(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼鏡用ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）システムであって、
眼鏡のフレームに結合される、第１の側面と該第１の側面に対向する第２の側面とを有する眼鏡レンズ組立体と、
前記眼鏡レンズ組立体の前記第１の側面に取り外し可能に搭載可能な電源モジュールと、
前記眼鏡レンズ組立体の前記第２の側面に取り外し可能に搭載可能な電子モジュールと、
前記電子モジュールに取り付けられ且つ前記電子モジュールから延在するディスプレイアームと、
前記ディスプレイアーム上に搭載され、前記電子モジュールの制御下で映像を表示するディスプレイと、
を有し、
前記ディスプレイアームは、前記ディスプレイアームの長さ方向に沿って、前記眼鏡レンズ組立体に対して内方及び外方に前記ディスプレイを回動させるように構成され、前記眼鏡レンズ組立体に対して前記内方の位置において、前記ディスプレイが、前記眼鏡レンズ組立体の外表面側に隣接し且つ前記眼鏡を着用しているユーザの視界内にある、
システム。
【請求項２】
前記ディスプレイアームは、前記ディスプレイの位置の調節を容易にするために１つ以上の自由度において調節可能である、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記眼鏡レンズ組立体は、前記第１の側面から前記第２の側面まで１つ以上の電気的導通経路を提供する、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記眼鏡レンズ組立体は、前面及び後面上に透明導電性フィルムを有する透明レンズを有する、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記眼鏡レンズ組立体は、前記第１の側面から前記第２の側面まで延在しているフレキシブルプリント回路ケーブルを持つ透明レンズを有する、請求項３に記載のシステム。
【請求項６】
前記ディスプレイは、紫外線遮断材料から構成されたディスプレイハウジング内に収納されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項７】
前記ディスプレイアームは、前記ディスプレイの位置を調節するための１つ以上のジョイントをその中に備えている、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記ディスプレイアームは、前記ディスプレイを前記眼鏡レンズ組立体に向かって付勢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】
前記ディスプレイは、前記ディスプレイアームの末端部に取り付けられているディスプレイハウジングに結合されたディスプレイユニットの一部である、請求項１〜８のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１０】
前記ディスプレイユニットは、前記ディスプレイハウジングに調節可能に結合されている、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記ディスプレイは、前記ディスプレイ及び光学系組立体を有するディスプレイユニットの一部であり、前記ディスプレイユニットは、前記ディスプレイアームの末端部に取り付けられたディスプレイブラケット内に調節可能に受け入れられる、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記光学系組立体は、凸形球面を持つディスプレイレンズを有し、前記ディスプレイブラケットは、前記ディスプレイレンズの前記凸形球面に対応する大きさ及び形状の凹形球面を有する、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記ディスプレイブラケットは、前記光学系組立体の動きを制限するための１つ以上の制止具をその周囲に有する、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記光学系組立体は、前記ディスプレイから前記凸形球面へと光の向きを変えるための反射面を有する、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
当該システムは、前記ディスプレイブラケット及び前記ディスプレイユニットを覆うように前記ディスプレイアームの末端部に取り付けられたフレキシブル保護カバーを有し、前記フレキシブル保護カバーは、前記眼鏡レンズ組立体に面する開口を有する、請求項１１〜１４のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１６】
当該システムは、前記フレキシブル保護カバーの前記開口の周囲に配されたディスプレイフードを有し、前記ディスプレイフードは、前記眼鏡レンズ組立体に当接するように構成されている、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
当該システムは、前記眼鏡レンズ組立体の前記第１及び第２の側面に取り付けられた第１及び第２のモジュールコネクタを有し、前記電源モジュールが前記第１のモジュールコネクタに取り外し可能に取り付け可能であるとともに、前記電子モジュールが前記第２のモジュールコネクタに取り外し可能に取り付け可能である、請求項１〜１６のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１８】
前記眼鏡レンズ組立体は、その前記第１及び第２の側面の各々上に１つ以上の孔を有し、前記第１及び第２のモジュールコネクタは、前記１つ以上の孔と係合するよう構成された１つ以上の突起を有する、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記眼鏡レンズ組立体は、その前記第１及び第２の側面の各々上に２つの孔または凹部を有し、前記第１及び第２のモジュールコネクタの各々が、前記眼鏡レンズ組立体の外面から前記２つの孔または凹部のうちの一方と係合するよう構成された、内側に面するタブを有する外側突起と、前記眼鏡レンズ組立体の内面から前記２つの孔または凹部のうちの他方と係合するよう構成された、外側に面するタブを有する内側突起とを有する、請求項１７または１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記第１及び第２のモジュールコネクタの各々が、その外面に凹部を有し、前記電源モジュール及び前記電子モジュールの各々が、前記凹部に受け入れられるように構成された内側に延出する柱を有する、請求項１７〜１９のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項２１】
前記電源モジュール及び前記電子モジュールの各々が、その内面上にばね付勢されたラッチを有し、前記ラッチは、前記モジュールコネクタとの係合状態へまたは非係合状態へと移動可能であり、且つ前記モジュールコネクタとの係合に向かって付勢されている、請求項１７〜２０のいずれか１項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２０１２年６月１２日に出願された米国仮特許出願第６１／６５８，７３１号及び２０１３年３月１５日に出願された米国仮特許出願第６１／７９９，４６６号（その両方が「眼鏡用ヘッドアップディスプレイシステム」と題される）からの優先権を主張するものである。米国の目的のために、本願は、２０１２年６月１２日に出願された第６１／６５８，７３１号及び２０１３年３月１５日に出願された第６１／７９９，４６６号の米国仮特許出願についての米国特許法第１１９条の利益を主張するものであり、全ての目的のために、その両方が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
技術分野
本開示は、概してヘッドアップディスプレイに関する。より詳細には、本開示は、眼鏡用ヘッドアップディスプレイ、及びそのようなシステムに適合する眼鏡に関する。
【背景技術】
【０００３】
運動家や他の身体活動に従事する人は、時には電子デバイスを操作するのに両手を安全に使用できないこと、及び／または、彼らの身体活動の点からあまり長い間目を離せないことがある。
【０００４】
本発明者らは、改善された眼鏡用ヘッドアップディスプレイシステムが必要であると決意した。
【発明の概要】
【０００５】
一態様では、眼鏡用ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）システムを提供する。該ＨＵＤシステムは、第１の側面と、該第１の側面に対向する第２の側面とを有するレンズ組立体、該レンズ組立体の該第１の側面に搭載された電源モジュール、該レンズ組立体の該第２の側面に搭載された電子モジュール、及び、該電子モジュールから該眼鏡を着用している使用者の視界内の位置まで延出しているディスプレイアームに搭載されているディスプレイを備えている。
【０００６】
別の態様では、眼鏡に搭載するためのＨＵＤシステムを提供する。該ＨＵＤシステムは、該眼鏡のレンズ組立体の一側面に取り外し可能に搭載され得る、電力を提供するための電源モジュール、該電源モジュールから電力を受けるために接続可能な電子モジュールであって、該眼鏡のレンズ組立体の対向側面に取り外し可能に搭載され得る電子モジュール、及び、該電子モジュールから該眼鏡を着用している使用者の視界内の位置まで延出しているディスプレイアームに搭載されているディスプレイを備えている。
【０００７】
別の態様では、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）システムを受けるように適合された眼鏡を提供する。該眼鏡は、その第１の側面からその第２の側面までの１つ以上の電気的導通経路を提供するレンズ組立体を備えている。
【０００８】
本開示の他の態様及び特徴は、特定の実施形態についての以下の説明を添付の図面と併せて検討することにより、当業者にとって明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示の実施形態を添付の図面を参照して以下に説明するが、これらは単なる例示である。
【００１０】
【図１】図１は、一実施形態に係るヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）システムを備えた眼鏡の例を示す。
【図１Ａ】図１Ａは、図１の眼鏡及びＨＵＤシステムの底面斜視図である。
【図２】図２は、図１の眼鏡のレンズ組立体及びＨＵＤシステムの分解組立図である。図２Ａは、一実施形態に係るレンズ組立体の構成要素を示す。図２Ｂは、別の実施形態に係るレンズ組立体の構成要素を示す。
【図３】図３，３Ａ及び３Ｂは、第１及び第２の自由度におけるディスプレイアームの動きを示した、図１の眼鏡のレンズ組立体及びＨＵＤシステムの側面図である。
【図４】図４，４Ａ及び４Ｂは、第１及び第２の自由度におけるディスプレイアームの動きを示した、図１の眼鏡のレンズ組立体及びＨＵＤシステムの側面図である。
【図５】図５及び５Ａは、第３の自由度におけるディスプレイアームの動きを示した、図１の眼鏡のレンズ組立体及びＨＵＤシステムのそれぞれ正面図及び斜視図である。
【図６】図６及び６Ａは、第４の自由度におけるディスプレイアームの動きを示した、図１の眼鏡のレンズ組立体及びＨＵＤシステムのそれぞれ正面図及び斜視図である。
【図７】図７は、例示の実施形態に係るＨＵＤシステムの電子システムにおける模式的線図である。
【図８】図８は、別の実施形態に係るＨＵＤシステムを備えた眼鏡の例を示す。
【図８Ａ】図８Ａは、図８の眼鏡及びＨＵＤシステムの他の図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図８の眼鏡及びＨＵＤシステムの他の図である。
【図９】図９は、一実施形態に係るレンズ係合形態の例を示す。
【図１０】図１０は、一実施形態に係るカメラモジュールの例を示す。
【図１１】図１１は、一実施形態に係るＨＵＤシステムを備えた眼鏡の例を示す。図１１Ａは、図１１の眼鏡及びＨＵＤシステムの一部を示す。
【図１２】図１２及び１２Ａは、一実施形態に係る図１１のＨＵＤシステムにおけるディスプレイハウジングの調節機能を示す。
【図１３】図１３及び１３Ａは、一実施形態に係る図１１のＨＵＤシステムにおけるディスプレイハウジングに対するディスプレイユニットの横方向の調節機能を示す。
【図１４】図１４及び１４Ａは、一実施形態に係る図１１のＨＵＤシステムにおけるディスプレイハウジングに対するディスプレイユニットの縦方向の調節機能を示す。
【図１５】図１５は、別の実施形態に係るＨＵＤシステムを備えた眼鏡の例を示す。
【図１５ＡＢ】図１５Ａ及び１５Ｂは、図１５のＨＵＤシステムにおけるディスプレイユニットの調節機能を示す。
【図１５Ｃ】図１５Ｃは、図１５のＨＵＤシステムにおける分離したディスプレイアーム末端を示す。
【図１５Ｄ】図１５Ｄは、図１５のＨＵＤシステムにおけるディスプレイアーム末端の内部構成要素を示す。
【図１６】図１６は、図１５のＨＵＤシステムにおける眼鏡レンズ及びディスプレイアーム末端の側面図である。
【図１６Ａ】図１６Ａは、図１６の線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図１７】図１７は、電子モジュールを眼鏡レンズに接続するためのモジュールコネクタの例を示した、図１５の眼鏡及びＨＵＤシステムの一部の上面図である。
【図１７Ａ】図１７Ａは、図１７の眼鏡レンズ、電子モジュール及びモジュールコネクタの内側面図である。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、図１７Ａの線Ｂ−Ｂに沿った断面図である。
【図１７Ｃ】図１７Ｃは、電子モジュールをモジュールコネクタに接続する取付具を示した、図１７の眼鏡レンズ、電子モジュール及びモジュールコネクタの上面図である。
【図１８】図１８は、別の実施形態に係る眼鏡レンズに搭載されたＨＵＤシステムを備えた眼鏡の例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
概して、本開示は、眼鏡に搭載するためのヘッドアップディスプレイシステム、方法及び関連する装置を提供する。本明細書では、例示の実施形態は、サングラスのレンズへの搭載に関して説明されるが、他の実施形態が他の種類の眼鏡に搭載されてもよいことが理解されるべきである。
【００１２】
図１及び１Ａは、一実施形態に係る眼鏡に搭載されたヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）システム１００の例を示す。図示の例では、該眼鏡は、横木部１０４及び１組のつる部１０６Ｌ及び１０６Ｒを有するフレーム１０２を備える。レンズ組立体１１０は、横木部１０４に結合されている。レンズ組立体１１０の底部には、鼻部１０８が結合されている。システム１００は、レンズ組立体１１０の対向する位置に搭載された電子モジュール１３０及び電源モジュール１９０を備える。電子モジュール１３０は、システム１００の動作を制御するための、プロセッサ及び後で説明するような様々な構成要素を収納する。電源モジュール１９０は、システム１００の様々な構成要素に電力を供給するための、バッテリーまたは他の電源と、任意には電力調節回路要素とを収納する。電子モジュールの電源をオンオフするために、電源ボタン１３２が設けられる。電子モジュール１３０を他のデバイスに接続するために、通信ポート１３４（例えば、ミニＵＳＢポートなど）が設けられる。図示の例では、電子モジュール１３０がレンズ組立体１１０の右側に結合されるように示され、電源モジュール１９０がレンズ組立体１１０の左側に結合されるように示されているが、電子モジュール１３０及び電源モジュール１９０の位置は、他の実施形態において逆であってもよい。
【００１３】
上記眼鏡を着用している使用者の視界内にディスプレイハウジング１６０を配置するように、ディスプレイアーム１５０が電子モジュール１３０から前方及び内方に延出している。ディスプレイハウジング１６０は、後で説明するように該使用者に映像を表示するためのディスプレイユニットを収納している。ディスプレイアーム１５０は、好ましくは、ディスプレイハウジング１６０の位置を調節する自由度を１つ以上使用者に提供するように調節可能である。ディスプレイハウジング１６０上には、視覚フード１６２が設けられてもよい。視覚フード１６２は、レンズ組立体１１０に対向して配置されていてもよい。視覚フード１６２は、使用者が該ディスプレイ上の映像を見ることを妨害する可能性のある環境光の量を低減する。いくつかの実施形態では、ディスプレイハウジング１６０及び／または視覚フード１６２は、紫外線（ＵＶ）遮蔽材料より構成され、例えば、当技術分野において既知のＵＶ遮蔽プラスチック樹脂などが挙げられる。このような実施形態は、彩色またはＵＶ照射に暴露されることにより変化する他の特徴を有するレンズ組立体（例えば、Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｓ（商標）レンズなど）と共に使用するにあたって特に有利であり得ることにより、該ディスプレイと使用者の眼との間における該レンズ組立体の該部分はＵＶ暴露の影響を受けず、その結果、より優れた透過性と、使用者が見た際のより高い輝度／コントラスト映像品質が得られる。
【００１４】
いくつかの実施形態では、電子モジュール１３０、ディスプレイアーム１５０及びディスプレイハウジング１６０（並びにそれらに取り付けられた任意の他の構成要素）の総重量は、電源モジュール１９０の重量とほぼ等しくなるように選択され得ることにより、電子モジュール１３０及び電源モジュール１９０がレンズ組立体１１０に取り付けられる際に、上記眼鏡のバランスが維持される。
【００１５】
システム１００と相互作用するために、ユーザーインタフェース制御部１４０が設けられてもよい。ユーザーインタフェース制御部１４０は、図示の例のようにディスプレイアーム１５０上に位置していてもよく、電子モジュール１３０上に位置していてもよく、任意の他の便宜的な位置において位置していてもよい。ユーザーインタフェース制御部１４０は、例えば、使用者に表示された仮想ユーザーインタフェースのメニューを案内するための指向性タッチパッドを備えていてもよい。ユーザーインタフェース制御部１４０はまた、任意のカメラ１７０に（カメラドライバ回路に直接、または電子モジュール１３０内のプロセッサを通じて間接的に）操作可能に結合されて、ユーザーインタフェース制御部１４０を内方にクリックすることによって使用者がカメラ１７０により写真を撮影できるように構成されていてもよい。
【００１６】
いくつかの実施形態では、声による命令または他の音声情報を受けるためのマイク１４２と、使用者に音（例えば、音声による合図）を再生するためのスピーカ１４４が設けられていてもよい。マイク１４２及びスピーカ１４４は、図示の例のように電子モジュール１３０上に位置していてもよく、ディスプレイアーム１５０上に位置していてもよく、任意の他の便宜的な位置において位置していてもよい。
【００１７】
図２は、上記眼鏡の他の構成要素を含まない分離したレンズ組立体１１０を、電子モジュール１３０（ディスプレイアーム１５０及びディスプレイハウジング１６０を備える）及びその反対側の電源モジュール１９０と共に示す。さらに後に説明するように、電子モジュール１３０及び電源モジュール１９０は、レンズ組立体１１０の左及び右側面１１２Ｒ及び１１２Ｌを係合するように構成されたレンズ係合形態を備える。いくつかの実施形態では、電子モジュール１３０及び電源モジュール１９０の該レンズ係合形態は、電子モジュール１３０及び電源モジュール１９０が、使用者によりレンズ組立体１１０から迅速かつ簡単に取り付け及び取り外し可能だが、使用者が身体活動に従事している間も所定位置に留まるよう十分に強固にレンズ組立体１１０に結合されるように構成されている。いくつかの例では、電子モジュール１３０及び電源モジュール１９０をレンズ組立体１１０に結合するための構造は、使用者の身体活動において予想される影響度に基づいて選択されてもよい。いくつかの実施形態では、電子モジュール１３０及び電源モジュール１９０の該レンズ係合形態は、レンズ組立体１１０の構成要素の形態とスナップフィット接続を形成するように構成される。本明細書で用いられる場合、用語「スナップフィット」は、少なくとも一部が接続する該構成要素の一つの弾性変形により形成されている任意の解放可能な接続をいう。一旦スナップフィット接続が作られると、このような弾性変形は緩和され得る。
【００１８】
図２Ａ及び２Ｂは、それぞれレンズ組立体１１０Ａ及び１１０Ｂの例の分解組立図を示す。レンズ組立体１１０Ａ及び１１０Ｂのそれぞれは、それらの両側面間の電気的接続を提供し、それにより、他の追加の電気的接続（例えば、横木部１０４を通じて走るケーブルなど）なしに電源モジュール１９０の接点から電力を受けるために、電子モジュール１３０の接点がレンズ組立体１１０Ａまたは１１０Ｂを通じて接続されてもよい。
【００１９】
レンズ組立体１１０Ａは、透明導電性フィルム（ＴＣＦ）１１６Ｆ及び１１６Ｒが前及び後側面に付与された透明レンズ１１４を備える。いくつかの実施形態では、ＴＣＦ１１６Ｆ及び１１６Ｒの一方または両方の頂上に、１つ以上の追加層が設けられてもよく、例えば、絶縁層や保護被覆層などが挙げられる。ＴＣＦ１１６Ｆ及び１１６Ｒは、例えば、透明導電性酸化物（例えば、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、フッ化物ドープ酸化スズ、ドープ酸化亜鉛など）、有機導体（例えば、カーボンナノチューブネットワーク、グラフェン及びそれらをベースとする材料（参照により本明細書に組み込まれるKhrapach, I., Withers, F. , Bointon, T. H., Polyushkin, D. K., Barnes, W. L , Russo, S. and Craciun, M. F. (2012), Novel Highly Conductive and Transparent Graphene-Based Conductors. Adv. Mater, doi: 10.1002/adma.201200489に記載されるものを含む）、ポリマーのネットワークなど）、金属層及び格子（例えば、銀ナノワイヤーインクまたは他のナノ構造インクのような印刷可能な導電性インク）または電気を通すと共に可視光を通過させる他の構造を備える。ＴＣＦ１１６Ｆ及び１１６Ｒは、当技術分野おいて既知である任意の適切な種々の技術により、レンズ１１４の前及び後側面に付与されてもよい。
【００２０】
レンズ組立体１１０Ｂは、導通経路を設けるようにレンズ１１４の両側面間に延出しているフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）ケーブル１１８を備える。ＦＰＣケーブル１１８は、透明であってもなくてもよく、透明でない場合には、図２Ｂに示されるように、レンズ１１４の周囲を通らせてもよい。ケーブル１１８の代わりとして、レンズ組立体１１０Ｂは、１つ以上の印刷可能な導電インクにより形成された導通経路を有していてもよい。
【００２１】
図３、３Ａ及び３Ｂは、一実施形態に係るディスプレイアーム１５０の第１及び第２の自由度における調節機能を示す側面図であり、図４、４Ａ及び４Ｂはその正面図である。ディスプレイアーム１５０は、ディスプレイアーム１５０の第１の区分１５４を電子モジュール１３０に接続する第１のジョイント１５２を備える。第１のジョイント１５２は、ディスプレイアーム１５０が（及び、それによりディスプレイハウジング１６０も）、図３Ａ及び４Ａに示される下方位置と、図３Ｂ及び４Ｂに示される上昇位置との間を移動させられることを可能にする。第１のジョイント１５２はまた、第１の区分１５４が電子モジュール１３０に対して両矢印１５１に示されるように前後に移動することを可能にするように、電子モジュール１３０に摺動可能に結合されてもよい。
【００２２】
図５及び５Ａは、一実施形態に係るディスプレイアーム１５０の第３の自由度における調節機能を示す。第２のジョイント１５６は、ディスプレイハウジング１６０をディスプレイアーム１５０の第１の区分１５４に回動可能に接続する。第２のジョイント１５６は、使用者がディスプレイを見る角度を変更できるように、ディスプレイハウジング１６０の角度が両矢印１５７に示されるように調節されることを可能にする。カメラ１７０を含む実施形態では、カメラ１７０は、カメラ１７０の角度がディスプレイハウジング１６０の角度に依存しないように、いくつかの実施形態において第１の区分１５４上に位置していてもよい。
【００２３】
図６及び６Ａは、一実施形態に係るディスプレイアーム１５０の第４の自由度における調節機能を示す。図６及び６Ａの実施形態では、第１のジョイント１５２はまた、ディスプレイアーム１５０が（及び、それによりディスプレイハウジング１６０も）、両矢印１５９に示されるようにレンズ組立体１１０に対して内方及び外方に回動させられることを可能にする。
【００２４】
図７は、本明細書に説明されるモジュール式ＨＵＤシステムと共に使用されるのに適した電子システム５０の実施形態の例を示す。電子システム５０は、センサーユニット６０、プロセッサユニット７０、電源ユニット８０及びディスプレイユニット９０を備える。上述のＨＵＤシステム１００の例に関し、センサーユニット６０及びプロセッサユニット７０は電子モジュール１３０に実質的に包含されていてもよく、電源ユニット８０は電源モジュール１９０に実質的に包含されていてもよく、ディスプレイユニット９０はディスプレイハウジング１６０に実質的に包含されていてもよい。
【００２５】
図示の実施形態では、センサーユニット６０は、３軸加速度計６２、３軸ジャイロスコープ６４、ＧＰＳ受信器６６及び温度計６８を備える。加速度計６２及びジャイロスコープ６４は、本明細書では集合的に「ＩＮＳ」（慣性航法システム）センサーと称する。該ＩＮＳセンサー６２、６４及びＧＰＳ受信器６６は、相補的な長所と短所を有しており、そのためそれらを組み合わせて用いると、独自の各センサーに比べて位置及び高度の測定の信頼性及び精度が改善される。
【００２６】
加速度計６２は、例えば、３つの直交する軸に沿った直線加速度を表すデジタル出力信号を生成する微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスを備えていてもよい。いくつかの実施形態では、加速度計６２は、STMicroelectronics社製ＬＩＳ３３１ ＤＬ運動センサーを備えていてもよい。
【００２７】
ジャイロスコープ６４は、例えば２つのＭＥＭＳを備えていてもよく、それらの１つが２つの直交する軸の周りの角速度を表すアナログ出力信号を生成し、それらの１つが他の２つの軸と直交する第３の軸の周りのアナログ出力信号を生成してもよい。いくつかの実施形態では、ジャイロスコープ６４はＸ軸及びＹ軸の周りの角速度を測定するためのＩＤＧ−５００と、Ｚ軸の周りの角速度を測定するためのＩＳＺ−５００（両方ともInvenSense社製）とを備えていてもよい。
【００２８】
ＧＰＳ受信器６６は、例えば、広域補強システム（ＷＡＡＳ）を使用可能な組込みシステム時計付ＧＰＳ受信器を備えていてもよい。ＧＰＳ受信器６６は、例えば、ＮＭＥＡ ０１８３またはＮＭＥＡ ２０００のようなプロトコルを使用したデジタル信号を出力してもよい。温度計６８は、例えば、デジタル温度計を備えていてもよい。
【００２９】
他の実施形態では、センサーユニット６０は１つのセンサーを備えていてもよく、上述のセンサーの組み合わせのいくつかを含んでいてもよく、３Ｇ信号受信器、無線インターネット受信器、音声ラジオ受信器、またはテレビもしくはビデオ受信器等のような他のセンサーを備えていてもよい。
【００３０】
プロセッサユニット７０はプロセッサ７２を備えており、図示の実施形態では、該プロセッサ７２は、センサーユニット６０の加速度計６２、ジャイロスコープ６４、ＧＰＳ受信器６６及び温度計６８からの信号を受信するように接続されている。プロセッサユニット７０は、プロセッサ７２とアナログ信号を生成するセンサーユニット６０の任意のセンサーとの間に接続されたアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）７４を備えていてもよい。図示の実施形態では、ジャイロスコープ６４を除くセンサーユニット６０の全てのセンサーがデジタル出力を有しているため、ＡＤＣ６４はジャイロスコープ６４とプロセッサ６２との間にのみ接続されている。
【００３１】
図示の実施形態では、プロセッサユニット７０はまた、メモリ７６を備える。メモリ７６は、ＲＡＭ、ＲＯＭまたは他の種類のメモリのような揮発性及び／または不揮発性メモリを備えていてもよい。メモリ７６はまた、ＵＳＢドライブ、ＳＤカードまたはｍｉｎｉＳＤカード等のようなリムーバブルメディアを備えていてもよい。メモリ７６は、その中にプロセッサ７２に使用される様々なコンピュータ読み取り可能な命令を記録している。他の実施形態では、メモリ７６はプロセッサ７２内に統合されていてもよい。
【００３２】
プロセッサ７２はまた、通信ポート４７及び電源ボタン４８に結合されていてもよい。通信ポート４７は、使用者にアクセス可能であってもよく、外部デバイスと有線通信または無線通信するための１つ以上のインタフェースを備えていてもよい。通信ポート４７は、例えば、ＵＳＢ、Ｆｉｒｅｗｉｒｅまたは他のインタフェースの１つ以上を備えていてもよい。電源ボタン４８もまた、使用者にアクセス可能であってもよく、電子システム５０のオンオフ切り替えを操作可能であってもよい。
【００３３】
プロセッサユニット７０はまた、携帯電話、パーソナルコンピュータ、他のモジュール式ＨＵＤシステム等のような他のデバイスからの情報を送受信してもよい。例えば、プロセッサ７２は、ビデオカメラ７８（上記カメラ１７０のようなＨＵＤシステムに結合されたカメラであってもよく、独立したカメラであってもよい）からの映像またはビデオを受信し、同じものを適切な通信方法を介して送信してもよい。例えば、いくつかの実施形態では、プロセッサ７２は、ビデオカメラ７８からのライブ映像を表示することにより、ビデオカメラ７８のビューファインダーとして作用するように、ディスプレイ９４を制御してもよい。ディスプレイ９４上におけるカメラ７８からのライブ映像の表示は、使用者がカメラ７８の向く位置に関して使用者にフィードバックを提供することにより、使用者が意図する場面を撮影することを容易にし得る。プロセッサ７２はまた、ディスプレイ９４にビデオカメラ７８により撮影された映像を表示させてもよい。ビデオカメラ７８は、いくつかの実施形態において、静止画及び動画の両方を撮影するように構成されていてもよい。ビデオカメラ７８は、電子システム５０に物理的に接続されてもよく、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信プロトコルまたは他の適切な通信方法を通じて無線接続されていてもよい。プロセッサ７２はまた、遠隔操作装置７９からの入力コマンドを受信してもよい。遠隔操作装置７９はまた、プロセッサユニット７０に無線接続されていてもよく、無線の腕時計型遠隔操作装置を備えていてもよく、例えば、使用者の手袋またはミット内に統合されていてもよい。遠隔操作装置７９はまた、ビデオカメラ７８内に統合されていてもよい。
【００３４】
いくつかの実施形態では、遠隔操作装置７９は温度計７９’を含んでいてもよく、遠隔操作装置７９は温度計７９’により読み取られた温度をプロセッサユニット７０に送信するよう構成されていてもよい。遠隔操作装置７９は、典型的には使用者の頭の近くに位置され、帽子または他の物品によって覆われていてもよく、熱擾乱に対してはセンサーユニット６０の温度計６８ほど敏感でないかもしれないため、いくつかの実施形態では、遠隔操作装置７９において温度計７９’により読み取られた温度を提供することは、温度の較正を簡略化するために提供される。したがって、遠隔操作装置７９において温度計７９’を設けることは、いくつかの実施形態において読み取り温度の精確さを改善し得る。いくつかの実施形態では、温度計７９’は、センサーユニット６０の温度計６８と併せて使用されてもよい。いくつかの実施形態では、センサーユニット６０の温度計６８は省略されてもよく、温度計７９’はプロセッサユニット７０にのみ読み取られた温度を提供してもよい。
【００３５】
プロセッサ７２は、使用者の行為に関する様々なパラメータを表す出力及び他の出力を生成するように、センサーユニット６０から受信した信号を変換するよう構成される。例えば、プロセッサ７２は、位置、方位、時間、速度、進行方向、高度、標高差、ジャンプ滞空時間、ジャンプ距離、スピン等の１つ以上に関する出力を生成してもよい。プロセッサ７２は、該出力及び／またはメモリ７６内の任意の他のデータを記憶してもよい。プロセッサ７２はまた、ディスプレイユニット９０により表示されるビデオ信号を生成してもよい。いくつかの実施形態では、ディスプレイ９０上に表示するためのプロセッサ７２により生成される該ビデオ信号は、以下の１つ以上を備える：
・瞬時速度表示
・平均速度表示
・位置表示
・方位表示
・進行方向表示
・高度表示
・標高差表示
・ジャンプ滞空時間表示
・ジャンプ距離表示
・他の動作表示
・（カメラ９４または他のカメラのような）カメラからのライブまたは記憶された映像
・通信表示（例えば、テキストメッセージ、Ｅメール、着信表示、ボイスメール表示等）
・他の視覚表示
【００３６】
この実施形態の例では、電源ユニット８０は、バッテリー８２及び電力調節回路８４を備える。電力調節回路８４は、バッテリー８２からの電力を受容し、センサーユニット６０、プロセッサユニット７０及びディスプレイユニット９０の様々な構成要素に適した電圧及び／、または電流において電力を出力する。いくつかの実施形態では、電力調節回路８４は、電源モジュール１９０内に包含される温度制御要素及び短絡防止要素を備えていてもよい。いくつかの実施形態では、電力調節回路８４は、電源モジュール１９０内に包含される電力管理要素を備えていてもよい。
【００３７】
ディスプレイユニット９０は、プロセッサ７２からのビデオ信号を受信するためのディスプレイドライバ９２を備えていてもよい。ディスプレイドライバ９２は、該ビデオ信号に基づく駆動信号を生成し、上述のディスプレイ９４に該駆動信号を提供するように構成される。いくつかの実施形態では、ディスプレイドライバ９２はディスプレイハウジング１６０内に包含される。いくつかの実施形態では、ディスプレイドライバ９２は、カメラ７８からのビデオ信号を受信するように直接接続されていてもよく、接続可能であってもよい。
【００３８】
ディスプレイ９４は、例えば、３２０ｘ２４０解像度及び１６ビットカラーを有するクォータービデオグラフィックスアレイ（ＱＶＧＡ）を備えていてもよい。いくつかの実施形態では、ディスプレイ９４は、適切なバックライトにより照らされたマイクロＬＣＤを備えていてもよい。他の実施形態では、他の種類のディスプレイが用いられてもよく、例えば、ＬＥＤまたはＯＬＥＤディスプレイ、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイ等が挙げられる。いくつかの実施形態では、プロジェクターがレンズ上に表示される情報を投影するように構成されてもよい。該プロジェクターは、例えば、使用者の視界の縁近くのレンズの一部上に表示される情報を投影するように配置されてもよい。
【００３９】
いくつかの実施形態では、ディスプレイユニット９０はまた視線検出ユニット９３を備えていてもよい。視線検出ユニット９３は、使用者がディスプレイ９４を見つめている際に検出するように構成される。視線検出ユニット９３は、ディスプレイドライバ９２に動作的に結合されて、使用者がディスプレイ９４を見つめているか否かを表す信号をディスプレイドライバ９２に提供するよう構成されていてもよく、ディスプレイドライバ９２は、使用者がディスプレイ９４を見つめていない限り、ディスプレイ９４をオフ状態または省電力状態に維持するよう構成されていてもよい。いくつかの実施形態では、視線検出ユニット９３は、処理要素に動作的に結合された赤外線送信器及び赤外線受信器を備えていてもよい。該赤外線送信器は赤外光を放射し、該赤外光は使用者の眼で反射して、該赤外線受信器により受信される。適切な較正を通じて、視線検出ユニット９３の該処理要素は、該赤外線受信器が受信した反射赤外光から、使用者がディスプレイ９４を見つめているか否かを決定し得る。他の実施形態では、視線検出ユニット９３は、使用者がディスプレイ９４を見つめているか否かを決定するために使用者の眼で反射する環境光を捕捉するように構成された１つ以上の輝度センサーを備えていてもよい。視線検出ユニットの例のさらなる詳細は、米国特許出願番号１３／７８１，３８６において説明されており、参照により本明細書に組み込まれる。
【００４０】
マイク９６及びスピーカ９８はまた、プロセッサ７０に動作的に結合されていてもよい。いくつかの実施形態では、上述のように、図１及び１Ａに関し、マイク９６及びスピーカ９８は、電子モジュール１３０上に位置していてもよく、ディスプレイアーム１５０上に位置していてもよく、任意の他の便宜的な位置において位置していてもよい。
【００４１】
図８〜１０は、他の実施形態に係る眼鏡に結合しているＨＵＤシステム２００の例を示す。図８〜１０の該眼鏡及びシステム２００は、上述の眼鏡及びシステム１００と類似しており、その対応する構成要素は、１ｘｘの代わりに２ｘｘの形態において対応する参照番号により標識される。
【００４２】
図８、８Ａ及び８Ｂに最も見られるように、ディスプレイハウジング２６０は、ディスプレイハウジング２６０から後方に延出している視覚フード２６２を備えており、該視覚フード２６２は、レンズ組立体２１０に対向して配置されていてもよい。視覚フード２６２は、使用者がディスプレイ上の映像を見ることを妨害する可能性のある環境光の量を低減する。いくつかの実施形態では、ディスプレイハウジング２６０及び／または視覚フード２６２は、紫外線（ＵＶ）遮蔽材料より構成され、例えば、当技術分野において既知のＵＶ遮蔽プラスチック樹脂などが挙げられる。このような実施形態は、彩色またはＵＶ照射に暴露されることにより変化する他の特徴を有するレンズ組立体（例えば、Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｓ（商標）レンズなど）と共に使用するにあたって特に有利であり得ることにより、該ディスプレイと使用者の眼との間における該レンズ組立体の該部分はＵＶ暴露の影響を受けず、その結果、より優れた透過性と、使用者が見た際のより高い輝度／コントラスト映像品質が得られる。
【００４３】
図９は、電源モジュール２９０をレンズ組立体２１０に結合するための構造の例を示す。同様または類似の構造が、レンズ組立体２１０に電子モジュール２３０を（並びに、それによりディスプレイアーム２５０及びディスプレイハウジング２６０も）結合するために、レンズ組立体２１０のもう一方の側面に設けられてもよいことが理解される。レンズ組立体２１０の左側面からは、複数（図示の実施形態では２つ）の柱２１５が後方に延出しており、電源モジュール２９０は、柱２１５を受けるための複数の対応する形状の溝２９５を有する。
【００４４】
図１０は、任意のカメラ２７０のディスプレイアーム２５０上における配置の例を示す。いくつかの実施形態では、カメラ２７０は、ディスプレイアーム２５０上または電子モジュール２３０上のカメラポートに接続可能なモジュール式ユニットとして設けられてもよい。
【００４５】
図１１〜１２Ａは、別の実施形態に係る眼鏡に結合されたＨＵＤシステム３００の例を示し、図１３〜１４Ａは、システム３００の分離した電子モジュール３３０、ディスプレイアーム３５０及びディスプレイハウジング３６０を示す。図１１〜１４Ａのシステム３００は、上述のシステム１００と類似しており、その対応する構成要素は、１ｘｘの代わりに３ｘｘの形態において対応する参照番号により標識される。システム３００は、ディスプレイの位置を調節し得る方法においてシステム１００と異なっているが、他の点においてはシステム１００（または図８〜１０のシステム２００）と実質的に同一であってもよい。そのため、システム３００のディスプレイの調節機能についてのみ詳細に説明するが、システム３００は、上述のシステム１００及び２００の任意のまたは全ての特徴を有し得ることが理解される。
【００４６】
システム３００のディスプレイアーム３５０は、ディスプレイハウジング３６０の位置調節を容易にするように、電子モジュール３３０に調節可能に結合される。ディスプレイハウジング３６０内には、図１３〜１４Ａを参照して後で説明するように、ディスプレイユニット３６１（例えば、ＬＣＤ、バックライト及び拡大レンズを含んでいてもよく、任意に所定のディスプレイ駆動回路機構を含んでいてもよい）が調節可能に受容されていてもよく、ディスプレイユニット３６１からは、使用者がディスプレイ上の映像を見ることを妨害する可能性のある環境光の量を低減するために、視覚フード３６２が後方に延出している。いくつかの実施形態では、ディスプレイハウジング３６０及び／または視覚フード３６２は、紫外線（ＵＶ）遮蔽材料より構成され、例えば、当技術分野において既知のＵＶ遮蔽プラスチック樹脂などが挙げられる。このような実施形態は、彩色またはＵＶ照射に暴露されることにより変化する他の特徴を有するレンズ組立体（例えば、Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｓ（商標）レンズなど）と共に使用するにあたって特に有利であり得ることにより、該ディスプレイと使用者の眼との間における該レンズ組立体の該部分はＵＶ暴露の影響を受けず、その結果、より優れた透過性と、使用者が見た際のより高い輝度／コントラスト映像品質が得られる。
【００４７】
ディスプレイアーム３５０は、ディスプレイハウジング３６０をレンズ組立体３１０に向かって偏らせるように構成されており、これにより視覚フード３６２がレンズ組立体３１０に押し付けられている。いくつかの実施形態では、ディスプレイアーム３５０はばね付勢されており、そのためディスプレイアーム３５０がレンズ組立体３１０から引き離されて解放される際に、ディスプレイアーム３５０がレンズ組立体３１０に向かって押し戻される。いくつかの実施形態では、ディスプレイアーム３５０は屈曲可能かつ弾力性があり、ディスプレイアーム３５０がレンズ組立体３１０から引き離されて解放される際に、ディスプレイアーム３５０がレンズ組立体３１０に向かって押し戻されるように構成される。
【００４８】
ディスプレイハウジング３６０の位置を調節するため、使用者は、図１１Ａの矢印３５３に示されるように、ディスプレイハウジング３６０をレンズ組立体３１０から引き離す。次に、該使用者は、ディスプレイハウジング３６０を下方向に（図１２の矢印３５５Ｄに示すように）または上方向に（図１２Ａの矢印３５５Ｕに示すように）動かし、続いて、フード３６２をレンズ組立体３１０に押し付けるように、ディスプレイハウジング３６０をレンズ組立体３１０に向かって戻らせる。ディスプレイアーム３５０より付与された付勢力は、ディスプレイハウジング３６０を所定位置に固定するように、フード３６２とレンズ組立体３１０との間の摩擦を増加させる。
【００４９】
ディスプレイ位置の細かい制御は、ディスプレイハウジング３６０とディスプレイユニット３６１との間に調節可能な接続を設けることにより達成される。いくつかの実施形態では、ディスプレイハウジング３６０とディスプレイユニット３６１との間の該接続は、使用者がそれらの相対位置を調節できるように屈曲可能かつ弾力性があり、ディスプレイユニット３６１は、ディスプレイユニット３６１の動きが制約されていない場合（例えば、使用者がディスプレイユニット３６１を解放し、フード３６２がレンズ組立体３１０に押し付けられていない場合）に、ディスプレイハウジング３６０に対して「既定」または「休止」位置に戻る傾向を有する。いくつかの実施形態では、ディスプレイハウジング３６０とディスプレイユニット３６１との間の該接続は、それらの相対位置が使用者により調節可能であり得るように適応性を有しており、ディスプレイユニット３６１の動きが制約されていない場合（例えば、使用者がディスプレイユニット３６１を解放し、フード３６２がレンズ組立体３１０に押し付けられていない場合）に、ディスプレイハウジング３６０及びディスプレイユニット３６１の相対位置が維持される。
【００５０】
図１３及び１３Ａは、ディスプレイハウジング３６０に対するディスプレイユニット３６１の横方向の調節機能を示し、図１４及び図１４Ａは、ディスプレイハウジング３６０に対するディスプレイユニット３６１の縦方向の調節機能を示す。ディスプレイハウジング３６０及びディスプレイユニット３６１の相対位置を調節するため、使用者は、まず上述のようにディスプレイハウジング３６０をレンズ組立体３１０から引き離す。次に、該使用者は、ディスプレイユニット３６１を、ディスプレイハウジング３６０に対して右方向に（図１３の矢印３６３Ｒに示すように）、左方向に（図１３Ａの矢印３６３Ｌに示すように）、上方向に（図１４の矢印３６３Ｕに示すように）、下方向に（図１４Ａの矢印３６３Ｄに示すように）、またはそれらの任意の組み合わせに動かしてもよい。一旦ディスプレイユニット３６１の望ましい位置が達成されると、該使用者は、フード３６２をレンズ組立体３１０に押し付けるように、ディスプレイハウジング３６０をレンズ組立体３１０に向かって戻らせてもよい。ディスプレイアーム３５０より付与された付勢力は、ディスプレイユニット３６１を所望の位置に固定するように、フード３６２とレンズ組立体３１０との間の摩擦を増加させる。
【００５１】
図１５〜１７Ｃは、別の実施形態に係るＨＵＤシステム４００及び眼鏡レンズ組立体４１０（場合により、便宜的に「眼鏡レンズ」と称する）の例を示す。ＨＵＤシステム４００のディスプレイアーム４５０は、使用者の視界内にディスプレイユニット４６０を配置するように、電子モジュール４３０から延出している。ディスプレイアーム４５０は、電子区画４３０に実質的に剛直に取り付けられる。ディスプレイユニット４６０は、後で説明するように、ディスプレイアーム４５０の末端付近に取り付けられたディスプレイブラケット４８０（図１５Ｄ及び１６Ａ参照）内に調節可能に受け入れられている。ディスプレイユニット４６０及びディスプレイブラケット４８０は、ゴムまたは類似の材料で作製された屈曲可能な保護カバー４５５に被覆されているため、使用者は図１５Ａ及び１５Ｂに示されるディスプレイを見る角度を調節し得る。特に、該使用者は、図１５Ａの矢印４６３Ｕ及び４６３Ｄに示されるように、保護カバー４５５を上下に動かすことにより、保護カバー４５５を通してディスプレイユニット４６０の傾斜度（pitch）を調節することができる。該使用者は、図１５Ｂの矢印４６３Ｌ及び４６３Ｒに示されるように、保護カバー４５５を左右に動かすことにより、保護カバー４５５を通してディスプレイユニット４６０の偏揺れ度（yaw）を調節することができる。ディスプレイフード４６２は、保護カバー４５５から眼鏡レンズ４１０に向かって延出している。フード４６２は、眼鏡レンズ４１０の形状に適合するように折り畳み可能であってもよい。フード４６２は、例えば、保護カバー４５５と同じ材料から構成されていてもよく、フード４６２と統合されて形成されていてもよい。
【００５２】
図１５Ｃ及び１５Ｄは、分離したディスプレイアーム４５０の末端部を示す。図１５Ｄでは、ディスプレイアーム４５０の該末端部における内部構成要素の構成例を説明するため、ディスプレイアーム４５０、保護カバー４５５及びフード４６２を破線により透過的に表す。該内部構成要素の例は、図１６のＡ−Ａ線に沿った断面図である図１６Ａにも示されている。
【００５３】
図１５Ｄ及び１６Ａに最も見られるように、ディスプレイユニット４６０は、ディスプレイ、バックライト組立体４６１及び光学系組立体４７０を備えており、それらは接続構造４６５により互いに固定された関係で保持されている。光学系組立体４７０は、ディスプレイ及びバックライト組立体４６１からの光をフード４６２を通じて使用者の眼に向けるよう構成されたディスプレイレンズ４７２及び反射面４７４を備える。ディスプレイレンズ４７２は、後で説明するように、ディスプレイブラケット４８０の凹形球面４８６に対応する大きさ及び形状の凸形球面４７４を有する。
【００５４】
ディスプレイブラケット４８０は、ディスプレイアーム４５０に取り付けられた本体４８２を備えており、該本体４８２は、例えば、ねじのような留め具４８４により取り付けられている。本体４８２からの延出部４８３は、ディスプレイレンズ４７２の凸形球面４７４を受ける凹形球面４８６を規定する。凹形球面４８６は、光学系組立体４７０から使用者の眼まで光を通過させ得るための、該凹形球面４８６を貫通する開口を有する。ブラケット４８０の凹形球面４８６を貫通する該開口は、いくつかの実施形態では、概ね長方形であってもよい。延出部４８３は、光学系組立体４７０の動きの範囲を制限するための、凹形球面４８６の縁の周囲に延出する１つ以上の制止具４８８を備えていてもよい。
【００５５】
図１７〜１７Ｃは、電子モジュールを一実施形態に係る眼鏡レンズ組立体４１０の一方の側面に接続するためのモジュールコネクタ４２０の例を示す。電源モジュール４９０は、別のモジュールコネクタ（図示しない）により、眼鏡レンズ４１０の他方の側面に取り付けられてもよく、該別のモジュールコネクタは、モジュールコネクタ４２０の鏡像関係のものであってもよい。眼鏡レンズ４１０は、上述の第１の側面と第２の側面との間の導通経路を提供してもよい。いくつかの実施形態では、眼鏡レンズ４１０の電子モジュール４３０と電源モジュール４９０と（１つまたは複数の）導通経路との間の電気的接続は、（（１つまたは複数の）導通経路と接触している電子モジュール４３０及び電源モジュール４９０内の接点を通じて）直接行われる。いくつかの実施形態では、眼鏡レンズ４１０の電子モジュール４３０と電源モジュール４９０と（１つまたは複数の）導通経路との間の電気的接続は、該モジュールコネクタ内に形成される導通部を通じて行われる。
【００５６】
図１７Ａ及び１７Ｂに最も見られるように、モジュールコネクタ４２０は、眼鏡レンズ４１０の側面部の孔４１５と係合するように構成された２つの突起４２２Ａ及び４２２Ｂを備える。図示の実施形態では、突起４２２Ａは、眼鏡レンズ４１０の内面上に配置されるように構成されて、孔４１５の上側の１つと係合するように外方に延出しているタブ４２４を有しており、突起４２２Ｂは、眼鏡レンズ４１０の外面上に配置されるように構成されて、孔４１５の下側の１つと係合するように内方に延出しているタブ４２４を有している。孔４１５は、図示の実施形態の例のように、眼鏡レンズ４１０の全体を通して延びていてもよく、他の実施形態では、眼鏡レンズ４１０内の途中まで伸びているだけでもよい。モジュールコネクタ４２０は、タブ４２４が孔４１５に係合するように突起４２２Ａ及び４２２Ｂを眼鏡レンズ４１０の縁上に押し付けることにより、眼鏡レンズ４１０に取り付けられていてもよい。タブ４２４は、好ましくは、モジュールコネクタ４２０の眼鏡レンズ４１０への取り付けを容易にすると共に、モジュールコネクタ４２０が眼鏡レンズ４１０から外れることを阻害するような形状となっている。
【００５７】
モジュールコネクタ４２０は、その外面上に凹部４２６を有しており、凹部４２６は、電子モジュール４３０の内面上の柱４３２を受けるように構成されている。電子モジュール４３０はまた、その内面上にばね付勢されたラッチ４３４を備える。ラッチ４３４は、モジュールコネクタ４２０との係合内または該係合外へと移動可能であり、モジュールコネクタ４２０との係合へと付勢している。ラッチ４３４上のタブ４３６は、モジュールコネクタ４２０の対応する溝（図示しない）内に受け入れられるよう構成される。
【００５８】
図１７Ｃに示されるように、使用者は、電子モジュール４３０を図１７Ｃの矢印に示されるようにモジュールコネクタ４２０上へと単に内方に押し付けることにより、電子モジュール４３０を眼鏡レンズ４１０に結合してもよい。タブ４３６は、柱４３２が凹部４２６内へと挿入される際に、ラッチ４３４を後方へ動かすような形状とされる。使用者は、ラッチ４３４を後方へ引いて、電子モジュール４３０をモジュールコネクタ４２０から引き離すことにより、電子モジュール４３０を眼鏡レンズ４１０から取り外してもよい。
【００５９】
図１８は、別の実施形態に係る眼鏡５０１の眼鏡レンズ組立体５１０（場合により、便宜的に「眼鏡レンズ」と称する）に搭載されたＨＵＤシステム５００の例を示す。図１８のＨＵＤシステム５００は、図１５〜１７ＣのＨＵＤシステム４００に実質的に類似しており、その対応する構成要素は、４ｘｘの代わりに５ｘｘの形態において対応する参照番号により標識される。図１８のＨＵＤシステム５００は、ディスプレイアーム５５０上のユーザーインタフェース部品５４０を含む。ユーザーインタフェース部品５４０は、例えば、光学フィンガーマウスを備えていてもよい。図１８のＨＵＤシステム５００はまた、ディスプレイアーム５５０上に搭載されたカメラ５７０を含む。
【００６０】
本開示から当業者にとって明らかなように、システム１００、２００、３００、４００及び５００の特徴及び構成要素は、上述の例とは異なる順列または部分的組み合わせにおいて、相互に組み合わせられてもよい。例えば、システム１００に関する上述のユーザーインタフェース、カメラ、マイク及びスピーカは、システム２００、３００、４００または５００のいずれかに組み込まれてもよい。他の例では、システム１００、２００及び／または３００のアーム調節機能は、システム４００または５００のディスプレイユニット調節機構と組み合わせられてもよく、システム４００または５００のモジュールコネクタは、システム１００、２００及び／または３００のいずれかにおいて用いられてもよい。
【００６１】
他の実施形態は、上述の特徴及び／または上述のものとは異なる特徴の変形を伴ったＨＵＤシステムを提供し得る。このような変形及び／または異なる特徴は、本明細書で論じた実施形態の例とは異なる組み合わせ及び順列において、上述の特徴に代えて、または上述の特徴に加えて、または相互に使用されてもよい。
【００６２】
前述の記述では、説明のために、多くの詳細内容が実施形態の完全な理解を提供するために述べられている。しかしながら、これらの特定の詳細内容が必要でないことは、当業者には明らかである。他の例において、公知の電気的構造及び回路は、理解を不明瞭にしないようにブロック図形式により示される。例えば、本明細書に記載された実施形態が、ソフトウェアルーチン、ハードウェア回路、ファームウェアまたはそれらの組み合わせとして実装されるかどうかに関して、具体的な詳細内容は提供されない。
【００６３】
開示の実施形態は、機械可読媒体に格納されたコンピュータ・プログラム製品として表され得る（機械可読媒体は、コンピュータ可読媒体、プロセッサ可読媒体、または中に統合されたコンピュータ可読プログラムコードを有するコンピュータ使用可能媒体とも称される）。該機械可読媒体は、任意の適切な有形の非一時的媒体とされ得る。該媒体は、磁気記憶媒体、光学記憶媒体または電気記憶媒体を含み、これらはディスケット、コンパクトディスク読出し専用メモリ（CD-ROM）、メモリデバイス（揮発性または不揮発性）または類似の記憶機構を含む。該機械可読媒体は、実行される際にプロセッサに開示の実施形態に係る方法のステップを実行させる、命令、コードシーケンス、構成情報または他のデータの様々なセットを包含し得る。機械可読媒体はまた、記載の実装を実現するために必要な他の命令および動作が記憶され得ることを、当業者は理解するであろう。該機械可読媒体上に記憶された命令は、プロセッサまたは他の適切な処理装置によって実行されることができ、記載のタスクを実行するための回路とインタフェース接続することができる。
【００６４】
上述の実施形態は、単なる例であることが意図される。変更、修正および変形は、専ら添付の請求項によって定義される範囲から逸脱することなく、当業者により特定の実施形態に対して行うことができる。添付の図面を参照して実施形態の例を説明したが、本発明はそれらの厳格な構成及び動作に限定されるものではなく、当業者により様々な他の変更および改変がなされ得る。
【００６５】
本発明の実施形態は、本明細書において詳細に説明される方法における１つ以上のステップ及び／またはこれら２つ以上の組合せを実行するように、特別にプログラムされ、構成され、または構築された、特別に設計されたハードウェア、構成可能なハードウェア、データプロセッサ上で実行可能なソフトウェア（任意には「ファームウェア」を含んでいてもよい）の提供により構成されたプログラム可能なデータプロセッサ、専用コンピュータまたはデータプロセッサを使用して実装されてもよい。特別に設計されたハードウェアの例としては、論理回路、特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ」）、大規模集積回路（「ＬＳＩの」）、超大規模集積回路（「ＶＬＳＩ」）などが挙げられる。構成可能なハードウェアの例としては、プログラマブルアレイロジック（「ＰＡＬ」）、プログラマブルロジックアレイ（「ＰＬＡ」）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（「ＦＰＧＡ」）のような１つ以上のプログラマブルロジックデバイスが挙げられる。プログラム可能なデータ処理装置の例としては、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（「ＤＳＰ」）、組込みプロセッサ、グラフィックプロセッサ、数値演算コプロセッサ、汎用コンピュータ、サーバコンピュータ、クラウドコンピュータ、メインフレームコンピュータ、コンピュータワークステーションなどが挙げられる。例えば、装置の制御回路内の1つ以上のデータプロセッサは、該プロセッサにアクセス可能なプログラムメモリ内のソフトウェア命令を実行することにより、本明細書に記載の方法を実装することができる
【００６６】
処理は、集中または分散されてもよい。処理が分散される場合には、ソフトウェア及び／またはデータを含む情報は、集中的に保持されてもよく、分散されてもよい。このような情報は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、インターネット、有線もしくは無線データリンク、電磁信号、または他のデータ通信チャンネルのような通信ネットワークを介して、異なる機能ユニット間で交換されてもよい。
【００６７】
例えば、プロセスまたはブロックが所与の順序で提示されている間、代替的な実施例は、異なる順序でステップを有するルーチンを実行またはブロックを有するシステムを採用してもよく、いくつかのプロセスまたはブロックは、代替または部分的組み合わせを提供するように、削除、移動、追加、細分化、組み合わせ及び／または修正されてもよい。これらのプロセスまたはブロックのそれぞれは、様々な異なる方法で実装されてもよい。また、プロセスまたはブロックは、時間において直列に実行されるものとして示されているが、代わりにこれらのプロセスまたはブロックは並列に実行されてもよく、異なる時間に実行されてもよい。
【００６８】
加えて、要素が時間において順次実施されるものとして示される場合には、代わりにそれらは同時または異なる順序で実行されてもよい。したがって、添付の請求項は、それらの意図する範囲内にある全ての変形を含むと解釈されることが意図される。
【００６９】
いくつかの実施形態では、本発明の態様は、ソフトウェアにおいて実装されてもよい。一層の明確性のため、「ソフトウェア」は、プロセッサ上で実行された任意の命令を含み、（限定されないが）ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコード等を含んでいてもよい。ハードウェアの処理及びソフトウェアの処理の両方は、当業者に知られるように、その全部または一部が集中または分散されていてもよい（またはそれらを組合せられていてもよい）。例えば、ソフトウェア及び他のモジュールは、ローカルメモリを介して、ネットワークを介して、分散コンピューティングのコンテキストにおけるブラウザまたは他のアプリケーションを介して、または上述の目的に適した他の手段を介してアクセス可能であってもよい。
【００７０】
ソフトウェア及び他のモジュールは、サーバ、ワークステーション、パーソナルコンピュータ、タブレットコンピュータ、データエンコーダ、データデコーダ、ＰＤＡ、携帯電話、メディアプレーヤー、および本明細書に記載の目的に適した他のデバイス上に存在していてもよい。上記システムの態様は、任意の適切な通信、データ処理、またはコンピュータシステム構成により実施され得ることが、関連技術の当業者に理解される。該システムの態様には、例えば、インターネット機器、携帯式デバイス（携帯情報端末（ＰＤＡ）を含む）、ウェアラブルコンピュータ、携帯電話のすべての手段、マルチプロセッサシステム、マイクロプロセッサベースのまたはプログラム可能な家庭用電化製品（例えば、ビデオプロジェクター、音声映像受信器、テレビ等のディスプレイなど）、ネットワークＰＣ、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータなどが含まれる。
【００７１】
構成要素（例えば、ソフトウェアモジュール、プロセッサ、コントローラ、アセンブリ、デバイス、回路等）が上に言及される場合、他に示されない限り、その構成要素への参照（「手段」への参照を含む）は、記載された構成要素の機能を実行する任意の構成要素（すなわち、それは機能的に等価である）を、その構成要素の等価物として含むものと解釈されるべきである。該構成要素は、本発明の図示の例示的な実施形態において機能を実行する開示された構造と構造的に等価ではない構成要素を含む。
【００７２】
開示の実施形態は、機械可読媒体に格納されたコンピュータ・プログラム製品として表され得る（機械可読媒体は、コンピュータ可読媒体、プロセッサ可読媒体、または中に統合されたコンピュータ可読プログラムコードを有するコンピュータ使用可能媒体とも称される）。該機械可読媒体は、任意の適切な有形の非一時的媒体とされ得る。該媒体は、磁気記憶媒体、光学記憶媒体または電気記憶媒体を含み、これらはディスケット、コンパクトディスク読出し専用メモリ（CD-ROM）、メモリデバイス（揮発性または不揮発性）または類似の記憶機構を含む。該機械可読媒体は、実行される際にプロセッサに開示の実施形態に係る方法のステップを実行させる、命令、コードシーケンス、構成情報または他のデータの様々なセットを包含し得る。機械可読媒体はまた、記載の実装を実現するために必要な他の命令および動作が記憶され得ることを、当業者は理解するであろう。該機械可読媒体上に記憶された命令は、プロセッサまたは他の適切な処理装置によって実行されることができ、記載のタスクを実行するための回路とインタフェース接続することができる。
【００７３】
システム、方法および装置の特定の例は、例示の目的のために本明細書に記載されている。これらは単なる例である。本明細書において提供される技術は、上述のシステムの例以外のシステムに適用され得る。多くの変更、修正、追加、省略及び置換が、本発明の実施内で可能である。本発明は、当業者に明らかである上述の実施形態の変形を含む。該変形には、以下により得られた変形を含む：特徴、要素及び／または工程を、同等の特徴、要素及び／または工程に置き換えること；異なる実施形態からの特徴、要素及び／または工程を混合する及び配合すること；他の技術の特徴、要素、及び／または工程に、本明細書に記載の実施形態からの特徴、要素及び／または工程を組み合わせること；及び／または、記載の実施形態の特徴、要素及び／または工程を省略すること。
【００７４】
したがって、以下の添付の請求項及び後に導入される請求項は、合理的に推測され得るような変更、置換、追加、省略及び部分的組み合わせを全て含むように解釈されることが意図される。特許請求の範囲は、実施例に記載された好ましい実施形態によって限定されるべきではなく、詳細な説明の全体と一致する最も広い解釈が与えられるべきである。
【００７５】
前述の記述では、説明のために、多くの詳細内容が実施形態の完全な理解を提供するために述べられている。しかしながら、これらの特定の詳細内容が必要でないことは、当業者には明らかである。他の例において、公知の電気的構造及び回路は、理解を不明瞭にしないようにブロック図形式により示される。例えば、本明細書に記載された実施形態が、ソフトウェアルーチン、ハードウェア回路、ファームウェアまたはそれらの組み合わせとして実装されるかどうかに関して、具体的な詳細内容は提供されない。
【００７６】
上述の実施形態は、単なる例であることが意図される。変更、修正および変形は、専ら添付の請求項によって定義される範囲から逸脱することなく、当業者により特定の実施形態に対して行うことができる。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１５ＡＢ】
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【図１５Ｃ】
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【図１５Ｄ】
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【図１６】
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【図１６Ａ】
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【図１７】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１８】
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