(57)【要約】モジュール式で、ヘッドウェアのアイテムに固定するように構成されたヘッドマウントディスプレイが提供される。ヘッドマウントディスプレイは、ディスプレイブーム、カメラ、マイクロフォン、位置追跡コンポーネントなどのような特定の用途に望ましいコンポーネントの選択を備えることができ、コンポーネントの選択をヘッドウェアのアイテムへ固定するための取付機構を含み得る。ヘッドマウントディスプレイは、特定の用途に適した視覚的表示および／または表示機能を提供する対応ディスプレイ特性を有するディスプレイモジュールを含み得る。ディスプレイモジュールは、不透明であるマイクロディスプレイおよび／または少なくとも部分的に透明である導波路光学素子を含んでもよく、ユーザに拡張現実ディスプレイを提供するように構成されてもよい。【選択図】図２Ａ
2020504990.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと、第１の端部および第２の端部を有するディスプレイブームであって、前記第２の端部で前記ベースに移動可能に結合されているディスプレイブームと、前記ディスプレイブームの前記第１の端部に結合されたディスプレイモジュールと、前記ディスプレイモジュールに通信可能に結合された１つ又は複数のコンピュータプロセッサと、電源と、前記ディスプレイモジュール、前記ディスプレイブーム、前記１つ又は複数のコンピュータプロセッサ、および前記電源を、ヘッドウェアに取り外し可能に固定するための取付機構と、を備え、前記取付機構は、（１）１つ又は複数の硬質カップリング要素と、（２）ヘッドウェアのアイテムのまわりに固定するために前記１つ又は複数の硬質カップリング要素に結合された１つ又は複数の固定ストラップと、を備える、ヘッドマウントディスプレイ。
【請求項２】
前記ヘッドウェアのアイテムは、１つ又は複数の縁部を有するヘルメットであり、前記１つ又は複数の硬質カップリングは、前記ヘルメットの前記１つ又は複数の縁部の少なくとも１つと係合するための凹状チャネルをそれぞれ含む、請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項３】
前記１つ又は複数の硬質カップリング要素のうちの少なくとも１つが、ばね式テンション機構、ねじ式テンション機構、および弾性変形可能なテンション機構のうち少なくとも１つを備えるテンション機構を含む、請求項２に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項４】
前記１つ又は複数の固定ストラップは、硬質ストラップと、固定ストラップと、弾性復元力を有する非硬質ストラップとのうちの少なくとも１つを備える、請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項５】
前記１つ又は複数のコンピュータプロセッサに通信可能に結合されると共に前記電源に接続されたカメラと、前記１つ又は複数のコンピュータプロセッサに通信可能に結合されると共に前記ディスプレイモジュールに結合されたマイクロフォンと、前記１つ又は複数のコンピュータプロセッサに通信可能に結合されると共に前記電源に接続されて無線通信を提供するように構成された通信コンポーネントと、を更に備える請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項６】
前記カメラは、前記ディスプレイブーム、前記ベース、および前記１つ又は複数の硬質カップリングのうちの少なくとも１つに固定され、前記通信コンポーネントは、セルラーネットワーク、Ｗｉ−Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、および衛星ネットワークの少なくとも１つを介して無線通信を提供する請求項５に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項７】
前記ディスプレイブームは、前記ベースに取り付けられた可動カップリングまわりに第１の位置と第２の位置とで移動可能であり、前記ディスプレイブームは、前記ヘッドウェアのアイテムの側部または前部に配置される、請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項８】
前記ディスプレイモジュールは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）ディスプレイ、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、およびデジタルライトプロセッシング（ＤＬＰ）ディスプレイのうち少なくとも１つを備えるマイクロディスプレイと、導波路光学素子と、のうちの少なくとも１つを備える、請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項９】
前記取付機構が、前記１つ又は複数の固定ストラップに結合されたストラップ式テンション機構をさらに含み、前記ストラップ式テンション機構が、前記１つ又は複数の固定ストラップに第１の円周を提供する第１の構成と、前記１つ又は複数の固定ストラップに第２の円周を提供する第２の構成とで、動くように構成される請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項１０】
前記１つ又は複数のコンピュータプロセッサに通信可能に結合されると共に前記電源に接続された位置追跡コンポーネントをさらに備え、前記位置追跡コンポーネントは、全地球測位システム（ＧＰＳ）信号、セルラーネットワークを介した無線通信三角測量、及びＷｉ−Ｆｉネットワークを介した無線通信三角測量のうち少なくとも１つを使用して前記ヘッドマウントディスプレイの位置を追跡するように構成される、請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項１１】
第１の端部および第２の端部を備えるディスプレイブームと、前記第１の端部と前記第２の端部との間で前記ディスプレイブームに結合されるディスプレイモジュールと、前記ディスプレイモジュールに通信可能に結合された１つ又は複数のコンピュータプロセッサと、前記１つ又は複数のコンピュータプロセッサと前記ディスプレイモジュールとに接続されている電源と、前記ディスプレイモジュールを取り外し可能に固定する取付機構と、を備え、前記取付機構は、（１）１つ又は複数の硬質カップリング要素と、（２）ヘッドウェアのアイテムまわりに固定するために前記１つ又は複数の硬質カップリング要素に結合された１つ又は複数の固定ストラップと、を備え、前記１つ又は複数の硬質なカップリング要素は、前記ディスプレイブームの前記第１の端部に固定された第１の回転可能カップリングを有する第１の硬質カップリング要素と、前記ディスプレイブームの前記第２の端部に固定された第２の回転可能カップリングを有する第２の硬質カップリング要素とを少なくとも備える、ヘッドマウントディスプレイ。
【請求項１２】
前記ヘッドウェアのアイテムは、１つ又は複数の縁部を有するヘルメットであり、前記１つ又は複数の硬質カップリングは、前記ヘルメットの前記１つ又は複数の縁部の少なくとも１つと係合するための凹状チャネルをそれぞれ含み、前記１つ又は複数の硬質なカップリング要素のうちの少なくとも１つが、（１）ばね式テンション機構、（２）ねじ式テンション機構、および（３）弾性変形可能なテンション機構のうちの少なくとも１つを備えるテンション機構を含む、請求項１１に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項１３】
前記ディスプレイブームに結合されて前記１つ又は複数のコンピュータプロセッサに通信可能に結合されると共に前記電源に接続されたカメラと、前記１つ又は複数のコンピュータプロセッサに通信可能に結合されると共に前記ディスプレイモジュールに配置されたマイクロフォンと、前記１つ又は複数のコンピュータプロセッサに通信可能に結合されて無線通信を提供するように構成された通信コンポーネントと、を更に備える請求項１３に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項１４】
前記ディスプレイブームは、前記第１および第２の回転可能カップリングのまわりで第１の位置と第２の位置とで移動可能であり、前記第１の位置と前記第２の位置との少なくとも一方はユーザが設定可能である請求項１１に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項１５】
前記ディスプレイモジュールは、前記ディスプレイブームに対して調整可能に可動であり、前記ディスプレイブームに対する前記ディスプレイモジュールの位置を保持するためのロック機構をさらに備える、請求項１１に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項１６】
第１の端部および第２の端部を備えるディスプレイブームと、前記第１の端部で前記ディスプレイブームに結合されているディスプレイモジュールと、前記第２の端部で前記ディスプレイブームに結合された遮音性イヤーカバーアセンブリであって、互いに移動可能に結合された第１部分と第２部分とを備え、第１構成と第２構成とで調整可能であり、前記第１の構成では、前記第１部分と前記第２部分とは互いに対して第１の位置にあり、前記第２の構成では、前記第１部分と前記第２部分とは互いに対して第２の位置にある、遮音性イヤーカバーと、前記ディスプレイモジュールに通信可能に結合された１つ又は複数のコンピュータプロセッサと、前記１つ又は複数のコンピュータプロセッサと前記ディスプレイモジュールとに接続された電源と、を備えるヘッドマウントディスプレイ。
【請求項１７】
前記遮音性イヤーカバーアセンブリは、前記第１部分と前記第２部分とに取り付けられた回転可能カップリングと、前記第１部分に対して前記第２部分を移動可能に調整するレバーと、を備え、前記ディスプレイブームの前記第２の端部は、（１）前記遮音性イヤーカバーアセンブリを通って延びる取付部分と、（２）前記遮音性イヤーカバーの前記第１部分との少なくとも一方に取り付けられる、請求項１６に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項１８】
前記遮音性イヤーカバーアセンブリをヘッドウェアのアイテムに固定するための取付機構をさらに備え、前記取付機構は、凹部チャネル、１つ又は複数の固定ストラップ、及び前記ヘッドウェアのアイテムのハーネス構造に係合するための１つ又は複数のハーネスカップリング要素をそれぞれ有する１つ又は複数の構成カップリング要素の少なくとも１つを備える、請求項１６に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項１９】
前記１つ又は複数のコンピュータプロセッサに通信可能に結合されると共に前記電源に接続されたカメラと、前記１つ又は複数のコンピュータプロセッサに通信可能に結合されると共に前記ディスプレイモジュールに結合されるマイクロフォンと、前記１つ又は複数のコンピュータプロセッサに通信可能に結合されて無線通信を提供するように構成された通信コンポーネントと、を更に備え、前記カメラ、前記通信コンポーネント、および前記１つ又は複数のコンピュータプロセッサは、電子モジュール内に統合されている、請求項１６に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項２０】
前記ディスプレイモジュールを前記ディスプレイブームに固定するための取り外し可能なカップリングをさらに備え、前記取り外し可能なカップリングは、機械的カップリングと、磁気的カップリングとの少なくとも一方を備える、請求項１６に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本分野は、ヘッドマウントディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
ヘッドマウントディスプレイは、ユーザが自分の頭に、又は頭のまわりに、テクノロジを装着できるようにするために使用されることがあり、これにより、ユーザはさまざまなテクノロジをより簡単かつ柔軟に輸送および使用できる。またヘッドマウントディスプレイは、他の作業に従事したままユーザがテクノロジと対話することを可能にする。しかしながら、特定の状況において、他の観点においても、より高い柔軟性、モジュール性、および装着性を有するヘッドマウントディスプレイが必要とされている。
【発明の概要】
【０００３】
この概要は、本開示の詳細な説明の節で以下にさらに説明される概念の抜粋を簡略化された形で紹介することを意図している。この概要は、特許請求の範囲に記載された主題の重要なまたは本質的な特徴を特定することを意図しておらず、特許請求の範囲に記載の主題の範囲を判断する際の補助として使用することも意図していない。
【０００４】
簡単に、そして高水準で、本開示は、とりわけ、多数の異なるコンポーネントが交換可能な様式で使用されることを可能にするモジュラー設計を有するヘッドマウントディスプレイを記載し、さらに、頭、目、または耳の保護を必要とするものなどの特定の用途に適したヘッドマウントディスプレイをヘッドウェアのアイテムへ固定するための取付機構を記載する。ヘッドマウントディスプレイと共に使用される例示的なコンポーネントは、例えば、コンピュータプロセッサ、ディスプレイブーム、カメラ、および／またはディスプレイモジュールを含み得る。ディスプレイモジュールは、ヘッドマウントディスプレイに取り外し可能に取り付けることができてもよく、選択されたディスプレイ特性を提供するように構成され得る。異なるディスプレイモジュールを使用して異なるディスプレイ特性および機能を提供することができ、したがって、さまざまな異なる用途で使用することができるヘッドマウントディスプレイが提供される。
【０００５】
本技術の一実施形態では、ヘッドマウントディスプレイが提供される。ヘッドマウントディスプレイは、ベースと、第１の端部および第２の端部を有するディスプレイブームであって、第２の端部でベースに移動可能に結合されたディスプレイブームと、ディスプレイブームの第１の端部に結合されたディスプレイモジュールと、ディスプレイモジュールに通信可能に結合された１つ又は複数のコンピュータプロセッサと、電源と、ディスプレイモジュール、ディスプレイブーム、１つ又は複数のコンピュータプロセッサ、および電源を、ヘッドウェアに取り外し可能に固定するための取付機構と、を備える。取付機構は、（１）１つ又は複数の硬質カップリング要素と、（２）ヘッドウェアのアイテムのまわりに固定するために１つ又は複数の硬質カップリング要素に結合された１つ又は複数の固定ストラップと、を備える。
【０００６】
本技術の別の実施形態では、ヘッドマウントディスプレイが提供される。ヘッドマウントディスプレイは、第１の端部および第２の端部を備えるディスプレイブームと、第１の端部と第２の端部との間でディスプレイブームに結合されるディスプレイモジュールと、ディスプレイモジュールに通信可能に結合された１つ又は複数のコンピュータプロセッサと、１つ又は複数のコンピュータプロセッサとディスプレイモジュールとに接続されている電源と、ディスプレイモジュールを取り外し可能に固定する取付機構と、を備える。取付機構は、（１）１つ又は複数の硬質カップリング要素と、（２）ヘッドウェアのアイテムまわりに固定するために１つ又は複数の硬質カップリング要素に結合された１つ又は複数の固定ストラップと、を備える。１つ又は複数の硬質なカップリング要素は、ディスプレイブームの第１の端部に固定された第１の回転可能カップリングを有する第１の硬質カップリング要素と、ディスプレイブームの第２の端部に固定された第２の回転可能カップリングを有する第２の硬質カップリング要素とを少なくとも備える。
【０００７】
本技術の別の実施形態では、ヘッドマウントディスプレイが提供される。ヘッドマウントディスプレイは、第１の端部および第２の端部を備えるディスプレイブームと、第１の端部でディスプレイブームに結合されているディスプレイモジュールと、第２の端部でディスプレイブームに結合された遮音性イヤーカバーアセンブリであって、互いに移動可能に結合された第１部分と第２部分とを備え、第１構成と第２構成とで調整可能である、遮音性イヤーカバーと、を備える。第１の構成では、第１部分と第２部分とは互いに対して第１の位置にある。第２の構成では、第１部分と第２部分とは互いに対して第２の位置にある。ヘッドマウントディスプレイは、ディスプレイモジュールに通信可能に結合された１つ又は複数のコンピュータプロセッサと、１つ又は複数のコンピュータプロセッサとディスプレイモジュールとに接続された電源と、を更に備える。
【０００８】
本技術の別の実施形態では、交換可能なコンポーネントを有するヘッドマウントディスプレイが提供される。ヘッドマウントディスプレイは、第１の対応ディスプレイ特性を有する第１のディスプレイモジュールと、第１の端部および第２の端部を備えるディスプレイブームであって、第２の端部に位置するベースに移動可能に結合されるディスプレイブームと、第１のディスプレイモジュールに通信可能に結合される１つ又は複数のコンピュータプロセッサと、１つ又は複数のコンピュータプロセッサに接続された電源と、取り外し可能なカップリングと、を備える。取り外し可能なカップリングは、第１の嵌合カップリングおよび第２の嵌合カップリングを備え、第１の嵌合カップリングはディスプレイブームの第１の端部に配置され、第２の嵌合カップリングは第１のディスプレイモジュールに配置される。第１および第２の嵌合カップリングは互いに取り外し可能に固定可能である。
【０００９】
本技術の別の実施形態では、交換可能なコンポーネントを有するヘッドマウントディスプレイが提供される。ヘッドマウントディスプレイは、第１の対応ディスプレイ特性を有する第１のディスプレイモジュールであって、複数の表示状態を提供するように構成された第１のディスプレイモジュールと、第１の端部および第２の端部を備えるディスプレイブームであって、第２の端部に配置されたベースに移動可能に結合されたディスプレイブームと、第１のディスプレイモジュールに通信可能に結合された１つまたは複数のコンピュータプロセッサと、１つまたは複数のコンピュータプロセッサに接続された電源と、取り外し可能なカップリングと、を備える。取り外し可能なカップリングは、第１の嵌合カップリングと第２の嵌合カップリングとを備え、第１の嵌合カップリングはディスプレイブームの第１の端部に配置され、第２の嵌合カップリングは第１のディスプレイモジュールに配置される。第１および第２の嵌合カップリングは互いに取り外し可能に固定可能である。
【００１０】
本技術の別の実施形態では、ヘッドマウントディスプレイを調整する方法が提供される。この方法は、第１の端部および第２の端部を有するディスプレイブームであって、第２の端部に位置するベースに移動可能に結合されたディスプレイブームと、１つ又は複数のコンピュータプロセッサと、電源と、複数の表示状態を提供するように構成された第１のディスプレイモジュールと、第１の嵌合カップリングおよび第２の嵌合カップリングを備える取り外し可能なカップリングであって、第１の嵌合カップリングがディスプレイブームの第１の端部に配置され、第２の嵌合カップリングが第１のディスプレイモジュールに配置される、取り外し可能なカップリングと、を備えるヘッドマウントディスプレイを提供することを含む。この方法は、第１の嵌合カップリングを第２の嵌合カップリングに固定することによって第１のディスプレイモジュールをディスプレイブームに取り外し可能に固定することを更に備える。
【００１１】
本開示で使用されているように、「ディスプレイモジュール」という用語は、ユーザに見える表示特性を提供するように構成されているヘッドマウントディスプレイと共に使用される任意のコンポーネントを含む。「表示特性」は、表示状態（例えば、透明、部分的に透明、不透明、選択的に透明、インタラクティブ、文字／画像／映像表示など）、表示タイプ（例えば、光学、導波路光学、デジタルディスプレイ、マイクロディスプレイ（例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、デジタルライトプロセッシング（ＤＬＰ）ディスプレイなど。）、又はその組み合わせ）、表示構成（例えば、同じまたは異なる種類の１つ又は複数の表示部分、異なる角度の表示部分、異なる配置の表示部分など）、および／または表示部分の技術特性（例えば、解像度、１インチ当たりのピクセル数、サイズ、視差、コントラスト、色深度、リフレッシュレートなど）に加えて、他の表示特性を含む、任意の表示可能な特性を含む。前述の例は、例示的であり非限定的であることを意図している。
【００１２】
本開示で使用されているように、「取付機構」という用語は、ヘッドウェアのアイテムおよび／またはユーザの頭、本明細書で説明されたようなヘッドマウントディスプレイの様々なコンポーネントから取り外し可能に固定、取り付け、付着、接合、装着、および／または吊り下げるように構成された、別々または相互接続のコンポーネントのうちの任意の１つ又は組合せを含む。取付機構は、ストラップ、クリップ、ばね式要素、ねじ式要素、雄雌コネクタ、弾性変形可能要素、ボタン、フック、マジックテープ（登録商標）、テンション機構（例えば、付勢要素など）、接着剤、および／または吊り下げ要素（例えば、ハンガー、フック、ストラップ、ハーネスなど）のうちの１つ又は複数を含み得る。前述の例は、例示的であり非限定的であることを意図している。
【００１３】
本技術は、添付の図面を参照しながら本明細書に詳細に記載されている。添付の図面は、本質的に例示的であり、限定的なものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本技術の一実施形態による、ヘッドマウントディスプレイと共に使用するための例示的なコンピューティング環境である。
【図２Ａ】図２Ａは、本技術の一実施形態による、ヘッドウェアのアイテム上に取り付けられた例示的なヘッドマウントディスプレイである。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本技術の一実施形態による図２Ａに示したヘッドマウントディスプレイの分解図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、本技術の一実施形態による、ディスプレイブームが異なる位置間を移動する図２Ａ〜図２Ｂのヘッドマウントディスプレイを示す。
【図３Ａ】図３Ａは、本技術の実施形態による、ヘッドマウントディスプレイのディスプレイブーム用の例示的な可動カップリングを示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本技術の実施形態による、ヘッドマウントディスプレイのディスプレイブーム用の例示的な可動カップリングを示す図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、本技術の一実施形態による、ヘッドマウントディスプレイのディスプレイブーム用の取り外し可能なカップリングの部分断面図を示す。
【図３Ｄ】図３Ｄは、本技術の一実施形態による、ディスプレイブームを取り外すために係合された図３Ｃの取り外し可能なカップリングを示す。
【図４Ａ】図４Ａは、本技術の一実施形態によるヘッドマウントディスプレイの取付機構のストラップの斜視断面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本技術の一実施形態による、図４Ａに示すストラップへの固定のために構成されたヘッドマウントディスプレイのコンポーネントの部分断面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本技術の一実施形態による、例示的なばね式のテンション機構を示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本技術の一実施形態による、例示的なネジ式のテンション機構を示す図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、本技術の一実施形態による弾性変形可能なテンション機構を示す図である。
【図６Ａ】図６Ａは、本技術の一実施形態による、ディスプレイブーム用の取り外し可能なカップリングの部分断面図を示す。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本技術の一実施形態による、ディスプレイブームの一部を開放するように係合した、図６Ａの取り外し可能なカップリングを示す。
【図７Ａ】図７Ａは、本技術の一実施形態による、ヘッドマウントディスプレイ用の例示的なストラップ式のテンション機構を示す図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、本技術の一実施形態による、ヘッドマウントディスプレイ用の例示的なストラップ式のテンション機構を示す図である。
【図８Ａ】図８Ａは、本技術の一実施形態による、ヘッドウェアのアイテムに取り付けられた例示的なヘッドマウントディスプレイを示す図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、本技術の一実施形態による、ヘッドウェアのアイテムに取り付けられた例示的なヘッドマウントディスプレイを示す図である。
【図９Ａ】図９Ａは、本技術の実施形態による例示的ディスプレイモジュールを示す図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、本技術の実施形態による例示的ディスプレイモジュールを示す図である。
【図１０】図１０は、本技術の一実施形態による、ヘッドウェアのアイテムに取り付けられた例示的なヘッドマウントディスプレイを示す図である。
【図１１】図１１は、本技術の一実施形態による、ヘッドウェアのアイテムに取り付けられたハーネスカップリングコンポーネントを示す図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、本技術の一実施形態による、ディスプレイブームを有さない例示的な遮音性イヤーカバーアセンブリを示す図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、本技術の一実施形態による、ディスプレイブームを有さない例示的な遮音性イヤーカバーアセンブリを示す図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、本技術の一実施形態による、図１２Ａ、図１２Ｂに示す遮音性イヤーカバーアセンブリの部分断面図を示す。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、本技術の一実施形態による、図１２Ａ、図１２Ｂに示す遮音性イヤーカバーアセンブリの部分断面図を示す。
【図１４Ａ】図１４Ａは、本技術の一実施形態による、ディスプレイブームが異なる場所に取り付けられた図１２Ａ、図１２Ｂの遮音性イヤーカバーアセンブリを示す。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、本技術の一実施形態による、ディスプレイブームが異なる場所に取り付けられた図１２Ａ、図１２Ｂの遮音性イヤーカバーアセンブリを示す。
【図１５Ａ】図１５Ａは、本技術の実施形態による、ディスプレイモジュール用の例示的な取り外し可能なカップリング結合を示す図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、本技術の実施形態による、ディスプレイモジュール用の例示的な取り外し可能なカップリング結合を示す図である。
【図１６Ａ】図１６Ａは、本技術の実施形態による、それぞれが異なる表示特性を有する様々なディスプレイモジュールを示す図である。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、本技術の実施形態による、それぞれが異なる表示特性を有する様々なディスプレイモジュールを示す図である。
【図１７Ａ】図１７Ａは、本技術の一実施形態による、複数のディスプレイ部分を有するディスプレイモジュールを示す図である。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、本技術の一実施形態による、複数のディスプレイ部分を有するディスプレイモジュールを示す図である。
【図１８Ａ】図１８Ａは、本技術の一実施形態による、交換可能なディスプレイ部分を有するディスプレイモジュールを示す図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、本技術の一実施形態による、交換可能なディスプレイ部分を有するディスプレイモジュールを示す図である。
【図１９】本技術の一実施形態による、さまざまな表示状態を提供する第１および第２のディスプレイ部分を有するディスプレイモジュールを示す図である。
【図２０】図２０Ａは、本技術の一実施形態による、さまざまな表示状態を提供するコモンディスプレイ部分を有するディスプレイモジュールを示す図である。図２０Ｂは、本技術の一実施形態による、さまざまな表示状態を提供するコモンディスプレイ部分を有するディスプレイモジュールを示す図である。
【図２１】図２１は、本技術の一実施形態による、ヘッドマウントディスプレイを調整する例示的な方法のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本技術の主題は、法定要件を満たすために本開示において具体的に記載されている。しかしながら、本説明は本発明の範囲を限定することを意図するものではない。むしろ、請求項に記載の主題は、他の現在または将来の技術と共に、本開示に記載されるものと同様に、異なるステップ、ステップの組み合わせ、特徴、および／または特徴の組み合わせを含むように他の方法で具現化され得る。さらに、「ステップ」および「ブロック」という用語は、具現化される方法の異なる要素を識別するために使用されることがあるが、個々のステップまたはブロックが明示的に記載される及び必要とされる場合を除いて、様々なステップまたはブロックの間での特定の順序を意味すると解釈されるべきではない。
【００１６】
概して、本技術は一般にヘッドマウントディスプレイ、ならびにそのコンポーネント、構成、および使用に関する。例示的なヘッドマウントディスプレイは、モジュール構成のコンポーネントの選択を含むことができ、また、コンポーネントの選択をヘッドウェアのアイテム（例えば、ヘルメット）に固定するための取付機構を含むことができ、さまざまな用途で使用されるヘッドマウントディスプレイを可能にする。さらに、ヘッドマウントディスプレイ用のディスプレイモジュールは交換可能であり、所望の対応ディスプレイ特性に基づいて選択され得る。
【００１７】
最初に図１を参照すると、本技術の実施形態と共に使用するのに適した例示的なコンピューティングデバイス２のブロック図が提供されている。コンピューティングデバイス２は、メモリ４、プロセッサ６、プレゼンテーションコンポーネント８、無線機１０、入出力（Ｉ／Ｏ）ポート１２、入出力（Ｉ／Ｏ）コンポーネント１４、及び電源１６を含む様々なコンポーネントを直接的または間接的に結合することができるバス１８を含む。図１に示されたいつくかのコンポーネントは単数で示しているが、複数でもよい。例えば、コンピューティングデバイス２は、複数のプロセッサおよび／または複数の無線機を含み得る。追加のまたは代替のコンポーネントがコンピューティングデバイス２に設けられてもよく、図１に示される構成は単なる例示であることに留意されたい。
【００１８】
メモリ４は、本明細書に記載のメモリコンポーネントの形態を採り得る。したがって、さらなる詳細は提供しないが、メモリ４は、データベースなどの情報を記憶することが可能な任意のタイプの有形の媒体を含み得ることに留意されたい。データベースは、記録、データ、および／または他の情報の任意の集まりを含み得る。一実施形態では、メモリ４は、実行されると本明細書に開示されているさまざまな機能またはステップを促す一組の具体化されたコンピュータ実行可能指令を含んでもよい。これらの具体化された指令は、略して「指令」または「アプリケーション」と呼ばれる。
【００１９】
プロセッサ６は実際には指令を受信しそれに応じてそれらを処理する複数のプロセッサであり得る。プレゼンテーションコンポーネント８は、視覚的、聴覚的、および／または他の触覚的な手がかりを通して情報を提示することができるディスプレイ、スピーカ、および／または他のコンポーネント（たとえば、ディスプレイ、スクリーン、ランプ、発光ダイオード（ＬＥＤ）、グラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）、あるいは照明付きキーボード）を含み得る。
【００２０】
無線機１０は、ネットワークとの通信を促進し、さらにまたは代わりに、Ｗｉ−Ｆｉ、ＷｉＭＡＸ、ＬＴＥ、ブルートゥース（登録商標）、および／または他のＶｏＩＰ通信などの他のタイプの無線通信を促進し得る。無線機１０は複数の技術をサポートするように構成されてもよく、および／または複数の無線機は複数の技術をサポートするように構成および利用されてもよい。
【００２１】
入出力（Ｉ／Ｏ）ポート１２は様々な形態を採り得る。例示的なＩ／Ｏポートは、ＵＳＢジャック、ステレオジャック、赤外線ポート、ファイヤワイヤポート、および／または他の独自の通信ポートを含み得る。入出力（Ｉ／Ｏ）コンポーネント１４は、１つまたは複数のキーボード、マイクロフォン、スピーカ、タッチスクリーン、および／またはコンピューティングデバイス２に直接または間接的にデータを入出力するのに使用可能な他の任意のアイテムを含み得る。
【００２２】
電源１６は、電池、燃料電池、および／または１つ又は複数の電気的接続または結合を通じたものを含む、コンピューティングデバイス２または他のコンポーネントに電力を供給するための電源として作用し得る任意の他のコンポーネントを含み得る。電源１６は、さまざまなコンポーネントに独立しておよび／または同時に選択的に電力を供給するように構成され得る。
【００２３】
図２Ａ〜図２Ｂを参照すると、本技術の実施形態による、例示的なヘッドマウントディスプレイ２０が提供されている。ヘッドマウントディスプレイ２０は、ディスプレイモジュール２４と、ディスプレイブーム２６と、ディスプレイブーム２６に結合されたベース２８と、電源３０と、通信コンポーネント４０と、ヘッドウェア２２のアイテムに取り付けられた電子モジュール３２とを含む。図２Ａ〜図２Ｂでは、ヘッドウェア２２はヘルメットであるが、ヘッドマウントディスプレイ２０は、他のタイプのヘッドウェアへの固定のために構成され得る。
【００２４】
ヘッドマウントディスプレイ２０は、電子機器モジュール３２に取り付けられたカメラ３８をさらに含む。電子機器モジュール３２は、ヘッドマウントディスプレイ２０の１つ又は複数のコンポーネント（例えば、コンピュータプロセッサ、メモリ、位置追跡コンポーネント、通信コンポーネントなど）の統合を提供する。しかし、電子機器モジュール３２に関連するコンポーネントは、図２Ａ〜図２Ｂに示すように統合されるのではなく、ヘッドマウントディスプレイ２０の周囲の他の場所に分散され、必要に応じて互いに通信可能に接続されてもよい。
【００２５】
ディスプレイブーム２６は、ディスプレイモジュール２４に結合された第１の端部４４と、ベース２８に結合された第２の端部４６とを含む。ディスプレイモジュール２４は、少なくとも１つのディスプレイ部分４２を含み、対応表示特性を提供する。一実施形態では、ディスプレイ部分４２は、テキスト、画像、および／または他のオブジェクトをリアルタイムの視聴環境と対話的に表示することができる拡張現実表示を提供するために少なくとも部分的に透明な導波路光学素子を含み得る。
【００２６】
ディスプレイモジュール２４およびディスプレイブーム２６は、取り外し可能なカップリング４８（非限定的な例が図１５Ａ〜図１５Ｂに示されている）で互いに固定されている。取り外し可能なカップリング４８は、ディスプレイブーム２６の第１の端部４４に取り付けられた第１の嵌合カップリング５０と、ディスプレイモジュール２４に取り付けられた第２の嵌合カップリング５２とを含む。ディスプレイモジュール２４は、（例えば、第２の嵌合カップリング５２と同様の構成を有することによって）第１の嵌合カップリング５０に取り外し可能に固定することもできる別個の嵌合カップリングをそれぞれ有する他のディスプレイモジュールと交換可能であり得る。また、他のディスプレイモジュールは、ディスプレイモジュール２４とは異なる対応表示特性を提供し得る。
【００２７】
ディスプレイブーム２６の第２の端部４６は、可動カップリング５６を介してベース２８に移動可能に結合されている。また、ディスプレイブーム２６は、組み合わせてベース２８に対するディスプレイモジュール２４の関節運動をもたらす第１および第２の可動ジョイント５８、６０を含む。ディスプレイブーム２６はさらに、モジュール構成を可能にするためなど、ディスプレイブーム２６の一部を取り外すことを可能にする第１および第２の取り外し可能なカップリング６２、６４を含む。図２Ａ〜図２Ｂに示された第１および第２の可動ジョイント５８、６０ならびに第１および第２の取り外し可能カップリング６２、６４は、ヘッドマウントディスプレイ２０の所望の機能性および構成に応じて、使用されてもよいし使用されなくてもよいことを留意されたい。
【００２８】
ヘッドマウントディスプレイ２０は、ヘッドマウントディスプレイ２０のコンポーネント（例えば、電子機器モジュール３２、ディスプレイブーム２６、電源３０など）をヘッドウェア２２に取り付けるように構成された取付機構６６をさらに含む。取付機構６６は、ヘッドマウントディスプレイ２０の様々なコンポーネントをヘッドウェア２２に固定するために一緒に使用することができる剛性カップリング要素６８およびストラップ７０を含む。図２Ｂに示すように、剛性カップリング要素６８の各々は、ヘッドウェア２２の縁部と係合するための凹状（すなわち、陥凹）チャネル７２を含んでもよく、さらに、対応剛性カップリング要素６８をヘッドウェア２２に対して固定するために、テンション機構７４が１つ以上の剛性カップリング要素６８と共に使用され得る。また、図２Ａ〜図２Ｂに示されたヘッドマウントディスプレイ２０は、ディスプレイモジュール２４に取り付けられたマイクロフォン７８を備える。マイクロフォン７８は、ディスプレイブーム２６上に配置されてもよく、ユーザから音声入力を受信し、ヘッドマウントディスプレイ２０の１つまたは複数のコンピュータプロセッサおよび／または通信部材と通信するように構成されてもよい。
【００２９】
ヘッドマウントディスプレイ２０のコンポーネントのいずれも互いに通信可能に相互接続し得る。この趣旨で、コンポーネント間の通信は、無線接続（例えば、ブルートゥース）および／または図２Ａ〜図２Ｂに示される有線接続８０などの有線接続を使用して提供され得る。これは、異なるコンポーネントに到達するために必要に応じてヘッドマウントディスプレイ２０の任意の部分を通って延びることができる。また、ヘッドマウントディスプレイ２０は、通信可能な通信コンポーネントを使用して、セルラー、Ｗｉ−Ｆｉ、ブルートゥース、および／または衛星ネットワークなどのネットワークを介した無線通信、ならびにヘッドマウントディスプレイ２０に関連するコンピュータプロセッサに通信可能に接続されている通信コンポーネントを使用する任意の他のワイヤレス通信様式のために構成され得る。また、通信コンポーネント（例えば、無線機およびアンテナを含み得る）は、信号三角測量、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）信号、又は他の追跡方法を通じて、位置追跡コンポーネントと併せて、ヘッドマウントディスプレイ２０の場所追跡能力を提供するように構成され得る。さらに、電力を必要とするヘッドマウントディスプレイ２０の各コンポーネントは、ヘッドマウントディスプレイ２０の様々な部分を通って延びる１つまたは複数の電力ケーブルを介して電源３０に接続され得る。
【００３０】
図２Ｃを参照すると、本技術の一実施形態による、図２Ａ〜図２Ｂに示すヘッドマウントディスプレイ２０のディスプレイブーム２６が複数の位置に設けられている。図２Ｃにおいて、ディスプレイブーム２６は、第１の位置８２から第２の位置８４に移動される。第１の位置８２は、ディスプレイモジュール２４が少なくとも部分的にユーザの顔の正面にある視聴位置と考えることができ、第２の位置８４は、ディスプレイモジュール２４がユーザの顔から離れている後退位置と考えることができる。第１および第２の位置８２、８４のうちの少なくとも１つは、ユーザが設定可能であってもよく、そしてヘッドマウントディスプレイ２０の１つ以上のコンポーネントの活性化、非活性化、および／または動作の変更をもたらし得る。
【００３１】
この点に関して、ヘッドマウントディスプレイ２０は、ディスプレイブーム２６が第１の位置８２にあるのか第２の位置８４にあるのかに応じてそのコンポーネントおよび機能が変化できるように構成され得る。例えば、ディスプレイブーム２６が第１の位置８２にあるときには、ディスプレイモジュール２４は、その任意のコンポーネント（例えば、マイクロフォン、視線追跡カメラ、ディスプレイなど）を含めて、全動作を有してもよく、ディスプレイブーム２６が第２の位置８４にあるときには、ディスプレイモジュール２４及びその任意のコンポーネントは、動作中に少なくとも部分的に調整されてもよい（たとえば、電力を節約するためにスリープモードに入れられる）。位置追跡コンポーネントなどの特定のコンポーネントは、構成に応じて、ディスプレイブーム２６への調整にかかわらず、動作中のままであってもよい。
【００３２】
図３Ａ〜図３Ｂを参照すると、本技術の一実施形態による、図２Ａ〜図２Ｂに示すディスプレイブーム２６などのディスプレイブームを、図２Ａ〜図２Ｂに示すヘッドマウントディスプレイ２０のベース２８などのヘッドマウントディスプレイのベースへ、取り付けるために使用可能な第１および第２の可動カップリング８６、８８が示されている。図３Ａに示す第１の可動カップリング８６は、対応ディスプレイブームの回転運動を提供するための回転可能なカップリングであり、図３Ｂに示す第２の可動カップリング８８は、ベースに対する対応ディスプレイブームの多軸運動を提供するためのボールジョイント型カップリングである。
【００３３】
図３Ｃ〜図３Ｄを参照すると、本技術の一実施形態による、図２Ａ〜図２Ｂに示すヘッドマウントディスプレイ２０のディスプレイブーム２６などのヘッドマウントディスプレイのディスプレイブーム用の例示的な取り外し可能なカップリング９０の部分断面図が示されている。図３Ｃにおいて、取り外し可能なカップリング９０は、ディスプレイブームをヘッドマウンドディスプレイから取り外すことができるように係合マウント９６をベースマウント９５から分離するために係合（すなわち、押し下げ）できる第１および第２の取り外し機構９２、９４を有する機械的カップリングである。これに関して、取り外し可能なカップリング９０は、図３Ｃに示すような第１の固定位置と、図３Ｄに示すような第２の取り外し位置とで、動くように構成される。
【００３４】
図４Ａを参照すると、本技術の一実施形態による、図２Ａおよび図２Ｂに示すヘッドマウントディスプレイ２０などのヘッドマウントディスプレイ用のストラップ９８の断面図が提供されている。ストラップ９８は、その一部のみが図４Ａに示されており、剛性、半剛性、非剛性、および／または弾性復元力を含んでもよい。いくつかの実施形態において、ストラップ９８は、ヘルメットまたは帽子などのヘッドウェアに恒久的に固定されてもよい。この目的のために、ストラップ９８は、説明されるように、様々なコンポーネント間の通信のための接点を提供するためのより多くのトラックとして機能し得る。ストラップ９８は、ストラップ９８内のチャネル１０４を通って延び、電源ケーブルまたは通信ケーブルであり得るケーブル１０２を含み得る。また、ストラップ９８は、ストラップの外面に露出する複数の通信ケーブル１０６を含み得る。通信ケーブル１０６は、図４Ｂに示すように、対応複数の通信接点１０８に嵌合可能に取り付けられるように構成され得る。いくつかの他の実施形態では、ケーブルおよびチャネルの代わりに、ストラップ９８自体が、ケーブルに同様の通信伝達を提供することができる少なくとも部分的に露出した導電面を有する一体型導電線を含んでもよい。
【００３５】
図４Ｂを参照すると、本技術の一実施形態による、図２Ａ〜図２Ｂに示したヘッドマウントディスプレイ２０などのヘッドマウントディスプレイのコンポーネント１００の部分断面図である。コンポーネント１００は、ストラップ９８の外面に配置された複数の通信ケーブル１０６に嵌合可能に接続されるように構成された対応複数の通信接点１０８を含む。ストラップ９８の外面上の複数の通信ケーブル１０６の延在および囲みの性質により、コンポーネント１００は、例えば、図２Ａ〜図２Ｂに示す電子モジュール３２であってもよく、通信接続を維持しながら、多数の異なる位置でストラップ９８に固定されてもよい。コンポーネント１００を位置決めする際の柔軟性は、関連するヘッドマウントディスプレイの重量分配をより容易に達成することを可能にし得る。
【００３６】
図５Ａ〜図５Ｃを参照すると、本技術の一実施形態による、ヘッドマウントディスプレイのコンポーネントをヘッドウェアのアイテムに取り付けるために使用することができる様々な例示的なテンション機構１１０、１１２、１１４が提供される。図５Ａは、可動要素１１６、固定要素１１８、プランジャ１２２、および可動要素１１６と固定要素１１８を互いに離れるように付勢するばね１２０と、を含む例示的なばね式テンション機構１１０を示し、ばね式テンション機構１１０に形成されるチャネル１２４の寸法を制御し、ヘッドウェアのアイテムとの係合を可能にする。
【００３７】
図５Ｂは、可動要素１２６、固定要素１２８、及びねじ１３０を含むねじ式テンション機構１１２を示している。可動要素１２６と固定要素１２８との間にチャネル１３２が形成されており、可動要素１２６を固定要素１２８へ向けて移動可能に付勢してチャネル１３２の寸法を変更し、チャネル１３２内に配置されたヘッドウェアのアイテムの縁部に対して力を与え、テンション機構をヘッドウェアのアイテムに固定することを可能にするために、ねじ１３０が使用されてもよい。
【００３８】
図５Ｃは、弾性変形可能な要素１１５を含む弾性変形可能なテンション機構１１４を示している。弾性変形可能な要素１１５は、付勢されると弾性抵抗を提供する任意の材料（例えば、可撓性プラスチック、ゴムなど）から形成され得る。弾性変形可能なテンション機構１１４を引き開けてヘッドウェアの縁部と係合させ、次に解放してヘッドウェアの縁部に対して力を加えて弾性変形可能なテンション機構１１４をそれに取り付けることができる。図５Ａ〜図５Ｃに示されるテンション機構１１０、１１２、１１４は、単なる例示であり、異なる取付構成（例えば、磁気、接着剤、ボタン、面ファスナー、ハーネスなど）を有するものを含む他のテンション機構であってもよく、本明細書で提供される例に加えて考えられることを、留意されたい。
【００３９】
図６Ａ〜図６Ｂを参照すると、本技術の一実施形態による、図２Ａ〜図２Ｂに示すヘッドマウントディスプレイ２０のディスプレイブーム２６のようなヘッドマウントディスプレイのディスプレイブーム用の取り外し可能なカップリング１３４の部分断面図が示されている。図６Ａ〜図６Ｂに示されている取り外し可能なカップリング１３４は、機械的なカップリングであり、そのコンポーネントは、図６Ａに示されるような第１の固定位置１３６と、図６Ｂに示されるような第２の固定位置１３８と、で移動することができる。第１および第２の位置１３６、１３８での移動は、第１および第２の取り外し機構１４０、１４２との係合によって生じ、図６Ｂに示されるように係合されると、取り外し可能なカップリング１３４の係合マウント１４４をベースマウント１４６から切り離す。図６Ａ〜図６Ｂに示される取り外し機構１３４は、例示的なものであり、他の構成（例えば、機械的カップリング、磁気的カップリング、雄雌カップリングなどを有する構成）も可能であって本明細書において想定されていることを留意されたい。
【００４０】
図７Ａ〜図７Ｂを参照すると、本技術の一実施形態による、図２Ａ〜図２Ｂに示すヘッドマウントディスプレイ２０のようなヘッドマウントディスプレイ用の例示的なストラップ式テンション機構１４８が提供されている。ストラップ式テンション機構１４８は、図２Ａ〜図２Ｂに示されるストラップ７０のようなストラップをヘルメットなどのヘッドウェアのアイテムに対して締め付けまたは固定するために使用され得る。ストラップ式テンション機構１４８は、図７Ａに示されるように第１のストラップ円周を提供する第１構成１５０と、図７Ｂに示されるように第２のストラップ円周を提供する第２構成１５２とで、動くように構成されてもよく、第２の円周は、関連するヘッドウェアのアイテムに対して締め付けるための第１の円周よりも小さい。
【００４１】
図８Ａ〜図８Ｂを参照すると、本技術の実施形態による、別の例示的なヘッドマウントディスプレイ１５４が提供される。図８Ａ〜図８Ｂに示したヘッドマウントディスプレイ１５４は、図２Ａ〜図２Ｂにも示される、ディスプレイモジュール１５６、ディスプレイブーム１５８、電源１６２、カメラ１６４、及び電子モジュールを含む、ヘッドウェア２２のアイテムに装着される。電子モジュール１６６は、コンピュータプロセッサ、通信コンポーネント、位置追跡コンポーネント、および／または統合構成の他の組みつけられたシステムコンポーネントを含み得る。異なる構成において、電子モジュール１６６に関連するコンポーネントは、図８Ａ〜図８Ｂに示すように統合されるのではなく、ヘッドマウントディスプレイ１５４の周りに分散されてもよいことにも留意されたい。
【００４２】
電子モジュール１６６からディスプレイブーム１５８を通ってディスプレイモジュール１５６まで延びる通信ケーブル１７４が設けられ、ディスプレイモジュール１５６と電子モジュール１６６内に配置された１つ以上のコンピュータプロセッサとの間の通信を提供する。また、ヘッドマウントディスプレイ１５４は、ディスプレイブーム１５８をヘッドウェア２２のアイテムに固定するための取付機構１７６を含む。取付機構１７６は、ヘッドウェア２２のアイテムの縁部に取り付ける剛性カップリング要素１７８と、ストラップ１８０とを含む。ストラップ１８０は、剛性カップリング要素１７８と共に、ディスプレイブーム１５８、電子モジュール１６６、および電源１６２をヘッドウェア２２に固定するために使用され得る。
【００４３】
図８Ａ〜図８Ｂを参照すると、ディスプレイブーム１５８は、第１の回転可能なカップリング１８４に取り付けられた第１の端部１８２と、第２の回転可能なカップリング１９２に取り付けられた第２の端部１９０とを含む。第１の回転可能なカップリング１８４は、ヘッドウェア２２の第１の側面１８８に固定されている取付機構１７６の第１の剛性カップリング要素１８６に取り付けられ、第２の回転可能なカップリング１９２は、ヘッドウェア２２の第２の側面１９６に固定されている第２の剛性カップリング要素１９４に取り付けられている。
【００４４】
図８Ａ〜図８Ｂに示されるヘッドマウントディスプレイ１５４のディスプレイブーム１５８は、ディスプレイモジュールに隣接して取り付けられたコンポーネントモジュール２００を含む。コンポーネントモジュール２００は、画像および／または映像を撮影するための正面カメラ２０２（例えば、標準、赤外線、および／または暗視）、ユーザの眼球移動を追跡するための後方カメラ（一例として図１６Ｃを参照）、環境条件を検出するためのさまざまなセンサおよび検出器（例えば温度センサ、空気質センサ、放射線センサなど）、および／または特定の用途のための他の任意のコンポーネントといった、更なるコンポーネントおよび機能を提供してもよい。
【００４５】
図９Ａ〜図９Ｂを参照すると、本技術の実施形態による、ディスプレイブーム２１２に交互に結合された例示的な第１および第２のディスプレイモジュール２０４、２０６が提供される。図９Ａにおいて、第１の例示的なディスプレイモジュール２０４は、第１の可動アタッチメント２０８でディスプレイブーム２１２に結合されている。図９Ａに示される第１のディスプレイモジュール２０４は、ディスプレイブーム２１２に対して調節可能である不透明なディスプレイ（例えば、ＬＣＤ、ＬＥＤディスプレイ、ＯＬＥＤディスプレイ、ＤＬＰディスプレイなどのうちの少なくとも１つを含み得るマイクロディスプレイ）を含み、図８Ａ〜図８Ｂに示されるディスプレイブーム１５８と同様であってもよい。第１のディスプレイモジュール２０４は、（例えば、ボタン２１５を押すことによって）第１のディスプレイモジュール２０４がディスプレイブーム２１２に対して回転することを可能にするように係合され、（例えば、ボタン２１５を解放することによって）解除されると、第１のディスプレイモジュール２０４をディスプレイブーム２１２に対して固定位置に維持する。
【００４６】
図９Ｂを参照すると、第２の例示的ディスプレイモジュール２０６は、第２の可動アタッチメント２１０でディスプレイブーム２１２に結合されている。第２のディスプレイモジュール２０６は、透明、部分的透明、および／または選択的透明の光学素子であって、テキスト、画像、および／または他のオブジェクトが、光学部品を通してユーザによって見られるリアルタイム環境と併せて示される拡張現実ディスプレイを提供するように構成され得る光学素子を含む（例えば、光学素子は導波路光学素子であり得る）。第２の可動アタッチメント２１０は、第２のディスプレイモジュール２０６がディスプレイブーム２１２に対していくつかの異なる方向に動くことを可能にする。第２のディスプレイモジュール２０６は、図９Ａに関して説明したように、ロック機構２１４およびボタン２１５を使用してディスプレイブーム２１２に対して固定されてもよい。ロック機構２１４は使用されてもされなくてもよく、ディスプレイブーム２１２に対する第１および第２のディスプレイモジュール２０４、２０６の位置を保持することは、第１および第２の可動アタッチメント２０８、２１０からの摩擦抵抗によって提供されてもよい。
【００４７】
図１０を参照すると、本技術の実施形態による、ヘッドウェア２１８のアイテムに取り付けられた別の例示的なヘッドマウントディスプレイ２１６が提供される。図１０において、ヘッドマウントディスプレイ２１６は、ディスプレイモジュール２２０、ディスプレイブーム２２２、電源２２４、および電子モジュール２２６を含み、１つまたは複数のコンピュータプロセッサ、位置追跡コンポーネント、通信コンポーネントなどを、他の可能な又は代替的な子コンポーネントに加えて含み得る。また、電子モジュール２２６のコンポーネントは、図１０のように電子モジュール２２６に統合されるのではなく、ヘッドマウントディスプレイ２１６の周りに分配されてもよい。また、ヘッドマウントディスプレイ２１６は、剛性カップリング要素２３０およびストラップ２３４を有する取付機構２２８と、ヘッドウェア２１８の縁部２３２と係合するように構成された剛性カップリング要素２３０と、剛性カップリング要素２３０およびヘッドマウントディスプレイ２１６のコンポーネントを、ヘッドウェア２１８のまわりに円周方向に固定するように構成されたストラップ２３４とを含む。
【００４８】
図１０は、ヘッドウェア２１８の前部にディスプレイモジュール２２０およびディスプレイブーム２２２が取り付けられた構成を示す。ヘッドウェア２１８は、図１０では、フルブリムタイプのヘルメットである。また、ディスプレイブーム２２２は、回転可能なカップリング２２７で電子モジュール２２６に結合されており、これにより、ディスプレイモジュール２２０を、ユーザの顔の正面の第１の位置（図１０に示す）と、ユーザの顔から少なくとも部分的に離れている第２の位置とで、上下に回転させることができる。また、ディスプレイモジュール２２０は、ディスプレイブーム２２２の第１の側面２２９から離れた端部に配置され、追加のコンポーネントモジュール２３１（例えば、前方および／または後方カメラ、センサ、マイクロフォンなどを含み得る）がディスプレイブーム２２２に結合されて第２の側面２３３から離れて配置される。
【００４９】
図１１を参照すると、本技術の実施形態による、ヘッドマウントディスプレイをヘッドウェア２４２のアイテムに取り付けるための例示的なハーネスカップリングコンポーネント２３６が提供される。ハーネスカップリングコンポーネント２３６は、ヘッドウェア２４２のアイテムのハーネス構造２４０に取り付け可能な複数の受容チャネル２３８を含む。さらに、ハーネスカップリングコンポーネント２３６は、図２Ａ〜図２Ｂに示されているディスプレイブーム２６と同様であり得るディスプレイブーム２４６（部分的にのみ示されている）に移動可能に結合された基部２４４に結合されている、。ハーネスカップリングコンポーネント２３６は、図２Ａ〜図２Ｂに示される取付機構６６のコンポーネントなどの、取付機構の他のコンポーネントと併せて使用され得る。
【００５０】
図１２Ａ〜図１２Ｂを参照すると、本技術の一実施形態による、遮音性イヤーカバーアセンブリ２５０を含む例示的なヘッドマウントディスプレイ２４８の部分図が提供されている。ヘッドマウントディスプレイおよびヘルメットなどのヘッドウェア用の取付機構に加えて、本明細書の実施形態は、目、耳、顔面、および／または頭の保護などの他の保護および／または実利式な機器と共に使用するように構成され得る。この点に関して、本明細書で説明したヘッドマウントディスプレイは、労働安全衛生法（Occupation Safety and Health Act「ＯＳＨＡ」）のセクション５（ａ）（１）に概説されているものなどの様々な安全規格を、聴覚保護のためのＣ．Ｆ．Ｒ．１９１０．９５、頭部保護のためのＣ．Ｆ．Ｒ．１９１０．１３５、目と顔の保護のためのＣ．Ｆ．Ｒ．１９１０．３３と共に、他の規格に加えて、満たすように構成され得る。
【００５１】
図１２Ａ〜図１２Ｂを参照すると、遮音性イヤーカバーアセンブリ２５０は、回転可能なカップリング２５４で互いに移動可能に連結された第１の部分２５６および第２の部分２５８を含む。遮音性イヤーカバーアセンブリ２５０は、レバー２６０をさらに含み、レバー２６０は、第１および第２の部分２５６、２５８が互いに対して第１の位置２５１にある図１２Ａに示す第１の構成２６２と、第１および第２の部分２５６、２５８が互いに対して第２の位置２５３にある図１２Ｂに示す第２の構成とで、遮音性イヤーカバーアセンブリ２５０を動かすのに使用することができる（図１２Ａおよび図１２Ｂに示す位置２５１、２５３は単なる例示である）。例示的な実施形態では、レバー２６０は、第１の部分２５６、第２の部分２５８（図１２Ａ〜図１２Ｂに示すように）、および／または回転可能カップリング２５４に取り付けられてもよい。第１の構成２６２では、着用者の耳を実質的に遮音性イヤーカバー内に包囲するように、第２の部分２５８は、着用者の頭の側面に当接および／または押圧し得る比較的低い位置にあってもよい。第２の構成２６４では、第２の部分２５８は、着用者の頭から（第１の構成２６２に対して）離れる方向に移動して遮音性イヤーカバーアセンブリ２５０から着用者の耳を完全に露出させることができるように、比較的持ち上げられた位置にある。
【００５２】
その結果、図１２Ａ〜図１２Ｂに示すヘッドマウントディスプレイ２４８は、第２の部分２５８を着用者の頭部に対して又は頭部に向かって固定する選択肢を提供し、着用者の耳をより完全に囲むことによってより大きな防音を提供すると共に、レバー２６０で着用者の頭から離れる方向に第２の部分２５８を移動させて、相対的に着用者の耳をより完全には覆わないことで低い防音性を提供する。更なる実施形態では、ラッチ、クリップ、ストラップ、および／または他の固定コンポーネントを使用して、第１および第２の部分２５６、２５８を第１の位置２５１および／または第２の位置２５３、あるいは他の位置に固定してもよい。また、図１２Ａ〜図１２Ｂに示すヘッドマウントディスプレイ２４８は、遮音性イヤーカバーアセンブリ２５０を通じて延びる装着部分２７２を含む。装着部分２７２は、ヘッドマウントディスプレイ２４８の１つまたは複数のコンポーネント（例えば、１つまたは複数のコンピュータプロセッサおよび／または通信コンポーネント）を一体的に含んでもよい。図１４Ａ〜図１４Ｂに関してさらに説明されるように、ディスプレイブームを装着するための取付ポイントを提供してもよい。
【００５３】
図１３Ａ〜図１３Ｂを参照すると、本技術の一実施形態による、図１２Ａ〜図１２Ｂに示す遮音性イヤーカバーアセンブリ２５０の断面図が示されている。図１３Ａに示すように、遮音性イヤーカバーアセンブリ２５０が第１の構成２６２にあるとき、第２の部分２５８は相対的に下降した位置にある状態で、第１および第２の部分２５６、２５８は第１の位置２５１にあり、着用者の耳２６５を少なくとも部分的に覆うことができる。図１３Ｂに示すように、遮音性イヤーカバーアセンブリ２５０が第２の構成２６４にあるとき、第２の部分２５８が少なくとも部分的に着用者の耳２６５から分離、変位、および／または離れる方向に移動して（すなわち、第１の位置２５１に対して離れる方向に傾いて）、遮音性イヤーカバーアセンブリ２５０内から着用者の耳２６５をより完全に露出させ、それにより、第１の構成２６２と比べて低い防音性を提供する。
【００５４】
図１４Ａ〜図１４Ｂを参照すると、本技術の実施形態による、例示的なディスプレイブームアタッチメントを再び備えた、図１２Ａ〜図１２Ｂに示したヘッドマウントディスプレイ２４８が示されている。図１４Ａでは、回転可能なカップリング２７０でヘッドマウントディスプレイ２４８の装着部分２７２に固定された、第１のディスプレイブーム２６８が設けられている。第１のディスプレイブーム２６８は、第１のディスプレイブーム２６８を回転可能なカップリング２７０に固定する／取り外すことを可能にする（例えば、他の種類のディスプレイブームと交換するために）取り外し可能なカップリング２７４をさらに含む。取り外し可能なカップリング２７４は、図６Ａ〜図６Ｂに示される取り外し可能なカップリング１３４と同様であり得る。
【００５５】
図１４Ｂでは、遮音性イヤーカバーアセンブリ２５０に固定された第２のディスプレイブーム２７６が設けられている。第２のディスプレイブーム２７６は、回転可能なカップリング２７５で遮音性イヤーカバーアセンブリ２５０の第２の部分２５８に移動可能に結合されている。また、第２のディスプレイブーム２７６は、取り外し可能な連結部２７８を含み、これは、第２のディスプレイブーム２７６を遮音性イヤーカバーアセンブリ２５０に固定する／取り外すことを可能にする図６Ａ〜図６Ｂに示される取り外し可能なカップリング１３４と同様であり得る。図１４Ａ〜図１４Ｂに示すディスプレイブーム２６９、２７６及びその取付構成は単なる例示であり、他の構成および位置も可能であって想定されることを留意されたい。
【００５６】
図１５Ａを参照すると、本技術の一実施形態による、ディスプレイモジュール２８４を、図２Ａ〜図２Ｂに示すヘッドマウントディスプレイ２０のようなヘッドマウントディスプレイのディスプレイブーム２８６に取り付けるための第１の取り外し可能なカップリング２８０が提供されている。図１５Ａでは、第１の取り外し可能なカップリング２８０は、雄雌コネクタ２９２および取り外し機構２９４を有する機械的カップリングである。取り外し可能なカップリング２８０は、ディスプレイブーム２８６の端部に配置された第１の嵌合カップリング２８８と、ディスプレイモジュール２８４に配置された第２の嵌合カップリング２９０とを含む。第１および第２の嵌合カップリング２８８、２９０は、ディスプレイモジュール２８４をディスプレイブーム２８６に取り付けるために互いに解除可能に固定され得る。さらに、第１の解除可能カップリング２８０は、図１５Ａに示す第２の嵌合カップリング２９０のように構成された別個の嵌合カップリングを有する異なるディスプレイが、ディスプレイモジュール２８４とは異なる対応ディスプレイ特性を有するディスプレイモジュールを利用するために、第１の嵌合カップリング２８８に接続されるように構成されてもよい。
【００５７】
図１５Ｂを参照すると、本技術の一実施形態による、ディスプレイモジュール２８５を、図２Ａ〜図２Ｂに示すヘッドマウントディスプレイ２０のようなヘッドマウントディスプレイのディスプレイブーム２８７に取り付けるための第２の取り外し可能なカップリング２８２が提供されている。図１５Ｂでは、第２の取り外し可能なカップリング２８２は磁気式であり、第１の磁気極性を有する第１の嵌合カップリング２９６と、第１の磁極と反対の第２の磁極を有する第２の嵌合カップリング２９８とを含み、結果として第１および第２の嵌合カップリング２９６、２９８は互いに磁気的に引き付けられる。これにより、ディスプレイモジュール２８５をディスプレイブーム２８７に磁気的に取り付けることが可能になる。図１５Ａに示第１の取り外し可能なカップリング２８０のように、第２の取り外し可能なカップリング２８２は、図１５Ｂに示す第２の嵌合カップリング２９８のように構成された別個の嵌合カップリングを有する異なるディスプレイモジュールが、ディスプレイモジュール２８５とは異なる対応ディスプレイ特性を有するディスプレイモジュールを利用するために、第１の嵌合カップリング２９６に接続されるように構成されてもよい。
【００５８】
これに関して、１つのディスプレイモジュールを、異なる対応ディスプレイ特性を有する別のディスプレイモジュールと交換することは、関連するヘッドマウントディスプレイのコンピュータプロセッサが新しいディスプレイ特性に適合することをもたらし得ることに留意されたい。例えば、異なる対応表示特性を有する異なるディスプレイモジュールは、それぞれ、取り外し可能なカップリングでディスプレイモジュールの取り付け時などに、ヘッドマウントディスプレイのプロセッサによって検出されると、プロセッサに適切なドライバをロードさせて、新しいディスプレイモジュールで適切に機能するように視聴出力を再設定するように、ハードウェア識別子および／または埋め込みメタデータを有してもよい。別の例として、ユーザは、ヘッドマウントディスプレイに接続され得る１つ以上のディスプレイモジュール、または現在接続／使用されているディスプレイモジュールに対して適切なドライバおよび／またはディスプレイ構成を手動でロードしてもよい。加えて、ヘッドマウントディスプレイのプロセッサは、ヘッドマウントディスプレイの様々な機能を、取り付けられたディスプレイモジュールにディスプレイモジュールのディスプレイ特性に適合させるように構成された多数のさまざまなドライバおよび／またはアプリケーションをメモリなどに記憶してもよい。
【００５９】
図１６Ａ〜図１６Ｃを参照すると、本技術の実施形態による、異なる対応表示特性を有する様々なディスプレイモジュール３００、３０２、３０４が提供される。図１６Ａは、ベース３０８に結合された第１のディスプレイ部分３０６を有する第１のディスプレイモジュール３００を示している。第１のディスプレイ部分３０６は、透明、部分的透明、および／または選択的に透明（例えば、画像、文字、および／または拡張現実ディスプレイにおける他の視覚情報を提供するため）であり得る第１の導波路光学素子３０５を備える。ベース３０８は、図１５Ｂに示す第２の嵌合カップリング２９８などの嵌合カップリングを含み、図１５Ｂに示す第１の嵌合カップリング２９６などの対応嵌合カップリングを含むディスプレイブーム３１０に交換可能に取り付けることが可能となる。図１６Ｂは、円形の第２の導波路光学素子３０７を備えて、図１６Ａに示す第１の導波路光学素子３０５とは異なる視野を提供する第２のディスプレイモジュール３０２を示す。第２の導波路光学素子３０７は、ディスプレイブーム３１０に取り付けられたベース３０８に固定される。
【００６０】
図１６Ｃは、テキスト、画像、および／または他の対象（例えば白い背景に黒い文字があるＰＤＦ）を表示するための不透明なディスプレイ部分３１２（例えば、ＬＣＤ、ＬＥＤディスプレイ、ＯＬＥＤディスプレイ、ＤＬＰディスプレイなどのうちの少なくとも１つを含み得るマイクロディスプレイ）を含む第３のディスプレイモジュール３０４を示す。第３のディスプレイモジュール３０４は、ディスプレイブーム３１０に取り付けられ、第３のディスプレイモジュール３０４を着用しているユーザの眼球移動を追跡するために使用され得る（例えば、書類ナビゲーション用）ユーザ向カメラ３１４、およびユーザからの音声入力（例えば、音声指令、無線ネットワーク接続を介した通信など）を受けるために使用され得るマイクロフォン３１６をさらに含む。本開示で説明されるヘッドマウントディスプレイおよびディスプレイモジュールのいずれも、他のコンポーネントおよび機能に加えて、眼球移動を追跡するためのユーザ向けカメラおよび／または音声入力を受けるためのマイクロフォンを含んでもよいことに留意されたい。
【００６１】
図１７Ａ〜図１７Ｂを参照すると、本技術の一実施形態による、第１および第２のディスプレイ部分３２０、３２２を有する例示的なディスプレイモジュール３１８が提供される。第１および第２のディスプレイ部分３２０、３２２は互いに固定され、また回転可能なカップリング３２６でベース３２４に回転可能に結合される。ベース３２４はディスプレイブーム３２８の端部に取り外し可能に取り付けられる。第１および第２のディスプレイ部分３２０、３２２は、第１および第２のディスプレイ部分３２０、３２２が互いに対して非同一平面上にあるように、ある角度で互いに結合されている。結果として、ユーザの顔の前に配置されたとき、第１および第２のディスプレイ部分３２０、３２２は、第１および第２のディスプレイ部分３２０、３２２が同一平面上にある場合よりも、それぞれユーザの目に向かってより傾斜したままであり得る。第１および第２のディスプレイ部分３２０、３２２の角度は、ユーザのニーズまたは好みに基づいて構成されてもよい。第１のディスプレイ部分３２０はマイクロディスプレイを含み、第２のディスプレイ部分３２２は導波路光学素子を含み、ディスプレイモジュール３１８上に複数の視覚ディスプレイを提供することを可能にする。さらに、ディスプレイモジュール３１８は、図１７Ｂに示すように、第１および第２のディスプレイ部分３２０、３２２を共通の軸３３０の周りで一体に回転させることによって、起動、停止、および／またはあるいは修正される機能を有してもよい。
【００６２】
図１８Ａ〜図１８Ｂを参照すると、本技術の一実施形態による、第１および第２のディスプレイ部分３３４、３３６を有するディスプレイモジュール３３２が提供される。図１８Ａ−図１８Ｂでは、第１のディスプレイ部分３３４は不透明（例えば、ＬＣＤ、ＬＥＤディスプレイ、ＯＬＥＤディスプレイ、ＤＬＰディスプレイなどのうちの少なくとも１つを含み得るマイクロディスプレイ）であり、第２のディスプレイ３３６は、透明、部分的に透明、および／または選択的に透明（例えば、拡張現実ディスプレイを提供するための導波路光学素子）である。第１および第２のディスプレイ部分３３４、３３６は、互いに同一平面上にあるように結合され（また、図１７Ａ〜図１７Ｂに示されるような角度でもあり得る）、そして、取り外し可能なマウント３３８に取り付けられる。取り外し可能なマウント３３８は、第１および第２のディスプレイ部分３３４、３３６の一方または両方を独立して交換可能とし、ディスプレイモジュール３３２の表示特性のカスタマイズを可能にする。
【００６３】
図１９を参照すると、本技術の一実施形態による、第１および第２のディスプレイ部分３４４、３４６を有するディスプレイモジュール３４２（すなわち、デュアルディスプレイ）が提供される。第１のディスプレイ部分３４４は不透明（例えば、ＬＣＤ、ＬＥＤディスプレイ、ＯＬＥＤディスプレイ、ＤＬＰディスプレイなどのうちの少なくとも１つを含み得るマイクロディスプレイ）であり、ユーザがある視野角で見るためのテキストを表示しているのが示されており、第２のディスプレイ部分３４６は、第１のディスプレイ部分３４４に結合され、少なくとも部分的に透明（例えば、導波路光学素子）であり、第２の視野角でユーザが見た環境と表示された文字／対象３４８との組み合わせを示している（すなわち、拡張現実ディスプレイ）。拡張現実ディスプレイは、相互関係の情報表示を提供し、関連するヘッドマウントディスプレイの１つまたは複数のコンピュータプロセッサから同時に提供される可聴指令と併せて使用され得る。図１９では、第２のディスプレイ部分３４６は、ユーザの視野に対して第１のディスプレイ部分３４４の上方に位置する。
【００６４】
図２０Ａ〜図２０Ｂを参照すると、本技術の一実施形態による、コモンディスプレイ部３５２上に複数の表示状態を提供するように構成されたディスプレイモジュール３５０が提供される。図２０Ａ〜図２０Ｂに示すディスプレイモジュール３５０は、不透明である（すなわち、白い背景に黒い文字が提供されている）図２０Ａに示す第１状態３５４から、少なくとも部分的に透明である（すなわち、拡張現実ディスプレイ）図２０Ｂに示す第２状態３５６へと進むように構成されている。この構成により、関連するヘッドマウントディスプレイの使用中に、複数の表示状態（例えば、文書をレビューするためのものと、ユーザが見た実際の環境の文脈の文書からの指令のリアルタイム表示を見るためのもの）を相互に関連付けて見ることができる。
【００６５】
図２１を参照すると、本技術の実施形態による、ヘッドマウントディスプレイを調整する例示的な方法２１００のブロック図が提供されている。ブロック２１１０で、図２Ａ〜図２Ｂに示すヘッドマウントディスプレイ２０などのヘッドマウントディスプレイが提供される。ヘッドマウントディスプレイは、図２Ａ〜図２Ｂに示される第１の端部４４と第２の端部４６とのような第１の端部および第２の端部を有する図２Ａ〜図２Ｂに示されるディスプレイブーム２６のようなディスプレイブームであって、第２の端部に配置された図２Ａ−図２Ｂに示すベース２８のようなベースに移動可能に結合されるディスプレイブームと、１つまたは複数のコンピュータプロセッサと、電源と、複数の表示状態を提供するように構成された図２Ａ〜図２Ｂに示されるディスプレイモジュール２４などの第１のディスプレイモジュールと、図２Ａ〜図２Ｂに示される解除可能なカップリング４８などの取り外し可能なカップリングであって、図２Ａ〜図２Ｂに示される第１の嵌合カップリング５０などの第１の嵌合カップリングと、図２Ａ〜図２Ｂに示される第２の嵌合カップリング５２などの第２の嵌合カップリングと、を有する取り外し可能なカップリングと、を備え得る。第１の嵌合カップリングは、ディスプレイブームの第１の端部に配置されてもよく、第２の嵌合カップリングは、ディスプレイブームの第１のディスプレイモジュールに配置されてもよい。ブロック１１２０では、第１のディスプレイモジュールは、第１の嵌合カップリングを第２の嵌合カップリングへ固定することによって、ディスプレイブームに取り外し可能に固定される。
【００６６】
本技術は、あらゆる点で限定的ではなく例示的であることを意図した特定の実施形態に関して説明されてきた。本技術が属する技術分野の当業者には、その範囲から逸脱することなく代替の実施形態が明らかになるであろう。要素の様々な組み合わせ、ならびに図示されていない要素の使用も可能であり、企図されている。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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