(57)【要約】ユーザウェアラブルデバイスの種々の実施形態は、ユーザ上に搭載するように構成される、フレームを備えることができる。本デバイスは、フレームに取り付けられ、仮想画像をユーザの眼に指向するように構成される、ディスプレイを含むことができる。本デバイスはまた、偏光をユーザの眼に提供するように構成される、光源を含むことができ、偏光は、ユーザの眼から反射するように構成される。デバイスはさらに、ユーザのグルコースレベルが、少なくとも部分的に、反射された光の偏光角度回転に基づいて決定され得るように、ユーザの眼から反射された光の偏光角度回転を決定するように構成される、光分析器を含むことができる。
2020513870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザウェアラブルデバイスであって、
ユーザ上に搭載するように構成されるフレームと、
前記フレームに取り付けられるディスプレイであって、前記ディスプレイは、仮想画像を前記ユーザの眼に指向するように構成される、ディスプレイと、
偏光を前記ユーザの眼に提供するように構成される光源であって、前記偏光は、前記ユーザの眼から反射するように構成される、光源と、
光分析器であって、前記光分析器は、前記ユーザのグルコースレベルが、少なくとも部分的に、前記反射された光の偏光角度回転に基づいて決定され得るように、前記ユーザの眼から反射された光の偏光角度回転を決定するように構成される、光分析器と
を備える、ユーザウェアラブルデバイス。
【請求項２】
前記光源は、偏光フィルタ、偏光コントローラ、またはそれらの組み合わせを備える、請求項１に記載のユーザウェアラブルデバイス。
【請求項３】
前記光源は、５００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲内の波長を有する光源を備える、前記請求項のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
【請求項４】
前記光分析器は、前記反射された光の少なくとも一部を遮断するように構成される回転可能フィルタを備え、
前記光分析器は、少なくとも部分的に、前記遮断される反射された光に基づいて、前記反射された光の偏光角度回転を決定するように構成される、
前記請求項のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
【請求項５】
少なくとも部分的に、前記反射された光の偏光角度回転に基づいて、前記ユーザのグルコースレベルを決定するように構成される処理電子機器をさらに備える、前記請求項のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
【請求項６】
前記処理電子機器は、少なくとも部分的に、前記反射された光の決定された偏光角度回転に基づいて、前記グルコースレベルの濃度を決定するように構成される、請求項５に記載のユーザウェアラブルデバイス。
【請求項７】
前記処理電子機器は、少なくともある時間周期にわたって、前記グルコースレベルを自動的に決定するように構成される、請求項５−６のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
【請求項８】
前記処理電子機器は、前記決定されたグルコースレベルおよび／または前記決定されたグルコースレベルに関連する情報を遠隔で記憶し、それにアクセスするように構成される、請求項５−７のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
【請求項９】
前記デバイスは、前記ユーザのグルコースレベルを経時的に追跡するように構成される、請求項８に記載のユーザウェアラブルデバイス。
【請求項１０】
前記デバイスは、現時点のグルコースレベルと履歴グルコースレベルとを比較するように構成される、請求項９に記載のユーザウェアラブルデバイス。
【請求項１１】
前記デバイスは、前記現時点のグルコースレベルと前記履歴グルコースレベルとの比較に応答して、アラートをユーザまたは臨床医に提供するように構成される、請求項１０に記載のユーザウェアラブルデバイス。
【請求項１２】
前記ユーザの物理的状態に関連する少なくとも１つのパラメータを検出するように構成される、１つ以上のセンサをさらに備える、前記請求項のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのパラメータは、体温、皮膚温度、心拍数、呼吸数、発汗レベル、最後の食事以降の時間経過、または最後の投薬以降の時間経過を備える、請求項１２に記載のユーザウェアラブルデバイス。
【請求項１４】
前記デバイスは、少なくとも部分的に、前記ユーザの物理的状態に関連する少なくとも１つのパラメータに基づいて、前記決定されたグルコースレベルを分析するように構成される、請求項１２−１３のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
【請求項１５】
前記デバイスは、前記少なくとも１つのパラメータがある範囲外になると、アラートをユーザまたは臨床医に提供するように構成される、請求項１２−１４のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
【請求項１６】
前記分析器に対して配置され、前記分析器を通して通過する前記眼から反射された偏光の量を検出する光学検出器をさらに備える、前記請求項のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
【請求項１７】
前記ユーザのアクティビティまたは状態を検出するように構成される１つ以上のセンサをさらに備える、前記請求項のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
【請求項１８】
前記アクティビティは、食事摂取、薬服用、運動、またはそれらの組み合わせを備える、請求項１７に記載のユーザウェアラブルデバイス。
【請求項１９】
前記デバイスは、前記アクティビティまたは状態に関連するリアルタイムフィードバックをユーザに提供するように構成される、請求項１７または１８に記載のユーザウェアラブルデバイス。
【請求項２０】
前記処理電子機器は、
前記グルコースレベルを再決定すべきかどうかを決定することと、
決定される場合、前記グルコースレベルを自動的に再決定することと
を行うように構成される、請求項７に記載のユーザウェアラブルデバイス。
【請求項２１】
ユーザウェアラブルデバイスであって、
ユーザ上に搭載するように構成されるフレームと、
前記フレームに取り付けられるディスプレイであって、前記ディスプレイは、仮想画像を前記ユーザの眼に指向するように構成される、ディスプレイと、
光を前記ユーザの眼に提供するように構成される光源と、
前記ユーザの眼から反射された光を分析するように構成される光分析器と、
前記フレームに取り付けられる１つ以上のセンサであって、前記１つ以上のセンサは、前記ユーザまたは環境に関連する情報を感知するように構成される、１つ以上のセンサと、
前記光分析器および前記１つ以上のセンサと通信する処理電子機器であって、前記処理電子機器は、
少なくとも部分的に、前記ユーザの眼から反射された光に基づいて、前記ユーザのグルコースレベルを決定することと、
前記１つ以上のセンサから、前記ユーザまたは前記環境に関連する情報を受信することと、
前記受信された情報を記憶し、それにアクセスすることと
を行うように構成される、処理電子機器と
を備える、ユーザウェアラブルデバイス。
【請求項２２】
前記１つ以上のセンサは、１つ以上のユーザセンサおよび／または１つ以上の環境センサを備える、請求項２１に記載のユーザウェアラブルデバイス。
【請求項２３】
前記１つ以上のセンサは、内向きにまたは外向きに面したカメラを備える、請求項２１−２２のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
【請求項２４】
前記ユーザまたは前記環境に関連する情報は、食事摂取、薬服用、運動、食物摂取量、食物の栄養情報、投薬量、またはそれらの組み合わせを備える、請求項２１−２３のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
【請求項２５】
前記ユーザまたは前記環境に関連する情報は、前記ユーザの物理的状態に関連するパラメータのうちの少なくとも１つを含む、請求項２１−２４のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
【請求項２６】
前記少なくとも１つのパラメータは、体温、皮膚温度、心拍数、呼吸数、発汗レベル、最後の食事以降の時間経過、または最後の投薬以降の時間経過を備える、請求項２５に記載のユーザウェアラブルデバイス。
【請求項２７】
前記処理電子機器は、前記ユーザまたは前記環境に関連する情報を遠隔で記憶し、それにアクセスするように構成される、請求項２１−２６のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
【請求項２８】
前記デバイスは、前記ユーザまたは前記環境に関連する情報を経時的に追跡するように構成される、請求項２１−２７のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
【請求項２９】
前記処理電子機器は、前記決定されたグルコースレベルを記憶し、それにアクセスするように構成される、請求項２１−２８のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
【請求項３０】
前記デバイスは、前記ユーザのグルコースレベルを経時的に追跡するように構成される、請求項２９に記載のユーザウェアラブルデバイス。
【請求項３１】
前記デバイスは、現時点のグルコースレベルと履歴グルコースレベルとを比較するように構成される、請求項３０に記載のユーザウェアラブルデバイス。
【請求項３２】
前記デバイスは、前記決定されたグルコースレベルと前記ユーザまたは前記ユーザの環境の少なくとも１つの側面との間の関係を決定するように構成される、請求項２１−３１のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
【請求項３３】
前記デバイスは、ユーザのグルコースレベルの変化と前記ユーザまたは前記環境に関連する情報のうちの１つ以上のものとを相関させるように構成される、請求項２１−３２のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
【請求項３４】
前記デバイスは、前記ユーザまたは臨床医と通信するように構成される、請求項２１−３３のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
【請求項３５】
前記デバイスは、前記決定されたグルコースレベルをユーザまたは臨床医に通信するように構成される、請求項３４に記載のユーザウェアラブルデバイス。
【請求項３６】
前記デバイスは、前記決定されたグルコースレベルまたは前記ユーザまたは前記環境に関連する情報に応答して、アラートをユーザまたは臨床医に提供するように構成される、請求項３４に記載のユーザウェアラブルデバイス。
【請求項３７】
前記処理電子機器は、
前記グルコースレベルを再決定すべきかどうかを決定することと、
決定される場合、前記グルコースレベルを自動的に再決定することと
を行うように構成される、請求項２１−３６のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
【請求項３８】
前記光源は、偏光を提供するように構成され、前記処理電子機器は、少なくとも部分的に、前記偏光の偏光角度回転に基づいて、前記グルコースレベルを決定するように構成される、請求項２１−３７のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
【請求項３９】
前記ディスプレイは、異なる発散またはコリメーション量を用いて、異なる仮想画像を前記ユーザの眼に指向するように構成される、請求項２１−３８のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
【請求項４０】
前記ディスプレイは、周囲環境からの光をユーザの眼に透過させ、その周囲環境のビューをもたらすように構成される、請求項２１−３９のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（優先権主張）
本願は、２０１６年１２月１３日に出願された米国仮出願第６２／４３３，７５６号の３５  Ｕ．Ｓ．Ｃ．  １１９（ｅ）のもとでの優先権の利益を主張するものであり、該米国仮出願の全開示は、参照により本明細書中に援用される。
【０００２】
（参照による援用）
本願は、米国出願第１４／５５５，５８５号（出願日２０１４年１１月２７日）；米国出願第１４／６９０，４０１号（出願日２０１５年４月１８日）；米国出願第１４／２１２，９６１号（出願日２０１４年３月１４日）；米国出願第１４／３３１，２１８号（出願日２０１４年７月１４日）；および米国出願第１５／０７２，２９０号（出願日２０１６年３月１６日）の各々の全体を参照することにより援用する。
【０００３】
本開示は、偏光を送達し、グルコースレベルを決定するための仮想現実および拡張現実結像および可視化アイウェアを含む、光学デバイス、システム、および方法に関する。
【背景技術】
【０００４】
現代のコンピューティングおよびディスプレイ技術は、いわゆる「仮想現実」または「拡張現実」体験のためのシステムの開発を促進しており、デジタル的に再現された画像またはその一部が、現実であるように見える、またはそのように知覚され得る様式でユーザに提示される。仮想現実または「ＶＲ」シナリオは、典型的には、他の実際の実世界の視覚的入力に対する透過性を伴わずに、デジタルまたは仮想画像情報の提示を伴い、拡張現実または「ＡＲ」シナリオは、典型的には、ユーザの周囲の実際の世界の可視化に対する拡張としてのデジタルまたは仮想画像情報の提示を伴う。複合現実または「ＭＲ」シナリオは、一種のＡＲシナリオであって、典型的には、自然世界の中に統合され、それに応答する、仮想オブジェクトを伴う。例えば、ＭＲシナリオでは、ＡＲ画像コンテンツは、実世界内のオブジェクトによってブロックされ得る、または別様にそれと相互作用するように知覚され得る。
【０００５】
図１Ａを参照すると、拡張現実場面１が、描写され、ＡＲ技術のユーザには、人々、木々、背景における建物、およびコンクリートプラットフォーム１１２０を特徴とする、実世界公園状設定１１００が見える。これらのアイテムに加え、ＡＲ技術のユーザはまた、これらの要素１１１０、１１３０が実世界内に存在しないにもかかわらず、実世界プラットフォーム１１２０上に立っているロボット像１１１０と、マルハナバチの擬人化のように見える、飛んでいる漫画のようなアバタキャラクタ１１３０等の「仮想コンテンツ」を「見ている」と知覚する。ヒトの視知覚系は、複雑であって、他の仮想または実世界画像要素間における仮想画像要素の快適で、自然のような感覚で、かつ豊かな提示を促進する、ＡＲ技術の生産は、困難である。
【０００６】
本明細書に開示されるデバイス、システム、および方法は、ＡＲまたはＶＲ技術に関連する種々の課題に対処する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示のデバイス、システム、および方法はそれぞれ、いくつかの革新的側面を有するが、そのうちの単一の１つが、本明細書に開示される望ましい属性に単独で関与するわけではない。
１．ユーザウェアラブルデバイスであって、
ユーザ上に搭載するように構成される、フレームと、
フレームに取り付けられる、ディスプレイであって、仮想画像をユーザの眼に指向するように構成される、ディスプレイと、
偏光をユーザの眼に提供するように構成される、光源であって、偏光は、ユーザの眼から反射するように構成される、光源と、
ユーザのグルコースレベルが、少なくとも部分的に、反射された光の偏光角度回転に基づいて決定され得るように、ユーザの眼から反射された光の偏光角度回転を決定するように構成される、光分析器と
を備える、ユーザウェアラブルデバイス。
２．光源は、偏光フィルタを備える、実施例１に記載のユーザウェアラブルデバイス。
３．光源は、偏光コントローラを備える、実施例１または２に記載のユーザウェアラブルデバイス。
４．偏光コントローラは、少なくとも１つの光ファイバを備える、実施例３に記載のユーザウェアラブルデバイス。
５．偏光コントローラはさらに、圧力を少なくとも１つの光ファイバ上に印加するように構成される、少なくとも１つのアクチュエータを備える、実施例４に記載のユーザウェアラブルデバイス。
６．少なくとも１つのアクチュエータは、少なくとも１つの圧電アクチュエータを備える、実施例５に記載のユーザウェアラブルデバイス。
７．光源は、５００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲内の波長を有する、光源を備える、前述の実施例のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
８．光源は、５３０ｎｍ〜６５０ｎｍの範囲内の波長を有する光を放出するように構成される、レーザを備える、実施例７に記載のユーザウェアラブルデバイス。
９．光源は、５５０ｎｍ〜５９０ｎｍの範囲内の波長を有する光を放出するように構成される、レーザを備える、実施例８に記載のユーザウェアラブルデバイス。
１０．
光分析器は、反射された光の少なくとも一部を遮断するように構成される、回転可能フィルタを備え、
光分析器は、少なくとも部分的に、遮断される反射された光に基づいて、反射された光の偏光角度回転を決定するように構成される、
前述の実施例のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
１１．少なくとも部分的に、反射された光の偏光角度回転に基づいて、ユーザのグルコースレベルを決定するように構成される、処理電子機器をさらに備える、前述の実施例のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
１２．処理電子機器は、少なくとも部分的に、反射された光の決定された偏光角度回転に基づいて、グルコースレベルの濃度を決定するように構成される、実施例１１に記載のユーザウェアラブルデバイス。
１３．デバイスは、ユーザまたは臨床医と通信するように構成される、前述の実施例のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
１４．デバイスは、決定されたグルコースレベルをユーザまたは臨床医に通信するように構成される、実施例１３に記載のユーザウェアラブルデバイス。
１５．デバイスは、情報をユーザまたは臨床医から受信するように構成される、実施例１３または１４に記載のユーザウェアラブルデバイス。
１６．処理電子機器は、少なくとも部分的に、ユーザまたは臨床医から受信された情報に基づいて、決定されたグルコースレベルを較正するように構成される、実施例１５に記載のユーザウェアラブルデバイス。
１７．受信された情報は、血液試験によって決定されたグルコースレベルを含む、実施例１６に記載のユーザウェアラブルデバイス。
１８．処理電子機器は、ユーザまたは臨床医からの要求に応じて、グルコースレベルを決定するように構成される、実施例１３−１７のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
１９．処理電子機器は、少なくともある時間周期にわたって、グルコースレベルを自動的に決定するように構成される、実施例１１−１８のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
２０．デバイスは、拡張現実ディスプレイを介して、ユーザと通信するように構成される、実施例１３−１９のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
２１．デバイスは、拡張現実ディスプレイと別個のディスプレイを介して、ユーザと通信するように構成される、実施例１３−２０のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
２２．処理電子機器は、決定されたグルコースレベルを遠隔で記憶し、それにアクセスするように構成される、実施例１１−２１のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
２３．処理電子機器は、決定されたグルコースレベルに関連する情報を遠隔で記憶し、それにアクセスするように構成される、実施例１１−２２のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
２４．デバイスは、ユーザのグルコースレベルを経時的に追跡するように構成される、実施例２２または２３に記載のユーザウェアラブルデバイス。
２５．デバイスは、現時点のグルコースレベルと履歴グルコースレベルとを比較するように構成される、実施例２４に記載のユーザウェアラブルデバイス。
２６．デバイスは、現時点のグルコースレベルと履歴グルコースレベルとの比較に応答して、アラートをユーザまたは臨床医に提供するように構成される、実施例２５に記載のユーザウェアラブルデバイス。
２７．ユーザの物理的状態に関連する少なくとも１つのパラメータを検出するように構成される、１つ以上のセンサをさらに備える、前述の実施例のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
２８．１つ以上のセンサは、内向きにまたは外向きに面したカメラを備える、実施例２７に記載のユーザウェアラブルデバイス。
２９．少なくとも１つのパラメータは、体温、皮膚温度、心拍数、呼吸数、発汗レベル、最後の食事以降の時間経過、または最後の投薬以降の時間経過を備える、実施例２７または２８に記載のユーザウェアラブルデバイス。
３０．デバイスは、少なくとも部分的に、ユーザの物理的状態に関連する少なくとも１つのパラメータに基づいて、決定されたグルコースレベルを分析するように構成される、実施例２７−２９のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
３１．デバイスは、少なくとも１つのパラメータがある範囲外になると、アラートをユーザまたは臨床医に提供するように構成される、実施例２７−３０のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
３２．提供される偏光がユーザの眼の中に透過するかどうかを決定するように構成される、眼追跡センサをさらに備える、前述の実施例のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
３３．デバイスは、眼追跡センサが、偏光がユーザの眼の中に透過しなかったことを決定すると、グルコースレベルを決定しないように構成される、実施例３２に記載のユーザウェアラブルデバイス。
３４．光源または光分析器の少なくとも一部は、偏光角度回転が決定され得るように、回転するように構成される、前述の実施例のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
３５．分析器に対して配置され、分析器を通して通過する、眼から反射された偏光の量を検出する、光学検出器をさらに備える、前述の実施例のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
３６．提供される偏光がユーザの虹彩または網膜血管系上に入射するかどうかを決定するように構成される、眼追跡センサをさらに備える、前述の実施例のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
３７．提供される偏光が眼の同一場所上に入射するかどうかを決定するように構成される、眼追跡センサをさらに備える、前述の実施例のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
３８．ユーザのアクティビティまたは状態を検出するように構成される、１つ以上のセンサをさらに備える、前述の実施例のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
３９．アクティビティは、食事摂取、薬服用、運動、またはそれらの組み合わせを備える、実施例３８に記載のユーザウェアラブルデバイス。
４０．デバイスは、アクティビティまたは状態に関連するリアルタイムフィードバックをユーザに提供するように構成される、実施例３８または３９に記載のユーザウェアラブルデバイス。
４１．処理電子機器は、
グルコースレベルを再決定すべきかどうかを決定することと、
決定される場合、グルコースレベルを自動的に再決定することと
を行うように構成される、実施例１９に記載のユーザウェアラブルデバイス。
４２．ディスプレイは、異なる発散またはコリメーション量を用いて、異なる仮想画像をユーザの眼に指向するように構成される、前述の実施例のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
４３．ディスプレイは、周囲環境からの光をユーザの眼に透過させ、その周囲環境のビューをもたらすように構成される、前述の実施例のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
（付加的実施例）
１．ユーザウェアラブルデバイスであって、
ユーザ上に搭載するように構成される、フレームと、
フレームに取り付けられる、ディスプレイであって、仮想画像をユーザの眼に指向するように構成される、ディスプレイと、
光をユーザの眼に提供するように構成される、光源と、
ユーザの眼から反射された光を分析するように構成される、光分析器と、
光分析器と通信する、処理電子機器であって、少なくとも部分的に、ユーザの眼から反射された光に基づいて、ユーザのグルコースレベルを決定するように構成され、少なくともある時間周期にわたってユーザのグルコースレベルを自動的に決定するように構成される、処理電子機器と、
を備える、ユーザウェアラブルデバイス。
２．処理電子機器は、ユーザまたは臨床医によってプログラムされるように、ユーザのグルコースレベルを自動的に決定するように構成される、実施例１に記載のユーザウェアラブルデバイス。
３．処理電子機器は、１日複数回、ユーザのグルコースレベルを決定するように構成される、実施例１または２に記載のユーザウェアラブルデバイス。
４．処理電子機器は、１日少なくとも３回、ユーザのグルコースレベルを決定するように構成される、実施例３に記載のユーザウェアラブルデバイス。
５．処理電子機器は、週に複数回、ユーザのグルコースレベルを決定するように構成される、実施例１または２に記載のユーザウェアラブルデバイス。
６．処理電子機器は、週に少なくとも３回、ユーザのグルコースレベルを決定するように構成される、実施例５に記載のユーザウェアラブルデバイス。
７．デバイスは、ユーザまたは臨床医と通信するように構成される、前述の実施例のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
８．デバイスは、決定されたグルコースレベルをユーザまたは臨床医に通信するように構成される、実施例７に記載のユーザウェアラブルデバイス。
９．デバイスは、ディスプレイを介して、ユーザと通信するように構成される、実施例７−８のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
１０．デバイスは、そのディスプレイと別個のディスプレイを介して、ユーザと通信するように構成される、実施例７−８のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
１１．デバイスは、決定されたグルコースレベルに応答して、アラートをユーザまたは臨床医に提供するように構成される、前述の実施例のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
１２．処理電子機器は、決定されたグルコースレベルを記憶し、それにアクセスするように構成される、実施例１−１１のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
１３．処理電子機器は、決定されたグルコースレベルを遠隔で記憶し、それにアクセスするように構成される、実施例１−１１のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
１４．デバイスは、ユーザのグルコースレベルを経時的に追跡するように構成される、実施例１２または１３に記載のユーザウェアラブルデバイス。
１５．デバイスは、現時点のグルコースレベルと履歴グルコースレベルとを比較するように構成される、実施例１４に記載のユーザウェアラブルデバイス。
１６．デバイスは、現時点のグルコースレベルと履歴グルコースレベルとの比較に応答して、アラートをユーザまたは臨床医に提供するように構成される、実施例１５に記載のユーザウェアラブルデバイス。
１７．処理電子機器は、
グルコースレベルを再決定すべきかどうかを決定することと、
決定される場合、グルコースレベルを自動的に再決定することと
を行うように構成される、前述の実施例のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
１８．光源は、偏光を提供するように構成され、処理電子機器は、少なくとも部分的に、偏光の偏光角度回転に基づいて、グルコースレベルを決定するように構成される、前述の実施例のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
１９．ディスプレイは、異なる発散またはコリメーション量を用いて、異なる仮想画像をユーザの眼に指向するように構成される、前述の実施例のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
２０．ディスプレイは、周囲環境からの光をユーザの眼に透過させ、その周囲環境のビューをもたらすように構成される、前述の実施例のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
（さらなる実施例）
１．ユーザウェアラブルデバイスであって、
ユーザ上に搭載するように構成される、フレームと、
フレームに取り付けられる、ディスプレイであって、仮想画像をユーザの眼に指向するように構成される、ディスプレイと、
光をユーザの眼に提供するように構成される、光源と、
ユーザの眼から反射された光を分析するように構成される、光分析器と、
フレームに取り付けられる、１つ以上のセンサであって、ユーザまたは環境に関連する情報を感知するように構成される、１つ以上のセンサと、
光分析器および１つ以上のセンサと通信する、処理電子機器であって、
少なくとも部分的に、ユーザの眼から反射された光に基づいて、ユーザのグルコースレベルを決定することと、
１つ以上のセンサから、ユーザまたは環境に関連する情報を受信することと、
受信された情報を記憶し、それにアクセスすることと
を行うように構成される、処理電子機器と、
を備える、ユーザウェアラブルデバイス。
２．１つ以上のセンサは、１つ以上のユーザセンサを備える、実施例１に記載のユーザウェアラブルデバイス。
３．１つ以上のセンサは、１つ以上の環境センサを備える、実施例１−２のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
４．１つ以上のセンサは、１つ以上のユーザセンサと、１つ以上の環境センサとを備える、実施例１−３のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
５．１つ以上のセンサは、内向きにまたは外向きに面したカメラを備える、実施例１−４のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
６．ユーザまたは環境に関連する情報は、ユーザのアクティビティを備える、実施例１−５のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
７．ユーザのアクティビティは、食事摂取、薬服用、運動、またはそれらの組み合わせを備える、実施例６に記載のユーザウェアラブルデバイス。
８．ユーザまたは環境に関連する情報は、食物摂取量、食物の栄養情報、投薬量、またはそれらの組み合わせを備える、実施例１−７のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
９．ユーザまたは環境に関連する情報は、ユーザの物理的状態に関連するパラメータのうちの少なくとも１つを含む、実施例１−８のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
１０．少なくとも１つのパラメータは、体温、皮膚温度、心拍数、呼吸数、発汗レベル、最後の食事以降の時間経過、または最後の投薬以降の時間経過を備える、実施例９に記載のユーザウェアラブルデバイス。
１１．処理電子機器は、ユーザまたは環境に関連する情報を遠隔で記憶し、それにアクセスするように構成される、実施例１−１０のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
１２．デバイスは、ユーザまたは環境に関連する情報を経時的に追跡するように構成される、実施例１−１１のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
１３．処理電子機器は、決定されたグルコースレベルを記憶し、それにアクセスするように構成される、実施例１−１２のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
１４．処理電子機器は、決定されたグルコースレベルを遠隔で記憶し、それにアクセスするように構成される、実施例１３に記載のユーザウェアラブルデバイス。
１５．デバイスは、ユーザのグルコースレベルを経時的に追跡するように構成される、実施例１３または１４に記載のユーザウェアラブルデバイス。
１６．デバイスは、現時点のグルコースレベルと履歴グルコースレベルとを比較するように構成される、実施例１５に記載のユーザウェアラブルデバイス。
１７．デバイスは、決定されたグルコースレベルとユーザまたはユーザの環境の少なくとも１つの側面との間の関係を決定するように構成される、実施例１−１６のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
１８．デバイスは、ユーザのグルコースレベルの変化とユーザまたは環境に関連する情報のうちの１つ以上のものとを相関させるように構成される、実施例１−１７のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
１９．デバイスは、ユーザまたは臨床医と通信するように構成される、前述の実施例のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
２０．デバイスは、決定されたグルコースレベルをユーザまたは臨床医に通信するように構成される、実施例１９に記載のユーザウェアラブルデバイスデ。
２１．デバイスは、決定されたグルコースレベルまたはユーザまたは環境に関連する情報に応答して、アラートをユーザまたは臨床医に提供するように構成される、実施例１９に記載のユーザウェアラブルデバイス。
２２．デバイスは、少なくとも１つのパラメータがある範囲外になると、アラートをユーザまたは臨床医に提供するように構成される、実施例９−２１のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
２３．処理電子機器は、
グルコースレベルを再決定すべきかどうかを決定することと、
決定される場合、グルコースレベルを自動的に再決定することと
を行うように構成される、前述の実施例のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
２４．光源は、偏光を提供するように構成され、処理電子機器は、少なくとも部分的に、偏光の偏光角度回転に基づいて、グルコースレベルを決定するように構成される、前述の実施例のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
２５．ディスプレイは、異なる発散またはコリメーション量を用いて、異なる仮想画像をユーザの眼に指向するように構成される、前述の実施例のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
２６．ディスプレイは、周囲環境からの光をユーザの眼に透過させ、その周囲環境のビューをもたらすように構成される、前述の実施例のいずれかに記載のユーザウェアラブルデバイス。
【０００８】
本明細書に説明される主題の１つ以上の実施形態の詳細が、付随の図面および以下の説明に記載される。他の特徴、側面、および利点は、説明、図面、および請求項から明白となるであろう。以下の図の相対的寸法は、正確な縮尺で描かれていない場合があることに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】図１Ａは、ＡＲデバイスを通した拡張現実（ＡＲ）のユーザのビューを図示する。
【００１０】
【図１Ｂ】図１Ｂは、ヒトの眼の断面を図示する。
【００１１】
【図２】図２は、ウェアラブルディスプレイシステムの実施例を図示する。
【００１２】
【図３】図３は、ユーザのための３次元画像をシミュレートするための従来のディスプレイシステムを図示する。
【００１３】
【図４】図４は、複数の深度平面を使用して３次元画像をシミュレートするためのアプローチの側面を図示する。
【００１４】
【図５】図５Ａ−５Ｃは、曲率半径と焦点半径との間の関係を図示する。
【００１５】
【図６】図６は、画像情報をユーザに出力するための導波管スタックの実施例を図示する。
【００１６】
【図７】図７は、導波管によって出力された出射ビームの実施例を図示する。
【００１７】
【図８】図８は、スタックされた導波管アセンブリの実施例を図示し、各深度平面は、複数の異なる原色を使用して形成される画像を含む。
【００１８】
【図９Ａ】図９Ａは、それぞれが内部結合光学要素を含む、スタックされた導波管のセットの実施例の断面側面図を図示する。
【００１９】
【図９Ｂ】図９Ｂは、図９Ａの複数のスタックされた導波管の実施例の斜視図を図示する。
【００２０】
【図９Ｃ】図９Ｃは、図９Ａおよび９Ｂの複数のスタックされた導波管の実施例の上下平面図を図示する。
【００２１】
【図１０】図１０は、環境およびユーザセンサを備える、拡張現実システムの種々のコンポーネントの実施例の概略図を示す。
【００２２】
【図１１Ａ】図１１Ａ−１１Ｂは、偏光源と、光分析器とを備える、例示的拡張現実ディスプレイデバイスの概略図を図示する。
【図１１Ｂ】図１１Ａ−１１Ｂは、偏光源と、光分析器とを備える、例示的拡張現実ディスプレイデバイスの概略図を図示する。
【００２３】
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、例示的偏光源を図式的に図示する。
【００２４】
【図１１Ｄ】図１１Ｄは、例示的偏光コントローラを図式的に図示する。
【００２５】
【図１１Ｅ】図１１Ｅは、フィルタを備える、例示的光分析器を図式的に図示する。
【００２６】
【図１２】図１２は、ベルト結合式構成における例示的拡張現実ディスプレイシステムを図式的に図示する。
【００２７】
【図１３】図１３は、グルコースレベルを決定するための例示的プロセスフローである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
糖尿病および他の患者は、そのグルコースレベルを監視する必要があり得る。グルコースレベルを測定する現在の方法は、血液試験を含み、これは、血液を採取するために、侵襲的皮膚穿通技法を伴う。一部の患者は、その独自の血液グルコース試験キット（血液グルコースメータ、穿刺デバイス／穿刺針、試験片等）を携行および維持し、１日のある時間に測定を行うことを忘れないように、アラームを設定し、グルコース測定値をログに記録し、食物摂取量／運動量ログを保つ必要があり得る。一部の患者はまた、その医師を週に複数回訪問し、ログを精査してもらい、その医師の推奨に従って、その食事および／または生活習慣を調節する必要があり得る。そのような方法は、その人の１日を乱すことになり、負担であって、時間がかかり、かつ痛みを伴い得る。本明細書に説明される種々の実施形態は、有利には、血液を採取しない、非侵襲的な痛みを伴わない方法（例えば、眼から反射された光に基づいてグルコースレベルを決定する）において、グルコースレベルの決定を可能にするように構成される、ユーザウェアラブルデバイス、システム、および方法を対象とする。そのような実施形態のユーザは、より頻繁に、１日に複数回でさえ、そのグルコースレベルをチェックすることができる。本明細書に説明されるいくつかの実施形態はまた、決定されたグルコースレベル、ユーザの物理的状態（例えば、ユーザの体温）、ユーザのアクティビティ（例えば、食物摂取量、運動量等）、および／または環境条件（例えば、天候）を便宜的に追跡するように構成される。いくつかのそのような実施形態では、グルコース測定およびデータ追跡は、ユーザ関与を殆ど伴わずに実施される（例えば、いくつかのインスタンスでは、部分的および／または完全に自動化される）ことができ、また、医師と遠隔で共有されることができる。
【００２９】
図１Ｂに示されるように、ヒトの眼１００の概略断面図が、角膜４２、虹彩４４、レンズ、すなわち、「水晶体」４６、強膜４８、脈絡膜層５０、黄斑５２、網膜５４、および脳までの視神経経路５６を特徴として描写される。角膜４２および水晶体４６は、光を網膜５４に向かって屈折および集束させる。房水は、角膜４２と虹彩４４との間（例えば、前房内）および虹彩４４とレンズ４６との間（例えば、後房内）に位置する、薄い水様流体である。
【００３０】
グルコースは、眼の前房および後房の両方内の房水中に存在する。グルコース分子は、キラル分子であって、これは、線形偏光の偏光角度（例えば、偏光の平面）を回転させ得る。理論によって限定されるわけではないが、偏光角度回転の量は、グルコース濃度に関連し得る。本明細書に説明される種々の実施形態は、偏光をユーザの眼の中（例えば、房水内）に投影させ、眼から反射された光の偏光角度回転（例えば、光が分子を通して透過するにつれて、房水内のグルコース分子によって生じる）を測定することによって、グルコースレベルの決定を可能にする。
【００３１】
本明細書に説明されるユーザウェアラブルデバイスおよびシステムのある実施形態は、依然として、ユーザがその周囲の世界を見ることを可能にしながら、仮想コンテンツをユーザまたは視認者に表示し得る、拡張現実（ＡＲ）デバイスおよびシステムを含んでもよい。好ましくは、本コンテンツは、例えば、アイウェアの一部として、画像情報をユーザの眼に投影する、頭部搭載型ディスプレイ上に表示される。加えて、ディスプレイはまた、周囲環境からの光をユーザの眼に伝送し、その周囲環境のビューをもたらしてもよい。本明細書で使用されるように、「頭部搭載型」ディスプレイは、視認者の頭部上に搭載され得る、ディスプレイであることを理解されたい。
【００３２】
さらに以下に議論されるように、多くのＶＲ、ＡＲ、およびＭＲディスプレイデバイスは、画像情報を表示するとき、遠近調節（ａｃｃｍｍｏｄａｔｉｏｎ）−輻輳・開散運動（ｖｅｒｇｅｎｃｅ）不整合に悩まされる。そのような不整合は、ユーザに不快感を生じさせ得、デバイスの長期装着を実行不可能にし得る。有利には、本明細書における実施形態による、ディスプレイデバイスは、とりわけ、ユーザにおける遠近調節と輻輳・開散運動との間の正しい整合を提供することによって、デバイスの長期装着を可能にする。その結果、デバイスのユーザは、２５％を超える、２０％を超える、１５％を超える、１０％を超える、または５％を超える持続時間にわたってデバイスを除去せずに、３時間以上の、４時間以上の、５時間以上の、６時間以上の持続時間にわたって、または１日中、実質的に持続的にデバイスを装着および使用することが可能となり得る。いくつかの実施形態では、ディスプレイデバイスは、前述の持続時間にわたって実質的に持続的に拡張現実画像を表示してもよい。
【００３３】
有利には、ディスプレイデバイスの長期装着能力（例えば、正しい遠近調節−輻輳・開散運動整合を提供する能力に起因して）は、長期かつ受動的グルコース試験が実施されることを可能にする、プラットフォームを提供する。試験は、定期的に、または恣意的時間において、実施されてもよい。さらに、いくつかの実施形態は、注意が必要とされ得るとき（例えば、決定されたグルコースレベルおよび／またはグルコースレベルに関連するパラメータがある範囲外になるとき）、アラートを提供してもよい。
【００３４】
ディスプレイデバイスおよび／またはシステムはまた、ユーザがそのグルコースレベルを経時的に監視することを可能にし得る。例えば、グルコース試験から決定されたグルコースレベルは、ユーザウェアラブルディスプレイ内に、および／またはユーザウェアラブルディスプレイおよび／またはシステムにアクセス可能なローカルデータベースおよび／または遠隔データベースにおけるシステム内に記憶されることができる。したがって、ディスプレイデバイスおよび／またはシステムは、比較的に大量のデータを集めることを可能にし得る。ディスプレイデバイスおよび／またはシステムは、好ましくは、ユーザが、その日々の生活の一部または全部を送りながら、長持続時間にわたって装着され得るため、グルコース試験の回数および／または反復数は、ユーザがその指を刺すことが要求される場合に取得される場合より高くなり得る。いくつかの実施形態では、ユーザウェアラブルデバイスおよび／またはシステムは、現時点のグルコースレベルと履歴グルコースレベルとを比較してもよい。決定されたグルコースレベルはまた、例えば、血液試験によって取得されるグルコースレベルを用いた較正によって、個人化されることができる。
【００３５】
本明細書に説明される種々の実施形態はまた、決定されたグルコースレベルに影響を及ぼし得る、要因（例えば、ユーザの体温、ユーザが、空腹である、発汗している、または極限温度環境にあるかどうか等）が、結果を評価するときに検討され、より正確な解釈および査定を提供し、および／または付加的読取が推奨されるかどうかを示し得るように、ユーザの物理的状態、アクティビティ、および／または環境条件を検出および追跡してもよい。いくつかの実施形態では、ユーザウェアラブルデバイスおよび／またはシステムは、決定されたグルコースレベルおよび追跡されたデータを相関に関して分析してもよく、これは、ある場合には、将来的挙動に関する予測モデルを提供するために使用され得る。例えば、あるアクティビティおよび／または条件が、検出されると（例えば、食事摂取）、デバイスおよび／またはシステムは、履歴読取値に基づいて、アラート等のリアルタイムフィードバックを提供してもよい（例えば、ユーザが摂取している食物が履歴的により高いグルコースレベルをもたらしたことのアラート）。その結果、種々の実施形態は、より良好な統合された糖尿病／血糖管理を提供することによって、ユーザおよび医師が標的血糖レベルを維持することを補助することができる。
【００３６】
ここで、図２を参照する。図２は、ウェアラブルディスプレイシステム８０の実施例を図示する。ディスプレイシステム８０は、ディスプレイ６２と、そのディスプレイ６２の機能をサポートするための種々の機械的および電子的モジュールおよびシステムとを含む。ディスプレイ６２は、フレーム６４に結合されてもよく、これは、ディスプレイシステムユーザまたは視認者６０によって装着可能であって、ディスプレイ６２をユーザ６０の眼の正面に位置付けるように構成される。ディスプレイ６２は、いくつかの実施形態では、アイウェアと見なされ得る。いくつかの実施形態では、スピーカ６６が、フレーム６４に結合され、ユーザ６０の外耳道に隣接して位置付けられる（いくつかの実施形態では、示されない別のスピーカが、ユーザの他方の外耳道に隣接して位置付けられ、ステレオ／調節可能音制御を提供する）。いくつかの実施形態では、ディスプレイシステムはまた、１つ以上のマイクロホン６７または他のデバイスを含み、音を検出してもよい。いくつかの実施形態では、マイクロホンは、ユーザが、入力またはコマンド（例えば、音声メニューコマンドの選択、自然言語質問等）をシステム８０に提供することを可能にするように構成され、および／または他の人物（例えば、類似ディスプレイシステムの他のユーザ）とのオーディオ通信を可能にしてもよい。マイクロホンはさらに、周辺センサとして構成され、オーディオデータを持続的に収集してもよい（例えば、ユーザおよび／または環境から受動的に収集するため）。そのようなオーディオデータは、荒い息づかい等のユーザ音または近傍イベントを示す大騒動等の環境音を含んでもよい。ディスプレイシステムはまた、周辺センサ３０ａを含んでもよく、これは、フレーム６４と別個であって、ユーザ６０の身体（例えば、ユーザ６０の頭部、胴体、四肢等上）に取り付けられてもよい。周辺センサ３０ａは、本明細書にさらに説明されるように、いくつかの実施形態では、ユーザ６０に関するデータを入手するように構成されてもよい。
【００３７】
図２を継続して参照すると、ディスプレイ６２は、有線導線または無線コネクティビティ等の通信リンク６８によって、ローカルデータ処理モジュール７０に動作可能に結合され、これは、フレーム６４に固定して取り付けられる、ユーザによって装着されるヘルメットまたは帽子に固定して取り付けられる、ヘッドホンに内蔵される、または別様にユーザ６０に除去可能に取り付けられる（例えば、リュック式構成において、ベルト結合式構成において）等、種々の構成において搭載されてもよい。同様に、センサ３０ａは、通信リンク３０ｂ、例えば、有線導線または無線コネクティビティによって、ローカルプロセッサおよびデータモジュール７０に動作可能に結合されてもよい。ローカル処理およびデータモジュール７０は、ハードウェアプロセッサと、不揮発性メモリ（例えば、フラッシュメモリまたはハードディスクドライブ）等のデジタルメモリとを備えてもよく、両方とも、データの処理、キャッシュ、および記憶を補助するために利用されてもよい。データは、ａ）画像捕捉デバイス（カメラ等）、マイクロホン、慣性測定ユニット、加速度計、コンパス、ＧＰＳユニット、無線デバイス、ジャイロスコープ、および／または本明細書に開示される他のセンサ等のセンサ（例えば、フレーム６４に動作可能に結合される、または別様に、ユーザ６０に取り付けられてもよい）から捕捉されたデータ、および／またはｂ）可能性として、処理または読出後に、ディスプレイ６２の通過のために、遠隔処理モジュール７２および／または遠隔データリポジトリ７４（仮想コンテンツに関連するデータを含む）を使用して入手および／または処理される、データを含む。ローカル処理およびデータモジュール７０は、これらの遠隔モジュール７２、７４が、相互に動作可能に結合され、ローカル処理およびデータモジュール７０へのリソースとして利用可能であるように、有線または無線通信リンク等を介して、通信リンク７６、７８によって、遠隔処理モジュール７２および遠隔データリポジトリ７４に動作可能に結合されてもよい。いくつかの実施形態では、ローカル処理およびデータモジュール７０は、画像捕捉デバイス、マイクロホン、慣性測定ユニット、加速度計、コンパス、ＧＰＳユニット、無線デバイス、および／またはジャイロスコープのうちの１つ以上のものを含んでもよい。いくつかの他の実施形態では、これらのセンサのうちの１つ以上のものは、フレーム６４に取り付けられてもよい、または有線または無線通信経路によってローカル処理およびデータモジュール７０と通信する、独立型構造であってもよい。
【００３８】
図２を継続して参照すると、いくつかの実施形態では、遠隔処理モジュール７２は、データおよび／または画像情報を分析および処理するように構成される、１つ以上のプロセッサを備えてもよい。いくつかの実施形態では、遠隔データリポジトリ７４は、デジタルデータ記憶設備を備え得、これは、インターネットまたは「クラウド」リソース構成における他のネットワーキング構成を通して利用可能であってもよい。いくつかの実施形態では、遠隔データリポジトリ７４は、１つ以上の遠隔サーバを含んでもよく、これは、情報、例えば、拡張現実コンテンツを生成するための情報をローカル処理およびデータモジュール７０および／または遠隔処理モジュール７２に提供する。いくつかの実施形態では、全てのデータが、記憶され、全ての算出が、ローカル処理およびデータモジュールにおいて実施され、遠隔モジュールからの完全に自律的な使用を可能にする。
【００３９】
「３次元」または「３−Ｄ」であるような画像の知覚は、画像の若干異なる提示を視認者の各眼に提供することによって達成されてもよい。図３は、ユーザのための３次元画像をシミュレートするための従来のディスプレイシステムを図示する。２つの明確に異なる画像５、７（各眼４、６に対して１つ）が、ユーザに出力される。画像５、７は、視認者の視線と平行な光学軸またはｚ−軸に沿って、距離１０だけ眼４、６から離間される。画像５、７は、平坦であって、眼４、６は、単一遠近調節状態をとることによって、画像に合焦させ得る。そのようなシステムは、ヒト視覚系が、画像５、７を組み合わせ、組み合わせられた画像のための深度および／またはスケールの知覚を提供することに依拠する。
【００４０】
しかしながら、ヒト視覚系は、より複雑であって、深度の現実的知覚の提供は、より困難であることを理解されるであろう。例えば、従来の「３−Ｄ」ディスプレイシステムの多くの視認者は、そのようなシステムを不快であると見出す、または深度の感覚を全く知覚しない場合がある。理論によって限定されるわけではないが、オブジェクトの視認者は、輻輳・開散運動と遠近調節の組み合わせに起因して、オブジェクトを「３次元」であると知覚し得ると考えられる。相互に対する２つの眼の輻輳・開散運動（すなわち、瞳孔が、相互に向かって、またはそこから離れるように移動し、眼の視線を収束させ、オブジェクトを固視するような眼の回転）は、眼のレンズおよび瞳孔の合焦（または「遠近調節」）と緊密に関連付けられる。通常条件下、焦点を１つのオブジェクトから異なる距離における別のオブジェクトに変化させるための眼のレンズの焦点の変化または眼の遠近調節は、「遠近調節−輻輳・開散運動反射」および散瞳または縮瞳として知られる関係下、輻輳・開散運動の整合変化を自動的に同一距離に生じさせるであろう。同様に、輻輳・開散運動の変化は、通常条件下、レンズ形状および瞳孔サイズの遠近調節の整合変化を誘起するであろう。本明細書に記載されるように、多くの立体視、すなわち、「３−Ｄ」ディスプレイシステムは、３次元視点がヒト視覚系によって知覚されるように、若干異なる提示（したがって、若干異なる画像）を使用して、場面を各眼に表示する。しかしながら、そのようなシステムは、それらが、とりわけ、単に、場面の異なる提示を提供するが、眼が全ての画像情報を単一遠近調節状態で視認する状態では、「遠近調節−輻輳・開散運動反射」に反発するため、多くの視認者にとって不快である。遠近調節と輻輳・開散運動との間のより良好な整合を提供する、ディスプレイシステムは、３次元画像のより現実的かつ快適なシミュレーションを形成し、増加された持続時間の装着、ひいては、診断および療法プロトコルへのコンプライアンスに寄与し得る。
【００４１】
図４は、複数の深度平面を使用して３次元画像をシミュレートするためのアプローチの側面を図示する。図４を参照すると、ｚ−軸上の眼４、６から種々の距離におけるオブジェクトは、それらのオブジェクトが合焦するように、眼４、６によって遠近調節される。眼（４および６）は、特定の遠近調節された状態をとり、オブジェクトをｚ−軸に沿った異なる距離に合焦させる。その結果、特定の遠近調節された状態は、特定の深度平面におけるオブジェクトまたはオブジェクトの一部が、眼がその深度平面のための遠近調節状態にあるとき、合焦するように、関連付けられた焦点距離を有する、深度平面１４の特定のうちの１つと関連付けられると言え得る。いくつかの実施形態では、３次元画像は、眼４、６毎に画像の異なる提示を提供することによって、そしてまた、深度平面のそれぞれに対応する画像の異なる提示を提供することによって、シミュレートされてもよい。例証を明確にするために、別個であるように示されるが、眼４、６の視野は、例えば、ｚ−軸に沿った距離が増加するにつれて、重複し得ることを理解されたい。加えて、例証を容易にするために、平坦であるように示されるが、深度平面の輪郭は、深度平面内の全ての特徴が特定の遠近調節された状態における眼と合焦するように、物理的空間内で湾曲されてもよいことを理解されるであろう。
【００４２】
オブジェクトと眼４または６との間の距離もまた、その眼によって視認されるように、オブジェクトからの光の発射量を変化させ得る。図５Ａ−５Ｃは、距離と光線の発散との間の関係を図示する。オブジェクトと眼４との間の距離は、減少距離Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３の順序で表される。図５Ａ−５Ｃに示されるように、光線は、オブジェクトまでの距離が減少するにつれてより発散する。距離が増加するにつれて、光線は、よりコリメートされる。換言すると、点（オブジェクトまたはオブジェクトの一部）によって生成されるライトフィールドは、点がユーザの眼から離れている距離の関数である、球状波面曲率を有すると言え得る。曲率が増加すると、オブジェクトと眼４の間の距離が減少する。その結果、異なる深度平面では、光線の発散の程度もまた、異なり、発散の程度は、深度平面と視認者の眼４との間の距離の減少に伴って増加する。単眼４のみが、図５Ａ−５Ｃおよび本明細書における他の図では、例証を明確にするために図示されるが、眼４に関する議論は、視認者の両眼４および６に適用され得ることを理解されるであろう。
【００４３】
理論によって限定されるわけではないが、ヒトの眼は、典型的には、有限数の深度平面を解釈し、深度知覚を提供することができると考えられる。その結果、知覚された深度の高度に真実味のあるシミュレーションが、眼にこれらの限定数の深度平面のそれぞれに対応する画像（例えば、場面）の異なる提示を提供することによって達成され得る。異なる提示は、視認者の眼によって別個に合焦され、それによって、異なる深度平面上に位置する場面のための異なる画像特徴に合焦させるために要求される眼の遠近調節に基づいて、および／または焦点外にある異なる深度平面上の異なる画像特徴の観察に基づいて、ユーザに深度キューを提供することに役立ち得る。
【００４４】
図６は、画像情報をユーザに出力するための導波管スタックの実施例を図示する。ディスプレイシステム１０００は、複数の導波管１８２、１８４、１８６、１８８、１９０を使用して３次元知覚を眼／脳に提供するために利用され得る、導波管のスタックまたはスタックされた導波管アセンブリ１７８を含む。いくつかの実施形態では、ディスプレイシステム１０００は、図２のシステム８０であって、図６は、そのシステム８０のいくつかの部分をより詳細に図式的に示す。例えば、導波管アセンブリ１７８は、図２のディスプレイ６２の一部であってもよい。ディスプレイシステム１０００は、いくつかの実施形態では、ライトフィールドディスプレイと見なされ得ることを理解されるであろう。
【００４５】
図６を継続して参照すると、導波管アセンブリ１７８はまた、複数の特徴１９８、１９６、１９４、１９２を導波管の間に含んでもよい。いくつかの実施形態では、特徴１９８、１９６、１９４、１９２は、１つ以上のレンズであってもよい。導波管１８２、１８４、１８６、１８８、１９０および／または複数のレンズ１９８、１９６、１９４、１９２は、種々のレベルの波面曲率または光線発散を用いて画像情報を眼に送信するように構成されてもよい。各導波管レベルは、特定の深度平面と関連付けられてもよく、その深度平面に対応する画像情報を出力するように構成されてもよい。画像投入デバイス２００、２０２、２０４、２０６、２０８は、導波管のための光源として機能してもよく、画像情報を導波管１８２、１８４、１８６、１８８、１９０の中に投入するために利用されてもよく、それぞれ、本明細書に説明されるように、眼４に向かった出力のために各個別の導波管を横断して入射光を分散させるように構成されてもよい。光は、画像投入デバイス２００、２０２、２０４、２０６、２０８の出力表面３００、３０２、３０４、３０６、３０８から出射し、導波管１８２、１８４、１８６、１８８、１９０の対応する入力表面３８２、３８４、３８６、３８８、３９０の中に投入される。いくつかの実施形態では、入力表面３８２、３８４、３８６、３８８、３９０はそれぞれ、対応する導波管の縁であってもよい、または対応する導波管の主要表面の一部（すなわち、世界１４４または視認者の眼４に直接面する導波管表面のうちの１つ）であってもよい。いくつかの実施形態では、光の単一ビーム（例えば、コリメートされたビーム）が、各導波管の中に投入され、特定の導波管と関連付けられた深度平面に対応する特定の角度（および発散量）において眼４に向かって指向される、クローン化されたコリメートビームの全体場を出力してもよい。いくつかの実施形態では、画像投入デバイス２００、２０２、２０４、２０６、２０８のうちの単一のものは、複数（例えば、３つ）の導波管１８２、１８４、１８６、１８８、１９０と関連付けられ、その中に光を投入してもよい。
【００４６】
いくつかの実施形態では、画像投入デバイス２００、２０２、２０４、２０６、２０８はそれぞれ、それぞれが対応する導波管１８２、１８４、１８６、１８８、１９０の中への投入のための画像情報を生成する、離散ディスプレイである。いくつかの他の実施形態では、画像投入デバイス２００、２０２、２０４、２０６、２０８は、例えば、画像情報を１つ以上の光学導管（光ファイバケーブル等）を介して、画像投入デバイス２００、２０２、２０４、２０６、２０８のそれぞれに送り得る、単一の多重化されたディスプレイの出力端である。画像投入デバイス２００、２０２、２０４、２０６、２０８によって提供される画像情報は、異なる波長または色（例えば、本明細書に議論されるように、異なる原色）の光を含んでもよいことを理解されたい。
【００４７】
いくつかの実施形態では、導波管１８２、１８４、１８６、１８８、１９０の中に投入される光は、光プロジェクタシステム２０００によって提供され、これは、光モジュール２０４０を備え、これは、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の光エミッタを含んでもよい。光モジュール２０４０からの光は、ビームスプリッタ２０５０を介して、光変調器２０３０、例えば、空間光変調器によって指向および修正されてもよい。光変調器２０３０は、導波管１８２、１８４、１８６、１８８、１９０の中に投入される光の知覚される強度を変化させるように構成されてもよい。空間光変調器の実施例は、シリコン上液晶（ＬＣＯＳ）ディスプレイを含む、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を含む。
【００４８】
いくつかの実施形態では、ディスプレイシステム１０００は、光を種々のパターン（例えば、ラスタ走査、螺旋走査、リサジューパターン等）で１つ以上の導波管１８２、１８４、１８６、１８８、１９０の中に、最終的には、視認者の眼４に投影するように構成される、１つ以上の走査ファイバを備える、走査ファイバディスプレイであってもよい。いくつかの実施形態では、図示される画像投入デバイス２００、２０２、２０４、２０６、２０８は、光を１つまたは複数の導波管１８２、１８４、１８６、１８８、１９０の中に投入するように構成される、単一走査ファイバまたは走査ファイバの束を図式的に表し得る。いくつかの他の実施形態では、図示される画像投入デバイス２００、２０２、２０４、２０６、２０８は、複数の走査ファイバまたは走査ファイバの複数の束を図式的に表し得、それぞれ、光を導波管１８２、１８４、１８６、１８８、１９０のうちの関連付けられた１つの中に投入するように構成される。１つ以上の光ファイバは、光を光モジュール２０４０から１つ以上の導波管１８２、１８４、１８６、１８８、１９０に透過するように構成されてもよいことを理解されたい。１つ以上の介在光学構造が、走査ファイバ（１つまたは複数）と、１つ以上の導波管１８２、１８４、１８６、１８８、１９０との間に提供され、例えば、走査ファイバから出射する光を１つ以上の導波管１８２、１８４、１８６、１８８、１９０の中に再指向してもよいことを理解されたい。
【００４９】
コントローラ２１０は、画像投入デバイス２００、２０２、２０４、２０６、２０８、光源２０４０、および光変調器２０３０の動作を含む、スタックされた導波管アセンブリ１７８のうちの１つ以上のものの動作を制御する。いくつかの実施形態では、コントローラ２１０は、ローカルデータ処理モジュール７０の一部である。コントローラ２１０は、例えば、本明細書に開示される種々のスキームのいずれかに従って、導波管１８２、１８４、１８６、１８８、１９０への画像情報のタイミングおよび提供を調整する、プログラミング（例えば、非一過性媒体内の命令）を含む。いくつかの実施形態では、コントローラは、単一の一体型デバイスまたは有線または無線通信チャネルによって接続される分散型システムであってもよい。コントローラ２１０は、いくつかの実施形態では、処理モジュール７０または７２（図２）の一部であってもよい。
【００５０】
図６を継続して参照すると、導波管１８２、１８４、１８６、１８８、１９０は、全内部反射（ＴＩＲ）によって各個別の導波管内で光を伝搬するように構成されてもよい。導波管１８２、１８４、１８６、１８８、１９０はそれぞれ、主要上部表面および主要底部表面およびそれらの主要上部表面と主要底部表面との間に延在する縁を伴う、平面である、または別の形状（例えば、湾曲）を有してもよい。図示される構成では、導波管１８２、１８４、１８６、１８８、１９０はそれぞれ、光を再指向させ、各個別の導波管内で伝搬させ、導波管から画像情報を眼４に出力することによって、光を導波管から抽出するように構成される、外部結合光学要素２８２、２８４、２８６、２８８、２９０を含んでもよい。抽出された光はまた、外部結合光と称され得、外部結合光学要素光はまた、光抽出光学要素と称され得る。抽出された光のビームは、導波管によって、導波管内で伝搬する光が光抽出光学要素に衝打する場所において出力される。外部結合光学要素２８２、２８４、２８６、２８８、２９０は、例えば、本明細書にさらに議論されるような回折光学特徴を含む、格子であってもよい。説明を容易にし、図面を明確にするために、導波管１８２、１８４、１８６、１８８、１９０の底部主要表面に配置されて図示されるが、いくつかの実施形態では、外部結合光学要素２８２、２８４、２８６、２８８、２９０は、本明細書にさらに議論されるように、上部主要表面および／または底部主要表面に配置されてもよく、および／または導波管１８２、１８４、１８６、１８８、１９０の容積内に直接配置されてもよい。いくつかの実施形態では、外部結合光学要素２８２、２８４、２８６、２８８、２９０は、透明基板に取り付けられ、導波管１８２、１８４、１８６、１８８、１９０を形成する、材料の層内に形成されてもよい。いくつかの他の実施形態では、導波管１８２、１８４、１８６、１８８、１９０は、モノリシック材料部品であってもよく、外部結合光学要素２８２、２８４、２８６、２８８、２９０は、その材料部品の表面上および／または内部に形成されてもよい。
【００５１】
図６を継続して参照すると、本明細書に議論されるように、各導波管１８２、１８４、１８６、１８８、１９０は、光を出力し、特定の深度平面に対応する画像を形成するように構成される。例えば、眼の最近傍の導波管１８２は、眼４にコリメートされた光（そのような導波管１８２の中に投入された）を送達するように構成されてもよい。コリメートされた光は、光学無限遠焦点面を表し得る。次の上方の導波管１８４は、眼４に到達し得る前に、第１のレンズ１９２（例えば、負のレンズ）を通して通過する、コリメートされた光を送出するように構成されてもよい。そのような第１のレンズ１９２は、眼／脳が、その次の上方の導波管１８４から生じる光を光学無限遠から眼４に向かって内向きにより近い第１の焦点面から生じるように解釈するように、若干の凸面波面曲率を生成するように構成されてもよい。同様に、第３の上方の導波管１８６は、眼４に到達する前に、その出力光を第１のレンズ１９２および第２のレンズ１９４の両方を通して通過させる。第１のレンズ１９２および第２のレンズ１９４の組み合わせられた屈折力は、眼／脳が、第３の導波管１８６から生じる光が次の上方の導波管１８４からの光であったよりも光学無限遠から人物に向かって内向きにさらに近い第２の焦点面から生じるように解釈するように、別の漸増量の波面曲率を生成するように構成されてもよい。
【００５２】
他の導波管層１８８、１９０およびレンズ１９６、１９８も同様に構成され、スタック内の最高導波管１９０は、人物に最も近い焦点面を表す集約焦点力のために、その出力をそれと眼との間のレンズの全てを通して送出する。スタックされた導波管アセンブリ１７８の他側の世界１４４から生じる光を視認／解釈するとき、レンズ１９８、１９６、１９４、１９２のスタックを補償するために、補償レンズ層１８０が、スタックの上部に配置され、下方のレンズスタック１９８、１９６、１９４、１９２の集約力を補償してもよい。そのような構成は、利用可能な導波管／レンズ対と同じ数の知覚される焦点面を提供する。導波管の外部結合光学要素およびレンズの集束側面は両方とも、静的であってもよい（すなわち、動的または電気活性ではない）。いくつかの代替実施形態では、一方または両方とも、電気活性特徴を使用して動的であってもよい。
【００５３】
いくつかの実施形態では、導波管１８２、１８４、１８６、１８８、１９０のうちの２つ以上のものは、同一の関連付けられた深度平面を有してもよい。例えば、複数の導波管１８２、１８４、１８６、１８８、１９０が、同一深度平面に設定される画像を出力するように構成されてもよい、または導波管１８２、１８４、１８６、１８８、１９０の複数のサブセットが、深度平面毎に１つのセットを伴う、同一の複数の深度平面に設定される画像を出力するように構成されてもよい。これは、それらの深度平面において拡張された視野を提供するようにタイル化された画像を形成する利点を提供し得る。
【００５４】
図６を継続して参照すると、外部結合光学要素２８２、２８４、２８６、２８８、２９０は、導波管と関連付けられた特定の深度平面のために、光をその個別の導波管から再指向し、かつ本光を適切な量の発散またはコリメーションを伴って出力するように構成されてもよい。その結果、異なる関連付けられた深度平面を有する導波管は、外部結合光学要素２８２、２８４、２８６、２８８、２９０の異なる構成を有してもよく、これは、関連付けられた深度平面に応じて、異なる量の発散を伴う光を出力する。いくつかの実施形態では、光抽出光学要素２８２、２８４、２８６、２８８、２９０は、体積特徴または表面特徴であってもよく、これは、具体的角度で光を出力するように構成されてもよい。例えば、光抽出光学要素２８２、２８４、２８６、２８８、２９０は、体積ホログラム、表面ホログラム、および／または回折格子であってもよい。いくつかの実施形態では、特徴１９８、１９６、１９４、１９２は、レンズではなくてもよい。むしろ、それらは、単に、スペーサであってもよい（例えば、クラッディング層および／または空隙を形成するための構造）。
【００５５】
いくつかの実施形態では、外部結合光学要素２８２、２８４、２８６、２８８、２９０は、回折パターンまたは「回折光学要素」（また、本明細書では、「ＤＯＥ」とも称される）を形成する、回折特徴である。好ましくは、ＤＯＥは、ビームの光の一部のみがＤＯＥの各交差点で眼４に向かって偏向される一方、残りが全内部反射を介して、導波管を通して移動し続けるように、十分に低回折効率を有する。画像情報を搬送する光は、したがって、様々な場所において導波管から出射する、いくつかの関連出射ビームに分割され、その結果、導波管内でバウンスする本特定のコリメートされたビームに関して、眼４に向かって非常に均一なパターンの出射放出となる。
【００５６】
いくつかの実施形態では、１つ以上のＤＯＥは、能動的に回折する「オン」状態と有意に回折しない「オフ」状態との間で切替可能であってもよい。例えば、切替可能なＤＯＥは、ポリマー分散液晶の層を備えてもよく、その中で微小液滴は、ホスト媒体中に回折パターンを備え、微小液滴の屈折率は、ホスト材料の屈折率に実質的に整合するように切り替えられてもよい（その場合、パターンは、入射光を著しく回折させない）、または微小液滴は、ホスト媒体のものに整合しない屈折率に切り替えられてもよい（その場合、パターンは、入射光を能動的に回折させる）。
【００５７】
いくつかの実施形態では、カメラアセンブリ５００（例えば、可視光および赤外線光カメラを含む、デジタルカメラ）が、提供され、眼４および／または眼４の周囲の組織の画像を捕捉し、例えば、ユーザ入力を検出してもよい。本明細書で使用されるように、カメラは、任意の画像捕捉デバイスであってもよい。いくつかの実施形態では、カメラアセンブリ５００は、画像捕捉デバイスと、光（例えば、赤外線光）を眼に投影し、次いで、その光が眼によって反射され、画像捕捉デバイスによって検出され得る、光源とを含んでもよい。いくつかの実施形態では、カメラアセンブ５００は、フレーム６４（図２）に取り付けられてもよく、カメラアセンブリ５００からの画像情報を処理し得る、処理モジュール７０および／または７２と電気通信してもよい。いくつかの実施形態では、１つのカメラアセンブリ５００が、各眼に対して利用され、各眼を別個に監視してもよい。
【００５８】
ここで図７を参照すると、導波管によって出力された出射ビームの実施例が、示される。１つの導波管が図示されるが、導波管アセンブリ１７８（図６）内の他の導波管も同様に機能し得、導波管アセンブリ１７８は、複数の導波管を含むことを理解されたい。光４００が、導波管１８２の入力表面３８２において導波管１８２の中に投入され、ＴＩＲによって導波管１８２内を伝搬する。光４００がＤＯＥ２８２上に衝突する点では、光の一部は、導波管から出射ビーム４０２として出射する。出射ビーム４０２は、略平行として図示されるが、本明細書に議論されるように、また、導波管１８２と関連付けられた深度平面に応じて、ある角度（例えば、発散出射ビーム形成）において眼４に伝搬するように再指向されてもよい。略平行出射ビームは、眼４からの遠距離（例えば、光学無限遠）における深度平面に設定されるように現れる画像を形成するように光を外部結合する、外部結合光学要素を伴う導波管を示し得ることを理解されたい。他の導波管または他の外部結合光学要素のセットは、より発散する、出射ビームパターンを出力してもよく、これは、眼４がより近い距離に遠近調節し、網膜に合焦させることを要求し、光学無限遠より眼４に近い距離からの光として脳によって解釈されるであろう。
【００５９】
いくつかの実施形態では、フルカラー画像が、原色、例えば、３つ以上の原色のそれぞれに画像をオーバーレイすることによって、各深度平面において形成されてもよい。図８は、スタックされた導波管アセンブリの実施例を図示し、各深度平面は、複数の異なる原色を使用して形成される画像を含む。図示される実施形態は、深度平面１４ａ−１４ｆを示すが、より多いまたはより少ない深度もまた、検討される。各深度平面は、それと関連付けられた３つの原色画像、すなわち、第１の色Ｇの第１の画像、第２の色Ｒの第２の画像、および第３の色Ｂの第３の画像を有してもよい。異なる深度平面は、文字Ｇ、Ｒ、およびＢに続くジオプタに関する異なる数字によって図に示される。単なる実施例として、これらの文字のそれぞれに続く数字は、ジオプタ（１／ｍ）、すなわち、視認者からの深度平面の逆距離を示し、図中の各ボックスは、個々の原色画像を表す。いくつかの実施形態では、異なる波長の光の眼の集束における差異を考慮するために、異なる原色に関する深度平面の正確な場所は、変動してもよい。例えば、所与の深度平面に関する異なる原色画像は、ユーザからの異なる距離に対応する深度平面上に設置されてもよい。そのような配列は、視力およびユーザ快適性を増加させ得、および／または色収差を減少させ得る。
【００６０】
いくつかの実施形態では、各原色の光は、単一専用導波管によって出力されてもよく、その結果、各深度平面は、それと関連付けられた複数の導波管を有してもよい。そのような実施形態では、文字Ｇ、Ｒ、またはＢを含む、図中の各ボックスは、個々の導波管を表すものと理解され得、３つの導波管は、深度平面毎に提供されてもよく、３つの原色画像が、深度平面毎に提供される。各深度平面と関連付けられた導波管は、本図面では、説明を容易にするために相互に隣接して示されるが、物理的デバイスでは、導波管は全て、レベル毎に１つの導波管を伴うスタックで配列されてもよいことを理解されたい。いくつかの他の実施形態では、複数の原色が、例えば、単一導波管のみが深度平面毎に提供され得るように、同一導波管によって出力されてもよい。
【００６１】
図８を継続して参照すると、いくつかの実施形態では、Ｇは、緑色であって、Ｒは、赤色であって、Ｂは、青色である。いくつかの他の実施形態では、マゼンタ色およびシアン色を含む、光の他の波長と関連付けられた他の色も、赤色、緑色、または青色のうちの１つ以上のものに加えて使用されてもよい、またはそれらに取って代わってもよい。いくつかの実施形態では、特徴１９８、１９６、１９４、および１９２は、視認者の眼への周囲環境からの光を遮断または選択するように構成される、能動または受動光学フィルタであってもよい。
【００６２】
本開示全体を通した所与の光の色の言及は、視認者によってその所与の色であるように知覚される、光の波長の範囲内の１つ以上の波長の光を包含するものと理解されるであろうことを認識されたい。例えば、赤色光は、約６２０〜７８０ｎｍの範囲内の１つ以上の波長の光を含んでもよく、緑色光は、約４９２〜５７７ｎｍの範囲内の１つ以上の波長の光を含んでもよく、青色光は、約４３５〜４９３ｎｍの範囲内の１つ以上の波長の光を含んでもよい。
【００６３】
いくつかの実施形態では、光源２０４０（図６）は、視認者の視覚的知覚範囲外の１つ以上の波長、例えば、赤外線および／または紫外線波長の光を放出するように構成されてもよい。加えて、ディスプレイ１０００の導波管の内部結合、外部結合、および他の光再指向構造は、例えば、結像および／または他の用途のために、本光をディスプレイからユーザの眼４に向かって指向および放出するように構成されてもよい。
【００６４】
ここで図９Ａを参照すると、いくつかの実施形態では、導波管に衝突する光は、その光を導波管の中に内部結合するために再指向される必要があり得る。内部結合光学要素が、光をその対応する導波管の中に再指向および内部結合するために使用されてもよい。図９Ａは、それぞれ、内部結合光学要素を含む、複数またはセット１２００のスタックされた導波管の実施例の断面側面図を図示する。導波管はそれぞれ、１つ以上の異なる波長または１つ以上の異なる波長範囲の光を出力するように構成されてもよい。スタック１２００は、スタック１７８（図６）に対応してもよく、スタック１２００の図示される導波管は、複数の導波管１８２、１８４、１８６、１８８、１９０の一部に対応してもよいが、画像投入デバイス２００、２０２、２０４、２０６、２０８のうちの１つ以上のものからの光が、光が内部結合のために再指向されることを要求する位置から導波管の中に投入されることを理解されたい。
【００６５】
スタックされた導波管の図示されるセット１２００は、導波管１２１０、１２２０、および１２３０を含む。各導波管は、関連付けられた内部結合光学要素（導波管上の光入力面積とも称され得る）を含み、例えば、内部結合光学要素１２１２は、導波管１２１０の主要表面（例えば、上側主要表面）上に配置され、内部結合光学要素１２２４は、導波管１２２０の主要表面（例えば、上側主要表面）上に配置され、内部結合光学要素１２３２は、導波管１２３０の主要表面（例えば、上側主要表面）上に配置される。いくつかの実施形態では、内部結合光学要素１２１２、１２２２、１２３２のうちの１つ以上のものは、個別の導波管１２１０、１２２０、１２３０の底部主要表面上に配置されてもよい（特に、１つ以上の内部結合光学要素は、反射性偏向光学要素である）。図示されるように、内部結合光学要素１２１２、１２２２、１２３２は、その個別の導波管１２１０、１２２０、１２３０の上側主要表面（または次の下側導波管の上部）上に配置されてもよく、特に、それらの内部結合光学要素は、透過性偏向光学要素である。いくつかの実施形態では、内部結合光学要素１２１２、１２２２、１２３２は、個別の導波管１２１０、１２２０、１２３０の本体内に配置されてもよい。いくつかの実施形態では、本明細書に議論されるように、内部結合光学要素１２１２、１２２２、１２３２は、他の光の波長を透過しながら、１つ以上の光の波長を選択的に再指向するような波長選択的である。その個別の導波管１２１０、１２２０、１２３０の片側または角に図示されるが、内部結合光学要素１２１２、１２２２、１２３２は、いくつかの実施形態では、その個別の導波管１２１０、１２２０、１２３０の他の面積内に配置されてもよいことを理解されたい。
【００６６】
図示されるように、内部結合光学要素１２１２、１２２２、１２３２は、相互から側方にオフセットされてもよい。いくつかの実施形態では、各内部結合光学要素は、その光が別の内部結合光学要素を通して通過せずに、光を受光するようにオフセットされてもよい。例えば、各内部結合光学要素１２１２、１２２２、１２３２は、図６に示されるように、光を異なる画像投入デバイス２００、２０２、２０４、２０６、および２０８から受光するように構成されてもよく、光を内部結合光学要素１２１２、１２２２、１２３２の他のものから実質的に受光しないように、他の内部結合光学要素１２１２、１２２２、１２３２から分離されてもよい（例えば、側方に離間される）。
【００６７】
各導波管はまた、関連付けられた光分散要素を含み、例えば、光分散要素１２１４は、導波管１２１０の主要表面（例えば、上部主要表面）上に配置され、光分散要素１２２４は、導波管１２２０の主要表面（例えば、上部主要表面）上に配置され、光分散要素１２３４は、導波管１２３０の主要表面（例えば、上部主要表面）上に配置される。いくつかの他の実施形態では、光分散要素１２１４、１２２４、１２３４は、それぞれ、関連付けられた導波管１２１０、１２２０、１２３０の底部主要表面上に配置されてもよい。いくつかの他の実施形態では、光分散要素１２１４、１２２４、１２３４は、それぞれ、関連付けられた導波管１２１０、１２２０、１２３０の上部主要表面および底部主要表面の両方の上に配置されてもよい、または光分散要素１２１４、１２２４、１２３４は、それぞれ、異なる関連付けられた導波管１２１０、１２２０、１２３０内の上部主要表面および底部主要表面の異なるもの上に配置されてもよい。
【００６８】
導波管１２１０、１２２０、１２３０は、例えば、材料のガス、液体、および／または固体層によって離間および分離されてもよい。例えば、図示されるように、層１２１８ａは、導波管１２１０および１２２０を分離してもよく、層１２１８ｂは、導波管１２２０および１２３０を分離してもよい。いくつかの実施形態では、層１２１８ａおよび１２１８ｂは、低屈折率材料（すなわち、導波管１２１０、１２２０、１２３０の直近のものを形成する材料より低い屈折率を有する材料）から形成される。好ましくは、層１２１８ａ、１２１８ｂを形成する材料の屈折率は、導波管１２１０、１２２０、１２３０を形成する材料の屈折率と比較して０．０５以上または０．１０以上小さい。有利には、より低い屈折率層１２１８ａ、１２１８ｂは、導波管１２１０、１２２０、１２３０を通して光の全内部反射（ＴＩＲ）（例えば、各導波管の上部主要表面および底部主要表面の間のＴＩＲ）を促進する、クラッディング層として機能してもよい。いくつかの実施形態では、層１２１８ａ、１２１８ｂは、空気から形成される。図示されないが、導波管の図示されるセット１２００の上部および底部は、直近クラッディング層を含んでもよいことを理解されたい。
【００６９】
好ましくは、製造および他の考慮点を容易にするために、導波管１２１０、１２２０、１２３０を形成する材料は、類似または同一であって、層１２１８ａ、１２１８ｂを形成する材料は、類似または同一である。いくつかの実施形態では、導波管１２１０、１２２０、１２３０を形成する材料は、１つ以上の導波管間で異なってもよい、および／または層１２１８ａ、１２１８ｂを形成する材料は、依然として、前述の種々の屈折率関係を保持しながら、異なってもよい。
【００７０】
図９Ａを継続して参照すると、光線１２４０、１２４２、１２４４が、導波管のセット１２００に入射する。光線１２４０、１２４２、１２４４は、１つ以上の画像投入デバイス２００、２０２、２０４、２０６、２０８（図６）によって導波管１２１０、１２２０、１２３０の中に投入されてもよいことを理解されたい。
【００７１】
いくつかの実施形態では、光線１２４０、１２４２、１２４４は、異なる色に対応し得る、異なる性質、例えば、異なる波長または異なる波長範囲を有する。内部結合光学要素１２１２、１２２２、１２３２はそれぞれ、光がＴＩＲによって導波管１２１０、１２２０、１２３０のうちの個別の１つを通して伝搬するように、入射光を偏向させる。
【００７２】
例えば、内部結合光学要素１２１２は、第１の波長または波長範囲を有する、光線１２４０を偏向させるように構成されてもよい。同様に、伝送される光線１２４２は、第２の波長または波長範囲の光を偏向させるように構成される、内部結合光学要素１２２２に衝突し、それによって偏向される。同様に、光線１２４４は、第３の波長または波長範囲の光を選択的に偏向させるように構成される、内部結合光学要素１２３２によって偏向される。
【００７３】
図９Ａを継続して参照すると、偏向された光線１２４０、１２４２、１２４４は、対応する導波管１２１０、１２２０、１２３０を通して伝搬するように偏向される。すなわち、各導波管の内部結合光学要素１２１２、１２２２、１２３２は、光をその対応する導波管１２１０、１２２０、１２３０の中に偏向させ、光を対応する導波管の中に内部結合する。光線１２４０、１２４２、１２４４は、光をＴＩＲによって個別の導波管１２１０、１２２０、１２３０を通して伝搬させる角度で偏向される。光線１２４０、１２４２、１２４４は、導波管の対応する光分散要素１２１４、１２２４、１２３４に衝突するまで、ＴＩＲによって個別の導波管１２１０、１２２０、１２３０を通して伝搬する。
【００７４】
ここで図９Ｂを参照すると、図９Ａの複数のスタックされた導波管の実施例の斜視図が、図示される。前述のように、内部結合された光線１２４０、１２４２、１２４４は、それぞれ、内部結合光学要素１２１２、１２２２、１２３２によって偏向され、次いで、それぞれ、導波管１２１０、１２２０、１２３０内でＴＩＲによって伝搬する。光線１２４０、１２４２、１２４４は、次いで、それぞれ、光分散要素１２１４、１２２４、１２３４に衝突する。光分散要素１２１４、１２２４、１２３４は、それぞれ、外部結合光学要素１２５０、１２５２、１２５４に向かって伝搬するように、光線１２４０、１２４２、１２４４を偏向させる。
【００７５】
いくつかの実施形態では、光分散要素１２１４、１２２４、１２３４は、直交瞳エクスパンダ（ＯＰＥ）である。いくつかの実施形態では、ＯＰＥは、光を外部結合光学要素１２５０、１２５２、１２５４に偏向または分散させることと、そしてまた、光が外部結合光学要素に伝搬するにつれて、本光のビームまたはスポットサイズを増加させることの両方を行う。いくつかの実施形態では、例えば、ビームサイズがすでに所望のサイズである場合、光分散要素１２１４、１２２４、１２３４は、省略されてもよく、内部結合光学要素１２１２、１２２２、１２３２は、光を直接外部結合光学要素１２５０、１２５２、１２５４に偏向させるように構成されてもよい。例えば、図９Ａを参照すると、光分散要素１２１４、１２２４、１２３４は、それぞれ、外部結合光学要素１２５０、１２５２、１２５４と置換されてもよい。いくつかの実施形態では、外部結合光学要素１２５０、１２５２、１２５４は、光を視認者の眼４（図７）内に指向する、射出瞳（ＥＰ）または射出瞳エクスパンダ（ＥＰＥ）である。
【００７６】
故に、図９Ａおよび９Ｂを参照すると、いくつかの実施形態では、導波管のセット１２００は、原色毎に、導波管１２１０、１２２０、１２３０と、内部結合光学要素１２１２、１２２２、１２３２と、光分散要素（例えば、ＯＰＥ）１２１４、１２２４、１２３４と、外部結合光学要素（例えば、ＥＰ）１２５０、１２５２、１２５４とを含む。導波管１２１０、１２２０、１２３０は、各１つの間に空隙／クラッディング層を伴ってスタックされてもよい。内部結合光学要素１２１２、１２２２、１２３２は、入射光をその導波管の中に再指向または偏向させる（異なる内部結合光学要素は、異なる波長の光を受光する）。光は、次いで、個別の導波管１２１０、１２２０、１２３０内でＴＩＲをもたらすであろう、角度で伝搬する。示される実施例では、光線１２４０（例えば、青色光）は、先に説明された様式において、第１の内部結合光学要素１２１２によって偏向され、次いで、導波管を辿ってバウンスし続け、光分散要素（例えば、ＯＰＥ）１２１４、次いで、外部結合光学要素（例えば、ＥＰ）１２５０と相互作用する。光線１２４２および１２４４（例えば、それぞれ、緑色光および赤色光）は、導波管１２１０を通して通過し、光線１２４２は、内部結合光学要素１２２２に衝突し、それによって偏向される。光線１２４２は、次いで、ＴＩＲを介して、導波管１２２０を辿ってバウンスし、その光分散要素（例えば、ＯＰＥ）１２２４、次いで、外部結合光学要素（例えば、ＥＰ）１２５２に進む。最後に、光線１２４４（例えば、赤色光）は、導波管１２２０を通して通過し、導波管１２３０の光内部結合光学要素１２３２に衝突する。光内部結合光学要素１２３２は、光線が、ＴＩＲによって、光分散要素（例えば、ＯＰＥ）１２３４に、次いで、ＴＩＲによって、外部結合光学要素（例えば、ＥＰ）１２５４に伝搬するように、光線１２４４を偏向させる。外部結合光学要素１２５４は、次いで、最後に、光線１２４４を視認者に外部結合し、視認者はまた、他の導波管１２１０、１２２０から外部結合された光も受光する。
【００７７】
図９Ｃは、図９Ａおよび９Ｂの複数のスタックされた導波管の実施例の上下平面図を図示する。図示されるように、導波管１２１０、１２２０、１２３０は、各導波管の関連付けられた光分散要素１２１４、１２２４、１２３４および関連付けられた外部結合光学要素１２５０、１２５２、１２５４とともに、垂直に整合されてもよい。しかしながら、本明細書に議論されるように、内部結合光学要素１２１２、１２２２、１２３２は、垂直に整合されない。むしろ、内部結合光学要素は、好ましくは、非重複する（例えば、上下図に見られるように、側方に離間される）。本明細書でさらに議論されるように、本非重複空間配列は、１対１ベースで異なるリソースから異なる導波管の中への光の投入を促進し、それによって、具体的光源が具体的導波管に一意に結合されることを可能にする。いくつかの実施形態では、非重複の空間的に分離される内部結合光学要素を含む、配列は、偏移瞳システムと称され得、これらの配列内の内部結合光学要素は、サブ瞳に対応し得る。
【００７８】
ここで、ユーザセンサ２４、２８、３０、３２、および環境センサ３４を備える、拡張現実ディスプレイシステムの種々のコンポーネントの実施例の概略図を示す、図１０を参照する。いくつかの実施形態では、拡張現実ディスプレイシステムは、複合現実ディスプレイシステムであってもよい。示されるように、ユーザセンサ２４、２８、３０、３２は、ユーザの状態に関するデータを検出するように構成されてもよく、環境センサ３４は、ユーザの外部のパラメータに関するデータを収集するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、ディスプレイシステムは、ユーザに送達されるＡＲコンテンツに関連する、および／またはそれを特徴付けるデータ（例えば、ＡＲコンテンツの時間、場所、色構成、音量等）を記憶するように構成されてもよい。
【００７９】
ユーザセンサが、最初に、議論されるであろう。図示されるように、拡張現実ディスプレイシステム２０１０は、種々のユーザセンサを含んでもよい。拡張現実ディスプレイシステム２０１０は、図２のシステム８０に対応してもよく、視認者結像システム２２を含んでもよい。システム２２は、ユーザ（例えば、ユーザの眼２００１、２００２および／または周囲組織）に指向され、それを監視するように構成される、光源２６（例えば、赤外線光源）とペアリングされる、カメラ２４（例えば、赤外線、ＵＶ、および／または可視光カメラ）を含んでもよい。カメラ２４および光源２６は、ローカル処理モジュール７０に動作可能に結合されてもよい。そのようなカメラ２４は、個別の眼の瞳孔（瞳孔サイズを含む）または虹彩、および／または眼瞼または眉毛等の眼を囲繞する組織の配向、形状、および対称性のうちの１つ以上のものを監視し、本明細書に開示される種々の分析を行うように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、眼の虹彩および／または網膜の結像が、ユーザのセキュアな識別のために使用されてもよい。
【００８０】
図１０を継続して参照すると、カメラ２４はさらに、中心窩または眼底の特徴等の網膜特徴の場所に基づく診断目的および／または配向追跡のために、個別の眼の網膜を結像するように構成されてもよい。虹彩および網膜結像または走査は、例えば、ユーザデータと特定のユーザを正しく関連付けるために、および／またはプライベート情報を適切なユーザに提示するために、ユーザのセキュアな識別のために実施されてもよい。いくつかの実施形態では、カメラ２４に加え、またはその代替として、１つ以上のカメラ２８が、ユーザの状況の種々の他の側面を検出および／または監視するように構成されてもよい。例えば、１つ以上のカメラ２８は、内向きに面し、ユーザの眼以外の特徴の形状、位置、移動、色、および／または他の性質、例えば、１つ以上の顔特徴（例えば、顔の表情、随意的移動、不随意的チック）を監視するように構成されてもよい。別の実施例では、１つ以上のカメラ２８は、下向きに面し、ユーザの腕、手、脚、足、および／または胴体の位置、移動、および／または他の特徴または性質を監視するように構成されてもよい。
【００８１】
いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるように、ディスプレイシステム２０１０は、ファイバスキャナ（例えば、図６における画像投入デバイス２００、２０２、２０４、２０６、２０８）を通して、光ビームをユーザの網膜を横断して可変に投影させ、画像を形成する、空間光変調器を含んでもよい。いくつかの実施形態では、ファイバスキャナは、カメラ２４または２８と併せて、またはその代わりに使用され、例えば、ユーザの眼を追跡または結像してもよい。例えば、光を出力するように構成される走査ファイバの代替として、またはそれに加え、健康システムは、別個の受光デバイスを有し、ユーザの眼から反射された光を受光し、その反射された光と関連付けられたデータを収集してもよい。
【００８２】
図１０を継続して参照すると、カメラ２４、２８および光源２６は、フレーム６４上に搭載されてもよく、これはまた、導波管スタック２００５、２００６を保持してもよい。いくつかの実施形態では、ディスプレイシステム２０１０のセンサおよび／または他の電子デバイス（例えば、カメラ２４、２８および光源２６）は、通信リンク７６、７０を通して、ローカル処理およびデータモジュール７０と通信するように構成されてもよい。
【００８３】
いくつかの実施形態では、ユーザに関するデータの提供に加え、カメラ２４および２８の一方または両方が、眼を追跡し、ユーザ入力を提供するために利用されてもよい。例えば、視認者結像システム２２は、本明細書に開示される種々の試験および分析においてユーザ応答を提供するため等、仮想メニュー上のアイテムを選択し、および／または他の入力をディスプレイシステム２０１０に提供するために利用されてもよい。
【００８４】
いくつかの実施形態では、ディスプレイシステム２０１０は、１つ以上の加速度計、ジャイロスコープ、ジェスチャセンサ、歩行センサ、平衡センサ、および／またはＩＭＵセンサ等の運動センサ３２を含んでもよい。センサ３０は、音と、検出された音の強度およびタイプ、複数の信号の存在、および／または信号場所を含む、それらの音の種々の性質とを検出するように構成される、１つ以上の内向きに指向される（ユーザに指向される）マイクロホンを含んでもよい。
【００８５】
センサ３０は、フレーム６４に接続されるように図式的に図示される。本接続は、フレーム６４への物理的取付の形態をとってもよく、ユーザの耳にわたって延在する、フレーム６４のつるの端部を含む、フレーム６４上の任意の場所であってもよいことを理解されたい。例えば、センサ３０は、フレーム６４とユーザとの間の接触点における、フレーム６４のつるの端部に搭載されてもよい。いくつかの他の実施形態では、センサ３０は、フレーム６４から延在し、ユーザ６０（図２）に接触してもよい。さらに他の実施形態では、センサ３０は、フレーム６４に物理的に取り付けられなくてもよい。むしろ、センサ３０は、周辺センサ３０ａ（図２）の形態をとってもよく、これは、フレーム６４から離間されてもよい。
【００８６】
いくつかの実施形態では、ディスプレイシステム２０１０はさらに、オブジェクト、刺激、人々、動物、場所、またはユーザの周囲の世界の他の側面を検出するように構成される、１つ以上の環境センサ３４を含んでもよい。例えば、環境センサ３４は、１つ以上のカメラ、高度計、気圧計、化学センサ、湿度センサ、温度センサ、外部マイクロホン、光センサ（例えば、照度計）、タイミングデバイス（例えば、クロックまたはカレンダ）、またはその任意の組み合わせまたは副次的組み合わせを含んでもよい。いくつかの実施形態では、複数の（例えば、２つの）マイクロホンが、離間され、音源場所決定を促進してもよい。環境感知カメラを含む、種々の実施形態では、カメラは、例えば、ユーザの通常の視野の少なくとも一部に類似する画像を捕捉するように外向きに面して位置してもよい。環境センサはさらに、レーザ、可視光、不可視波長の光、音（例えば、可聴音、超音波、または他の周波数）等の信号を受信するように構成される、放出デバイスを含んでもよい。いくつかの実施形態では、１つ以上の環境センサ（例えば、カメラまたは光センサ）は、環境の周囲光（例えば、輝度）を測定するように構成されてもよい（例えば、環境の照明条件を捕捉するため）。歪みゲージ、カーブフィーラ、または同等物等の物理的接触センサもまた、環境センサとして含まれてもよい。
【００８７】
いくつかの実施形態では、ディスプレイシステム２０１０はさらに、ＧＰＳ場所データ、天候データ、日付および時間、または他の利用可能な環境データ等の他の環境入力を受信するように構成されてもよく、これは、インターネット、衛星通信、または他の好適な有線または無線データ通信方法から受信されてもよい。処理モジュール７０は、花粉数、母集団統計、空気汚染、環境毒素、スマートサーモスタットからの情報、生活様式統計、または他のユーザ、建物、または保健医療提供者との近接度等のユーザの場所を特徴付けるさらなる情報にアクセスするように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、場所を特徴付ける情報は、クラウドベースまたは他の遠隔データベースを使用してアクセスされてもよい。処理モジュール７０は、そのようなデータを取得し、および／または環境センサの任意の１つまたは組み合わせからのデータをさらに分析するように構成されてもよい。
【００８８】
ディスプレイシステム２０１０は、長期間にわたって、上記に説明されるセンサおよび／または入力のいずれかを通して取得されるデータを収集および記憶するように構成されてもよい。デバイスにおいて受信されたデータは、ローカル処理モジュール７０および／または遠隔で（例えば、図２に示されるように、遠隔処理モジュール７２または遠隔データリポジトリ７４で）処理および／または記憶されてもよい。いくつかの実施形態では、日付および時間、ＧＰＳ場所、または他のグローバルデータ等の付加的データは、直接、ローカル処理モジュール７０において受信されてもよい。画像、他の視覚的コンテンツ、または聴覚的コンテンツ等のシステムによってユーザに送達されているコンテンツに関するデータも同様に、ローカル処理モジュール７０において受信されてもよい。
（グルコースレベルを決定するための偏光の送達）
【００８９】
１つ以上の実施形態では、拡張現実または仮想現実デバイス、システム、および／または方法は、偏光を送達し、ユーザのグルコースレベルが決定され得るように構成されてもよい。図２、６、および１０に戻って参照すると、種々の実施形態は、ユーザウェアラブルデバイスおよび／またはシステム８０、１０００、および／または２０１０を１つ以上の付加的コンポーネントとともに構成することによって実装されてもよい。例えば、本明細書に開示されるように、偏光源および光分析器が、ユーザのグルコースレベルが決定され得るように、ユーザウェアラブルデバイスのある実施形態の中に組み込まれ、偏光を送達することができる。いくつかの実施形態では、ユーザウェアラブルデバイスは、ユーザに関するデータを収集するための１つ以上のユーザセンサおよび／またはユーザの環境に関するデータを収集するための１つ以上の環境センサを組み込むことができる。いくつかのそのようなセンサからの情報は、グルコースレベルのより正確な査定が決定され得るように使用されることができる。いくつかの実施形態では、ユーザウェアラブルデバイスはまた、ユーザのグルコースレベルを決定し、および／またはユーザのグルコースレベルに関連する情報を記憶し、それにアクセスするように構成される、プロセッサ（例えば、いくつかのインスタンスでは、処理電子機器）を組み込むことができる。本明細書に説明されるようなユーザウェアラブルデバイスは、有利には、血液を採取せずにユーザのグルコースレベルを決定および追跡するための改良されたデバイス、システム、および方法を提供することができる。
【００９０】
本明細書に説明されるように、眼の房水は、グルコース分子を含む。グルコース分子は、光が分子を通して透過するにつれて、線形偏光の偏光角度を回転させ得る。偏光角度回転の量は、グルコースレベルに関連し得る。いくつかのインスタンスでは、偏光角度回転が大きいほど、グルコースレベルも高く、および／または偏光角度回転が小さいほど、グルコースレベルも低くなる。いくつかのインスタンスでは、偏光角度回転の量は、グルコース濃度に比例し得る。実施例として、偏光角度回転の量は、グルコース濃度に正比例し得る。本明細書に説明される種々の実施形態は、偏光源と、光分析器とを含むことができる。光源は、偏光をユーザの眼に向かって放出するように構成されることができる。いくつかの実施形態では、光源は、偏光を眼の具体的エリアに向かって（例えば、網膜内の血管系に）放出するように構成されることができる。偏光の一部は、眼から反射し得、光分析器は、反射された光の偏光角度回転を測定することができる。角度回転の測定された量は、ユーザのグルコースレベルを決定するために使用されることができる。偏光コントローラは、偏光角度の回転または光の偏光を誘発し、偏光回転がグルコースによって導入された量を決定するために使用されてもよい。
【００９１】
図１１Ａ−１１Ｂは、ユーザのグルコースレベルを決定するためのシステムまたは方法において使用されるように構成される、ユーザによって装着され得る、拡張現実／仮想現実ウェアラブルデバイス１６００の例示的実施形態を図式的に描写する。デバイス１６００は、ディスプレイ１６６２に取り付けられる、フレーム１６６４を含む。ディスプレイ１６６２は、ユーザの眼１６２０の前方に位置付けられるように構成されることができる。デバイス１６００は、偏光（例えば、線形偏光）１６４２を少なくとも１つの光源１６４０からユーザの少なくとも片眼１６２０の中に投影するように構成されることができる。投影された光の一部は、光１６４４として眼１６２０によって反射され得、反射された光１６４４の偏光角度は、回転され得る。反射された光１６４４の部分は、グルコースのレベルが決定され得るように、１つ以上の光分析器１６４６によって受光され、偏光角度回転を決定することができる。
【００９２】
図１１Ａ−１１Ｂに示されるウェアラブルデバイス１６００の種々の実施形態では、フレーム１６６４は、図２のフレーム６４に類似する特性を有することができる。ウェアラブルデバイス１６００の種々の実施形態では、ディスプレイ１６６２は、図２のディスプレイ６２に類似する特性を有することができる。ディスプレイ１６６２は、フレーム１６６４に取り付けられる、ディスプレイレンズを備えることができる。例えば、いくつかの実施形態では、ディスプレイ１６６２は、フレーム１６６４内に搭載される、ディスプレイレンズを備えることができる。いくつかの実施形態では、ディスプレイ１６６２は、２つの眼球ゾーンを備える、一体型レンズを含むことができ、各眼球ゾーンは、ユーザの眼１６２０の正面に位置付けられる。いくつかの実施形態では、ディスプレイ１６６２は、フレーム１６６４に取り付けられる、２つのディスプレイレンズを備えることができ、各ディスプレイレンズは、ユーザの眼１６２０のそれぞれの正面に位置付けられる、眼球ゾーンを備える。本明細書に説明されるように、ディスプレイ１６６２は、１つ以上の透明導波管を含んでもよい。また、本明細書に説明されるように、種々の実施形態のディスプレイ１６６２は、画像をユーザの眼１６２０に指向するように構成されることができる。いくつかの実施形態では、プロセッサ（例えば、示されない処理電子機器）は、ディスプレイ１６６２と通信し、ディスプレイ１６６２への画像コンテンツの提示を制御してもよい。
【００９３】
ある実施形態では、デバイス１６００は、偏光をユーザの少なくとも片眼１６２０に（例えば、図１１Ｂに示される角膜１６２５に向かって）提供するように構成される、少なくとも１つの光源１６４０を含むことができる。種々の実施例では、１つの光源が、偏光を左眼または右眼に提供するように構成されることができる。いくつかの実施例では、１つの光源が、偏光を左眼に提供するように構成されることができ、別の光源が、偏光を右眼に提供するように構成されることができる。いくつかの実施例では、１つを上回る光源が、偏光を左眼に提供するように構成されることができ、および／または１つを上回る光源が、偏光を右眼に提供するように構成されることができる。いくつかの実施例では、１つ以上の光源が、偏光を左眼および右眼の両方に提供するように構成されることができる（例えば、ビームスプリッタを使用して）。
【００９４】
図１１Ａに示されるように、１つ以上の光源１６４０は、フレーム１６６４上に位置付けられることができる。他の実施形態では、１つ以上の光源１６４０は、ディスプレイ１６６２上に位置付けられることができる。さらに他の実施形態では、１つ以上の光源１６４０は、照明および／または画像をディスプレイに提供するために使用される、光源２０４０（図６）（例えば、光を導波管の中に提供するために使用される、光源）の中に組み込まれ、および／またはそれと併用されることができる。
【００９５】
光源１６４０は、偏光１６４２がユーザの少なくとも片眼１６２０に向かって指向され得るように構成され、および／またはユーザウェアラブルデバイス１６００内に位置付けられることができる。例えば、ある場合には、光源１６４０は、偏光１６４２が、直接、ユーザの眼１６２０に向かって指向され得るように、ユーザの眼１６２０に隣接して位置付けられることができる。使用される偏光１６４２は、いくつかの実施形態では、ユーザの虹彩または網膜（例えば、網膜内の血管系）に向かって指向される光のコリメートされたビームであってもよい。ある場合には、偏光１６４２は、再指向要素（例えば、レンズ、プリズム、ミラー等）を介して、ユーザの眼１６２０に向かって指向されることができる。
【００９６】
任意の偏光源が、使用されることができ、任意の線形偏光源、線形偏光に変換された任意の円偏光源、偏光器と併用される任意の非偏光源等を含む。図１１Ｃは、一例示的偏光源１７００を図式的に図示する。光源１７００は、非偏光１７１２の源１７１０の正面に位置付けられる、偏光フィルタ１７２０を含み、偏光１７４２を生産することができる。例えば、偏光フィルタ１７２０は、優先透過平面を伴うフィルタを含み、光を線形に偏光させることができる。したがって、図１１Ａ−１１Ｂに示されるデバイス１６００内で使用される１つ以上の光源１６４０は、透過を通して光を偏光させることができる（例えば、理論によって限定されるわけではないが、光は、非偏光が偏光フィルタを通して透過されるにつれて、優先透過平面と一致して偏光され得る）。図１１Ａ−１１Ｂに示されるユーザウェアラブルデバイス１６００の種々の実施形態では、偏光源１６４０は、光透過、反射、散乱、建設的干渉、および／または破壊的干渉の１つ以上の原理を利用する、偏光器を含むことができる。
【００９７】
図１１Ｄは、別の例示的偏光源において使用され得る、例示的偏光コントローラ１７５０を図式的に図示する。偏光コントローラ１７５０は、少なくとも１つの光ファイバ１７５２を含むことができる。例えば、偏光コントローラ１７５０はまた、圧力を光ファイバ１７５２上に印加するように構成される、少なくとも１つのアクチュエータ１７５５（例えば、いくつかのインスタンスでは、金属プレートおよび／または圧電アクチュエータ）を含むことができる。理論によって限定されるわけではないが、光ファイバ１７５２上の応力は、位相偏移を直交偏光成分間に誘発し得る。種々の実施形態では、偏光コントローラ１７５０は、光ファイバ１７５２が、そこから出力される偏光の偏光角度を含む、偏光状態を制御し得るように、圧力を光ファイバ１７５２上に印加するように構成されることができる。いくつかの実施形態では、光源１７００は、偏光フィルタと、偏光コントローラとを含むことができる。
【００９８】
光源および／または偏光器の他の実施例も、可能性として考えられる。図１１Ａ−１１Ｂに戻って参照すると、光源１６４０の波長は、好ましくは、ヒトの眼に有害ではない、任意の波長および／またはエネルギーレベルであることができる。例えば、いくつかの実施例では、光源１６４０は、４００ｎｍ〜８００ｎｍ、例えば、４５０ｎｍ〜８００ｎｍ、４７０ｎｍ〜８００ｎｍ、４８０ｎｍ〜８００ｎｍ、４９０ｎｍ〜８００ｎｍ、５００ｎｍ〜８００ｎｍ、５００ｎｍ〜７５０ｎｍ、５００ｎｍ〜７００ｎｍ、５００ｎｍ〜６５０ｎｍ、５００ｎｍ〜６００ｎｍ、５００ｎｍ〜５５０ｎｍ、５５０ｎｍ〜５７０ｎｍ、５５０ｎｍ〜５８０ｎｍ、５５０ｎｍ〜５９０ｎｍ、５５０ｎｍ〜６００ｎｍの範囲内、またはこれらの範囲内の任意の値によって形成される任意の範囲の波長を有する、光源を含むことができる。理論によって拘束されるわけではないが、５００ｎｍにより近い波長は、いくつかのインスタンスでは、７００ｎｍ等のより高い波長より多くのグルコース回転をもたらし得る。いくつかの実施形態では、５３０ｎｍ〜６００ｎｍ、５４０ｎｍ〜６００ｎｍ、５５０ｎｍ〜６００ｎｍ、５５０ｎｍ〜５９０ｎｍの範囲内、またはこれらの範囲内の任意の値によって形成される任意の範囲の波長を有する光源は、より小さい波長に起因して、網膜細胞に対する潜在的害を低減させるために使用されることができる。
【００９９】
いくつかの実施形態では、光源１６４０は、レーザダイオードを含むことができる。いくつかの実施形態では、光源１６４０は、１ｍＷ〜２０ｍＷ、例えば、１ｍＷ〜１５ｍＷ、１ｍＷ〜１２ｍＷ、２ｍＷ〜１５ｍＷ、３ｍＷ〜１５ｍＷ、５ｍＷ〜１０ｍＷの範囲内、またはこれらの値のいずれかによって形成される任意の範囲の電力を有する、赤色ヘリウム−ネオンレーザまたはアルゴンレーザ等のレーザを含むことができる。他の例示的光源も、可能性として考えられる。
【０１００】
図１１Ａ−１１Ｂを継続して参照すると、投影された偏光１６４２の一部は、ユーザの眼１６２０の種々の解剖学的特徴によって反射、散乱、および／または回折され得る。投影された光１６４２の偏光角度は、ユーザの眼１６２０の房水内のグルコース分子によって回転され得る（例えば、光がグルコース分子を通して透過するにつれて）。デバイス１６００は、反射された光１６４４の偏光角度回転を決定するように構成されることができる。例えば、デバイス１６００は、反射された光１６４４の偏光角度回転を決定するように構成される、少なくとも１つの光分析器１６４６を含むことができる。本明細書に説明されるように、ユーザのグルコースレベルは、回転の量に関連し得る。例えば、いくつかの実施例では、偏光角度回転の量は、グルコース濃度と比例（例えば、いくつかのインスタンスでは、正比例）し得る。故に、本明細書に説明される種々の実施形態は、ユーザのグルコースレベルが決定され得るように、偏光角度回転を決定するように構成される、１つ以上の光分析器１６４６を含む。
【０１０１】
１つ以上の光分析器１６４６は、フレーム１６６４上に位置付けられることができる。他の実施形態では、１つ以上の光分析器１６４６は、ディスプレイ１６６２上に位置付けられることができる。光分析器１６４６の数は、特に、限定されない。いくつかの実施例では、光分析器１６４６の数は、反射された光ビーム１６４４の数に対応し得る。いくつかの実施例では、１つの光分析器１６４６が、１つを上回る反射された光ビーム１６４４の偏光角度回転を決定するために使用されることができる。
【０１０２】
図１１Ｂに示されるように、反射された光１６４４の少なくとも一部は、光分析器１６４６に向かって指向されることができる。いくつかの実施例では、光分析器１６４６は、反射された光１６４４が、直接、光分析器１６４６に向かって指向され得るように、ユーザの眼１６２０に隣接して位置付けられることができる。例えば、光分析器１６４６は、少なくとも部分的に、ユーザの眼１６２０上の偏光の入射角に基づいて、反射された光１６４４を受光するように位置付けられることができる。ある場合には、反射された光１６４４は、再指向要素（例えば、レンズ、プリズム、ミラー等）を介して、光分析器１６４６に向かって指向されることができる。
【０１０３】
ここで図１１Ｅを参照すると、光分析器１６４６は、図１１Ｃに示される偏光フィルタ１７２０に類似する偏光フィルタ１８００、例えば、優先透過平面を伴う偏光フィルタ等の偏光器を含むことができる。偏光フィルタ１８００は、優先透過平面が０度を示すオリジナル透過平面と整合されるように、位置付けられることができる。反射された光１６４４が回転している場合、光の偏光がフィルタの透過平面と整合されないため、光の少なくとも一部は、偏光フィルタ１８００によって遮断されるであろう。いくつかの実施形態では、偏光フィルタ１８００は、フィルタの透過平面が反射された光１６４４の偏光と整合され、透過が増加または最大限にされるであろうように、回転するように構成されることができる。反射された偏光１６４４の偏光角度回転は、大部分の反射された光１６４４を偏光フィルタ１８００を通して透過させる、回転の量によって決定されることができる。いくつかの実施形態では、偏光フィルタ１８００は、反射された光１６４４が偏光フィルタ１８００によって遮断されるとき、反射された偏光１６４４の偏光角度回転が決定され得るように、回転するように構成されることができる。偏光フィルタは、偏光フィルタの偏光の平面が、反射された光の偏光に対して「交差」され、偏光フィルタが偏光をそれを通して通過させなくなるまで、回転される。グルコースによって生じる偏光の回転の角度は、偏光フィルタが回転された量に基づいて決定されることができる。光分析器１６４６は、回転の角度を決定するように構成される、処理電子機器を含むことができる。いくつかの実施形態では、偏光角度回転を決定するように構成される、処理電子機器は、ディスプレイ１６６２へのコンテンツの提示を制御するように構成される、処理電子機器の中に組み込まれてもよい。光分析器１６４６によって決定された偏光角度回転は、ユーザのグルコースレベルを決定するために使用されることができる。
【０１０４】
他のタイプの光分析器１６４６および／または偏光器も、使用されることができる。例えば、光分析器１６４６は、定常偏光フィルタ１８００を含んでもよい。いくつかのそのような実施形態では、線形偏光１６４４は、光源１６４０を回転させる（例えば、図１１Ｃに示される偏光フィルタ１７２０を回転させる）ことによって回転されてもよい。定常偏光フィルタ１８００を含む、光分析器１６４６は、例えば、上記に説明されるものに類似する様式において、回転偏光の偏光角度回転を決定するために使用されることができる。
【０１０５】
いくつかの実施形態では、グルコースレベルは、ユーザウェアラブルデバイス１６００の中に組み込まれるか、またはユーザウェアラブルデバイス１６００に接続可能な別個のコンポーネントとしてのいずれかにおける、処理電子機器等のプロセッサによって決定されることができる。処理電子機器は、デバイス１６００内にローカルで組み込まれることができる。いくつかの実施例では、処理電子機器は、ディスプレイ１６６２への画像コンテンツを制御するように構成される、電子機器と統合されることができる。別の実施例として、処理電子機器は、偏光角度回転を決定する、光分析器１６４６の電子機器と統合されることができる。いくつかのそのような実施例では、光分析器１６４６は、偏光角度回転を決定するだけではなく、また、少なくとも部分的に、偏光角度回転に基づいて、ユーザのグルコースレベルを決定するように構成されることができる。いくつかの実施形態では、光分析器１６４６はまた、決定された偏光角度回転、決定されたグルコースレベル、および／または決定されたグルコースレベルに関連する情報のデータベース内等のデータにアクセスし、および／またはそれを記憶するためのメモリを含んでもよい。
【０１０６】
別の実施例として、処理電子機器は、図２および１０に示されるように、ローカル処理およびデータモジュール７０内に含まれることができる。ローカル処理およびデータモジュール７０は、ユーザウェアラブルデバイス１６００に動作可能に結合されることができる（例えば、有線導線または無線コネクティビティによって）。ローカル処理およびデータモジュール７０は、本明細書に説明されるように、図１２の例示的実施形態に示されるように、ベルト結合式構成においてユーザ６０の胴体８４に除去可能に取り付けられるものを含め、種々の構成において搭載されることができる。いくつかのベルト結合式構成はまた、有利には、ベルトに取り付けられる、バッテリおよび／または光源１６４０を提供することができる。他の構成も、可能性として考えられる。種々の実施形態では、ローカル処理およびデータモジュール７０は、少なくとも部分的に、例えば、光分析器１６４６によって決定された偏光角度回転の量に基づいて、グルコースのレベルを決定することができる。種々の実施形態では、ローカル処理モジュール７０は、決定された回転、決定されたグルコースレベル、および／または決定されたグルコースレベルに関連する情報のデータベース内等のデータにアクセスし、および／またはそれを記憶することができる。
【０１０７】
加えて、および／または代替として、処理電子機器は、遠隔処理モジュール内に含まれることができる。例えば、処理電子機器は、図２および１２に示される、遠隔処理モジュール７２および／または遠隔データリポジトリ７４内に組み込まれることができる。いくつかの実施例では、遠隔処理モジュール７２および／または遠隔データリポジトリ７４は、これらの遠隔モジュール７２、７４が、相互に動作可能に結合され、ローカル処理およびデータモジュール７０のリソースとして利用可能であり得るように、例えば、有線または無線通信リンク等を介して、通信リンク７６、７８によって、ローカル処理およびデータモジュール７０に動作可能に結合されることができる。種々のそのような実施形態では、遠隔処理モジュール７２は、少なくとも部分的に、例えば、光分析器１６４６によって決定された偏光角度回転に基づいて、グルコースのレベルを決定するように構成されることができる。いくつかの実施形態では、遠隔処理モジュール７２は、決定された回転、決定されたグルコースレベル、および／または決定されたグルコースレベルに関連する情報のデータベース内等の遠隔データリポジトリ７４内のデータにアクセスし、および／またはそれを記憶することができる。
【０１０８】
グルコース濃度は、偏光角度回転の量に比例（例えば、いくつかのインスタンスでは、正比例）し得る。したがって、種々の実施形態では、処理電子機器（例えば、ディスプレイ１６６２へのコンテンツの提示を制御する、処理電子機器内に組み込まれる、光分析器１６４６と関連付けられる、ローカル処理およびデータモジュール７０内の、および／または遠隔処理モジュール／遠隔データリポジトリ７２、７４内の処理電子機器）は、少なくとも部分的に、決定された偏光角度回転に基づいて、ユーザのグルコースレベルを決定することができる。種々の実施形態では、グルコースレベルは、定量的値、例えば、グルコース濃度として表され得る。いくつかの実施例では、処理電子機器は、計算に基づいて、グルコースレベルを決定してもよい（例えば、偏光角度回転とグルコースレベルを関連させる方程式を用いて計算する）。加えて、および／または代替として、処理電子機器は、データベース内の情報に基づいて、グルコースレベルを決定してもよい（例えば、決定された偏光角度回転とグルコースレベルとを相関させるデータベースを調べる）。いくつかの実施形態では、グルコースレベルは、例えば、「正常」、「異常」、「非常に異常」等、定質的スケールで表されることができる。
【０１０９】
ユーザウェアラブルデバイス１６００は、ユーザおよび／または臨床医と通信するように構成されることができる。いくつかの実施形態では、ユーザは、コマンドおよび／または情報をユーザウェアラブルデバイス１６００に入力してもよい。ユーザウェアラブルデバイス１６００は、例えば、ユーザによる要求に応じて、上記に説明されるグルコース試験を実施するように構成されてもよい。実施例として、ユーザウェアラブルデバイス１６００は、ユーザが偏光源１６４０をアクティブ化する（例えば、オンにする）と、グルコース試験を開始してもよい。別の実施例として、ユーザウェアラブルデバイス１６００は、ユーザが、ユーザウェアラブルデバイス１６００にグルコース試験を実施するようにコマンドすると、グルコース試験を開始し、偏光源１６４０をアクティブ化してもよい。
【０１１０】
ユーザウェアラブルデバイス１６００は、ユーザインターフェースを含み、ユーザがコマンドおよび／または情報を入力することを可能にしてもよい。いくつかの実施形態では、ユーザウェアラブルデバイス１６００は、物理的ユーザインターフェースを含んでもよい。実施例として、１つ以上のボタンまたはスイッチが、フレーム１６６４の表面上等、ユーザウェアラブルデバイス１６００の表面上に提供されてもよい。いくつかの実施形態では、ユーザウェアラブルデバイス１６００は、仮想ユーザインターフェースを含んでもよい。実施例として、仮想タッチスクリーン上の１つ以上のアイコンが、ディスプレイ１６６２および／またはディスプレイ１６６２と別個のディスプレイ（例えば、図１２におけるローカル処理モジュール７０を格納するコンポーネント上のディスプレイ）上に提供されてもよい。デバイスは、したがって、ジェスチャ認識を提供し、ジェスチャを介して、入力をユーザから受信するように構成される、外向きに、例えば、前向きに面したカメラを含んでもよい。例えば、処理電子機器は、外向きに面したカメラによって生産された画像ベースの信号を受信し、ユーザのジェスチャまたは他の移動を検出および／または識別してもよい。いくつかの実施形態では、ユーザウェアラブルデバイス１６００は、ユーザがコマンドおよび／または情報を音声によって入力し得るように、オーディオ認識システムを含んでもよい。さらに別の実施例として、ユーザウェアラブルデバイス１６００は、移動認識システム（例えば、運動検出器）を含み、ユーザがデバイス１６００を装着し、グルコース試験を開始するときを認識してもよい。
【０１１１】
いくつかの実施例では、ユーザウェアラブルデバイス１６００は、ディスプレイを介して、ユーザと通信し、情報をユーザから要求し、および／または結果を表示するように構成されてもよい。例えば、ユーザウェアラブルデバイス１６００は、決定された偏光角度回転および／または決定されたグルコースレベルまたは他のメッセージをユーザおよび／または臨床医にディスプレイ１６６２上で通信するように構成されることができる。メッセージは、例えば、医師または他の医療従事者を訪問すべき、または薬を服用すべきことの提案であることができる。別の実施例として、ユーザウェアラブルデバイス１６００は、そのような例示的情報を、ディスプレイ１６６２と別個のディスプレイ、例えば、図１２におけるローカル処理モジュール７０を格納するコンポーネント上のディスプレイ上で通信するように構成されることができる。
【０１１２】
ユーザウェアラブルデバイス１６００は、ユーザ要求に応じて、グルコース試験を実施するように構成されてもよいが、デバイス１６００はまた、ある時間周期にわたってグルコース試験を自動的に実施し、ユーザがタイマを設定し、その１日を乱される必要性を排除するように構成されてもよい。例えば、ユーザウェアラブルデバイス１６００は、ユーザ要求を伴わずに、デバイス１６００の中にプログラムされるように、グルコース試験を自動的に実施するように構成されてもよい。別の実施例として、ユーザが、グルコース試験が実施されることを要求した後、ユーザウェアラブルデバイス１６００は、ユーザが試験が一時停止されることを要求しない限り、グルコース試験を自動的に実施してもよい。デバイス１６００は、ある時間周期内である頻度にわたって（例えば、ユーザまたは臨床医によって要求されるように）、グルコース試験を自動的に実施してもよい。いくつかの実施形態では、ユーザウェアラブルデバイス１６００は、１日少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１２、１５、１７、または２０回、またはそれを上回って、グルコース試験を実施してもよい。いくつかの実施形態では、ユーザウェアラブルデバイス１６００は、週少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１２、１５、１７、または２０回、またはそれを上回って、グルコース試験を実施してもよい。いくつかの実施形態では、ユーザウェアラブルデバイス１６００は、月少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１２、１５、１７、または２０回、またはそれを上回って、グルコース試験を実施してもよい。いくつかの実施形態では、ユーザウェアラブルデバイス１６００は、年少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１２、１５、１７、または２０回、またはそれを上回って、グルコース試験を実施してもよい。上記の値間の任意の範囲もまた、可能性として考えられる。
【０１１３】
（例えば、光分析器１６４６内、ローカルデータモジュール７０内、および／または遠隔データリポジトリ７４内の）データにアクセスし、および／またはそれを記憶するように構成される、処理電子機器を含む、（またはそれに動作可能に結合する）、いくつかの実施例では、ユーザウェアラブルデバイス１６００は、ユーザのグルコースレベルを経時的に追跡するように構成されることができる。いくつかのそのような実施例では、ユーザウェアラブルデバイス１６００（例えば、処理電子機器を介して）は、現時点のグルコースレベルと履歴グルコースレベルとを比較するように構成されることができる。ユーザウェアラブルデバイス１６００は、アラームシステムを含み、異常高グルコースレベルまたは他の異常が決定されると、可聴、視覚的、グラフィックおよび／または触覚的アラートをユーザおよび／または臨床医に提供してもよい。いくつかの実施形態では、追跡されたデータは、ユーザの医師と遠隔で共有されることができる。
【０１１４】
任意の試験に関する試験結果は、患者特有であり得る。グルコース試験に関して、グルコースレベルを決定するために使用される方程式は、異なる患者母集団（例えば、異なる年齢、体格、民族性等）に関して変動し得る。本明細書に説明される種々の実施形態は、ユーザに関する情報に基づいて決定されたグルコースレベルを較正することによって、試験結果を個人化し得る。例えば、いくつかの実施形態では、ユーザウェアラブルデバイス１６００は、血液試験によって決定されたグルコースレベルに基づいて、決定されたグルコースレベルを較正してもよい。いくつかのそのような実施形態では、ユーザウェアラブルデバイス１６００は、随時、ユーザが血液試験を受けることを要求し得る。ユーザまたは臨床医は、そのような試験の結果を入力し、ユーザウェアラブルデバイス１６００がその決定されたグルコースレベルを較正することを可能にすることができる。比較的に大量のデータが、デバイス１６００が最初に較正された後（または数回の較正後）、多くのインスタンスにおいて集められ得るため、デバイスは、ユーザがもはやグルコース血液試験を実施する必要がなくなり得るように構成されてもよい。
【０１１５】
グルコースレベルはまた、種々の要因によって影響され得る。例えば、正常グルコースレベルは、ユーザが空腹時（例えば、８時間食事をしていない）、７０〜９９ｍｇ／ｄＬの範囲内であり得る。しかしながら、グルコースレベルは、ユーザが空腹ではないとき、より高くあり得る。正常レベルは、食事摂取から２時間後の７０〜１４０ｍｇ／ｄＬの範囲内と見なされ得る。故に、いくつかの実施形態は、随時、情報（例えば、空腹であるかどうか、最後の食事の時間、薬を服用しているかどうか、最後の投薬の時間等）をユーザから要求してもよく、決定されたグルコースレベルを評価するとき（例えば、現時点のグルコースレベルと履歴グルコースレベルとを比較するとき）、そのような応答を検討してもよい。
【０１１６】
付加的情報をユーザから集めることによって、種々の実施形態は、さらにより正確かつ個人化された結果および査定を提供することができる。ユーザに関する付加的情報（例えば、ユーザの物理的状態に関連するパラメータ、ユーザのアクティビティ、環境条件等）もまた、１つ以上のセンサの使用によって入手されることができる。図１０を参照すると、いくつかの実施形態は、１つ以上のユーザセンサ（例えば、いくつかの実施例では、内向きに面したカメラ）２４、３０、３２および／または１つ以上の環境センサ（例えば、いくつかの実施例では、外向きに面したカメラ）２８、３４を含むことができる。一実施例として、内向きに面したカメラ２４および／または外向きに面したカメラ２８は、ユーザのアクティビティ（例えば、食事摂取、運動等）を捕捉するために提供されてもよい。別の実施例として、マイクロホン６７（図２）が、ユーザによる咀嚼を示す音を捕捉してもよい。咀嚼音はまた、ある食物を示し得る。ある実施形態は、ユーザの最後の食事以降の時間経過に基づいて、グルコース試験を実施するとき、ユーザ空腹であるかどうかを決定することができる。本明細書に説明されるように、グルコースレベルは、ユーザが空腹ではないとき、増加し得、そのような情報は、決定されたグルコースレベルを精査するときに検討され得る。加えて、種々の実施形態は、決定されたグルコースレベルとユーザまたはユーザの環境の少なくとも１つの側面との間の関係を決定するように構成されることができる。例えば、いくつかの実施形態は、ユーザのグルコースレベルの変化とユーザまたはユーザの環境に関連する情報とを相関させるように構成されることができる。
【０１１７】
いくつかの実施形態は、食物摂取量日記（例えば、食物消費のログおよび／または消費された食物の栄養情報）を自動的に記録することができる。例えば、外向きに面したカメラは、ユーザの食物摂取量および食事摂取習慣を捕捉することができる。ユーザウェアラブルデバイス１６００（例えば、処理電子機器を介して）は、ある食物（飲料を含む）を識別し、栄養情報の詳細（例えば、糖質、炭水化物、タンパク質、脂質、コレステロール、塩分等）をデータベース（例えば、ローカルでまたは遠隔で記憶される）から取得することができる。いくつかのインスタンスでは、食物は、データベース内で認識可能であり得る（例えば、冷凍食品）。しかしながら、他のインスタンスでは、食物は、認識不可能であり得る（例えば、自炊による食事）。いくつかのそのようなインスタンスでは、ユーザウェアラブルデバイス１６００は、ユーザに入力を要求し得る。入力は、将来的参照のために、データベース内に保存されることができる。種々の実施形態では、栄養詳細は、自動的に（またはユーザ要求に応じて）、ディスプレイ１６６２またはディスプレイ１６６２と別個のディスプレイを介して、ユーザにリアルタイムで提示されることができる。ユーザは、食事摂取を継続するかどうか、および／または摂取量を制御するかどうかを決定することができる。ある実施形態はまた、食物摂取量日記を分析し、傾向を見出すことができる。例えば、履歴に、ユーザが、ある食物（例えば、ボウル１杯のシリアルまたはチーズバーガー）を摂取するとき、そのグルコースレベルが増加する場合、デバイスおよび／またはシステム１６００は、アラートをユーザに提供することができる。消費された食物摂取量および／または食物の栄養情報を監視することによって、種々の実施形態は、ユーザがグルコースレベルを標的範囲内に維持することに役立ち得る。
【０１１８】
本明細書に説明されるように、種々の実施形態は、グルコース試験をある時間および／または頻度で実施するようにプログラムされることができる。いくつかの実施形態はまた、あるアクティビティが実施されるとき、またはアクティビティから規定された時間後、グルコース試験を自動的に実施することができる。例えば、デバイスおよび／またはシステム１６００は、ユーザが、食事を摂取したとき、食事摂取から２時間後等、グルコース試験を実施するようにプログラムされてもよい。
【０１１９】
別の実施例として、温度も、グルコースレベルに影響を及ぼし得る。例えば、暑い日の脱水は、血液中のグルコースをより濃縮させ得る。他方では、暑い日の血管の膨張は、グルコースレベルを減少させ得る。さらに、身体は、冷たいまま（または低温時に温かいまま）保とうとする際、より多くのエネルギーを使用し得る。ユーザウェアラブルデバイス１６００のいくつかの実施形態は、温度を感知するためのセンサ（例えば、環境温度センサ）を含むことができる。少なくとも部分的に、感知される環境温度に基づいて、ユーザウェアラブルデバイス１６００は、所与の温度に関するグルコースレベルを決定することができる。温度が、較正された範囲外（例えば、温度範囲外）である場合、デバイス１６００は、アラートをユーザに提供し、例えば、別の読取を後に行うように構成されることができる。
【０１２０】
いくつかのインスタンスでは、ユーザの体温は、環境温度と異なり得る。例えば、天候が寒い場合でも、ユーザは、セーター、スカーフ、帽子、および厚手のコートを装着している場合がある。ユーザウェアラブルデバイス１６００のいくつかの実施形態は、ユーザの体温を感知するためのセンサ（例えば、ユーザの前額上のユーザ体温センサ）を含むことができる。少なくとも部分的に、感知される身体および／または皮膚温度に基づいて、ユーザウェアラブルデバイス１６００は、所与の温度に関するグルコースレベルを決定することができる。ユーザの体温が、較正される範囲外（例えば、体温範囲外）である場合、デバイス１６００は、アラートをユーザに提供し、例えば、別の読取を後に行うように構成されることができる。
【０１２１】
さらに別の実施例として、物理的排泄もまた、グルコースレベルに影響を及ぼし得る。例えば、グルコースは、発汗を通して喪失され得る。いくつかの実施形態は、ユーザが発汗しているかどうかを決定するためのセンサ（例えば、内向きに面したカメラ）および／またはユーザが運動中であるかどうかを決定するためのセンサ（例えば、外向きに面したカメラ）を含むことができる。ユーザが、発汗および／または運動中である場合、そのような情報は、結果を評価するとき検討され得る。いくつかのインスタンスでは、ユーザウェアラブルデバイス１６００はまた、ユーザの心拍数および／または呼吸数を監視し、決定されたグルコースレベルとそのような情報とを相関させてもよい。いくつかの実施形態はまた、ある条件が検出されると、グルコース試験を自動的に実施することができる（例えば、ある条件は、デバイス１６００にグルコース試験を実施するようにトリガすることができる）。例えば、デバイス１６００は、デバイス１６００が、ユーザが異常な挙動を行なっている、例えば、発汗している、通常より低速で歩行している等を感知すると、グルコース試験を実施するようにプログラムされてもよい。
【０１２２】
したがって、種々の実施形態では、ユーザウェアラブルデバイス１６００は、ユーザの物理的状態に関連する少なくとも１つのパラメータ（例えば、温度、心拍数、呼吸数、発汗の量、空腹後の時間経過等）を検出し、少なくとも部分的に、パラメータに基づいて、決定されたグルコースレベルを分析するように構成されることができる。デバイス１６００はまた、パラメータが範囲外になると、アラートをユーザまたは臨床医に提供することができる。加えて、ある実施形態は、ユーザのアクティビティまたは状態（例えば、食事摂取）を検出するように構成されることができる。デバイス１６００はまた、アクティビティまたは状態に関連するリアルタイムフィードバックをユーザに提供することができる。例えば、デバイス１６００は、ユーザが摂取している食物がより高いグルコース読取値を履歴的にもたらしたことのアラートを提供することができる。別の実施例として、決定されたグルコースレベル（例えば、比較的に高グルコース読取値）に基づいて、デバイス１６００はまた、ユーザに、グルコース試験を再度受けるように助言することができる（例えば、血液試験によって、および／またはデバイスを使用して）。いくつかのインスタンスでは、デバイス１６００は、グルコースレベルを自動的に再決定するように構成されることができる。
【０１２３】
加えて、センサのうちの１つ以上のものは、１つ以上の眼追跡センサ（例えば、内向きに面したカメラ）を含んでもよい。いくつかのそのようなセンサは、提供される偏光１６４２が眼１６２０に透過しなかったかどうかを決定するように構成されることができる。ユーザウェアラブルデバイス１６００は、眼追跡センサが、偏光が、ユーザの眼、または可能性として、虹彩、網膜血管系、または眼の同一エリア等の眼の標的エリア（例えば、較正を維持するため）に透過しなかったことを決定すると、グルコースレベルを決定しないように構成されてもよい。
【０１２４】
ここで図１３を参照すると、グルコースレベルを決定する例示的方法３０００が、図示される。方法３０００は、ブロック３０１０に示されるように、画像をユーザの眼に指向するように構成される、拡張現実ディスプレイを提供するステップを含むことができる。拡張現実ディスプレイは、それぞれ、図２、６、１０、または１１Ａにおける、例示的ディスプレイデバイス８０、１０００、２０１０、または１６００を含んでもよい。ディスプレイデバイスは、例えば、画像コンテンツをユーザの眼に投影する、頭部搭載型ディスプレイデバイスを含んでもよい。
【０１２５】
いくつかの実施形態では、頭部搭載型ディスプレイデバイスは、ディスプレイを使用して、ユーザに拡張現実画像コンテンツを提示するように構成されることができる。ある実施形態では、ディスプレイは、頭部搭載型ディスプレイのフレーム上に配置されることができる。本明細書に説明されるように、ディスプレイは、ユーザの眼の正面の場所に配置される、１つ以上の透明導波管を含むことができる。故に、ユーザは、ディスプレイを通して見ることが可能であり得る。頭部搭載型ディスプレイデバイスを装着しているユーザの正面の環境内のオブジェクトからの光は、ユーザの正面の環境の画像または少なくともその一部が、ユーザの眼の網膜上に形成されるように、ディスプレイを通して、例えば、１つ以上の透明導波管を通して、ユーザの眼の中に透過されることができる。
【０１２６】
ブロック３０２０では、ユーザウェアラブルデバイスは、偏光がユーザの眼から反射するように構成されるように、偏光をユーザの眼に提供するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、偏光は、偏光フィルタによって提供されることができる。いくつかの実施形態では、偏光は、偏光コントローラ、例えば、圧力を光ファイバ上に提供するように構成される、アクチュエータによって提供されることができる。アクチュエータは、いくつかのインスタンスでは、圧電アクチュエータを含むことができる。
【０１２７】
ブロック３０３０では、種々の実施形態は、グルコースレベルが決定され得るように、反射された光の偏光角度回転を決定してもよい。種々の実施形態では、グルコースレベルは、少なくとも部分的に、偏光角度回転とグルコースレベル（例えば、グルコース濃度）を関連させる計算に基づいて、決定されることができる。いくつかの実施形態では、グルコースレベルは、少なくとも部分的に、偏光角度回転とグルコースレベルとを相関させるデータベースに基づいて、決定されることができる。
【０１２８】
本明細書に説明される、および／または図に描写されるプロセス、方法、およびアルゴリズムはそれぞれ、具体的かつ特定のコンピュータ命令を実行するように構成される、１つ以上の物理的コンピューティングシステム、ハードウェアコンピュータプロセッサ、特定用途向け回路、および／または電子ハードウェアによって実行される、コードモジュールにおいて具現化され、それによって完全または部分的に自動化され得ることを理解されたい。例えば、コンピューティングシステムは、具体的コンピュータ命令とともにプログラムされた汎用コンピュータ（例えば、サーバ）または専用コンピュータ、専用回路等を含むことができる。コードモジュールは、実行可能プログラムにコンパイルおよびリンクされる、動的リンクライブラリ内にインストールされ得る、または解釈されるプログラミング言語において書き込まれ得る。いくつかの実装では、特定の動作および方法が、所与の機能に特有の回路によって実施され得る。
【０１２９】
さらに、本開示の機能性のある実装は、十分に数学的、コンピュータ的、または技術的に複雑であるため、（適切な特殊化された実行可能命令を利用する）特定用途向けハードウェアまたは１つ以上の物理的コンピューティングデバイスは、例えば、関与する計算の量または複雑性に起因して、または結果を実質的にリアルタイムで提供するために、機能性を実施する必要があり得る。例えば、ビデオは、多くのフレームを含み、各フレームは、数百万のピクセルを有し得、具体的にプログラムされたコンピュータハードウェアは、商業的に妥当な時間量において所望の画像処理タスクまたは用途を提供するようにビデオデータを処理する必要がある。
【０１３０】
コードモジュールまたは任意のタイプのデータは、ハードドライブ、ソリッドステートメモリ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、光学ディスク、揮発性または不揮発性記憶装置、同一物の組み合わせ、および／または同等物を含む、物理的コンピュータ記憶装置等の任意のタイプの非一過性コンピュータ可読媒体上に記憶され得る。いくつかの実施形態では、非一過性コンピュータ可読媒体は、ローカル処理およびデータモジュール７０、遠隔処理モジュール７２、および遠隔データリポジトリ７４のうちの１つ以上のものの一部であってもよい。本方法およびモジュール（またはデータ）はまた、無線ベースおよび有線／ケーブルベースの媒体を含む、種々のコンピュータ可読伝送媒体上で生成されたデータ信号として（例えば、搬送波または他のアナログまたはデジタル伝搬信号の一部として）伝送され得、種々の形態（例えば、単一または多重化アナログ信号の一部として、または複数の離散デジタルパケットまたはフレームとして）をとり得る。開示されるプロセスまたはプロセスステップの結果は、任意のタイプの非一過性有形コンピュータ記憶装置内に持続的または別様に記憶され得る、またはコンピュータ可読伝送媒体を介して通信され得る。
【０１３１】
本明細書に説明される、および／または添付される図に描写されるフロー図における任意のプロセス、ブロック、状態、ステップ、または機能性は、プロセスにおいて具体的機能（例えば、論理または算術）またはステップを実装するための１つ以上の実行可能命令を含む、コードモジュール、セグメント、またはコードの一部を潜在的に表すものとして理解されたい。種々のプロセス、ブロック、状態、ステップ、または機能性は、組み合わせられる、再配列される、追加される、削除される、修正される、または別様に本明細書に提供される例証的実施例から変更されてもよい。いくつかの実施形態では、付加的または異なるコンピューティングシステムまたはコードモジュールが、本明細書に説明される機能性のいくつかまたは全てを実施し得る。本明細書に説明される方法およびプロセスはまた、任意の特定のシーケンスに限定されず、それに関連するブロック、ステップ、または状態は、適切な他のシーケンスで、例えば、連続して、並行して、またはある他の様式で実施されることができる。タスクまたはイベントが、開示される例示的実施形態に追加される、またはそれから除去され得る。さらに、本明細書に説明される実装における種々のシステムコンポーネントの分離は、例証を目的とし、全ての実施形態においてそのような分離を要求するものとして理解されるべきではない。説明されるプログラムコンポーネント、方法、およびシステムは、概して、単一のコンピュータ製品においてともに統合される、または複数のコンピュータ製品にパッケージ化され得ることを理解されたい。
【０１３２】
前述の明細書では、本発明は、その具体的実施形態を参照して説明された。しかしながら、種々の修正および変更が、本発明のより広義の精神および範囲から逸脱することなくそこに行われ得ることが明白となるであろう。明細書および図面は、故に、限定的意味ではなく、例証的と見なされるべきである。
【０１３３】
実際、本開示のシステムおよび方法は、それぞれ、いくつかの革新的側面を有し、そのうちのいかなるものも、本明細書に開示される望ましい属性に単独で関与しない、またはそのために要求されないことを理解されたい。上記に説明される種々の特徴およびプロセスは、相互に独立して使用され得る、または種々の方法で組み合わせられ得る。全ての可能な組み合わせおよび副次的組み合わせが、本開示の範囲内に該当することが意図される。
【０１３４】
別個の実施形態の文脈において本明細書に説明されるある特徴はまた、単一の実施形態における組み合わせにおいて実装されてもよい。逆に、単一の実施形態の文脈において説明される種々の特徴もまた、複数の実施形態において別個に、または任意の好適な副次的組み合わせにおいて実装されてもよい。さらに、特徴がある組み合わせにおいて作用するものとして上記に説明され、さらに、そのようなものとして最初に主張され得るが、主張される組み合わせからの１つ以上の特徴は、いくつかの場合では、組み合わせから削除されてもよく、主張される組み合わせは、副次的組み合わせまたは副次的組み合わせの変形例を対象とし得る。いかなる単一の特徴または特徴のグループも、あらゆる実施形態に必要または必須なわけではない。
【０１３５】
とりわけ、「〜できる（ｃａｎ）」、「〜し得る（ｃｏｕｌｄ）」、「〜し得る（ｍｉｇｈｔ）」、「〜し得る（ｍａｙ）」、「例えば（ｅ．ｇ．）」、および同等物等、本明細書で使用される条件文は、別様に具体的に記載されない限り、または使用されるような文脈内で別様に理解されない限り、概して、ある実施形態がある特徴、要素、および／またはステップを含む一方、他の実施形態がそれらを含まないことを伝えることが意図されることを理解されたい。したがって、そのような条件文は、概して、特徴、要素、および／またはステップが、１つ以上の実施形態に対していかようにも要求されること、または１つ以上の実施形態が、著者の入力または促しの有無を問わず、これらの特徴、要素、および／またはステップが任意の特定の実施形態において含まれる、または実施されるべきかどうかを決定するための論理を必然的に含むことを示唆することを意図されない。用語「〜を備える」、「〜を含む」、「〜を有する」、および同等物は、同義語であり、非限定的方式で包括的に使用され、付加的要素、特徴、行為、動作等を除外しない。また、用語「または」は、その包括的意味において使用され（およびその排他的意味において使用されず）、したがって、例えば、要素のリストを接続するために使用されると、用語「または」は、リスト内の要素のうちの１つ、いくつか、または全てを意味する。加えて、本願および添付される請求項で使用されるような冠詞「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、別様に規定されない限り、「１つ以上の」または「少なくとも１つ」を意味するように解釈されるべきである。同様に、動作は、特定の順序で図面に描写され得るが、これは、望ましい結果を達成するために、そのような動作が示される特定の順序で実施されること、または連続的順序で実施されること、または全ての図示される動作が実施されることの必要はないと認識されるべきである。さらに、図面は、フローチャートの形態で１つ以上の例示的プロセスを図式的に描写し得る。しかしながら、描写されない他の動作も、図式的に図示される例示的方法およびプロセス内に組み込まれることができる。例えば、１つ以上の付加的動作が、図示される動作のいずれかの前に、その後に、それと同時に、またはその間に実施されることができる。加えて、動作は、他の実施形態において再配列される、または再順序付けられ得る。ある状況では、マルチタスクおよび並列処理が、有利であり得る。さらに、上記に説明される実施形態における種々のシステムコンポーネントの分離は、全ての実施形態におけるそのような分離を要求するものとして理解されるべきではなく、説明されるプログラムコンポーネントおよびシステムは、概して、単一のソフトウェア製品においてともに統合される、または複数のソフトウェア製品にパッケージ化され得ることを理解されたい。加えて、他の実装も、以下の請求項の範囲内である。いくつかの場合では、請求項に列挙されるアクションは、異なる順序で実施され、依然として、望ましい結果を達成することができる。
【０１３６】
故に、請求項は、本明細書に示される実施形態に限定されることを意図するものではなく、本明細書に開示される本開示、原理、および新規の特徴と一貫する最も広い範囲を与えられるべきである。例えば、本開示内の多くの実施例は、医療分野における医療用途に対して提供されるが、ある本明細書に説明される実施形態は、様々な他の用途のため、および／または多数の他の状況において実装されてもよい。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１１Ｅ】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
2020513870.tif 000025
2020513870.tif 000026