(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のサイドフレーム部を有するアイウェアフレームであって、前記アイウェアフレームは、眼鏡の構成を有し、前記第１のサイドフレーム部に接続されたフロントフレーム部が、２つのアイウェアリムの上方部および下方部の少なくとも１つである目の上フレーム部材および目の下フレーム部材のうちの少なくとも１つを有する、アイウェアフレームと、
前記アイウェアフレームに装着され、画像を生成するためのマイクロディスプレイを有するディスプレイモジュールであって、前記ディスプレイモジュールが、ユーザの目へ視認可能な画像を方向づけるように画像出力ウインドウを位置づけた細長部を有し、前記ディスプレイモジュールの前記細長部は、前記アイウェアリムに略匹敵する幅および／または厚さを有し、前記画像出力ウインドウを一方のアイウェアリムの中央または中央付近に位置づけた状態で、前記アイウェアリムの前記目の上フレーム部材および目の下フレーム部材のうちの一方と同じ高さに略沿って横方向に延び、前記ディスプレイモジュールは、前記ユーザの目で視認できないように、前記目の上フレーム部材および目の下フレーム部材のうちの前記一方の外観に統合されるような大きさ、形状、位置づけおよび構成を有している、ディスプレイモジュールと、
を備えた、ウェアラブル電子ディスプレイ。
【請求項２】
請求項１に記載のウェアラブル電子ディスプレイにおいて、
前記アイウェアフレームは、第２のサイドフレーム部を有し、前記フロントフレーム部は、前記第１のサイドフレーム部と前記第２のサイドフレーム部との間に接続されている、
ウェアラブル電子ディスプレイ。
【請求項３】
請求項１に記載のウェアラブル電子ディスプレイにおいて、
前記画像出力ウインドウは、視認のために上向き方向および下向き方向のうちの一方に傾けられる、
ウェアラブル電子ディスプレイ。
【請求項４】
請求項１に記載のウェアラブル電子ディスプレイにおいて、
前記ディスプレイモジュールは、少なくとも一部が前記第１のサイドフレーム部と前記フロントフレーム部との間の隅部分に位置する角状部を有する、
ウェアラブル電子ディスプレイ。
【請求項５】
請求項２に記載のウェアラブル電子ディスプレイにおいて、
前記アイウェアフレームは中央ブリッジを有し、前記中央ブリッジは、瞳孔間距離調節を提供するための調節可能な幅、および前記フロントフレーム部の高さを前記中央ブリッジに対して調節するための調節可能な高さのうちの少なくとも１つを有する、
ウェアラブル電子ディスプレイ。
【請求項６】
請求項５に記載のウェアラブル電子ディスプレイにおいて、
前記中央ブリッジは少なくとも１つのスライダ機構を含む、
ウェアラブル電子ディスプレイ。
【請求項７】
請求項２に記載のウェアラブル電子ディスプレイにおいて、
光軸角度調節のために前記第１のサイドフレーム部と前記第２のサイドフレーム部とに対して前記フロントフレーム部を傾けられるように、前記フロントフレーム部は、水平方向軸を中心に回動可能に、前記第１のサイドフレーム部と前記第２のサイドフレーム部とにピボットによって連結されている、
ウェアラブル電子ディスプレイ。
【請求項８】
請求項２に記載のウェアラブル電子ディスプレイにおいて、
両眼視認を提供するために、前記アイウェアフレームに装着された第２のディスプレイモジュールを更に備える、
ウェアラブル電子ディスプレイ。
【請求項９】
眼鏡の構成を有し、上方部および下方部を備えた２つのアイウェアリムを含むフロントフレーム部を有する、アイウェアフレームであって、前記フロントフレーム部は、第１のサイドフレーム部材と第２のサイドフレーム部材との間に接続されている、アイウェアフレームと、
前記アイウェアフレームに装着され、画像を生成するためのマイクロディスプレイを有するディスプレイモジュールであって、前記ディスプレイモジュールは、ユーザの目へ視認可能な画像を方向づけるように画像出力ウインドウを位置づけた細長部を有し、前記ディスプレイモジュールの前記細長部は、一方のアイウェアリムの前記上方部と同じ高さに略沿って横方向に延び、かつ前記一方のアイウェアリムに略匹敵する厚さを有し、前記画像出力ウインドウは、前記一方のアイウェアリムの中央または中央付近に位置し、視認のために下向き方向に傾けられ、前記ディスプレイモジュールは、前記ユーザの目で視認できないように、前記一方のアイウェアリムの前記上方部の外観に統合されるような大きさ、形状、位置づけおよび構成を有している、
ウェアラブル電子ディスプレイ。
【請求項１０】
画像を視認する方法であって、
ウェアラブル電子ディスプレイを装着する工程であって、前記ウェアラブル電子ディスプレイは、ユーザにより装着される第１のサイドフレーム部を含むアイウェアフレームであって、前記アイウェアフレームは、
眼鏡の構成を有し、前記第１のサイドフレーム部に接続されたフロントフレーム部を含み、前記フロントフレーム部は、２つのアイウェアリムの上方部および下方部の少なくとも１つである目の上フレーム部材および目の下フレーム部材のうちの少なくとも１つを有する、アイウェアフレームと、
前記アイウェアフレームに装着され、画像を生成するためのマイクロディスプレイを含むディスプレイモジュールと、を有する、工程と、
前記ディスプレイモジュールの細長部に位置づけられた画像出力ウインドウから前記ユーザの目へ視認可能な画像を方向づける工程であって、前記ディスプレイモジュールの前記細長部は、前記アイウェアリムに略匹敵する幅および／または厚さを有し、前記画像出力ウインドウを一方のアイウェアリムの中央または中央付近に位置づけた状態で、前記アイウェアリムの前記目の上フレーム部材および目の下フレーム部材のうちの一方と同じ高さに略沿って横方向に延び、前記ディスプレイモジュールは、前記ユーザの目で視認できないように、前記目の上フレーム部材および目の下フレーム部材のうちの前記一方の外観に統合されるような大きさ、形状、位置づけおよび構成を有している、工程と、
を含む、方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法において、
第２のサイドフレーム部を、前記アイウェアフレームに設け、前記フロントフレーム部を、前記第１のサイドフレーム部と前記第２のサイドフレーム部との間に接続する工程を更に含む、方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の方法において、
前記ユーザの前記目による視認のために、上向き方向または下向き方向のうちの一方に前記画像出力ウインドウを傾ける工程
を更に含む、方法。
【請求項１３】
請求項１０に記載の方法において、
角状部を前記ディスプレイモジュールに設ける工程と、
前記角状部の少なくとも一部を、前記第１のサイドフレーム部と前記フロントフレーム部との間の隅部分に位置づける工程と、
を更に含む、方法。
【請求項１４】
請求項１１に記載の方法において、
前記アイウェアフレームに中央ブリッジを設ける工程を更に含み、
前記中央ブリッジは、瞳孔間距離調節を提供するための調節可能な幅、および前記フロントフレーム部の高さを前記中央ブリッジに対して調節するための調節可能な高さのうちの少なくとも１つを有する、
方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法において、
前記中央ブリッジに少なくとも１つのスライダ機構を設ける工程を更に含む、
方法。
【請求項１６】
請求項１１に記載の方法において、
光軸角度調節のために前記第１のサイドフレーム部と前記第２のサイドフレーム部とに対して前記フロントフレーム部を傾けられるように、前記フロントフレーム部を、水平方向軸を中心に回動可能に、前記第１のサイドフレーム部と前記第２のサイドフレーム部とにピボットによって連結する工程を、
更に含む方法。
【請求項１７】
請求項１１に記載の方法において、
両眼視認を提供するために、前記アイウェアフレームに装着された第２のディスプレイモジュールを設ける工程を更に含む、
方法。
【請求項１８】
画像を視認する方法であって、
ウェアラブル電子ディスプレイを装着する工程であって、前記ウェアラブル電子ディスプレイは、
眼鏡の構成を有し、上方部および下方部を備えた２つのアイウェアリムを含むフロントフレーム部を有する、アイウェアフレームであって、前記フロントフレーム部は、第１のサイドフレーム部材と第２のサイドフレーム部材との間に接続されユーザにより装着される、アイウェアフレームと、
前記アイウェアフレームに装着され、画像を生成するためのマイクロディスプレイを有するディスプレイモジュールとを有する、工程と、
前記ディスプレイモジュールの細長部に位置づけられた画像出力ウインドウから前記ユーザの目へ視認可能な画像を方向づける工程であって、前記細長部は、一方のアイウェアリムの前記上方部と同じ高さに略沿って横方向に延び、かつ前記アイウェアリムに略匹敵する厚さを有し、前記画像出力ウインドウは、前記アイウェアリムの中央または中央付近に位置し、視認のために下向き方向に傾けられ、前記ディスプレイモジュールは、前記ユーザの目で視認できないように、前記一方のアイウェアリムの前記上方部の外観に統合されるような大きさ、形状、位置づけおよび構成を有している、工程と、
を含む、方法。
【請求項１９】
請求項１に記載のウェアラブル電子ディスプレイにおいて、前記ディスプレイモジュールは、前記目の上フレーム部材に装着され、前記目の上フレーム部材と同じ高さに略沿って横方向に延び、前記目の上フレーム部材の外観に統合される、ウェアラブル電子ディスプレイ。
【請求項２０】
請求項１に記載のウェアラブル電子ディスプレイにおいて、前記ディスプレイモジュールは、一方のアイウェアリムの一部に見える位置および前記一方のアイウェアリムの後ろの位置のいずれかである、２つの位置のうちの一方に位置づけられることで、前記アイウェアフレームの外観に統合されている、ウェアラブル電子ディスプレイ。
【請求項２１】
請求項１０に記載の方法において、前記ディスプレイモジュールは、前記目の上フレーム部材に装着され、前記目の上フレーム部材と同じ高さに略沿って横方向に延び、前記目の上フレーム部材の外観に統合される、方法。
【請求項２２】
請求項１０に記載の方法において、前記ディスプレイモジュールは、一方のアイウェアリムの一部に見える位置および前記一方のアイウェアリムの後ろの位置のいずれかである、２つの位置のうちの一方に位置づけられることで、前記アイウェアフレームの外観に統合されている、方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本願は、２０１２年１２月１３日に出願された米国仮特許出願第６１／７３６，８６７号および２０１３年３月５日に出願された米国仮特許出願第６１／７７３，０３５号の優先権を主張する。上記出願の全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
従来、頭部装着型のディスプレイ（ＨＭＤ）またはビデオアイウェアが知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の頭部装着型ディスプレイやビデオアイウェアは、装着するには嵩ばり、格好が悪く、見た目がよくない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、第１のサイドフレーム部を有するアイウェアフレームを含むウェアラブル電子ディスプレイを提供できる。画像を生成するためのマイクロディスプレイを有するディスプレイモジュールが、前記アイウェアフレームに装着され得る。前記ディスプレイモジュールは、ユーザの目へ視認可能な画像を方向づけるように画像出力ウインドウを位置づけた細長部を有してよい。
【０００５】
特定の実施形態では、前記アイウェアフレームは、第２のサイドフレーム部と、前記第１のサイドフレーム部と前記第２のサイドフレーム部との間に接続されたフロントフレーム部とを有してよい。前記フロントフレーム部は、目の上フレーム部材および目の下フレーム部材のうちの少なくとも１つを有してよい。前記ディスプレイモジュールの前記細長部は、前記目の上フレーム部材および目の下フレーム部材のうちの一方の高さ（the level）に略沿って横方向に延びてよい。前記画像出力ウインドウは、視認のために上向き方向および下向き方向のうちの一方に傾けられてよい。一部の実施形態では、前記アイウェアフレームは、眼鏡の構成を有し、フロントフレーム部が、それぞれ２つのアイウェアリムの上方部および下方部である目の上フレーム部材および目の下フレーム部材を有してよい。前記ディスプレイモジュールの前記細長部は、前記アイウェアリムに略匹敵する幅および／または厚さを有してよく、前記画像出力ウインドウを１つのアイウェアリムの中央または中央付近に位置づけた状態で、前記アイウェアリムの前記目の上フレーム部材および目の下フレーム部材のうちの一方と同じ高さに略沿って横方向に延びてよい。前記ディスプレイモジュールは、少なくとも一部が前記第１のサイドフレーム部と前記フロントフレーム部との間の隅部分に位置し得る角状部を有してよい。
【０００６】
一部の実施形態では、前記アイウェアフレームは、中央ブリッジを有し、前記中央ブリッジは、瞳孔間距離（ＩＰＤ）調節を提供するための調節可能な幅、および前記フロントフレーム部の高さを前記中央ブリッジに対して調節するための調節可能な高さのうちの少なくとも１つを有してよい。前記中央ブリッジは、少なくとも１つのスライダ機構を含んでよい。光軸角度調節のために前記前記第１のサイドフレーム部と前記第２のサイドフレーム部とに対して前記フロントフレーム部を傾けられるように、前記フロントフレーム部は、水平方向軸を中心に回動可能に、前記第１のサイドフレーム部と前記第２のサイドフレーム部とにピボットによって取付けられてよい。一部の実施形態では、両眼視認を提供するために、第２のディスプレイを前記アイウェアフレームに装着してよい。
【０００７】
本発明はまた、眼鏡の構成を有するアイウェアフレームを含むウェアラブル電子ディスプレイを提供できる。前記アイウェアフレームは、上方部および下方部を備えた２つのアイウェアリムを有するフロントフレーム部を含んでよい。前記フロントフレーム部は、第１のサイドフレーム部材と第２のサイドフレーム部材との間に接続され得る。ディスプレイモジュールが、前記アイウェアフレームに装着されてよく、画像を生成するためのマイクロディスプレイを有してもよい。前記ディスプレイモジュールは、少なくとも一部が前記第１のサイドフレーム部と前記フロントフレーム部との間の隅部分に位置する角状部を有してよく、ユーザの目へ視認可能な画像を方向づけるように画像出力ウインドウを位置づけた細長部を有してよい。前記ディスプレイモジュールの前記細長部は、一方のアイウェアリムの前記上方部と同じ高さに略沿って横方向に延びてよく、前記アイウェアリムに略匹敵する厚さを有してよい。前記画像出力ウインドウは、前記アイウェアリムの中央または中央付近に位置してよく、視認のために下向き方向に傾けられてよい。
【０００８】
本発明はまた、ウェアラブル電子ディスプレイを装着する工程を含む、画像を視認する方法を提供できる。前記ウェアラブル電子ディスプレイは、ユーザにより装着される第１のサイドフレーム部を有するアイウェアフレームを有してよい。画像を生成するためのマイクロディスプレイを有するディスプレイモジュールは、前記アイウェアフレームに装着され得る。視認可能な画像は、前記ディスプレイモジュールの細長部に位置づけられた画像出力ウインドウから前記ユーザの目へ方向づけられてよい。
【０００９】
特定の実施形態では、前記アイウェアフレームに、第２のサイドフレーム部と、前記第１のサイドフレーム部と前記第２のサイドフレーム部との間に接続されたフロントフレーム部とを、設けてもよい。前記フロントフレーム部は、目の上フレーム部材および目の下フレーム部材のうちの少なくとも１つを有してよい。前記ディスプレイモジュールの前記細長部は、前記目の上フレーム部材および目の下フレーム部材のうちの一方と同じ高さに略沿って横方向に延在してよい。前記画像出力ウインドウは、前記ユーザの前記目による視認のために、上向き方向または下向き方向のうちの一方に傾けられてよい。一部の実施形態では、前記アイウェアフレームは、眼鏡の構成を備えてよく、それぞれ２つのアイウェアリムの上方部および下方部である目の上フレーム部材および目の下フレーム部材を有するフロントフレーム部を備えてよい。前記ディスプレイモジュールの前記細長部は、前記アイウェアリムに略匹敵する幅および／または厚さを有してよく、前記ディスプレイモジュールの前記細長部は、前記画像出力ウインドウを１つのアイウェアリムの中央または中央付近に位置づけた状態で、前記アイウェアリムの前記目の上フレーム部材および目の下フレーム部材のうちの一方と同じ高さに略沿って横方向に延在してよい。前記ディスプレイモジュールには角状部を設けてよく、その少なくとも一部が前記第１のサイドフレーム部と前記フロントフレーム部との間の隅部分に位置してよい。
【００１０】
一部の実施形態では、前記アイウェアフレームは、中央ブリッジを有してよく、前記中央ブリッジは、瞳孔間距離（ＩＰＤ）調節を提供するための調節可能な幅、および前記フロントフレーム部の高さを前記中央ブリッジに対して調節するための調節可能な高さのうちの少なくとも１つを有する。前記中央ブリッジは、少なくとも１つのスライダ機構を含んでよい。光軸角度調節のために前記前記第１のサイドフレーム部と前記第２のサイドフレーム部とに対して前記フロントフレーム部を傾けられるように、前記フロントフレーム部を、水平方向軸を中心に回動可能に、前記第１のサイドフレーム部と前記第２のサイドフレーム部とにピボットによって固定してもよい。一部の実施形態では、両眼視認を提供するために、第２のディスプレイを前記アイウェアフレームに装着してもよい。
【００１１】
本発明はまた、眼鏡の構成を有するアイウェアフレームを有するウェアラブル電子ディスプレイを装着する工程を含む、画像を視認する方法を提供できる。前記アイウェアフレームは、上方部および下方部を備えた２つのアイウェアリムを有するフロントフレーム部を含んでよい。前記フロントフレーム部は、第１のサイドフレーム部材と第２のサイドフレーム部材との間に接続され、ユーザにより装着されてよい。ディスプレイモジュールが、前記アイウェアフレームに装着され、画像を生成するためのマイクロディスプレイを有してよい。前記ディスプレイモジュールは、少なくとも一部が前記第１のサイドフレーム部と前記フロントフレーム部との間の隅部分に位置する角状部を有してよい。視認可能な画像は、前記ディスプレイモジュールの細長部に位置づけられた画像出力ウインドウから前記ユーザの目へ方向づけられてよい。前記細長部は、一方のアイウェアリムの前記上方部と同じ高さに略沿って横方向に延びてよく、前記アイウェアリムに略匹敵する厚さを有してよい。前記画像出力ウインドウは、前記アイウェアリムの中央または中央付近に位置し、視認のために下向き方向に傾けられてよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
上記は、添付図面に示す以下の本発明の例示的な実施形態の更に詳細な説明から明らかになるであろう。添付図面において、異なる図全体にわたり、同様の部分は同様の参照符号で示す。図面は必ずしも原寸に比例しておらず、本発明の実施形態の説明に重点が置かれている。
【図１】本発明におけるウェアラブル電子ディスプレイの実施形態の概略正面図である。
【図２】本発明の実施形態の電子ディスプレイを装着したユーザの正面図である。
【図３Ａ】本発明の実施形態の電子ディスプレイおよび仮想ディスプレイモジュールの概略図である。
【図３Ｂ】仮想ディスプレイモジュールの実施形態の概略図である。
【図４】画像出力ウインドウの可能な上側位置および下側位置を示す概略図である。
【図５】画像出力光学系の可能な上側光軸および下側光軸の概略図である。
【図６Ａ】本発明の実施形態の電子ディスプレイの正面図である。
【図６Ｂ】本発明の実施形態の電子ディスプレイの上面図である。
【図６Ｃ】本発明の実施形態の電子ディスプレイの斜視図である。
【図７Ａ】本発明の実施形態の電子ディスプレイを装着し、真っすぐ前を見ているユーザの正面図を示す。
【図７Ｂ】本発明の実施形態の電子ディスプレイを装着し、ディスプレイモジュールから仮想画像を見ているユーザの正面図を示す。
【図８】本発明の他の実施形態の電子ディスプレイを装着したユーザの概略図である。
【図９】図８の実施形態の電子ディスプレイの調節可能範囲を示す概略図である。
【図１０】図８の実施形態の電子ディスプレイにおいてノーズブリッジ調節を示す概略図である。
【図１１】傾斜可能なフロントフレーム部を有する本発明の実施形態の電子ディスプレイの概略図である。
【図１２】フロントフレーム部の傾きを示す概略側面図である。
【図１３】本実施形態のオペレーションシステムの概略ブロック図である。
【図１４】本発明の他の実施形態の電子ディスプレイの斜視図である。
【図１５】図１４の電子ディスプレイの背面図である。
【図１６】図１４の電子ディスプレイの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の例示的な実施形態について説明する。
【００１４】
図１〜３Ｂを参照して、本発明の実施形態では、ウェアラブルスペクタクル、眼鏡またはアイウェアの電子ディスプレイ１０が、従来のスペクタクル、眼鏡またはアイウェア（以下、単にアイウェアという）の外観を有し得るアイウェアフレーム１８を有し、同時に、画像視認のためのアクティブ光学仮想画像ディスプレイのコンポーネント、装置またはモジュール１２も含みうる。アイウェアディスプレイ１０のフレーム１８は、少なくとも１つのアイウェアリム１６を有してよく、通常は、リム２つが、ユーザ２４の鼻２２の上に留まるための中央ブリッジ、接続部または接続部材２０によって、互いに接続されている。２つの（すなわち第１および第２の）サイドフレーム部、脚部、弦（つる）またはステム（以下、単にサイドフレーム部という）２６が、ユーザ２４の耳２８に留まるように、フレーム１８の両側のそれぞれのリム１６に蝶番３２によって接続されてよい。リム１６は、アイウェアレンズ３０を含んでよく、これらのレンズは、適宜、処方レンズ、非処方レンズ、サングラスレンズ、光反応型レンズ、安全レンズなどであってよい。
【００１５】
薄型、小型、コンパクトまたはミニチュアサイズの光学系１４を使用して、ディスプレイモジュール１２のアクティブマトリクス電子ディスプレイまたはマイクロディスプレイ６（対角長１インチ未満のディスプレイなど）からの画像またはこれにより生成された画像を、光学画像出力ウインドウ１３を通してユーザ２４の目または眼球８へ導いて、網膜８ａに仮想画像を形成することができる。自然に見えながらも、つまり通常の眼鏡に見えながらも、ディスプレイモジュール１２を含み得るウェアラブル薄型フレームのアイウェアの電子ディスプレイ１０を、提供することができる。このディスプレイモジュール１２は、電子ディスプレイ１０の中に埋め込まれる、または電子ディスプレイ１０に相対的に位置づけられる、またはディスプレイモジュール１２が視認できない（秘匿され不可視となっている）もしくは容易に表から見えないようになっているものである。薄型光学系１４は、アイウェアのフレーム１８のリム１６と両立し得る厚さおよび／もしくは奥行きを有してよく、または当該リム１６と同様のもしくはこれに匹敵する寸法を有してよい（例えば７ｍｍ未満）。また、薄型光学系１４は、アイウェアフレーム１８の一部を形成してもよく、当該フレーム１８を形成するように見えてもよく、または当該フレーム１８に組込まれてもよい。
【００１６】
ディスプレイモジュール１２は、マイクロディスプレイ６およびバックライト源６ａ（必要な場合）を含むように、全体として角度を付けた（ａｎｇｌｅｄ）、角ばった（ａｎｇｕｌａｒ）、曲がったまたは折り曲げられた、隅部分片、隅部材または隅部構造体として形成された、筐体１２ａを有してよい。また、ディスプレイモジュール１２は、スペクタクルのフレーム１８の一部、またはこれに組込まれていてもよく、またはそのように見えてもよい。このフレーム１８の一部は、例えば、フレーム１８の隅部分１９にあり、通常はフロントフレーム部１８ａに接続する脚部またはサイドフレーム部２６の蝶番３２のために位置合わせされている。ディスプレイモジュール１２は、フロントフレーム部１８ａに接続されてよい。アクティブマトリクスディスプレイ６の画像出力ウインドウ１３は、フレーム１８の上側（目の上）または下側（目の下）のリムまたはフレーム部材１６ａおよび１６ｂの中央部１７の付近に位置してよい。出力ウインドウ１３の幅（高さ方向の寸法）は、フレーム１８のリム１６の幅を超えないまたは実質的に超えない限り、特に限定されない。画像出力ウインドウ１３は、図１〜３Ａに示す４つの位置のうちどの位置にあってもよいが、上側フレーム位置のうちの１つにあることが好ましい。図３Ａおよび図３Ｂを参照して、アクティブマトリクスマイクロディスプレイ６は、筐体１２ａの、全体として角度を付けた、角ばった、曲がったまたは折り曲げられた隅部構造体内に位置してよい。可撓性ケーブル（複数可）のようなケーブル７が、マイクロディスプレイ６に信号を送るために、マイクロディスプレイ６およびバックライト６ａに接続されてよい（図２）。画像出力ウインドウ１３は、光学系１４の延長部または細長部９により、マイクロディスプレイ６から延長されてよい。ディスプレイモジュール１２の角度を付けた形状は（図３Ａ）、ディスプレイモジュール１２をフレーム１８へ統合できるだけでなく、同時に、望ましい視認ができるために画像出力ウインドウ１３が中央部１７にまたは中央部１７付近に適切に位置づけられるように、光学系１４および電気接続部またはエレクトロニクス（電子部品等）をパッケージ化し、これをマイクロディスプレイに対して位置づけることができる。
【００１７】
細長部９は、略長方形の断面を有してよく、一部の実施形態では、見た目上、上側リム１６ａの一部を形成してよく、上側リム１６ａ（図３Ａ）の後ろに位置づけられてよくもしくは接合されてよく、または、図６Ｃに見られるように、上側リム１６ａの一部を形成して上側リム１６ａの他の部分との間に間隙を有する、もしくはそれに隣接もしくは接合されてよい。細長部９がリム１６の後ろにある場合、細長部９は、図３Ａのようにリム１６より大きくてもよく、またはリム１６より小さくてもよくもしくは薄くてもよい。薄型光学系は、例えばレンズ、鏡、プリズムなどを含み得る適切な光学部品を有してよい。これらの光学部品は、マイクロディスプレイ６により生成された画像１５の入力を受け、細長部９を通して図３Ｂの長手方向軸Ｌ（これはユーザ２４の目８に対して横方向であってよい）に沿って長手方向に画像１５を方向づけ、そして、画像１５は、鏡またはプリズムでありうる光学部品１４ａによって、ユーザ２４の目８に向かって長手方向軸Ｌを横切り、光軸Ａに沿って再度方向づけられる。光軸Ａは、折り曲げられた、再度方向づけられたまたは曲がった光軸で、長手方向軸Ｌを含んでよい。マイクロディスプレイ６およびバックライト６ａ（使用した場合）はまた、軸Ｌに沿って位置づけられてもよい。他の実施形態では、バックライト６ａは、角部または屈曲部１２ｂの周囲に位置してもよい。
【００１８】
図４および図５を参照して、ユーザの目８に対して上向きまたは下向きのいずれかである画像出力ウインドウ１３の位置に依存して、ディスプレイモジュール１２の画像出力光学系の光軸Ａは、スペクタクルまたはフロントフレーム部１８ａの上側リム１６ａまたは下側リム１６ｂから眼球８に向かって上または下に傾くことができる。これにより、光学系の出力ウインドウ１３を介して仮想ディスプレイモジュール１２において利用可能な仮想画像１５を、快適に視認できる。更に、光軸Ａは、画像出力光学系１４が目８の右側または左側に位置する場合、僅かに横方向に傾くまたは左または右にスライドすることができる。
【００１９】
図６Ａ〜６Ｃを参照して、アイウェアフレーム１８に接続されたディスプレイモジュール１２は、嵩ばって見えたり、存在が明白に把握されたりせずに、アイウェアフレーム１８の外観内に組込まれたり、埋込まれたりできる。ディスプレイモジュール１２の筐体１２ａから延びるケーブル７は、ディスプレイモジュール１２を動作させるためにまたは制御するために、アイウェア制御システム、オペレーションシステムまたはエレクトロニクス５０に電気的に接続され得る。エレクトロニクス５０は、隅部分１９に隣接するサイドフレーム部２６に位置づけられてよい。この隅部分１９に、ディスプレイモジュール１２が位置づけられる。適切な電気信号および電力が、エレクトロニクス５０に電気的に接続されたケーブル７０を介してエレクトロニクス５０に提供されてよい。
【００２０】
図７Ａおよび図７Ｂを参照して、画像出力ウインドウ１３は、ユーザ２４が仮想画像１５を見ることなく、アイウェアフレーム１８またはスペクタクルを通して真っすぐ前を見られるように、位置づけられ得る。ユーザ２４が仮想画像１５を見たいときは、ユーザ２４は、例えば上向きもしくは下向きにおよび／または一側方に、僅かに目８を動かして、画像出力ウインドウ１３を、その中央部１７（図８）に沿って覗きこむことができる。これにより、アイウェアディスプレイ１０を装着しているユーザ２４は、略通常の視野で通常の活動を行うことができ、また、ユーザ２４は、所望する場合にはディスプレイモジュール１２から画像１５を視認することができる。
【００２１】
マイクロディスプレイ６を含む光学ディスプレイモジュール１２は、その形状ゆえに、スペクタクルフレーム構造体またはアイウェアフレーム１８に統合されうる、またはスペクタクルフレーム構造体またはアイウェアフレーム１８に相対的に統合され得るので、視認されないものとして説明できる。ディスプレイ６のバックライト６ａアセンブリを保持し、かつディスプレイ６を光学系１４に結合するための筐体１２ａは、隅部分１９またはフレーム１８のサイド屈曲部に統合可能な、角部、屈曲部、折曲部または隅部分として形作られてよい。眼球８に対して出力ウインドウ１３を延在させるまたは位置づける、光学系のアームすなわち細長部９は、アイウェアフレーム１８の厚さ（奥行き方向の寸法）に近い厚さを有してよい。図７Ａおよび図７Ｂは、フレーム１８のリム１６の上側リム部１６ａより僅かに厚い細長部９を示す。一部の実施形態では、リム１６は図のものより厚くてもよく、細長部９はリム１６より薄くてもよい。
【００２２】
図８〜１０を参照して、本発明における一部の実施形態は、特定のユーザ２４のために光学出力ウインドウ１３の位置調節を容易にする、少なくとも１つの調節機構３４を有してよい。光学出力ウインドウ１３の位置は、異なる瞳孔間距離（ＩＰＤ）を有する人々のために眼球８に位置合わせできるよう、左右に調節可能である。図９は、ブリッジ２０の幅の調節量を示している。この図において、ブリッジ２０を距離Ｘ分だけ調節する場合、ユーザの目に対する画像出力ウインドウ１３の移動範囲はＸ／２となる。これは、スライド機構３４ａを使用して調節可能な幅を有する、例えばリム１６間に接続された中央ブリッジ２０の調節機構３４により実現可能である。そのスライド機構３４ａはまた、フレーム１８の２つのリム１６間の距離を変更できる。更に、フロントフレーム部１８ａは、光軸Ａが眼球８に対して位置合わせされ得るように、上下に移動可能である。これは、スライド機構３４ｃを用いるなどして上下方向に調節可能なノーズブリッジ部材３４ｂを有する中央ブリッジ２０を備えることにより実現できる。スライド機構３４ｃは、フロントフレーム部１８ａおよびリム１６の高さをノーズブリッジ３４ｂに対して調節するためのもの、または、異なる大きさの鼻２２に対して調節するためのものである。フロントフレーム部１８ａの中央のノーズブリッジ３４ｂは、人それぞれの鼻２２の異なる形状および大きさにフィットするように、調節可能な形状であってよい。ノーズブリッジ３４ｂは、前にずり落ちないように、汗の影響を受けない材質でできているかまたはその様な素材を有してよい。鼻との接触部材が、鼻２２に最も近いフレームの隅部分に含まれていてよい。
【００２３】
図１１および図１２を参照して、フレーム１８のフロントフレーム部１８ａは、サイドフレーム部２６に対し調節可能な傾斜角を有してよい。ディスプレイモジュール１２の光学系１４は、フロントフレーム部１８ａに、またはこれに相対的に固定されてよい。サイドフレーム部２６に対してフロントフレーム部１８ａを傾けることは、ディスプレイ光学系１４の光軸Ａをユーザの眼球８に向けて、例えば上向きまたは下向きに傾ける効果を有し得る。フロントフレーム部１８を傾ける中心となる軸３６は、フロントフレーム部１８ａの互いに対向する両側にある２つのサイドフレーム部２６にフロントフレーム部１８ａを接続する、横方向または水平方向軸であってよい。その軸を形成するピボットまたは前記接続部は、フロントフレーム部１８ａをサイドフレーム部２６に接続する水平蝶番または玉継手４０であってよい。更に、本実施形態は、異なる眉位置に対して調節を行うために、サイドフレーム部２６に対してフロントフレーム部１８ａの高さを調節するための、スライド接合部またはスライド機能部を含んでもよい。
【００２４】
図１３は、２０１３年１月７日に出願された米国仮特許出願第６１／７４９，７６５号（その全内容が参照により本明細書に組み込まれる）に示され説明されたような、本発明におけるアイウェア制御システム、オペレーションシステムまたはエレクトロニクス５０の一実施形態の機能制御ブロック図である。エレクトロニクス基板および電池が、アイウェアフレーム１８のサイドフレーム部２６内にあってよく、耳２８の前または耳２８の後ろにあってよい。エレクトロニクスを一方のサイドフレーム部内に入れ、電池を他方のサイドフレーム部内に入れて、上側フレーム１６ａおよびブリッジ２０内に埋込んだ可撓性ケーブルを用いて、電池をエレクトロニクスに接続してもよい。音声出力は、サイドフレーム部２６の両側において音声出力部を有するステレオ出力であってよい。ユーザへの音声出力は、骨伝導トランスデューサ、スピーカ、耳元イヤホンまたはイヤーバズ５２などにより実現できる。骨伝導部品および素子は、異なる耳の形を支持するよう調節可能にしたり、前にずり落ちないようにフレーム位置を支持する構造的素子とされてもよい。スピーカ音量は、周囲の雑音レベルに従って自動的に上下調節可能であってよい。周囲雑音相殺エレクトロニクスまたはチップ６０を介して周囲雑音相殺ボイスピックアップを行うために、複数のマイク５４（２個または３個）をフレーム１８またはサイドフレーム部２６のいずれかに埋込んでもよい。エレクトロニクス５０は、音声、ビデオ、または画像通信のために、携帯電話または他の携帯型電子機器に対する無線リンク５６を含んでよく、また、ブルートゥースモジュールでありうる無線モジュール６２を含んでよい。電子ディスプレイ１０は、電子コンパスを設けて、パーソナルナビゲーションアプリケーションを可能にしてもよい。例えば温度、高度、時間などを含む他の機能を表示してもよい。これらのデータの取得は、センサで行ってもよく、または電話からデータを抽出するアプリケーションで行ってもよく、またはソフトウェアの一部として行ってよい。さらに、スタンドアローン型のセンサの出力を使用してよい。ディスプレイの明るさを自動調節できるように、周囲光センサ５８を含んでよい。エレクトロニクス５０は、システム・オン・チップ（ＳＯＣ）６４を含んでよく、また、文字フォント格納メモリ６６やドライバＩＣフレームバッファ６８を含んでよい。
【００２５】
一部の実施形態では、ディスプレイモジュール１２を、目８により近くなるようアイウェアフレーム１８内に置いてもよく、目からより遠くなるようフレーム１８の外に置いてもよい。これにより、処方レンズまたは度入りレンズ（prescription lens）３０がフレーム１８内に装着可能になり、ユーザが処方レンズ３０を通して光学系１４の画像１５を視認できるようになる。フレーム１８には、近視の人のための処方レンズ３０を装着してもよく、または、屋外環境および屋内環境で使用するために従来の処方レンズ３０を組み合わせて装着してもよい。アイウェアフレーム１８の実施形態は、エレクトロニクス、光学系、および調節機能が固定されるように設計されてよい。しかし、レンズメーカまたは光学機器製造会社は、このような実施形態のアイウェアフレーム１８にスナップ留めできるレンズとフレーム構造を、処方レンズ付き固定コンプリートフレームを提供するための１つのオプションとして、開発してよい。ここで、レンズ供給者によって提供される光学処方インサート付きの標準フレームがあり得る。カメラ７２（図６Ｃ）が、フレーム１８のディスプレイモジュール１２と同じ側に含まれてもよく、または、筐体１２ａ内に含まれてもよい。この頭部装着型ディスプレイはまた、図１〜３Ａに示す例えば上下２つの位置に２つのディスプレイモジュール１２を対称的に設置した、両眼型のものであってよい。エレクトロニクスは無線リンクを介して遠隔カメラからビデオ信号を受信してよく、それによって、フレーム１８上のディスプレイ１２が遠隔カメラユニットの電子ビューファインダとして使用されてもよい。
【００２６】
図１４〜１６を参照して、２０１３年８月９日に出願された米国特許出願第２９／４６２，８７１号（その全内容が参照により本明細書に組み込まれる）に示され説明されたような一部の実施形態では、ディスプレイモジュールは、隅部分１９におけるフロントフレーム部１８ａのリム１６の上側リムまたはフレーム部１６ａの裏側またはその後方に位置してよい。ディスプレイモジュール１２を、既存の一対の眼鏡のフレーム１８に接続、固定、または取り付けて、アイウェア電子ディスプレイ１０を形成することができる。ユーザ２４の目８に対して、光軸Ａに角度をもたせるまたは光軸Ａを傾けるために、画像出力ウインドウ１３を、僅かに下向きに角度をつけてよく、または傾けてよい。上側リム部１６ａは、ディスプレイモジュール１２の細長部９より厚くてよい。
【００２７】
本発明をその例示的な実施形態を参照して詳細に示し説明してきたが、添付の特許請求の範囲に包含される本発明の範囲を逸脱することなく、さまざまな形および詳細の変更がなされ得ることが当業者によって理解されるであろう。例えば、説明し明示した構成のさまざまな特徴を省略または組合せることができる。
【００２８】
また、例えば、開示し明示した実施形態のさまざまな特徴を省略または組み合せることができる。
なお、本発明は、実施の態様として以下の内容を含む。
［態様１］
第１のサイドフレーム部を有するアイウェアフレームと、
前記アイウェアフレームに装着され、画像を生成するためのマイクロディスプレイを有するディスプレイモジュールであって、ユーザの目へ視認可能な画像を方向づけるように画像出力ウインドウを位置づけた細長部を有する、ディスプレイモジュールと、
を備えた、ウェアラブル電子ディスプレイ。
［態様２］
態様１に記載のウェアラブル電子ディスプレイにおいて、
前記アイウェアフレームは、第２のサイドフレーム部と、前記第１のサイドフレーム部と前記第２のサイドフレーム部との間に接続されたフロントフレーム部とを有し、前記フロントフレーム部は、目の上フレーム部材および目の下フレーム部材のうちの少なくとも１つを有する、
ウェアラブル電子ディスプレイ。
［態様３］
態様１に記載のウェアラブル電子ディスプレイにおいて、
前記アイウェアフレームは、前記第１のサイドフレーム部に接続されたフロントフレーム部を有し、前記フロントフレーム部は、目の上フレーム部材および目の下フレーム部材のうちの少なくとも１つを有し、前記ディスプレイモジュールの前記細長部は、前記目の上フレーム部材および目の下フレーム部材のうちの一方と同じ高さに略沿って横方向に延び、前記画像出力ウインドウは、視認のために上向き方向および下向き方向のうちの一方に傾けられる、
ウェアラブル電子ディスプレイ。
［態様４］
態様１に記載のウェアラブル電子ディスプレイにおいて、
前記アイウェアフレームは、眼鏡の構成を有し、フロントフレーム部が、それぞれ２つのアイウェアリムの上方部および下方部である目の上フレーム部材および目の下フレーム部材を有し、前記ディスプレイモジュールの前記細長部は、前記アイウェアリムに略匹敵する幅および／または厚さを有し、前記画像出力ウインドウを１つのアイウェアリムの中央または中央付近に位置づけた状態で、前記アイウェアリムの前記目の上フレーム部材および目の下フレーム部材のうちの一方と同じ高さに略沿って横方向に延びる、
ウェアラブル電子ディスプレイ。
［態様５］
態様１に記載のウェアラブル電子ディスプレイにおいて、
前記アイウェアフレームは、前記第１のサイドフレーム部に接続されたフロントフレーム部を有し、前記ディスプレイモジュールは、少なくとも一部が前記第１のサイドフレーム部と前記フロントフレーム部との間の隅部分に位置する角状部を有する、
ウェアラブル電子ディスプレイ。
［態様６］
態様２に記載のウェアラブル電子ディスプレイにおいて、
前記アイウェアフレームは中央ブリッジを有し、前記中央ブリッジは、瞳孔間距離調節を提供するための調節可能な幅、および前記フロントフレーム部の高さを前記中央ブリッジに対して調節するための調節可能な高さのうちの少なくとも１つを有する、
ウェアラブル電子ディスプレイ。
［態様７］
態様６に記載のウェアラブル電子ディスプレイにおいて、
前記中央ブリッジは少なくとも１つのスライダ機構を含む、
ウェアラブル電子ディスプレイ。
［態様８］
態様２に記載のウェアラブル電子ディスプレイにおいて、
光軸角度調節のために前記前記第１のサイドフレーム部と前記第２のサイドフレーム部とに対して前記フロントフレーム部を傾けられるように、前記フロントフレーム部は、水平方向軸を中心に回動可能に、前記第１のサイドフレーム部と前記第２のサイドフレーム部とにピボットによって連結されている、
ウェアラブル電子ディスプレイ。
［態様９］
態様２に記載のウェアラブル電子ディスプレイにおいて、
両眼視認を提供するために、前記アイウェアフレームに装着された第２のディスプレイモジュールを更に備える、
ウェアラブル電子ディスプレイ。
［態様１０］
眼鏡の構成を有し、上方部および下方部を備えた２つのアイウェアリムを含むフロントフレーム部を有する、アイウェアフレームであって、前記フロントフレーム部は、第１のサイドフレーム部材と第２のサイドフレーム部材との間に接続されている、アイウェアフレームと、
前記アイウェアフレームに装着され、画像を生成するためのマイクロディスプレイを有するディスプレイモジュールであって、前記ディスプレイモジュールは、少なくとも一部が前記第１のサイドフレーム部と前記フロントフレーム部との間の隅部分に位置する角状部と、ユーザの目へ視認可能な画像を方向づけるように画像出力ウインドウを位置づけた細長部とを有し、前記ディスプレイモジュールの前記細長部は、一方のアイウェアリムの前記上方部と同じ高さに略沿って横方向に延び、かつ前記一方のアイウェアリムに略匹敵する厚さを有し、前記画像出力ウインドウは、前記一方のアイウェアリムの中央または中央付近に位置し、視認のために下向き方向に傾けられる、
ウェアラブル電子ディスプレイ。
［態様１１］
画像を視認する方法であって、
ウェアラブル電子ディスプレイを装着する工程であって、前記ウェアラブル電子ディスプレイは、ユーザにより装着される第１のサイドフレーム部を含むアイウェアフレームと、前記アイウェアフレームに装着され、画像を生成するためのマイクロディスプレイを含むディスプレイモジュールと、を有する、工程と、
前記ディスプレイモジュールの細長部に位置づけられた画像出力ウインドウから前記ユーザの目へ視認可能な画像を方向づける工程と、
を含む、方法。
［態様１２］
態様１１に記載の方法において、
第２のサイドフレーム部と、前記第１のサイドフレーム部と前記第２のサイドフレーム部との間に接続されたフロントフレーム部であって、目の上フレーム部材および目の下フレーム部材のうちの少なくとも１つを有するフロントフレーム部とを、前記アイウェアフレームに設ける工程を更に含む、方法。
［態様１３］
態様１１に記載の方法において、
前記第１のサイドフレーム部に接続されたフロントフレーム部であって、目の上フレーム部材および目の下フレーム部材のうちの少なくとも１つを有するフロントフレーム部を、前記アイウェアフレームに設ける工程と、
前記ディスプレイモジュールの前記細長部を、前記目の上フレーム部材および目の下フレーム部材のうちの一方と同じ高さに略沿って横方向に延在させる工程と、
前記ユーザの前記目による視認のために、上向き方向または下向き方向のうちの一方に前記画像出力ウインドウを傾ける工程と、
を更に含む、方法。
［態様１４］
態様１１に記載の方法において、
前記アイウェアフレームに、眼鏡の構成を設け、それぞれ２つのアイウェアリムの上方部および下方部である目の上フレーム部材および目の下フレーム部材を有するフロントフレーム部を設ける工程と、
前記ディスプレイモジュールの前記細長部に、前記アイウェアリムに略匹敵する幅および／または厚さを準備し、前記画像出力ウインドウを１つのアイウェアリムの中央または中央付近に位置づけた状態で、前記ディスプレイモジュールの前記細長部を、前記アイウェアリムの前記目の上フレーム部材および目の下フレーム部材のうちの一方と同じ高さに略沿って横方向に延在させる工程と、
を更に含む、方法。
［態様１５］
態様１１に記載の方法において、
前記第１のサイドフレーム部に接続されたフロントフレーム部を前記アイウェアフレームに設け、角状部を前記ディスプレイモジュールに設ける工程と、
前記角状部の少なくとも一部を、前記第１のサイドフレーム部と前記フロントフレーム部との間の隅部分に位置づける工程と、
を更に含む、方法。
［態様１６］
態様１２に記載の方法において、
前記アイウェアフレームに中央ブリッジを設ける工程を更に含み、
前記中央ブリッジは、瞳孔間距離調節を提供するための調節可能な幅、および前記フロントフレーム部の高さを前記中央ブリッジに対して調節するための調節可能な高さのうちの少なくとも１つを有する、
方法。
［態様１７］
態様１６に記載の方法において、
前記中央ブリッジに少なくとも１つのスライダ機構を設ける工程を更に含む、
方法。
［態様１８］
態様１２に記載の方法において、
光軸角度調節のために前記前記第１のサイドフレーム部と前記第２のサイドフレーム部とに対して前記フロントフレーム部を傾けられるように、前記フロントフレーム部を、水平方向軸を中心に回動可能に、前記第１のサイドフレーム部と前記第２のサイドフレーム部とにピボットによって連結する工程を、
更に含む方法。
［態様１９］
態様１２に記載の方法において、
両眼視認を提供するために、前記アイウェアフレームに装着された第２のディスプレイモジュールを設ける工程を更に含む、
方法。
［態様２０］
画像を視認する方法であって、
ウェアラブル電子ディスプレイを装着する工程であって、前記ウェアラブル電子ディスプレイは、
眼鏡の構成を有し、上方部および下方部を備えた２つのアイウェアリムを含むフロントフレーム部を有する、アイウェアフレームであって、前記フロントフレーム部は、第１のサイドフレーム部材と第２のサイドフレーム部材との間に接続されユーザにより装着される、アイウェアフレームと、
前記アイウェアフレームに装着され、画像を生成するためのマイクロディスプレイを有するディスプレイモジュールであって、前記ディスプレイモジュールは、少なくとも一部が前記第１のサイドフレーム部と前記フロントフレーム部との間の隅部分に位置する角状部とを有する、工程と、
前記ディスプレイモジュールの細長部に位置づけられた画像出力ウインドウから前記ユーザの目へ視認可能な画像を方向づける工程であって、前記細長部は、一方のアイウェアリムの前記上方部と同じ高さに略沿って横方向に延び、かつ前記アイウェアリムに略匹敵する厚さを有し、前記画像出力ウインドウは、前記アイウェアリムの中央または中央付近に位置し、視認のために下向き方向に傾けられる、工程と、
を含む、方法。
【図１】
0006513573.tif 000002
【図２】
0006513573.tif 000003
【図３Ａ】
0006513573.tif 000004
【図３Ｂ】
0006513573.tif 000005
【図４】
0006513573.tif 000006
【図５】
0006513573.tif 000007
【図６Ａ】
0006513573.tif 000008
【図６Ｂ】
0006513573.tif 000009
【図６Ｃ】
0006513573.tif 000010
【図７Ａ】
0006513573.tif 000011
【図７Ｂ】
0006513573.tif 000012
【図８】
0006513573.tif 000013
【図９】
0006513573.tif 000014
【図１０】
0006513573.tif 000015
【図１１】
0006513573.tif 000016
【図１２】
0006513573.tif 000017
【図１３】
0006513573.tif 000018
【図１４】
0006513573.tif 000019
【図１５】
0006513573.tif 000020
【図１６】
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