(57)【要約】調節可能なアセンブリを用いてユーザの頭部に装着可能な装置が提供される。装置は、装着可能部分を含む第１のアセンブリと、アームであって、第１の端部と、第１の端部とは反対側のアームの端部に位置する第２の端部と、を有するアームと、第１のアセンブリとアームの第１の端部との間に接続された第１のコネクタであって、アームを、ユーザの頭から第１の距離にある使用位置と第１の距離よりも大きい第２の距離にある待機位置とに解放可能に保持するように構成されたディテントアセンブリを含む第１のコネクタと、を含む。装置は、アームの第２の端部に接続された第２のコネクタと、第２のコネクタに接続された出力ディスプレイと、をさらに含み得る。【選択図】図３
2020504989.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの頭部に装着可能な装置であって、装着可能な部分を含む第１のアセンブリと、アームであって、第１の端部と、第１の端部とは反対側の前記アームの端部に位置する第２の端部と、を有するアームと、前記第１のアセンブリと前記アームの前記第１の端部との間に接続された第１のコネクタであって、前記アームを、前記ユーザの頭から第１の距離にある使用位置と前記第１の距離よりも大きい第２の距離にある待機位置とに解放可能に保持するように構成されたディテントアセンブリを含む第１のコネクタと、前記アームの第２の端部に接続された第２のコネクタと、前記アームが前記使用位置にあるとき、前記ユーザの視界内に配置できるように前記第２のコネクタに接続された出力ディスプレイと、を備える装置。
【請求項２】
前記第１のコネクタが前記第１のアセンブリに接続されたヨークを含み、前記ディテントアセンブリが、前記ヨークに枢動可能に接続されかつ前記アームの前記第１の端部に接続されるディテントアームであって、前記ディテントアームと前記ヨークとの一方が２つのディテント要素を有し、前記ディテントアームと前記ヨークとの他方が篏合ディテント要素を有しており、当該篏合ディテント要素は、前記ヨークに対する前記ディテントアームの枢動角度が変化したときに前記２つのディテント要素のいずれかと篏合することができ、それによって前記アームを前記使用位置と前記待機位置とで交互に位置決めする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ヨークに枢動可能に接続された取付アームを更に含み、前記取付アームと前記ヨークとの角度が前記取付アームと前記ディテントアームとの間に配置されたスタンドオフ部材によって調整可能であり、前記取付アームが前記ディテントアームと前記第２のコネクタとの間に接続されている、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記取付アームと前記ディテントアームとが共通の軸を中心に枢動可能である、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記使用位置と前記待機位置との間の角度差は、０度と９０度の間である、請求項２に記載の装置。
【請求項６】
前記２つのディテント要素が突起または開口のうちの１つである、請求項２に記載の装置。
【請求項７】
前記２つのディテント要素は、傾斜カム面の反対側にある、請求項２に記載の装置。
【請求項８】
前記ヨークが前記第１のアセンブリに回転可能に接続されている、請求項２に記載の装置。
【請求項９】
ユーザの頭部に装着可能な装置であって、装着可能な部分を含む第１のアセンブリと、アームであって、前記第１のアセンブリに接続された第１の端部と、前記第１の端部とは反対側の前記アームの端部に位置する第２の端部と、を有するアームと、出力ディスプレイと、前記アームの前記第２の端部と前記出力ディスプレイとに接続されたコネクタと、を備え、前記コネクタは、球面伸長部と、前記球面伸長部の一部を嵌合可能に受けるように寸法決めおよび成形された球面ベアリングと、第１および第２の取付端部と、を含み、前記球面伸長部および前記球面ベアリングとの一方が前記コネクタに接続され、前記球面伸長部と前記球面ベアリングとの他方が前記出力ディスプレイに接続され、前記第１および第２の取付端部は、前記ベアリング内での前記球面伸長部の移動によって互いに対して位置決め可能であり、前記装置が着用されるときに前記ユーザの視野に対する前記出力ディスプレイの位置決めを可能にする、装置。
【請求項１０】
前記球面伸長部は、しまりばめによって前記球面ベアリング内に受容可能である、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記球面伸長部はバーに接続され、前記バーは第２の球面伸長部に接続され、前記第２の球面伸長部は第２の球面ベアリング内に収容される、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記球面伸長部がギャップを含み、それにより、前記球面伸長部が前記球面ベアリング内に挿入されると前記球面伸長部の直径が変化し、その後に前記球面伸長部が前記球面ベアリング内で拡張して前記球面ベアリングと解放可能に弾力的に係合できる、請求項９記載の装置。
【請求項１３】
前記球面ベアリングと螺合可能な調整リングと、前記球面伸長部と接触可能なスラスト面とをさらに含み、前記調整リングは、前記球面伸長部と前記球面ベアリングとの間に形成される摩擦を増減するように回転可能である、請求項９に記載の装置。
【請求項１４】
前記球面伸長部は、ケーブルが通過するチャネルを含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１５】
ユーザの頭部に装着可能な装置であって、装着可能な部分を含む第１のアセンブリと、アームであって、前記第１のアセンブリに接続された第１の端部と、前記第１の端部とは反対側の前記アームの端部に位置する第２の端部と、前記第１の端部と前記第２の端部との間に配置されて前記第１の端部と前記第２の端部との間の距離を変えることができるように構成されたスライド可能な伸長機構と、を有するアームと、前記アームに接続されたディスプレイコネクタと、前記ディスプレイコネクタに接続されて前記ユーザの視界内に配置可能な出力ディスプレイと、を備え、前記スライド可能な伸長機構は、前記ユーザの前記頭部に対する前記出力ディスプレイの位置を変えるためにスライド可能である、装置。
【請求項１６】
前記スライド可能な伸長機構が、前記第１の端部および前記第２の端部のうちの一方が前記第１の端部および前記第２の端部のうちの他方よりも小さいサイズの部分を含み、それによって前記第１および第２の部分が一緒に伸縮する、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記スライド可能な伸長機構と前記ディスプレイコネクタとの間に配置された枢動可能な第２のコネクタをさらに含む、請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】
前記枢動可能な第２のコネクタがディテントアセンブリを含み、前記装置が、前記ディテントアセンブリと前記ディスプレイコネクタとの間に取り付けられた第２のアームをさらに含み、前記ディテントアセンブリが前記第２のコネクタに対する前記第２のアームの角度関係を変更できるように構成され、それにより、０度から９０度の相対角度差を有する使用位置と待機位置とが画定される、請求項１５に記載の装置。
【請求項１９】
前記出力ディスプレイに接続されたバッテリと、前記バッテリと前記出力ディスプレイとに接続されて映像信号を前記出力ディスプレイに送信するように構成されるプロセッサ回路と、を含む請求項１５に記載の装置。
【請求項２０】
前記第１のアセンブリは、ストラップ、ヨーク、および帽子のうちの少なくとも１つを使用して前記ユーザの前記頭部に接続可能なベースを含む、請求項１５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ヘッドマウント電子ディスプレイユニットを位置決めするためのシステム及び方法に関し、特に、ディスプレイユニットを眼のすぐ近くに位置決め及び位置調整するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヘッドマウントディスプレイ、すなわちＨＭＤは、単眼または双眼であり得る。情報を表示しながら見ることができるようなディスプレイもある。そのようなディスプレイは、眼鏡、バイザー、頭の周りのストラップ、または頭に置かれるフレームによって支持されることがあり、あるいはディスプレイが帽子またはヘルメットに取り付けられることがある。
【発明の概要】
【０００３】
一実施形態では、ユーザの頭部に装着可能な装置が提供される。かかる装置は、装着可能な部分を含む第１のアセンブリと、アームであって、第１の端部と、第１の端部とは反対側の前記アームの端部に位置する第２の端部と、を有するアームと、前記第１のアセンブリと前記アームの前記第１の端部との間に接続された第１のコネクタであって、前記アームを、前記ユーザの頭から第１の距離にある使用位置と前記第１の距離よりも大きい第２の距離にある待機位置とに解放可能に保持するように構成されたディテントアセンブリを含む第１のコネクタと、前記アームの第２の端部に接続された第２のコネクタと、前記アームが使用位置にあるとき、前記ユーザの視界内に配置できるように前記第２のコネクタに接続された出力ディスプレイと、を備える。
【０００４】
別の実施形態では、ユーザの頭部に装着可能な装置が提供される。かかる装置は、装着可能な部分を含む第１のアセンブリと、アームであって、前記第１のアセンブリに接続された第１の端部と、前記第１の端部とは反対側の前記アームの端部に位置する第２の端部と、を有するアームと、出力ディスプレイと、前記アームの前記第２の端部と前記出力ディスプレイとに接続されたコネクタと、を備え、前記コネクタは、球面伸長部と、前記球面伸長部の一部を嵌合可能に受けるように寸法決めおよび成形された球面ベアリングと、第１および第２の取付端部と、を含み、前記球面伸長部および前記球面ベアリングとの一方が前記コネクタに接続され、前記球面伸長部と前記球面ベアリングとの他方が前記出力ディスプレイに接続され、前記第１および第２の取付端部は、前記ベアリング内での前記球面伸長部の移動によって互いに対して位置決め可能であり、前記装置が着用されるときに前記ユーザの視野に対する前記出力ディスプレイの位置決めを可能にする。
【０００５】
別の実施形態では、ユーザの頭部に装着可能な装置が提供される。前記装置は、装着可能な部分を含む第１のアセンブリと、アームであって、前記第１のアセンブリに接続された第１の端部と、前記第１の端部とは反対側の前記アームの端部に位置する第２の端部と、前記第１の端部と前記第２の端部との間に配置されて前記第１の端部と前記第２の端部との間の距離を変えることができるように構成されたスライド可能な伸長機構と、を有するアームと、前記アームに接続されたディスプレイコネクタと、前記ディスプレイコネクタに接続されて前記ユーザの視界内に配置可能な出力ディスプレイと、を備え、前記スライド可能な伸長機構は、前記ユーザの前記頭部に対する前記出力ディスプレイの位置を変えるためにスライド可能である。
【０００６】
本開示、ならびにそれに付随する利点および特徴のより完全な理解は、添付の図面と併せて考慮して以下の詳細な説明を参照することによって、より容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、産業用ヘルメットに取り付けられた本開示の出力ディスプレイ支持装置を示す。
【図２】図２は、図１に示す装置の一部を示す。
【図３】図３は、図１の装置によって可能にされる動きの概略図である。
【図４】図４は、図３の側面図である。
【図５】図５は、図１の装置の近位アームの分解図である。
【図６】図６は、図５のディテント機構の斜視図である。
【図７】図７は、本開示の伸縮式の近位アームの斜視図を示す。
【図８Ａ】図８Ａは、格納姿勢における本開示の可動式の近位アームの代替的な形態を示す。
【図８Ｂ】図８Ｂは、伸長姿勢における図８Ａの近位アームを示す。
【図９】図９は、本開示の近位アームと遠位アームとの間に配置されたコネクタの分解図である。
【図１０】図１０は、図９のコネクタの斜視図である。
【図１１】図１１は、使用姿勢における図９のコネクタの側面図である
【図１２】図１２は、待機姿勢における図９のコネクタの側面図である。
【図１３】図１３は、図９のコネクタの斜視図であり、ねじ調整機構を示している。
【図１４】図１４は、本開示の遠位アームの角度姿勢を変えるためにねじ調整機構が係合した状態の図９のコネクタを示す。
【図１５】図１５は、遠位アームを待機姿勢に向けるためにディテントが係合している状態の図９のコネクタを示す。
【図１６】図１６は、遠位アームの角度関係を変化させるための、本開示の代替的なねじ調節装置の断面図を示す。
【図１７】図１７は、遠位アームが待機姿勢である、図１６のねじ調整装置の代替的な斜視図である。
【図１８】図１８は、近位アームと遠位アームとの間に配置され、使用姿勢にある、本開示のコネクタの代替的なディテント構成の斜視図である。
【図１９】図１９は、待機姿勢における図１８のコネクタである。
【図２０】ラチェットおよびつめの構成を含む、遠位アームの角度姿勢を変えるための本開示の代替的な機構の詳細な斜視図である。
【図２１】図２１は、遠位アームが使用姿勢にある、図２０の構成の代替図である。
【図２２】図２２は、遠位アームが待機姿勢にある、図２１の構成である。
【図２３】図２３は、図２１の構成の断面図であり、コネクタを通過するケーブルをさらに示す。
【図２４】図２４は、カメラを装置のベースに取り付けるための本開示のコネクタの斜視図である。
【図２５】図２５は、図２４のコネクタの反対側の斜視図である。
【図２６】図２６は、図２４のコネクタの分解図である。
【図２７】図２７は、装置のベースに取り付けられた図２４のコネクタの斜視図である。
【図２８】図２８は、図２４のコネクタを使用してベースの一部に取り付けられたカメラの斜視図である。
【図２９】図２９は、カメラをベースに取り付けるための本開示の代替的なコネクタの斜視図である。
【図３０】図３０は、装置のベースの一部に取り付けられたカメラの斜視図である。
【図３１】図３１は、出力ディスプレイを遠位アームに取り付けるための本開示のコネクタの斜視図である。
【図３２】図３２は、図３１のコネクタに使用可能なソケットアタッチメントの断面図である。
【図３３】図３３は、カメラを遠位アームに取り付けるための本開示のデュアルリンクコネクタの斜視図である。
【図３４】図３４は、出力ディスプレイを遠位アームに取り付けるための本開示の代替的なコネクタである。
【図３５】図３５は、図３４のコネクタの分解図である。
【図３６】図３６は、図３４のコネクタの断面図である。
【図３７】図３７は、本開示を実行する際にその一部または全部が使用可能である、コンピューティングおよび通信システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
必要に応じて、詳細な実施形態が本明細書に開示されている。しかしながら、開示された実施形態は単なる例であり、本明細書に記載されたシステムおよび方法は様々な形態で具体化され得ることが理解されるべきである。したがって、本明細書に開示された特定の構造的および機能的詳細は、限定として解釈されるべきではなく、単に請求項の基礎として、ならびに実質的に任意の適切な詳細構造および機能において本主題を様々に使用することを当業者に教示するための代表的な基礎として、解釈されるべきである。さらに、本明細書で使用される用語および句は限定することを意図するものではなく、むしろ本概念の理解可能な説明を提供することを意図するものである。
【０００９】
本明細書で使用される「１つの（a）」という用語は、１つ以上として定義される。本明細書で使用される「複数」という用語は、２つ以上として定義される。本明細書で使用される「他の」という用語は、少なくとも第二のまたはそれ以上として定義される。本明細書で使用される「含む」および「有する」という用語は、備える（すなわち、オープンランゲージ）と定義される。本明細書で使用される「結合された」という用語は、必ずしも直接ではなく、必ずしも機械的にではないが、「接続された」として定義される。
【００１０】
図１−図４を参照すると、装置１００は、ベース１１０、近位アーム２００、遠位アーム３００、ディスプレイマウント４００、及びディスプレイ４０２出力装置を含む。装置１００は、カメラコネクタ５００およびカメラ５０２をさらに含み得る。一実施形態では、近位アーム２００とベース１１０との間の接続部にカップリング２３０が設けられる。同一の又は別の実施形態では、近位および遠位アーム２００、３００の間の接続部にカップリング２６０が設けられる。
【００１１】
本明細書では、近位および遠位アーム２００、３００を図示および説明しているが、それらが一緒になって、出力映像を支持するための単一ブームアームを形成し、単一ブームアームが１つ以上の中間コネクタ部分を有すると考えることもできる。さらに、様々な実施形態では、それらは中間コネクタを持たない単一部品から形成されてもよいし、一緒になって単一の伸縮アームを形成してもよい。
【００１２】
図３を参照すると、装置１００の概略的な実施形態は、ユーザの視野内またはユーザの視野外のいずれかでディスプレイ４０２の位置決めを可能にする７つの異なる動きのうちの１つ以上を可能にする。それぞれの動作は、円内の数字の横にある矢印で示されている。
動き１は、例えば約１３０度の範囲にわたる、カップリング２３０での上下の傾斜を表す。
動き２は、例えば約４０ｍｍの範囲にわたる近位アーム２００の前後長さの前後の変化を表す。
動き３は、カップリング２６０で、例えば約２２５度の範囲にわたって、近位アーム２００に対して遠位アーム３００を上下に傾けることを表す。
動き４は、近位アーム２００に対する遠位アーム３００の左右の枢動を表し、動き４は、例えば約４５度の範囲で、カップリング２６０内、または図示のように遠位アーム３００の別の位置であり得る。
動き５は、例えば約２０度の範囲にわたる遠位アーム３００の軸方向のねじれを表す。
動き６は、例えば約２０度の範囲にわたる、遠位アーム３００に対するディスプレイ４０２の横方向の動きを表す。
動き７は、例えば約６０度の範囲にわたる、長軸に沿ったディスプレイ４０２の軸方向のねじれを表す。
【００１３】
上記の長さおよび角度範囲は、例えば男性用もしくは女性用、または子供用の装置１００のサイズ、または本開示と一致する設計のバリエーションに基づいて、当該例と実質的に異なっていてもよい。「約」という用語は、最大３０パーセントの変動を意味するが、それよりも大きな変動、またはまったく調整なしで、提供されてもよい。
【００１４】
ここで図５−図６を参照すると、ディテント機構２３２は、例えば１５度の回転毎に、所定の停止位置でカップリング２３０を枢動させることを可能にするが、この角度を変えるためにより多い又はより少ないディテントが設けられてもよい。この枢動は、動き１に対応する動きを提供する。ディテント機構２３２は、近位アーム２００をベース１１０に接続する。より具体的には、ディテントギア２３４が、近位アーム２００に固定され、摩擦ワッシャ２３８、取付プレート２４０、ディテントばね２４２、摩擦ワッシャ２４４、ワッシャ２４６、及びナット２４８を貫通するねじ付きシャフト２３６を有する。ディテントばね２３８は、折り畳まれたディテント係合カムスプリング２５０によって取付プレート２３６に回転可能に取り付けられている。取付プレート２４０は、ベース１１０に取り付けられており、それによって近位アーム２３０をベース１１０に固定している。
【００１５】
図７は、上側近位アームセグメント２０２が下側近位アーム２０４を保持している近位アーム２３０Ａを示している。図示の実施形態では、セグメント２０４は、セグメント２０２よりも小さい外形寸法を有し、セグメント２０２内へ嵌まり込むように形作られている。例えば、遠位アーム３００に関して本明細書の他の箇所に記載されるように、または他のギア付きもしくは摩擦保持機構を使用して、近位アーム２３０Ａの長さを変えるために他の取付機構が設けられてもよい。この構成は、図８Ａ−図８Ｂの以下の構成がそうであるように、動き２に対応する動きを提供する。このように、近位アーム２００の長さを変えることによって、装置１００の着用者または使用者の眼からより高く又はより低く、より近く又はより遠くにディスプレイ４０２を位置決めすることができ、相対的な高さまたは距離は、コネクタ２６０の所与の回転角度に応じて変化する。
【００１６】
図８Ａ−図８Ｂは、近位アーム２００Ｂを示しており、この近位アーム２００Ｂでは、上側近位アームセグメント２０２Ｂが、着用者の頭部と係合するヨーク１０４に固定されている。下側近位アームセグメント２０４Ｂは、図８Ａに示すような後退位置と図８Ｂで示すような伸長位置との間で移動可能な機械的リンケージで、上側近位アームセグメント２０２Ｂに可動可能に結合されている。機械的リンケージは、例えば、ディスプレイ４０２の位置を変えるために協調して調整することができる１つまたは複数の可動結合リンケージを含んでもよい。図８Ａでは、近位アーム２００Ｂを異なる位置間でより容易に枢動させることができるように、下側近位アームセグメント２０４Ｂが上側近位アームセグメント２０２Ｂに対して完全に格納されており、図８Ｂでは、下側近位アームセグメント２０４Ｂが、着用者にとってより望ましい視野角を提供する表示位置などへと外向きに延びている。上側近位アームセグメント２０２Ｂからの最大伸長距離は、例えば約４０ｍｍであり得る。図８Ａに示す後退位置は、着用者の頭に隣接する近位アーム２００Ｂの動きをより容易に可能にすることができ、この動作は、モータ機能、メモリワイヤ、および／または他の動作アクチュエータなどによってハンズフリーであってもよい。
【００１７】
図９−図１２は、動き３と動き４との両方に対応する動きを可能にするカップリング２６０の実施形態を示す。より詳細には、カラー２６４に取り付けられたねじ付きシャフト２６６は、ワッシャ２６８を通り、ピボットヨーク２８２の開口２８４を通って、カラー２６４によって回転可能に保持される。ピボットヨーク２８２の反対側では、別のワッシャ２６８Ａが、シャフト２６６に挿入され、摩擦ワッシャ２７４、ワッシャ２７６、およびナット２７８が続く。取付プレート２７０は、近位アーム２００に固定され、それによって遠位アーム３００を近位アーム２００に固定する。部分２６４−２８４は、運き３に対応する近位アーム２００への回転取り付けを可能にする。
【００１８】
ピボットヨーク２８２は、ピボットピン２８６が通過することができる開口２８４を有するクレビスを形成する。ディテントアーム３０２および取付アーム３０６は、それぞれピン２８６が通過する開口３０４、３０８をさらに含み、それによってディテントアーム３０２および取付アーム３０４をピボットヨーク２８２に枢動可能に接続する。ディテントアーム３０２は、片側または両側にディテント突起３１０を含み、ディテント突起３１０は、ディテントアームがピボットピン２８６まわりに枢動するときに、ピボットヨーク２８２に形成された２つ以上のディテント開口２８８を連続的に弾性的に係合するように位置決めされる。このようにして、ディテントアーム３０２のピボット軸に対して２つ以上のディテント保持位置が確立される。代替的に、ディテント突起３１０がヨーク２８２上に形成されてもよく、対応するディテント開口がディテントアーム３０２上に形成されてもよい。湾曲タブ止め２９０は、ディテントアーム３０２が所定の角度範囲を超えて回転するのを防止する。
【００１９】
調整ねじ３１４が取付アーム３０６にねじ込まれてディテントアーム３０２の面３０８を支え、ディテントアーム３０２と取付アーム３０６との間に形成される角度を決定する。ばね３１６がディテントアーム３０２を圧迫して、取付アーム３０６をねじ３１４の分離する力に抗してディテントアームに向かって付勢する。図２に示すように、ディスプレイブーム３２０は、カメラ４０２をユーザの視野内に配置することができるように、装置１００が着用されたときにユーザの顔から離れるように取付アーム３０６に接続されている。一実施形態では、取付アーム３０６自体がブーム３２０を形成する。
【００２０】
図１０−図１１および図１３−図１４は、ディテント突起３１０が第１のディテント開口２８８Ａに係合する、使用姿勢のカップリング２６０を示し、図１２および図１５は、ディテント突起３１０が第２のディテント開口２８８Ｂに係合する、待機姿勢のカップリング２６０を示す。使用姿勢では、ディテントアーム３０２の長手方向軸は、シャフト２６６の回転軸に対して、待機姿勢で形成された角度よりも小さい角度を形成する。このように、遠位アーム３００は使用姿勢で装置１００の着用者の顔面の近くにあり、ディスプレイ４０２を少なくとも片方の眼の視野内に位置決めする。待機姿勢では、遠位アーム３００は顔からより遠くに移動し、ディスプレイ４０２を移動させて、特にユーザの真正面で、ユーザの視界のより狭い部分を占めるようにする。これは動き４に対応する。
【００２１】
使用姿勢では、調整ねじ３１４を内向きに回転させてディテントアーム３０２と取付アーム３０６との間の角度変位を増大させることによって、または調整ねじ３１４を外向きに回転させて角度変位を減少させることによって、取付アーム３１６の、したがってブーム３２０の、微調整またはより正確な位置決めを達成できる。ディテントアーム３０２と取付アーム３０６との間に配置可能な調整可能なスタンドオフ部材が、実施形態では調整ねじ３１４として示されて提供され、異なる調整の程度で図１３及び図１４で仮想線で示されている。ばね３１６は、調整範囲全体にわたって調整ねじ３１４に対して付勢力が及ぼされることを保証し、ねじ３１４とディテントアーム３０２との間の接触を維持する。このように、所望または必要に応じて、ブーム３２０をスプリング３１６の付勢力に抗して手動で押すことにより、ディスプレイ４０２を一時的に視野外に移動させることができる。ばね３１６と係合することなくブーム３２０を移動させるために、ブーム３２０を把持して枢動させる代わりに、取付アーム３０６を把持して枢動させてもよい。
【００２２】
図１３−図１５は、装置１００を通過してディスプレイ４０２に至る電気ケーブル４１０のルーティング経路をさらに示す。ケーブル４１０は、例えばディスプレイ４０２の動作のためのエネルギおよびデータを提供するために、信号および電力の一方または両方を伝送し得る。ケーブル４１０は、外部モジュール１３０に接続されてもよく、外部モジュール１３０は、バッテリ、プロセッサ、データ記憶装置、送信機、または本明細書の他の箇所で説明されるような他の構成要素のうちの１つ以上を含み得る。ケーブル４１０、または図示されていない様々なケーブルは、カメラ５０２と、ディスプレイ４０２およびモジュール１３０の一方または両方との間の伝送を提供する。一実施形態では、ケーブルが設けられず、ディスプレイ４０２は、電源、データ記憶装置、および／または送信機／受信機を含む。
【００２３】
図１６−図１７に示す実施形態では、ねじ３１４がブーム３２０の寸法を超えて突出しないように、ねじ３１４Ａが調整ノブ３１８Ａ内でスライド可能に保持される。ねじ付きねじ保持器３２２が取付アーム３０６に固定され、それによってノブ３１８Ａの回転がねじ３１４Ａをねじ保持器３２２に対して前進または後退させる。ねじ３１４Ａは、ノブ３１８Ａの内側ボア３２４に係合してその中でスライド変位するが、ノブ３１８Ａは軸方向には変位しない。
【００２４】
図１８および図１９は、ディスプレイブーム３２２の使用姿勢および待機姿勢を達成するためのコネクタ２６０Ａを使用した代替的な構成を示す。カムスプリング２９２が、ヨーク２８２Ａに固定され、カム面２９４を含む。ディテントアーム３０２Ａに固定されたカムフォロア３２６が、ディテントアーム３０２Ａがピン２８６のピボット軸のまわりに枢動するときに、カム面２９４を乗り越える（図１８では不図示）。カム面２９４は、上記した使用姿勢（図１８）および待機姿勢（図１９）に対応する２つの静止位置を画定する。タブ止め２９０Ａはカムフォロア３２６に隣接して位置決めされて一緒に移動し、ヨーク２８２Ａ上の対応する止め２９８に当接する。この例では、ローラカムフォロアが示されているが、低摩擦フォロアまたは他の既知のタイプのような他のタイプのカムフォロアが使用されてもよい。
【００２５】
図２０−図２３は、取付アーム３０６Ａ、したがってブーム３２０の正確な位置決めを達成するための代替的な構成を示す。スライド３２８は、スライダに接続されたラック３３０によって、取付アーム３０６Ａの長手方向軸に沿っていずれかの方向に移動する。ラック３３０は、取付アーム３０６Ａに回転可能に連結されたピニオン３３２によって結合されている。手動によるピニオン３３２の回転を可能にするために、ノブ３３４がピニオン３３２に取り付けられている。１つ以上の傾斜カム面３３４がスライド３２８内に形成されている。ディテントアーム３０２Ａに接続されたピン従動子３３６がカム面３３４内に配置され、それによって、スライド３２８がいずれかの方向に動かされるとディテントアーム３０２Ａがピン２８６のピボット軸まわりに枢動する。スライド３２８が取付アームの長手方向軸に沿った動きに制限されており、ディテントアーム３０２Ａと取付アーム３０６Ａとの間の角度関係が変化する。したがって、ブーム３２０がユーザの顔に近づくまたはユーザの顔から遠くに移動して、ユーザの視界に対してディスプレイ４０２の位置が変更される。
【００２６】
図２４−図２８を参照すると、カメラを含む実施形態が示され、摩擦ワッシャ５３８、カメラ取付プレート５４０、ワッシャ５３８、ベース取付プレート５８２、摩擦ワッシャ５４４、ワッシャ５４６、およびナット５４８を貫通するねじ付きシャフト５３６に固定される止め輪５３４を含むカメラコネクタ５００が設けられている。図１、図２７、及び図２８に見られるように、ベース取付プレート５８２がコネクタ２３０の反対側でベース１１０に固定され、カメラ取付プレート５４０がカメラ５０２に固定されている。摩擦ワッシャによって抵抗力が支配された状態で取付プレート５４０、５８２が互いに対して回転するにつれて、カメラ５０２はベース１１０に対して回転することができる。代替的に、ベース取付プレート５８２は、装置１００の他の場所、例えば装置１００を帽子、ヘルメット、もしくはユーザの頭に取り付けるストラップまたはヨーク、または近位もしくは遠位アーム２００、３００、またはディスプレイ４０２のハウジング内の近位もしくは遠位アーム２００、３００に、取り付けられてもよい。
【００２７】
図２９−図３０では、コネクタ２３２Ａはコネクタ５００と同様の機能を果たすが、摩擦制御位置決めの代わりに、ディテント制御位置決めが可能にされている。コネクタ２３２Ａは、ディテント２３２について説明したものと同じ構成要素２３４−２５２を含む。しかしながら、この実施形態では、コネクタ２３２Ａの取付プレート２４０がベース１１０に固定されているものの、シャフト２３６はカメラ５０２に回転不能にねじ込み式に接続され、これにより、カメラ５０２が枢動されると、コネクタ２３２Ａのディテント歯車２３４がコネクタ２３２Ａのカム面２５２に対して係合する。
【００２８】
図３１−図３２は、ディスプレイ４０２を遠位アーム３００に移動可能に接続するためのコネクタ４００を示す。カップリング４０４は、両端で球面伸長部４０８、４１０を支持するバー４０６を含む。嵌合ソケット４１２、４１４は、ディスプレイハウジング４１６内および遠位アーム３００内にそれぞれ設けられ、それぞれ球面伸長部４０８、４１０を受けるように寸法決めされている。
【００２９】
図３２は、上述のコネクタ４００の一実施形態を示し、嵌合ソケット４１２、４１４がそれぞれ球面伸長部４０８、４１０を受容し、球面伸長部は、球面伸長部４０８、４１０がより小さい直径に圧縮されることを可能にするギャップ４１８を含み、それにより、しまりばめによって対応するソケット４１２、４１４内に弾力的にスナップ嵌めすることができ、それによって、ソケット４１２、４１４との摩擦係合による位置を維持する弾力的な外向きの力を及ぼすことができる。代替的に、ソケット４１２、４１４は、バー４０６に設けられてもよく、嵌合する球面伸長部がディスプレイハウジング４１６および遠位アーム３００にそれぞれ設けられてもよい。別の実施形態では、ギャップ４１８は設けられていないが、ソケット４１２、４１４および／または球面伸長部４０８、４１０はそれぞれ十分に弾性力があり、球面伸長部がソケットにそれぞれ入り、それによって連結されると摩擦を及ぼす嵌合スナップ連結を形成することができる。
【００３０】
図３３では、リンク４０６Ａがピン４２０によってハウジング４１６およびバー４０６Ａに枢動可能に接続されている、代替的なパラレルリンクコネクタ４００Ａが示されている。
【００３１】
図３４−図３７の実施形態では、コネクタ４００Ｂは、嵌合球面ベアリング４２４を支持する単一の球面伸長部４０８Ｂを圧迫する圧縮リング４２２を含む。ベアリング４２４は、ねじ付きリング４３６がねじ込まれて圧縮リング４２２を支持する周囲ねじ付きカラー４２６に固定され、圧縮リング４２２、球面伸長部４０８Ｂ、及びベアリング４２４の間に所望の摩擦力が生成される。コネクタ４００Ｂをハウジング４１６に固定するためのフランジ４２８が設けられ、対応する係合４３０によって遠位アームへの取り付けが可能になる。止めねじ４３２が球面伸長部４０８Ｂの凹部４３４に入り、球面伸長部４０８Ｂが完全に外れるのを防ぐ。ケーブル４１０は、球面伸長部４０８Ｂ内のチャネル４３６を通過することができる。様々な実施形態において、コネクタＢは、コネクタ２３０、２６０、または５００の代わりに使用することができる。したがって、コネクタ４００／４００Ａ／４００Ｂは、動き５、６、および７を可能にする。
【００３２】
本開示の装置１００は、不透明または透明の出力ディスプレイ４０２と共に使用することができる。ディスプレイ４０２を例えば対象の操作、ディスプレイ４０２上に見えるマニュアルまたは他の情報を調べることを伴う活動の間に、視野の外へ繰り返しかつ迅速に移動させる必要がある場合の産業での使用に、特に適している。ベース１１０は、ストラップ、クリップ、ベルト、弾力性のある、またはばねで取り付けられたヨーク、接着剤、ピン、ねじ付き締結具、次期締結具などの任意の既知の方法を使用して、硬い帽子、ヘルメット、または他の保護ヘッドギアに接続することができる。ベース１１０は、保護ヘッドギアの表面に一致するように成形され得る。ベース１１０は、装置１１０のユーザ／着用者の耳に隣接して配置されてもよい。保護イヤーカバー、例えばイヤーマフを着用する場合、ベース１１０は、保護イヤーカバーを覆って、保護イヤーカバーの上方に、又は保護イヤーカバーを通じて取り付けられてもよい。
【００３３】
ディスプレイ４０２およびカメラ５０２に加えて、装置１００は、１つ以上の加速度計、任意の種類のセンサ、音響変換器、振動発生器、光源、ＧＰＳ若しくは電磁送信三角測量器などの位置測定装置、送信機、受信機、電子プロセッサ、メモリ／データ記憶装置、および電源などの、図示しない他の種類の機器をサポートできる。前述の品目のうちの１つ以上は、代替的にベース１１０と関連付けられてもよいし、あるいはユーザが着用する保護ヘッドギアに接続されてもよく、ワイヤまたは無線伝送によって装置１１０に接続されてもよい。装置１００は、有線、ＬＴＥ、または他のセル方式、ＷＩＦＩ（登録商標）、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）、または近距離無線通信、あるいは既知であるかまたは今後開発される他の任意の電子通信方法を介してディスプレイ４０２に出力するためのデータを取得し得る。
【００３４】
一実施形態では、装置１００は、スマートフォンのセルラーネットワークを介して情報を送受信し、もしくは、例えばスマートフォン上で実行されるアプリを使用してスマートフォンと協働して作動し、装置１００の動作に関する情報を受信し、記憶し、送信し、または表示するために、着用者のスマートフォンと通信する。様々な実施形態において、装置１００のプロセッサは、ウィンドウズ（登録商標）、アンドロイド（登録商標）、リナックス（登録商標）オペレーティングシステム、または他のオペレーティングシステムを実行する。
【００３５】
例示コンピューティングシステム
ベース１１０、近位アーム２００、遠位アーム３００、および／またはディスプレイハウジング２１６は、コンピューティングシステムを含む、本明細書の他の場所に列挙された電子構成要素のうちの１つ以上を含み得る。そのようなコンピューティングシステム７００の例示的なブロック図が図３７に示されている。この例では、電子装置７５２は、音声およびデータ通信機能を有する無線双方向通信装置である。そのような電子装置は、適切な無線通信プロトコルを使用して無線音声またはデータネットワーク７５０と通信する。無線音声通信は、アナログまたはデジタル無線通信チャネルを使用して実行される。データ通信は、電子装置７５２がインターネットを介して他のコンピュータシステムと通信することを可能にする。上記のシステムおよび方法を組み込むことができる電子装置の例には、例えば、データメッセージング装置、双方向ページャ、データメッセージング機能を有する携帯電話、無線インターネット機器、または電話機能を有する又は有しないデータ通信機器が含まれ得る。
【００３６】
図示の電子装置７５２は、双方向無線通信機能を含む典型的な電子装置である。このような電子装置は、無線送信機７１０、無線受信機７１２などの通信サブシステム要素、ならびに１つ以上のアンテナ要素７１４および７１６などの関連構成要素を組み込んでいる。デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）７０８は受信された無線信号からデータを抽出する処理を実行し、送信する信号を生成する。通信サブシステムの特定の設計は、装置が動作することが意図される通信ネットワークおよび関連する無線通信プロトコルに依存する。
【００３７】
電子装置７５２は、電子装置７５２の全体の動作を制御するマイクロプロセッサ７０２を含む。マイクロプロセッサ７０２は、上述の通信サブシステム要素と相互作用し、またフラッシュメモリ７０６、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）７０４、補助入出力（Ｉ／Ｏ）装置７３８、データポート７２８、ディスプレイ７３４、キーボード７３６、スピーカ７３２、マイクロフォン７３０、短距離通信サブシステム７２０、電力サブシステム７２２、および他の任意の装置サブシステムなどの他の装置サブシステムと相互作用する。
【００３８】
バッテリ７２４は、電子装置７５２の回路に電力を供給するために電力サブシステム７２２に接続されている。電力サブシステム７２２は、電子装置７５２に電力を供給するための配電回路を含み、バッテリ７２４の再充電を管理するためのバッテリ充電回路も含む。電力サブシステム７２２は、残容量、温度、電圧、電流消費量などの１つ以上のバッテリ状態指標の状態を、電子装置７５２の様々な構成要素に提供するように動作可能なバッテリ監視回路を含む。
【００３９】
データポート７２８は、光通信回路、またはいくつかの例のデータポート７２８に組み込まれたＵＳＢ接続などの電気データ通信回路を介した高速データ転送などの様々なモードを介した電子装置７５２と他の装置との間のデータ通信をサポートすることができる。データポート７２８は、例えば外部コンピュータまたは他の装置との通信をサポートすることができる。
【００４０】
データポート７２８を介したデータ通信は、ユーザが外部装置またはソフトウェアアプリケーションを介して好みを設定することを可能にし、無線データ通信ネットワークを介してではなく、電子装置７５２と外部データソースとの間の直接接続を通して情報またはソフトウェア交換を可能にすることによって装置の機能を拡張する。データ通信に加えて、データポート７２８は、バッテリ７２４を充電するため、または電子装置７５２のマイクロプロセッサ７０２などの電子回路に電力を供給するために、電力サブシステム７２２に電力を供給する。
【００４１】
マイクロプロセッサ７０２によって使用されるオペレーティングシステムソフトウェアは、フラッシュメモリ７０６に格納される。さらなる例は、オペレーティングシステム、他の実行可能プログラム、またはその両方を格納するためにバッテリバックアップＲＡＭまたは他の不揮発性記憶データ要素を使用することができる。オペレーティングシステムソフトウェア、デバイスアプリケーションソフトウェア、またはその一部は、ＲＡＭ７０４などの揮発性データ記憶装置に一時的にロードすることができる。無線通信信号を介してまたは有線通信を介して受信したデータもＲＡＭ７０４に記憶することができる。
【００４２】
マイクロプロセッサ７０２は、そのオペレーティングシステム機能に加えて、電子装置７５２上でソフトウェアアプリケーションを実行することができる。製造時に、少なくともデータおよび音声通信アプリケーションを含む、基本的なデバイス動作を制御する所定のセットのアプリケーションが電子装置７５２にインストールされてもよい。装置にロードすることができるアプリケーションの例は、これらに限定されるものではないが、電子メール、カレンダイベント、音声メール、予定、タスク項目など、装置ユーザに関連するデータ項目を編成および管理する能力を有するパーソナル情報マネージャ（ＰＩＭ）アプリケーションであってもよい。
【００４３】
また、さらなるアプリケーションが、例えば、無線ネットワーク７５０、補助Ｉ／Ｏ装置７３８、データポート７２８、短距離通信サブシステム７２０、又はこれらのインターフェースの任意の組み合わせを介して、電子装置７５２にロードすることができる。そして、そのようなアプリケーションは、マイクロプロセッサ７０２による実行のために、ユーザによってＲＡＭ７０４または不揮発性記憶装置にインストールされてもよい。
【００４４】
データ通信モードでは、テキストメッセージまたはウェブページダウンロードなどの受信信号は、無線受信機７１２および無線送信機７１０を含む通信サブシステムによって処理され、通信データは、ディスプレイ７３４を出力するために受信信号を処理することができるマイクロプロセッサ７０２、又は代替的には補助Ｉ／Ｏ装置７３８もしくはデータポート７２８に提供される。また、電子装置７５２のユーザは、キーボードを使用して、電子メールメッセージのようなデータ項目を構成することもでき、ディスプレイ７３４および場合によっては補助Ｉ／Ｏ装置７３８と組み合わせて、完全な英数字キーボードまたは電話型キーパッドを含んでもよい。そのような構成項目は、通信サブシステムを通じて通信ネットワークを介して送信することができる。
【００４５】
音声通信の場合、受信信号が概してスピーカ７３２に提供され、送信のための信号が概してマイクロフォン７３０によって生成されることを除いて、電子装置７５２の全体的な動作は実質的に同様である。また、音声メッセージ記録サブシステムなどの代替的な音声または音声Ｉ／Ｏサブシステムも電子デバイス７５２に実装され得る。音声または音声信号の出力は概して主にスピーカ７３２を介して達成されるが、ディスプレイ７３４を使用して、例えば、発呼者の識別表示、音声通話の継続時間、または他の音声通話関連情報が提供されてもよい。
【００４６】
電子装置７５２のコンディションまたはステータスに応じて、サブシステム回路に関連する１つ以上の特定の機能が無効にされてもよく、またはサブシステム回路全体が無効にされてもよい。例えば、電池温度が低い場合、音声機能は無効にされてもよいが、電子メールなどのデータ通信は依然として通信サブシステムを介して有効にされてもよい。
【００４７】
短距離通信サブシステム７２０は、電子装置７５２と、必ずしも類似の装置である必要はない異なるシステムまたは装置との間のデータ通信を提供する。例えば、短距離通信サブシステム７２０は、上記したデータファイル転送通信を含む同様に有効化されたシステムおよび装置との通信を提供するために、赤外線装置ならびに関連する回路および構成要素またはブルートゥース（登録商標）通信をサポートするものなどの無線周波数ベースの通信モジュールを含む。
【００４８】
例えば、フラッシュメモリ７０６への格納のためにコンピュータプログラム製品のコンピュータ可読プログラムコードを電子装置７５２にロードすることを可能にするために、メディアリーダ７６０は、補助Ｉ／Ｏ装置７３８に接続可能である。メディアリーダ７６０の一例は、ＣＤ／ＤＶＤドライブなどの光学式ドライブであり、コンピュータ可読媒体またはコンピュータ可読記憶媒体７６２などの記憶製品にデータを記憶し、そこからデータを読み取るために使用することができる。適切なコンピュータ可読記憶媒体の例には、ＣＤまたはＤＶＤ、磁気媒体、または他の任意の適切なデータ記憶装置のような光学式記憶媒体が含まれる。あるいは、メディアリーダ７６０は、データポート７２８を介して電子装置に接続されてもよく、あるいはコンピュータ読み取り可能プログラムコードは、無線ネットワーク７５０を介して電子装置７５２に提供されてもよい。
【００４９】
本明細書に引用された全ての参考文献は、その全体が参照により明示的に組み込まれる。当業者であれば、本開示が、本明細書において特に示され説明されたものに限定されないことを理解するであろう。さらに、そうでないことが上記で言及されていない限り、添付の図面のすべてが一定の縮尺ではないことに留意されたい。本開示には多くの異なる特徴があり、これらの特徴は一緒にまたは別々に使用することができると考えられる。したがって、本開示は、特徴の任意の特定の組み合わせまたは本開示の特定の用途に限定されるべきではない。さらに、本開示の精神および範囲内の変形および修正が、本開示が関連する当業者には想定され得ることを理解されたい。したがって、本開示の範囲および精神内にある、本明細書に記載の開示から当業者が容易に達成可能なすべての適切な修正は、本開示のさらなる実施形態として含まれるべきである。
【図１】
2020504989.tif 000003
【図２】
2020504989.tif 000004
【図３】
2020504989.tif 000005
【図４】
2020504989.tif 000006
【図５】
2020504989.tif 000007
【図６】
2020504989.tif 000008
【図７】
2020504989.tif 000009
【図８Ａ】
2020504989.tif 000010
【図８Ｂ】
2020504989.tif 000011
【図９】
2020504989.tif 000012
【図１０】
2020504989.tif 000013
【図１１】
2020504989.tif 000014
【図１２】
2020504989.tif 000015
【図１３】
2020504989.tif 000016
【図１４】
2020504989.tif 000017
【図１５】
2020504989.tif 000018
【図１６】
2020504989.tif 000019
【図１７】
2020504989.tif 000020
【図１８】
2020504989.tif 000021
【図１９】
2020504989.tif 000022
【図２０】
2020504989.tif 000023
【図２１】
2020504989.tif 000024
【図２２】
2020504989.tif 000025
【図２３】
2020504989.tif 000026
【図２４】
2020504989.tif 000027
【図２５】
2020504989.tif 000028
【図２６】
2020504989.tif 000029
【図２７】
2020504989.tif 000030
【図２８】
2020504989.tif 000031
【図２９】
2020504989.tif 000032
【図３０】
2020504989.tif 000033
【図３１】
2020504989.tif 000034
【図３２】
2020504989.tif 000035
【図３３】
2020504989.tif 000036
【図３４】
2020504989.tif 000037
【図３５】
2020504989.tif 000038
【図３６】
2020504989.tif 000039
【図３７】
2020504989.tif 000040
【国際調査報告】
2020504989.tif 000041
2020504989.tif 000042
2020504989.tif 000043
2020504989.tif 000044