリ１１２０がバネ機構を用いて取り外し可能に結合されたレンズマウント１１１６ｃを含む。取り外し可能レンズアセンブリ１１２０は、それに対応するレンズマウント１１１６ｃのレセプタクル１１１６ｄ内に受容されるために、通常は半径方向外向きにバネ駆動されている後退可能なラッチ１１２２（例えば、ラッチ構成部材）を含む。例えば、後退可能なラッチ１１２２は、レンズフレーム１１４０の後方軸方向面から軸方向後向きに延び、そこから半径方向外向きに延びる内端１１２４（例えば、カギ状の又は外向きに突出する端部）を含む。後退可能なラッチ１１２２が（例えば、ユーザが突出部の露出した端部を押すことによって）後退すると、後退可能なラッチ１１２２は、それに対応するレンズマウント１１１６ｃの前方軸方向面のレセプタクル１１１６ｄ内に軸方向に挿入可能である、又はそこから取り外し可能である。後退可能なラッチ１１２２の内端は、レセプタクル１１１６ｄのリップ１１１６ｅの後ろに受容される。（ラベル付けなく、概略的に示されている）バネは、ユーザによって解放されて、後退可能なラッチ１１２２の内端がレセプタクル１１１６ｄのリップ１１１６ｅの後ろに配置され、かつ、それと係合して、取り外し可能レンズアセンブリ１１２０をレンズマウント１１１６ｃに接して保持するように、後退可能なラッチ１１２２を半径方向外向きに付勢する。後退可能なラッチ１１２２は、取り外し可能レンズアセンブリ１１２０の一部であるものとして示されて説明されてきたが、代わりに、後退可能なラッチは、ディスプレイモジュール１１１６に備えられて、取り外し可能レンズアセンブリ１１２０に同様の方法で解放可能に係合（例えば、レンズフレーム１１４０の外周面内のレセプタクルに係合する）してもよい。
【0047】
図１２Ａ～図１２Ｂを参照すると、なお更なる実施例では、取り外し可能レンズアセンブリ１２０の変形形態は、他の方法でレンズマウント１２１６ｃに結合され得る。例えば、取り外し可能レンズアセンブリ１２２０及びレンズマウント１２１６ｃは、取り外し可能レンズアセンブリ１２２０を、軸方向動作１２２２ａ、垂直動作１２２２ｂ、又は回転動作１２２２ｃのうちの１つ以上でレンズマウント１２１６ｃに結合することを可能にする、対応する嵌合機構１２２２、１２２３（例えば、タブ及び戻り止め又は突出部）を含んでもよい。軸方向動作１２２２ａ、垂直動作１２２２ｂ、又は回転動作１２２２ｃ（例えば、４分の１回転）により、対応する嵌合機構１２２２、１２２３を介して、取り外し可能レンズアセンブリ１２２０をレンズマウント１２１６ｃへ係合及び結合させる。
【0048】
更に図１２Ｃを参照すると、取り外し可能レンズアセンブリ１２２０’が、摩擦又は締まり嵌めを介して、ディスプレイユニット１２１６’に結合されている。具体的には、取り外し可能レンズアセンブリ１２２０は、ディスプレイユニット１２１６’のレンズマウント１２１６ｃ’によって受容されるレンズフレーム１２４０’を含み、それによって（例えば、レンズフレーム１２４０’がレンズマウント１２１６ｃ’によって半径方向内向きに圧縮されている状態で）摩擦を介して保持される。
【0049】
更に図１２Ｄを参照すると、取り外し可能レンズアセンブリ１２２０’は、後退可能なピン１２１６ｄを介してディスプレイユニット１２１６’に結合されている。例えば、ディスプレイユニット１２１６’は、取り外し可能レンズアセンブリ１２２０’のレンズフレーム１２４０’をその中に受容するレンズマウント１２１６ｃ’、及びレンズフレーム１２４０’の対応する凹部内に選択的に延びる後退可能なピン１２１６ｄを含む。例えば、ピン１２１６ｄ’は、レンズフレーム１２４０’によって受容されるように、半径方向内向きにバネ付勢されてもよい。
【0050】
図１３Ａ～図１３Ｆを参照すると、なおも更なる例では、取り外し可能レンズアセンブリ１３２０は、レンズ機械的結合機構１３２２と呼ばれ得る、機械的結合機構１３２２（例えば、雄型構成要素、又は突出部）を含み、一方、ディスプレイモジュール１３１０は、ディスプレイ機械的結合機構１３１２と呼ばれ得る、対応する機械的結合機構１３１２（例えば、雌型構成要素、凹部、又はレセプタクル）を含む。レンズ機械的結合機構１３２２及びディスプレイ機械的結合機構１３１２は、取り外し可能レンズアセンブリ１３２０をディスプレイモジュール１３１０に機械的に結合するために、互いに機械的に嵌合する。例えば、以下で更に詳細に論じるように、レンズ機械的結合機構１３２２及びディスプレイ機械的結合機構１３１２は、取り外し可能レンズアセンブリ１３２０の、ディスプレイモジュール１３１０に対する、取り外し可能レンズアセンブリ１３２０の光軸に概ね垂直及び概ね平行方向の移動、並びに／又は取り外し可能レンズアセンブリ１３２０の光軸を中心とする移動を防止することができる。
【0051】
取り外し可能レンズアセンブリ１３２０は、レンズ磁気的結合機構１３２４と呼ばれ得る、１つ以上の磁気的結合機構１３２４を更に含んでもよく、一方、ディスプレイモジュール１３１０は、ディスプレイ磁気的結合機構１３１４と呼ばれ得る、１つ以上の対応する磁気的結合機構１３１４を含む。レンズ磁気的結合機構１３２４及びディスプレイ磁気的結合機構１３１４は、取り外し可能レンズアセンブリ１３２０をディスプレイモジュール１３１０に磁気的に結合するために、互いに磁気的に結合する。例えば、以下で更に詳細に論じるように、レンズ磁気的結合機構１３２４及びディスプレイ磁気的結合機構１３１４は、取り外し可能レンズアセンブリ１３２０の光軸と概ね平行な方向の、ディスプレイモジュール１３１０に対する取り外し可能レンズアセンブリ１３２０の移動を防止することができる。
【0052】
取り外し可能レンズアセンブリ１３２０のレンズ機械的結合機構１３２２は、その第１の側（例えば、左側、右側、上側、下側、内側、又は外側）に配置されてもよく、一方、１つ以上のレンズ磁気的結合機構１３２４は、その第２の側に、第１の側から離れて、かつ／又は第１の側とは反対側（例えば、レンズエレメント３３０が間に配置された状態で、例えばそれぞれ、右側、左側、下側、上側、外側、又は内側）に配置されてもよい。レンズ機械的結合機構１３２２は、レンズフレーム３４０によって（例えば、それと一体形成されて）形成されてもよく、一方、１つ以上のレンズ磁気的結合機構１３２４は、レンズフレーム３４０に結合される。レンズ磁気的結合機構１３２４は、１つ以上の永久磁石及び／又はアトラクタ材料（例えば、強磁性材料若しくは部材）であってもよく、又はそれらを含んでもよい。
【0053】
ディスプレイモジュール１３１０は、レンズ機械的結合機構１３２２及び１つ以上のレンズ磁気的結合機構１３２４を有するレンズマウント１３１１を含む。以下で更に詳細に論じるように、レンズマウント１３１１のディスプレイ機械的結合機構１３１２は、その中にレンズ機械的結合機構１３２２を受容するように構成されている。レンズマウント１３１１の１つ以上のディスプレイ磁気的結合機構１３１４は、（例えば、反対極性の永久磁石であるか、又はアトラクタ材料である）レンズ磁気的結合機構１３２４に磁気的に結合する。
【0054】
上述のように、取り外し可能レンズアセンブリ１３２０のレンズ機械的結合機構１３２２、及びディスプレイモジュール１３１０のディスプレイ機械的結合機構１３１２は、特に、レンズ機械的結合機構１３２２がディスプレイ機械的結合機構１３１２によって受容されている状態で、互いに嵌合するように構成されている。それによって受容されると、レンズ機械的結合機構１３２２は、ディスプレイ機械的結合機構１３１２と係合して、それらの間の相対移動を防止する。例えば、レンズ機械的結合機構１３２２は、ディスプレイ機械的結合機構１３１２と係合して、取り外し可能レンズアセンブリ１３２０とディスプレイモジュール１３１０との間の相対的な剪断移動を防止する。これには、上向き移動、（例えば、取り外し可能レンズアセンブリ１３２０の光軸に対して概ね垂直な方向の）横方向移動、及び／又は、取り外し可能レンズアセンブリ１３２０の、ディスプレイモジュール１３１０に対する（例えば、取り外し可能レンズアセンブリ１３２０の光軸を概ね中心とする）回転移動を含む。
【0055】
相対的な上向き移動を防止するために、レンズ機械的結合機構１３２２の上向き表面は、ディスプレイ機械的結合機構１３１２の下向き表面と係合する。相対的な下向き移動を防止するために、レンズ機械的結合機構１３２２の下向き表面は、ディスプレイ機械的結合機構１３１２の上向き表面と係合する。例えば、レンズ機械的結合機構１３２２の上端及び下端は、ディスプレイ機械的結合機構１３１２のそれぞれの上端及び下端と係合する（図１３Ａ及び図１３Ｂ参照）。あるいは、レンズ機械的結合機構１３２２の中間高さにおける上向き表面及び下向き表面と、ディスプレイ機械的結合機構１３１２とは、上向き及び下向きの相対移動を防止するように互いに係合する。
【0056】
（例えば、ユーザの鼻２０から離れる）相対的な横方向外向きの移動を防止するために、レンズ機械的結合機構１３２２の横方向外向き表面は、ディスプレイ機械的結合機構１３１２の横方向内向き表面（例えば、左側の取り外し可能レンズアセンブリ１３２０に対して、それぞれ、左向き表面及び右向き表面）と係合する。（例えば、ユーザの鼻２０に向かう）相対的な横方向の内向き移動を防止するために、図１３Ｆに示すように、レンズ機械的結合機構１３２２の横方向内向き表面は、ディスプレイ機械的結合機構１３１２の横方向外向きの表面（例えば、左側の取り外し可能レンズアセンブリ１３２０に対して、それぞれ、右向き表面及び左向き表面）と係合する。例えば、図示のように、レンズ機械的結合機構１３２２の外向き側部及び内向き側部（例えば、凹面及び凸面）が、ディスプレイ機械的結合機構１３１２のそれぞれの外向き側部及び内向き側部（例えば、それぞれ、凸面及び凹面）と係合する状態において、レンズ機械的結合機構１３２２及びディスプレイ機械的結合機構１３１２は、湾曲形状を有している。
【0057】
相対的な回転移動を防止するために、レンズ機械的結合機構１３２２は、その両側（例えば、それぞれの側に２つ）上の離間した場所において、ディスプレイ機械的結合機構１３１２にその両側で係合する。例えば、時計回りのトルクが取り外し可能なレンズアセンブリ１３２０に加えられると、レンズ機械的結合機構１３２２及びディスプレイ機械的結合機構１３１２の上部内面及び下部外面が互いに係合して、それらの間の相対的な時計回りの回転を抑制（例えば、防止）する。反時計回りのトルクが取り外し可能レンズアセンブリ１３２０に加えられると、レンズ機械的結合機構１３２２及びディスプレイ機械的結合機構１３１２の上部外面及び下部内面が互いに係合して、それらの間の相対的な反時計回りの回転を抑制する（例えば、防止する）。
【0058】
レンズ機械的結合機構１３２２及びディスプレイ機械的結合機構１３１２は、通常の（例えば、概ね光軸の方向の）移動がディスプレイモジュール１３１０から離れて行われることを防止するように更に構成され得る。例えば、ディスプレイ機械的結合機構１３１２は、レンズ機械的結合機構１３２２の後向き表面と係合する、前向き表面（例えば、アンダーカット又はトーイン機構）を含んでもよい。
【0059】
図１３Ｅを参照すると、取り外し可能レンズアセンブリ１３２０をディスプレイモジュール１３１０に結合するために、レンズ機械的結合機構１３２２が、まず、ディスプレイ機械的結合機構１３１２に挿入され、次いで、以下で更に詳細に論じられるように、取り外し可能レンズアセンブリ１３２０が回転されて、磁気的結合機構１３２４、１３１４を互いに近づけて磁気的に結合させる。
【0060】
上述したように、取り外し可能レンズアセンブリ１３２０のレンズ磁気的結合機構１３２４、及びディスプレイモジュール１３１０のディスプレイ磁気的結合機構１３１４は、互いに磁気的に結合する。レンズ磁気的結合機構１３２４及びディスプレイ磁気的結合機構１３１４は、対応する位置に、かつ、対応する（例えば、反対極性であるか、又は一方が強磁性材料であり、他方が永久磁性である）磁気特性を用いて配置される。レンズ磁気的結合機構１３２４及びディスプレイ磁気的結合機構１３１４は、その間の力が概ね光軸の方向に加えられる状態で、互いに磁気的に結合する。レンズ磁気的結合機構１３２４及びディスプレイ磁気的結合機構１３１４はまた、ディスプレイ機械的結合機構１３１２によって画定される枢動軸から離間されており、それによって、それらの間の磁気的結合が、ディスプレイ機械的結合機構１３１２が画定した枢動軸を中心とする回転を防止する。例えば、図示のように、レンズ磁気的結合機構１３２４及びディスプレイ磁気的結合機構１３１４は、それぞれ、レンズ機械的結合機構１３２２及びディスプレイ機械的結合機構１３１２とは概ね反対側に配置される。
【0061】
取り外し可能レンズアセンブリ１３２０及びディスプレイモジュール１３１０の変形形態を考察する。例えば、レンズ機械的結合機構１３２２及びディスプレイ機械的結合機構１３１２は、異なる形状（例えば、真っ直ぐ）であってもよく、異なる数（例えば、上述のように移動を防止するために離間した位置にある、ピン及び開口部などの２つ以上のセット）を備えてもよく、かつ／又は異なる位置（例えば、その上側、下側、又は内側）に設けられてもよい。更に、ディスプレイ機械的結合機構１３１２は、ヘッドマウントディスプレイユニット１１０の異なる部分によって、ハウジング１１２（例えば、ディスプレイモジュール１３１０を取り囲むカーテン又は他の構造）などに提供されてもよい。更に、磁気的結合機構１３２４、１３１４の代わりに、取り外し可能レンズアセンブリ１３２０及びディスプレイモジュール１３１０は、代わりに又はそれに加えて、機械的結合機構（例えば、上述のような嵌合構造又はラッチ）を含んでもよい。
【0062】
図３Ａ及び図３Ｂ並びに図１０Ａ～図１３Ｆに関して上述した結合のための方法のそれぞれの場合、レンズマウントは、ディスプレイモジュール１１６又はその変形形態とは対照的に、ハウジング１１２（例えば、シャーシ）などのヘッドマウントディスプレイユニット１１０の別の部分に結合できることに留意すべきである。
【0063】
図１４Ａ～図１６を参照すると、ディスプレイシステム１００及び取り外し可能レンズアセンブリ１２０は、ディスプレイシステム１００がヘッドマウントディスプレイユニット１１０に結合された取り外し可能レンズアセンブリ１２０を検出するように、協働的に構成されている。例えば、ヘッドマウントディスプレイユニット１１０は、それに結合された１つ以上の取り外し可能レンズアセンブリ１２０を検出するための１つ以上のレンズ検出センサ１４１８ａを含む。取り外し可能レンズアセンブリ１２０を検出する際に、ディスプレイシステム１００は、取り外し可能レンズアセンブリ１２０のいずれかがディスプレイモジュール１１６に結合されているかどうかを（例えば、近接センサ、画像認識、及び／若しくは機械的スイッチを使用して）判定し、取り外し可能レンズアセンブリ１２０が適切に結合されているかどうかを（例えば、近接センサ、画像認識、若しくは取り外し可能レンズアセンブリ１２０に結合された磁石を備えたホールセンサを使用して）判定し、及び／又は他の機能をサポートするための、取り外し可能レンズアセンブリ１２０に関する他の情報（例えば、矯正レンズかどうか、シリアル若しくはモデル番号、関連付けられたユーザ、及び／若しくは以下で論じる他のタイプのレンズ検出センサ１４１８ａを使用するレンズ特性）を、判定することができる。ディスプレイシステム１００は、取り外し可能レンズアセンブリ１２０がディスプレイモジュール１１６に結合されているかどうかの表示、取り外し可能レンズアセンブリ１２０がディスプレイモジュール１１６に対して適切に配置されているかどうかの表示、並びに／又は他の表示（例えば、以下で論じるレンズ構成及び／若しくはレンズ適合性）を提供してもよい。
【0064】
それぞれの取り外し可能レンズアセンブリ１２０は、１つ以上のレンズ検出センサ１４１８ａと通信されている、又は１つ以上のレンズ検出センサ１４１８ａが他の方法で読み取り可能な、レンズタグ１４２８を更に含んでもよい。取り外し可能レンズアセンブリ１２０の検出により、ディスプレイシステム１００は、ディスプレイモジュール１１６の出力を変更することと、取り外し可能レンズアセンブリ１２０のインジケータを提供することと、及び／又は取り外し可能レンズアセンブリ１２０のユーザとの適合性のインジケータを提供することと、を含み得る、１つ以上の後続の動作を実行することができる。ディスプレイシステムはまた、ヘッドマウントディスプレイユニット１１０の動作を制御して、例えば、それに結合された取り外し可能レンズアセンブリ１２０を検出し、及び／又はそれに応じて後続の動作を実行する、コントローラ１４５０を含む。コントローラ１４５０は、ヘッドマウントディスプレイユニット１１０内に（破線によって示されるように）全体的に若しくは部分的に物理的に組み込まれてもよく、又はそこから全体的に若しくは部分的に物理的に別個に（例えば、外部コンピューティングデバイス内に）提供されてもよい。コントローラ１４５０の例示的なハードウェア構成について、図１４を参照して以下に説明する。
【0065】
取り外し可能レンズアセンブリ１２０を検出する際に、ディスプレイシステム１００は、レンズ情報と呼ばれ得る、取り外し可能レンズアセンブリ１２０に関する情報を識別又は判定することができる。レンズ情報は、取り外し可能レンズアセンブリ１２０の識別子及び／又は技術的特性を含んでもよい。識別子は、取り外し可能レンズアセンブリ１２０自体（例えば、レンズ識別子と呼ばれる、シリアル番号又はモデル番号）、レンズに関連付けられたユーザ（例えば、関連付けられたユーザ識別子と呼ばれる、ユーザ名又はユーザＩＤ）、及び／又は他の識別情報（例えば、製造情報と呼ばれる、製造業者、日付）であってもよい。技術的特性には、取り外し可能レンズアセンブリ１２０の球面、円柱、及び／若しくは軸パラメータ、並びに／又は光軸位置などの屈折特性を含んでもよく、これは、レンズ特性、レンズ特性情報、又は処方情報と呼ばれ得る。ディスプレイシステム１００によって判定されたレンズ情報は、次いで、上記で参照され、以下で更に詳細に説明される後続の動作を実行するために、ディスプレイシステム１００によって使用されることができる。
【0066】
ディスプレイシステム１００は、様々な異なる方法で、かつ異なるデバイスを用いて、ヘッドマウントディスプレイユニット１１０に能動的に結合された（例えば、結合される、又は現在結合されている）取り外し可能レンズアセンブリ１２０のレンズ情報を判定することができる。ディスプレイシステム１００は、レンズタグ１４２８からのレンズ検出センサ１４１８ａなどを用いて、取り外し可能レンズアセンブリ１２０からのレンズ情報を判定することができる。第１の実施例では、レンズタグ１４２８は、レンズ情報を記憶する、又は別の方法で電気的に提供する電子デバイスである。例えば、取り外し可能レンズアセンブリ１２０それぞれのレンズタグ１４２８は、電気的に消去可能なプログラム可能読み出し専用メモリデバイス（electrically-erasable programmable read-only memory device、ＥＥＰＲＯＭ）、無線周波数識別デバイス（radio frequency identification device、ＲＦＩＤ）、又は内部抵抗デバイス（例えば、電気抵抗若しくは抵抗器）であってもよい。レンズ検出センサ１４１８ａは、対応する電気デバイス又はシステムであり、ＥＥＰＲＯＭと無線で又は物理的に通信することなどにより、レンズタグ１４２８からレンズ情報を受信及び／若しくは他の方法で受信し、ＲＦＩＤの信号を読み取り、及び／又は、抵抗デバイスの抵抗シグネチャを測定若しくは他の方法で判定するように構成されている。
【0067】
第２の例では、レンズタグ１４２８は、磁気シグネチャを有する。取り外し可能レンズアセンブリ１２０は、様々な磁石（例えば、磁気的結合機構３２２）又は他の磁石を含み、これらは、様々な強度及び／又は位置を有することによって磁気シグネチャを提供することができ、かつレンズ検出センサ１４１８ａによって検出され、磁石の磁場を感知する１つ以上のホールセンサ又は他の磁気センサを含み得る。レンズ検出センサ１４１８ａによって検出された磁場の組み合わせにより、レンズ情報（例えば、特定の磁気シグネチャのレンズ識別子）を提供する。ホールセンサは、代わりに又はそれに加えて、取り外し可能レンズアセンブリ１２０が適切に結合されているかどうかを判定するために使用され得る。
【0068】
第３の実施例では、レンズタグ１４２８は、レンズ情報を表示するか、又は別の方法でそれを通信する光学的マーキングである。例えば、レンズタグ１４２８は、クイックレスポンスコード（ＱＲコード（登録商標））、バーコード、又は英数字などの、取り外し可能レンズアセンブリ１２０上の光学的又は赤外線（ＩＲ）マーキングであってもよい。ヘッドマウントディスプレイユニット１１０のレンズ検出センサ１４１８ａは、対応する、カメラ又は照明器／センサデバイス（例えば、ＱＲコード（登録商標）スキャナ）の組み合わせなどの光学的読み取りデバイスであり、これは、前述のように眼の観察も行う眼カメラ３１９であってもよい。特定の一実施例では、レンズタグ１４２８は、赤外線バーコードである。
【0069】
ディスプレイシステム１００は、取り外し可能レンズアセンブリ１２０自体から直接、１つ以上の更なる動作に必要なレンズ情報を判定することができる。代わりに又はそれに加えて、ディスプレイシステム１００は、後続の動作を実行するために、他の情報源からの追加のレンズ情報を判定してもよい。例えば、ディスプレイシステム１００は、取り外し可能レンズアセンブリ１２０から初期レンズ情報（例えば、レンズ識別子又は関連するユーザ識別子）のみを受信してもよく、一方、他のレンズ情報（例えば、関連付けられたユーザ識別子及び／又はレンズ特性）は、ディスプレイシステム１００によって（例えば、コントローラ１４５０の記憶装置によって）これと関連付けられて記憶される。したがって、取り外し可能レンズアセンブリ１２０から初期レンズ情報を判定することによって、ディスプレイシステム１００は、後続の動作をサポートする他のレンズ情報を判定（例えば、取得）することができる。
【0070】
ディスプレイモジュール１１６に結合された取り外し可能レンズアセンブリ１２０のレンズ情報を使用して、ディスプレイ３１６ａを動作させること、それに結合された取り外し可能レンズアセンブリ１２０のユーザに表示を提供すること、及び／又は取り外し可能レンズアセンブリ１２０のユーザとの適合性を判定することを含み得る、ディスプレイシステム１００の様々な機能を制御することができる。ディスプレイ３１６ａの動作は、ディスプレイモジュール１１６に結合された取り外し可能レンズアセンブリ１２０のレンズ情報に従って実行されてもよく、それにより、ディスプレイ３１６ａの動作は、ある１セットのレンズ特性を有する取り外し可能レンズアセンブリ１２０の動作と、別のセットのレンズ特性を有する取り外し可能レンズアセンブリ１２０の動作との間では異なり得る（例えば、一次レンズ３１６ｂとレンズエレメント３３０とで形成される光学系又は、異なるレンズ特性とで、異なる特性を考慮した、異なる輝度及び／又は画素出力である）。
【0071】
代わりに又はそれに加えて、ディスプレイモジュール１１６に結合された取り外し可能レンズアセンブリ１２０のレンズ情報を使用して、結合された取り外し可能レンズアセンブリ１２０の表示を、ユーザ又は潜在的ユーザに提供することができ、これをレンズ構成表示と呼ぶことができる。レンズ構成表示は、例えば、取り外し可能レンズアセンブリ１２０が異なるユーザに関連付けられているため、異なる取り外し可能レンズアセンブリ１２０ごとに異なる。第１のレンズ構成表示が、取り外し可能レンズアセンブリ１２０のうちの１つ（又は互いに関連付けられた一対の取り外し可能レンズアセンブリ１２０）に提供され、一方、第２の、異なるレンズ構成表示が、別の取り外し可能レンズアセンブリ１２０（又は互いに関連付けられた別の一対の取り外し可能レンズアセンブリ１２０）に提供される。ディスプレイ表示（例えば、又は出力命令）は、例えば、ディスプレイシステム１００によって、レンズ情報（例えば、レンズ識別子、関連付けられたユーザ識別子、又はレンズ特性）に関連付けられて記憶され、レンズ識別子を判定するときに取得され得る。構成表示は、ユーザに関係なく（例えば、ユーザを検出又は識別することなく）提供されてもよい。
【0072】
レンズ構成表示は、例えば、外部光インジケータ、ディスプレイインジケータ、又は音響式インジケータとして提供されてもよい。外部光インジケータは、ヘッドマウントディスプレイユニット１１０の外部視覚インジケータ１４１８ｂ（例えば、発光ダイオード）を用いて提供され、潜在的ユーザがヘッドマウントディスプレイユニット１１０を装着する前に可視であり、例えば、色を変える（例えば、第１のユーザと第２のユーザ間で区別するため、赤色対青色）ことができる。ディスプレイインジケータは、ディスプレイ３１６ａによって提供され、取り外し可能レンズアセンブリ１２０を介してユーザ又は潜在的なユーザが見ることができる。ディスプレイインジケータは、例えば、異なるユーザに対して異なる色、記号、又は文字のセットであってもよく、取り外し可能レンズアセンブリ１２０を用いての視力が低い（例えば、ディスプレイ３１６ａがぼやけて見え得る）潜在的ユーザでも識別可能である。音響式インジケータは、ヘッドマウントディスプレイユニット１１０の、又はそれに関連付けられた、オーディオ出力デバイス１４１８ｃ（例えば、スピーカ又はヘッドホン）によって提供され、潜在的ユーザがヘッドマウントディスプレイユニット１１０を装着する前又は装着した後に可聴であり得る。音響式インジケータは、例えば、（例えば、取り外し可能レンズアセンブリ１２０に関連付けられたユーザを識別する）話された言葉、又は取り外し可能レンズアセンブリ１２０に関連付けられた異なるユーザの声の調子であってもよい。
【0073】
図１４Ａ及び図１４Ｂを参照すると、方法１４００は、レンズ構成を示すために提供され、方法は、一般に、ディスプレイモジュール１１６に結合された取り外し可能レンズアセンブリ１２０を識別する第１の動作１４１０と、構成インジケータ命令を取得する第２の動作１４２０と、命令に従って構成表示を提供する第３の操作１４３０と、を含む。交換可能なレンズアセンブリを識別する第１の動作１４１０は、レンズ検出センサ１４１８ａ及びコントローラ１４５０が、ヘッドマウントディスプレイユニット１１０の１つ以上のディスプレイモジュール１１６に結合された、１つ以上の取り外し可能レンズアセンブリ１２０のレンズタグ１４２８からのレンズ情報を判定する状態で実行される。構成表示命令を取得する第２の動作１４２０は、例えば、コントローラ１４５０がレンズ情報に関連付けられた命令を記憶装置から取得することによって実行される。構成表示を提供する第３の動作１４３０は、例えば、コントローラ１４５０によって動作される、ディスプレイモジュール１１６、外部視力インジケータ１４１８ｂ、及び／又はオーディオ出力デバイス１４１８ｃによって提供される。
【0074】
図１４Ａ～図１６を参照すると、代わりに又はそれに加えて、ディスプレイシステム１００は、それに結合された取り外し可能レンズアセンブリ１２０のレンズ情報を使用してユーザとの適合性を判定し、それに応じてユーザに適合性インジケータを提供することができる（例えば、不適合性のみが判定される場合のみ）。ディスプレイシステム１００は、ヘッドマウントディスプレイユニット１１０に結合された取り外し可能レンズアセンブリ１２０のレンズ情報を判定することに加えて、現在のユーザを識別し、ユーザ情報をレンズ情報と比較して適合性を判定する。
【0075】
ディスプレイシステム１００は、例えば、生体感知、ユーザクレデンシャルの受信、及び／又は別のデバイスによる認証を用いて、様々な方法でユーザを識別することができる。生体測定を介してユーザを識別するために、ディスプレイシステム１００は、生体測定（例えば、顔認識、指紋認識、音声認識、虹彩認識、及び／又は耳の幾何学的形状、骨伝導若しくは密度特性、額特徴、若しくは皮膚などの他の生体測定パラメータの認識）でユーザを識別するための生体センサ１４１８ｄを含んでもよい。生体センサ１４１８ｄは、例えば、ヘッドマウントディスプレイユニットに物理的に結合されてもよい。例えば、ユーザを虹彩検出で識別する場合、生体センサ１４１８ｄは、前述の眼カメラ３１９であってもよく、取り外し可能レンズアセンブリ１２０を識別するためのセンサと同じセンサであってもよい。ユーザクレデンシャルを介してユーザを識別するために、ディスプレイシステム１００は、ディスプレイシステム１００の入力デバイス、又はディスプレイシステム１００に関連付けられた入力デバイス（例えば、ヘッドマウントディスプレイユニットのマイクロフォン、又はコントローラ１４５０若しくはヘッドマウントディスプレイユニット１１０と通信している外部デバイス１４６０）から、ユーザクレデンシャル（例えば、ユーザ名及びパスワード）を受信する。別のデバイスからの認証によってユーザを識別するために、外部デバイス１４６０は、ユーザを（例えば、生体測定又はクレデンシャルを介して）認証し、そのような認証をコントローラ１４５０に通信することができる。外部デバイス１４６０は、ディスプレイシステム１００の一部とみなされてもよいが、それらとは独立して機能してもよい（例えば、スマートフォン）。
【0076】
ディスプレイシステム１００は、ユーザ情報を記憶するか、又は他の方法でそれを受信する。ユーザ情報は、関連付けられたレンズ識別子（例えば、ユーザに関連付けられた１つ以上の取り外し可能レンズアセンブリ１２０のシリアル番号若しくはモデル番号）、並びに／又は眼の特性情報（例えば、本明細書では眼の特性と呼ばれる、球面、円柱、及び／若しくは軸パラメータ）に関連付けられて記憶されたユーザ識別子（例えば、ユーザ名又はユーザ番号）を含んでもよい。
【0077】
ディスプレイシステム１００は、ユーザ情報がレンズ情報に関連付けられている初期化プロセス中に、ユーザ情報を受信してもよい。初期化プロセス中に、ユーザ情報は、ユーザによって入力されてもよく、又は別のソース（例えば、外部デバイス１４６０）から受信されてもよい。レンズ情報は、上述したように、ディスプレイモジュール１１６に結合されたときに（例えば、電子的及び／若しくは光学的に）取り外し可能レンズアセンブリ１２０から取得されてもよく、又はユーザが入力（例えば、取り外し可能レンズアセンブリ１２０のシリアル若しくはモデル番号を入力）してもよく、若しくは別のソース（例えば、外部デバイス１４６０）から受信されてもよい。
【0078】
図１５を参照すると、適合性を判定するために、ディスプレイシステム１００は、例えば、適合性判定部１５００を使用して、レンズ情報１５１０をユーザ情報１５２０と比較する。例えば、（ａ）レンズ識別子１５１２のレンズ情報１５１０が、関連付けられたレンズ識別子１５２２のユーザ情報１５２０と比較される、（ｂ）関連付けられたユーザ識別子１５１４のレンズ情報１５１０が、ユーザ識別子１５２４のユーザ情報１５２０と比較される、又は（ｃ）レンズ特性１５１６のレンズ情報１５１０が、眼の特性１５２６のユーザ情報１５２０と比較される、のうちの１つ以上である。ディスプレイシステム１００は、１つ以上の取り外し可能レンズアセンブリ１２０を、レンズ情報がユーザ情報と一致（例えば、等しい）すれば適合性があり、一致しなければ適合性がない、と判定する。
【0079】
適合性があると判定された場合、適合性表示は、（例えば、取り外し可能レンズアセンブリ１２０がユーザと適合性があるとの）正の表示を提供してもよく、又は省略しても（例えば、通常動作に進む）よい。適合性がないと判定された場合、適合性表示は（例えば、取り外し可能レンズアセンブリ１２０がユーザと適合性がないことを示す）負である。そのような負の表示は、例えば、不適合であることをグラフィカルに示すアイコン、テキスト命令若しくは情報、及び／又は音響式の命令若しくは情報を含んでもよい。
【0080】
図１６を参照すると、ディスプレイシステム１００を動作させて、取り外し可能レンズアセンブリ１２０のユーザとの適合性を判定して示すための方法１６００が提供されている。この方法は、１つ以上のディスプレイモジュール１１６に結合された１つ以上の取り外し可能レンズアセンブリ１２０を識別する第１の動作１６１０、ユーザを識別する第２の動作１６２０、レンズ情報をユーザ情報と比較する第３の動作１６３０、及び適合性を示す第４の動作１６４０を含む。１つ以上の取り外し可能レンズアセンブリ１２０を識別する第１の動作１６１０は、コントローラ１４５０と協働して、１つ以上のレンズ検出センサ１４１８ａによって実行されてもよい。第１の動作１６１０はまた、レンズ情報を判定することを含み得る。ユーザを識別する第２の動作１６２０は、ユーザからクレデンシャルを受信することによって、及び／又は外部デバイス１４６０を用いたユーザ認証によって、生体測定的に（例えば、コントローラ１４５０と協働して、生体センサ１４１８ｄによって協働的に）実行されてもよい。第２の動作１６２０はまた、ユーザ情報を判定することを含み得る。レンズ適合性を判定する第３の動作１６３０は、例えば、適合性判定部１５００によりコントローラ１４５０を用いて、レンズ情報をユーザ情報と比較することによって実行される。適合性を示す第４の動作１６４０は、例えば、コントローラ１４５０によって動作されるヘッドマウントディスプレイユニット１１０を用いて実行される。適合性がある場合、ディスプレイシステム１００の通常動作であり得る、正の表示が提供される。適合性がない場合、不適合性を反映した（例えば、コントローラ１４５０によって動作されるヘッドマウントディスプレイユニット１１０によって）負の表示が提供される。
【0081】
図１７を参照すると、コントローラ１４５０の例示的なハードウェア構成が示されている。コントローラ１４５０は、一般に、処理デバイス１７１０（例えば、プロセッサ又はＣＰＵ）、メモリ１７２０（例えば、ランダムアクセスメモリモジュールなどの揮発性短期メモリ）、記憶装置１７３０（例えば、ハードディスク又はソリッドステートドライブなどの長期記憶デバイス）、コントローラが他の構成要素（例えば、ディスプレイモジュール１１６及び様々なセンサ）との間で信号を送受信する通信インタフェース１７４０、並びにコントローラ１４５０の他の構成要素が互いに通信するバス１７５０、を含み得るコンピューティングデバイスである。コントローラ１４５０は、ヘッドマウントディスプレイユニット１１０に物理的に接続されてもよく、又は別の方法でそれと通信してもよい。ディスプレイシステム１００は、追加のコントローラ１４５０又はその構成要素を含み得る。コントローラ１４５０は、本明細書に記載される方法及び動作を実行するために処理デバイス１７１０によって実行可能な命令を含む（例えば、記憶装置１７３０によって記憶された）ソフトウェアプログラミングを含んでもよい。
【0082】
図１８Ａ～図１８Ｃを参照すると、取り外し可能レンズアセンブリ１２０又はその変形（例えば、１０２０、１１２０、１２２０、１１２０）は、ヘッドマウントディスプレイユニット１１０とは独立してユーザによって装着されてもよい。例えば、眼鏡アセンブリ１８７０は、取り外し可能レンズアセンブリ１２０が結合可能である眼鏡フレーム１８８０（例えば、取り外し可能レンズアセンブリ１２０のうちの２つで、眼ごとに１つ）を含む。すなわち、ヘッドマウントディスプレイユニット１１０と共に使用可能な１つ以上の取り外し可能レンズアセンブリ１２０もまた、眼鏡アセンブリ１８７０と共に使用可能である。ヘッドマウントディスプレイユニット１１０、眼鏡フレーム１８８０、並びにヘッドマウントディスプレイユニット１１０及び眼鏡フレーム１８８０の両方に結合可能な１つ以上の（例えば、一対の）取り外し可能レンズアセンブリ１２０は、協働的にディスプレイ及び視力矯正システムと呼ぶことができる。
【0083】
眼鏡フレーム１８８０は一般的に、例えば、鼻ブリッジ１８８２ｂによって接続された２つのレンズマウント１８８２ａを含む前方部分１８８２を含む。眼鏡フレーム１８８０は、前方部分１８８２に結合され、前方部分１８８２から後方に延びる２つのつる１８８４を更に含む。
【0084】
更に図１９Ａ及び１９Ｂを参照すると、眼鏡フレーム１８８０は、ユーザの顔に係合して、取り外し可能レンズアセンブリ１２０を、それを通して環境を見るときの視力矯正のための、ユーザの顔の上の所定の位置に支持する。この位置は、視力矯正装着位置と呼ぶことができる。従来の眼鏡と同様に、鼻ピース及び２つのつる１８８４は、ユーザの顔、特に鼻２０及び耳４０に係合して、眼鏡フレーム１８８０及び取り外し可能レンズアセンブリ１２０をユーザの顔の上の視力矯正装着位置に支持するように構成されている。したがって、ユーザの鼻２０及び耳４０は、両方が眼鏡アセンブリ１８７０をその上に支持し、かつ、取り外し可能レンズアセンブリ１２０をユーザの顔の上の（すなわち、ユーザの眼に対しての）視力矯正装着位置に位置させる基準点として機能する。鼻ブリッジ１８８２ｂは、鼻ピースを形成するものとして示されているが、代わりに又は追加的に眼鏡フレーム１８８０は、他の方法で（例えば、とりわけ、鼻パッド、取り外し可能レンズアセンブリ１２０によって）、鼻２０と係合してもよいことに留意されたい。
【0085】
眼鏡アセンブリ１８７０とは対照的に、ヘッドマウントディスプレイユニット１１０は、図２０Ａ及び図２０Ｂに示されるように、ヘッドマウントディスプレイユニット１１０をディスプレイ装着位置と呼ばれることがある所定の位置に支持する、異なる顔基準点と係合してもよい。ヘッドマウントディスプレイユニット１１０は、ヘッドマウントディスプレイユニット１１０をユーザの頭部上に支持するヘッドサポート１１４を備え、ハウジング１１２の顔境界面（ラベルなし）が、ユーザの顔と係合する。具体的には、顔境界面及び／又はハウジング１１２は、ヘッドマウントディスプレイユニット１１０及び、したがって、取り外し可能レンズアセンブリ１２０を、ユーザの顔の上のディスプレイ装着位置に位置させるための基準点として機能するユーザの顔の特徴部（例えば、ユーザの眼１０の下方の鼻２０及び／又は頬３０と共に、ユーザの眼１０の上方の眉５０及び／又は前額部）に係合する。
【0086】
眼鏡アセンブリ１８７０と、ヘッドマウントディスプレイユニット１１０とでは、取り外し可能レンズアセンブリ１２０をユーザの顔の上に位置させるために、異なる顔基準点のセットを使用することができる。例えば、眼鏡アセンブリ１８７０は、基準点として鼻２０及び耳を利用できるが前額部、眉５０又は頬３０を使用できず、一方、ヘッドマウントディスプレイユニット１１０は、基準点として、前額部及び／又は眉５０の一方又は両方、並びに鼻２０及び／又は頬３０のうちの１つ以上を利用することができるが、耳は利用できない。顔基準点は、眼鏡アセンブリ１８７０及び／又はヘッドマウントディスプレイユニット１１０がそれに対して、かつ／又はその上に支持される一次基準点を提供する顔の構造として理解されるべきである。顔基準点は、眼鏡アセンブリ１８７０及び／又はヘッドマウントディスプレイユニット１１０が、付随的に接触し、かつ／又は全般に非支持的な接触を行う他の顔の特徴部と区別されるべきである。例えば、ヘッドサポート１１４は、耳に接触してもよいが、機械的特性（例えば、ヘッドサポート１１４は柔軟な布地を含む）のため、かつ／又は、それ以外にもたらされ得る不快感のために、ヘッドマウントディスプレイユニット１１０を支持しない。
【0087】
ヘッドマウントディスプレイユニット１１０と眼鏡フレーム１８８０とは、ユーザの顔（例えば、眼１０）に対して、かつ／又は互いに対して実質的に同じ装着位置で、取り外し可能レンズアセンブリ１２０を支持するように構成され得る。すなわち、視力矯正装着位置は、ディスプレイ装着位置と同じであってもよい。再び図１８Ａ～図１８Ｃを参照すると、装着位置は、頂点間距離１８９２、二焦点傾斜角度１８９４、ラップ角度１８９６、及び／又は瞳孔間レンズ距離１８９８に従って定義されてもよい。頂点間距離１８９２は、レンズエレメント３３０の表面と角膜の前方との間の距離である。二焦点傾斜角度１８９４は、レンズエレメント３３０のレンズ平面と眼の水平軸との間の垂直角度である。レンズラップ角度１８９６は、レンズ平面と眼の水平軸との間の水平角度である。瞳孔間レンズ距離１８９８は、瞳孔間距離（すなわち、ユーザの眼１０の瞳孔間距離）とは異なる測定値である、レンズエレメント３３０の中心間の水平距離であるが、好ましくは同じ値を有し得る。
【0088】
あるいは、異なる使用シナリオ及びユーザ挙動を考慮すると、ヘッドマウントディスプレイユニット１１０及び眼鏡フレーム１８８０は、ヘッドマウントディスプレイユニット１１０及び眼鏡フレーム１８８０によって、取り外し可能レンズアセンブリ１２０がユーザの眼１０に対する異なる位置及び／又は向きで保持されるような、異なる装着位置を有するように構成される。更に、単一のユーザのための異なる眼鏡フレーム１８８０が、例えば、活動に応じて、異なる装着位置を有するように構成されてもよい。
【0089】
一実施例では、眼鏡アセンブリ１８７０の二焦点傾斜角度１８９４は、ヘッドマウントディスプレイユニット１１０のものとは異なっていてもよく、例えば、ユーザがより下の方を見ることが予想される読書又は他の活動のための使用が意図される場合はより大きく、ユーザがより上の方を見ることが予想されるスポーツ又は他の活動のために使用される場合はより小さくてよい。
【0090】
別の実施例では、眼鏡アセンブリ１８７０の頂点間距離１８９２は、ヘッドマウントディスプレイユニット１１０のそれとは異なっていてもよく、例えば、（例えば、取り外し可能レンズアセンブリ１２０とユーザの鼻２０との接触を防止するため）より大きくても、又は（例えば、眼鏡フレーム１８８０が省略されるため）より小さくてもよい。
【0091】
眼鏡フレーム１８８０とヘッドマウントディスプレイユニット１１０とは、好ましくは、互いに同じ方法で、取り外し可能レンズアセンブリ１２０に結合するように構成されており、その方法は、（例えば、取り外し可能レンズアセンブリ１２０の結合機構のうち共通のものを使用することによる）前述の結合構成のうちの任意の１つであり得る。したがって、眼鏡フレーム１８８０は、前述の様々なディスプレイモジュール１１６、１０１６、１１１６、１２１６、１３１０のレンズマウント３１６ｃ、１０１６ｃ、１１１６ｃ、１２１６ｃ、１３１１のうちの１つを含み、その一方で、そのようなディスプレイモジュールの様々な他の特徴部を省略（例えば、ディスプレイ３１６ａ及び一次レンズ３１６ｂを省略）してもよい。一次レンズ３１６ｂを省略することによって、ユーザは、光を屈折させて視力矯正をもたらすレンズエレメント３３０を通して、別のレンズを通した矯正目的の更なる屈折なしに、環境を見ることができる。そのような（例えば、機械的及び／又は磁気の）結合機構は、眼鏡結合機構（例えば、眼鏡機械的結合機構及び／又は眼鏡磁気結合機構）と称されてもよい。
【0092】
例えば、図３Ａ及び図３Ｂ並びに図１８Ａ～図１８Ｆに示すように、取り外し可能レンズアセンブリ１２０及び眼鏡フレーム１８８０は、ヘッドマウントディスプレイユニット１１０がそうであり得るように、レンズマウント３１６ｃに関して上述した方法で結合するように構成されている。取り外し可能レンズアセンブリ１２０は、磁気結合機構３２２及び機械的係合機構３２４を含み、一方、眼鏡フレーム１８８０は、それに対応する磁気結合機構３１６ｄ及び機械的係合機構３１６ｅを含むレンズマウント３１６ｃを含む。
【0093】
一実施例では、図１０Ａ～図１０Ｂに示されるように、取り外し可能レンズアセンブリ及び眼鏡フレーム１８８０、並びにヘッドマウントディスプレイユニット１１０は、レンズマウント１０１６ｃ及び取り外し可能レンズアセンブリ１１２０に関して記載されている方法などにおける、締まり嵌めを用いて結合するように構成されている。取り外し可能レンズアセンブリ１０２０は、環状突出部１０４４を有するバレル１０４２を有するレンズフレーム１０４０を含み、一方、眼鏡フレーム１８８０は、それと結合するための、それに対応する環状突出部１０１６ｅを有するバレル１０１６ｄを含む。
【0094】
一実施例では、取り外し可能レンズアセンブリ及び眼鏡フレーム１８８０、並びにヘッドマウントディスプレイユニット１１０は、レンズマウント１１１６ｃ及び取り外し可能レンズアセンブリ１１２０に関して記載されている方法などにおける、後退可能な機構と結合するように構成されている。取り外し可能レンズアセンブリは、後退可能なラッチ１１２２を含み、一方、眼鏡フレーム１８８０は、後退可能ラッチ１１２２に結合するためにそれに係合されるリップ１１１６ｅを有するレセプタクル１１１６ｄを含む。あるいは、眼鏡フレーム１８８０が代わりに、取り外し可能レンズアセンブリ１１２０のレセプタクルに係合する、後退可能なラッチを含んでもよい。
【0095】
【0096】
一実施例では、取り外し可能レンズアセンブリ及び眼鏡フレーム１８８０は、ヘッドマウントディスプレイユニット１１０がそうであり得るように、図１３Ａ～図１３Ｆに関連して説明されるように（例えば、トーイン機構により）結合するように構成されている。取り外し可能レンズアセンブリ１３２０は、レンズ機械的結合機構１３２２及びレンズ磁気結合機構１３２４を含み、一方、眼鏡フレームは、それと結合するための、それに対応するディスプレイ機械的結合機構１３１２及びディスプレイ磁気的結合機構１３１４を含む。
【0097】
図２１に示される更なる実施例では、取り外し可能な二重レンズアセンブリ２１２０は、レンズエレメント３３０のうちの２つ（すなわち、それぞれの眼について１つ）と、レンズエレメント３３０の両方に結合されたフレーム２１４０（例えば、両方のレンズエレメント３３０を取り囲み、ブリッジによって結合されている）を含む。フレーム２１４０は、一般に、レンズエレメント３３０に結合された（例えば、取り囲んでいる）レンズ支持部分２１４２（例えば、リム）と、レンズ支持部分２１４２を互いに結合するブリッジ２１４４と、を含む。つる２１４６は、任意選択的に提供されてもよく、ユーザの頭部上で支持されることが可能な眼鏡アセンブリ２１７０を形成するように、フレーム２１４０に取り外し可能に結合可能である。フレーム２１４０のブリッジ２１４４又は他の部分若しくは構成要素及びつる２１４６は、顔基準点（すなわち、鼻２０及び耳）と係合して、矯正装着位置にレンズエレメント３３０を矯正装着位置に位置させる。つる２１４６は、磁気的結合機構、ラッチ、及び／又は雄雌境界面などを用いて取り外しを容易化する任意の好適な方法で、レンズ支持部分２１４２に結合することができる。レンズ支持部分２１４２に結合されると、つる２１４６は、例えば、レンズ支持部分２１４２とつる２１４６、又はそのいずれかがヒンジを有する状態でレンズ支持部分２１４２に対して折り畳まれることができる。
【0098】
矢印によって示されるように、フレーム２１４０は、レンズ支持部分２１４２（複数）の間での、したがってレンズエレメント３３０（複数）の間での、調節又は他の移動を可能にし得る。このような移動は、２つのレンズエレメント３３０の光軸に対して概ね横方向であってもよく、これにより、異なる瞳孔間距離を有するユーザに対してフレーム２１４０を（例えば、ブリッジ２１４４内のリードスクリュー又は他の機構を使用してその間の間隔を固定的に調整することにより）調節することが可能となる。別の実施例では、レンズ支持部分２１４２（複数）がバネ付勢されて離されていてもよく、それによって（例えば、ブリッジ２１４４内のばね機構を用いて）それらの間での加圧が可能となる。なお更なる実施形態では、レンズ支持部分２１４２は、（例えば、磁気的になど、ブリッジ２１４４によって）互いに取り外し可能に結合可能であってもよい。
【0099】
取り外し可能な二重レンズアセンブリ２１２０は、ヘッドマウントディスプレイユニット１１０に、前述の方法のうちの１つ（例えば、図３Ａ～図３Ｂに示されるような磁気機構及び機械的機構、図１０Ａ～図１０Ｂに示されるような嵌合機構、図１１Ａ～図１１Ｂに示されるようなラッチ、図１２Ａ～図１２Ｄに示されるような他の機械的嵌合機構、及び／又は図１３Ａ～図１３Ｆに示されるような機械的結合機構）により、磁気的及び／又は機械的に取り外し可能に結合可能である。なお更なる実施例では、取り外し可能な二重レンズアセンブリ２１２０は、例えば、ヘッドマウントディスプレイユニット１１０上の他の磁気結合機構に対応する磁気結合機構を用いて、ブリッジ２１４４を介して結合可能であってもよい。あるいは、図２１に示すように、取り外し可能な二重レンズアセンブリ２１２０は、（上述のように）ばねで付勢されて圧縮され、（一点鎖線で示される）ヘッドマウントディスプレイユニット１１０のレセプタクル２１１２に挿入され、続けて、その中で（例えば、摩擦嵌合により、かつ／又はヘッドマウントディスプレイユニット１１０の凹部内に）保持されるように拡張することができる。
【0100】
ブリッジ２１４４及びヘッドマウントディスプレイユニット１１０の対応する部分は、例えば、それらの間に磁気的及び／又は機械的結合をもたらすことができ、これにより、協働的にレンズエレメント３３０をディスプレイ装着位置に位置させることができる。
【0101】
図２２Ａ～図２２Ｃを参照すると、眼鏡アセンブリ２２７０は、ユーザが眼鏡アセンブリ２２７０で環境又はグラフィックコンテンツを見ることを可能にするように再構成可能なヘッドマウントディスプレイユニット２２１０に結合可能である。眼鏡アセンブリ２２７０は、一般に、前方部分２２８２と、そこから後方に延びる２つのつる２２８４とを有する眼鏡フレーム２２８０を含み、そして前方部分２２８２に結合された２つの矯正レンズ要素２２３０を含む。
【0102】
ヘッドマウントディスプレイユニット２２１０は、一般に、１つ以上のディスプレイ２２１６（例えば、１１６を参照）を有するシャーシ２２１２（例えば、１１２を参照）と、ユーザの頭部に係合してシャーシ２２１２及び１つ以上のディスプレイ２２１６をユーザの頭部上に支持するヘッドサポート２２１４（例えば、１１４を参照）とを含む。ヘッドマウントディスプレイユニット２２１０は、ヘッドサポート２２１４がユーザの頭部と係合したままで、シャーシ２２１２が１つ以上のディスプレイ２２１６と協働してヘッドサポート２２１４に対して移動可能であるように再構成可能である。例えば、シャーシ２２１２は、引き下げ位置と引き上げ位置との間で移動可能であるように、ヘッドサポート２２１４に枢動可能に結合されてもよい。（図２２Ａに示される）引き下げ位置では、シャーシ２２１２は、ユーザの眼１０を覆うと共に、１つ以上のディスプレイ２２１６を、矯正レンズエレメント２２３０がその間に配置された状態でグラフィックコンテンツをユーザに表示するように（すなわち、ユーザが矯正レンズエレメント２２３０を通してグラフィックコンテンツを見るように）、配置する。引き上げ位置（図２２Ｂに示される）では、シャーシ２２１２は、ユーザの眼１０の上方に位置し、ユーザの眼１０を覆わない一方、矯正レンズエレメント２２３０はユーザの眼１０の前にとどまっている（すなわち、それによりユーザは矯正レンズエレメント２２３０を通して環境を見る）。
【0103】
眼鏡フレーム２２８０は、ヘッドサポート２２１４に取り外し可能に結合可能である。例えば、図２２Ｃに示すように、つる２２８４は、ヘッドサポート２２１４のレセプタクル２２１４ａによって受容されてもよい。したがって、シャーシ２２１２が移動される（例えば、上方に枢動される）とき、眼鏡アセンブリ２２７０は、ヘッドサポート２２１４に結合され、ユーザがその矯正レンズエレメント２２３０を通して環境を見るように配置された状態にとどまる。あるいは、眼鏡フレーム２２８０は、例えば磁石又は他の機構を用いて、他の方法でヘッドサポート２２１４に結合されてもよい。なお更なる実施例では、眼鏡フレーム２２８０は、つる２２８４を省略することができ、その場合、前方部分は、別の方法でヘッドサポート２２１４に（例えば、ユーザの眼１０の上方のユーザの眉５０に係合する眉部材に）結合される。ヘッドサポート２２１４から取り外されているとき、眼鏡アセンブリ２２７０は、（例えば、ユーザの鼻２０及び／又は耳４０によって支持される）従来の眼鏡としてユーザが装着してもよい。
【0104】
物理的環境とは、人々が電子システムの助けなしに、感知及び／又は相互作用することができる物理的世界を指す。物理的な公園などの物理的環境には、物理的な木々、物理的な建物、及び物理的な人々などの物理的物品が挙げられる。人々は、視力、触覚、聴覚、味覚、及び臭覚などを介して、物理的環境を直接感知し、及び／又はそれと相互作用することができる。
【0105】
対照的に、コンピュータ生成現実（computer-generated reality、ＣＧＲ）環境は、人々が電子システムを介して感知及び／又は相互作用する、全体的又は部分的にシミュレーションされた環境を指す。ＣＧＲでは、人の身体運動のサブセット又はその表現が追跡され、それに応じて、ＣＧＲ環境内でシミュレートされた１つ以上の仮想オブジェクトの１つ以上の特性が、少なくとも１つの物理学の法則でふるまうように調整される。例えば、ＣＧＲシステムは、人の頭部の回転を検出し、それに応じて、そのようなビュー及び音が物理的環境において変化し得るのと同様に、人に提示されるグラフィカルコンテンツ及び音場を調整することができる。状況によっては（例えば、アクセス性の理由から）、ＣＧＲ環境における仮想オブジェクト（単数又は複数）の特性（単数又は複数）に対する調節は、身体運動の表現（例えば、音声コマンド）に応答して行われてもよい。
【0106】
人は、視力、聴覚、触覚、味覚及び嗅覚を含むこれらの感覚のうちのいずれか１つを使用して、ＣＧＲオブジェクトを感知し、かつ／又はＣＧＲオブジェクトと相互作用してもよい。例えば、人は、３Ｄ空間において点音源の知覚を提供する、３Ｄ又は空間的広がりを有するオーディオ環境を作り出すオーディオオブジェクトを感知し、かつ／又はそれと相互作用することができる。別の例では、オーディオオブジェクトは、コンピュータ生成オーディオを含め、又は含めずに、物理的環境から周囲音を選択的に組み込むオーディオ透過性を可能にすることができる。いくつかのＣＧＲ環境では、人は、オーディオオブジェクトのみを感知し、及び／又はそれと相互作用することができる。
【0107】
ＣＧＲの例としては、仮想現実及び複合現実が挙げられる。
【0108】
仮想現実（virtual reality、ＶＲ）環境とは、１つ以上の感覚について、コンピュータ生成感覚入力に全面的に基づくように設計されたシミュレーション環境を指す。ＶＲ環境は、人が感知及び／又は相互作用することができる複数の仮想オブジェクトを含む。例えば、木、建物、及び人々を表すアバターのコンピュータ生成画像は、仮想オブジェクトの例である。人は、コンピュータ生成環境内に人が存在することのシミュレーションを通じて、かつ／又はコンピュータ生成環境内での人の身体運動のサブセットのシミュレーションを通じて、ＶＲ環境における仮想オブジェクトを感知し、かつ／又はそれと相互作用することができる。
【0109】
コンピュータ生成感覚入力に全面的に基づくように設計されたＶＲ環境とは対照的に、複合現実（mixed reality、ＭＲ）環境は、コンピュータ生成感覚入力（例えば、仮想オブジェクト）を含むことに加えて、物理的環境からの感覚入力又はその表現を組み込むように設計されたシミュレーション環境を指す。仮想の連続体上で、現実環境は、一端における完全に物理的な環境と、他端における仮想現実環境との間のどこかにあるが、両端は含まない。
【0110】
いくつかのＭＲ環境では、コンピュータ生成感覚入力は、物理的環境からの感覚入力の変更に応答し得る。また、ＭＲ環境を提示するためのいくつかの電子システムは、仮想オブジェクトが現実のオブジェクト（すなわち、物理的環境からの物理的物品又はその表現）と相互作用することを可能にするために、物理的環境に対する位置及び／又は向きを追跡することができる。例えば、システムは、仮想の木が物理的な地面に対して静止して見えるように、動きを考慮することができる。
【0111】
複合現実の例としては、拡張現実及び拡張仮想が挙げられる。
【0112】
拡張現実（augmented reality、ＡＲ）環境は、１つ以上の仮想オブジェクトが物理的環境上又はその表現上に重ねられたシミュレーション環境を指す。例えば、ＡＲ環境を提示するための電子システムは、人が物理的環境を直接見ることができる透明又は半透明のディスプレイを有してもよい。システムは、透明又は半透明のディスプレイ上に仮想オブジェクトを提示するように構成されていてもよく、それによって、人はシステムを使用して、物理的環境上に重ねられた仮想オブジェクトを知覚する。あるいはシステムは、不透明ディスプレイと、物理的環境の表現である、物理的環境の画像又は動画をキャプチャする１つ以上の撮像センサとを有してもよい。システムは、画像又は動画を仮想オブジェクトと合成し、その合成物を不透明ディスプレイ上に提示する。人は、システムを使用して、物理的環境の画像又は動画によって物理的環境を間接的に見て、物理的環境上に重ねられた仮想オブジェクトを知覚する。本明細書で使用するとき、不透明ディスプレイ上に示される物理的環境の動画は、「パススルービデオ」と呼ばれ、システムが、１つ以上の撮像センサ（単数又は複数）を使用して、物理的環境の画像をキャプチャし、不透明ディスプレイ上にＡＲ環境を提示する際にそれらの画像を使用することを意味する。更に代替的に、システムは、仮想オブジェクトを、物理的環境に、例えば、ホログラムとして又は物理的表面上に投影するプロジェクションシステムを有してもよく、それによって、人は、システムを使用して、物理的環境上に重ねられた仮想オブジェクトを知覚する。
【0113】
拡張現実環境はまた、物理的環境の表現がコンピュータ生成感覚情報によって変換されるシミュレーション環境を指す。例えば、パススルービデオを提供する際に、システムは、１つ以上のセンサ画像を変換して、撮像センサによってキャプチャされた遠近法とは異なる選択された遠近法（例えば、視点）による面付けを行うことができる。別の例として、物理的環境の表現は、その一部分をグラフィカルに変更（例えば、拡大）することによって変換されてもよく、それにより、変更された部分を元のキャプチャ画像を表すが非写実的であるバージョンとすることができる。更なる例として、物理的環境の表現は、その一部分をグラフィカルに除去又は曖昧化することによって変換されてもよい。
【0114】
拡張仮想（augmented virtuality、ＡＶ）環境は、物理的環境からの１つ以上の感覚入力を仮想環境又はコンピュータ生成環境が組み込むシミュレーション環境を指す。感覚入力は、物理的環境の１つ以上の特性の表現であり得る。例えば、ＡＶの公園には仮想の木及び仮想の建物があり得るが、顔がある人々は、物理的な人々が撮られた画像から写実的に再現される。別の例として、仮想オブジェクトは、１つ以上の撮像センサによって撮像された物理的物品の形状又は色を採用してもよい。更なる例として、仮想オブジェクトは、物理的環境における太陽の位置と一致する影を採用することができる。
【0115】
多種多様の電子システムが存在することによって、人が様々なＣＧＲ環境を感知し、かつ／又はＣＧＲ環境と相互作用できるようになる。例としては、ヘッドマウントシステム、プロジェクションベースシステム、ヘッドアップディスプレイ（heads-up display、ＨＵＤ）、統合表示機能を有する車両ウィンドシールド、統合表示機能を有する窓、（例えば、コンタクトレンズと同様に）人の眼の上に配置されるように設計されたレンズとして形成されたディスプレイ、ヘッドホン／イヤフォン、スピーカアレイ、入力システム（例えば、触覚フィードバックを有する又は有さない、装着型コントローラ又はハンドヘルドコントローラ）、スマートフォン、タブレット、及びデスクトップ／ラップトップコンピュータ、が挙げられる。ヘッドマウントシステムは、１つ以上のスピーカ（単数又は複数）及び一体型不透明ディスプレイを有してもよい。あるいはヘッドマウントシステムは、外部の不透明ディスプレイ（例えば、スマートフォン）を受け入れるように構成されていてもよい。ヘッドマウントシステムは、物理的環境の画像若しくは動画をキャプチャするための１つ以上の撮像センサ、及び／又は物理的環境の音声をキャプチャするための１つ以上のマイクロフォンを組み込んでいてもよい。ヘッドマウントシステムは、不透明ディスプレイではなく、透明又は半透明のディスプレイを有してもよい。透明又は半透明のディスプレイは、画像を表す光が人の眼に向けられる媒体を有してもよい。ディスプレイは、デジタル光投影、ＯＬＥＤ、ＬＥＤ、ｕＬＥＤ、液晶オンシリコン、レーザスキャン光源、又はこれらの技術の任意の組み合わせを利用することができる。媒体は、光導波路、ホログラム媒体、光結合器、光反射器、又はこれらの任意の組み合わせであってもよい。一実施形態では、透明又は半透明のディスプレイは、選択的に不透明になるように構成されていてもよい。プロジェクションベースシステムは、グラフィカル画像を人間の網膜上に投影する網膜投影技術を採用することができる。プロジェクションシステムはまた、例えば、ホログラムとして、又は物理的表面上に、仮想オブジェクトを物理的環境内に投影するように構成されていてもよい。
【0116】
上述のように、本技術の一態様は、様々なソースから利用可能なデータを収集及び使用して、異なるユーザのための異なる矯正レンズをヘッドマウントディスプレイユニットによって適応することである。本開示は、いくつかの例において、この収集されたデータが、特定の人を一意に特定する個人情報データ、又は特定の人に連絡する若しくはその所在を突き止めるために使用できる個人情報データを含み得ることを考察する。そのような個人情報データとしては、人口統計データ、ロケーションベースのデータ、電話番号、電子メールアドレス、ツイッターＩＤ、自宅の住所、ユーザの健康又はフィットネスのレベル（例えば、バイタルサイン測定値、服薬情報、運動情報）に関するデータ若しくは記録、誕生日、又は任意のその他の識別情報若しくは個人情報を挙げることができる。
【0117】
本開示は、本技術におけるそのような個人情報データの使用がユーザの利益になる使用であり得る点を認識するものである。例えば、個人情報データを使用して、異なるユーザのための異なる矯正レンズを、ヘッドマウントディスプレイユニットにによって適応することができる。更には、ユーザに利益をもたらす、個人情報データに関する他の使用もまた、本開示によって想到される。例えば、健康データ及びフィットネスデータは、ユーザの全般的なウェルネスについての洞察を提供するために使用することができ、又は、ウェルネスの眼標を追求する技術を使用している個人への、積極的なフィードバックとして使用することもできる。
【0118】
本開示は、そのような個人情報データの収集、分析、開示、伝送、記憶、又は他の使用に関与するエンティティが、確固たるプライバシーポリシー及び／又はプライバシー慣行を遵守するものとなることを想到する。具体的には、そのようなエンティティは、個人情報データを秘密として厳重に保守するための、業界又は政府の要件を満たしているか又は上回るものとして一般に認識されている、プライバシーのポリシー及び慣行を実施し、一貫して使用するべきである。そのようなポリシーは、ユーザによって容易にアクセス可能とするべきであり、データの収集及び／又は使用が変化するにつれて更新されるべきである。ユーザからの個人情報は、そのエンティティの合法的かつ合理的な使用のために収集されるべきであり、それらの合法的使用を除いては、共有又は販売されるべきではない。更には、そのような収集／共有は、ユーザに告知して同意を得た後に実施されるべきである。更には、そのようなエンティティは、そのような個人情報データへのアクセスを保護して安全化し、その個人情報データへのアクセスを有する他者が、それらのプライバシーポリシー及び手順を遵守することを保証するための、あらゆる必要な措置を講じることを考慮するべきである。更には、そのようなエンティティは、広く受け入れられているプライバシーのポリシー及び慣行に対する自身の遵守を証明するために、第三者による評価を自らが受けることができる。更には、ポリシー及び慣行は、収集及び／又はアクセスされる具体的な個人情報データのタイプに適合されるべきであり、また、管轄権固有の考慮事項を含めた、適用可能な法令及び規格に適合されるべきである。例えば、アメリカ合衆国では、特定の健康データの収集又はアクセスは、医療保険の相互運用性と説明責任に関する法律（Health Insurance Portability and Accountability Act、ＨＩＰＡＡ）などの、連邦法及び／又は州法によって管理することができ、その一方で、他国における健康データは、他の規制及びポリシーの対象となり得るものであり、それに従って対処されるべきである。それゆえ、各国において、異なる個人データのタイプに関して異なるプライバシー慣行が保たれるべきである。
【0119】
前述のことがらにも関わらず、本開示はまた、個人情報データの使用又は個人情報データへのアクセスを、ユーザが選択的に阻止する実施形態も想到する。すなわち、本開示は、そのような個人情報データへのアクセスを防止又は阻止するように、ハードウェア要素及び／又はソフトウェア要素を提供することができると想到する。例えば、ヘッドマウントディスプレイユニットによって矯正レンズを提供又は適応する場合、本技術は、ユーザが、サービスの登録中又はその後いつでも、個人情報データの収集への参加の「オプトイン」又は「オプトアウト」を選択できるように構成することができる。別の実施例では、ユーザは、初期化プロセス中に個人情報を提供しないことを選択することができる。「オプトイン」及び「オプトアウト」の選択肢を提供することに加えて、本開示は、個人情報のアクセス又は使用に関する通知を提供することを想到する。例えば、ユーザはアプリのダウンロード時にユーザの個人情報データがアクセスされるであろうこととについて通知され、その後、個人情報データがアプリによってアクセスされる直前に再び注意を受けてもよい。
【0120】
更には、個人情報データを、非意図的若しくは無許可アクセス又は使用の危険性を最小限に抑える方法で、管理及び処理するべきであるということが本開示の意図するところである。データの収集を制限し、データがもはや必要とされなくなった時点で削除することによって、危険性を最小限に抑えることができる。更には、適用可能な場合、特定の健康関連アプリケーションを含めて、ユーザのプライバシーを保護するために、データの非特定化を使用することができる。非特定化は、適切な場合には、特定の識別子（例えば、生年月日など）を除去すること、記憶されたデータの量又は特異性を制御すること（例えば、位置データを住所レベルよりも都市レベルで収集すること）、データがどのように記憶されるかを制御すること（例えば、データをユーザ全体にわたって集約すること）及び／又は他の方法によって、容易にすることができる。
【0121】
それゆえ、本開示は、１つ以上の様々な開示された実施形態を実施するための、個人情報データの使用を広範に網羅するものであるが、本開示はまた、そのような個人情報データにアクセスすることを必要とせずに、それらの様々な実施形態を実施することも可能であることを想到する。すなわち、本技術の様々な実施形態は、そのような個人情報データの全て又は一部分が欠如することにより、実施不可能となるものではない。例えば、構成の表示及び／又は適合性の表示は、ユーザに関連付けられたデバイスにより要求されているコンテンツ、レンズプロバイダが利用可能な他の非個人情報、若しくは公式に入手可能な情報などの、非個人情報データ又は最低最小限量の個人情報に基づいてもよい。
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図11A】
【図11B】
【図12A】
【図12B】
【図12C】
【図12D】
【図13A】
【図13B】
【図13C】
【図13D】
【図13E】
【図13F】
【図14A】
【図14B】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18A】
【図18B】
【図18C】
【図19A】
【図19B】
【図20A】
【図20B】
【図21】
【図22A】
【図22B】
【図22C】
【国際調査報告】