JP2013521576A - 対話式ヘッド取付け型アイピース上での地域広告コンテンツ - Google Patents

対話式ヘッド取付け型アイピース上での地域広告コンテンツ Download PDF

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Abstract

本発明は、ユーザが周囲環境及び表示されたコンテンツを見ることができるようにする光学組立体を有する対話式ヘッド取付け型アイピースに関する。表示コンテンツは、地域広告を含み、アイピースの存在場所が一体形ロケーションセンサにより突き止められ、地域広告は、アイピースの存在場所に対する妥当性を有する。ヘッド取付け型アイピースは、オーディオ装置を更に搭載することができ、表示コンテンツとして、地域広告及び音声が挙げられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、拡張現実（ＡＲ）型アイピース（メガネと呼ばれる場合がある）、関連制御技術及び使用のためのアプリケーションに関する。本発明は又、バイオメトリック（生物測定）データを収集し、高い可搬性の装置を用いてかかる収集データをネットワークにより利用可能にする装置に関する。
〔関連出願の説明〕
本願は、次の米国特許仮出願、即ち、２０１０年２月２８日に出願された米国特許仮出願第６１／３０８，９７３号、２０１０年８月１３日に出願された同第６１／３７３，７９１号明細書、２０１０年９月１４日に出願された同第６１／３８２，５７８号、２０１０年１１月８日に出願された同第６１／４１０，９８３号、２０１１年１月３日に出願された同第６１／４２９，４４５号及び２０１１年１月３日に出願された同第６１／４２９，４４７号の権益主張出願であり、これら米国特許仮出願の各々を参照により引用し、その記載内容全体を本明細書の一部とする。
一実施形態では、アイピースは、光源及びＬＣｏＳディスプレイを備えたナノプロジェクタ（又はマイクロプロジェクタ）、ＴＩＲバウンスを可能にする（２表面）自由形式導波路レンズ、ＬＣｏＳディスプレイと自由経路導波路との間に配置された結合レンズ及び導波路レンズにくっつけられていて、プロジェクタがオンであるにせよオフであるにせよいずれにせよレンズを介する適正な視認を可能にするくさび形光学部品（半透明補正レンズ）を有するのが良い。プロジェクタは、ＲＧＢ ＬＥＤモジュールを有するのが良い。ＲＧＢ ＬＥＤモジュールは、フィールド順次式カラーを放出することができ、異なる着色ＬＥＤがＬＣｏＳディスプレイで反射されるカラーイメージを形成するよう迅速に順次ターンオンされる。プロジェクタは、偏光ビームスプリッタ又は映写コリメータを有するのが良い。
一実施形態では、アイピースは、自由形式導波路レンズ、自由形式半透明補正レンズ、ディスプレイ結合レンズ及びマイクロプロジェクタを有するのが良い。
別の実施形態では、アイピースは、自由形式導波路レンズと、自由形式補正レンズと、ディスプレイ結合レンズと、少なくとも８０°のＦＯＶ及び約２５〜３０°の仮想ディスプレイＦＯＶ（ダイアゴナル（Diagonal））を提供するマイクロプロジェクタとを有するのが良い。
一実施形態では、アイピースは、人の頭の人間工学的ファクタと合致するよう最適化されていて、アイピースが人間の顔面に巻くことができるようにする光学くさび形導波路を有するのが良い。
別の実施形態では、アイピースは、２つの自由形式光学面及び極めて薄いプリズムフォームファクタ内に複雑な経路の折り畳みを可能にする導波路を有するのが良い。
本発明は、個人からのバイオメトリック情報を収集する方法を提供する。この方法は、個人の身体の一部をセンサの前に位置決めするステップを有する。センサは、指紋及び掌紋を収集するフラットプレート型センサであっても良く又は虹彩紋を収集する光学装置であっても良い。顔面情報、歩容の情報及び声の情報を収集するために映像及び音声を用いるのが良い。次に、収集した情報を処理して代表的にはバイオメトリックデータが視覚による捕捉を受けることができる場合、身体部分から反射された光を用いてイメージを形成する。捕捉イメージは、センサ内部に配置されたカメラに向かって反射された光を用いてフラットプレート型センサにより形成し、このセンサは、モザイクセンサであっても良い。収集したイメージを収集装置に記憶させても良く、或いは、バイオメトリックデータのデータベースにアップロードしても良い。
一実施形態では、バイオメトリックデータを収集する装置が提供される。この装置は、モザイクセンサを収容したフラットプレートを有し、モザイクセンサは、フラットプレートの周囲に沿って位置決めされた多数の光源並びにフラットプレートに垂直に配置されたカメラを有する。この装置は、キーボード及び装置をユーザの額に取り付けるストラップを更に有する。この装置は、位置に関する情報を確認して記録する地理位置情報（ジオロケーション）モジュール及び他の通信装置とのワイヤレスインタフェースを可能にする通信モジュールを内蔵する。内部クロックも又設けられ、この内部クロックは、収集したバイオメトリック情報の時刻刻印を行う。
この装置の別の実施形態では、バイオメトリック情報収集システムが提供される。このシステムは、手及び掌に関する情報を収集するフラットプレート型センサ、拡張現実型アイピースの一部をなすのが良いアイピース、顔面及び歩容に関する情報を収集するビデオカメラ及び収集したバイオメトリックデータを分析するコンピュータを有する。次に、収集したデータをあらかじめ収集した情報のデータベースと比較し、比較結果をユーザに報告する。
実施形態では、システムは、ユーザによって装用される対話式ヘッド（頭）取付け型アイピースを有するのが良く、アイピースは、光学組立体を有し、ユーザは、この光学組立体を介して周囲環境及び表示されたコンテンツを見ることができ、光学組立体は、周囲環境に対するユーザのビューを補正する補正要素と、ユーザに表示されるコンテンツを取り扱う一体形プロセッサと、コンテンツを光学組立体に導入する一体形イメージソースとを含み、表示コンテンツは、対話式制御要素を有し、システムは、周囲環境を画像化し、ユーザの手のジェスチャーを対話式制御要素ロケーション指令として識別する一体形カメラ装置を更に有し、対話式制御要素の存在場所は、ユーザの視認方向の変化とは無関係に、対話式制御要素ロケーション指令に応答して周囲環境中の物体に対して固定されたままである。
実施形態では、システムは、ユーザによって装用される対話式ヘッド取付け型ヘッドアイピースを更に有し、アイピースは、光学組立体を有し、ユーザは、この光学組立体を介して周囲環境及び表示されたコンテンツを見ることができ、光学組立体は、周囲環境に対するユーザのビューを補正する補正要素と、ユーザに表示されるコンテンツを取り扱う一体形プロセッサと、コンテンツを光学組立体に導入する一体形イメージソースとを含み、表示コンテンツは、対話式制御要素を有し、システムは、ユーザの身体の一部をこれが対話式制御要素と相互作用しているときに画像化する一体形カメラ装置を更に有し、プロセッサは、ユーザのビューに基づいて画像化された物体と共存するよう決定された仮想対話式制御要素の部分を差し引くことによって、仮想対話式制御要素の部分を除去する。
実施形態では、システムは、ユーザによって装用される対話式ヘッド取付け型ヘッドアイピースを更に有し、アイピースは、光学組立体を有し、ユーザは、この光学組立体を介して周囲環境及び表示されたコンテンツを見ることができ、光学組立体は、周囲環境に対するユーザのビューを補正する補正要素と、ユーザに表示されるコンテンツを取り扱う一体形プロセッサと、コンテンツを光学組立体に導入する一体形イメージソースとを含む。表示コンテンツは、対話式キーボード制御要素を含むのが良く、キーボード制御要素が入力経路分析装置、単語整合サーチ装置及びキーボード入力インターフェースと関連している。ユーザは、ポインティング装置（例えば、指、スタイラス等）をユーザがテキストとして入力したいワードの適正な順序によりキーボード入力インターフェースの文字キーを横切って摺動運動で滑らせることによりテキストを入力することができ、入力経路分析装置は、入力経路に接触する文字を突き止め、ワード整合装置は、接触した文字のシーケンスに対する最適ワードマッチを見出し、最適ワードマッチを入力テキストとして入力する。
実施形態では、システムは、ユーザによって装用される対話式ヘッド取付け型ヘッドアイピースを更に有し、アイピースは、光学組立体を有し、ユーザは、この光学組立体を介して周囲環境及び表示されたコンテンツを見ることができ、光学組立体は、周囲環境に対するユーザのビューを補正する補正要素と、ユーザに表示されるコンテンツを取り扱う一体形プロセッサと、コンテンツを光学組立体に導入する一体形イメージソースとを含み、システムは、外部視覚的キューを画像化する一体形カメラ装置を更に有し、一体形プロセッサは、外部視覚的キューを識別し、視覚的キュート関連したコンテンツを表示する指令として外部視覚的キューを解釈する。視覚的キューは、周囲環境中の看板に含まれるのが良く、表示コンテンツは、広告と関連している。看板は、屋外広告板であるのが良く、広告は、ユーザの好みのプロフィールに基づいている個人化された広告である。視覚的キューは、手のジェスチャーであるのが良く、表示コンテンツは、映写された仮想キーボードである。手のジェスチャーは、ユーザの第１の手の親指と人指し指のジェスチャーであるのが良く、仮想キーボードは、第１のユーザ手の掌上に表示され、ユーザは、第２のユーザ手で仮想キーボードをタイプ打ちすることができる。手のジェスチャーは、ユーザの両手の親指と人指し指のジェスチャーの組み合わせであるのが良く、仮想キーボードは、手のジェスチャーで構成されるものとしてユーザ手相互間に表示され、ユーザは、ユーザの手の親指を用いて仮想キーボードをタイプ打ちすることができる。
実施形態では、システムは、ユーザによって装用される対話式ヘッド取付け型アイピースを有するのが良く、アイピースは、光学組立体を有し、ユーザは、この光学組立体を介して周囲環境及び表示されたコンテンツを見ることができ、光学組立体は、周囲環境に対するユーザのビューを補正する補正要素と、ユーザに表示されるコンテンツを取り扱う一体形プロセッサと、コンテンツを光学組立体に導入する一体形イメージソースと、ジェスチャーを画像化する一体形カメラ装置とを含み、一体形プロセッサは、ジェスチャーを識別し、これを指令命令として解釈する。制御命令は、表示のためのコンテンツの操作、外部装置に通信される指令等を提供することができる。
実施形態では、システムは、ユーザによって装用される対話式ヘッド取付け型アイピースを有するのが良く、アイピースは、光学組立体を有し、ユーザは、この光学組立体を介して周囲環境及び表示されたコンテンツを見ることができ、光学組立体は、周囲環境に対するユーザのビューを補正する補正要素と、ユーザに表示されるコンテンツを取り扱う一体形プロセッサと、コンテンツを光学組立体に導入する一体形イメージソースとを含み、システムは、アイピースに取り付けられていて、ユーザがインターフェースにさわること及びユーザがインターフェースの近くに位置することの少なくとも一方を介してユーザから制御入力を受け取る触覚制御インターフェースを更に有する。
実施形態では、システムは、ユーザによって装用される対話式ヘッド取付け型アイピースを有するのが良く、アイピースは、光学組立体を有し、ユーザは、この光学組立体を介して周囲環境及び表示されたコンテンツを見ることができ、光学組立体は、周囲環境に対するユーザのビューを補正する補正要素と、ユーザに表示されるコンテンツを取り扱う一体形プロセッサと、コンテンツを光学組立体に導入する一体形イメージソースとを含み、システムは、アイピースと一体化されていて、既定の頭の動きの特徴の検出に基づいて制御指令を指令命令としてプロセッサに提供する複数個の頭運動検出制御装置のうちの少なくとも１つを更に有する。
頭の動きの特徴は、ユーザの頭のうなずきであるのが良く、その結果、うなずきは、通常の頭の動きとは異なる露骨な動きである。この露骨な動きは、頭の急な動きであるのが良い。制御命令は、表示のためのコンテンツの操作を提供し、外部装置等を制御するよう伝えられる。
実施形態では、システムは、ユーザによって装用される対話式ヘッド取付け型アイピースを有するのが良く、アイピースは、光学組立体を有し、ユーザは、この光学組立体を介して周囲環境及び表示されたコンテンツを見ることができ、光学組立体は、周囲環境に対するユーザのビューを補正する補正要素と、ユーザに表示されるコンテンツを取り扱う一体形プロセッサと、コンテンツを光学組立体に導入する一体形イメージソースとを含み、光学組立体は、表示されたコンテンツ要件及び周囲環境条件に依存する表示特性調節を提供するエレクトロクロミック層を含む。実施形態では、表示特性は、輝度、コントラスト等であるのが良い。周囲環境条件は、表示特性調節を行わない状態では、表示コンテンツをアイピースの装用者による視覚化を困難にするレベルの輝度であるのが良く、表示特性調節をコンテンツが投影されている光学組立体の領域に利用するのが良い。
実施形態では、アイピースは、ユーザによって装用される対話式ヘッド取付け型アイピースであるのが良く、アイピースは、光学組立体を有し、ユーザは、この光学組立体を介して周囲環境及び表示されたコンテンツを見ることができる。光学組立体は、周囲環境に対するユーザのビューを補正する補正要素及びコンテンツを光学組立体に導入する一体形イメージソースを含むのが良い。さらに、アイピースは、ユーザの頭上におけるアイピースの位置を固定するための形状記憶ガイドから成る調節可能なラップアラウンド伸長性アームを有するのが良い。伸長性アームは、アイピースアームの端部から延びるのが良い。ラップアラウンド伸長性アームの端部は、シリコーンで覆われるのが良い。さらに、伸長性アームは、互いに出会って固定状態になるのでも良く又は伸長性アームは、別個独立に頭の一部を掴んでも良い。他の実施形態では、伸長性アームは、アイピースをユーザの頭に固定するようヘッド取付け型アイピースの一部分に取り付け可能である。実施形態では、伸長性アームは、アイピースアームの端部から入れ子式に延びるのが良い。他の実施形態では、ラップアラウンド伸長性アームのうちの少なくとも１本は、ヘッド取付け型アイピースから取り外し可能であるのが良い。また、伸長性アームは、ヘッド取付け型アイピースのアドオン特徴部であるのが良い。
実施形態では、アイピースは、ユーザによって装用される対話式ヘッド取付け型アイピースであるのが良く、アイピースは、光学組立体を有し、ユーザは、この光学組立体を介して周囲環境及び表示されたコンテンツを見ることができる。光学組立体は、周囲環境に対するユーザのビューを補正する補正要素及びコンテンツを光学組立体に導入する一体形イメージソースを含むのが良い。さらに、表示コンテンツは、地域広告を含むのが良く、アイピースの存在場所は、一体形ロケーションセンサによって突き止められる。また、地域広告は、アイピースの存在場所に対して妥当性を有するのが良い。他の実施形態では、アイピースは、アイピースが人間の皮膚と接触状態にあるかどうかを検出することができる容量形センサを有するのが良い。容量形センサによりアイピースが人間の皮膚と接触していることが検出されたかどうかに基づいて地域広告がユーザに送られる。地域広告も又、電源投入されているアイピースに応答して送られるのが良い。
実施形態では、地域広告は、大見出し広告、２次元グラフィック又はテキストとしてユーザに表示されるのが良い。さらに、地域広告は、周囲環境に対するユーザのビューにおける物理的側面と関連しているのが良い。さらに別の実施形態では、地域広告は、周囲環境の物理的側面と関連した拡張現実（ＡＲ）広告として表示されるのが良い。拡張現実広告は、２次元又は３次元物体として表示されるのが良い。広告は、アニメ化広告であるのが良く、これは、周囲環境についてのユーザのビューにおける特定の物体と関連しているのが良い。地域広告は又、ユーザにより実施されたウェブサーチに基づいてユーザに表示されるのが良く、地域広告は、ウェブサーチの結果の内容で表示される。さらに、地域広告のコンテンツは、ユーザの個人的情報に基づいて決定されるのが良い。ユーザの個人的情報は、ウェブアプリケーション又は広告施設に利用可能であるのが良い。ユーザの情報は、ユーザの個人的情報に基づいて広告をフィルタ処理するようウェブアプリケーション、広告施設又はアイピースによって使用されるのが良い。地域広告は、サーバ上でキャッシュされ、広告は、広告施設、ウェブアプリケーション及びアイピースのうちの少なくとも１つによりアクセスされてユーザに表示されるのが良い。
別の実施形態では、ユーザは、眼球運動、身体運動及び他のジェスチャーのうちの少なくとも１つの行為を行うことによって地域広告に関連付けられた追加の情報をリクエストすることができる。さらに、ユーザは、眼球運動、身体運動、他のジェスチャーのうちの少なくとも１つにより且つ所与の経過期間の範囲内で別の対話のための広告を選択しないことにより地域広告を無視することができる。さらに別の実施形態では、ユーザは、地域広告を表示することができないよう選択することができる。変形例として、ユーザは、グラフィカルユーザインターフェースにより又はアイピースに対する制御を介してかかる特徴をターンオフすることによってかかるオプションを選択することができる。
一実施形態では、アイピースは、オーディオ装置を有するのが良い。さらに、表示コンテンツは、地域広告及び音声を含むのが良い。アイピースの存在場所は、一体形ロケーションセンサにより突き止め可能であり、地域広告及び音声は、アイピースの存在場所に対して妥当性を有するのが良い。したがって、ユーザは、表示コンテンツ及び地域広告に対応した音声を聞くことができる。
一観点では、対話式ヘッド取付け型アイピースは、光学組立体を有するのが良く、ユーザは、この光学組立体を介して、周囲環境及び表示されたコンテンツを見ることができ、光学組立体は、周囲環境に対するユーザのビューを補正する補正要素及び全反射を可能にする第１の表面及び第２の表面を備えた光導波路を含むのが良い。アイピースは、コンテンツをユーザに表示可能に取り扱う一体形プロセッサ及びコンテンツを光学組立体に導入する一体形イメージソースを更に有するのが良い。この観点では、表示コンテンツは、結果的に全反射を生じさせない内面反射角で光導波路中に導入されるのが良い。しかしながら、アイピースは、光導波路の第１の表面上に設けられていて、表示コンテンツを反射してこれを光導波路の第２の表面の方へ向ける鏡映面を更に有する。かくして、鏡映面により、光導波路に入る光の全反射又は光導波路に入る光の少なくとも一部分の反射が可能である。実施形態では、表面は、１００％鏡映であっても良く或いはこれよりも低い百分率への鏡映状態であっても良い。幾つかの実施形態では、鏡映面に代えて、光導波路と補正要素との間の空隙により、結果的にＴＩＲをもたらさない入射角で光導波路に入る光の反射が生じる場合がある。
一観点では、対話式ヘッド取付け型アイピースは、光学組立体を有するのが良く、ユーザは、この光学組立体を介して周囲環境及び表示されたコンテンツを見ることができ、光学組立体は、周囲環境に対するユーザのビューを補正する補正要素及びコンテンツをユーザに表示可能に取り扱う一体形プロセッサを含む。アイピースは、コンテンツをアイピースのアームに隣接して位置する光導波路の側部からコンテンツを光学組立体に導入する一体形イメージソースを更に有し、表示コンテンツアスペクト比は、長軸がほぼ水平の状態でほぼ正方形からほぼ長方形に相当する。
一観点では、対話式ヘッド取付け型アイピースは、光学組立体を有し、ユーザは、この光学組立体を介して周囲環境及び表示コンテンツを見ることができ、光学組立体は、周囲環境に対するユーザのビューを補正する補正要素、内面反射を可能にする自由形式光導波路及びＬＣｏＳディスプレイからのイメージを光導波路を差し向けるよう位置決めされた結合レンズを含む。アイピースは、コンテンツをユーザに表示可能に取り扱う一体形プロセッサ及びコンテンツを光学組立体に映写する一体形プロジェクタ装置を更に有し、プロジェクタ装置は、光源及びＬＣｏＳディスプレイを有し、光源からの光は、プロセッサの制御下で放出され、偏光ビームスプリッタを横切り、ここで、偏光され、その後ＬＣｏＳディスプレイで反射され、そして光導波路中に進む。光学組立体を有し、ユーザは、この光学組立体を介して周囲環境及び表示されたコンテンツを見ることができ、光学組立体は、周囲環境に対するユーザのビューを補正する補正要素、内面反射を可能にする光導波路及び光学ディスプレイからのイメージを光導波路に差し向けるよう位置決めされた結合レンズを含む。アイピースは、コンテンツをユーザに表示可能に取り扱う一体形プロセッサ及びコンテンツを光学組立体に導入する一体形イメージソースを更に有し、イメージソースは、光源及び光学ディスプレイを有する。補正要素は、光導波路に取り付けられていて、イメージソース又はプロジェクタ装置がオンであるにせよオフであるにせよいずれにせよ、周囲環境の適正な視認を可能にする透視（シースルー）補正レンズであるのが良い。自由形式光導波路は、光導波路の湾曲及びサイズ変更を可能にする二重自由形式表面を有するのが良く、湾曲及びサイズ変更により、対話式ヘッド取付け型アイピースのフレーム内への光導波路の配置が可能である。光源は、光学ディスプレイ又はＬＣｏＳディスプレイで反射されるカラーイメージを形成するよう光を順次放出するＲＧＢ ＬＥＤモジュールであるのが良い。アイピースは、ホモジナイザを更に有するのが良く、光源からの光は、このホモジナイザを通って伝搬して光ビームが一様であるようになる。偏光ビームスプリッタの表面は、光学又はＬＣｏＳディスプレイからのカラーイメージを反射してこれを光導波路中に差し向ける。アイピースは、光導波路に入る光の分解能を向上させるコリメータを更に有するのが良い。光源からの光は、プロセッサの制御下で放出されて偏光ビームスプリッタを横切り、ここで、偏光され、その後光学ディスプレイで反射され、そして光導波路中に差し向けられるのが良い。光学ディスプレイは、ＬＣｏＳディスプレイ及びＬＣＤディスプレイのうちの少なくとも一方であるのが良い。イメージソースは、プロジェクタであるのが良く、プロジェクタは、マイクロプロジェクタ、ナノプロジェクタ及びピコプロジェクタのうちの少なくとも１つである。アイピースは、偏光ビームスプリッタを更に有し、この偏光ビームスプリッタは、光源からの光を偏光し、その後、光はＬＣｏＳディスプレイで反射されて光導波路中に差し向けられ、偏光ビームスプリッタの表面は、ＬＣｏＳディスプレイからのカラーイメージを反射してこれを光導波路中に差し向ける。
一実施形態では、バイオメトリックデータ捕捉装置が提供される。バイオメトリックデータは、視覚的バイオメトリックデータ、例えば、顔面バイオメトリックデータ又は虹彩バイオメトリックデータであっても良く、或いは、音声バイオメトリックデータであっても良い。この装置は、光学組立体を有し、ユーザは、この光学組立体を介して周囲環境及び表示されたコンテンツを見ることができる。光学組立体は、周囲環境に対するユーザのビューを補正する補正要素を含む。一体形プロセッサがアイピースに取り付けられていて、コンテンツをユーザに表示可能に取り扱う。アイピースは、コンテンツを光組立体に導入する一体形イメージソースを更に有する。バイオメトリックデータ捕捉は、一体形光センサ組立体によって達成される。音声データ捕捉は、一体形エンドファイヤ（endfire）マイクロホンアレイによって達成される。捕捉されたバイオメトリックデータの処理は、遠隔で行われ、データは、一体形通信装置を用いて伝送される。遠隔コンピュータ処理装置は、捕捉されたバイオメトリックデータを解釈すると共に分析し、捕捉バイオメトリックデータに基づいて表示コンテンツを生じさせ、そして表示コンテンツをアイピースに送り出す。
別の実施形態では、アイピースに取り付けられていて、アイピースの近くの個人のバイオメトリックイメージを得るカメラが提供される。
さらに別の実施形態では、バイオメトリックデータ捕捉方法が提供される。この方法では、個人をアイピースの近くに配置する。これは、アイピースの装用者が所望のバイオメトリックデータの捕捉を可能にする位置に動くことにより達成可能である。いったん位置決めされると、アイピースは、バイオメトリックデータを捕捉し、そして捕捉したバイオメトリックデータを、捕捉バイオメトリックデータをバイオメトリックデータベースに記憶させる装置に伝送する。バイオメトリックデータデータベースは、受け取ったデータを解釈し、捕捉バイオメトリックデータの解釈に基づいて表示コンテンツを生じさせる遠隔コンピュータ処理装置を有する。次に、この表示コンテンツをアイピース上での表示のためにユーザに送り戻す。
さらに別の実施形態では、音声バイオメトリックデータ捕捉方法が提供される。これは、アイピースの装用者が所望の音声バイオメトリックデータの捕捉を可能にする位置に動くことにより達成可能である。いったん位置決めされると、アイピースは、音声バイオメトリックデータを捕捉し、そして捕捉した音声バイオメトリックデータを、捕捉音声バイオメトリックデータを音声バイオメトリックデータベースに記憶させる装置に伝送する。音声バイオメトリックデータデータベースは、受け取ったデータを解釈し、捕捉音声バイオメトリックデータの解釈に基づいて表示コンテンツを生じさせる遠隔コンピュータ処理装置を有する。次に、この表示コンテンツをアイピース上での表示のためにユーザに送り戻す。
実施形態では、アイピースは、表示コンテンツが存在するにせよそうでないにせよいずれにせよ、周囲環境の適正な視認を可能にする光導波路の外面に取り付けられた透視補正レンズを有する。透視補正レンズは、ユーザの矯正メガネ処方に合わせてカスタマイズされた処方レンズであるのが良い。透視補正レンズは、偏光されるのが良く、そして光導波路及びアイピースのフレームのうちの少なくとも一方に取り付けられるのが良く、偏光補正レンズは、ユーザの目から反射された逆に偏光された光を遮る。透視補正レンズは、光導波路及びアイピースのフレームのうちの少なくとも一方に取り付けられるのが良く、補正レンズは、光導波路を保護し、かかる補正レンズは、バリスチック材料及びＡＮＳＩ認可ポリカーボネート材料のうちの少なくとも一方から成るのが良い。 一実施形態では、対話式ヘッド取付け型アイピースは、ユーザにより装用可能なアイピース、アイピースに取り付けられていて、ユーザが周囲環境及び表示されたコンテンツを見えるようにする光学組立体を有し、光学組立体は、周囲環境に対するユーザのビューを補正する補正要素と、コンテンツをユーザに表示可能に取り扱う一体形プロセッサ、コンテンツを光学組立体に導入する一体形イメージソースと、ユーザにとっての表示コンテンツの焦点を調節する光学組立体と一体の電気的に調節可能なレンズとを含む。
一実施形態は、対話式ヘッド取付け型アイピースに関する。この対話式ヘッド取付け型アイピースは、ユーザにより装用可能なアイピース、アイピースに取り付けられていて、ユーザが周囲環境及び表示されたコンテンツを見ることができるようにする光学組立体を有し、光学組立体は、周囲環境に対するユーザのビューを補正する補正要素と、コンテンツをユーザに表示可能に取り扱う対話式ヘッド取付け型アイピースの一体形プロセッサとを含む。対話式ヘッド取付け型アイピースは、光学組立体と一体の電気的に調節可能な液体レンズ、コンテンツを光学組立体に導入する対話式ヘッド取付け型アイピースの一体形イメージソース及び一体形プロセッサに作動的に連結されたメモリを更に有し、メモリは、電気的に調節可能な液体レンズを調節することによって表示されたコンテンツの補正をもたらす少なくとも１つのソフトウェアプログラムを有する。
別の実施形態は、ユーザにより装用可能な対話式ヘッド取付け型アイピースである。対話式ヘッド取付け型アイピースは、アイピースに取り付けられた光学組立体を有し、ユーザは、この光学組立体を介して周囲環境及び表示されたコンテンツを見ることができ、光学組立体は、表示されたコンテンツに対するユーザのビューを補正する補正要素と、コンテンツをユーザに表示可能に取り扱う一体形プロセッサとを含む。対話式ヘッド取付け型アイピースは、コンテンツを光学組立体に導入する一体形イメージソース、光学組立体と一体であり、ユーザのために表示コンテンツの焦点を調節する電気的に調節可能な液体レンズ及び対話式ヘッド取付け型アイピースに取り付けられた少なくとも１つのセンサを更に有し、少なくとも１つのセンサからの出力は、光学安定化及びイメージ安定化のうちの少なくとも一方を用いて対話式ヘッド取付け型アイピースの光学組立体の表示コンテンツを安定化するよう用いられる。
一実施形態は、イメージを安定化する方法である。この方法は、対話式ヘッド取付け型アイピースを用意するステップを有し、このアイピースは、カメラ及び光学組立体を有し、ユーザは、この光学組立体を介して周囲環境及び表示されたコンテンツを見ることができ、この方法は、周囲環境をカメラで画像化して周囲環境内に位置する物体のイメージを捕捉するステップを更に有する。この方法は、光学組立体を介してコンテンツを画像化された物体についてのユーザのビューに対して固定された場所に表示するステップと、アイピースの振動及び運動を検出するステップと、少なくとも１つのディジタル技術により表示コンテンツを周囲環境についてのユーザのビューに対して安定化するステップとを更に有する。
別の実施形態は、イメージを安定化する方法である。この方法は、対話式ヘッド取付け型アイピースを用意するステップを有し、このアイピースは、カメラ及び光学組立体を有し、ユーザは、この光学組立体を介して周囲環境及び表示されたコンテンツを見ることができ、この組立体は、コンテンツをユーザに表示可能に取り扱うプロセッサ及びコンテンツをこの光学組立体に映写する一体形プロジェクタを含み、この方法は、周囲環境をカメラにより画像化して周囲環境内に存在する物体のイメージを捕捉するステップを更に有する。この方法は、光学組立体を介してコンテンツを画像化された物体についてのユーザのビューに対して固定された場所に表示するステップと、アイピースの振動及び運動を検出するステップと、少なくとも１つのディジタル技術により表示コンテンツを周囲環境についてのユーザのビューに対して安定化するステップとを更に有する。
一実施形態は、イメージを安定化する方法である。この方法は、ユーザにより装用される対話式ヘッド取付け型アイピースを用意するステップを有し、アイピースは、光学組立体を有し、ユーザは、この光学組立体を介して周囲環境及び表示されたコンテンツを見ることができ、光学組立体は、周囲環境についてのユーザのビューを補正する補正要素を含み、アイピースは、コンテンツをユーザに表示可能に取り扱う一体形プロセッサ及びコンテンツを光学組立体に導入する一体形イメージソースを更に有し、この方法は、周囲環境をカメラにより画像化して周囲環境内に存在する物体のイメージを捕捉するステップを更に有する。この方法は、光学組立体を介してコンテンツを画像化された物体についてのユーザのビューに対して固定された場所に表示するステップと、アイピースの振動及び運動を検出するステップと、少なくとも１つのディジタル技術により表示コンテンツを周囲環境についてのユーザのビューに対して安定化するステップとを更に有する。
一実施形態は、対話式ヘッド取付け型アイピースである。対話式ヘッド取付け型アイピースは、ユーザにより装用可能なアイピース及びアイピースに取り付けられた光学組立体を有し、ユーザは、この光学組立体を介して周囲環境及び表示されたコンテンツを見ることができ、対話式ヘッド取付け型アイピースは、コンテンツをユーザに表示可能に取り扱うアイピースの一体形プロセッサを更に有する。対話式ヘッド取付け型アイピースは、コンテンツを光学組立体に導入するアイピースの一体形イメージソース及び対話式ヘッド取付け型アイピースに取り付けられた少なくとも１つのセンサを更に有し、少なくとも１つのセンサからの出力は、光学安定化及びイメージ安定化のうちの少なくとも一方を用いて対話式ヘッド取付け型アイピースの光学組立体の表示コンテンツを安定化するために用いられる。
別の実施形態は、対話式ヘッド取付け型アイピースである。対話式ヘッド取付け型アイピースは、ユーザにより装用可能なアイピース及びアイピースに取り付けられた光学組立体を有し、ユーザは、この光学組立体を介して周囲環境及び表示されたコンテンツを見ることができ、対話式ヘッド取付け型アイピースは、コンテンツをユーザに表示可能に取り扱う一体形プロセッサを更に有する。対話式ヘッド取付け型アイピースは、コンテンツを光学組立体に導入する一体形イメージソース、一体形イメージソースと光学組立体との間に直列に配置されていて、コンテンツをユーザに表示可能に安定化する出口光学レンズ及びアイピース又はアイピースのためのマウントに取り付けられた少なくとも１つのセンサを更に有し、少なくとも１つのセンサからの出力は、対話式ヘッド取付け型アイピースの電気光学レンズを安定化するために用いられる。
本明細書において開示する観点は、ユーザにより装用される対話式ヘッド取付け型アイピースを含み、このアイピースは、光学組立体を有し、ユーザは、この光学組立体を介して周囲環境及び表示されたコンテンツを見ることができ、光学組立体は、周囲環境についてのユーザのビューを補正する補正要素を含み、アイピースは、コンテンツをユーザに表示可能に取り扱う一体形プロセッサ及びコンテンツを光学組立体に導入する一体形イメージソースを更に有する。
アイピースは、ユーザの手に装用される制御装置を更に有するのが良く、この制御装置は、ユーザの手により作動される少なくとも１つの制御コンポーネントを含み、この制御装置は、少なくとも１つの制御コンポーネントの作動に基づく制御指令を指令命令としてプロセッサに提供する。指令命令は、コンテンツをユーザに表示可能にする操作に関する。
アイピースは、ユーザの手に装用される手の動きの検出装置を更に有するのが良く、この手の運動の検出装置からの制御指令が指令命令としてプロセッサに送られる。
アイピースは、双方向光学組立体を更に有するのが良く、ユーザは、この双方向光学組立体を介して、一体形イメージソースから光学組立体を介して送られた表示コンテンツと同時に周囲環境を見ることができ、アイピースは、コンテンツをユーザに表示可能に取り扱うと共にセンサからのセンサ情報を取り扱うプロセッサを更に有し、プロセッサは、表示されたコンテンツとセンサからの情報を相関させて映写イメージに対する目視線を示し、映写イメージに対する目視線情報に加えてユーザ指令表示を用いて行為を生じさせる。
アイピースでは、ユーザの目の目視線情報は、指令命令としてプロセッサに伝送される。
アイピースは、手のジェスチャーをアイピースの視界の範囲内で追従して制御命令をアイピースに提供する手の動きの検出装置を更に有するのが良い。
一観点では、ソーシャルネットワーク化方法が、アイピースを用いてソーシャルネットワーク化ウェブサイトに接触するステップと、対話式ヘッド取付け型アイピースを用いてソーシャルネットワーク化ウェブサイトのメンバに関する情報を要求するステップと、対話式ヘッド取付け型アイピースを用いてソーシャルネットワーク化ウェブサイトの近くのメンバを探索するステップとを有する。
一観点では、ソーシャルネットワーク化方法は、アイピースを用いてソーシャルネットワーク化ウェブサイトに接触するステップと、対話式ヘッド取付け型アイピースを用いてソーシャルネットワーク化ウェブサイトの他のメンバに関する情報を要求するステップと、対話式ヘッド取付け型アイピースのユーザの存在場所を支持する信号を送るステップと、対話式ヘッド取付け型アイピースのユーザに関する情報への接近を可能にするステップとを有する。
一観点では、ソーシャルネットワーク化方法は、アイピースを用いてソーシャルネットワーク化ウェブサイトに接触するステップと、対話式ヘッド取付け型アイピースを用いてソーシャルネットワーク化ウェブサイトのメンバに関する情報を要求するステップと、対話式ヘッド取付け型アイピースのユーザの存在場所及び少なくとも１つの好みを支持する信号を送るステップと、対話式ヘッド取付け型アイピースのユーザの好みに関するソーシャルネットワーク化サイト上における情報への接近を可能にするステップと、対話式ヘッド取付け型アイピースを用いてソーシャルネットワーク化ウェブサイトの近くのメンバを探索するステップとを有する。
一観点では、ゲーミング（ゲームをする）方法は、アイピースを用いてオンラインゲーミングサイトのゲームを開始し又は楽しむステップと、対話式ヘッド取付け型アイピースの光学組立体を介してゲームを見るステップと、対話式ヘッド取付け型アイピースを用いて少なくとも１つの身体取付け型制御装置を操作することによりゲームをするステップとを有する。
一観点では、ゲーミング方法は、アイピースを用いてオンラインゲーミングサイトに接触するステップと、オンラインゲーミングサイトの複数のメンバと一緒にオンラインゲーミングサイトのゲームを開始し又は楽しむステップとを有し、各メンバは、対話式ヘッド取付け型アイピースシステムを用い、この方法は、光学組立体によりゲームコンテンツを見るステップと、運動を検出するための少なくとも１つのセンサを操作することによりゲームをするステップとを更に有する。
一観点では、ゲーミング方法は、アイピースを用いてオンラインゲーミングサイトに接触するステップと、対話式ヘッド取付け型アイピースを用いてオンラインゲーミングサイトのゲームのために少なくとも一人の追加のプレーヤーに接触するステップと、対話式ヘッド取付け型アイピースを用いてオンラインゲーミングサイトのゲームを開始するステップと、対話式ヘッド取付け型アイピースの光学組立体によりオンラインゲーミングサイトのゲームを見るステップと、対話式ヘッド取付け型アイピースを用いて少なくとも１つの制御装置を触れないで操作することによってゲームをするステップとを有する。
一観点では、増強視力を用いる方法は、ユーザが周囲環境及び表示されたコンテンツを見ることができるようにする光学組立体を有する対話式ヘッド取付け型アイピースを用意するステップと、黒色シリコン中間赤外（ＳＷＩＲ）イメージセンサを用いて周囲環境を走査するステップと、ユーザの動き、ジェスチャー又は指令によりＳＷＩＲイメージセンサを制御するステップと、センサからの少なくとも１つの視覚イメージを対話式ヘッド取付け型アイピースのプロセッサに送るステップと、光学組立体を用いて少なくとも１つの視覚イメージを見るステップとを有し、黒色シリコン中間赤外（ＳＷＩＲ）センサは、夜間視力機能を提供する。
増強視力を用いる方法は、カメラ及びユーザが周囲環境及び表示されたコンテンツを見ることができるようにする光学組立体を有する対話式ヘッド取付け型アイピースを用意するステップと、カメラ及び黒色シリコン中間赤外（ＳＷＩＲ）イメージセンサを用いて周囲環境を見るステップと、ユーザの動き、ジェスチャー又は指令によりカメラを制御するステップと、カメラからの情報を対話式ヘッド取付け型アイピースのプロセッサに送るステップと、光学組立体を用いて視覚イメージを見るステップとを有し、黒色シリコン中間赤外（ＳＷＩＲ）センサは、夜間視力能力を提供する。
一観点では、増強視力を用いる方法は、光学組立体を有する対話式ヘッド取付け型アイピースを用意するステップを有し、ユーザは、この光学組立体を介して周囲環境及び表示されたコンテンツを見ることができ、光学組立体は、周囲環境についてのユーザのビューを補正する補正要素と、コンテンツをユーザに表示可能に取り扱う一体形プロセッサ及びコンテンツを光学組立体に導入する一体形イメージソースとを含み、この方法は、黒色シリコン中間赤外（ＳＷＩＲ）イメージセンサを用いて周囲環境を見るステップと、ユーザの動き及びジェスチャーによりイメージセンサの走査を制御するステップと、イメージセンサからの情報を対話式ヘッド取付け型アイピースのプロセッサに送るステップと、光学組立体を用いて視覚イメージを見るステップとを有し、黒色シリコン中間赤外（ＳＷＩＲ）センサは、夜間視力能力を提供する。
一観点では、情報を受け取る方法は、ユーザが周囲環境及び表示されたコンテンツを見ることができるようにする光学組立体を有する対話式ヘッド取付け型アイピースを用いて接近可能なデータベースに接触するステップと、対話式ヘッド取付け型アイピースを用いて接近可能データベースからの情報を要求するステップと、対話式ヘッド取付け型アイピースを用いて接近可能データベースからの情報を見るステップとを有し、情報要求ステップ及び情報視認ステップは、ユーザによる対話式ヘッド取付け型装置の制御装置の接触なしに達成される。
一観点では、情報受け取り方法は、アイピースを用いて接近可能なデータベースに接触するステップと、対話式ヘッド取付け型アイピースを用いて接近可能データベースからの情報を要求するステップと、光学装置を用いて情報を表示するステップと、プロセッサを用いて情報を操作するステップとを有し、要求ステップ、表示ステップ及び操作ステップは、対話式ヘッド取付け型アイピースの制御装置にさわらないで達成される。
一観点では、情報受け取りステップは、アイピースを用いて接近可能なデータベースに接触ステップと、ユーザの指によって対話式ヘッド取付け型アイピースにさわらないで、対話式ヘッド取付け型アイピースを用いて接近可能なウェブサイトからの情報を要求するステップと、対話式ヘッド取付け型アイピースの制御装置にさわらないで、接近可能ウェブサイトに関する情報への接近を可能にするステップと、光学装置を用いて情報を表示するステップと、対話式ヘッド取付け型アイピースの制御装置にさわらないでプロセッサを用いて情報を操作するステップとを有する。
一観点では、ソーシャルネットワーク化方法は、アイピースを用意するステップと、ヘッド取付け型アイピースの光センサにより近くの人の顔面特徴部を走査するステップと、この人の顔面プロフィールを抽出するステップと、対話式ヘッド取付け型アイピースの通信装置を用いてソーシャルネットワーク化ウェブサイトに接触するステップと、顔面プロフィールに関する合致があるかどうかについてソーシャルネットワーク化サイトのデータベースを探索するステップとを有する。
一観点では、ソーシャルネットワーク化方法は、アイピースを用意するステップと、ヘッド取付け型アイピースの光センサにより近くの人の顔面特徴部を走査するステップと、その人の顔面プロフィールを抽出するステップと、ヘッド取付け型アイピースの通信装置を用いてデータベースに接触するステップと、顔面特徴部に合致する人が存在するかどうかについてデータベースを探索するステップとを有する。
一観点では、ソーシャルネットワーク化方法は、アイピースを用いてソーシャルネットワーク化ウェブサイトに接触するステップと、対話式ヘッド取付け型アイピースを用いてソーシャルネットワーク化ウェブサイトの近くのメンバに関する情報を要求するステップと、ヘッド取付け型アイピースの光センサによりソーシャルネットワーク化サイトのメンバとして識別された近くの人の顔面特徴部を走査するステップと、その人の顔面プロフィールを抽出するステップと、その人に関する情報があるかどうかについて少なくとも１つの追加のデータベースを探索するステップとを有する。
一観点では、増強視力を用いる方法は、アイピースを用意するステップと、ユーザの動き、ジェスチャー又は指令によりカメラを制御するステップと、カメラからの情報を対話式ヘッド取付け型アイピースのプロセッサに送るステップと、光学組立体を用いて視覚イメージを見るステップとを有し、カメラ及び光学組立体からの視覚イメージは、焦点、輝度、清澄性及び倍率のうちの少なくとも１つに関してユーザにとって改良されている。
一観点では、増強視力を用いる方法は、アイピースを用意するステップと、対話式ヘッド取付け型アイピースの制御装置に触れないでユーザの動きによりカメラを制御するステップと、カメラからの情報を対話式ヘッド取付け型アイピースのプロセッサに送るステップと、対話式ヘッド取付け型アイピースの光学組立体を用いて視覚イメージを見るステップとを有し、カメラ及び光学組立体からの視覚イメージは、焦点、輝度、清澄性及び倍率のうちの少なくとも１つに関してユーザにとって改良されている。
別の観点では、増強視力を用いる方法は、アイピースを用意するステップと、対話式ヘッド取付け型アイピースの制御装置に触れないでユーザの動きによりカメラを制御するステップと、カメラからの情報を対話式ヘッド取付け型アイピースのプロセッサに送るステップと、コンピュータソフトウェア及び対話式ヘッド取付け型アイピースのプロセッサを用いてイメージ強調技術を適用するステップと、対話式ヘッド取付け型アイピースの光学組立体を用いて視覚イメージを見るステップとを有し、カメラ及び光学組立体からの視覚イメージは、焦点、輝度、清澄性及び倍率のうちの少なくとも１つに関してユーザにとって改良されている。
一観点では、顔面認識方法は、アイピースを用いて被写体のイメージを捕捉するステップと、このイメージをバイオメトリックデータに変換するステップと、バイオメトリックデータをあらかじめ収集されたバイオメトリックデータのデータベースと比較するステップと、あらかじめ収集されたバイオメトリックデータに合致するバイオメトリックデータを突き止めるステップと、突き止められた合致バイオメトリックデータを表示されたコンテンツとして報告するステップとを有する。
別の観点では、システムがアイピース、一体形プロセッサ装置と関連した顔面検出装置とを有し、顔面検出施設は、周囲環境内の顔面のイメージを捕捉し、捕捉したイメージを顔面認識データベース内の記憶されているイメージと比較し、合致を支持する視覚表示を提供し、視覚表示は、映写されたコンテンツの一部として周囲環境内における画像化顔面の現在の位置に対応し、このシステムは、アイピース内に設けられた一体形振動アクチュエータを更に有し、振動アクチュエータは、振動出力を提供してユーザに合致を通知する。
本発明の一観点では、視力を増強させる方法は、アイピースに取り付けられた中間赤外センサにより光子を収集するステップと、収集した光子を中間赤外スペクトルに関して電気信号に変換するステップと、電気信号を表示のためにアイピースに中継するステップと、センサを用いてバイオメトリックデータを収集するステップと、音声センサを用いて音声データを収集するステップと、収集したバイオメトリックデータ及び音声データをデータベースに移送するステップとを有する。
一観点では、物体認識方法は、アイピースにより物体のイメージを捕捉するステップと、物体を分析して物体が以前捕捉されたかどうかを判定するステップと、以前捕捉されて分析されていなかった捕捉イメージの領域の分解能を増大させるステップと、以前捕捉されて分析された捕捉イメージの領域の分解能を減少させるステップとを有する。
別の観点では、システムは、アイピース及びアイピースの外部に設けられていて、プロセッサ装置と連絡状態にある位置決定システムを有し、センサの位置情報に基づいて、プロセッサ施設は、兵器の狙い付け方向を決定することができ、プロセッサ装置は、ディスプレイによりコンテンツをユーザに提供して兵器の現在の狙い付け方向を指示するようになっている。
一観点では、システムは、通信インターフェースを備えたアイピース及びユーザの手に装用される制御装置を有し、制御装置は、ユーザの手の指により作動される少なくとも１つの制御コンポーネントを有し、少なくとも１つの制御コンポーネントの作動に起因した制御指令を指令命令としてプロセッサに提供し、指令命令は、手持ち型兵器による潜在的な発砲対象としての標的の識別と関連している。
別の観点では、システムは、アイピース及びユーザ入力を受け取ってアイピースのための制御指令を生じさせる兵器取り付けインターフェースを有する。
さらに別の観点では、システムは、アイピース及びユーザ入力を受け取ってアイピースのための制御指令を生じさせる兵器取り付けインターフェースを有し、表示されたコンテンツは、アイピースを介して視認される物体に関する情報と関連している。
一観点では、システムは、アイピースを有し、光学組立体がアイピースに取り付けられており、光学組立体をユーザの視界から離脱させることができる。
一観点では、バイオメトリックデータ情報を収集する方法は、センサの前に身体の一部を位置決めするステップと、センサを身体の一部に垂直な側から照明したときに身体一部から反射された光を用いて身体一部に関するバイオメトリック情報を記録するステップと、身体一部から反射された光を用いてイメージを形成するステップと、イメージを同様に収集されたバイオメトリック情報のデータベースに記憶させるステップとを有する。
別の観点では、バイオメトリック情報を収集する装置は、モザイクセンサを収容したフラットプレートを有し、モザイクセンサは、フラットプレートの周囲に沿って位置決めされた多数の光源を有し、この装置は、フラットプレートに垂直に配置されたカメラと、キーボードと、ユーザの前腕に取り付けられるスクラップと、位置ロケーションを確認する地理位置情報モジュールと、他の通信装置とワイヤレスインターフェースする通信モジュールと、収集したバイオメトリック情報を時刻刻印するクロックとを更に有する。
さらに別の観点では、バイオメトリック情報を収集するシステムは、指及び掌に関する情報を収集するフラットプレート型センサと、虹彩及び顔面に関する情報を収集するアイピースと、顔面及び歩容に関する情報を収集するビデオカメラと、収集したバイオメトリックデータを分析し、以前収集した情報のデータベースと比較し、収集したバイオメトリック情報がデータベース内に前もって記憶されているかどうかを判定し、分析結果を提供するコンピュータとを有する。
一観点では、データをアイピースにストリーミングする方法は、アイピースを用意するステップと、通信インターフェースを装置の光学トレイン中に接続するステップと、この装置からのデータをアイピースにストリーミングするステップとを有する。
別の観点では、照準器は、標的を拡大する光学レンズと、標的のイメージを捕捉するカメラと、標的からのバイオメトリック情報を収集するセンサと、捕捉したイメージ及びバイオメトリック情報をアイピースに送るワイヤレスデータ送信機とを有する。
本発明のこれらシステム、方法、目的、特徴及び利点並びに他のシステム、方法、目的、特徴及び利点は、実施形態に関する以下の詳細な説明及び図面から当業者には明らかであろう。
本明細書に記載した全ての文献を参照により引用し、これらの記載内容全体を本明細書の一部とする。単数形のアイテムを記載した場合、これは、別段の指定がなければ又は文脈から明らかなように、複数形のアイテムを含み又はその逆の関係が成り立つことが理解されるべきである。文法上の接続詞は、別段の指定がなければ又は文脈から明らかなように、結合された語句、文章、単語等の任意の選言的及び連言的組み合わせ並びに全ての選言的及び連言的組み合わせを表すものである。
本発明及び本発明の或る特定の実施形態の以下の詳細な説明は、以下の図を参照すると理解できる。
光学構造体の例示の実施形態を示す図である。 ＲＧＢ ＬＥＤプロジェクタを示す図である。 使用中のプロジェクタを示す図である。 フレーム内に配置された導波路及び補正レンズの実施形態を示す図である。 導波路アイピースの設計例を示す図である。 シースルーレンズを備えたアイピースの実施形態を示す図である。 シースルーレンズを備えたアイピースの実施形態を示す図である。 Ａ、Ｂ及びＣは、フリップアップ／フリップダウンユニット内に配置されたアイピースの実施形態を示す図である。 ２次光学部品のスナップ嵌め要素を示す図である。 ２次光学部品のスナップ嵌め要素を示す図である。 フリップアップ／フリップダウン電気光学モジュールの実施形態を示す図である。 リアルタイムイメージ強調、台形補正及び仮想遠近補正の際のアイピースの利点を示す図である。 ３つの基板に関する応答性と波長の関係を表すプロット図である。 黒色シリコンセンサの性能を示す図である。 現行夜間視システムを示す図である。 本発明の夜間視システムを示す図である。 ２つの夜間視システム相互間の応答性の差を示す図である。 アイピースの触覚インターフェースを示す図である。 うなづき制御装置を特徴付けるアイピースの実施形態の動きを示す図である。 アイピースを制御するリングを示す図である。 仮想マウスの実施形態における手取付け型センサを示す図である。 アイピースに取り付けられた顔面作動センサを示す図である。 アイピースのハンドポインティング制御装置を示す図である。 アイピースのハンドポインティング制御装置を示す図である。 眼球追従制御装置の一例を示す図である。 アイピースのハンドポインティング制御装置を示す図である。 アイピースのロケーションを基準としたアプリケーションモードを示す図である。 Ａ）ＶＩＳ／ＮＩＲ／ＳＷＩＲ画像化が可能な非冷却型ＣＭＯＳイメージセンサの可撓性プラットホームとＢ）イメージ強化夜間視システムとの間のイメージ品質の差を示す図である。 拡張現実型実施可能カスタム野外広告板を示す図である。 拡張現実型実施可能カスタム広告を示す図である。 拡張現実型実施可能カスタムアートワークを示す図である。 視聴者が或る特定のロケーションに達すると送られるべきメッセージを書き込む方法を示す図である。 アイピースオプティックス及びエレクトロニクスの別の構成を示す図である。 アイピースオプティックス及びエレクトロニクスの別の構成を示す図である。 アイピースオプティックス及びエレクトロニクスの別の構成を示す図である。 仮想キーボードのロック位置を示す図である。 プロジェクタの詳細図である。 ＲＧＢ ＬＥＤモジュールの詳細図である。 ゲーミングネットワークを示す図である。 拡張現実型メガネを用いてゲーミングする方法を示す図である。 拡張現実型アイピースのための例示の電子回路図である。 外部装置の眼球追従制御のための制御回路を示す図である。 拡張現実型アイピースのユーザ相互間の通信ネットワークを示す図である。 拡張現実型装置のマイクロホンにより捕捉された人のスピーチに基づいて人を識別する方法の流れ図である。 実施形態としてのモザイク指及び掌登録システムを示す図である。 他の指紋及び掌紋システムにより用いられる伝統的な光学的方式を示す図である。 一実施形態としてのモザイクセンサにより用いられる方式を示す図である。 一実施形態としてのモザイクセンサの装置レイアウトを示す図である。 別の実施形態としてのモザイクセンサで用いられるカメラ視界及びカメラの数を示す図である。 一実施形態としてのバイオホン（bio-phone）及び戦術用コンピュータを示す図である。 一実施形態としての潜在的指紋及び掌紋を捕捉する際のバイオホン及び戦術用コンピュータの使用を示す図である。 代表的なＤＯＭＥＸ収集システムを示す図である。 一実施形態に従ってバイオホン及び戦術用コンピュータを用いて捕捉されたバイオメトリックイメージとバイオメトリック監視リストとの関係を示す図である。 一実施形態としてのポケット用バイオキットを示す図である。 一実施形態としてのポケット用バイオキットのコンポーネントを示す図である。 一実施形態としての指紋、掌紋、地理位置情報及びＰＯＩ登録装置を示す図である。 一実施形態としてのマルチモーダルバイオメトリック収集、識別、地理位置情報及びＰＯＩ登録システムを示す図である。 一実施形態としての指紋、掌紋、地理位置情報及びＰＯＩ登録前腕装用可能装置を示す図である。 一実施形態としてのモバイル折り畳み式バイオメトリック登録キットを示す図である。 一実施形態としてのバイオメトリック登録キットの高レベルシステム図である。 一実施形態としての折り畳み式バイオメトリック登録装置のシステム図である。 一実施形態としての薄膜指紋及び掌紋センサを示す図である。 実施形態としての指、掌及び登録データ収集のためのバイオメトリック収集装置を示す図である。 一実施形態としての２段掌紋捕捉の仕方を示す図である。 一実施形態に従って指先タップの捕捉の仕方を示す図である。 一実施形態に従ってスラップ及びロール紋の捕捉の仕方を示す図である。 指紋、掌紋又は他のバイオメトリック紋を無接触で採取するシステムを示す図である。 指紋、掌紋又は他のバイオメトリック紋を無接触で採取する方法を示す図である。 光学又はディジタル安定化のためのアイピースの実施形態を示す図である。 ビデオ呼び出し又は会議出席に用いられる代表的なカメラを示す図である。 ビデオ呼び出しカメラの一実施形態のブロック図である。 古典的なカセグレン形態の一実施形態を示す図である。 ミクロカセグレン入れ子式折り畳み光学カメラの形態を示す図である。 アイピースによる部分イメージ除去の仕方を示す図である。 仮想キーボードを用いたスワイプ方法を示す図である。 仮想キーボードのための標的マーカー方法を示す図である。 アイピースのエレクトロクロミック層を示す図である。 一実施形態としてのバイオメトリックデータ捕捉のためのメガネを示す図である。図である。 一実施形態としてのバイオメトリックデータ捕捉メガネを用いた虹彩認識の仕方を示す図である。図である。 一実施形態としての顔面及び虹彩認識の仕方を示す図である。 一実施形態としてのデュアル無指向性マイクロホンの使用の仕方を示す図である。 多数のマイクロホンによる方向性改良例を示す図である。 一実施形態としての音声捕捉装置を操作するためのアダプティブアレイの使用の仕方を示す図である。 アイピースを有するシステムのブロック図である。
本発明は、アイピース用電気光学装置に関する。アイピースは、シースルー又は半透明レンズ上にイメージを映写するのに適した映写オプティックス（光学装置）を有するのが良く、アイピースの装用者が周囲環境並びに表示されたイメージを見ることができるようにする。プロジェクタとも呼ばれる映写光学装置は、フィールド順次カラーを用いたＲＧＢ ＬＥＤモジュールを有するのが良い。フィールド順次カラーにより、単一のフルカラーイメージを赤色、緑色及び青色の三原色に基づいてカラーフィールドに分解し、ＬＣｏＳ（シリコン上に実装された液晶）光学ディスプレイ２１０により個々に画像化することができる。各カラーフィールドを光学ディスプレイ２１０により画像化すると、対応のＬＥＤカラーがターンオンされる。これらカラーフィールドを立て続けに表示すると、フルカラーイメージが見える。フィールド順次カラー照明により、アイピースに結果的に得られる映写イメージは、赤色イメージを青色及び／又は緑色イメージに対してシフトさせることによって色審査がある場合に調節可能である。しかる後、イメージを２表面自由形式導波路中に反射させるのが良く、ここでイメージ光は、ユーザがイメージを見るレンズのアクティブな視野に達するまで全反射（ＴＩＲ）を行う。メモリ及びオペレーティングシステムを搭載するのが良いプロセッサがＬＥＤ光源及び光学ディスプレイを制御することができる。プロジェクタは、ディスプレイ結合レンズ、コンデンサーレンズ、偏光ビームスプリッタ及びフィールドレンズを更に含むのが良く又はこれらに光学結合されるのが良い。
図１を参照すると、拡張現実（ＡＲ）アイピース１００の例示の実施形態が示されている。理解されるように、アイピース１００の実施形態は、図１に示された要素の全てを有しているわけではなく、他の実施形態は、追加の又は異なる要素を有しても良い。実施形態では、光学要素は、アイピースのフレーム１０２のアーム部分１２２内に埋め込まれるのが良い。イメージは、プロジェクタ１０８によりフレーム１０２の開口部内に配置された少なくともレンズ１０４に映写されるのが良い。１つ又は２つ以上のプロジェクタ１０８、例えばナノプロジェクタ、ピコプロジェクタ、マイクロプロジェクタ、ヘムトプロジェクタ、レーザ利用プロジェクタ、ホログラフィプロジェクタ等がアイピースフレーム１０２のアーム部分内に収納されるのが良い。実施形態では、両方のレンズ１０４は、シースルー又は半透明であり、他の実施形態では、たった１つのレンズ１０４が半透明であり、他のレンズは、不透明又は存在しない。実施形態では、２つ以上のプロジェクタ１０８がアイピース１００内に設けられるのが良い。
実施形態、例えば図１に示されている実施形態では、アイピース１００は、少なくとも１つの関節運動小型イヤホン１２０、無線トランシーバ１１８及びＬＥＤ光エンジンからの熱を吸収し、ＬＥＤ光エンジンを低温状態に保ち、そしてＬＥＤ光エンジンが輝度一杯の状態で動作することができるようにするヒートシンク１１４を更に有するのが良い。また、ＴＩ ＯＭＡＰ４（オープンマルチメディア応用プロセッサ）１１２及びＲＦアンテナを備えた屈曲ケーブル１１０が更に設けられており、これらについては全て本明細書において更に説明する。
一実施形態では、図２を参照すると、プロジェクタ２００は、ＲＧＢプロジェクタであるのが良い。プロジェクタ２００は、ハウジング２０２、ヒートシンク２０４及びＲＧＢ ＬＥＤエンジン又はモジュール２０６を有するのが良い。ＲＧＢ ＬＥＤエンジン２０６は、ＬＥＤ、ダイクロイックス、コンセントレータ等を含むのが良い。ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）（図示せず）は、イメージ又はビデオストリームを制御信号、例えば電圧低下／電流偏光、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号等に変換してＬＥＤ光の強度、持続時間及びミキシングを制御する。例えば、ＤＳＰは、複数の色を発生させる各ＬＥＤを通って流れる平均電流を制御するよう各ＰＷＭ信号のデューティサイクルを制御するのが良い。アイピースの静止イメージコプロセッサは、ノイズフィルタリング、イメージ／ビデオ安定化及び断面検出方式を採用するのが良く、しかも、イメージ強調を行うことができる。アイピースの音声バックエンドプロセッサは、緩衝、ＳＲＣ、等化等を採用するのが良い。プロジェクタ２００は、光学ディスプレイ２１０、例えばＬＣｏＳディスプレイ及び図示の多数のコンポーネントを有するのが良い。実施形態では、プロジェクタ２００は、設計上、シングルパネルＬＣｏＳディスプレイ２１０を備えるのが良いが、３パネルディスプレイも又採用可能である。シングルパネル実施形態では、ディスプレイ２１０は、赤色、青色及び緑色で順次照明される（フィールド順次カラーとも呼ばれる）。他の実施形態では、プロジェクタ２００は、別の光学ディスプレイ技術、例えばバックライト付き液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、フロントライト付きＬＣＤ、半透過型ＬＣＤ、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）、強誘電性ＬＣｏＳ（ＦＬＣＯＳ）等を利用するのが良い。
アイピースには、任意の電源、例えば電池電源、ソーラーパワー、ラインパワー等により電力供給されるのが良い。電源は、フレーム１０２内に組み込まれても良く、或いは、アイピース１００の電力供給要素と電気的連絡関係をなしてアイピース１００の外部に配置されても良い。例えば、集熱器がフレーム１０２、ベルトチップ等に取り付けられても良い。電池充電は、壁用充電器、車用充電器を用いて、ベルトクリップ上で、アイピースケース内等で実施可能である。
プロジェクタ２００は、ＬＥＤ光エンジン２０６を含むのが良く、ＬＥＤ光エンジン２０６は、ＬＥＤ光エンジンのための振動のない取り付けを保証するホルダ２０８付きのヒートシンク２０４、中空テーパ付き光トンネル２２０、ディフューザ２１２及びコンデンサーレンズ２１４に取り付けられるのが良い。中空トンネル２２０は、ＲＧＢ ＬＥＤ光エンジンからの迅速に変化する光を均質にするのに役立つ。一実施形態では、中空光トンネル２２０は、銀被膜を有する。ディフューザレンズ２１２は、光がコンデンサーレンズ２１４に導かれる前に光を一段と均質化して混合する。光は、コンデンサーレンズ２１４を出て、次に偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）２１８に入る。ＰＢＳ内では、ＬＥＤ光は、伝搬して偏光成分に分割され、その後、屈折されてフィールドレンズ２１４及びＬＣｏＳディスプレイ２１０に進む。ＬＣｏＳディスプレイは、マイクロプロジェクタ用のイメージを提供する。次に、このイメージは、ＬＣｏＳディスプレイから反射され、偏光ビームスプリッタを通って戻され、次に９０°反射される。かくして、イメージは、マイクロプロジェクタ２００をマイクロプロジェクタのほぼ中間で出る。次に、光は、以下において説明する結合レンズ５０４に導かれる。
一実施形態では、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）は、映像供給物情報を受け取るようプログラムされていると共に／或いは構成されているのが良く、しかも、光学ディスプレイ２１０に用いられるのがどのような形式のイメージソースであってもこれを駆動するよう映像供給物を構成するのが良い。ＤＳＰは、情報を伝えるバス又は他の通勤機構体及びバスに結合されていて、情報を処理する内部プロセッサを含むのが良い。ＤＳＰは、バスに結合されていて、情報及び実行されるべき命令を記憶するメモリ、例えば読み取り書き込み記憶装置（ＲＡＭ）又は他の動的記憶装置（例えば、動的ＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、静的ＲＡＭ（ＳＲＡＭ）及び同期ＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）を含むのが良い。ＤＳＰは、バスに結合されていて、静的情報及び内部プロセッサのための命令を記憶する不揮発性メモリ、例えば読み取り専用記憶装置（ＲＯＭ）又は他の静的記憶装置（例えば、プログラム可能ＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、消去可能ＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）及び電気的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ））を含むことができる。ＤＳＰは、専用論理装置（例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ））又は構成可能な論理装置（例えば、単純なプログラム可能論理装置（ＳＰＬＤ）複雑なプログラム可能論理装置（ＣＰＬＤ）及び現場で書き込み可能なゲートアレイ（ＦＰＧＡ））を含むことができる。
ＤＳＰは、プログラム可能な命令を保持すると共に光学ディスプレイを駆動するデータ構造、表（テーブル）、記録又は他のデータを含む少なくとも１つのコンピュータ可読媒体又はメモリを含むことができる。本発明の用途に適したコンピュータ可読媒体の例としては、コンパクトディスク、ハードディスク、フロッピィディスク、テープ、光磁気ディスク、ＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュＥＰＲＯＭ）、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ又は他の磁気媒体、コンパクトディスク（例えば、ＣＤ‐ＲＯＭ）又は任意他の光学媒体、パンチカード、ペーパーテープ又は他の穴のパターンを備えた物理的媒体、搬送波（以下において説明する）又はコンピュータが読み取ることができる任意他の媒体が挙げられる。１つ又は２つ以上の命令の１つ又は２つ以上のシーケンスを実行のために光学ディスプレイ２１０に伝送する際に種々の形態のコンピュータ可読媒体が必要な場合がある。ＤＳＰは又、例えばローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）又は別の通信ネットワーク、例えばインターネットに接続可能なネットワークリンクに結合されるデータ通信を提供する通信インターフェースを含むことができる。ワイヤレスリンクも又具体化可能である。任意のかかる具体化例では、適当な通信インターフェースが種々の形式の情報（例えば、映像情報）を表すディジタルデータストリームを光学ディスプレイ２１０に送る電気、電磁又は光信号を送ったり受け取ったりすることができる。
別の実施形態では、図２１及び図２２は、導波路及びプロジェクタの変形構成例を分解組立て図で示している。この構成例では、プロジェクタは、アイピースのアームのヒンジのすぐ後ろに配置されており、このプロジェクタは、導波路レンズに入るようにするために方向が反射プリズムにより変えられるまでＲＧＢ ＬＥＤ信号の初期移動が垂直であるよう差し向けられている。垂直に配置された映写エンジンは、中央のところにＰＢＳ２１８を有すると共に底部のところにＲＧＢ ＬＥＤアレイを有するのが良く、しかも、光学部品中に集めることができるように色を混合させる薄膜ディフューザを備えた中空テーパ付きトンネル及びコンデンサーレンズを更に有するのが良い。ＰＢＳは、入口フェースに設けられた予備偏光子を有するのが良い。予備偏光子は、或る特定の偏光の光、例えば予備偏光されたｐ偏光を送ったり逆の偏光の光、例えば、ｓ偏光を反射し（又は吸収し）たりするよう位置合わせされているのが良い。次に、偏光は、ＰＢＳを通ってフィールドレンズ２１６に至るのが良い。フィールドレンズ２１６の目的は、ＬＣｏＳパネルのほぼテレセントリック系の照明を生じさせることができるというにある。ＬＣｏＳディスプレイは、全くの反射型であり、イメージを適切に表示させるよう正確なタイミングで色を順次反射する。光は、ＬＣｏＳパネルから反射し、イメージの明るい領域に関し、ｓ偏光に合わせて回転することができる。次に、光は、フィールドレンズ２１６を通って屈折することができ、そしてＰＢＳの内面で反射され、そしてプロジェクタを出て、結合レンズに向かって進むことができる。中空のテーパ付きトンネル２２０は、他の実施形態の均質化レンズレットに取って代わることができる。プロジェクタを垂直に差し向けると共にＰＢＳを中央に配置することによって、スペースが節約され、プロジェクタは、動きの少ないアームが導波路からぶら下がった状態でヒンジスペース内に配置可能である。
導波路に入った光は、偏光されるのが良く、例えばｓ偏光されるのが良い。この光は、ユーザの目から反射されると、ユーザの目からは「夜行」に見える場合がある。この夜行をなくすには、ユーザの目から反射した光から逆に偏光され、例えばこの場合ｐ偏光されるレンズを導波路又はフレーム、例えば本明細書において説明するスナップ嵌め光学部品に取り付けるのが良い。
図２１及び図２２では、拡張現実型アイピース２１００は、フレーム２１０２並びに左及び右側イヤホン又はテンプル（つる）部品２１０４を有している。保護レンズ２１０６、例えばバリスティックレンズがユーザの耳を保護するよう又はこれらレンズが処方レンズである場合、周囲環境に対するユーザのビューを補正するようフレーム２１０２の前部に取り付けられている。フレームの前部は又、カメラ又はイメージセンサ２１３０及び１つ又は２つ以上のマイクロホン２１３２を取り付けるために使用できる。図２１では見えないが、導波路は、中心又は調節可能なノーズブリッジ（鼻当て）２１３８の各側に１つずつ保護レンズ２１０６の後ろでフレーム２１０２内に収納されている。前側カバー２１０６は、色合い又は手法が拡張現実型装置の特定のユーザにとって容易に変更できるよう交換可能であるのが良い。一実施形態では、各レンズは、各目について互いに異なる処方を可能にするよう迅速に交換可能である。一実施形態では、レンズは、本明細書のどこか別の場所で説明するようにスナップ嵌め方式で迅速に交換可能である。或る特定の実施形態は、アイピースの一方の側にプロジェクタと導波路の組み合わせのみを有するのが良く、他方の側には、通常のレンズ、読書用レンズ、処方レンズ等が詰め込まれるのが良い。左及び右側イヤホン２１０４は各々、組み立てを容易にすると共に振動／衝撃保護のためにばね押しヒンジ２１２８の上にプロジェクタ若しくはマイクロプロジェクタ２１１４又は他のイメージソースを垂直に取り付けている。各テンプル部品は、アイピースのための関連エレクトロニクスを取り付けるためのテンプルハウジング２１１６を更に有し、各テンプル部品は、ユーザへの良好な保持を可能にするようエラストマー頭用グリップパッド２１２０を更に有するのが良い。各テンプル部品は、伸長性のラップアラウンド型小型イヤホン２１１２及びヘッドストラップ２１４２を取り付けるオリフィス２１２６を更に有する。
上述したように、テンプルハウジング２１１６は、拡張現実型アイピースと関連したエレクトロニクスを収容している。エレクトロニクスは、図示のように、例えばマイクロプロセッサ及び無線受信機２１２２のための数枚の回路板、チップ上に実装された通信システム（ＳＯＣ）２１２４及びオープンマルチメディア応用プロセッサ（ＯＭＡＰ）プロセッサボード２１４０を有するのが良い。チップ上に実装された通信システム（ＳＯＣ）は、１つ又は２つ以上の通信機能用のエレクトロニクスを含むのが良く、かかる通信機能としては、ワイドローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、BlueTooth（商標）通信、周波数変調（ＦＭ）、無線受信機、全地球測位システム（ＧＰＳ）、３軸加速度計、１つ又は２つ以上のジャイロスコープ等が挙げられる。加うるに、右側テンプル部品は、アイピースのユーザ制御及び１つ又は２つ以上の用途のためにテンプル部品の外部に設けられた光学トラックパッド（図示せず）を有するのが良い。
フレーム２１０２は、１対のラップアラウンド型サングラスの全体形状をしている。このサングラスの側部は、形状記憶合金ストラップ２１３４、例えばニチノールストラップから成る。ニチノール又は他の形状記憶合金製のストラップは、拡張現実型アイピースのユーザにフィットする。ストラップは、ユーザにより装用されてほぼ体温まで温められると、これらの定められた又は好ましい形状を取るよう特注されている。
この実施形態の他の特徴は、取り外し可能なノイズキャンセリング小型イヤホンを含む。図示のように、小型イヤホンは、音をユーザの耳に送り出すために拡張現実型アイピースの制御装置に接続できるようになっている。音は、拡張現実型アイピースのワイヤレスインターネット又は電気通信機能からの入力を含むのが良い。小型イヤホンは、軟質の変形可能なプラスチック又はフォーム部分を更に有し、その結果、ユーザの内耳が耳栓と同様に保護されるようになっている。一実施形態では、小型イヤホンは、ユーザの耳への入力を約８５ｄＢまで制限する。これにより、装用者による通常の聞き取りが可能であり、他方、発砲音又は他の爆発音からの保護が可能である。一実施形態では、ノイズキャンセリング小型イヤホンの制御装置は、装用者の耳を保護する際にキャンセリング特徴の極めて迅速な調節を行うための自動ゲイン制御装置を有する。
図２３は、垂直に配置されたプロジェクタ２１１４のレイアウトを示しており、この場合、照明光は、ディスプレイ及びシリコンで裏打ちされるのが良いイメージャボードに至る途中までＰＢＳの一方の側を通って底部から頂部まで進み、そしてイメージ光として屈折し、そして光は、偏光ビームスプリッタを構成する三角形プリズムの内側インターフェースに当たり、そしてプロジェクタから反射され、そして導波路レンズ中に差し向けられる。この実施例では、プロジェクタの寸法は、イメージャボードの幅が１１ｍｍであり、イメージャボードの端からイメージ中心線までの距離が１０．６ｍｍであり、イメージ中心線からＬＥＤボードの端までの距離が約１１．８ｍｍであるものとして示されている。
上述のプロジェクタのコンポーネントの詳細分解図が、図２５に見える。この図は、マイクロプロジェクタ２５００が例えば組み立て時に、拡張現実型アイピースのヒンジの近くにどのようにコンパクトになるかを示している。マイクロプロジェクタ２５００は、光学部品のうちの或る特定のものを取り付けるハウジング及びホルダ２０８を有している。各カラーフィールドが光学ディスプレイ２１０により画像化されると、対応のＬＥＤカラーがターンオンされる。ＲＧＢ ＬＥＤ光エンジン２０２は、ヒートシンク２０４に取り付けられた状態で底部の近くに図示されている。ホルダ２０８は、ＬＥＤ光エンジン２０２、ホルダ取り付け光トンネル２２０、ディフューザレンズ２１２（ホットスポットをなくすため）及びコンデンサーレンズ２１４の上に取り付けられている。光は、コンデンサーレンズから偏光ビームスプリッタ２１８に入り、次にフィールドレンズ２１６に至る。次に、光は、屈折してＬＣｏＳ（シリコン上に実装された液晶）チップ２１０に当たり、ここで、イメージが形成される。次に、イメージのための光は、フィールドレンズ２１６を通って反射して戻り、偏光され、そして９０°反射されて偏光ビームスプリッタ２１８中に進む。次に、光は、メガネの光学ディスプレイに伝送可能にマイクロプロジェクタから出る。
図２６は、例示のＲＧＢ ＬＥＤモジュールを示している。この例では、ＬＥＤは、１つの赤色、１つの青色及び２つの緑色ダイを備えた２×２アレイであり、ＬＥＤアレイは、４つのカソード及び共通アノードを有している。最大電流は、ダイ１個当たり０．５Ａであるのが良く、最大電圧（ほぼ４Ｖに等しい）が緑色ダイ及び青色ダイに必要な場合がある。
図３は、使用にあたり、水平に配置されたプロジェクタの実施形態を示している。プロジェクタ３００は、アイピースフレームのアーム部分内に配置されるのが良い。プロセッサ制御装置３０４の下に配置されたＬＥＤモジュール３０２は、単一の色を一度に迅速な順番に放出することができる。放出された光は、光トンネル３０８を通って下り、そして少なくとも１つの均質化レンズレット３１０を通り、その後、偏光ビームスプリッタ３１２に当たって得るＬＣｏＳディスプレイ３１４に向かってそらされ、ここで、フルカラーイメージが表示される。ＬＣｏＳディスプレイは、１２８０×７２０ｐの分解能を有するのが良い。次に、イメージは、反射されて偏光ビームスプリッタを通って上方に戻され、折り畳み鏡３１８で反射され、そしてコリメータを通ってプロジェクタから途中まで進み、そして導波路中に入る。プロジェクタは、収差をなくすために回折要素を有するのが良い。
一実施形態では、対話式ヘッド取付け型アイピースは、光学組立体を有し、ユーザは、この光学組立体を介して周囲環境及び表示されたコンテンツを見ることができ、光学組立体は、周囲環境に関するユーザのビューを補正する補正要素、内面反射を可能にする自由形式光導波路及び光学ディスプレイ、例えばＬＣｏＳディスプレイからのイメージを光導波路に差し向ける結合レンズを含む。アイピースは、コンテンツをユーザに表示可能に取り扱う一体形プロセッサ及びコンテンツを光学組立体に導入する一体形イメージソース、例えばプロジェクタ装置を更に有する。イメージソースがプロジェクタである実施形態では、プロジェクタ装置は、光源及び光学ディスプレイを含む。光源、例えばＲＧＢモジュールからの光は、プロセッサの制御下で放出され、そして偏光ビームスプリッタを横切り、ここで、光は、偏光され、その後光学ディスプレイ、例えばＬＣｏＳディスプレイ又は或る特定の他の実施形態ではＬＣＤディスプレイから反射され、そして光導波路中に差し向けられる。偏光ビームスプリッタの表面は、光学ディスプレイからのカラーイメージを反射して光導波路中に差し向けることができる。ＲＧＢ ＬＥＤモジュールは、光を順次放出して光学ディスプレイで反射されるカラーイメージを形成することができる。補正要素は、イメージソースがオンであれオフであれいずれにせよ、周囲環境の適正な視認を可能にするよう光導波路に取り付けられているシースルー型補正レンズであるのが良い。この補正レンズは、くさび形補正レンズであるのが良く、しかも、処方され、色付けされ、コーティングされている等であるのが良い。高次多項式によって説明できる自由形式光導波路は、光導波路の湾曲及び寸法変更を可能にするデュアル自由形式表面を有するのが良い。光導波路の曲げ及び寸法変更により、導波路を対話式ヘッド取付け型アイピースのフレーム内に配置することができる。このフレームは、ユーザの頭にサングラス又はメガネと同様な仕方でフィットするよう寸法決め可能である。アイピースの光学組立体の他の要素としては、光源からの光のビームが一様であるようにするよう光源からの光を伝搬させるホモジナイザ及び光導波路に入った光の分解能を向上させるコリメータが挙げられる。
図４を参照すると、偏光されてコリメートされるのが良いイメージ光が、オプションとして、ディスプレイ結合レンズ４１２を横切るのが良く、ディスプレイ結合レンズ４１２は、コリメータそれ自体であっても良く又はそうでなくても良く、或いは、コリメータに加えて、導波路４１４に入っても良く又はそうでなくても良い。実施形態では、導波路４１４は、自由形式導波路であるのが良く、この場合、導波路の表面は、多項方程式により書き表される。導波路は、直線であっても良い。導波路４１４は、２つの反射面を有するのが良い。イメージ光が導波路４１４に入ると、イメージ光は、全反射（ＴＩＲ）が起こる下限としての臨界角よりも大きな入射角で第１の表面に当たることができる。イメージ光は、第１の表面とこれに向いた第２の表面との間でＴＩＲバウンスにかかわることができ、最終的に、複合レンズのアクティブ可視領域４１８に達する。一実施形態では、光は、少なくとも３つのＴＩＲバウンスにかかわることができる。導波路４１４は、ＴＩＲバウンスが最終的に導波路から出ることができるようテーパしているので、複合レンズ４２０の厚さは、一様ではない場合がある。複合レンズ４２０の可視領域によるディストーションを最小限に抑えるには、くさび形補正レンズ４１０を自由形式導波路４１４の長さに沿って配置してレンズ４２０の少なくとも可視領域を横切って一様な厚さを提供するのが良い。補正レンズ４１０は、処方レンズ、色レンズ、偏光レンズ、バリスティックレンズ等であるのが良い。
幾つかの実施形態では、光導波路は、光導波路に入る光の全反射を可能にする第１の表面及び第２の表面を有するのが良いが、光は、実際には、結果的には全反射を招く内部入射角では導波路に入ることはない。アイピースは、光導波路の第１の表面に設けられていて、表示されたコンテンツを光導波路の第２の表面に向かって反射する鏡映面を有するのが良い。かくして、鏡映面は、光導波路に入った光の全反射又は光導波路に入った光の少なくとも一部分の反射を可能にする。実施形態では、鏡映面は、１００％鏡映され又は低い百分率まで鏡映状態にされるのが良い。幾つかの実施形態では、鏡映面に代えて、光導波路と補正レンズとの間の空隙により、結果的にＴＩＲを生じさせない入射角で導波路に入った光の反射を生じさせることができる。
一実施形態では、アイピースは、コンテンツをアイピースのアームに隣接して位置する光導波路の側から光学組立体に表示可能に導入する一体形イメージソース、例えばプロジェクタを有する。イメージ導入が光導波路の上側から行われる先行技術の光学組立体とは対照的に、本発明は、導波路の側部からの導波路へのイメージ導入を可能にする。表示コンテンツのアスペクト比は、長軸がほぼ水平に向いた状態でほぼ正方形とほぼ長方形との間にある。実施形態では、表示コンテンツアスペクト比は、１６：９である。実施形態では、長軸がほぼ水平である表示コンテンツのための長方形アスペクト比を達成することは、導入イメージの回転により実施できる。他の実施形態では、これは、イメージが所望のアスペクト比に達するまでイメージを引き伸ばすことにより実施できる。
図５は、サンプル寸法を示す導波路アイピースの設計例を示している。例えば、この設計例では、結合レンズ５０４の幅は、光学ディスプレイ５０２が光学的に直列に結合された状態で、１３〜１５ｍｍであるのが良い。これら要素は、アイピースのアーム内に収納されるのが良い。光学ディスプレイ５０２からのイメージ光は、結合レンズ５０４を通って自由形式導波路５０８中に投影される。導波路５０８及び補正レンズ５１０を含む複合レンズ５２０の厚さは、９ｍｍであるのが良い。この設計例では、導波路５０２は、アイクリアランスが２０ｍｍの状態で８ｍｍの出口瞳孔直径の実現を可能にする。結果的に得られるシースルービュー５１２は、約６０〜７０ｍｍであるのが良い。イメージ光が導波路５０２（寸法ａ）に入るときの瞳孔からイメージ光経路までの距離は、約５０〜６０ｍｍであるのが良く、これは、人の頭の幅の大部分の割合に対応することができる。一実施形態では、視野は、瞳孔よりも大きいのが良い。実施形態では、視野は、レンズを一杯にしないのが良い。理解されるべきこととして、これら寸法は、特定の例示の実施形態に関する寸法であり、本発明を限定するものと解されてはならない。一実施形態では、導波路、スナップオン光学部品及び／又は補正レンズは、光学用プラスチックから成るのが良い。他の実施形態では、導波路、スナップオン光学部品及び／又は補正レンズは、ガラス、マージナルガラス（marginal glass）、バルクガラス、金属ガラス、パラジウム富化ガラス又は他の適当なガラスから成っていても良い。実施形態では、導波路５０８及び補正レンズ５１０は、結果的に色収差がほとんどなく又は全くないよう選択された互いに異なる材料で作られても良い。材料としては、回折格子、ホログラフィ格子等が挙げられる。
例えば図１に示されている実施形態では、映写イメージは、２つのプロジェクタ１０８が左側及び右側イメージについて用いられる場合、立体イメージである場合がある。立体視を可能にするため、プロジェクタ１０８は、アイピースの個々の装用者にとっての瞳孔間距離に基づく調節を可能にする互いから調節可能な距離のところに配置されるのが良い。
アイピースに関する或る特定の実施形態を説明したが、種々の追加の特徴、使用のためのアプリケーション４５１２、制御技術及び外部制御装置４５０８、関連外部装置４５０４、ソフトウェア、ネットワーキング機能、一体形センサ４５０２、外部処理装置４５１０、関連の第三者の施設４５１４等の説明を行う。アイピース用の外部装置４５０４は、娯楽、ナビゲーション、コンピュータ処理、通信、兵器類等に有用な装置が挙げられる。外部制御装置４５０８として、リング／ハンド又は他の触覚式コントローラ、ジェスチャー制御を可能にする外部装置（例えば、非一体形カメラ、埋め込み型加速度計を備えた装置）、外部装置のＩ／Ｆ等が挙げられる。外部処理装置４５１０としては、ローカル処理装置、遠隔処理装置、外部アプリケーションのＩ／Ｆ等が挙げられる。使用のためのアプリケーション４５１２としては、商業、消費者、軍事、教育、政府、拡張現実、広告、メディア等のためのアプリケーションが挙げられる。種々の第三者の装置４５１５は、アイピースによりアクセス可能であり又はアイピースと関連して働くことができる。アイピース１００は、ワイヤレス通信、近接場通信、ワイヤード通信等を介して他のアイピース１００と相互作用できる。
図６は、シースルー又は半透明レンズ６０２を備えたアイピース６００の実施形態を示している。映写イメージ６１８は、レンズ６０２上で見える。この実施形態では、レンズ６０２上に映写されているイメージ６１８は、装用者が見ているシーンの拡張現実型バージョンであることがあり、この場合、視界中の興味の的（ＰＯＩ）は、装用者に表示される。拡張現実型バージョンは、アイピースに埋め込まれていて（図６には示されていない）、装用者が見ているものを画像化すると共にロケーション／ＰＯＩを識別する前方に向いたカメラにより実現可能な場合がある。一実施形態では、カメラ又は光送信器の出力は、記憶、遠隔場所への伝送又はアイピース又はメガネをかけている人によって見ることができるようアイピース制御コントローラ又はメモリに送られるのが良い。例えば、映像出力は、ユーザに見える仮想スクリーンにストリーミングされるのが良い。かくして、映像出力は、ユーザの存在場所を突き止めるのに役立つために使用でき又は装用者の存在場所を突き止めるのに役立つのを助けるよう又は任意他の目的のために他者に遠隔に送られても良い。他の検出技術、例えばＧＰＳ、ＲＦＩＤ、手動入力等を用いても、装用者の存在場所を突き止めることができる。ロケーション又は識別データを用いると、重ね合わせされ、映写され又は違ったやり方で見ているもので表示される情報が得られるようアイピースによりデータベースにアクセス可能である。拡張現実用途及び技術について本明細書において更に説明する。
図７には、ストリーミングメディア（電子メール用途）及び到来着信通知が表示される半透明レンズ７０２を備えた一実施形態としてのアイピース７００が示されている。この実施形態では、メディアは、可視領域の一部分を見えにくくするが、理解されるべきこととして、表示イメージは、視界中の任意の場所に位置決め可能である。実施形態では、多少透明であるようメディアを作ることができる。
一実施形態では、アイピースは、外部ソース、例えば外部コンバータボックスからの入力を受け取ることができる。外部ソースをアイピースのレンズ中に示すことができる。一実施形態では、外部ソースが電話機である場合、アイピースは、電話機の存在場所突き止め機能を用いてマーカーを利用したＡＲ用途からのマーカーオーバーレイを含む存在場所に基づく拡張現実を表示することができる。実施形態では、アイピースのプロセッサ又は関連装置上で働くＶＮＣクライアントを用いると、コンピュータに接続してこれを制御することができ、この場合、コンピュータのディスプレイは、装用者によってアイピース中に見える。一実施形態では、任意のソースからのコンテンツをアイピース、例えば車両の上部に載っているパノラマカメラからのディスプレイ、装置用のユーザインターフェース、無人機又はヘリコプターからのイメージ等にストリーミングすることができる。例えば、ガン取付け型カメラにより、カメラフィードがアイピースに差し向けられている場合、直接的な視準線に存在しない標的を撃つことが可能である。
レンズは、クロミックであるのが良く、例えばフォトクロミック又はエレクトロクロミックであるのが良い。エレクトロクロミックレンズは、一体クロミック材料又はクロミックコーティング（被膜）を有するのが良く、かかる一体クロミック材料又はクロミックコーティングは、プロセッサによりクロミック材料を横切って及ぼされる電荷のバーストに対応してレンズの少なくとも一部分の不透明度を変える。例えば、図６５を参照すると、レンズ６５０４のクロミック部分６５０２が例えばこの部分がアイピースの装用者に表示されたコンテンツを示している場合、かかる装用者による視認性の向上をもたらすために暗くされた状態で示されている。実施形態では、別個独立に制御可能なレンズ上の複数個のクロミック領域、例えば、レンズの大部分、映写領域の小部分、画素レベルに合わせて制御されるレンズのプログラム可能領域及び／又は映写領域等が存在する場合がある。クロミック材料の活性化は、本明細書において更に説明する制御技術を介して制御可能であり又は或る特定のアプリケーション（例えば、ストリーミングビデオアプリケーション、太陽追従アプリケーション）又はフレーム埋め込み型ＵＶセンサに応答して自動的に実施可能である。レンズは、入射角の小さい光波及び入射角の大きい反射光、例えばｓ偏光の送信を可能にする角度に敏感なコーティングを有するのが良い。クロミックコーティングは、例えば本明細書において説明する制御技術によって部分的に又は全体的に制御可能である。レンズは、可変コントラストであるのが良い。実施形態では、ユーザは、対話式ヘッド取付け型アイピースを装用するのが良く、アイピースは、光学組立体を有し、ユーザは、この光学組立体を介して周囲環境及び表示されたコンテンツを見ることができる。光学組立体は、周囲環境に関するユーザのビューを補正する補正要素、コンテンツをユーザに表示可能に取り扱う一体形プロセッサ及びコンテンツを光学組立体に導入する一体形イメージソースを含むのが良い。光学組立体は、表示コンテンツに関する要件及び周囲環境条件に依存するディスプレイ特性調節を可能にするエレクトロクロミック層を含むのが良い。実施形態では、ディスプレイ特性は、輝度、コントラスト等であるのが良い。周囲環境条件は、ディスプレイ特性調節が行われない場合、表示コンテンツがアイピースの装用者によって視覚化困難にする輝度レベルである場合があり、この場合、ディスプレイ特性調節をコンテンツが表示されている光学組立体の領域に適用するのが良い。
実施形態では、アイピースは、例えば明るい又は暗い周囲環境に対して映写されたコンテンツに関するユーザのビューを変えたり向上させたりするようアイピース映写領域に対する輝度、コントラスト、空間の広がり、分解能等の制御を行うことができる。例えば、ユーザは、アイピースを明るい昼間条件下で用いることができ、ユーザが表示コンテンツを明確に見るようにするため、表示領域は、輝度及び／又はコントラストが変えられる必要がある。変形例として、ディスプレイ領域を包囲した可視領域を変更しても良い。加うるに、ディスプレイ領域内に位置するにせよそうでないにせよいずれにせよ、変更された領域は、具体化されているアプリケーションによって空間配向され又は制御されるのが良い。例えばディスプレイ領域のほんの僅かな部分しか変更する必要がない場合があり、これは、例えば、このディスプレイ領域部分がディスプレイ領域の表示部分と周囲環境との間の或る定められた又は所定のコントラスト比から逸脱している場合である。実施形態では、レンズの部分は、輝度、コントラスト、空間の広がり、分解能等が変更されるのが良く、例えば、ディスプレイ領域全体を含むよう固定され、レンズの一部分しか調節されず、周囲環境の照明条件及び／又は表示コンテンツの輝度‐コントラストの変化に対して適合可能であると共に動的である等である。空間の広がり（例えば、変更によって影響を受ける領域）及び分解能（例えば、ディスプレイ光学分解能）は、レンズの種々の部分にわたり様々であって良く、かかる部分としては、光分解能セグメント、低分解能セグメント、単一画素セグメント等が挙げられ、この場合、種々のセグメントを組み合わせると、実行されるべきアプリケーションの視認目的を達成することができる。実施形態では、輝度、コントラスト、空間広がり、分解能等の変更を実施するための技術としては、エレクトロクロミック材料、ＬＣＤ技術、光学部品の埋め込みビード、可撓性ディスプレイ、懸濁粒子装置（ＳＰＤ）技術、コロイド技術等が挙げられる。
実施形態では、エレクトロクロミック層の種々の活性化モードが存在する。例えば、ユーザは、複合レンズが幾分暗く見えるに過ぎないサングラスモードに入ることができ又はユーザは、複合レンズが完全に黒く見える「ブラックアウト（Blackout）」モードに入ることができる。
輝度、コントラスト、空間広がり、分解能等の変更を実施する際に採用可能な技術の例は、エレクトロクロミック材料、フィルム、インク等である。エレクトロクロミズムは、電荷が加えられたときに逆に変化する外観の材料によって表示される現象である。種々の形式の材料及び構造を用いると、特定の用途に応じて、エレクトロクロミック装置を構成することができる。例えばエレクトロクロミック材料としては、酸化チタン（ＷＯ3）が挙げられ、これは、エレクトロミック窓又はスマートガラスの製造に用いられる主要な化学物質である。実施形態では、エレクトロクロミックコーティングは、変更を実施する際にアイピースのレンズに用いられる場合がある。別の実施例では、エレクトロクロミックディスプレイは、「電子ペーパー」の具体化の際に用いられる場合があり、この電子ペーパーは、通常のペーパー（紙）の外観を真似るよう設計されており、この場合、電子ペーパーは、通常のペーパーと同様に反射光を表示する。実施形態では、エレクトロクロミズムは、多種多様な用途及び材料に具体化でき、かかる用途及び材料としては、ジリコン（透明なシリコーンシートに埋め込まれたポリエチレン球から成り、各球は、油の気泡中に懸濁しており、したがって、これら球は、自由に回転することができる）、電気泳動型ディスプレイ（印加電界を用いて荷電顔料粒子を再配置することによりイメージを形成する）、Ｅインク技術、エレクトロウェッティング、エレクトロフルイディック、分岐干渉変調器、可撓性基板に埋め込まれた有機トランジスタ、ナノクロミックスディスプレイ（ＮＣＤ）等が挙げられる。
軌道、コントラスト、空間広がり、分解能等の変更の実施に採用可能な技術の別の例は、懸濁粒子装置（ＳＰＤ）である。僅かな電圧がＳＰＤフィルムに印加されると、安定状態ではランダムに分散しているその顕微鏡粒子は、整列状態になって光を通すことができる。応答は、迅速であり一様でありしかもフィルム全体を通じて安定した色付きである。電圧の調節により、ユーザは、通過する光、まぶしさ及び熱の量を制御することができる。システムの応答は、オフ状態では完全に光が遮られる暗い青色の外観からそのオン状態における透明までの範囲にある。実施形態では、ＳＰＤ技術は、活性フィルムを作るプラスチック基材に施されるエマルションであるのが良い。このプラスチックフィルムは、２枚のガラスシート、プラスチックシート又は他の透明な材料等シート相互間に積層され（単一のガラスペインとして）、懸濁されているのが良い。
図８を参照すると、或る特定の実施形態では、エレクトロオプティックスが２つの部分、即ち、１）エレクトロオプティックス及び任意角度に補正レンズの状態で単眼又は両眼フリップアップ／スリップダウン構成状態で設けられるのが良い。図８Ａは、エレクトロオプティックスが電気コネクタ８１０、例えばプラグ、ピン、ソケット、配線等によりアイピース８０４に電気的に接続可能なモジュール８０２内に納められた２部品アイピースを示している。この構成例では、フレーム８１４内のレンズ８１８は、完全に補正レンズであるのが良い。電気エレクトロオプティックスモジュール８０２の２つの半部相互間の瞳孔間距離（ＩＰＤ）は、種々のＩＰＤに対応するよう鼻橋８０８のところで調節可能である。同様に、ディスプレイ８１２の配置状態は、鼻橋８０８により調節可能である。図８Ｂは、一方の半部がフリップアップされ、他方の半部がフリップダウンされた両眼エレクトロオプティックスモジュール８０２を示している。鼻橋は、十分に調節可能であり、エラストマーであるのが良い。一実施形態では、レンズ８１８は、ＡＮＳＩ準拠ハードコート耐ひっかき性ポリカーボネートバリスティックレンズであるのが良く、クロミックであるのが良く、角度に敏感なコーティングを有するのが良く、ＵＶ敏感性材料等であるのが良い。
図８に関する説明で注目されるように、拡張現実型メガネは、装用者の各目についてレンズ８１８を有するのが良い。レンズ８１８は、フレーム８１４内に容易に嵌まるよう構成されているのが良く、その結果、各レンズをメガネをかけようとする人についてあつらえることができるようになっている。かくして、レンズは、補正又は矯正レンズであるのが良く、又、サングラス用として色付きであっても良く又は意図した環境に適した他の品質を備えても良い。かくして、レンズは、黄色、暗い色又は他の適当な色に色付けされているのが良く又はフォトクロミックであっても良く、その結果、レンズの透明度は、明るい光にさらされると、減少するようになる。一実施形態では、レンズは、フレームにスナップ嵌め又はスナップ装着可能に設計されているのが良く、即ち、スナップオンレンズが一実施形態である。
当然のことながら、レンズは、補正レンズである必要はなく、レンズは、単にサングラスとして又はフレーム内の光学系用の保護手段として役立つに過ぎないものであっても良い。ノンフリップアップ／フリップダウン構成例では、言うまでもないこととして、拡張現実型メガネ内のかなり高価な導波路、視認システム、エレクトロニクスを保護するのに役立つ上で重要である。最低限、外側レンズは、一環境では、砂であれ木苺であれ棘等であれ、いずれにせよ、又、又別の環境では飛んでいるデブリであれ弾丸であれ榴散弾であれいずれにせよ、ユーザの環境によるひっかきからの保護を提供する。加うるに、外側レンズは、複合レンズの見た目を変え、恐らくはユーザの個性又はファッションセンスにアピールするよう働く装飾用であっても良い。外側レンズは又、多くのユーザが集まっているときに、一人のユーザが自分のメガネを他の人から区別するのにも役立つ場合がある。
レンズは、衝撃、例えば弾道衝撃に適していることが望ましい。したがって、一実施形態では、レンズ及びフレームは、耐衝撃性に関するＡＮＳＩ規格Ｚ８７．１‐２０１０に適合している。一実施形態では、レンズは又、弾道規格ＣＥ ＥＮ１６６Ｂに適合している。別の実施形態では、軍事用途に関し、レンズ及びフレームは、ＭＩＬ‐ＰＲＦ‐３１０１３、規格３．５．１．１又は４．４．１．１の規格に適合しているのが良い。これら規格の各々は、耐衝撃性について僅かに異なる要件を有し、各要件は、ユーザの目を高速飛翔体又はデブリによる衝撃から保護するようになっている。特定の材料が指定されていないが、ポリカーボネート、例えば或る特定のＬｅｘａｎ（登録商標）等級が通常、適当な規格で指定された試験を合格するのに十分である。
一実施形態では、図８Ｄに示されているように、レンズは、良好な耐衝撃性が得られるようフレームの内側からでなく、フレームの外側からスナップ嵌めされる。というのは、拡張現実型メガネの外側には何らかの衝撃が見込まれるからである。この実施形態では、交換可能なレンズ８１９がフレーム８２０の凹部８２０ａに嵌まり込む複数個のスナップ嵌めアーム８１９ａを有している。アームの係合角度８１９ｂは、９０°を超え、凹部の係合角度８２０も又、９０°を超える。角度を直角よりも大きくすることにより、フレーム８２０からのレンズ８１９の取り外しが可能になるという実用上の作用効果が得られる。レンズ８１９は、人の視力が変わった場合又は異なるレンズが何らかの理由で望ましい場合に取り外される必要がある。スナップ嵌め設計は、レンズとフレームとの間に僅かな圧縮又は支持荷重が存在するようなものである。即ち、レンズは、例えばフレーム内へのレンズの僅かな締まり嵌めによってフレーム内にしっかりと保持されるのが良い。
図８Ｄの片持ちスナップ嵌めは、レンズとフレームを取り外し可能にスナップ嵌めする考えられる唯一の方法であるというわけではない。例えば、フレームの連続密封リップがレンズ拡大リップに係合する環状スナップ嵌め方式が用いられる場合があり、それにより、レンズの拡大縁部は、リップ内にスナップ嵌めされ又は場合によってはリップ上にスナップ装着される。かかるスナップ嵌めは、典型的には、キャップをインクペンに接合するのに用いられている。この形態は、極めて僅かな埃や汚れ粒子が導入する恐れが少ない状態で頑丈な接合が得られるという利点がある。考えられる欠点としては、レンズとフレームの両方の周囲全体にかなり厳密な公差が必要であるということ及び経時的な全ての３つの寸法において寸法上の一体性が必要であるということが挙げられる。
また、かなり簡単なインターフェースを用いることが可能であり、このインターフェースは、依然として、スナップ嵌めであると見なされ得る。溝を成形によりフレームの外面に形成するのが良く、レンズは、突出した表面を有し、この突出した表面は、溝内に嵌まり込む舌部であると見なされ得る。溝は、半円筒形であり、例えば、約２７０°〜約３００°である場合、舌部は、溝の中にスナップ嵌入してしっかりと保持され、溝の中に残っている隙間を介して依然として取り外し可能である。図８Ｅに示されているこの実施形態では、レンズ若しくは交換レンズ又は舌部８２８を備えたカバー８２６は、レンズ又はカバーがフレーム内にスナップ嵌めされない場合であっても、フレーム８２５に設けられた溝８２７の中に挿入可能である。嵌まり具合が密な嵌まり具合であるので、かかる嵌まり具合は、スナップ嵌めとして働き、レンズをフレーム内にしっかりと保持する。
別の実施形態では、フレームは、従来型目違い継ぎ方式を用いた２部品の状態で、例えば下側部分と上側部分の状態で作られるのが良い。別の実施形態では、この設計は又、フレームによるレンズのしっかりとした把持を保証する標準型締結具を更に用いるのが良い。この設計では、フレームの内側では何ら分解が必要とされないはずである。かくして、スナップオン又は他のレンズ若しくはカバーは、フレームの内部に入り込む必要なく、フレーム上に組み付けられ又はフレームから取り外されるはずである。本発明における開示の他の部分において注目されるように、拡張現実型メガネは、多くの構成部品を有している。組立体及び組み立て部品（サブアセンブリ）のうちの幾つかは、注意深い位置合わせを必要とする場合がある。これら組立体を動かしたりガタガタさせたりすることは、フレーム及び外側又はスナップオンレンズ若しくはカバーを動かしたりガタガタさせたりするのと同様、これらの機能にとって有害な場合がある。
実施形態では、フリップアップ／フリップダウン構成により、アイピースのモジュラー設計が可能である。例えば、アイピースが単眼又は両眼モジュール８０２を備えることができるだけでなく、レンズ８１８を交換することも可能である。実施形態では、追加の特徴が一方又は両方のディスプレイ８１２と関連した状態でモジュール８０２に設けられるのが良い。例えば、モジュール８０２の単眼バージョン又は両眼バージョンは、９０２（単眼）、９０４（両眼）のみのディスプレイであっても良く、又は、前方監視カメラ９０８（単眼）及び前方監視カメラ９１０，９１２（両眼）を備えても良い。幾つかの実施形態では、モジュールは、追加の一体形エレクトロニクス、例えばＧＰＳ、レーザ距離計等を有するのが良い。実施形態９１２では、両眼エレクトロオプティックスモジュール９１２は、立体前方監視カメラ９２０及びレーザ距離計９１８を備えている。
実施形態では、エレクトロオプティックス特性は、以下の通りであるのが良いが、これらに限定されるわけではない。
一実施形態ではプロジェクタの特性は、次の通りであるのが良い。
別の実施形態では、拡張現実型メガネは、マイクロプロジェクタの一部として又はマイクロプロジェクタと導波路との間のオプティックスの一部として電気制御レンズを有するのが良い。図２１は、かかる液体レンズ２１５２を備えた実施形態を示している。
メガネは、ユーザによる視認が可能であるよう１つ又は複数のイメージを提供するのが良い少なくとも１つのカメラ又は光センサ２１３０を更に有する。イメージは、メガネの各側に設けられたマイクロプロジェクタ２１１４によって形成され、これらイメージは、その側に設けられた導波路２１０８に送られる。一実施形態では、追加の光学要素、可変焦点レンズ２１５２も又設けられる。レンズは、ユーザにより電気的に調節可能であり、その結果、導波路２１０８内に見えるイメージは、ユーザのために焦点合わせされる。
可変レンズとしては、フランス国リヨン所在のバリオプティック・ソシエテ・アノニム（Varioptic, S.A.）又は米国カリフォルニア州マウンテン・ビュー所在のレンズベクター・インコーポレイテッド（LensVector, Inc.）により提供されているいわゆる液体レンズが挙げられる。かかるレンズは、２種類の不混和性の液体を備えた中央部分を有するのが良い。代表的には、これらレンズでは、レンズを通る光の経路、即ち、レンズの焦点距離は、電位を液体中に浸漬されている電極相互間に印加することにより変更され又は焦点合わせされる。液体のうちの少なくとも一方は、結果的に生じる電界又は磁界ポテンシャルによって影響を受ける。かくして、エレクトロウェッティングが、レンズベクトル・インコーポレイテッドに譲渡された米国特許出願公開第２０１０／０００７８０７号明細書に記載されているように起こる。他の技術がレンズベクトル社の米国特許出願公開第２００９／０２１３３１号明細書及び同第２００９／０３１６０９７号明細書に記載されている。これら３つ全ての特許出願公開を参照により引用し、これらの各頁及び図をあたかも本明細書に逐語的に記載されているかのように引用する。
バリオプティック・ソシエテ・アノニムの他の特許文献は、可変焦点レンズのための他の装置及び技術を記載しており、かかる可変焦点レンズも又、エレクトロウェッティング現象を介して作用することができる。これら特許文献としては、米国特許第７，２４５，４４０号明細書及び同第７，８９４，４４０号明細書並びに米国特許出願公開第２０１０／０１７７３８６号明細書及び同第２０１０／０２９５９８７号明細書が挙げられ、これら特許文献の各々を引用し、あたかも各頁及び図が本明細書に逐語的に記載されているかの如くこれらを引用する。これら特許文献では、２種類の液体は、典型的には、互いに異なる屈折率及び互いに異なる導電性を有し、例えば、一方の液体は、導電性であって例えば水性液であり、他方の液体は、絶縁性であって例えば油状液体である。電荷を加えることにより、レンズの厚さを変化させることができ、しかもレンズを通る光路を変化させることができ、かくして、レンズの焦点距離が変わる。
電気的に調節可能なレンズは、メガネを制御装置によって制御されるのが良い。一実施形態では、焦点調節は、メニューを制御装置から呼び出し、そしてレンズの焦点を調節することによって行われる。レンズは、別々に制御可能であり又は一緒に制御可能である。調節は、制御ノブを物理的に回し、ジェスチャーで指示し又は音声指令によって行われる。別の実施形態では、拡張現実型メガネは、距離計を更に有するのが良く、電気的に調節可能なレンズの焦点は、距離計、例えばレーザの距離計をユーザが所望の距離離れたところに位置する標的又は物体に合わせることによって自動的に制御できる。
上述の米国特許第７，８９４，４４０号明細書に示されているように、可変レンズは又、拡張現実型メガネ又はアイピースの外側レンズにも利用できる。一実施形態では、かかるレンズは、補正レンズに単に取って代わるだけで良い。イメージソース又はプロジェクタ取付け型レンズの代わりに又はこれに加えて電気調節可能な制御装置を備えた可変レンズを用いても良い。補正レンズインサートは、導波路ディスプレイがアクティブであるにせよそうでないにせよいずれにせよ、ユーザの環境、外部世界のための補正又は矯正オプティックスとなる。
拡張現実型メガネ又はアイピースの装用者に提供されるイメージ、即ち、導波路内に見えるイメージを安定化することが重要である。提供されるビュー又はイメージは、アイピースに取り付けられた１つ又は２つのディジタルカメラ又はセンサからイメージが処理され、望ましくは、これらがメガネのディスプレイに見える前にディジタルデータとして記憶されるディジタル回路に送られる。いずれの場合においても、上述したように、次に、ディジタルデータは、例えばＬＣｏＳディスプレイ及び一連のＲＧＢ発光ダイオードを用いることによってイメージを形成するために使用される。光イメージは、一連のレンズ、偏光ビームスプリッタ電動式液体補正レンズ及びプロジェクタから導波路までの少なくとも１つの移行レンズを用いて処理される。
イメージを収集して提供するプロセスは、拡張現実型メガネのコンポーネント相互間の幾つかの機械的及び光学リンケージを含む。したがって、或る形式の安定化が必要であることは明らかであるように思われる。これは、最も直接的な原因、即ちカメラ自体の光学安定化を含む場合がある。というのは、カメラは、それ自体動くことができるユーザに可動的に取り付けられたモバイルプラットホームであるメガネに取り付けられているからである。したがって、カメラ安定化又は補正が必要な場合がある。加うるに、少なくとも或る安定化又は補正は、液体可変レンズに用いられるべきである。理想的には、この時点における安定化回路は、液体レンズについてであるだけでなくイメージソースを含む液体レンズから見て上流側の回路の多くの部品に起因する収差及び振動について補正を行うことができる。本システムの一利点は、多くの市販の在庫品のカメラが極めて高性能であり、典型的には、少なくとも１つのイメージ安定化特徴又はオプションを有する。かくして、本発明の実施形態が多く存在する場合があり、各実施形態は、以下に説明するようにイメージ又は極めて早いイメージのストリームを安定化する同一の方法又は異なる方法を備えている。光学安定化という用語は、本明細書において典型的には、カメラ、カメラプラットホーム又は他の物理的物体を物理的に安定化する意味として用いられ、他方、イメージ安定化は、データ操作及び処理を意味している。
イメージ安定化の一技術は、ディジタルイメージが形成されているときにディジタルイメージに対して行われる。この技術は、望ましくない動きのためのバッファとして可視フレームの境界部の外部に位置する画素を用いることができる。変形例として、この技術は、別の比較的安定した領域又は基礎を引き続くフレームで用いることができる。この技術は、ビデオカメラに利用可能であり、電子イメージを動きの影響を打ち消すのに十分な仕方でビデオのフレームからフレームにシフトさせる。この技術は、センサを利用しておらず、動いているカメラからの振動及び他のぼかし運動を減少させることによりイメージを直接安定化させる。或る技術では、安定化プロセスをディジタルプロセスの残部に追加し、イメージ１つ当たりの時間を多く必要とすることによってイメージの速度を遅くするのが良い。これら技術は、フレーム間運動差から計算された大域的運動ベクトルを用いて安定化の方向を求めることができる。
イメージの光学安定化は、重力又は電気駆動機構体を用いて光学要素又は画像化センサを動かし又は調節し、これが周囲振動に対抗するようにする。表示されるコンテンツを光学的に安定化させる別の手法は、拡張現実型メガネを収容したプラットホーム、例えばユーザのジャイロ補正又は検出を行うことである。上述したように、拡張現実型メガネ又はアイピースに利用できて用いられるセンサとしては、ＭＥＭＳジャイロセンサが挙げられる。これらセンサは、運動及び動きを３次元で極めて小さな増分で捕捉し、カメラから送られたイメージをリアルタイムで補正するためのフィードバックとして使用可能である。望ましくない運動の少なくとも大部分が恐らくはユーザ及びカメラそれ自体の運動によって引き起こされることは明らかである。これら大きな動きとしては、ユーザの大まかな動き、例えば歩くこと又は走ること、車に乗ることが挙げられる。小さな振動も又、拡張現実型メガネ内で結果として起こる場合があり、即ち、カメラ（入力）から導波路内のイメージ（出力）までの経路を形成する電気及び機械的リンケージ中のコンポーネントに振動が生じる場合がある。これら大まかな運動は、例えばプロジェクタから見て下流側に位置するコンポーネントのリンケージに生じる独立且つ僅かな動きよりも補正し又は考慮に入れるのがより重要な場合がある。
かくして、運動検出は、光学安定化の場合のように運動を検出してこれを補正するために又は運動を検出し、次にイメージ安定化の場合のように撮影されて処理されているイメージを補正するために使用できる。運動を検出してイメージ又はデータを補正する装置が図５７Ａに示されている。この装置では、１種類又は２種類以上の運動センサが用いられ、かかるセンサとしては、加速度計、角度位置センサ又はジャイロスコープ、例えばＭＥＭＳジャイロスコープが挙げられる。センサからのデータは、適当なセンサインターフェース、例えばアナログ・ディジタル変換器（ＡＤＣ）又は他の適当なインターフェース、例えばディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）にフィードバックされる。次に、マイクロプロセッサは、上述したようにこの情報を処理し、そしてイメージ安定化フレームをディスプレイドライバに送り、次に上述したシースルーディスプレイ又は導波路に送る。一実施形態では、ディスプレイは、拡張現実型アイピースのマイクロプロジェクタ内のＲＧＢディスプレイで始まる。
別の実施形態では、ビデオセンサ若しくは拡張現実型メガネ又はビデオセンサを備えた他の装置を車両に取り付けるのが良い。この実施形態では、ビデオストリームは、電気通信機能又はインターネット機能を介して車両内の作業員に送られるのが良い。一用途は、地域の観光又はツーリングである場合がある。別の実施形態は、地域の探検若しくは踏査又は場合によっては巡視である場合がある。これら実施形態では、イメージセンサのジャイロ安定化は、イメージ又はイメージを表すディジタルデータにジャイロ補正を加えるよりも、有用な場合がある。この技術の実施形態が図５７Ｂに示されている。この技術では、カメラ又はイメージセンサ３４０７が車両３４０１に取り付けられる。１つ又は２つ以上の運動センサ３４０６、例えばジャイロスコープがカメラ組立体３４０５内に設けられる。安定化プラットホーム３４０３が運動センサから情報を受け取り、カメラ組立体３４０５を安定化させ、その結果、カメラが動作している間、ジッタ及びウォブルが最小限に抑えられる。これは、光学安定化にも当てはまる。変形例として、運動センサ又はジャイロスコープは、安定化プラットホームそれ自体に取り付けられても良く又はこの中に収納されても良い。この技術は、実際には、カメラにより取られたデータのコンピュータ処理によってイメージを後方に補正するディジタル安定化とは対照的に、カメラ又はイメージセンサを安定化させる光学安定化を可能にする。
一技術では、光学安定化にとって重要なことは、イメージセンサがイメージをディジタル情報に変換する前に安定化又は補正を加えることである。一技術では、センサ、例えばジャイロスコープ又は角速度センサからのフィードバックがコード化され、そしてアクチュエータに送られ、アクチュエータは、オートフォーカス機構がレンズの焦点を調節するのと非常に良く似た仕方でイメージセンサを動かす。イメージセンサは、用いられているレンズの焦点距離の関数であるイメージ平面上へのイメージの映写を維持するような仕方で動かされる。恐らくは対話式ヘッド取付け型アイピースの距離計（レンジファインダ）からの自動レンジ調節及び焦点距離情報をレンズそれ自体を介して収集することができる。別の技術では、ジャイロセンサとも呼ばれることがある角速度センサがそれぞれ水平及び垂直運動を検出するために使用できる。検出された運動を次に電磁石にフィードバックしてカメラのフローティングレンズを動かすことができる。しかしながら、この光学安定化技術は、想定される各レンズに適用されなければならず、結果がかなりコスト高になる。
液体レンズの安定化が仏国リヨン所在のバリオプティック・ソシエテ・アノニムに譲渡された米国特許出願公開第２０１０／０２９５９８７号明細書に記載されている。理論上、液体レンズの制御は、比較的簡単である。というのは、制御変数が１つしかないからであり、かかる変数は、例えば電極としてレンズハウジング及びキャップを用いてレンズの導電性液体及び非導電性液体中の電極に印加される電圧のレベルである。電圧を印加することにより、エレクトロウェッティング効果を介して液‐液インターフェースに変化又は傾きが生じる。この変化又は傾きは、レンズの焦点又は出力を調節する。フィードバック付きの制御方式は、その最も基本的な観点では、電圧を印加し、結果、即ち、イメージの焦点又は収差に対する印加電圧の作用効果を判定する。電圧をパターンをなして、例えば同一電圧、逆の＋及び−電圧、大きさが互いに異なる両方共正の電圧、大きさが異なる両方共負の電圧等の状態で印加されるのが良い。かかるレンズは、電気的に変化する光学レンズ又は電気光学レンズと呼ばれている。
電圧を短期間にわたりパターンをなして電極に印加するのが良く、そして焦点又は収差に対するチェックを行う。チェックは、例えば、イメージセンサにより実施されるのが良い。加うるに、カメラ又はこの場合レンズに取り付けられたセンサは、カメラ又はレンズの動きを検出することができる。運動センサとしては、液体レンズ又は液体レンズにほぼ近い光学トレインの一部分に取り付けられた加速度計、ジャイロスコープ、角速度センサ又は圧電センサが挙げられる。一実施形態では、この場合、表、例えば較正表が印加された電圧及び補正度又は所与のレベルの運動を得るのに必要な電圧で構成される。また、セグメント化電極を液体の互いに異なる部分中に用いて２種類ではなく４種類の電圧を印加することができるようにすることによってより複雑精巧な手段を追加することができる。当然のことながら、４つの電極が用いられる場合、２つの電極を用いて行う場合よりも多くのパターンをなして４通りの電圧を印加することができる。これらパターンとしては、互いに反対側のセグメントに対して大きさが互いに等しい及び互いに逆の正と負の電圧等が挙げられる。一例が図５７Ｃに示されている。４つの電極３４０９が液体レンズハウジング（図示せず）内に設けられている。２つの電極は、非導電性液体内に又はその近くに設けられ、残りの２つは、導電性液体内に又はその近くに設けられている。各電極は、印加することができる考えられる電圧の面で互いに独立している。
ルックアップテーブル又は較正表を構成して拡張現実型メガネのメモリ内に収めるのが良い。使用にあたり、加速度計又は他の運動センサは、メガネ、即ち、メガネに取り付けられたカメラ又はレンズそれ自体の運動を検出する。運動センサ、例えば加速度計は、特に、導波路へのイメージの滑らかな送り出しを邪魔する僅かな振動型の運動を検出する。一実施形態では、本明細書において説明するイメージ安定化技術を電気的に制御可能な液体レンズに利用してプロジェクタからのイメージを即座に補正するようにするのが良い。これは、プロジェクタの出力を安定化させ、拡張現実型アイピースの振動及び運動並びにユーザによる少なくとも僅かな運動を少なくとも部分的に補正する。また、ユーザのゲイン又は他のパラメータを調節する手動制御装置が設けられる場合がある。注目されるように、この技術は、イメージセンサ制御装置により既に行われると共に焦点可調式プロジェクタの一部として説明した焦点調節に加えて、個々のユーザの近視又は遠視を矯正するためにも使用できる。
別の可変調節要素がイメージを焦点合わせするためのチューナブル液晶セルを用いる。これらは、例えば、米国特許出願公開第２００９／０２１３３２１号明細書、同第２００９／０３１６０９７号明細書及び同第２０１０／０００７８０７号明細書に開示されており、これら米国特許出願公開を参照により引用し、これらの開示内容全体を本明細書の一部とする。この方法では、液晶材料が好ましくは整合した屈折率を持つ透明なセル内に納められる。セルは、透明な電極、例えばインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）で作られた電極を有する。１つの螺旋形状の電極及び第２の螺旋形状の電極又は扁平な電極を用いて、空間的に非一様な磁界をかける。他の形状の電極を使用することができる。磁界の形状は、液晶セル中の分子の回転を決定し、それにより屈折の変化（及びかくしてレンズの焦点）を実現する。かくして、液晶を電磁的に操作すると、これらの屈折率を変化させることができ、それによりチューナブル液晶セルがレンズとして作用するようにする。
第１の実施形態では、チューナブル液晶セル３４２０が図５７Ｄに示されている。このセルは、液晶の内側層３４２１及び配向材料、例えばポリイミドの薄い層３４２３を有している。この材料は、液晶を好ましい方向に配向させるのに役立つ。透明な電極３４２５は、配向材料の各側に位置している。電極は、扁平であっても良く又は図５７Ｄの右側に示されているように螺旋形状であっても良い。透明なガラス３４２７の基板が材料をセル内に納めている。電極は、これらが形状磁界に与えるよう形成される。注目されるように、２つが対称ではないように一方の側又は両方の側に設けられた螺旋形状の電極が一実施形態で用いられている。第２の実施形態が図５７Ｅに示されている。チューナブル液晶セル３４３０は、中央液晶材料３４３１、透明なガラス基板壁３４３３及び透明な電極を有している。底部電極３４３５は、扁平であり、頂部電極３４３７は、螺旋の形状をしている。透明な電極は、イリジウム錫酸化物（ＩＴＯ）で作られるのが良い。
非付形状態又は自然な状態への液晶の迅速な戻りを可能にする追加の電極が用いられるのが良い。かくして、僅かな制御電圧が光を通す材料の屈折率を動的に変化させるために用いられる。電圧は、所望形状の空間的に非一様な磁界を発生させ、液晶がレンズとして機能することができるようにする。
一実施形態では、カメラは、本明細書のどこか別の場所で説明した黒色シリコン中間赤外（ＳＷＩＲ）ＣＭＯＳセンサを有する。別の実施形態では、カメラは、５メガピクセル（ＭＰ）光学的に安定化されたビデオセンサである。一実施形態では、制御装置は、３ＧＨｚマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラを有し、更に、カメラ又はビデオセンサからのイメージについてリアルタイムイメージ処理を行う３０Ｍポリゴン／第２のグラフィックアクセラレータを備えた６３３ＭＨｚディジタル信号プロセッサを更に有するのが良い。一実施形態では、拡張現実型メガネは、ワイヤレスインターネット、広帯域のための無線又は電気通信機能、パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ＩＥＥＥ８０２．１１に準拠したワイドローカルエリアネットワーク、即ちＷＬＡＮ又はリーチバック（reach-back）通信を有するのが良い。一実施形態で提供される機器は、ＩＥＥＥ８０２．１５に準拠したBluetooth機能を有する。一実施形態では、拡張現実型メガネは、安全な通信のために暗号化システム、例えば２５６ビットアドバンスド・エンクリプション・システム（ＡＥＳ）型暗号化システム又は他の適当な暗号化プログラムを有する。
一実施形態では、ワイヤレス通信は、３Ｇ又は４Ｇネットワークのための能力を有するのが良く、更に、ワイヤレスインターネット能力を備えるのが良い。寿命を延ばすために、拡張現実型アイピース又はメガネは、少なくとも１個のリチウムイオン電池及び上述したように充電機能を更に有するのが良い。充電プラグは、ＡＣ／ＤＣ電力変換器を有するのが良く、かかる充電プラグは、多数の入力電圧、例えば１２０又は２４０ＶＡＣを用いることができるのが良い。一実施形態における焦点可調式レンズの焦点を調節する制御装置は、ユーザのジェスチャー又は動きに応答する２Ｄ又は３Ｄワイヤレスエアマウス又は他の非接触型制御装置を含む。２Ｄマウスは、米国カリフォルニア州フレモント所在のロジテック（Logitech）社から入手できる。３Ｄマウスが本明細書において説明されており、他のマウス、例えばアール・オー・シー台湾のシデコ（Cideko）社から入手できるCideko AVK05を用いることができる。
一実施形態では、アイピースは、オプティックス（光学部品）及び関連システムを制御するのに適したエレクトロニクスを有するのが良く、かかるエレクトロニクスとしては、中央処理装置、不揮発性メモリ、ディジタル信号プロセッサ、３Ｄグラフィックアクセラレータ等が挙げられる。アイピースは、慣性航法システム、カメラ、マイクロホン、オーディオ出力、電力伝送システム、センサ、ストップウォッチ又はクロノメータ、サーモメータ、振動テンプルモータ、運動センサ、システムの音声制御を可能にするマイクロホン、フォトクロミック材料によるコントラスト及び調光を可能にするＵＶセンサを含む追加の電子要素又は特徴部を備えるのが良い。
一実施形態では、アイピースの中央処理装置（ＣＰＵ）は、デュアル１ＧＨｚプロセッサコアを備えたＯＭＡＰ４であるのが良い。ＣＰＵは、６３３ＭＨｚＤＳＰを含み、３千万ポリゴン／秒のＣＰＵのための能力を提供する。
このシステムは、追加のリムーバブル不揮発性メモリの取り付けのためのデュアルマイクロ‐ＳＤ（安全ディジタル）スロットを更に有するのが良い。
搭載型カメラが１．３ＭＰカラーを提供すると共に最大６０分までのビデオフート数を記録することができる。記録されたビデオをワイヤレスで又はミニＵＳＢ移送装置を用いてオフロードフード数に移送するのが良い。
チップ上に実装された通信システムは、ワイドローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、Bluetoothバージョン３．０、ＧＰＳ受信機、ＦＭラジオ等で動作可能であるのが良い。
アイピースは、長い電池寿命が得られるよう且つ使用しやすいよう３．６ＶＤＣリチウムイオン充電池で動作するのが良い。追加の電源は、システムのフレームの外部に設けられた太陽電池により提供されるのが良い。これら太陽電池は、電力を供給することができ、又、リチウムイオン電池を充電することができる。
アイピースの全電力消費量は、約４００ｍＷであるのが良いが、用いられる特徴及び用途に応じて可変である。例えば、相当なビデオグラフィックスを備えたプロセッサをたくさん使う用途は、より多くの電力を要求し、ほぼ４００ｍＷになるであろう。より簡単でビデオをそれほど使用しない用途では、使用する電力が少ないであろう。充電の際の動作時間も又、用いられるアプリケーション及び特徴に応じて様々な場合がある。
本明細書においてプロジェクタとも呼ばれているマイクロプロジェクタ照明エンジンは、多数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する場合がある。真に迫った色を提供するため、オスラム（Osram）赤色、クリー（Cree）緑色及びクリー（Cree）青色ＬＥＤが用いられる。これらは、ダイ系ＬＥＤが存在する。ＲＧＢエンジンは、調節可能なカラー出力を提供することができ、ユーザが種々のプログラム及びアプリケーションのための視認を最適化することができるようにする。
実施形態では、照明がメガネに追加されるのが良く又は種々の手段を介して制御されるのが良い。例えば、ＬＥＤ光又は他の光は、アイピースのフレーム内に、例えば、鼻橋内に、複合レンズの周りに又はテンプルのところに埋め込まれるのが良い。
照明の強度及び／又は照明の色を調節するのが良い。調節は、本明細書において説明した種々の制御技術により、種々の用途、フィルタリング及び拡大によって達成できる。
一例を挙げると、照明は、本明細書において説明した種々の制御技術、例えば、制御ノブの調節、ジェスチャー、眼球運動又は音声指令によって調節可能である。ユーザが照明の強度を増大させることを望んだ場合、ユーザは、メガネに取り付けられた制御ノブを調節するのが良く又はレンズ上に表示されたユーザインターフェースで又は他の手段によって制御ノブを調節するのが良い。ユーザは、眼球運動を利用してレンズ上に表示したノブを制御することができ又は他の手段によってノブを制御することができる。ユーザは、手の動き又は他の体の動きにより照明を調節することができ、その結果、照明の強度又は色がユーザにより行われる動きに基づいて変化するようにする。また、ユーザは、例えば照明の増大又は減少を要求する語句をしゃべることにより又は他の色を表示するよう要求することによって音声指令を介して照明を調節することができる。加うるに、照明調節は、本明細書において説明する任意の制御技術により又は他の手段によって達成できる。
さらに、照明は、実行されている特定のアプリケーションごとに調節可能である。一例を挙げると、アプリケーションは、このアプリケーションのための最適設定値に基づいて照明の強度又は照明の色を自動的に調節することができる。照明の現在のレベルが実行中のアプリケーションにとって最適レベルではない場合、照明調節を行うためのメッセージ又は指令が送られるのが良い。
実施形態では、照明調節は、フィルタリング及び／又は拡大によって達成できる。例えば、光の強度及び／又は色を変化させることができ、その結果、最適又は所望の照明が達成されるようにするフィルタリング技術が採用されるのが良い。また、実施形態では、大きな又は小さな倍率を適用して所望の照明強度に達するようにすることによって照明強度を調節することができる。
プロジェクタは、ユーザに映像又は他の表示要素を出力するようディスプレイに接続されるのが良い。用いられるディスプレイは、シリコン（ＬＣｏＳ）ディスプレイ上に実装されたＳＶＧＡ８００×６００ドット／インチSYNDIANT液晶であるのが良い。
システムのための標的ＭＰＥ寸法は、２４ｍｍ×１２ｍｍ×６ｍｍであるのが良い。
焦点は、調節可能であるのが良く、それにより、ユーザは、自分の要望に合うようプロジェクタ出力を細かく設定することができる。光学系は、６０６１‐Ｔ６アルミニウム及びガラス繊維入りＡＢＳ／ＰＣ向きで製作されたハウジング内に収納されるのが良い。
システムの重量は、一実施形態では、３．７５オンス又は９５グラムであると推定される。
一実施形態では、アイピース及び関連エレクトロニクスは、夜間視能力を提供する。この夜間視能力は、黒色シリコンＳＷＩＲセンサにより可能である。黒色シリコンは、シリコンの光応答性を高める相補型金属酸化膜シリコン（ＣＭＯＳ）処理技術である。スペクトル範囲は、中間赤外（ＳＷＩＲ）波長範囲中に深く拡張される。この技術では、３００ｎｍ深さ吸収及び反射防止層がメガネに追加される。この層は、図１１に示されているような応答性の向上をもたらし、この場合、黒色シリコンの応答性は、可視範囲及びＮＩＲ範囲を超えた状態ではシリコンの応答性よりも極めて高く、ＳＷＩＲ範囲中に良好に拡張する。この技術は、現行の技術と比較して技術的進歩であり、現行の技術は、コストが極めて高いこと、性能上の問題があること、大量製造性に問題があるという欠点がある。この技術を夜間視オプティックスに組み込むことにより、ＣＭＯＳ技術の経済的利点が設計に組み込まれる。
これら利点としては、必要な場合にのみアクティブな照明が利用できるということにある。幾つかの場合において、夜間、例えば満月の夜、十分な自然の照明が存在する場合がある。かかる場合、アクティブな照明を用いた人工夜間視は必要ではない場合がある。黒色シリコンＣＭＯＳ利用ＳＷＩＲセンサにより、これらの条件の間、アクティブ照明は必要とされない場合があるので提供されず、かくして、電池寿命が延びる。
加うるに、黒色シリコンイメージセンサは、夜光条件下においてコスト高のインジウム‐ガリウム砒素イメージセンサで見受けられる信号対雑音比の８倍以上を有する場合がある。良好な分解能は、この技術によっても得られ、夜間視のための現行の技術を用いて利用できる分解能よりも非常に高い分解能が提供される。代表的には、ＣＭＯＳ利用ＳＷＩＲにより生じる長波長イメージは、解釈するのが困難であり、良好な熱検出を有するが、分解能が低い。この問題は、極めて短い波長を利用する黒色イメージシリコンＳＷＩＲによりセンサにより解決される。ＳＷＩＲは、これらの理由で戦場における夜間視用メガネに極めて望ましい。図１２は、黒色シリコン夜間視技術の有効性を示しており、ａ）埃、ｂ）霧及びｃ）煙を通して見るイメージの前と後の両方が提供されている。図１２のイメージは、新規なＶＩＳ／ＮＩＲ／ＳＷＩＲ黒色シリコンセンサの性能を実証している。
従来の夜間視システムには、明るい光源、例えば街灯から「ブルーム」が存在するという欠点があった。これら「ブルーム」は、イメージ増強技術において特に強力であり、分解能の低下とも関連していた。幾つかの場合、イメージ増強技術システムには冷却システムが必要であり、それにより重量が増大すると共に電池電力寿命が短くなる。図１７は、Ａ）ＶＩＳ／ＮＩＲ／ＳＷＩＲ画像化を行うことができる非冷却型ＣＭＯＳイメージセンサの可撓性プラットホームとＢ）イメージ増強夜間視システムとのイメージ品質の差を示している。
図１３は、現在の又は現行の視力増強技術と非冷却型ＣＭＯＳイメージセンサとの構造の差を示している。現行のプラットホーム（図１３Ａ）は、コスト、重量、電力消費量、スペクトル範囲及び信頼性の問題により開発を制限している。現行システムは、典型的には、前側レンズ１３０１、フォトカソード１３０２、マイクロチャネルプレート１３０３、大電圧電源１３０４、燐光スクリーン１３０５及びアイピース１３０６で構成されている。これは、コスト、電力消費量及び重量の何分の一かでＶＩＳ／ＮＩＲ／ＳＷＩＲ画像化を行うことができる非冷却型ＣＭＯＳイメージセンサ１３０７の可撓性プラットホーム（図１３Ｂ）とは対照的である。これら極めて簡単なセンサは、前側レンズ１３０８及びディジタルイメージ出力を備えたイメージセンサ１３０９を有している。
これら利点は、シリコンの光応答性を１００倍以上高めると共に中間波長赤外領域に深くスペクトル範囲を拡張するＣＭＯＳ準拠処理技術から得られる。典型的な夜間視ゴーグルは、ＵＶ範囲、可視範囲及び近赤外（ＮＩＲ）範囲に制限され、即ち、約１１００ｎｍ（１．１マイクロメートル）に制限されるが、より新しいＣＭＯＳイメージセンサ範囲は、最高２０００ｎｍ（２マイクロメートル）という大きな中間赤外（ＳＷＩＲにより）スペクトルをも含む。
黒色シリコンコア技術は、現行の夜間視メガネと比較して顕著な技術的な進歩となることができる。フェムト秒レーザドーピングは、広いスペクトルにわたってシリコンの光検出特性を高めることができる。加うるに、光応答性を１００〜１０，０００倍に向上させることができる。黒色シリコン技術は、現行の夜間視システムと比較して、極めて低いコストで迅速且つスケール変更可能でありしかもＣＭＯＳ準拠技術である。黒色シリコン技術は又、代表的には３．３Ｖで低いオペレーションバイヤスを提供することができる。加うるに、非冷却型性能は、最高５０℃まで可能な場合がある。現行の技術の冷却要件では、重量と電力消費量の両方が増大し、しかもユーザに不快感が生じる。上述したように、黒色シリコンコア技術は、現行のイメージ増強技術に代わる高解像度技術である。黒色シリコンコア技術は、最小限のクロストークで最高１０００フレーム／秒までの速度での高速電子シャッタリングを可能にする。夜間視アイピースの或る特定の実施形態では、他の光学ディスプレイ、例えばＬＣｏＳディスプレイよりもＯＬＥＤディスプレイが好ましい場合がある。
アイピースの別の利点としては、堅牢な接続性が得られるということにある。この接続性により、Bluetooth、Ｗｉ‐Ｆｉ／インターネット、セルラ、人工衛星、３Ｇ、ＦＭ／ＡＭ、ＴＶ及びＵＶＢトランシーバを用いたダウンロード及び送信が可能である。
アイピースは、例えばセルラシステムとのパーソナルワイヤレス接続によりそれ自体のセルラ接続性を提供することができる。パーソナルワイヤレス接続は、アイピースの装用者にのみ利用可能であり又は例えばＷｉ‐Ｆｉホットスポット（例えば、ＭｉＦｉ）において、アイピースが他の人の利用のためのローカルホットスポットを提供する場所で複数の近接ユーザに利用可能な場合がある。これら近接ユーザは、アイピースの他の装用者であっても良く又は他の何らかのワイヤレスコンピュータ処理装置、例えばモバイル通信設備（例えば、モバイルホン）のユーザであっても良い。このパーソナルワイヤレス接続により、装用者は、ワイヤレスサービスへの接続のために他のセルラ又はインターネットワイヤレス接続を必要としない場合がある。例えば、アイピースに組み込まれたパーソナルワイヤレス接続なしでも、装用者は、ワイヤレス接続を確立するためにモバイル通信設備へのＷｉＦｉ箇所又はテザーを見出さなければならない場合がある。実施形態では、アイピースは、これらの機能及びユーザインターフェースをアイピースに組み込むことによって、別個のモバイル通信装置、例えばモバイルホン、モバイルコンピュータ等を備えておく必要性に取って代わることができる。例えば、アイピースは、一体型ＷｉＦｉ接続又はホットスポット、現実又は仮想キーボードインターフェース、ＵＳＢハブ、スピーカ（例えば、ミュージックをストリームするため）又はスピーカ入力接続、一体形カメラ、外部カメラ等を有するのが良い。実施形態では、アイピースとの接続関係にある外部装置は、パーソナルネットワーク接続（例えば、ＷｉＦｉ、セルラ接続）、キーボード、制御パッド（例えば、タッチパッド等）を備えたシングルユニットを提供することができる。
アイピースは、これ又画像安定化を可能にするＭＥＭＳ利用慣性航法システム、例えばＧＰＳプロセッサ、加速度計（例えば、システム及び他の機能のヘッドコントロールを可能にする）、ジャイロスコープ、高度計、傾斜計、速度計／走行距離計、レーザ距離計及び磁力計を含むのが良い。
アイピースは、オーディオ出力をユーザ又は装用者に提供する一体形ヘッドホン、例えば関節運動型小型イヤホン１２０を有するのが良い。
一実施形態では、アイピースと一体化された前方に向いたカメラ（図２１参照）は、基本的な拡張現実を提供することができる。拡張現実では、見る人は、何が見えているかを画像化することができ、次に基本的なビューの頂部に拡張バージョン、編集バージョン、タグ付きバージョン又は分析バージョンを層状化することができる。変形例では、関連データは、基本的なイメージで又は基本的なイメージ上に表示されるのが良い。２つのカメラが提供されると共にユーザにとって正確な瞳孔間距離のところに設けられている場合、立体映像画像を作ることができる。この能力は、視力補助を必要とする人にとって有用な場合がある。多くの人は、自分の視力の欠陥、例えば近視、遠視等に苦しんでいる。カメラ及び告知した仮想スクリーンは、かかる人のための「映像」を提供し、映像は、焦点、遠近の面で調節可能であり、音声又は他の指令を介して人によって完全に制御できる。この能力は又、目の病気、例えば、老視、網膜色素変性症等に苦しんでいる人にとっても有用な場合がある。何らかの組織上の視力が残っている限り、拡張現実型アイピースは、人がもっと明確に見えるようにするのに役立ち得る。アイピースの実施形態は、倍率、輝度の向上、コンテンツを依然として健常である目への領域にマップすることができるということのうちの１つ又は２つ以上を特徴とすることができる。アイピースの実施形態は、二焦点メガネ又は拡大鏡として使用できる。装用者は、視野中のズームを増大させ又は部分視界内のズームを増大させることができる。実施形態では、関連カメラは、物体のイメージを撮影することができ、次にユーザにズームした絵を提供することができる。ユーザインターフェースにより、装用者は、例えば本明細書において説明した制御技術により自分がズームしようと思う領域を指し示すことができ、したがって、イメージ加工は、カメラを視界内の全てのものに対するズームインとは対照的に、実施可能である。
別の実施形態では、後方に向いたカメラ（図示せず）も又、アイピースに組み込まれるのが良い。この実施形態では、後方に向いたカメラは、アイピースの目による制御を可能にし、ユーザは、自分の目をアイピース上に表示された特定のアイテムに差し向けることによってアプリケーション又は特徴選択を行う。
個人に関するバイオメトリックデータを捕捉する装置の別の実施形態では、マイクロカセグレイン伸縮折り畳み式光学カメラを装置中に組み込む場合がある。マイクロカセグレイン伸縮折り畳み式光学カメラは、手持ち型装置、例えばバイオプリント装置、バイオホンに取り付けられるのが良く、かかる光学カメラは又、バイオメトリックデータを収集するバイオキットの一部として用いられるメガネに取り付けられても良い。
カセグレインレフレクタ（反射器）は、１次凹面鏡と２次凸面鏡の組み合わせである。これらレフレクタは、光学望遠鏡及び無線アンテナに用いられている場合が多い。というのは、これらレフレクタは、良好な光（又は音）収集能力を短く小型のパッケージ内に提供するからである。
対称のカセグレインでは、両方の鏡は、光学軸に関して位置合わせされ、１次鏡は、通常、光がアイピース若しくはカメラチップ又は光検出装置、例えばＣＣＤチップに達することができるようにする穴を中央に有する。電波望遠鏡に用いられる場合が多い別の設計では、最終の焦点が１次レフレクタの前に配置される。さらに別の設計では、鏡を傾動させて１次又は２次鏡の妨害を回避する場合があり、１次鏡又は２次鏡の穴を不要にすることができる。マイクロカセグレイン伸縮折り畳み式光学カメラは、上述の変形例のいずれをも用いることができ、最終選択は、光学装置の所望のサイズで定められる。
伝統的なカセグレイン構成では、１次鏡として放物面レフレクタが用いられ、２次鏡として双極面鏡が用いられる。マイクロカセグレイン伸縮折り畳み式光学カメラの別の実施形態は、双曲面１次鏡及び／又は球面又は楕円面２次鏡を用いる場合がある。動作原理を説明すると、放物面１次鏡及び双曲面２次鏡を備えた伝統的なカセグレインは、図６０に示されているように光を反射して１次鏡６０００に設けられた穴を通って戻す。光路を折り畳むことにより、成形がコンパクトになり、この設計は、「マイクロ」サイズでは、本明細書において説明するバイオプリントセンサ及びバイオプリントキットに用いられるのに適している。折り畳み式光学系では、ビームは、光路をシステム物理的長さよりも極めて長くするよう曲げられる。折り畳み式光学部品のありふれた一例は、プリズム双メガネである。カメラレンズでは、２次鏡は、レンズチューブに似た光学的に平らで且つ光学的に透明なガラス板に取り付けられるのが良い。この支持体は、真っ直ぐな羽付きスパイダにより生じる「星形」回折効果をなくす。これは、密閉閉鎖管の実現を可能にすると共に光収集パワーが幾分失われるが、１次鏡を保護する。
カセグレイン設計は又、放物面レフレクタ及び双曲面レフレクタの特定の特性を利用する。凹状放物面レフレクタは、対称軸に平行な到来光線の全てを単一の焦点に向かって反射する。凸状双曲面レフレクタは、２つの焦点を有し、一方の焦点に差し向けられた光線の全てを反射して他方の焦点に向ける。この形式のレンズの鏡は、１つの焦点を共有するよう設計されると共に位置決めされており、双曲面鏡の第２の焦点をイメージが観察されるのと同一の箇所、通常アイピースのすぐ外側の箇所に配置する。放物面鏡は、このレンズに入った平行な光線を反射してこれらを双曲面鏡と一致したその焦点に差し向ける。次に、双曲面鏡は、これら光線を反射してこれらをカメラがイメージを記録する他方の焦点に差し向ける。
図６１は、マイクロカセグレイン伸縮折り畳み式光学カメラ６１００の形態を示している。カメラは、拡張現実型メガネ、バイオホン又は他のバイオメトリック伸縮装置に取り付けられるのが良い。組立体６１００は、カセグレイン光学部品が長い光路を提供する状態でカメラが伸長することができるようにする多数の伸縮（入れ子式）セグメントを有する。ねじ山３６０２により、カメラを例えば拡張現実型メガネ又は他のバイオメトリック収集装置のような装置に取り付けることができる。図６１に示されている実施形態は、ねじ山を用いているが、他の取り付け方式、例えば差し込みマウント、ノブ又は圧力嵌めを使用することも可能である。第１の伸縮区分３６０４は、レンズが完全引っ込み位置にあるとき、外部ハウジングとしての役目も果たす。カメラは、カメラの伸縮（伸長及び引っ込み）を駆動するモータを更に有するのが良い。第２の伸縮区分３６０６も又設けられても良い。他の実施形態は、選択された仕事又は収集されるべきデータに必要な光路の長さに応じて、様々な数の伸縮区分を有するのが良い。第３の伸縮区分３６０８は、レンズ及び反射鏡を有する。反射鏡は、カメラが伝統的なカセグレイン設計に倣って設計されている場合、１次レフレクタであるのが良い。２次鏡は、第１の伸縮区分３６０４内に収納されるのが良い。
別の実施形態は、折り畳み光学部品の使用により長い光路を依然として提供しながらカメラを形成するよう顕微鏡的鏡を利用するのが良い。カセグレイン設計の同一の原理が用いられる。
レンズ３６１０は、カセグレイン設計の折り畳み式光学部品と関連して使用される光学部品となる。レンズ３６１０は、種々の形式から選択されるのが良く、用途に応じて様々であって良い。ねじ山３６０２により、種々のカメラをユーザの要望に応じて交換することができる。
特徴及びオプションとしての選択の目による制御をシステムプロセッサにロードされた物体認識ソフトウェアによって制御すると共に作動させることができる。物体認識ソフトウェアは、拡張現実を実現可能にし、認識出力とデータ取り合わせを組み合わせ、認識出力とコンピュータ処理ツールを組み合わせて依存性／傾向等を判定することができる。
３次元視認も又、３Ｄプロジェクタを有する追加の実施形態において可能である。２つの重ね合わされたピコプロジェクタ（図示せず）を用いると、３次元イメージ出力を生じさせることができる。
図１０を参照すると、各センサアレイ及びプロジェクタについて冗長マイクロ及びＤＳＰを備えた複数個のディジタルＣＭＯＳセンサが、受動的な昼間及び夜間作業、例えばリアルタイムイメージ増強１００２、リアルタイム台形補正１００４及びリアルタイム仮想遠近補正１００８を可能にするよう可視光、近赤外光及び中間赤外光を検出する。
拡張現実型アイピース又はメガネに任意貯蔵エネルギーシステムにより電力、例えば電池電力、ソーラーパワー、ラインパワーを供給することができる。電池充電は、コンセント用充電器、自動車用充電器を用いて、ベルトチップ上で、メガネケース内等で実施可能である。一実施形態では、アイピースは、充電可能であるのが良く、充電のためにミニＵＳＢコネクタを備えるのが良い。別の実施形態では、アイピースは、１つ又は２つ以上の遠隔誘導電力変換技術、例えば米国ペンシルベニア州リゴニア所在のパワーキャスト（Powercast）及び米国ミシガン州アダ所在のフルトン・インターナショナル・インコーポレイテッド（Fulton Int’l. Inc.）により提供される遠隔誘導電力変換技術により遠隔誘導充電用に構成されているのが良く、かかるフルトン・インターナショナル・インコーポレイテッドは、英国ケンブリッジ所在の別のプロバイダ、即ちスプラッシュパワー・インコーポレイテッド（Splashpower, Inc.）を所有している。
拡張現実型アイピースは、カメラ及びカメラを回路に接続するのに必要なインターフェースを更に有している。カメラの出力は、メモリに記憶されるのが良く、かかる出力は、メガネの装用者に利用可能なディスプレイ上にも表示できる。ディスプレイを制御するためにディスプレイドライバも又使用することができる。拡張現実型装置は、図示のように電源、例えば電池、電力管理回路及び電源を充電する回路を更に有している。どこか他の場所で記載したように、充電は、ハード連結部、例えばミニＵＳＢコネクタを介して又はインダクタ、ソーラーパネル入力等によって実施できる。
アイピース又はメガネ用の制御システムは、電源例えばバッテリが低電力を示した場合に電力を保存する制御アルゴリズムを有するのが良い。この保存アルゴリズムは、エネルギーを多く必要とする機器、例えば照明、カメラ又は高レベルのエネルギーを必要とするセンサ、例えばヒータを必要とするセンサへの電力を遮断するステップを有するのが良い。他の保存ステップは、センサ又はカメラに用いられる電力を減少させるステップ、例えば、サンプリング又はフレームレートを遅くするステップ、電力が低い場合に遅いサンプリング又はフレームレートに進むステップ又はセンサ又はカメラを一層低いレベルに遮断するステップを含むのが良い。かくして、利用可能な電力に応じて３つの動作モード、即ち、通常モード、保存電力モード及び非常時又は動作停止モードが存在する場合がある。
本発明の機器は、装用者の運動及び直接的な行為、例えば装用者の手、指、足、頭、目等の動きにより制御でき、アイピースの装置（例えば、加速度計、ジャイロ、カメラ、光センサ、ＧＰＳセンサ等）及び／又は装用者に着用され又は取り付けられた装置（例えば、身体取り付けセンサ制御装置）により動作可能である。このように、装用者は、伝統的な手持ち型遠隔制御装置を用いないで、自分の体の動き及び／又は行為によりアイピースを直接制御することができる。例えば、装用者は、一方の手又は両手、例えば少なくとも１本の指、掌、手の甲等に取り付けられた検出装置、例えば位置検出装置を有するのが良く、この場合、位置検出センサは、手の位置データを提供すると共にアイピースに指令情報としての位置データのワイヤレス通信を可能にする。実施形態では、本発明の検出装置は、位置情報を提供する上で、ジャイロ装置（例えば、電子ジャイロ（ジャイロスコープ）、ＭＥＭＳジャイロ、機械的ジャイロ、量子ジャイロ、リングレーザジャイロ、光ファイバジャイロ）、加速度計、ＭＥＭＳ加速度計、速度センサ、力センサ、光センサ、近接センサ、ＲＦＩＤ等を有するのが良い。例えば、装用者は、自分の右の人差し指に取り付けられた位置検出装置を有することができ、この装置は、指の運動を検出することができる。この例では、ユーザは、アイピースに取り付けられた何らかのスイッチング機能を介して又は指の或る所定の運動シーケンス、例えば、指を素早く動かし、指を硬い表面に軽く当てる等によりアイピースを作動させることができる。注目されるべきこととして、硬い表面を軽く叩くことは、加速度計、力センサ等による検出によって解釈できる。この場合、位置検出装置は、指の動き、例えば、指を空中で動かして表示又は映写されたイメージを横切ってカーソルを動かすこと、急に動いて選択を示すこと等を指令情報として伝えることができる。実施形態では、位置検出装置は、検出された指令情報を指令処理のためにアイピースに直接送ることができ又は指令処理回路は、位置検出装置と共存することができ、例えば、この例では、位置検出装置のセンサを含む組立体の一部として指に取り付けられるのが良い。
実施形態では、装用者は、自分の体に取り付けられた複数個の位置検出装置を有するのが良い。例えば、先の実施例の続きとして、装用者は、手の上の複数の箇所に取り付けられた位置検出装置、例えば、互いに異なる指に取り付けられた個々のセンサ又は例えば手袋に入れたひとまとまりの装置を有するのが良い。このように、手の上の種々の場所のセンサのひとまとまりから集めた検出指令情報を用いると、より複雑な指令情報を提供することができる。例えば、装用者は、ゲームをするようために感覚装置手袋を用いることができ、手袋は、シミュレートしたゲームのシミュレーション及び遊びにおいて本発明の使用にあたりボール、バット、ラケット等に対するユーザの手の掴み及び運動を検出する。実施形態では、複数個の位置検出装置を体の互いに異なる部分に取り付けるのが良く、それにより、装用者は、用途により使用できるよう身体の複雑な運動をアイピースに伝えることができる。
実施形態では、検出装置は、例えば検出装置が物体に接触した時点を検出する力センサを有するのが良い。例えば、検出装置は、装用者の指先に取り付けられた力センサを有するのが良い。この場合、着用者は、アイピースへの指令を生じさせるよう軽く叩くことができ、多数回叩き、順次叩き、スワイプし、触れる等することができる。
力センサは又、さわり具合、掴み具合、押し具合等を指示するよう用いることも可能であり、この場合、所定の又は学習したしきい値は、互いに異なる指令命令を定める。このように、指令は、アイピースを介して用途において用いられる指令情報を常時アップデートする一連の連続指令として送り出されるのが良い。一例では、装用者は、シミュレーション、例えばゲームアプリケーション、軍事アプリケーション、商業アプリケーション等を行うことができ、この場合、動き及び例えば複数個の検出装置のうちの少なくとも１つを介する物体との接触がアイピースを介して表示されるシミュレーションに影響を及ぼす指令としてアイピースに送られる。
実施形態では、検出装置は、指令として解釈される動きに関する一手法として光センサ又は光送信器を有するのが良い。例えば、検出装置は、装用者の手に取り付けられた光センサを有するのが良く、アイピースハウジングは、光送信器を収容するのが良く、したがって、ユーザが自分の手をアイピースに取り付けられた光送信器の前を動かすと、動きが指令として解釈されることができるようになっている。光センサを介して検出される動きとしては、種々の速度のスワイプ（大きく振ること）、運動の繰り返し、停止と運動の組み合わせ等が挙げられる。実施形態では、光センサ及び／又は光送信器は、アイピースに取り付けられても良く、装用者（例えば、手、足、手袋の中、衣服）に取り付けられても良く、或いは、装用者の種々の領域とアイピースとの間の組み合わせ等で用いられても良い。
一実施形態では、装用者又は装用者の近くに位置する人の状態をモニタするのに有用な複数個のセンサが拡張現実型メガネ内に設けられる。センサは、電子技術の進歩により極めて小型になっている。信号変換及び信号処理技術も又、サイズ減少及びディジタル化の方向にますます進んでいる。したがって、単にＡＲメガネ内に温度センサを設けるだけでなく、センサアレイ全体を設けることができる。これらセンサは、上述したように、温度センサを含み、更に、パルスレート、心拍の秒単位の変動性、ＥＫＧ又はＥＣＧ、呼吸速度、体幹温度、体からの熱の流れ、電気皮膚反応又はＧＳＲ、ＥＭＧ、ＥＥＧ、ＥＯＧ、血圧、体脂肪、水分過剰レベル、活動レベル、酸素消費量、グルコース又は血糖値、体位及びＵＶ放射線暴露又は吸収を検出するセンサを更に含む。加うるに、とりわけ、網膜センサ及び血液酸素化センサ（例えば、ＳｐＯ2センサ）が更に存在する。かかるセンサは、種々の製造業者から入手でき、かかる製造業者としては、米国バーモント州バームド・ベローズ・フォールズ（Vermed Bellows Fall）、フィンランド国ベンタ所在のブイ・ティー・アイ（VTI）及び米国マサチューセッツ州レキシントン所在のサーボフロー（ServoFlow）が挙げられる。
幾つかの実施形態では、センサをメガネそれ自体ではなく、人又は人の装備品に取り付けるのが有用な場合がある。例えば、加速度計、運動センサ及び振動センサは、人、人の衣服又は人の着用している装備品に取り付けられると有用な場合がある。これらセンサは、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠したBluetooth（登録商標）無線送信機又は他の無線装置を介してＡＲメガネのコントローラと常時又は定期的接触関係を維持するのが良い。例えば、医師が徒競走の際に患者の受ける動き又は衝撃をモニタしたい場合、センサは、これらがメガネにではなく、人の皮膚に直接又は人の着ているＴシャツに取り付けられると有用であると言える。これらの場合、メガネではなく人又は衣服に取り付けられたセンサによって、より正確な読みを得ることができる。かかるセンサは、メガネそれ自体に取り付けるのに適したセンサと同じほど小さいものである必要はないので理解されるようにより有用である。
ＡＲメガネ又はゴーグルは、環境センサ又はセンサアレイを更に有するのが良い。これらセンサは、メガネに取り付けられて装用者の付近又は雰囲気又はサンプル採取する。これらセンサ又はセンサアレイは、或る特定の物質又は物質の濃度に敏感であるのが良い。例えば、センサ及びセンサアレイは、一酸化炭素濃度、窒素酸化物（“ＮＯx”）、温度、相対湿度、騒音レベル、揮発性有機化学薬品（ＶＯＣ）、オゾン、粒状物、硫化水素、気圧、紫外線及びその強度を測定するのに利用可能である。取扱業者及び製造業者としては、仏国クロレル所在のサンアレス（Sensares）、仏国アレス所在のカイルポル（Cairpol）、カナダ国デルタ・ビー・シー所在のクリティカル・エンバイロンメンタル・テクノロジーズ・オブ・カナダ（Critical Environmental Technologies of Canada）、中国シェンチェン所在のアポロ・エレクトニクス・カンパニー（Apollo Electronics Co.）及び英国チェシェア・ストックホルム所在のエーブイ・テクノロジー・リミテッド（AV Technology Ltd.）が挙げられる。多くの他のセンサが周知である。かかるセンサは、人又は人の衣服若しくは装備品に取り付けられると、これらセンサも又、有用である。これら環境センサとしては、放射線センサ、化学物質センサ、毒性ガスセンサ等が挙げられる。
一実施形態では、環境センサ、健康モニタセンサ又はこれら両方は、拡張現実型メガネのフレームに取り付けられる。別の実施形態では、これらセンサは、人又は人の衣服若しくは装備品に取り付けられるのが良い。例えば、装用者の心臓の電気活動度を測定するセンサは、人の心臓の活動度を表す信号を変換したり送信したりする適当な付属品を備えた状態で植え込まれるのが良い。信号は、ＩＥＥＥ８０２．１５．１規格に準拠したBluetooth（登録商標）無線送信機又は他の無線装置を介して極めて短い距離送られるのが良い。他の周波数又はプロトコルをこれに代えて用いても良い。この場合、信号は、拡張現実型メガネの信号モニタ及び処理機器によって処理され、そして記録され、装用者に利用可能な仮想スクリーン上に表示されるのが良い。別の実施形態では、信号は又、ＡＲメガネを介して装用者の友人又は戦隊リーダーに送られるのが良い。かくして、人の健康及び福祉をその人及び他人によってモニタすることができ、そしてこれを経時的に追跡することも可能である。
別の実施形態では、環境センサは、人又は人の装備品に取り付けられるのが良い。例えば、放射線又は化学物質センサは、メガネに直接取り付けられるのではなく、人の外着又はウェブベルトに装着されると、より有用な場合がある。上述したように、センサからの信号は、ＡＲメガネを介して人によって局所的にモニタ可能である。センサの読みも又、要求に応じて又は自動的に恐らくは一定間隔で、例えば、１５分ごとに又は３０分ごとにどこか他の場所に送られるのが良い。かくして、人の体の読みであるにせよ環境の読みであるにせよいずれにせよ、センサの読みの履歴を追跡又は傾向把握目的のために作成することができる。
実施形態では、ＲＦ／微小消費電力衝撃無線（ＭＩＲ）センサがアイピースと関連しているのが良く、かかるセンサは、近距離医療用レーダとして役立つ。このセンサは、超広帯域で動作することができる。センサは、ＲＦ／衝撃発生器、受信機及び信号プロセッサを含むのが良く、皮膚の３ｍｍ以内の心臓細胞中のイオン流れを測定することによって心臓信号を検出してこれを測定するのに有用な場合がある。受信機は、所与のスペース内の信号の存在場所を突き止めることができるフェーズドアレイアンテナであるのが良い。センサは、妨害物、例えば壁、水、コンクリート、汚れ、金属、木等を通って心臓信号を検出して識別するために使用できる。例えば、ユーザは、このセンサを用いてどれぐらい多くの心拍数が検出されたかによってコンクリート構造体内にどれほど多くの人が存在しているかを突き止めることができる。別の実施形態では、検出された心拍数は、これらを将来認識することができるよう人について一義的な識別子としての役目を果たすことができる。実施形態では、ＲＦ／衝撃発生器を１つの装置、例えばアイピース又は他の何らかの装置内に埋め込み、受信機が異なる装置、例えば別のアイピース又は装置内に埋め込まれる。このようにすると、仮想（トリップワイヤ）を心拍数が送信機と受信機との間で検出されると、作ることができる。実施形態では、センサは、インフィールド診断又は自己診断ツールとして使用できる。ＥＫＧは、バイオメトリック識別子として将来使用できるよう分析すると共に記憶するのが良い。ユーザは、検出された心拍数信号の警報及びどれほど多くの心拍数がアイピース内の表示コンテンツとして提供されているかどうかを受け取ることができる。
図２９は、種々のセンサ及び通信機器を備えた拡張現実型アイピース又はメガネの実施形態を示している。１つ又は２つ以上の環境又は健康センサが図示のように近距離無線回路及びアンテナを介して局所的に又は遠隔的にセンサインターフェースに接続されている。センサインターフェース回路は、センサにより検出された信号を検出し、増幅し、処理し、送り又は送信する全ての装置を含む。遠隔センサとしては、例えば、植え込み型心拍数モニタ又は他の身体センサ（図示せず）が挙げられる。他のセンサとしては、加速度計、傾斜計、温度センサ、１種類又は２種類以上の化学物質又はガスを検出するのに適したセンサ又は本明細書において説明した他の健康又は環境センサのうちの任意のものが挙げられる。センサインターフェースは、拡張現実型装置のマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラに接続され、この箇所から、集められた情報は、図示のように、メモリ、例えば書き込み読み込み記憶装置（ＲＡＭ）又は永久メモリ、読み取り専用記憶装置（ＲＯＭ）に記録されるのが良い。
一実施形態では、検出装置は、アイピースを介して同時電界検出を可能にする。電界（ＥＦ）検出は、コンピュータがこれらの付近の物体を検出し、評価し、これと共に働くことができるようにする近接検出方法である。皮膚との物理的接触、例えば、他の人との握手又は導電性若しくは非導電性装置若しくは物体との他の何らかの物理的接触は、電界の変化として検出でき、それによりアイピースへのデータ伝送若しくはアイピースからの電波伝送が可能になり又はデータの伝送が終了する。例えば、アイピースによって捕捉された映像を埋め込み型電界検出トランシーバを備えたアイピースの装用者が物体にさわってアイピースから受信機へのデータ伝送を開始するまでアイピースに記憶されるのが良い。トランシーバは、身体に向かう電界を誘導させる送信機回路を含む送信機及びデータの伝送及び受け取りを検出することによってモードの送信と受信を区別し、２つのモードに対応した制御信号を出力して二方向通信を可能にするデータ検出回路を有するのが良い。２人の間の瞬時プライベートネットワークを接触、例えば握手によって生じさせることができる。データをユーザのアイピースと第２のユーザのデータ受信機又はアイピースとの間で伝送することができる。追加のセキュリティ手段を用いると、プライベートネットワーク、例えば顔面又は音声認識、アイコンタクトの検出、指紋検出、バイオメトリックエントリー等を向上させることができる。
実施形態では、アイピースのアクセス機能、例えば表示され又は映写されたコンテンツに対するアクセス、制限された映写コンテンツに対するアクセス、全体又は部分的なアイピースそれ自体のイネーブリング機能（例えば、アイピースのアクセス機能に対するログインによる）と関連した認証装置が設けられる場合がある。認証は、装用者の音声、虹彩、網膜、指紋等又は他のバイオメトリック識別子の認識を介して行われるのが良い。認証システムは、複数のユーザに関するバイオメトリック入力のデータベースを提供することができ、その結果、アクセス制御がデータベースに入るユーザの各々に関するポリシー及び関連アクセス特権に基づいてアイピースの使用について可能になる。アイピースは、認証プロセスを提供することができる。例えば、認証装置は、ユーザがアイピースをオフにした時点を検出することができ、そしてユーザがこれをオンに戻すときに再認証を必要とする場合がある。これにより、アイピースが正当な権限が与えたユーザにのみしかも装用者に正当に与えられる特権についてのみ接近を可能にすることが良好に行われる。一例では、認証装置は、アイピースを装着したときのユーザの目又は頭の存在を検出することができる。第１のアクセスレベルでは、ユーザは、認証が完了するまで低感度アイテムにしか接近することができない。認証中、認証装置は、ユーザを識別し、ユーザのアクセス特権を調べることができる。これら特権がいったん確認されると、認証装置は、次に、適当なアクセスをユーザに提供することができる。正当な権限のないユーザが検出された場合、アイピースは、低敏感性アイテムへの接近を維持し、それ以上の接近を制限し、接近を全く拒否すること等を行うことができる。
実施形態では、受信機は、物体と関連していて、アイピースの装用者によるタッチを介してその物体の制御を可能にすることができ、この場合、タッチにより、物体内における指令信号の送信又は実行が可能になる。例えば、受信機は、車ドアロックと関連しているのが良い。アイピースの装用者が車にさわると、車ドアは、ロック解除可能である。別の例では、受信機は、薬瓶内に埋め込まれているのが良い。アイピースの装用者が薬瓶にタッチすると、警報信号が開始される場合がある。別の例では、受信機は、歩道に沿った壁に埋め込まれるのが良い。アイピースの装用者が壁を通り又は壁にさわると、アイピース内に又は壁の映像パネル上に広告を載せることができる。
実施形態では、アイピースの装用者が物理的接触を開始すると、受信機との情報のＷｉＦｉ交換により、装用者がオンライン活動、例えばゲームに参加したということが分かり又はオンライン環境における身元確認が可能になる。この実施形態では、人の表示は、接触に応答して色を変え又は他の何らかの視覚的表示を行うことができる。実施形態では、アイピースは、例えばスワイプ、タップ、タッチ、プレス、クリック、ローラーボールの転動等によるアイピースの触覚制御を可能にするよう図１４に示されているように触覚インターフェースを有するのが良い。例えば、触覚インターフェース１４０２は、アイピースのフレーム、例えばアーム、両方のアーム、鼻当て又はブリッジ、フレームの頂部、フレームの底部等に取り付け可能である。装用者は、次に、アイピースにより指令として解釈される複数通りの仕方で、例えば、触覚インターフェースを１回又は多数回タップすることにより、触覚インターフェースを指で払うことにより、押したり保持したりすることにより、一度に２つ以上のインターフェースを押すこと等によって触覚インターフェースにさわるのが良い。実施形態では、触覚インターフェースは、装用者の体、装用者の衣服への取り付け具として、リング１５００として、ブレスレットとして、ネックレス等として取り付けられるのが良い。例えば、このインターフェースは、体、例えば手首の裏側に取り付け可能であり、この場合、インターフェースの互いに異なる部分にさわることにより、互いに異なる指令情報が提供される（例えば、前側部分、後側部分、中央部分にさわることにより、所与の期間保持することにより、タップすることにより、スワイプすることによる等）。別の例では、装用者は、図１５に示されているようにリング内に設けられたインターフェース、ハンドピース等を有するのが良く、この場合、インターフェースは、アイピースへのワイヤレス指令接続手段を備えた複数の指令インターフェース形式のうちの少なくとも１つ、例えば触覚インターフェース、位置センサ装置等を有するのが良い。実施形態では、リング１５００は、コンピュータマウスをミラー化する制御装置、例えば、ボタン１５０４（例えば、単一ボタン、マルチボタン及びマウス機能として機能する）、２Ｄ位置制御装置１５０２、スクロールホイール等を有するのが良い。ボタン１５０４及び２Ｄ位置制御装置１５０２は、図１５に示されているようなものであるのが良く、この場合、ボタンは、親指に向いた側に位置し、２Ｄ位置コントローラは、頂部に位置する。変形例として、ボタン及び２Ｄ位置制御装置は、他の形態をしていても良く、例えば、全てが親指側に向き、全てが頂面に位置し、又は任意他の組み合わせが挙げられる。２Ｄ位置制御装置１５０２は、２Ｄボタン位置コントローラ（例えば、マウスの位置を制御するよう幾つかのラップトップキーボードに埋め込まれたトラックポイントポインティング装置）、ポインティングスティック、ジョイスティック、光学トラックパッド、オプトタッチホイール、タッチスクリーン、タッチパッド、トラックパッド、スクロール型トラックパッド、トラックボール、任意他の位置及びポインティング制御装置等であって良い。実施形態では、触覚インターフェース（例えば、リング触覚インターフェース１５００）からの制御信号がワイヤード又はワイヤレスインターフェースによりアイピースに提供可能であり、この場合、ユーザは、好都合には、例えば自分の手、親指、親指以外の指等で制御入力を供給することができる。例えば、ユーザは、制御装置を自分の親指で操作することができ、この場合、リングは、ユーザの人差し指に嵌められる。実施形態では、方法又はシステムは、ユーザにより装用される対話式ヘッド取付け型アイピースを提供することができ、この場合、アイピースは、光学組立体を有し、ユーザは、この光学組立体を介して周囲環境及び表示されたコンテンツを見ることができ、アイピースは、コンテンツをユーザに表示可能に取り扱うプロセッサ、コンテンツを光学組立体に映写する一体型プロジェクタ装置及びユーザの手に装着される制御装置を更に有し、かかる制御装置は、ユーザの手の指により作動される少なくとも１つの制御コンポーネントの作動を含み、少なくとも１つの制御コンポーネントの作動に起因して生じる制御指令が指令命令としてプロセッサに提供される。指令命令は、ユーザに表示されるコンテンツの操作に向けられるのが良い。制御装置は、ユーザの手の第一指に装着されるのが良く、少なくとも１つの制御コンポーネントは、ユーザの手の第二指により作動されるのが良い。第一指は、人差し指であるのが良く、第二指は、親指であるのが良く、第一指及び第二指は、ユーザの同じ手のものであるのが良い。制御装置は、親指に向いた人差し指側に取り付けられた少なくとも１つの制御コンポーネントを有するのが良い。少なくとも１つの制御コンポーネントは、ボタンであるのが良い。少なくとも１つの制御コンポーネントは、２Ｄ位置コントローラであっても良い。制御装置は、親指に向いた人差し指側に取り付けられている少なくとも１つのボタン作動式制御コンポーネントを有すると共に人差し指の上に向いた側に取り付けられた２Ｄ位置コントローラ作動式制御コンポーネントを有するのが良い。制御コンポーネントは、ユーザの手の少なくとも２つの指に取り付けられるのが良い。制御装置は、手袋としてユーザの手に装着されても良い。制御装置は、ユーザの手首に装着されても良い。少なくとも１つの制御コンポーネントは、手の少なくとも１つの指に装着され、送信装置が手に別個に装着されるのが良い。送信装置は、手首に装着されるのが良い。送信装置は、手の裏に装着されても良い。制御コンポーネントは、複数個のボタンのうちの少なくとも１つであるのが良い。少なくとも１つのボタンは、従来型コンピュータマウスボタンと実質的に同様な機能を提供するのが良い。複数個のボタンのうちの２つは、従来型２ボタンコンピュータマウスの主ボタンと実質的に同じ機能を果たすのが良い。制御コンポーネントは、スクロール式ホイールであるのが良い。制御コンポーネントは、２Ｄ位置制御コンポーネントであるのが良い。２Ｄ位置制御コンポーネントは、ボタン位置コントローラ、ポインティングスティック、ジョイスティック、光学トラックパッド、オプトタッチホイール、タッチスクリーン、タッチパッド、トラックパッド、スクロール式トラックパッド、トラックボール、容量形タッチスクリーン等であるのが良い。２Ｄ位置制御コンポーネントは、ユーザの親指で制御されるのが良い。制御コンポーネントは、ボタンのような機能及び２Ｄ操作機能を含むタッチ制御を具体化することができるタッチスクリーンであるのが良い。制御コンポーネントは、ユーザが映写型プロセッサコンテンツポインティング及び制御装置を身に着けると作動されるのが良い。表面を横切る運動を検出する制御装置内の表面検出コンポーネントも又提供されるのが良い。表面検出コンポーネントは、ユーザの掌側に配置されるのが良い。表面は、手の表面、柔らかい表面、ユーザの皮膚の表面、ユーザの衣服の表面等のうちの少なくとも１つであって良い。制御指令を提供することは、ワイヤレスで、ワイヤード接続方式等によって送られるのが良い。制御装置は、表示されたプロセッサコンテンツと関連したポインティング機能を制御するのが良い。ポインティング機能は、カーソル位置の制御、表示コンテンツの選択、表示コンテンツの選択及び移動、ズームの制御、パン、視界、表示コンテンツのサイズ及び位置等の制御であるのが良い。制御装置は、視認した周囲環境と関連したポインティング機能を制御することができる。ポインティング機能は、カーソルを周囲環境中の見ている物体上に置くことができる。存在位置は、アイピースと一体のカメラと関連してプロセッサにより決定できる。見た物体の識別は、アイピースと一体のカメラと関連したプロセッサによって確認できる。制御装置は、アイピースの機能を制御することができる。機能は、表示されたコンテンツと関連しているのが良い。機能は、アイピースのモード制御であるのが良い。制御装置は、ユーザにより装着されない場合に収納が容易であるよう折り畳み可能であるのが良い。実施形態では、制御装置は、例えばアイピースと関連した外部装置を制御するよう外部装置に用いられるのが良い。外部装置は、エンターテイメント機器、オーディオ機器、ポータブル電子装置、ナビゲーション装置、兵器、自動車制御装置等であるのが良い。
実施形態では、システムは、ユーザにより装用される対話式ヘッド取付け型アイピースを有するのが良く、アイピースは、光学組立体を有し、ユーザは、この光学組立体を介して周囲環境及び表示コンテンツを見ることができ、光学組立体は、周囲環境に対するユーザのビューを補正する補正要素、コンテンツをユーザに表示可能に取り扱う一体形プロセッサ及びコンテンツを光学組立体に導入する一体形イメージソースを含み、アイピースは、アイピースに取り付けられていて、ユーザがインターフェースにさわること及びユーザがインターフェースの近くに位置することの一方を介してユーザからの制御入力を受け取る触覚制御インターフェースを更に有する。
実施形態では、アイピースの制御、特にユーザへの表示コンテンツと関連したカーソルの制御は、手動制御装置、例えば図１５に示されている装用装置１５００により、図１５Ａに示されている仮想コンピュータマウス１５００Ａ等により可能である。例えば、装用装置１５００は、物理的インターフェース（例えば、ボタン１５０２、スクロールホイール１５０４）を開始して指令を送ることができ、仮想コンピュータマウス１５００Ａは、ユーザの親指、握り拳、手等の動き及び行為の検出によって指令を解釈することができる。コンピュータ処理において、物理的マウスは、その支持面に対する２次元運動を検出することによって機能するポインティング装置である。物理的にマウスは、伝統的に、ユーザの手のうちの一方の下に保持されていて、１つ又は２つ以上のボタンを備えた物体から成る。物理的マウスは、ユーザが種々のシステム依存作業を実施することができるようにする他の要素、例えば「ホイール」又は制御若しくは寸法入力を追加することができる余分のボタン又は特徴部を有することを特徴とする場合がある。マウスの動きは、ディスプレイ上のカーソルの運動に変換され、それにより、グラフィカルユーザインターフェースの細かい制御が可能である。アイピースの場合、ユーザは、物理的マウス、仮想マウス又はこれら２つの組み合わせを利用することができる。実施形態では、仮想マウスは、ユーザの手、例えば親指１５０２Ａ、親指以外の指１５０４Ａ、掌１５０８Ａ、手首１５１０Ａ等に取り付けられた１つ又は２つ以上のセンサを有するのが良く、この場合、アイピースは、これらセンサから信号を受け取り、受け取った信号をユーザへのアイピースディスプレイ上のカーソルの運動に変換する。実施形態では、信号は、外部インターフェース、例えば直角インターフェース１２０２を介して、アイピースの内部に取り付けた受信機を介して、２次通信インターフェースのところで、関連物理的マウス又は装用インターフェース等で受け取ることができる。仮想マウスは、例えば振動、力、電気衝撃、温度等を介してユーザへの触覚フィードバックのためにユーザの手に取り付けられたアクチュエータ又は他の出力型要素を更に含むのが良い。センサ及びアクチュエータは、ラップ、リング、パッド、手袋等によりユーザの手に取り付けられるのが良い。したがって、アイピース仮想マウスにより、ユーザは、手の動きをアイピースディスプレイ上のカーソルの動きに変換することができ、この場合、「動き」は、遅い運動、早い動き、突然の動き、位置、位置の変化等を含み、かかる動きにより、ユーザは、物理的表面を必要としないで、３次元で作業を行うことができ、かかる３次元としては、６つの自由度のうちの幾つか又は全てを含む。注目されるべきこととして、「仮想マウス」は、手の多くの部分と関連している場合があるので、仮想マウスは、多数の「仮想マウス」型コントローラとして又は手の多数の制御部材を横切って分布して配置されたコントローラとして具体化できる。実施形態では、アイピースは、複数個の仮想マウスの使用、例えば、ユーザの手の各々に１つずつ仮想マウスを用いること、ユーザの脚のうちの１本又は２本以上に仮想マウスを用いること等を可能にする。
実施形態では、アイピース仮想マウスは、動作し、例えばセンサ、例えば複数個の加速度計型（例えば、音叉圧電、剪断モード、歪モード、容量熱、抵抗、電気機械、共振、磁気、光学、音響、レーザ、３次元等）のうちの１つ及び手又は手の或る部分の並進及び角変位を求めるセンサの出力信号を介して運動を検出するのに物理的表面を必要としない。例えば、加速度計は、３つの方向における手の並進加速度に比例した大きさの出力信号を生じさせることができる。対をなす加速度計は、手又は手の幾つかの部分の回転加速度を検出するよう構成されるのが良い。手又は手の幾つかの部分の並進速度及び変位量は、加速度出力信号を統合することによって求められ、手の回転速度及び変位量は、加速度計対の出力信号の差を統合することによって求められる。変形例として、他のセンサ、例えば超音波センサ、イメージャ、ＩＲ／ＲＦ、磁力計、ジャイロ磁力計等を利用することができる。加速度計又は他のセンサを手の種々の部分に取り付けることができるので、アイピースは、通常コンピュータマウス運動と関連した単純な動きから非常に複雑な動き、例えば、シミュレーション用途における複雑な手の動きの解釈までの範囲わたる手の複数の運動を検出することができる。実施形態では、ユーザは、これら行為をユーザへのアイピース映写に対するユーザの意図した作用と関連した動きに変換するのに、ほんの僅かな並進又は回転行為を必要とするに過ぎない。
実施形態では、仮想マウスは、これと関連していて、装置を制御する物理的スイッチ、例えば手、アイピース又は体の他の部分に取り付けられたオンオフスイッチを有するのが良い。仮想マウスは、手の既定の運動又は行為によりオンオフ制御装置等を更に有するのが良い。例えば、仮想マウスの動作は、手の迅速な前後の運動によって可能になる。別の例では、アイピースを通り過ぎ、例えばアイピースの前を通り過ぎる手の運動により仮想マウスを動作不能にすることができる。実施形態では、アイピースの仮想マウスは、通常、物理的マウス制御装置と関連し、したがって、訓練なしでユーザに馴染みのある操作、例えば、指による単純なクリック、ダブルクリック、トリプルクリック、右クリック、左クリック、クリック及びドラグ、組み合わせクリック、ローラホイール運動等への複数の運動の解釈を可能にすることができる。実施形態では、アイピースは、例えば数学アルゴリズムを介して手のジェスチャーを解釈する際のジェスチャー認識を可能にする。
実施形態では、ジェスチャー制御認識は、アイピースの制御システムの一部としての導体要素からのユーザの手の距離の変化に起因して生じる容量変化を利用した技術により実施でき、したがって、ユーザの手に取り付けられる装置は不要である。実施形態では、導体は、アイピースの一部として、例えば、フレームのアーム又は他の部分に取り付けられ又はユーザの体又は衣服に取り付けられた或る外部インターフェースとして取り付けられるのが良い。例えば、導体は、アンテナであるのが良く、制御システムは、テルミン（theremin）と呼ばれているタッチレス楽器と同様な仕方で挙動する。テルミンは、ヘテロダイン原理を用いてオーディオ信号を発生させるが、アイピースの場合、信号は、制御入力信号を発生させるために使用されるのが良い。制御回路は、例えば１つのオシレータが固定周波数で動作し、別のオシレータがユーザの手で制御される場合、手からの距離が制御アンテナのところの入力を変化させる場合、多数の無線周波数オシレータを有するのが良い。この技術では、ユーザの手は、Ｌ‐Ｃ（インダクタンス‐キャパシタンス）回路の可変キャパシタの接地プレート（ユーザの体は、アースへの接続手段である）として働き、このＬ‐Ｃ回路は、オシレータの一部であり、その周波数を定める。別の例では、回路は、単一のオシレータ、２対のヘテロダインオシレータ等を使用することができる。実施形態では、制御入力として用いられる複数の別々の導体が設けられる場合がある。実施形態では、この種の制御インターフェースは、レンジを横切って変化する制御入力、例えばボリュームコントロール、ズームコントロール等にとって理想的な場合がある。しかしながら、この種の制御インターフェースは、所定のしきい値が制御入力の状態変化を定める別々の制御信号（例えば、オンオフ制御）にも使用できる。
実施形態では、アイピースは、物理的遠隔制御装置、例えばワイヤレストラックパッドマウス、手持ち型リモートコントロール、体取付け型リモートコントロール、アイピースに取り付けられたリモートコントロール等とインターフェースすることができる。遠隔制御装置は、個人使用、ゲーミング、プロフェッショナル使用、軍事使用等のために外部機器に取り付けられるのが良い。例えば、リモートコントロールは、兵士用の兵器に取り付けられ、例えば、拳銃のグリップ又は銃口ガード、フォアグリップ等に取り付けられるのが良く、兵器から自分の手を外す必要なく、リモートコントロールを兵士に提供する。リモートコントロールは、アイピースに取り外し可能に取り付け可能である。
実施形態では、アイピース用のリモートコントロールは、近接センサを介して作動されると共に／或いは制御可能されるのが良い。近接センサは、物理的接触なしで近くの物体の存在を検出することができるセンサであるのが良い。例えば、近接センサは、電磁界若しくは静電界又は電磁放射線ビーム（例えば、赤外線）を放出することができ、そして現場における変化又は戻り信号を探すことができる。検出対象の物体は、近接センサの標的と呼ばれる場合が多い。種々の近接センサ標的は、種々のセンサを必要とする場合がある。例えば、容量形又は光電センサは、プラスチック標的に適していると言え、誘電型近接センサは、金属標的を必要とする。近接センサ技術の他の例としては、容量形変位センサ、渦電流、磁気、フォトセル（反射）、レーザ、受動熱赤外、受動光学、ＣＣＤ、イオン化放射線の反射等が挙げられる。実施形態では、近接センサは、本明細書において説明する制御実施形態のうちの任意のものと一体であるのが良く、かかる制御実施形態としては、物理的リモートコントロール、仮想マウス、アイピースに取り付けられたインターフェース、外部機器（例えば、ゲームコントローラ、兵器）等に取り付けられた制御装置が挙げられる。
実施形態では、アイピースの制御、特にユーザへの表示コンテンツと関連したセンサの制御は、顔面作動センサ１５０２Ｂを介してアイピースを装用しているユーザの顔面特徴部の動き、顔面筋肉のこわばり、歯をガチガチと鳴らすこと、顎の動き等により実施可能である。例えば、図１５Ｂに示されているように、アイピースは、アイピースイヤホン組立体１５０４Ｂ、アイピースのアーム１５０８Ｂ等からの延長部として顔面作動センサを有するのが良く、この場合、顔面作動センサは、顔面特徴部の動きと関連した力、振動等を検出することができる。顔面作動センサは又、アイピース組立体、例えばスタンドアロン型イヤホンの一部とは別個に取り付けられても良く、この場合、イヤホン及び顔面作動センサのセンサ出力は、ワイヤード通信又はワイヤレス通信（例えば、Bluetooth又は当該技術分野において知られている他の通信プロトコル）によってアイピースに送られるのが良い。顔面作動センサは、耳の周り、口の中、顔面上、首の上等に取り付けられても良い。顔面作動センサは又、例えば種々の顔面又は内部運動又は行為の検出運動を最適化するよう複数個のセンサで構成されても良い。実施形態では、顔面作動センサは、運動を検出し、これらを指令として解釈することができ又は生の信号を解釈のためにアイピースに送っても良い。指令は、アイピース機能の制御、ユーザへのコンテンツの表示の一部として提供されるカーソル又はポインタと関連した制御等のための指令であるのが良い。例えば、ユーザは、自分の歯を１回又は２回カチカチさせると、例えば通常、コンピュータマウスのクリックと関連したシングル又はダブルクリックを示すことができる。別の例では、ユーザは、顔面筋肉をこわばらせて指令、例えば映写イメージと関連した選択を示すことができる。実施形態では、顔面作動センサは、例えば適応信号処理技術により顔面、頭等のバックグラウンド運動を最小限に抑えるようノイズリダクション処理を利用するのが良い。音声活動センサも又、例えばユーザ、近くの他の人、周囲環境ノイズ等からの干渉を減少させるよう利用することができる。一例では、顔面作動センサは、通信を向上させると共に例えばバックグラウンドノイズを識別してこれをノイズキャンセレーション、ボリューム強調等によりなくす多数のマイクロホンを用いてスピーチ中、ユーザの頬の振動を検出することによってノイズをなくすことができる。
実施形態では、アイピースのユーザは、自分の手をアイピースの視界中に持ち上げて物体又は位置を指差すことによってアイピースを通して見た或る環境上の特徴部、場所、物体等に関する情報を得ることができる。例えば、ユーザの指差している指は、指がアイピースの視界にあるだけでなく、埋め込まれたカメラの視界内にある環境上の特徴を指示することができる。システムは、今や、指差している指の位置とカメラで見える環境上の特徴部の場所に相関させることができる。加うるに、アイピースは、位置及び配向センサ、例えばＧＰＳ及び磁力計を有しても良く、それにより、システムは、ユーザの存在場所及び視線を知ることができる。これから、システムは、環境上の特徴部の位置情報を推定することができ、それにより、例えば、存在場所情報をユーザに提供し、環境情報の位置を２Ｄ又は３Ｄマップ上にオーバーレイし、確立された位置情報を一段と関連させてその位置情報をその場所に関する２次情報（例えば、住所、この住所における個人の氏名、その場所における業務の名称、その場所の座標）等に相関させることができる。図１５Ｃを参照すると、一例では、ユーザは、アイピース１５０２Ｃを通して見ており、自分の手１５０４Ｃで自分の視界中の家１５０８Ｃを指差しており、埋め込まれたカメラ１５１０Ｃは、向けられた手１５０４Ｃと家１５０８Ｃの両方をその視界内に有している。この場合、システムは、家１５０８Ｃの場所を突き止めて環境についてのユーザのビュー上に重ね合わされた場所情報１５１４Ｃ及び３Ｄマップを提供することができる。実施形態では、例えばワイヤレス通信接続を介してアイピースと通信状態にあり、アイピースの内部に記憶され、例えば、現在の場所に関してアイピースにダウンロードされる等の環境上の特徴部と関連した情報を外部装置により提供することができる。
実施形態では、ユーザは、３Ｄ映写イメージ、例えば外部環境と関連した３Ｄ映写イメージ、記憶されていて検索により取り出された３Ｄ映写イメージ、３Ｄ表示動画（例えば、視聴のためにダウンロードされた）等に対して自分のビューのパースペクティブを制御することができる。例えば、再び図１５Ｃを参照すると、ユーザは、例えば自分の頭を回すことによって３Ｄ表示イメージ１５１２Ｃのビューパースペクティブを変えることができ、この場合、生の（実際の）外部環境及び３Ｄ表示イメージは、ユーザが自分の頭を回したり自分の位置を動かしたりしているときであっても、一緒に静止している。このように、アイピースは、情報をユーザの見ている外部環境、例えばオーバーレイされた３Ｄ表示マップ１５１２Ｃ、場所情報１５１４Ｃ等にオーバーレイすることによって拡張現実感を提供することができる。別の場合、３Ｄ動画又は３Ｄ変換動画の場合、視聴者のパースペクティブを変更して視聴者を見ているパースペクティブの幾分かの制御を行った動画環境「中に」置くことができ、この場合、ユーザは、自分の頭をぐるりと回して変更した頭位置に対応してビューを変化させることができ、ユーザは、自分が身体的に前方に歩いているときにイメージ「中に歩く」ことができ、ユーザが自分の目の注視ビューを動かすと、パースペクティブを変化させることができる等する。加うるに、追加のイメージ情報を頭を回すことによりアクセス可能なユーザのビューの側に提供することができる。
図１５Ｄを参照すると、実施形態では、アイピース１５０２Ｄのユーザは、自分の手１５０４Ｄからの多数の手／指ポイントを用いて例えば拡張現実用途のためにシースルービューに対するカメラ１５１０Ｄの視野（ＦＯＶ）１５０８Ｄを定めることができる。例えば、図示の例では、ユーザは、自分の第一指及び親指を利用してアイピース１５０２Ｄのカメラ１５１０ＤのＦＯＶ１５０８Ｄを調節することができる。ユーザは、他の組み合わせを利用して例えば、指の組み合わせ、指と親指、両手の指と親指の組み合わせ、掌の使用、カップ状の手等によりＦＯＶ１５０８Ｄを調節することができる。多数の手／指のポイントの使用により、ユーザは、タッチスクリーンのユーザの場合と極めて良く似た仕方でカメラ１５１０ＤのＦＯＶ１５０８を変更することができ、この場合、手／指の互いに異なるポイントは、所望のビューを確立するようＦＯＶのポイントを定める。しかしながら、この場合、ユーザの手とアイピースとの間には物理的接触が行われない。この場合、カメラは、ユーザの手の部分をカメラのＦＯＶの確立又は変更に関連させるよう指令を受けるのが良い。指令は、本明細書において説明した任意指令形式であって良く、かかる指令形式としては、カメラのＦＯＶ内における手の動き、アイピースに対する物理的インターフェースと関連した指令、アイピースの近くの検出された動きと関連した指令、ユーザの或る部分に対する指令インターフェースから受け取った指令等が挙げられる。アイピースは、指／手の動きを指令として、アイピースは、例えば或る繰り返しの動きにおいて指／手の動きを指令として認識することができる。実施形態では、ユーザは又、この技術を利用して映写されたイメージの或る部分を調節することができ、この場合、アイピースは、カメラの見たイメージを映写イメージの或る観点に関連付け、例えば、ビュー内の手／指ポイントをユーザの映写イメージに関連付ける。例えば、ユーザは、外部環境と映写イメージを同時に見ることができ、ユーザは、この技術を利用して映写視認領域、領域、倍率等を変更する。実施形態では、ユーザは、複数の理由でＦＯＶの変化を行うことができ、かかる変化としては、生の環境内における見ている景色からのズームイン又はズームアウト、映写イメージの視認部分からのズームイン又はズームアウト映写イメージに割り当てられた視認領域の変更、環境又は映写イメージの遠近図の変更等が挙げられる。
実施形態では、アイピースは、ユーザが注視している場所又はユーザの目の動きを、ユーザの目から反射された光を介して目を追跡することによって突き止めることができる。次に、この情報を用いると、映写イメージ、カメラビュー、外部環境等に対してユーザの視線を相関させるのを助けることができ、かかる情報を本明細書において説明したように制御技術で利用することができる。例えば、ユーザは、映写イメージ上の場所を注視することができ、そして例えば外部リモートコントロール又は或る検出眼球運動（例えば、まばたき）を用いて選択を行うことができる。この技術の一例では、図１５Ｅを参照すると、伝送された光１５０８、例えば赤外光を目１５０４Ｅから反射（１５１０Ｅ）させて光学ディスプレイ５０２（例えば、カメラ又は他の光センサを備えている）のところで検出することができる。次に、この情報を分析して反射光の変化から眼球回転を注出することができる。実施形態では、眼球追跡装置は、角膜反射光及び瞳孔の中心を特徴部として用いて経時的に追跡し、角膜の前からの反射光及びレンズの後側を特徴部として用いて追跡し、目の内側からの特徴部、例えば網膜の血管を画像化し、これらの特徴部を目が回転しているときに辿ること等することができる。変形例として、アイピースは、他の技術を用いて例えば目の上のコンタクトレンズに設けられた状態で目の周りに位置したコンポーネント等を用いて目の動きを追跡することができる。例えば、目の動きを測定する埋め込まれた光学コンポーネント、例えば鏡、磁界センサ等を備えた専用コンタクトレンズをユーザに提供するのが良い。別の例では、電位を、目の周りに配置されていて、目からの安定した電位界を双極子として用い、例えばその正の極が角膜のところに位置し、その負の極が網膜のところに位置した電極を用いて測定してモニタすることができる。この場合、目の周りで皮膚上に配置され、アイピースのフレーム上に配置されること等された接触電極を用いて電気信号を引き出すことができる。目が中央位置から周辺に向かって動く場合、角膜は、一方の電極に近づき、網膜は、反対側の電極に近づく。双極子及びその結果としての電位界の向きのこの変化の結果として、測定信号の変化が生じる。これら変化を分析することにより、眼球運動を追跡することができる。
実施形態では、アイピースは、アイピースが少なくとも部分的に手の位置、形状、動き等によって制御される複数の動作モードを有するのが良い。この制御を行うため、アイピースは、手認識アルゴリズムを利用して手／指の形状を検出し、次にこれら手の形態を場合によっては手の動きとの組み合わせで指令として関連付けることができる。現実的には、アイピースを指令するのに利用できる手の形態及び動作には限られた数しかない場合があるので、アイピースの動作モードに応じてこれら手の形態の再使用を行う必要のある場合がある。実施形態では、アイピースを一モードから次のモードに移行させるために或る特定の手の形態又は動きを選定されるのが良く、それにより手の動きの再使用を可能にする。例えば、図１５Ｆを参照すると、ユーザの手１５０４Ｆをアイピースに取り付けられているカメラのビューの中に動かすのが良く、次に、この動きをモードに応じて異なる指令として、例えば、円形運動１５０８Ｆ、視界を横切る運動１５１０Ｆ、前後の運動１５１２Ｆ等として解釈することができる。現実的な簡単な例では２つの動作モード、即ち、映写イメージからビューをパンするモード１及び映写イメージをズームするモード２を仮定する。この例では、ユーザは、左から右に指差した手の動きを用いて右側へのパンの動きを指令したいと思う場合がある。しかしながら、ユーザは又、左から右への指で差した手の動きをより大きな倍率へのイメージのズームを指令したいと思う場合がある。両方の指令形式に関するこの手の動きの二重使用を可能にするため、アイピースは、アイピースの現在のモードに応じて手の動きを別々に解釈するよう構成されているのが良く、特定の手の動きがモード移行に選定されている。例えば、時計回りの回転運動は、パンからズームモードへの移行を指示し、反時計回りの回転運動は、ズームからパンモードへの移行を指示するのが良い。この例は、例示であり、本発明を何ら限定するものではなく、当業者であれば、この一般的技術をどのように用いると手及び指、例えば手‐指形態‐運動、両手形態‐運動等を用いて種々の指令／モード構造を具体化できるかを認識するであろう。
実施形態では、システムは、ユーザにより装用される対話式ヘッド取付け型アイピースを有するのが良く、アイピースは、光学組立体を有し、ユーザは、この光学組立体を介して周囲環境及び表示されたコンテンツを見ることができ、光学組立体は、周囲環境についてのユーザのビューを補正する補正要素、コンテンツをユーザに表示可能に取り扱う一体形プロセッサ及びコンテンツを光学組立体に導入する一体形イメージソースを含み、システムは、ジェスチャーを画像化する一体形カメラ装置を更に有し、一体形プロセッサは、ジェスチャーを識別してこれを指令命令として解釈する。制御命令は、表示のためのコンテンツ、外部装置に伝えられる指令等の操作を行うことができる。
実施形態では、アイピースの制御は、眼球運動、目の行為等により実施可能である。例えば、装用者の目に向かって後方に見るカメラがアイピースに設けられるのが良く、眼球運動又は目の行為は、例えば、まばたき、まばたきの繰り返し、まばたきの回数、まばたきの速度、目の開閉、注視追跡、横、上下、左右への、位置のシーケンスを介して特定の位置への目の動き、同一位置における停止時間、固定された物体（例えば、アイピースのレンズのコーナー部）の方への注視、レンズの或る特定の部分を介する現実世界物体への注視等を介して指令情報として解釈できる。加うるに、目の制御により、視聴者は、アイピースから表示イメージ上の或る特定の箇所に焦点を合わせることができ、カメラは、目の視認方向をディスプレイ上の一点に相関させることができるので、アイピースは、装用者が見ている場所と装用者の行為（例えば、まばたき、インターフェース装置にさわること、位置検出装置を動かすこと等）の組み合わせにより指令を解釈することができる。例えば、視聴者は、ディスプレイ上の物体を見てこの物体を位置検出装置により実施可能な指の動きを介して選択することができる。
幾つかの実施形態では、メガネは、ユーザの目、又は好ましくは両目の動きを追跡する目追跡装置を備えるのが良く、変形例として、メガネは、６つの運動の自由度を持つ追跡、即ち、頭運動追跡のためのセンサを備えても良い。これら装置又はセンサは、例えば、独国ベルリン所在のクロノス・ビジョン・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュテンクテル・ハフツング（Chronos Vision GmbH）及びマサチューセッツ州ヴォバーン所在のアイエスシーエーエヌ（ISCAN）から入手できる。網膜スキャナも又、眼球運動追跡に利用できる。網膜スキャナも又、拡張現実型メガネに納めることができ、種々の会社、例えばスウェーデン国ストックホルム所在のトビイ（Tobii）及び独国テルトウ所在のエスエムアイ（ＳＭＩ）及びアイエスシーエーエヌから入手できる。
拡張現実型アイピースは、図示のように、ユーザが装置を制御することができるようにするユーザ入力インターフェースを更に有している。装置を制御するために用いられる入力は、上述したセンサのうちの任意のものを含むことができ、かかる入力は、タックパッド、１つ又は２つ以上のファンクションキー及び任意他の適当なローカル又はリモート装置を更に含むことができる。例えば、目追跡装置を用いると、別の装置、例えばビデオゲーム又は外部追跡装置を制御することができる。一例として、図３０は、本明細書のどこか他の場所において説明した目追跡装置を搭載した拡張現実型アイピースを装着しているユーザを示している。目追跡装置により、アイピースは、ユーザの片目又は好ましくは両目の方向を追跡し、運動状態をアイピースのコントローラに送ることができる。制御システム３０００は、拡張現実型アイピース及び兵器のための制御装置を有している。この場合、運動状態を制御装置により制御される兵器のための制御装置に送るのが良く、この兵器は、ユーザの視界の範囲内に位置するのが良い。兵器は、大口径のものであって良く、例えば、曲射砲又は迫撃砲であり、或いは、小口径のものであって良く、例えば、マシンガンである。
次に、ユーザの目の動きを適当なソフトウェアによって兵器の運動、例えば兵器のコドラント（範囲）及びアジマス（方向）を制御するための信号に変換する。追加の制御装置は、例えばユーザのトラックパッド又はファンクションキーにより兵器の１回又は連続発射を可能にするために使用できる。変形例として、兵器は、静止していて且つ無方向性であって良く、例えば、埋設地雷又は成形炸薬（指向性爆薬）であって良く、かかる兵器は、安全装置によって、例えば特定の符号化指令を必要とすることによって保護されるのが良い。拡張現実型装置のユーザは、適当なコード及び指令を伝えることにより、目追跡特徴部を用いないで兵器を作動させることができる。
実施形態では、アイピースの制御は、装用者によりジェスチャーを介して実施可能である。例えば、アイピースは、外方に（例えば、前方に、側方に、下に）見て装用者のジェスチャー又は手の動きを制御信号として解釈するカメラを有するのが良い。手信号は、手をカメラの前を通過させること、カメラ前の手の位置又は手話、現実世界物体を指し示すこと（例えば、物体の拡張を作動させるため）等を含むのが良い。手の運動も又、半透明レンズの内部上に表示された物体を操作するために使用でき、例えば、物体を動かし、物体を回転させ、物体を削除し、イメージ内のスクリーン又はウィンドウを開閉すること等を行う。手の運動は、先の実施例において用いられているが、装用者により保持され又は装用されている体又は物体の任意の部分も又、アイピースによるジェスチャー認識のために利用できる。
実施形態では、頭の運動制御装置は、指令をアイピースに送るために使用でき、運動センサ、例えば、加速度計、ジャイロ又は本明細書において説明した任意他のセンサを装用者の頭、目、帽子の中、ヘルメットの中等に設けるのが良い。図１４Ａを参照すると、頭の動きは、頭の迅速な動き、例えば頭を前方及び／又は後方に急に動かす運動１４１２、上下運動１４１０、うなづきとしての左右運動、定位置への、例えば横への停止、定位置に動いてそのままでいること等を含むのが良い。運動センサは、アイピースに組み込まれても良く、ユーザの頭の上又は頭の覆い（例えば、帽子、ヘルメット）の中にアイピースへのワイヤード又はワイヤレス接続によって設けられても良い等である。実施形態では、ユーザは対話式ヘッド取付け型アイピースを装用することができ、この場合、アイピースは、光学組立体を有し、ユーザは、この光学組立体を介して、周囲環境及び表示されたコンテンツを見ることができる。光学組立体は、周囲環境についてのユーザのビューを補正する補正要素、コンテンツをユーザに表示可能に取り扱う一体形プロセッサ及びコンテンツを光学組立体に導入する一体形イメージソースを含むのが良い。既定の頭運動特性の検出に基づいて制御指令を指令命令としてプロセッサに提供する複数個の頭運動検出制御装置のうちの少なくとも１つをアイピースに組み込み又はこれと関連させるのが良い。頭運動特性は、ユーザの頭のうなづきであるのが良く、その結果、うなづきは、通常の頭の運動とは異なるあからさまな運動である。制御指令は、コンテンツの表示可能な操作を提供することができ、外部装置を制御するよう伝えられるのが良い。頭運動制御装置は、他の制御機構体と組み合わせて、例えば、指令を作動させると共に頭の運動がこれを実行することができるよう本明細書において説明した別の制御機構体を用いて利用されるのが良い。例えば、装用者が物体を右側に動かし、本明細書において説明したように目の制御により物体を選択し、頭運動制御装置を作動させようと思う場合がある。この場合、自分の頭を右側に傾けることにより、物体に指令を出して右側に動かし、目の制御により指令を終了させることができる。
実施形態では、アイピースは、音声により、例えばマイクロ波を介して制御することができる。音声信号は、スピーチ認識、ボイス認識、音声認識、音響検出等を含むのが良い。音声は、アイピースに取り付けられたマイクロホン、のど当てマイクロホン、下顎骨マイクロホン、ブームマイクロホン、ヘッドホン、マイクロホン付き小型イヤホン等を介して検出できる。
実施形態では、指令入力は、複数の制御機能、例えばアイピースプロジェクタターンオン／ターンオフ、音声のターンオン／ターンオフ、カメラのターンオン／ターンオフ、拡張現実プロジェクタのターンオン／ターンオフ、ＧＰＳのターンオン／ターンオフ、ディスプレイとの相互作用（例えば、表示された機能の選択／受け入れ）、捕捉されたイメージ又は映像のリプレイ等、現実世界との相互作用（例えば、イメージ又は映像の捕捉、表示された本の頁のめくり等）、埋め込み型又は外部のモバイル装置（例えば、モバイルホン、ナビゲーション装置、ミュージックデバイス、ＶｏＩＰ等）により行為の実行、インターネットのブラウザ制御（例えば、提供、次の結果等）、ｅメール制御（例えば、ｅメールを読む、テキストを表示する、テキストからスピーチ、コンポーズ、選択等）、ＧＰＳ及びナビゲーション制御（例えば、位置の保管、保管した位置の呼び出し、方向を示すこと、マップ上のロケーションを見ること）等を提供することができる。
実施形態では、アイピースは、立体、自動立体、コンピュータ生成ホログラフィ、ボリュメトリックディスプレイイメージ、ステレオグラム／ステレオスコープ、ビューシーケンシャルディスプレイ、電気ホログラフィディスプレイ、パララックス「２ビュー」ディスプレイ及びパララックスパノラマグラム、再画像化システム等を伝えることによって３Ｄディスプレイ画像化をユーザに提供することができ、３Ｄ深さの知覚を見る人に生じさせることができる。ユーザへの３Ｄイメージの表示は、例えば左及び右光路がイメージを区別する何らかの光学コンポーネントを有する場合、プロジェクタ装置が互いに異なるイメージをユーザの左目と右目に映写している場合等、ユーザの左目及び右目に提供される互いに異なるイメージを採用することができる。プロジェクタ装置から光路を通ってユーザの目に至る光路を含む光路は、３つの物理的次元での物体の視覚表示を形成するグラフィカルディスプレイ装置を含むのが良い。プロセッサ、例えばアイピース又は外部装置に設けられた一体形プロセッサは、ユーザへの３Ｄイメージの発生における少なくとも一ステップとして３Ｄイメージ処理を行うことができる。
実施形態では、ホログラフィ映写技術、例えばコンピュータ生成ホログラフィ（ＣＧＨ）、ホログラフィ干渉パターンをディジタル的に発生させる方法をユーザへの３Ｄ画像化効果の提供の際に採用することができる。例えば、ホログラフィイメージは、ホログラフィ３Ｄディスプレイ、例えばコヒーレント光の干渉に基づいて動作するディスプレイによって映写されるのが良い。コンピュータ生成ホログラムは、示したいと思う物体が何ら物理的現実を備えておらず、即ち、物体が「合成ホログラム」として完全に生成可能であるという利点を有する。ＣＧＨのための干渉パターンを計算する複数種類の互いに異なる方法が存在し、かかる方法としては、ホログラフィ情報及びコンピュータ計算縮小分野並びにコンピュータ計算及び量子化技術における方法が挙げられる。例えば、フーリエ変換法及び点光源ホログラムは、コンピュータ計算技術の２つの例である。フーリエ変換法は、ホログラム平面への物体の各深さ平面の伝搬をシミュレートするために使用される場合があり、イメージの強め合いがファーフィールドで起こる場合がある。例示のプロセスでは、２つのステップが存在し、第１のステップでは、遠い観察平面内における明視野が計算され、次に、明視野がフーリエ変換されてレンズ平面に戻され、ホログラムにより強め合いが行われる波面は、各物体深さ平面のフーリエ変換の重ね合わせである。別の例では、標的イメージは、逆フーリエ変換が適用される位相パターンによって増大可能である。次に、このイメージ生成物をシフトさせることにより中間ホログラムを生成することができ、そしてこれらを組み合わせると、最終セットが形成される。次に、ホログラム最終セットをユーザへの順次表示可能にキノフォームに近づけるのが良く、この場合、キノフォームは、物体波面の位相変調が表面レリーフ輪郭形状として記録される位相ホログラムである。点光源ホログラム法では、物体は、自発光点に分解され、単位ホログラムは、全ての点光源について計算され、最終ホログラムは、単位ホログラムを全て重ね合わせることによって合成される。
実施形態では、３Ｄ又はホログラフィイメージ作製は、デュアルプロジェクタシステムにより実施可能であり、この場合、２つのプロジェクタが３Ｄイメージ出力が得られるよう互いに上に積み重ねられる。ホログラフィ映写モードは、本明細書において説明した制御機構体によって又はイメージ若しくは信号の捕捉、例えば、掌を上にした状態で大きく広げた手、ＳＫＵ、ＲＦＩＤ読み等によりエンターされるのが良い。例えば、アイピースの装用者は、１枚の厚紙上に文字“Ｘ”を見ることができ、それにより、アイピースは、ホログラフィモードに入って第２の積み重ねられたプロジェクタをターンオンする。どのホログラムを表示するべきかを選択することは、制御技術で実施できる。プロジェクタは、ホログラムをモジュラー“Ｘ”上で厚紙上に映写することができる。関連ソフトウェアが文字“Ｘ”の位置を追跡し、映写されたイメージを文字“Ｘ”の運動と一緒に動かすことができる。別の例では、アイピースは、ＳＫＵ、例えばおもちゃキット上のＳＫＵを走査することができ、完成されたおもちゃの３Ｄイメージにオンラインソース又は不揮発性メモリからアクセスすることができる。ホログラムとの相互作用、例えばホログラム回転、ズームイン／ズームアウト等は、本明細書において説明する制御機構体を用いて実施できる。走査は、関連のバーコード／ＳＫＵ走査ソフトウェアにより実行可能である。別の例では、キーボードを空間内又は表面上に映写することができる。ホログラフィキーボードを関連アプリケーション／機能のうちの任意のものを制御するよう使用できる。
実施形態では、アイピース装置は、実際の環境内の物体（例えば、テーブル、壁、自動車ダッシュボード等）に対して仮想キーボードの位置をロックするのを可能にし、この場合、仮想キーボードは、装用者が自分の頭を動かしても動かない。一例では、図２４を参照すると、ユーザは、テーブルに座ってアイピース２４０２を装用することができ、そしてテキストをアプリケーション、例えば単語処理アプリケーション、ウェブブラウザ、通信アプリケーション等に入力したいと考える場合がある。ユーザは、入力のために使用するよう仮想キーボード２４０８又は他の対話式制御要素（例えば、仮想マウス、計算機、タッチスクリーン等）を持ち出すことができる。ユーザは、仮想キーボード２４０８を持ち出すための指令を提供し、仮想キーボード２４０８の固定された場所を指示するために手のジェスチャー２４０４を用いることができる。仮想キーボード２４０８は、この場合、外部環境に対して空間内に固定されたままでいることが可能であり、例えば、テーブル２４１０上の場所に固定され、この場合、アイピース装置は、ユーザが自分の頭を回したときであっても、テーブル２４１０上における仮想キーボード２４０８の場所を保つ。即ち、アイピース２４０２は、テーブル２４１０上に置かれた仮想キーボード２４０８に対するユーザのビューを保つためにユーザの頭の動きを保証することができる。実施形態では、ユーザは、対話式ヘッド取付け型アイピースを装用するのが良く、アイピースは、光学組立体を有し、ユーザはこの光学組立体を介して周囲環境及び表示されたコンテンツを見ることができる。光学組立体は、周囲環境についてのユーザのビューを補正する補正要素、コンテンツをユーザに表示可能に取り扱う一体形プロセッサ及びコンテンツを光学組立体に導入する一体形イメージソースを含むのが良い。周囲環境を画像化し、ユーザの手のジェスチャーを対話式制御要素存在場所指令、或る特定の仕方で動かされ、或る特定の仕方で位置決めされる等とした手‐指形態として識別する一体形カメラ装置が設けられるのが良い。この場合、対話式制御要素の存在場所は、ユーザの視認方向の変化とは無関係に、対話式制御要素存在場所指令に応答して周囲環境内の物体に対して定位置に固定されたままであることが可能である。このように、ユーザは、ユーザが物理的キーボードを扱うのと極めて似た仕方で仮想キーボードを利用することができ、この場合、仮想キーボードは、同一場所に位置したままである。しかしながら、仮想キーボードの場合、ユーザがキーボードを配置することができる場所を制限する「物理的制約」、例えば重力が存在しない。例えば、ユーザは、壁の隣りに立ってキーボードの配置場所を壁上等に置くことができる。
実施形態では、アイピース装置は、介在する障害物が見える仮想キーボード映写の部分（例えば、ユーザの手が邪魔になっていて、この場合、キーボードをユーザの手の上に映写することが望ましくない場合）を除くことができる。一例では、図６２を参照すると、アイピース６２０２は、映写された仮想キーボード６２０８を装用者、例えばテーブルの上面上に提供することができる。装用者は、この場合、タイプを行うために仮想キーボード６２０８「上」に手を伸ばすことができる。キーボードは、実際のキーボードではなく、映写された仮想されたキーボードであるに過ぎないので、映写イメージに或る種の補正を施さない状態で、映写された仮想コンピュータをユーザの手の裏「上」に映写する。しかしながら、この例の場合と同様、アイピースは、映写イメージに補正を施してテーブル上への仮想キーボードの意図した映写像を邪魔している装用者の手６２０４の一部分を映写像から除くことができるようになっている。即ち、キーボード映写像６２０８を部分的にユーザの手の上に視覚化することが望ましくない場合があり、したがって、アイピースは、装用者の手６２０４と共存している仮想キーボード投映像の部分を除く。実施形態では、ユーザは、対話式ヘッド取付け型アイピースを装用するのが良く、アイピースは、光学組立体を有し、ユーザは、この光学組立体を介して周囲環境及び表示されたコンテンツを見ることができる。光学組立体は、周囲環境についてのユーザのビューを補正する補正要素、コンテンツをユーザに表示可能に取り扱う一体形プロセッサ及びコンテンツを光学組立体に導入する一体形イメージソースを含むのが良い。表示されたコンテンツとしては、対話式制御要素（例えば、仮想キーボード、仮想マウス、計算機、タッチスクリーン等）が挙げられる。一体形カメラ装置は、ユーザの体の一部が対話式制御要素と相互作用しているときにユーザの体の一部を画像化することができ、この場合、プロセッサは、ユーザのビューに基づいて画像化されたユーザの身体部分と共存するよう定められた対話式制御要素の部分を取り去ることによって対話式制御要素の一部分を除去する。実施形態では、この部分映写イメージ除去技術を他の映写イメージ及び障害物に適用することができ、この技術は、仮想キーボード上の手のこの例には限定されるわけではない。
実施形態では、アイピース装置は、仮想キーボードを横切って、例えば指、スタイラス等でスワイプした一連の文字接触した意図したテキスト入力を決定する機能を提供することができる。例えば、図６３を参照すると、アイピースは、仮想キーボード６３０２を映写しており、この場合、ユーザは、単語“wind（風）”を入力したいと考えたとする。通常、ユーザは、“ｗ”、次に“ｉ”、次に“ｎ”、最後“ｄ”についてのキー位置を別々に押し、アイピースと関連した装置（例えば、本明細書において説明したカメラ、加速度計等）が各位置をその位置に関する文字であると解釈する。しかしながら、システムは又、仮想キーボードを横切るユーザの指又は他のポインティング装置の動き又はスワイプをモニタすることができ、そしてポインタの動きについて最良適合一致を決定することができる。この図では、ポインタは、文字“ｗ”で始まり、そして経路６３０４をスイープし、文字ｅ，ｒ，ｔ，ｙ，ｕ，ｉ，ｋ，ｎ，ｂ，ｖ，ｆそしてｄを通り、そしてここで停止する。アイピースは、この順序を観察し、入力経路分析装置を介してこの順序を確認し、検出した順序を単語一致探索装置に送り込み、そして最良適合単語、この場合“wind”をテキスト６３０８として出力する。実施形態では、アイピースは、最良適合単語、最良適合単語の一覧等を提供することができる。実施形態では、ユーザは、対応式ヘッド取付け型アイピースを装用することができ、この場合、アイピースは、光学組立体を有し、ユーザは、この光学組立体を介して周囲環境及び表示されたコンテンツを見ることができ、光学組立体は、周囲環境についてのユーザのビューを補正する補正要素、コンテンツをユーザに表示可能に取り扱う一体形プロセッサ及びコンテンツを光学組立体に導入する一体形イメージソースを含むのが良い。表示されたコンテンツは、対話式キーボード制御要素（例えば、仮想キーボード、計算機、タッチスクリーン等）を含むのが良く、キーボード制御要素は、入力経路分析装置、単語一致探索装置及びキーボード入力インターフェースと関連している。ユーザは、ポインティング装置（例えば、指、スタイラス等）をユーザがテキストとして入力したいと考えている単語のおおよその順序で摺動運動によりキーボード入力インターフェースの文字キーを横切って滑らせることによってテキストを入力することができ、入力経路分析装置は、入力経路中に接触した文字を突き止め、単語一致装置は、接触した文字の順序に合った最良単語一致を見出し、最良単語一致を入力テキストとして入力する。
実施形態では、アイピース装置は、コンテンツを表示するよう本発明を表す識別マーカーに対応した表示コンテンツを提供することができる。即ち、アイピースには指令が出されて所定の外部視覚的キューの検出に基づいて或る特定のコンテンツを表示することができる。視覚的キューは、イメージ、アイコン、絵、顔面認識、手の形態、体型等であるのが良い。表示されたコンテンツは、使用のために持ち出されたインターフェース装置、ユーザがいったん或る移動場所に行ったときに所定の場所を見出すのを助けるナビゲーション補助手段、アイピースが標的イメージを見る際の広告、インフォメーションプロフィール等であるのが良い。実施形態では、視覚的マーカーキュー及び表示のためのこれらの関連コンテンツは、アイピースに設けられているメモリ、外部コンピュータ記憶装置に記憶されて必要に応じて（例えば、地理的位置、トリガ標的への近接性、ユーザによる指令等によって）インポートされ、第三者により生成される等するのが良い。実施形態では、ユーザは、対話式ヘッド取付け型アイピースを装用するのが良く、アイピースは、光学組立体を有し、ユーザは、この光学組立体を介して周囲環境及び表示されたコンテンツを見ることができる。光学組立体は、周囲環境についてのユーザのビューを補正する補正要素、コンテンツをユーザに表示可能に取り扱う一体形プロセッサ及びコンテンツを光学組立体に導入する一体形イメージソースを含むのが良い。外部視覚的キューを画像化する一体形カメラ装置が設けられるのが良く、一体形プロセッサは、外部視覚的キューを指令として識別すると共に解釈し、それにより視覚的キューと関連したコンテンツを表示する。図６４を参照すると、一実施形態では、視覚的キュー６４１２は、周囲環境内の看板６４１４内に含まれるのが良く、この場合、映写コンテンツは、広告と関連している。広告は、屋外広告板であるのが良く、広告は、ユーザの好みのプロフィールに基づいた個人化された広告であるのが良い。視覚的キュー６４０２，６４１０は、手のジェスチャーであるのが良く、映写されたコンテンツは、映写された仮想キーボード６４０４，６４０８であるのが良い。例えば、手のジェスチャーは、手の第１の手からの親指及び人差し指のジェスチャー６４０２であるのが良く、仮想キーボード６４０４は、第１のユーザ掌上に映写され、ユーザは、仮想キーボードを第２のユーザ手でタイプ打ちすることができる。手のジェスチャー６４１０は、ユーザの両方の手の親指と人差し指のジェスチャーの組み合わせであっても良く、仮想キーボード６４０８は、手のジェスチャーに構成されたユーザの手相互間に映写され、ユーザは、ユーザの両手の親指を用いて仮想キーボードをタイプ打ちすることができる。視覚的キューは、アイピースの装用者に所定の外部視覚的キューを映写されたコンテンツのように所望の結果に関連付ける自動化リソースを与えることができ、かくして、装用者は、キューそれ自体を探すことから自由になる。
アイピースは、様々な用途やマーケットに対して有用である可能性がある。本願明細書に記載されている制御メカニズムは、本願明細書に記載されているアプリケーションの機能を制御するのに用いることができることを理解すべきである。アイピースは、一度に単一のアプリケーションを実行することができ、又は、複数のアプリケーションを一度に実行しても良い。アプリケーションの切り替えは、本願明細書に記載されている制御メカニズムで行うことができる。アイピースは、軍事用途、ゲーミング、画像認識用途、電子書籍のビュー又は注文、ＧＰＳナビゲーション（位置、方向、速度及びＥＴＡ）、モバイルＴＶ、運動競技（ペース配分、ランキング及び試合時間の表示、指示受け）、遠隔医療、工業検査、飛行、ショッピング、在庫管理追跡、（煙、もや、暗闇を見通すＶＩＳ／ＮＩＲＳＷＩＲセンサによって可能な）消火活動、アウトドア／冒険、カスタム広告等に用いることができる。実施形態において、アイピースは、図７のＧＭＡＩＬ等の電子メール、インターネット、ウェブ閲覧、スポーツのスコアの確認、ビデオチャット等とともに用いることができる。実施形態において、アイピースは、例えば、ハンズフリー、無線での維持補修指示等のステップ・バイ・ステップ・ガイドを表示することにより、教育／トレーニング目的のために用いることができる。例えば、ビデオマニュアル及び／又は指示を視界内に表示することができる。実施形態において、アイピースは、ファッション、健康及び美容に用いることができる。例えば、可能性のある服装、髪形又は化粧の見栄えを、ユーザの鏡像に投影することができる。実施形態において、アイピースは、ビジネス・インテリジェンス、ミーティング及び会議に利用することができる。例えば、ユーザのネームタグを走査することができ、ユーザの顔を顔認識システムに通すことができ、又は、ユーザが話した名前をデータベースで検索して、略歴情報を得ることができる。走査したネームタグ、顔及び会話は、後のビュー又はファイリングのために記録することができる。
実施形態においては、アイピースによって「モード」を入力することができる。モードにおいては、特定のアプリケーションを利用することができる。例えば、アイピースのコンシューマ・バージョンとしては、ツーリスト・モード（Tourist Mode）、教育用モード（Educational Mode）、インターネット・モード（Internet Mode）、ＴＶモード（TV Mode）、ゲーミング・モード（Gaming Mode）、エクササイズ・モード（Exercise Mode）、スタイリスト・モード（Stylist Mode）、個人秘書モード（Personal Assistant Mode）等が挙げられる。
拡張現実型メガネのユーザは、メガネの装用時に、テレビ電話又はテレビ会議に参加したいと望む可能性がある。デスクトップやラップトップの多くのコンピュータは、テレビ電話やテレビ会議の利用を容易にするための一体型カメラを有している。典型的には、カメラの利用と、電話又は会議の機能とを統合するのに、ソフトウェアアプリケーションが用いられる。多くのユーザは、ラップトップやコンピューティング装置のほとんどの機能を実行できる拡張現実型メガネによって、拡張現実型メガネの装用中に、テレビ電話やテレビ会議を利用したいと望む可能性がある。
実施形態において、テレビ電話又はテレビ会議アプリケーションは、ＷｉＦｉ接続と連携することができ、又は、ユーザの携帯電話に関連する３Ｇ又は４Ｇの発呼ネットワークの一部であっても良い。テレビ電話又はテレビ会議のためのカメラは、腕時計又は他の独立した電子コンピューティング装置等のデバイスコントローラ上に配置されている。拡張現実型メガネ上にテレビ電話又はテレビ会議用カメラを配置することは、メガネのビューのみをユーザにもたらし、及び会議又は電話の他の参加者を表示することはないため、このような配置は適していない。しかし、ユーザは、前方に向いているカメラを用いて、周囲の様子又はテレビ電話の他の個人を表示することを望む可能性がある。
図５８は、テレビ電話やテレビ会議に用いるための典型的なカメラ５８００を示す。このようなカメラは、典型的には小さく、また、図５８に示すような腕時計５８０２、携帯電話、又は、ラップトップコンピュータを含む他の携帯型コンピューティング装置に取り付けることができるであろう。テレビ電話は、デバイスコントローラを携帯電話又は他の通信装置と接続することによって機能する。これらの装置は、メガネや通信装置又はコンピューティング装置のオペレーティングシステムに適合するソフトウェアを用いる。実施形態において、拡張現実型メガネのスクリーンは、電話をかけるためのオプションのリストを表示することができ、また、ユーザは、ポインティング制御デバイスを用いてジェスチャーを使うことができ、又は、本願明細書に記載されている他の何らかの制御方法を用いて、拡張現実型メガネのスクリーン上のテレビ電話オプションを選択することができる。
図５９は、テレビ電話カメラ５９００の実施形態のブロック図を示す。カメラには、レンズ３３０２、ＣＣＤ／ＣＭＯＳセンサ３３０４、ビデオ信号用アナログ・ディジタル変換器３３０６及び音声信号用アナログ・ディジタル変換器３３１４が組み込まれている。マイクロホン３３１２は、音声入力を収音する。アナログ・ディジタル変換器３３０６及び３３１４はともに、それらの出力信号を信号強調モジュール３３０８へ送る。信号強調モジュール３３０８は、ビデオ信号と音声信号との合成である強調信号をインターフェース３３１０へ転送する。インターフェース３３１０は、制御モジュール３３１６とともに、ＩＥＥＥ１３９４標準バスインタフェースに接続されている。
動作中、テレビ電話カメラは、入射光及び入射音を電子に変換する信号キャプチャに依存する。このプロセスは、光の場合、ＣＣＤ又はＣＭＯＳチップ３３０４によって実行される。マイクロホンは、音を電気インパルスに変換する。
テレビ電話用の映像を生成するというプロセスにおける第１のステップは、映像をディジタル化することである。ＣＣＤ又はＣＭＯＳチップ３３０４は、映像をばらばらにして画素に変換する。１つの画素が多くの光子を集めている場合、電圧は高くなる。画素がほとんど光子を集めていない場合には、電圧は低くなる。この電圧は、アナログ値である。ディジタル化の第２のステップ中に、電圧は、アナログ・ディジタル変換器３３０６によってディジタル値に変換され、この変換器は画像処理を行う。この時点で、生のディジタル画像が得られる。
また、マイクロホン３３１２によって捉えられた音声も電圧に変換される。この電圧は、アナログ・ディジタル変換器３３１４へ送られ、そこでアナログ値がディジタル値に変換される。
次のステップは、テレビ電話やテレビ会議の視聴者に送ることができるように信号を強調することである。信号強調は、ＣＣＤ又はＣＭＯＳチップ３３０４の前段に設けられたカラーフィルタを用いて、画像中に色を生成することを含む。このフィルタは、赤色、緑色又は青色であり、画素ごとに色を変化させ、及び実施形態において、カラーフィルタアレイ又はバイエルフィルタであっても良い。そして、これらの生ディジタル画像は、美的要件を満たすようにフィルタによって強調される。より良好な電話経験のために、音声データも強調することができる。
伝送前の最終ステップにおいて、画像及び音声データは圧縮されて、実施形態においては、ディジタルビデオカメラを利用するディジタルビデオストリームとして出力される。フォトカメラを使用する場合は、単一の画像を出力してもよく、また、別の実施形態においては、音声コメントをファイルに添付しても良い。生ディジタルデータの強調は、カメラから離れて行われ、及び実施形態においては、テレビ電話又はテレビ会議中に、拡張現実型メガネが通信するデバイスコントローラ又はコンピューティング装置で行うことができる。
さらなる実施形態は、工業、医学、天文学、顕微鏡検査、及び専門化したカメラの使用を要する他の分野で用いるポータブルカメラを備えても良い。それらのカメラは、多くの場合、信号強調を実行せずに生のディジタル画像を出力する。それらのカメラは、他の電子装置に、又は、使いやすくするためにユーザの手に取り付けても良い。
カメラは、ＩＥＥＥ１３９４インタフェースバスを用いて、拡張現実型メガネ及びデバイスコントローラ又はコンピューティング装置とインターフェースをとる。このインタフェースバスは、ビデオ、及びデータを処理し、又は画像を伝送するためのパラメータ又はファイルを含む、そのインテグリティが非常に重要なデータ等のタイム・クリティカルなデータを伝送する。
インタフェースバスに加えて、プロトコルは、テレビ電話やテレビ会議に関連する装置の動作を決める。実施形態において、拡張現実型メガネとの使用のためのカメラは、次のプロトコル、すなわち、ＡＶ／Ｃ、ＤＣＡＭ又はＳＢＰ−２のうちの１つを利用することができる。
ＡＶ／Ｃは、オーディオ・ビデオ・コントロールのためのプロトコルであり、ビデオカメラ及びビデオレコーダを含むディジタルビデオ装置の動作を決める。
ＤＣＡＭは、ＩＥＥＥ１３９４をベースとするディジタルカメラの仕様を指し、音声を伴わない非圧縮画像データを出力するカメラの動作を決める。
ＳＢＰ−２は、シリアル・バス・プロトコルを指し、ハードドライブ又はハードディスク等の大容量記憶装置の動作を決める。
同じプロトコルを用いる装置は、互いに通信することができる。したがって、拡張現実型メガネを用いるテレビ電話の場合、同じプロトコルを、デバイスコントローラ及び拡張現実型メガネの上に配置されたビデオカメラによって用いることができる。拡張現実型メガネ、デバイスコントローラ及びカメラは、同じプロトコルを用いるため、これらの装置間でデータを交換することができる。装置間で転送できるファイルとしては、画像及び音声ファイル、画像及び音声データフロー、カメラを制御するためのパラメータ等が挙げられる。
実施形態において、テレビ電話を始めようとするユーザは、発呼プロセスが始まるときに示されるスクリーンからテレビ電話オプションを選択することができる。ユーザは、ポインティング・デバイスを用いてジェスチャーを行い、又は、テレビ電話オプションの選択を信号で伝えるためのジェスチャーを行うことによって選択する。そして、ユーザは、ユーザの画像がカメラによって捉えられるように、デバイスコントローラ、腕時計又は他の分離可能な電子装置上に配置されたカメラを位置決めする。画像は、上述したプロセスによって処理された後、ユーザに対する表示のために、拡張現実型メガネ及び他の参加者へ流される。
実施形態において、カメラは、携帯電話、携帯情報端末、腕時計、ペンダント、又は、持ち運び、装用又は取付け可能な他の小さなポータブル装置に取り付けることができる。カメラによって捉えられた画像又は映像は、アイピースに流すことができる。例えば、カメラが小銃に取り付けられている場合、装用者は、目視線外のターゲットを映像化することができ、及びアイピースへの表示コンテンツのストリームとして画像を無線で受信することができる。
実施形態において、本発明は、図６に示すようなＧＰＳベースのコンテンツ受信を装用者に対して実現することができる。上述のとおり、本発明の拡張現実型メガネは、記憶装置、全地球測位システム、コンパス又は他の方向付け装置、及びカメラを含むことができる。装用者が利用可能なＧＰＳベースのコンピュータプログラムとしては、典型的には、アップル社のｉＰｈｏｎｅ利用のためのＡｐｐストアから入手可能な多数のアプリケーションが挙げられる。それらのプログラムの同様のバージョンは、スマートフォンの他のブランドに使用可能であり、本発明の実施形態に適用することができる。それらのプログラムとしては、例えば、ＳＲＥｎｇｉｎｅ（情景認識エンジン）、ＮｅａｒｅｓｔＴｕｂｅ、ＴＡＴ拡張ＩＤ、Ｙｅｌｐ、Ｌａｙａｒ、及びＴｗｉｔｔＡＲｏｕｎｄ、及びＲｅａｌＳｋｉ等の他のより専門化されたアプリケーションが挙げられる。
ＳＲＥｎｇｉｎｅは、ユーザのカメラが見た物体を識別することができる情景認識エンジンである。エンジンは、建築物、構造物、絵画、物体、部屋等の情景等の静的情景を認識可能なソフトウェアエンジンである。そして、エンジンは、認識したことにしたがって、構造物又は物体に仮想「標識」（label）を自動的に付けることができる。例えば、街路風景、例えば、図６を見ている場合、プログラムは、本発明のユーザが呼び出すことができる。エンジンは、拡張現実型メガネのカメラを用いて、パリのコンコルド広場の噴水を認識するであろう。そして、プログラムは、図６に示す仮想標識を、レンズ６０２に投影された仮想イメージ６１８の一部として呼び出す。標識は、イメージ６１８の底部を見てわかるように、テキストのみであっても良い。この風景に適用可能な他の標識としては、「噴水」（fountain）、「美術館」（museum）、「ホテル」（hotel）又は背後にそびえ立つ建物の名称が挙げられる。他のこの種のプログラムとしては、ＷｉｋｉｔｕｄｅＡＲトラベルガイド、Ｙｅｌｐ等その他多くのプログラムが挙げられる。
例えば、ＮｅａｒｅｓｔＴｕｂｅは、同じ技術を用いてユーザをロンドン市内の最も近い地下鉄の駅に案内し、また、他のプログラムは、他の市内において同じか又は同様の機能を実行することができる。Ｌａｙａｒは、カメラ、コンパス又は方向、及びＧＰＳデータを用いて、ユーザの位置と視界を識別する別のアプリケーションである。この情報を用いて、ユーザを正しい方向に向かわせて案内するように、オーバーレイ又は標識を仮想的に生じさせることができる。ＹｅｌｐやＭｏｎｏｃｌｅは同様の機能を実行するが、それらのデータベースは、いくぶんかより専門化されており、同様の方法でユーザをレストランや他のサービス提供所に案内するのに役に立つものである。
ユーザは、本特許に記載されている制御手段のうちのいずれかを用いて、メガネを制御し、これらの機能を呼び出すことができる。例えば、メガネは、ユーザからの音声コマンドを受け取って、メガネの記憶装置に含まれているソフトウェアを用いて処理するマイクロホンを備えることができる。その結果、ユーザは、メガネのフレーム内に含まれている小さなスピーカ又は小型イヤホンからのプロンプトに対応することができる。また、メガネは、スマートフォンに備えられているのと同様のとても小さいトラックパッドを備えることも可能である。トラックパッドは、タッチスクリーンと同様の、ＡＲメガネの仮想スクリーン上のポインタ又はインジケータをユーザが動かすことを可能にする。ユーザが、スクリーン上の所望の地点に達すると、ユーザは、トラックパッドを押圧して、彼又は彼女の選択を指示する。その結果、ユーザは、プログラム、例えば、トラベルガイドを呼び出して、その後、いくつかのメニューを介して、例えば、国、都市及びカテゴリーを選択することによって、彼又は彼女の道筋を見つけることができる。カテゴリーの選択としては、例えば、ホテル、ショッピング、美術館、レストラン等が挙げられる。ユーザは、彼又は彼女の選択を実行した後に、ＡＲプログラムによって案内される。一実施形態において、メガネは、ＧＰＳロケータも含み、現在の国及び都市は、変更可能な既定の位置を用意している。
実施形態において、アイピースの物体認識ソフトウェアは、視界内にあるものを判断するために、アイピースの前方に向いているカメラが受け取っている画像を処理することができる。他の実施形態においては、アイピースのＧＰＳによって判断された位置に関するＧＰＳ座標は、視界内にあるものを判断するのに十分である。他の実施形態においては、ＲＦＩＤ又は環境内の他のビーコンが位置を送信することができる。視界内にあるものの位置及び正体を識別するために、上記のうちのいずれか一つ又は組み合わせを、アイピースが用いることができる。
物体を認識する場合、当物体を映像化するための解像度を増加させてもよく、又は、画像又は映像は、低圧縮で捉えても良い。加えて、ユーザの視界内の他の物体のための解像度は、低下させてもよく、又は、必要な帯域幅を減らすために、より高い圧縮比で捉えても良い。
いったん判断されると、視界内の関心のある地点に関連するコンテンツを、ソーシャルネットワーキングコンテンツ、対話式ツアー、地域情報等の現実世界のイメージ上に重ね合わせることができる。映画、地域情報、天気、レストラン、レストランの予約状況、地元のイベント、地域のタクシー、音楽等に関連する情報及びコンテンツは、アイピースによってアクセスして、ユーザが見て対話するために、アイピースのレンズに投影することができる。例えば、ユーザがエッフェル塔を見る際、前方に向いているカメラは、それを撮影して、処理のためにアイピースに付随するプロセッサに送ることができる。物体認識ソフトウェアは、装用者の視界内の構造物がエッフェル塔であることを判断することが可能である。別法として、ＧＰＳ座標がエッフェル塔の座標に一致することを判断するために、アイピースのＧＰＳによって測定されたＧＰＳ座標をデータベースで検索することができる。いずれにしても、エッフェル塔の観光者情報、エッフェル塔内及び付近のレストラン、地域の天気、地域の地下鉄情報、地域のホテル情報、その他の近くの観光地等に関連するコンテンツを検索することができる。コンテンツとの対話は、本願明細書に記載されている制御メカニズムによって可能になる。実施形態において、ＧＰＳベースのコンテンツ受信は、アイピースがツーリスト・モード（Tourist Mode）に入っている場合に可能である。
実施形態において、アイピースは、ストリーミングビデオを見るのに用いることができる。例えば、ＧＰＳ位置による検索、視界内の物体の物体認識による検索、音声検索、ホログラフィックキーボード検索等によって、ビデオを識別することができる。エッフェル塔に関する実施例を続けると、いったん、視界内の構造物が判断されると、エッフェル塔のＧＰＳ座標又は「エッフェル塔」（Eiffel Tower）という用語によってビデオデータベースを検索することができる。検索結果としては、地理的タグが付けられたビデオ、又は、エッフェル塔に関するビデオが挙げられる。ビデオは、本願明細書に記載されている制御方法を用いて、スクロールするか又はパラパラめくることができる。関心のあるビデオは、本願明細書に記載されている制御方法を用いて再生することができる。ビデオは、現実世界の風景に重ね合わせることができ、又は、視界外のレンズ上に表示しても良い。実施形態において、アイピースは、より高いコントラストのビューを可能にするために、本願明細書に記載されているメカニズムによって暗くしても良い。別の実施例においては、アイピースは、本願明細書に記載されているようなカメラ及びネットワーク接続性を利用して、ストリーミングテレビ会議機能を装用者に提供することができる。
上述したように、拡張現実のユーザは、多数のソースからコンテンツを受信することができる。訪問者又は旅行者は、地元の企業や公共施設に関する選択肢を限定することを望む可能性があり、一方では、顧客を探している訪問者又は旅行者は、自身の地域又は区域内の人であるが、地元住人ではなく、むしろ訪問している人に対する提案又は勧誘を限定することを望む可能性がある。したがって、一実施形態において、訪問者又は旅行者は、彼又は彼女の検索を、地元の企業、例えば、特定の地理的制限内の企業のみに限定することができる。これらの限定は、ＧＰＳ基準によって、又は、地理的制限を手動で指示することによって設定することができる。例えば、ストリーミングコンテンツ又は広告のソースが、その人に関する特定の半径（設定数値又はｋｍ又はマイル）内のソースに限定されることを要求することができる。別法として、基準は、ソースが特定の都市又は州内のソースに限定されることを要する可能性がある。これらの限定は、自宅又はオフィスのコンピュータのユーザが、キーボード又はマウスを使って彼又は彼女の検索を限定するのと全く同じように、拡張現実ユーザが設定することができ、拡張現実ユーザの場合の入力は、音声、手の動き、又は、制御に関して論じている本開示の部分に記載されている他の方法によって簡単に行われる。
また、ユーザによって選択される利用可能なコンテンツは、提供者の種類によって制限又は限定することができる。例えば、ユーザは、行政機関によって運営されているウェブサイト（．ｇｏｖ）、又は、非営利団体又は非営利組織によって運営されているウェブサイト（．ｏｒｇ）に関するコンテンツの選択を制限することができる。このようにして、官庁、美術館、史跡等を訪れることにより多くの関心のある旅行者又は訪問者は、あまり雑然としていない彼又は彼女の選択肢を見つけることができる。有効な選択肢が、より妥当な数まで減らされている場合には、意思決定をより簡単に行える。より大きな都市部、例えば、多くの選択肢があるパリやワシントンＤＣでは、有効な選択肢を即時に減らす機能が望まれる。
ユーザは、本特許の他の箇所に記載されている方法又はモードのいずれかによってメガネを制御する。例えば、ユーザは、音声により、又は、拡張現実型メガネの仮想スクリーン上の選択肢を指示することにより、所望のプログラム又はアプリケーションを呼び出すことができる。拡張現実型メガネは、上述したように、メガネのフレームに取り付けられたトラックパッドに応動することができる。別法として、メガネは、フレームに取り付けられた1つ以上の運動センサ又は位置センサに応答することが可能である。これらのセンサからの信号は、その後、メガネ内のマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラへ送られ、また、メガネは、他の何らかの必要な信号の変換又は処理も実行できる。いったん、選択のプログラムが始まると、ユーザは、選択を実行して、本願明細書で議論されている方法のいずれかによって、例えば、頭の動き、手のジェスチャー、トラックパッドの押圧又は音声コマンドによって"yes"又は"no"を信号で伝達することにより応答を入力する。
同時に、コンテンツ提供者、すなわち、広告主もまた、特定の地理的領域、例えば、市の境目にいる人々に対する提供物を制限することを望む可能性がある。同時に、広告主や美術館は、地元の人々にコンテンツを提供することは望まないかもしれないが、観光客や市外から来た人に伝わることは望む可能性がある。本願明細書で議論されている拡張現実型装置には、好ましくは、ＧＰＳ機能及び遠隔通信機能の両方が備えられている。放送電力を限定することによって、限られた地域内にストリーミングコンテンツを提供することは、美術館にとってはシンプルな方法になるであろう。しかし、美術館は、インターネットを通じてコンテンツを提供してもよく、また、そのコンテンツは、全世界で利用可能である。この場合、ユーザは、美術館が開館して、来館が可能であることを知らせるコンテンツを拡張現実型装置を介して受け取ることができる。
ユーザは、美術館のリンクのクリックの拡張現実相当物によってそのコンテンツに応答することができる。拡張現実相当物は、音声指示、手又は目の動き、又は、ユーザの選択に関する他の感覚的指示、又は体に取り付けた関連するコントローラを用いることであっても良い。そして、美術館は、ユーザ又は少なくともユーザのインターネット接続サービス業者（ＩＳＰ）の身元を示すクッキーを受信する。クッキーが地元のプロバイダ以外のインターネット接続業者を示すか又は示唆している場合、美術館のサーバは、訪問者に合わせた広告又は提案によって応動することができる。また、クッキーが通信リンクの指示、例えば、電話番号を含む可能性もある。その電話番号が地元の番号ではない場合、このことは、応答している人が訪問者であるという追加的な手掛かりである。そして、美術館又は他の公共施設は、マーケティング部によって望まれた又は提案されたコンテンツを提供することができる。
拡張現実型アイピースの別の用途は、ユーザの能力を活用し、音声コマンド、ジェスチャー又は身振りを用いる代わりに、ユーザの手の最小限の利用で、アイピース及びそのツールを制御する。上述したように、ユーザは、拡張現実型アイピースに要求して、情報を検索することができる。この情報は、既にアイピースの記憶装置に格納されている可能性があるが、その代わりに、インターネットを通じてアクセス可能な又は場合によっては、特定の企業又は組織の従業員のみがアクセス可能なイントラネットを介してアクセス可能なデータベース等に遠隔的に配置しても良い。したがって、アイピースは、コンピュータと、又は、至近距離で見聞きすることができ、そして一般に人の手の最小限の利用で制御できる表示スクリーンと比較することができる。
したがって、用途としては、現場で整備士又は電気技術者に情報を提供することが挙げられる。技術者は、特定の構造又は直面する問題に関する情報を求める際、例えば、エンジンあるいは電源を修理する場合、メガネを着用することができる。そして、彼又は彼女は、音声コマンドを用いてデータベースにアクセスし、特定の情報、例えば、マニュアル又は他の修理及び保守文書に関してデータベースを検索することができる。このようにして、所望の情報に迅速にアクセスして、最小限の手間で照会することができ、技術者が、必要な修理又は保守をより迅速に実行して、装置をサービスに戻すことが可能になる。重要な役割を担う装置の場合、このような時間節約は、修理又は保守コストの節約に加えて、寿命を延ばすことも可能である。
与えられる情報としては、修理マニュアル等が挙げられるが、様々な視聴覚情報も挙げられ、すなわち、アイピースのスクリーンは、特定の作業を実行しようとしているときに、作業の実行の仕方に関するビデオを技術者又は整備士に対して表示することができる。また、拡張現実型装置は、遠隔通信機能も含んでいるため、技術者は、作業に関してある程度の煩雑さや予期しない問題がある場合に、支援する他者を頼む能力も有している。本発明のこの教育的態様は保守及び修理に限定されず、例えば、中等学校又は中等後教育、教育的課程又はテーマの継続、セミナー等のいかなる教育的試みにも適用することができる。
実施形態において、ＷｉＦｉが使用可能なアイピースは、選択したユーザの地理位置情報のための位置ベースのアプリケーションを実行することができる。ユーザは、電話でアプリケーションにログインして、その場所の放送を可能にすることにより、又は、自身のアイピースで地理位置情報を可能にすることにより、選択することができる。アイピースの装用者が人、及びそれに伴って自身の選択した装置を走査する場合、アプリケーションは、選択したユーザを識別して、ユーザの視界内で、選択したユーザに拡張現実型インジケータを投影するようにプロジェクタに指示を送ることができる。例えば、自身の位置情報を見せることを選択した人の周りに緑色のリングを配置することができる。別の実施例において、黄色のリングは、選択したが、ある基準を満たさない人を示すことができ、例えば、その人たちは、ＦＡＣＥＢＯＯＫのアカウントを持っていないか、又は、ＦＡＣＥＢＯＯＫのアカウントを持ってはいるが、共通の友人がいない人たちである。
いくつかのソーシャルネットワーキング、キャリア・ネットワーキング及びデートアプリケーションは、位置ベースのアプリケーションと連携して機能することができる。アイピース上に常駐しているソフトウェアは、ネットワーキング及び出会い系サイト及び位置ベースのアプリケーションからのデータを整理することができる。例えば、ＴｗｉｔｔＡＲｏｕｎｄは、取り付けたカメラを利用して、近くの他のツイッター利用者からの位置情報が刻印されたつぶやきを検出して標識化するそのような１つのプログラムである。このことは、本発明を利用する人が、近くの他のツイッター利用者を探すことを可能にするであろう。別法として、ユーザは、様々なネットワーキング及び出会い系サイトからの情報を整理するように、自身の装置を設定しなければならない可能性がある。例えば、アイピースの装用者は、自らの位置情報を放送している全てのＥ−ＨＡＲＭＯＮＹのユーザを見たいと思うかもしれない。選択したユーザをアイピースによって識別する場合、選択したユーザに、拡張現実型インジケータを重ね合わせることができる。ユーザに、装用者との共通点がいくつかある、又は、装用者と多くの共通点がある等の場合、インジケータは、異なる外観を呈しても良い。例えば、図１６を参照すると、装用者によって、２人の人が見られている。これらの人たちは２人とも、周りに配置されたリングによって、Ｅ−ＨＡＲＭＯＮＹのユーザとして識別されている。しかし、実線のリングで示されている女性には、装用者と１つ以上の共通点があるが、その一方で、点線で示されている女性には装用者との共通点がない。利用可能ないかなるプロフィール情報にもアクセスして、ユーザに対して表示することができる。
実施形態において、装用者がアイピースを、例えばＦＡＣＥＢＯＯＫ、ＴＷＩＴＴＥＲ、ＢＬＩＰＰＹ、ＬＩＮＫＥＤＩＮ、ＧＯＯＧＬＥ、ＷＩＫＩＰＥＤＩＡ等のネットワーキングアカウントを持っているユーザの方へ案内する場合、ユーザの最新の投稿やプロフィール情報を装用者に対して表示することができる。例えば、ＴｗｉｔｔＡＲｏｕｎｄの場合に既に説明したように、最新の状況更新、「ツイート」、「ブリップ」等を表示することができる。実施形態において、装用者がアイピースをターゲットのユーザの方向に向けると、アイピースが一定期間、向けられていれば、及び／又はジェスチャー、頭、目が動かされるか、又は音声制御が作動されれば、ユーザへの関心を示すことができる。ターゲットのユーザは、電話又は自身のメガネで、関心があるという指示を受け取ることができる。ターゲットのユーザが、関心を持てるような装用者をマークしているが、装用者が最初に興味を示すのを待っている場合、ターゲットユーザの関心事の指示を、即座にアイピースのポップアップ画面に表示することができる。画像を捉えて、ターゲットユーザの情報を関連する不揮発性の記憶装置又はオンラインアカウントに格納するのには、制御メカニズムを用いることができる。
ソーシャルネットワーキングのための他のアプリケーションにおいては、スウェーデンのマルメのＴＡＴ（ジ・アストニシング・トライブ）（The Astonishing Tribe）のＴＡＴ拡張ＩＤ等の顔認識プログラムを用いることができる。このようなプログラムは、彼又は彼女の顔の特徴によって人を識別するのに用いることができる。このソフトウェアは、顔認識ソフトウェアを用いて人を識別する。Ｆｌｉｃｋｒの写真識別ソフトウェア等の他のアプリケーションを用いると、特定の近所の人たちを識別することができ、また、ソーシャルネットワーキングサイトから、その人に関する情報を伴う情報をダウンロードすることができる。この情報としては、その人の名前やその人がＦＡＣＥＢＯＯＫやＴＷＩＴＴＥＲ等のサイトで利用可能になったプロフィールが挙げられる。この用途は、ある人に関するユーザの記憶をよみがえらせるのに、又は、近所の人たちを識別するのに、及びその人たちに関する情報を収集するのに用いることができる。
ソーシャルネットワーキングのための他の用途においては、装用者は、アイピースの位置ベースの装置を利用して、人、場所、製品等に関連してメモ、コメント、レビュー等を記憶場所に残すことが可能である。例えば、訪れた場所に関するコメントを投稿することができ、この場合、投稿は、ソーシャルネットワークを介して他者に対しても利用可能にすることができる。別の実施例においては、別の人が当場所に来た場合に、そのコメントを利用可能であるように、そのコメントをその場所の位置で投稿することができる。このようにして、装用者は、他者がその位置に来たときに他者によって残されたコメントにアクセスすることができる。例えば、装用者は、あるレストランの入口に来て、例えば、いくつかの基準（例えば、最新のレビュー、批評者の年齢等）によって分類された、そのレストランのレビューにアクセスすることができる。
上述したように、ユーザは、声によって、仮想タッチスクリーンで選択肢を選択することにより、トラックパッドを用いて所望のプログラムを選択及び選定することにより、又は、本願明細書に記載されている制御方法のいずれかによって、所望のプログラムを起動することができる。そして、同様の又は補助的な方法でメニュー選択を実行することができる。また、ユーザの体の使い勝手のよい箇所に取り付けられたセンサ又は入力装置、例えば、リストパッド、手袋、又は、スマートフォン又は携帯情報端末のサイズの目立たない装置に取り付けられたセンサやトラックパッドも用いることができる。
本発明に関する用途は、例えば、アイピースに対する無線通信インターフェースを介して、閲覧、検索、ショッピング、娯楽等のためのインターネットアクセスを装用者に提供することができる。例えば、装用者は、装用者の体のある部分（例えば、手、頭、足）に、装用者が使用するあるコンポーネント（例えば、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、音楽プレーヤー）に、装用者の近くの家具の一部分（例えば、椅子、机、テーブル、ランプ）等に装用された制御装置を介して、制御ジェスチャーによってウェブサーチを開始することができ、この場合、ウェブサーチの画像は、装用者がアイピースを介して見られるように投影される。この結果、装用者は、アイピースを介して検索結果を見ることができ、また、制御装置を介してウェブの双方向性を制御することができる。
実施例において、ユーザは、インターネットウェブブラウザの投影画像が一組のメガネを介して提供されているとともに、周囲の現実の環境の少なくとも一部を同時に見る機能を保持している状態の一組のメガネとして構成された実施形態を装用することができる。この場合、ユーザは、自身の手に運動感知制御装置を装用することができ、制御装置は、ユーザの手の相対運動を、例えば、従来のパーソナルコンピュータ構成におけるマウスの動作と同様の、ウェブ制御のための制御動作としてアイピースに送ることができる。ユーザが、従来のパーソナルコンピュータ構成と同様の方法で、ウェブ動作を実行できるであろうことは理解されよう。この場合、ウェブサーチの画像は、アイピースを介して提供され、検索を実行するための動作の選択のための制御は、手の動きによって実行できる。例えば、手の全体的な動きは、ウェブサーチの投影画像内でカーソルを動かすことができ、指のフリックは、選択動作等を実行することができる。このようにして、装用者は、インターネットに接続された実施形態によって、所望のウェブサーチ、又は、インターネットブラウザが可能にする他の何らかの機能を実行することができる。一実施例において、ユーザは、Ａｐｐストアから入手可能なコンピュータプログラムＹｅｌｐ又はＭｏｎｏｃｌｅを、又は、ＮＲＵ（"near you"）等の同様のプロダクト、近所のレストランや他の店舗を探すためのＺａｇａｔのアプリケーション、Ｇｏｏｇｌｅ Ｅａｒｔｈ、Ｗｉｋｉｐｅｄｉａ等をダウンロードすることができる。さらにユーザは、例えば、レストランの検索、又は、ホテル、修理工等のグッズ又はサービスの他の提供者、あるいは情報の検索を開始することができる。所望の情報が見つかると、場所が表示され、又は、所望の場所までの距離及び方向が表示される。ディスプレイは、ユーザの視界内の現実世界の物体と同じ場所に配置された仮想標識の形をとることができる。
レイヤ（Layar）（オランダ国アムステルダム所在）からの他のアプリケーションは、ユーザの望む特定の情報について特別に作られた種々の「レイヤ」を含む。レイヤは、レストランに関する情報、特定の会社に関する情報、固定資産一覧表、ガソリンスタンド等を含む場合がある。ソフトウェアアプリケーション、例えばモバイルアプリケーション及びユーザの全地球測位システム（ＧＰＳ）で提供される情報を用いると、情報を所望の情報を備えたタグを付けた状態でメガネのスクリーン上に表示することができる。本明細書のどこかの場所で説明した触覚制御装置又は他の制御装置を用いると、ユーザは、自分の体を回動させ又は回転させ、そして情報を含んだ仮想タグが付けられた建物を見ることができる。ユーザがレストランを探す場合、スクリーンは、レストランに関する情報、例えば名称や存在場所を表示する。ユーザが特定の住所を探そうとした場合、仮想タグが装用者の視界中の建物上に現れることになる。次に、ユーザは、音声、トラックパッド、仮想タッチスクリーン等によって選別又は選択をすることができる。
本発明の出願人は、装用者に送られるべき広告のための一手法を提供することができる。例えば、広告は、視聴者が一日を過ごしているとき、インターネットにざっと目を通したり、ウェブサーチを行ったり、小売店の中を歩きながら、アイピースを介して視聴者に表示されるのが良い。例えば、ユーザは、ウェブサーチを行うことができ、ウェブサーチにより、ユーザは、広告の標的とされる。この例では、広告は、映写ウェブサーチとして同一空間内に映写される場合があり、横に、装用者の視野角の上又は下に浮かんで消える。別の例では、広告は、或る広告提供装置、恐らくは、装用者の近くに位置する装置がアイピースの存在を検出し（例えば、ワイヤレス接続、ＲＦＩＤ等を介して）、広告をアイピースに差し向けると、アイピースへの送り出しのために標的とされる場合がある。
例えば、装用者は、マンハッタンでウィンドウショッピングをすることができ、この場合、小売店には、かかる広告提供装置を備えている。装用者が小売店のそばを歩いているとき、広告提供装置は、アイピースの一体形存在場所センサ、例えばＧＰＳにより定められたユーザの基地の存在場所に基づいて装用者への広告の送り出しをトリガすることができる。実施形態では、ユーザの存在場所は、他の一体形センサ、例えば磁力計により一段と改善される場合があり、それにより非常に狭い地区の拡張現実広告を実行可能にする。例えば、ショッピングセンタの１階上に位置するユーザは、磁力計及びＧＰＳ読みが特定の小売店又は売り場の前に配置した場合、或る特定の広告を受け取ることができる。ユーザがショッピングセンタの中で１階上に上がると、ＧＰＳロケーションは、同一のままである場合があるが、磁力計の読みは、ユーザの高さ位置の変化及び別の小売店の前にユーザが新たに位置していることを指示することができる。実施形態では、広告提供装置が広告を装用者の要望に良好に一致させることができるよう個人的プロフィール情報を記憶するのが良く、装用者は、広告について好みを提供するのが良く、装用者は、広告のうちの少なくとも幾つかを遮断することができる。装用者は又、広告及び関連ディスカウントを友人に伝えることができる。装用者は、これらをすぐ近くに居て自身のアイピースで実施可能な友人にこれらを直接伝えることができ、友人も又、ワイヤレスインターネット接続を介してこれらを例えばｅメール、ＳＭＳ等により友人のソーシャルネットワークに伝えることができる。装用者は、広告のスポンサーから装用者への広告の伝達、装用者から広告装置、広告のスポンサー等へのフィードバック、更に他のユーザ、例えば友人及び家族又は装用者の近くに居る誰か、更に、例えばアイピース又は遠隔場所で、例えばインターネット又はユーザのホームコンピュータにより局所的に小売店等へのフィードバックの伝達を可能にする装置及び／又はインフラストラクチャに接続されるのが良い。これら相互接続装置は、装用者の方向、速度、姿勢（例えば、注視方向）を定めるために例えばＧＰＳ、３軸センサ、磁力計、ジャイロ、加速度計等の使用によりユーザの存在場所及び注視方向を提供するようアイピースへの一体形装置を含むのが良い。相互接続装置は、電気通信装置、例えばセルラーリンク、ＷｉＦｉ／ＭｉＦｉブリッジ等を提供するのが良い。例えば、装用者は、利用可能なＷｉＦｉリンク、一体形ＭｉＦｉ（又は任意他のパーソナル又はグループセルラリンクを介して）セルラシステム等に連絡可能であるのが良い。あとで使用するために広告を記憶するための装用者のための装置が設けられるのが良い。装用者のアイピースと一体であり又は装用者が広告と関連した場所の近くに位置するとキャッシュした広告が広告の配信を可能にする例えばローカルエリア内で広告のキャッシュを可能にするローカルコンピュータ装置内に配置された装置が存在するのが良い。例えば、地域広告は、地理位置情報のある地域広告及び特価品を含むサーバ上に記憶されるのが良く、これら広告は、装用者が特定の場所に近づくと装用者に個別的に配信されるのが良く又は１組の広告は、装用者が広告と関連した地理的領域に入ったときに装用者にまとめて配信されてユーザが特定の場所に近づいたときに広告が利用可能であるようにするのが良い。地理学的場所は、都市、都市の一部、多くのブロック、単一のブロック、市街地、市街地の一部分、歩道等であるのが良い（地方、地域、非常に狭い領域を表す）。上述の説明は、広告という用語を用いているが、当業者であれば理解されるように、これは、アナウンス、放送、サーキュラー、コマーシャル、スポンサー付き連絡、推薦、通知、プロモーション、速報、メッセージ等も又意味する場合のあることに注目されたい。
図１８〜図２０Ａは、メッセージを送りたいと思っている事業所、例えば小売店から短い距離の範囲内に位置する人にカスタムメッセージを送る手法を示している。いま図１８を参照すると、実施形態では、例えばアイピースの装用者が歩いているとき又は運転しているとき、品物やサービスの提供者を捜すために上述したアプリケーションによってカスタム屋外広告板を見る方法が提供されている。図１８に示されているように、屋外広告板１８００は、販売者又はサービス提供者により表示される例示の拡張現実利用広告を示している。例示の広告は、図示のように、バーによるドリンクの提供に関連している場合がある。例えば、ちょうど１つのドリンクのコストで２つのドリンクが提供される場合がある。かかる拡張現実利用広告及びオファーでは、装用者の注意は、掲示板（ビルボード）に容易に向けられる場合がある。掲示板は又、バーの存在場所に関する詳細、例えば市街地住所、階数、電話番号等を提供することができる。他の実施形態によれば、アイピース以外の数種類の装置を利用して掲示板を見ることができる。これら装置とはしては、スマートフォン、ＩＰＨＯＮＥ、ＩＰＡＤ、自動車フロントガラス、ユーザメガネ、ヘルメット、腕時計、ヘッドホン、車両マウント等が挙げられるが、これらには限定されない。実施形態によれば、ユーザ（この場合、拡張現実技術がアイピース内に埋め込まれている場合の装用者）は、例えばユーザが道路を通り過ぎ又は運転しているとき、オファーを自動的に受け取ることができ又は掲示板の掲載内容を見ることができる。別の実施形態によれば、ユーザは、自分の要求に基づいてオファーを受け取ることができ又は掲示板の掲載内容を見ることができる。
図１９は、拡張現実方式で見ることができる販売者又はサービス提供者からのオファー及び広告を含む２つの例示の道端の掲示板１９００を示している。拡張現実広告は、生の、しかも現実に近い感覚をユーザ又は装用者に提供することができる。
図２０に示されているように、拡張現実実施可能装置、例えばアイピース内に設けられたカメラレンズを利用すると、道路際、建物及び小売店の上、横、前に表示できるグラフィティ２０００、スローガン、図等を受け取ると共に／又は見ることができる。道端の掲示板又はグラフィティは、広告又は広告データベースを掲示板にリンクさせることができる視覚（例えば、コード、形状）又はワイヤレスインジケータを有するのが良い。装用者が掲示板の近くに位置してこれを見ると、掲示板広告の映写度が装用者に提供可能である。実施形態では、個人的プロフィール情報をも記憶することができ、その結果、広告は、装用者の要望に良好にマッチすることができ、装用者は、広告の好みを提供することができ、装用者は、広告のうちの少なくとも幾つかを遮断すること等ができるようになる。実施形態では、アイピースは、掲示板のアイピース映写領域に対する輝度及びコントラスト制御を行うことができ、それにより、例えば明るい屋外環境においても広告の読みやすさを向上させることができる。
他の実施形態では、ユーザは、そのＧＰＳ位置又は他の位置のインジケータ、例えば磁力計の読みに基づいて特定の場所で情報又はメッセージを書き込むことができる。意図された視聴者は、この視聴者が図２０Ａを参照して説明したようにこの位置から或る特定の距離の範囲内にあるとき、メッセージを見ることができる。図２０Ａの方法の第１ステップ２００１では、ユーザは、メッセージを送られている人によりメッセージが受け取られるべき場所を決定する。次に、メッセージを書き込み（２００３）、受け取る人が意図した「視認領域」の近くに位置しているとき、適当な１人又は複数の人に送ることができる。拡張現実型アイピースの装用者の存在場所は、アイピースの一部をなすＧＰＳシステムによって連続的にアップデートされる（２００５）。ＧＰＳシステムにより装用者が所望の視認領域から或る特定の距離（例えば、１０ｍ）の範囲内に存在することが確認された場合、メッセージを視聴者に送る（２００７）。一実施形態では、このメッセージは、この場合、受け取る人に対してｅメール又はテキストメッセージとして現れるのが良く、又は、受け取る人がアイピースを装用している場合、メッセージは、アイピース内に現れるのが良い。メッセージが人の存在場所に基づいてその人に送られるので、見方によっては、メッセージは、指定された場所のところ又はその近くにある建物又は特徴部上に「グラフィティ」として表示される場合がある。特定の設定値を用いると、「視認領域」を通り過ぎる全ての人がメッセージを見ることができるかどうか又は特定の識別子を持つ特定の人若しくは人の集まり又は装置だけがメッセージを見ることができるかどうかを判定することができる。例えば、村を掃討している兵士がメッセージ又は識別子を家に関連させ、例えば、大きなＸがその家の存在場所をマークすることによって掃討する家を視覚的にマークすることができる。その兵士は、他の米国の兵士のみが位置に基づくコンテンツを受け取ることができるよう指示することができる。他の米国兵士がその家を通り過ぎる際、これら兵士は、これら兵士がアイピース又は他の何らかの拡張現実実施可能装置を備えている場合その家の側で仮想“Ｘ”を見ることにより又はその家が掃討されたかどうかを指示するメッセージを受け取ることによって自動的に指示を受け取ることができる。別の例では、安全用途に関するコンテンツ、例えば警告、標的識別、通信等をアイピースに送ることができる。
実施形態では、例えば小売店内の製品と関連した情報を見ることができる方法を提供することができる。情報としては、食品の栄養に関する情報、衣類に関する手入れの説明、コンシーマ電子製品に関する技術的仕様、ｅクーポン、プロモーション、他の同一製品との価格比較、他の小売店との価格比較等が挙げられる。この情報は、製品と相対的位置に置かれた状態で小売店レイアウト等と関連して装用者の視界の周囲に映写されるのが良い。製品は、ＳＫＵ、ブランドタグ等により視覚的に識別されるのが良く、例えば製品に付けられたＲＦＩＤタグにより製品包装材により伝達され、例えば小売店内の装用者の位置に基づいて製品に対する相対的位置に置かれた状態で小売店によって送られる等するのが良い。例えば、視聴者は、衣類小売店の中を歩くことができ、そして歩いているときに、ラックに載っている衣類に関する情報を受け取ることができ、この場合、情報は、製品のＲＦＩＤタグを介して提供される。実施形態では、情報は、図形表示、音声及び／又は映像表示等として情報の一覧として配信されるのが良い。別の例では、装用者は、食品のショッピングをすることができ、広告提供装置は、装用者の付近に位置する製品と関連して装用者に情報を提供することができ、装用者は、製品をピックアップしてブランド、製品名、ＳＫＵ等を見たときに情報を受け取ることができる。このように、装用者には、効果的に買い物をするより情報の多い環境が与えられるのが良い。
一実施形態では、ユーザは、拡張現実実施可能装置、例えば例示のサングラスのアイピース内に嵌め込まれたカメラレンズの使用により買い物又は市街地区域に関する情報を受け取り又は共有することができる。これら実施形態は、品物及びサービスの提供業者の探索と関連して例えば上述した拡張現実（ＡＲ）型ソフトウェアアプリケーションを用いる。１つのシナリオでは、アイピースの装用者は、買い物目的で又は市街地市場を歩くのが良い。さらに、ユーザは、特定のシナリオ又は環境に対するユーザの好みを定めるのを助けることができる種々のモードを働かせることができる。例えば、ユーザは、ナビゲーションモードに入ることができ、装用者は、このナビゲーションモードにより、市街地及び好ましいアクセサリ及び製品の買い物のための市場の中をあちこちと案内されるのが良い。モードが選択されるのが良く、種々の方向が種々の方法、例えばテキスト指令、音声指令等によって装用者によって与えられるのが良い。一実施形態では、装用者は、音声指令を与えて結果的に装用者の前に拡張表示されるナビゲーションモードを選択することができる。拡張情報は、市場における種々の小売店及び商人の存在場所に関する情報を示すことができ、種々の小売店及び種々の商人によって、現在の幸せな時間、現在の日及び時刻等を提供する。種々のオプションも又、装用者に表示されるのが良い。装用者は、オプションをスクロールし、ナビゲーションモードにより案内されながら市街地を通って歩くことができる。提供されるオプションに基づいて、装用者は、例えばオファー及びディスカウント等に基づいて買い物にとって自分に最も適した場所を選択することができる。装用者は、音声指令を与えてその場所に向かってナビゲート可能であり、装用者は、その場合、かかる場所に向かって誘導可能である。装用者は又、自動的に又は現在の取り引き、プロモーション及び関心のある場所、例えば近くの買い物用小売店内におけるイベントに関する要求に基づいて広告及びオファーを受け取ることができる。広告、取り引き及びオファーは、装用者の近くに現れるのが良く、オプションが広告、取り引き及びオファーに基づいて所望の製品を購入するために表示されるのが良い。装用者は、例えば、製品を選択し、そしてグーグル（Google（登録商標））チェックアウトによりこれを購入することができる。メッセージ又は電子メールが、製品の取り引き及び購入が完了したという情報付きで図７に示されているアイピースとほぼ同じアイピース上に現れるのが良い。製品配達状況／情報も又表示されるのが良い。装用者は、更に、ソーシャルネットワークプラットホームを介してオファー及びイベントに関して友人及び親戚の人に情報を伝達し又は警告することができ、更に友人や親戚の人に協力を求めることができる。
実施形態では、ユーザは、ヘッド取付け型アイピースを装用するのが良く、この場合、アイピースは、光学組立体を有し、ユーザは、光学組立体を介して周囲環境及び表示されたコンテンツを見ることができる。表示コンテンツは、１つ又は２つ以上の地域広告を含むのが良い。アイピースの存在場所は、一体形ロケーションセンサにより定められ、地域広告は、アイピースの存在場所に関連しているのが良い。一例を挙げると、ユーザの存在場所は、ＧＰＳ、ＲＦＩＤ、手動入力等によって決定できる。さらに、ユーザは、コーヒーショップのそばを歩くことができ、そしてユーザがこの店の近くに位置していることに基づいて、図１９に示されている広告と同様のコーヒーの小売店のブランドを示す広告がユーザの視界内に現れるのが良い。ユーザは、自分が周囲環境の中を動いているときに、類似した形式の地域広告を経験することができる。
他の実施形態では、アイピースは、アイピースが人間の皮膚に接触したかどうかを検出することができる容量形センサを有するのが良い。かかるセンサ又はセンサの群は、メガネがユーザによりいつ装用されたかを検出することができる仕方でアイピース及び／又はアイピースアームに取り付けられるのが良い。他の実施形態では、センサは、アイピースがユーザにより装用可能であるような位置にアイピースがあるかどうか、例えば、アイピースが開き位置にあるかどうかを判定するよう用いられるのが良い。さらに、地域広告は、アイピースが人間の皮膚と接触状態にあるとき、装用可能な位置にあるとき、これら２つの組み合わせ状態にあるとき、実際にユーザにより装用される等としたときのみ送られるのが良い。他の実施形態では、地域広告は、アイピースの電源投入に応答して又はアイピースの電源投入及びユーザによる装用等に応答して送られるのが良い。一例を挙げると、広告業者は、ユーザが特定の事業所の近くに位置しているとき及びユーザがメガネを実際に装用していてメガネが電源投入されて広告業者が広告を適当な時間にユーザに送ることができるときにのみ地域広告を送るよう選択するのが良い。
他の実施形態によれば、地域広告は、大見出し広告、２次元グラフィック、テキスト等としてユーザに表示されるのが良い。さらに、地域広告は、周囲環境についてのユーザのビューの物理的観点と関連しているのが良い。地域広告は又、拡張現実広告として表示されるのが良く、この場合、広告は、周囲環境の物理的観点と関連している。かかる広告は、２次元であっても良く３次元であっても良い。一例を挙げると、地域広告は、図８に更に示されているように物理的掲示板と関連しているのが良く、この場合、ユーザの注意は、飲料が掲示板１８００から周囲環境中の実際の建物上に注がれている状態を示す表示コンテンツに惹きつけられる場合がある。地域広告は、小型イヤホン、オーディオ装置又は他の手段によりユーザに表示される音を更に含むのが良い。さらに、地域広告は、実施形態ではアニメート化されるのが良い。例えば、ユーザは、掲示板から隣接の建物上に、オプションとして、周囲環境内への飲料の流れを見ることができる。同様に、広告は、広告中に所望に応じて任意他の形式の動きを表示することができる。加うるに、地域広告は、周囲環境と関連し又は相互作用する場合のある３次元物体として表示される場合がある。広告が周囲環境についてのユーザのビュー内に位置する物体と関連している実施形態では、広告は、ユーザが自分の頭を回しているときであっても物体と関連し又は物体の近くに位置したままであることができる。例えば、広告、例えば図１９に記載されているコーヒーカップが特定の建物と関連している場合、コーヒーカップに関する広告は、ユーザが自分の頭を回して自分の環境内にある別の物体を見ている場合であっても、建物と関連すると共に建物上の定位置に位置したままであることが可能である。
他の実施形態では、地域広告は、ユーザにより行われたウェブサーチに基づいてユーザに表示されるのが良く、この場合、広告は、ウェブサーチ結果としてコンテンツに表示される。例えば、ユーザは、自分が市街地を歩いているときに「幸せな時間」についてサーチすることができ、サーチ結果のコンテンツにおいて、地域のバーのビールの価格を広告する地域広告を表示することができる。さらに、地域広告のコンテンツは、ユーザの個人的情報に基づいて決定できる。ユーザの情報は、ウェブアプリケーション、宣伝装置等に利用可能である。さらに、ウェブアプリケーション、宣伝装置又はユーザのアイピースは、ユーザの個人的情報に基づいて広告をフィルタ処理することができる。一般に、例えば、ユーザは、自分の好き嫌いについて個人的情報を記憶することができ、かかる情報を用いて広告をユーザのアイピースに送ることができる。特定の例を挙げると、ユーザは、地域スポーツチームについての自分の親近感に関するデータを記憶することができ、広告が利用可能になると、自分の好きなスポーツチームに関する広告に優先権が与えられた状態でこれがユーザに送られるのが良い。同様に、ユーザが嫌っていることを考慮して或る特定の広告をビューから除くのが良い。種々の実施形態では、広告は、サーバでキャッシュされるのが良く、この場合、広告は、広告装置、ウェブアプリケーション及びアイピースのうちの少なくとも１つによってアクセスされてユーザに表示可能である。
種々の実施形態では、ユーザは、任意形式の地域広告とやりとりをすることができる。ユーザは、眼球運動、体の動き及び他のジェスチャーのうちの少なくとも１つの行為を行うことによって地域広告に関連した追加の情報を要求することができる。例えば、広告がユーザに表示された場合、ユーザは、自分の視界の範囲内において広告の上で自分の手を振るのが良く又は広告の上で自分の目を動かすのが良く、それにより特定の広告を選択してかかる広告に関連したより多くの情報を受け取ることができる。さらに、ユーザは、本明細書において説明した運動又は制御技術、例えば、眼球運動、体の動き、他のジェスチャー等によって広告を無視するよう選択することが可能である。さらに、ユーザは、広告を選択しないことによってデフォルトにより広告を無視することができるようにすることにより広告を無視するよう選択することができ、所与の時間の範囲内で次のやりとりを行うことができる。例えば、ユーザは、５秒の広告の表示時間の範囲内で広告からより多くの情報を得ようとしてジェスチャーを行われないよう選択した場合、広告は、デフォルトにより無視され、ユーザのビューから消える。更に、ユーザは、地域広告を表示することができないよう選択することができ、それにより、ユーザは、かかるオプションをグラフィカルユーザインターフェースに対して選択し又はアイピースに設けられている制御装置を介してかかる特徴をターンオフすることにより地域広告を表示しないようにすることができる。
他の実施形態では、アイピースは、音声装置を有するのが良い。したがって、表示されたコンテンツは、地域広告及び音声を含むのが良く、その結果、ユーザは又、メッセージ又は他の音響効果が地域広告に関連している場合、メッセージ又は他の音響効果を聞くことができる。一例を挙げると、再び図１８を参照すると、ユーザが注がれているビールを見ている間、ユーザは、実際に、広告中の行為に対応した音声伝達内容を聞くことができる。この場合、ユーザは、瓶が開いた音を聞くことができ、次に瓶から屋上に注がれている液体の音を聞くことができる。さらに別の実施形態では、説明的メッセージを流すことができると共に／或いは一般的な情報を広告の一部として与えることができる。実施形態では、広告のために所望に応じて音声を流すことができる。
別の実施形態によれば、ソーシャルネットワーキングを拡張現実実施可能装置、例えばアイピースに嵌め込まれたカメラレンズの使用によって容易に行うことができる。これは、拡張現実実施可能装置を所持していないが、互いに考え及び思想を共有することができる数人のユーザ又は他の人を互いに接続するために利用可能である。例えば、アイピースの装用者は、他の学生と一緒に学校のキャンパス内に座っていることが可能である。装用者は、コーヒーショップに存在する第１の学生と連絡してこの学生にメッセージを送ることができる。装用者は、特定の学科、例えば環境経済学に興味がある人に関して第１の学生に尋ねることができる。他の学生が装用者の視界を通過しているとき、アイピースの中に嵌め込まれたカメラレンズは、これらの学生を追跡して世間一般のプロフィールを含むのが良いネットワークデータベース、例えば「Google me」に突き合わせることができる。公共データベースからの関心のあるプロフィール及び関連の人が装用者の前でアイピース上に現れてポップアップすることができる。関連していない場合のあるプロフィールのうちの幾つかは、遮断され又はユーザには遮断された状態で見える。関連のプロフィールは、装用者の迅速な参照のために強調される場合がある。装用者により選択された関連プロフィールは、学科の環境経済学に興味を持っている場合があり、装用者は、かかる人々とも連絡を取ることができる。さらに、関連プロフィールは、第１の学生とも連絡を取ることができる。このように、ソーシャルネットワークは、拡張現実の特徴により実施可能なアイピースの使用により装用者によって確立可能である。装用者により管理されるソーシャルネットワーク及びこの中で行われる会話は、将来の参照のために保管されるのが良い。
本発明は、アイピースに取り付けられたカメラレンズ等の拡張現実を可能にする装置を利用して、不動産の状況に適用することができる。この実施形態による装用者は、ユーザが特定の時間、例えば、ドライブ、ウォーキング、ジョギング等をしている間にいる可能性のある場所に関する情報を得たいと思う可能性がある。例えば、装用者は、場所における居住に関する損得を理解したいと思う可能性がある。また、彼は、その場所における設備に関する詳細な情報を得たいと思う可能性もある。そのため、装用者は、Ｇｏｏｇｌｅオンラインマップ等の地図を利用して、賃貸又は購入の場合にそこで入手可能な不動産を認識することができる。上述したように、ユーザは、Ｌａｙａｒ等のモバイルインターネットアプリケーションを用いて、販売又は賃貸用の不動産に関する情報を受け取ることができる。そのような一つの用途においては、ユーザによる検討のために、ユーザの視界内の建物に関する情報がメガネの内側に投影される。例えば、メガネのフレームに取り付けられたトラックパッドを用いたスクロールのために、装用者に対して、アイピース上にオプションを表示しても良い。装用者は、選択したオプションに関する情報を選択して受け取ることができる。選択したオプションに関する拡張現実が可能にするシーンは、装用者に対して表示することができ、また、装用者は、写真を見て、仮想環境内を周遊することができる。さらに、装用者は、不動産業者に関する情報を入手して、それらのうちの一つと会う約束をすることができる。また、その約束の確認のために、電子メールによる通知又は電話による告知をアイピースで受け取ることもできる。装用者が、選択した価値のある不動産を見つけた場合には、契約を行って、装用者が不動産を購入することができる。
別の実施形態によれば、カスタマイズされかつスポンサー付きのツアー及び旅行は、アイピースに取り付けられたカメラレンズ等の拡張現実を可能にする装置によって質を高めることができる。例えば、（観光旅行者としての）装用者は、パリ等の都市に到着した後に、その場所についての観光及び遊覧に関連する情報を受け取って、それに応じて滞在中の訪問計画を立てることができる。装用者は、自身のアイピースを身に着けるか、又は、他の何らかの拡張現実を可能にする装置を作動させて、自身の要求に関する音声又はテキストのコマンドを与えることができる。拡張現実を可能にするアイピースは、地理的情報感知技術によって装用者の位置を探し、及び装用者の観光優先傾向を決めることができる。アイピースは、スクリーン上での装用者の要求に基づくカスタマイズされた情報を受け取って表示することができる。カスタマイズされた観光旅行情報としては、限定されるものではないが、画廊及び美術館、記念碑及び史跡、ショッピング施設、娯楽及び夜の娯楽スポット、レストラン及びバー、最も有名な観光目的地及び観光のセンター／アトラクション、最も有名な地元の、文化的な、地域の目的地及びアトラクションが挙げられる。これらのカテゴリーのうちの１つ以上のユーザの選択に基づいて、アイピースは、ユーザに滞在時間、旅行資金等の他の質問について促す。装用者は、音声コメントを介して応答し、それに対して、装用者が選択した順序で、カスタマイズされた観光情報を受け取ることができる。例えば、装用者は、記念碑よりも画廊を優先することができる。したがって、その情報を装用者に対して利用可能にすることができる。さらに、装用者の目の前に、例えば、
優先順位１：第１のツアーオプション（シャンゼリゼ、ルーブル、ロダン、美術館、有名なカフェ）
優先順位２：第２のオプション
優先順位３：第３のオプション
のような異なるツアーオプションのセット及び異なる優先順位とともに、地図を出現させても良い。
例えば、装用者は、装用者が指示した優先度に基づいて優先順位が最も高いため、第１のオプションを選択することができる。広告主に関連する広告は、選択の直後にポップアップ画面で表示することができる。その後、現実の環境に非常に近くすることのできる拡張現実型方法で、仮想ツアーを始めることができる。装用者は、例えば、休暇でバハマのアトランティス・リゾートに行く３０秒のツアーを周遊することができる。仮想３Ｄツアーとしては、部屋、浜辺、公共の場、公園、施設等でのクイックルックが挙げられる。また、装用者は、地域のショッピング施設を体験して、それらの場所及び店舗における提案及び割引を受けることも可能である。一日の終わりには、装用者は、部屋又はホテルにいながらにして、丸一日のツアーを体験しているだろう。そして、装用者は、それに応じて、彼の計画を決定及びスケジューリングすることができる。
別の実施形態は、アイピースに取り付けられたカメラレンズ等の拡張現実を可能にする装置を用いて、自動車の修理及び保守に関する情報を与えることを可能にする。装用者は、その依頼のための音声コマンドを送ることによって、自動車の修理工場及びディーラーに関連する広告を受け取ることができる。その依頼としては、例えば、車両、乗用車のオイル交換の要求が挙げられる。アイピースは、修理工場から情報を受け取って、装用者に対して表示することができる。アイピースは、装用者の車両の３Ｄモデルを引き出して、拡張現実が可能にするシーン／ビューによって自動車に残っているオイルの量を示すことができる。アイピースは、ブレーキパッドのような他の部分の保守要求等の、装用者の車両に関する他の関連情報も表示することができる。装用者は、磨耗しているブレーキパッドの３Ｄビューを見て、それらの修理又は交換に興味を示す可能性がある。したがって、装用者は、この問題を解決するために、アイピースの一体化された無線通信機能を用いて、販売会社と会う約束の計画を立てることができる。その確認は、電子メールで、又は、アイピースのカメラレンズ上での着信アラートによって受け取ることができる。
別の実施形態によれば、アイピースに取り付けられたカメラレンズ等の拡張現実を可能にする装置を用いることによって、ギフトショッピングが役に立つ可能性がある。装用者は、テキスト又は音声のコマンドによって、ある機会のためのギフトの要求を投稿することができる。アイピースは、ギフトの種類、ギフトを受け取る人の年齢層、ギフトの費用の幅等の優先傾向を回答するように装用者に促すことができる。ユーザに対しては、受けた優先傾向に基づいて、様々なオプションを提示することができる。例えば、装用者に提示されるオプションとしては、クッキーバスケット、ワインとクッキーのバスケット、チョコの詰め合わせ、ゴルファーのギフトバスケット等が挙げられる。
利用可能なオプションは、装用者がスクロールすることができ、最適なオプションを音声コマンド又はテキストコマンドによって選択することができる。例えば、装用者は、ゴルファーのギフトバスケットを選択することができる。装用者の目の前に、ゴルフ場とともにゴルファーのギフトバスケットの３Ｄビューを出現させることができる。拡張現実によって可能になるゴルファーのギフトバスケット及びゴルフ場の仮想３Ｄビューは、現実世界の環境に非常に近いことを理解することができる。最終的に、装用者は、宛名、場所、及びアイピースを介して促された他の同様の質問に応答することが可能である。その後、電子メール又はアイピースのカメラレンズ上での着信アラートによって、確認を受け取ることができる。
ユーザの興味をそそる可能性のある別の用途は、拡張現実型メガネを用いるモバイルオンラインゲーミングである。これらのゲームは、例えば、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ａｒｔｓ Ｍｏｂｉｌｅ、ＵｂｉＳｏｆｔ及びＡｃｔｉｖｉｓｉｏｎ Ｂｌｉｚｚａｒｄによって提供されているコンピュータビデオゲーム、例えば、Ｗｏｒｌｄ ｏｆ Ｗａｒｃｒａｆｔ（ＷｏＷ）（登録商標）である。ゲーム及び娯楽アプリケーションが（職場のコンピュータではなく）自宅のコンピュータで行われるのと全く同じように、拡張現実型メガネもゲーミングアプリケーションを用いることができる。スクリーンは、ユーザがゲーム及びゲームの参加者を見ることができるように、メガネの内側に出現させることができる。また、ゲームをするための制御は、本願明細書の他の箇所に記載されているジョイスティック、制御モジュール又はマウス等の仮想ゲームコントローラによって実行することができる。ゲームコントローラは、例えば、加速、振動、力、電気インパルス、温度、電界検出等によるユーザからのフィードバックのためにユーザの手に取り付けられたセンサ又は他の出力形素子を含むことができる。センサ及びアクチュエータは、布、リング、パッド、手袋、ブレスレット等を介してユーザの手に取り付けることができる。したがって、アイピースの仮想マウスは、ユーザが、手、手首及び／又は指の運動を、アイピースのディスプレイ上のカーソルの動きに変換することを可能にし、この場合、「動き」としては、遅い動き、素早い動き、急な動き、姿勢、位置の変化等が挙げられ、また、動きは、ユーザが、物理的面を要することなく、３次元で動くことを可能にし、及び６自由度の一部又は全てを含む。
図２７を見て分かるように、ゲーミングアプリケーションは、インターネット及びＧＰＳの両方を利用することができる。一実施形態において、ゲームは、多くの場合、図示されているように、ゲーム提供者のウェブサービス及びインターネットを利用して、ゲーム提供者を介して顧客データベースから、ユーザのコンピュータ又は拡張現実型メガネにダウンロードされる。同時に、遠隔通信機能も有しているメガネは、移動通信用鉄塔及び衛星を介して遠隔通信及びテレメトリ信号を送受信する。したがって、オンラインゲーミングシステムは、ユーザの位置及びユーザの所望するゲーミングアクティビティに関する情報にアクセスできる。
ゲームは、各プレーヤーの場所に関するこの情報を利用することができる。例えば、ゲームには、プレーヤーの位置に到達するための得点を与えるために、ＧＰＳ探知器又は磁力計探知器によってプレーヤーの位置を利用するという機能を組み込むことができる。また、ゲームは、プレーヤーが特定の位置に到達したときに、メッセージを送る、例えば、手掛かり又はシーン又は画像を表示することも可能である。例えば、メッセージは、その後、プレーヤーに与えられる次の目的地まで及んでも良い。シーン又は画像は、乗り越えなければならない奮闘又は障害の一部として、又は、ゲームの得点を獲得するための機会として与えることができる。したがって、一実施形態において、拡張現実型アイピース又はメガネは、装用者の位置を利用して、コンピュータベースのビデオゲームを活気付けかつ盛り上げることができる。
拡張現実型ゲームをする一つの方法が図２８に図示されている。この方法においては、ユーザは、それによってゲームへのアクセスが許可されるウェブサイトにログインする。ゲームが選択される。一実施例において、マルチプレーヤーゲームが利用可能であって所望される場合、ユーザは、ゲームに参加することができ、別法として、ユーザは、多くの場合、ユーザが望む特別な役柄を用いてカスタムゲームを作っても良い。ゲームは、スケジュールを立てることができ、場合によっては、プレーヤーは、ゲームのための特定の時間と場所を選択し、ゲームが行われる場所に方向を割り振ること等が可能である。その後、プレーヤー達は、１人以上のプレーヤーが拡張現実型メガネを使用する状態で集まってゲームにチェックインする。そして、参加者は、ゲームを行い、該当する場合、ゲーム結果と、何らかの統計値（プレーヤーのスコア、ゲーム時間等）を保存することができる。いったん、ゲームが始まると、ロケーションは、ゲームにおける異なるプレーヤーによって変化する可能性があり、１人のプレーヤーに１つのロケーションを送り、他のプレーヤーには異なるロケーションを送る。この結果、ゲームは、プレーヤーのＧＰＳ又は磁力計が生成するロケーションに基づいて、各プレーヤー又はプレーヤーのグループに対して異なるシナリオを有することが可能である。また、各プレーヤーは、彼又は彼女の役割、彼又は彼女のロケーション、またその両方に基づいて、異なるメッセージ又はイメージを送っても良い。その後、各シナリオは、当然、他の状況、他の相互作用、他のロケーションへの方向等をもたらす可能性がある。一面では、このようなゲームは、プレーヤーのロケーションの現実性と、プレーヤーが参加しているゲームを混合する。
ゲームには、小さなシングルプレーヤーゲーム等の、プレーヤーの掌で行われる種類のシンプルなゲームがある。別法として、より複雑なマルチプレーヤーゲームも行うことができる。前者のカテゴリーには、ＳｋｙＳｉｅｇｅ、ＡＲ Ｄｒｏｎｅ及びＦｉｒｅ Ｆｉｇｈｔｅｒ３６０等のゲームがある。また、マルチプレーヤーゲームも容易に想像される。全てのプレーヤーがゲームにログインしなければならないため、特定のゲームを、ログインして、相手を指定した友人達でプレイすることができる。また、プレーヤーのロケーションも、ＧＰＳや他の方法によって利用可能である。拡張現実型メガネ又は上述したようなゲームコントローラにおけるセンサ、例えば、加速度計、ジャイロスコープ又は磁気コンパスもまた、方向付けやゲームのプレイに用いることができる。実例としては、ＡｐｐストアのｉＰｈｏｎｅアプリケーションに使用可能なＡＲ Ｉｎｖａｄｅｒｓがある。他のゲームは、フランスのパリのＡｍｓｔｅｒｄａｍ ａｎｄ Ｐａｒｉｓ ＳＡのＬａｙａｒ、ＡＲ Ｄｒｏｎｅ、ＡＲ Ｆｌｙｉｎｇ Ａｃｅ及びＡＲ Ｐｕｒｓｕｉｔのサプライヤー等の他の販売会社から、及び非ｉＰｈｏｎｅ形システムのために入手することができる。
実施形態において、ゲームは、ユーザが３Ｄゲーミングを体験できるような３Ｄでも行える。例えば、３Ｄゲームをプレイする場合、ユーザは、彼の視点を制御できる仮想の、拡張現実の又は他の環境を見ることができる。ユーザは、頭を回して、仮想環境又は他の環境の様々な様子を見ることができる。したがって、ユーザが頭を回転させるか、又は他の動きをした場合、彼は、あたかも実際にそのような環境内にいるようにゲーム環境を見ることができる。例えば、ユーザの視点は、ユーザが、見ている景色にわたって少なくともある程度の制御を伴って、３Ｄゲーム環境内に入れられるようにすることができ、この場合、ユーザは、頭を動かして、ゲーム環境のビューを、変化した頭の位置に対応して変えることができる。さらに、ユーザは、身体的に前方へ歩いたときに、ゲームに足を踏み入れて、ユーザが動くにつれて、景色を変化させることができる。さらに、景色は、ユーザが眼で注視しているビューを移動させたとき等にも変えることができる。例えば、ユーザのビューの側には、頭を回すことによってアクセスできる追加的なイメージ情報を表示することができる。
実施形態において、３Ｄゲーム環境は、メガネのレンズに投影することができ、又は、他の手段によって見ることができる。さらに、レンズは、不透明又は透明であっても良い。実施形態において、３Ｄゲーム映像は、ユーザが頭を回すことができ、及び３Ｄ映像と外部環境とが一緒になっているように、ユーザの外部環境と関連付けることができ、及び外部環境を組み込むことが可能である。さらに、このような３Ｄゲーミングイメージと外部環境との関連付けは、３Ｄ映像が、様々な事例において、外部環境における1つ以上の物体又は１つの物体の１つ以上の部分と関連付けられ、その結果、ユーザには、３Ｄ映像が実際の環境の様々な状況又は物体と相互に作用しているように見えるように変化することが可能である。例として、ユーザは、ビルをよじ登っていたり、車の上にいる３Ｄゲームの怪物を見ることができ、この場合、そのようなビル又は車は、ユーザの環境における実際の物である。そのようなゲームにおいて、ユーザは、３Ｄゲーミング体験の一部として、怪物と相互に作用することが可能である。ユーザの周りの実際の環境は、３Ｄゲーミング体験の一部とすることができる。レンズが透明である実施形態においては、ユーザは、３Ｄゲーミング環境内で相互に作用するとともに、彼又は彼女の実際の環境の周囲で動くことができる。３Ｄゲームは、ユーザの環境の要素をゲームに組み込んでもよく、これは、ゲームが全面的に作り上げてもよく、又は、両方の混合であっても良い。
実施形態において、３Ｄ映像は、拡張現実型プログラム、３Ｄゲームソフトウェア等と関連付けることができ、又は、これらあるいは他の手段によって生成することも可能である。３Ｄゲーミングのために拡張現実が採用されている実施形態において、３Ｄ映像は、ユーザのロケーション又は他のデータに基づいて現すことが可能であり、又は、ユーザによって認識することができる。このような拡張現実型アプリケーションは、そのような３Ｄ映像又はメガネを使用した場合に３Ｄゲーミング環境を生成する映像と相互に作用するようにユーザに提供することができる。例えば、ユーザがその位置を変化させるにつれて、ゲームのプレイが進行し、視聴者に対して、ゲームの様々な３Ｄ要素がアクセス可能又はアクセス不可能になる。例として、ユーザの実際の位置に基づいて、ユーザのゲームキャラクタの様々な３Ｄの敵をゲーム内に出現させることができる。ユーザは、ゲームをしている他のユーザ、及び／又はゲームをしている他のユーザに関連付けられている３Ｄ要素と相互に作用することができ、又は、他のユーザ及び／又は３Ｄ要素から反応を引き起こすことが可能である。ユーザと関連付けられたこのような要素としては、兵器類、メッセージ、通貨、ユーザの３Ｄ映像等が挙げられる。ユーザのロケーション又は他のデータに基づいて、彼又は彼女は、何らかの手段によって、他のユーザ又は他のユーザと関連付けられた３Ｄ要素に遭遇し、見るか又は係わることが可能である。実施形態において、３Ｄゲーミングは、メガネにインストールされたか、又はメガネにダウンロードされたソフトウェアによって実行することができ、この場合、ユーザのロケーションが用いられ、又は用いられない。
実施形態において、レンズは、ユーザがゲームに入り込むバーチャルリアリティ又は他の仮想３Ｄゲーミング体験をユーザにもたらすように不透明とすることができ、この場合、ユーザの動きが、ユーザのための３Ｄゲーミング環境の見ている景色を変えることができる。ユーザは、体、頭及び／又は眼の様々な動き、ゲームコントローラの使用、１つ以上のタッチスクリーン、又は、ユーザが、３Ｄ環境を旅し、操作し及び環境と相互に作用し、それによって３Ｄゲームを行うことを可能にする、本願明細書に記載されているいずれかの制御方法によって、仮想環境内を移動し、又は探検することができる。
様々な実施形態において、ユーザは、体、手、指、眼、又は他の動きを介して、１つ以上の有線又は無線コントローラの使用によって、1つ以上のタッチスクリーンにより、本願明細書に記載されているいずれかの制御方法等により、３Ｄゲーム環境を旅し、環境と相互に作用し及び環境を操作して、３Ｄゲーミングを体験することができる。
実施形態においては、アイピースのユーザの行動を学習し、学習した行動を行動データベースに格納して、ロケーション認識制御、行動認識制御、予測制御等を可能にするために、アイピースに使用可能な内部及び外部装置を設けても良い。例えば、ユーザは、アイピースによって記録された動作のイベント及び／又はトラッキング、例えば、ユーザからのコマンド、カメラを通して感知されたイメージ、ユーザのＧＰＳロケーション、経時的なセンサ入力、ユーザによって起動された動作、ユーザ間の通信、ユーザ要求、ウェブアクティビティ、聴いた音楽、要求された方向、利用されたか又は提示された忠告等を有することができる。この行動データは、例えば、ユーザ識別子でタグ付けされて、又は自律的に、行動データベースに格納することができる。アイピースは、学習モード（learn mode）、収集モード（collection mode）等でこのデータを集めることができる。アイピースは、ユーザによって取得された過去のデータを用いて、ユーザがこれまでしてきたことを知らせるか、又は思い出させることができ、あるいは、別法として、アイピースは、データを用いて、過去に集められた体験に基づいて、ユーザが必要とする可能性のあるアイピースの機能及びアプリケーションは何かを予測することができる。このようにして、アイピースは、例えば、ユーザが立ち上げるいつもの時間での立ち上げアプリケーションとして機能することが可能であり、ある場所に近づいたとき又はあるビルに入って行くときには拡張現実及びＧＰＳをオフにし、ユーザがジムに入るときには音楽を流す等ユーザに対する自動アシスタントとして機能する。別法として、複数のアイピースユーザの学習した行動及び／又は動作は、共有行動データベースに自律的に格納することができ、この場合、複数のユーザ間での学習行動は、同様の条件に基づく個々のユーザに利用することができる。例えば、ユーザは、ある都市を訪問し、プラットホームで列車を待っている可能性があり、すると、ユーザのアイピースは、共有行動データベースにアクセスして、例えば、道順を教わること、興味のある場所を探すこと、特定の音楽を聴くこと、列車の時刻表を調べること、旅行情報のためにその都市のウェブサイトを閲覧すること、その地域での娯楽のためにソーシャルネットワーキングサイトに接続すること等の、他のユーザが、列車を待っている間にしていることを判断する。このようにして、アイピースは、多くの異なるユーザ体験という恩恵を伴う自動アシスタントをユーザに提供することができる。実施形態において、学習した行動は、ユーザのための及び／又はユーザに対する、優先傾向プロフィール、提案、広告ターゲッティング、ソーシャルネットワークコンタクト、ユーザ又はユーザのグループのための行動プロフィール等を開発するのに利用することができる。
実施形態において、拡張現実型アイピース又はメガネとしては、音を検出するための１つ以上の音響センサが挙げられる。一つの実施例が、図２９の上部に図示されている。一面では、音響センサは、音を検出するという点でマイクロホンと似ている。典型的には、音響センサは、より敏感な1つ以上の周波数帯域を有しており、したがって、センサは、意図した用途のために選択することができる。音響センサは、様々な製造会社から入手可能であり、また、適切な変換器及び他の所要の回路構成とともに使用可能である。製造会社としては、米国ユタ州ソルトレイクシティのＩＴＴ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｙｓｔｅｍｓ、米国カリフォルニア州サン・ホアン・カピストラーノのＭｅｇｇｉｔｔ Ｓｅｎｓｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ、米国テキサス州オースティンのＮａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｕｒｕｍｅｎｔｓが挙げられる。適切なマイクロホンとしては、単一のマイクロホンを具備するもの、及びマイクロホンから成るアレイ、又はマイクロホンアレイを具備するものが挙げられる。
音響センサとしては、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）技術を用いたものが挙げられる。センサは、ＭＥＭＳセンサの微細な構造のために、非常に敏感であり、また典型的には、広範囲の感度を有している。ＭＥＭＳセンサは、典型的には、半導体製造技術を用いて作られる。典型的なＭＥＭＳ加速度計の素子は、２つのフィンガのセットで構成された移動ビーム構造である。一方のセットは、基板上の硬い接地面に固定され、他方のセットは、作用する加速度に応動して移動することのできる既知の質量を備えるばねに取り付けられている。この作用する加速度は、固定ビームフィンガと移動ビームフィンガとの間のキャパシタンスを変化させる。その結果が、非常に敏感なセンサである。このようなセンサは、例えば、テキサス州オースティン所在のエスティーマイクロエレクトロニクス（STMicroelectronics）及び米国ニュージャージー州モリスタウン所在のハネウェル・インターナショナル（Honeywell International ）によって製造されている。
拡張現実型装置の音機能は、識別に加えて、音源の測位にも適用することができる。周知のように、音の発生場所を突き止めるのには、少なくとも２つの音又は音響センサが必要である。音響センサには、信号を解釈して、所望の目的を実現するために、適切な変換器と、信号処理回路、例えば、ディジタル信号プロセッサとが備えられているであろう。音位置探知センサの一つの用途は、緊急事態の場所、例えば、火災が発生している建物、自動車事故等での音の発生場所を判断することであっても良い。本願明細書に記載されている実施形態を備えている緊急作業員は、それぞれ、フレームに組み込まれた１つ以上の音響センサ又はマイクロホンを有することができる。また、それらのセンサは、当然、人の衣服に着用することができ、又は、人にも取り付けることができる。いずれにしても、拡張現実型アイピースのコントローラへ信号が伝送される。アイピース又はメガネには、ＧＰＳ技術が搭載されており、また、方向探知機能が備えられていてもよく、別法として、一人当たり２つのセンサが備えられていてもよく、マイクロコントローラは、ノイズが発生している方向を判断することができる。
２人以上の消防隊員又は他の緊急要員がいる場合、彼らの位置は、そのＧＰＳ機能によって識別される。そして、２人のうちのいずれか、又は、消防署長、又は管制本部は、２人の緊急要員の位置を識別して、各緊急要員から検出したノイズへの方向を識別する。そして、ノイズの発生場所の正確な位置を、公知の方法及びアルゴリズムを用いて測定することができる。例えば、「音響ベクトルセンサビーム形成及びカポン方向推定」（Acoustic Vector-Sensor Beamforming and Capon Direction Estimation）、Ｍ．ホークス（M. Hawkes）及びＡ．ネオライ（A. Nehorai）、信号処理に関するＩＥＥＥ議事録（IEEE Transactions on Signal Processing）、第４６巻、９号、１９９８年９月、２２９１〜２３０４頁を、また、非理想的な利得−位相応答、非並置又は非直交配向下での音響ベクトルセンサによるクラメール・ラオの方向探知のための境界（Cramer-Rao Bounds for Direction Finding by an Acoustic Vector Sensor Under Nonideal Gain-Phase Responses, Noncollocation or Nonorthogonal Orientation）、Ｐ．Ｋ．タン（P.K. Tam）及びＫ．Ｔ．ウォン（K. T. Wong）、ＩＥＥＥセンサジャーナル（IEEE Sensors Journal）、第９巻、８号、２００９年８月、９６９〜９８２頁も参照されたい。用いる方法としては、時間的差異（感知されるパラメータの到達時間の差）、音速差、及び音圧差が挙げられる。当然、音響センサは、典型的には、音圧のレベルを（例えば、デシベルで）測定し、他のそれらのパラメータは、アコースティックエミッションセンサ及び超音波センサ又は超音波振動子を含む適切な種類の音響センサで用いることができる。
適切なアルゴリズム及びその他の全ての所要のプログラミングは、アイピースのマイクロコントローラに、又は、アイピースがアクセス可能な記憶装置に格納することができる。１人以上の対応者、又は数人の対応者を働かせると、適切な場所を判断することができ、そして、対応者は、救助すべき人を探そうと試みることができる。他の用途においては、対応者は、それらの音響機能を利用して、法的処置に関心のある人物の位置を判断することができる。また別の用途においては、演習中の多数の人が、直接射撃（視線）又は間接照準射撃（視線外、曲射を含む）を含む敵の攻撃に遭遇する可能性がある。本願明細書に記載されている同じ方法を、敵の攻撃の位置を推測するのに用いることができる。領域内に数人いる場合、特に、その人達が、広い領域にわたって、少なくともある程度離れている場合、その推定はより正確にすることができる。これは、対砲兵射撃又は対迫撃砲射撃を指示する有効なツールになる可能性がある。また、直接射撃は、ターゲットが十分に包囲されている場合にも用いることができる。
拡張現実型アイピースの実施形態を用いる実施例が図３１に図示されている。この実施例においては、それぞれ拡張現実型アイピースを備えている多数の兵士が哨戒中であり、敵の攻撃を警戒している。それらの音響センサ又はマイクロホンによって検出された音は、図示されているような分隊車両に、小隊長へ、又は、遠隔戦術作戦司令部（ＴＯＣ）又は指揮所（ＣＰ）へ伝えることができる。別法として、又はそれらに加えて、図示されているような空中プラットホーム等のモバイル機器に信号を送ることもできる。兵士達と、追加的な場所との通信は、ローカルエリアネットワーク又は他のネットワークを使用して容易に行うことができる。加えて、全ての送信信号は、暗号化又は他の保護手段によって保護することができる。分隊車両、小隊長、モバイルプラットホーム、ＴＯＣ又はＣＰのうちの１つ以上は、数人の兵士からの入力を組み合わせて、敵の攻撃の可能性のある位置を判断するための統合機能を有しているであろう。各兵士からの信号は、拡張現実型メガネ又はアイピースに固有のＧＰＳ機能からの兵士の位置を含むことになるであろう。各兵士の音響センサは、ノイズの可能性のある方向を指示することができる。数人の兵士からの信号を用いて、敵の攻撃の方向と場合により、位置を判断することができる。その結果、兵士達は、その場所を制圧することができる。
拡張現実型アイピースには、マイクロホンに加えて、小型イヤホンを備えることができ、小型イヤホンは、本願明細書の他の箇所に記載されているように、関節式小型イヤホンとすることができ、また、小型イヤホンは、取り外し可能に取り付けることができ１４０３、また、アイピースには、音声出力ジャック１４０１を備えることができる。アイピース及び小型イヤホンは、雑音除去干渉を与えて、ユーザが、拡張現実型アイピース又はメガネのオーディオビデオ通信機能によって伝えられた音をより良好に聞こえるように備えることができ、及び自動利得制御機能を備えることができる。また、拡張現実型アイピースのスピーカ又は小型イヤホンは、付随する遠隔通信装置からの高品質でクリアな音を伝える能力によって、装置の全てのオーディオ及びビジュアル機能と接続することもできる。本願明細書の他の箇所に記載されているように、これは、無線又は携帯電話（スマートフォン）のオーディオ機能を含み、また、Bluetooth （商標）機能等の補助的な技術、又は、ＩＥＥＥ８０２．１１等の無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）のための関連技術も含むことができる。
拡張オーディオ機能の別の態様は、音声認識及び識別機能を含む。音声認識は、言われたことを理解することに関係し、一方、音声識別は、誰が話しているかを理解することに関係している。音声識別は、これらの装置の顔認識機能と連携して機能し、関心のある人物をより確実に識別することができる。本願明細書の他の箇所に記載されているように、拡張現実型アイピースの一部として接続されたカメラは、所望の人物、例えば、人ごみの中の１人の人物、又は人ごみの中の複数の顔に、目立たないように焦点を合わせることができる。カメラ及び適切な顔認識ソフトウェアを用いて、人又は人々の画像を撮像することができる。そして、画像の特徴は、任意の数の測定値及び統計値に分解されて、その結果が、既知の人間のデータベースと比較される。この結果、識別を実行することができる。同様に、関心のある人物からの音声又は音声サンプリングを取得することができる。サンプルは、例えば、特定の時間間隔で、標識付け又はタグ付けすることができ、及び例えば、人の身体的特徴又は電話番号の記述を付けることができる。音声サンプルは、既知の人間のデータベースと比較することができ、人の音声が一致した場合には、識別を実行することができる。
カメラを、人ごみの中の複数の人間の生体認証のために使用する実施形態においては、本願明細書に記載されている制御方法を、映像化するための顔又は虹彩を選択するのに用いることができる。例えば、手に着用した制御装置を用いるカーソル選択は、ユーザの周囲環境のビューにおいて複数の顔を選択するのに用いることができる。別の実施例においては、生体認証のために選択するのに、どの顔を選択するかに、視線追跡を用いることができる。別の実施例においては、手に着用した制御装置は、個人を選択するのに用いられるジェスチャー、例えば、各個人における指示を感知することができる。
一実施形態において、特定の人物の声の重要な特徴は、１つのサンプルから、又は、人の声の多くのサンプルから理解することができる。サンプルは、典型的には、セグメント、フレーム及びサブフレームに分解される。典型的には、重要な特徴としては、人の声の基本周波数、エネルギー、フォルマント、発声速度等が挙げられる。これらの特徴は、いくつかの公式又はアルゴリズムにしたがって音声を分析するソフトウェアによって分析される。この分野は、絶えず変化し、そして発展している。しかし、現時点でのそのような分類子としては、特に、ニューラルネットワーク分類子、ｋ分類子、隠れマルコフモデル、ガウス混合モデル及びパターンマッチングアルゴリズム等のアルゴリズムが挙げられる。
会話（スピーチ）認識及び話者識別のための一般的テンプレート３２００が図３２に示されている。第１ステップ３２０１では、会話信号を用意する。理想的には、信号を比較すべき先のエンカウンターから既知のサンプルを取る。次に、信号をステップ３２０２でディジタル化し、ステップ３２０３で分割してフラグメント、例えば、セグメント、フレーム及びサブフレームにする。会話サンプルの特徴及び統計量をステップ３２０４で生成注出する。次に、１つの分離子又は２つ以上の分類子を３２０５で適用してサンプルの全般的分類を決定する。次に、サンプルの後処理をステップ３２０６で適用し、例えばサンプルを考えられる一致及び識別のために公知のサンプルと比較する。次に、結果をステップ３２０７で出力するのが良い。出力は、一致を必要とする人に向けるのが良く、又、記録して他の人及び１つ又は２つ以上のデータベースに送るのが良い。
実施形態では、アイピースの音声機能は、関連小型イヤホン付きのイヤプロテクタ（防音保護具）を含む。アイピースの音声プロセッサは、例えば大きな騒音が装用者の頭の近くで検出された場合、自動騒音抑制を可能にする。本明細書において説明する制御技術のうちの任意のものを自動騒音抑制に用いることができる。
実施形態では、アイピースは、ニチノール製ヘッド(頭)ストラップを含むのが良い。頭ストラップは、アイピースを頭に固定するようアイピースのアームから引き出て頭の後ろに延ばすことができる湾曲した金属の薄いバンドであるのが良い。一実施形態では、ニチノールストラップの先端部は、シリコーンカバーを有するのが良く、その結果、シリコーンカバーを掴んでこれをアームの端部から引き出すようになっている。実施形態では、１本のアームだけがニチノールバンドを有し、これは、ストラップを形成するよう他方のアームに固定されるようになる。他の実施形態では、両方のアームは、ニチノールバンドを有し、両方の側部は、ストラップを形成するよう互いに結合状態のままであり又はアイピースを装用者の頭に固定するようヘッドの一部分を別個独立に掴むよう引き出される。
図２１を参照すると、アイピースは、伸長可能なアーム２１３４の周りに設けられた１つ又は２つ以上の調節可能なラップを有するのが良い。伸長可能なアーム２１３４周りの調節可能なラップは、アイピースの位置をユーザの頭に対して固定することができる。伸長可能なアーム２１３４のうちの１本又は２本以上は、形状記憶材料で作られるのが良い。実施形態では、アームのうちの一方又は両方は、ニチノール及び／又は任意の形状記憶材料で作られるのが良い。他の場合、伸長可能なアーム２１３４の周りのラップのうちの少なくとも１本の端部は、シリコーンで覆われるのが良い。さらに、伸長可能なアーム２１３４の周りの調節可能なラップは、アイピースアーム２１１６の端部から延びるのが良い。ラップは、入れ子式に延びると共に／或いはアイピースアームの端部から滑り出るのが良い。ラップは、アイピースアーム２１１６の内部から滑り出ても良く又はアイピースアーム２１１６の外面に沿って滑って動いても良い。さらに、伸長可能アーム２１３４は、互いに出会って固定されるのが良い。伸長可能なアームは又、アイピースをユーザの頭に固定するための手段を形成するようヘッド取付け型アイピースの別の部分に取り付けられても良い。伸長可能アーム２１３４の周りのラップは、互いに出会って互いに固定し、インターロックし、連結され、磁気的に結合され、又は他の手段により固定されてユーザの頭へのしっかりとした取り付け具となるのが良い。伸長可能アーム２１３４周りの調節可能なラップは又、ユーザの頭の幾つかの部分に取り付けられ又は掴むよう別個独立に調整可能であるのが良い。したがって、独立調節可能なアームにより、アイピースをユーザの頭に固定する上で個人用の嵌まり具合が得られるようユーザによるカスタマイズ化を向上させることができる。さらに、実施形態では、伸長可能アーム２１３４周りのラップのうちの少なくとも１本は、ヘッド取付け型アイピースから取り外し可能であるのが良い。さらに別の実施形態では、伸長可能アーム２１３４周りのラップは、ヘッド取付け型アイピースのアドオン特徴部であるのが良い。かかる場合、ユーザは、伸長可能なアーム、非伸長性アーム又は他のアームをヘッド取付け型アイピースに取り付けるよう選択することができる。例えば、アームは、ユーザがアイピースを自分の特定の好みに合うようカスタマイズすることができるようにするキットとして又はキットの一部として販売されるのが良い。したがって、ユーザは、自分の好みに合った特定の伸長可能アームを含む別のキットを選択することにより伸長可能アーム２１３４周りの調節可能なラップの構成材料の周囲をカスタマイズすることができる。したがって、ユーザは、自分のアイピースを自分の特定の要望及び好みに合うようカスタマイズすることができる。
さらに別の実施形態では、調節可能なストラップ２１４２がアイピースアームに取り付けられるのが良く、この調節可能ストラップは、アイピースを定位置に固定するためにユーザの頭の後ろ周りに延びるようになっている。ストラップは、適正な嵌まり具合が得られるよう調節されるのが良い。ストラップは、任意適当な材料である構成でき、かかる材料としては、ゴム、シリコーン、プラスチック、綿等が挙げられるが、これらには限定されない。
一実施形態では、アイピースは、セキュリティ（安全）特徴部、例えばM-Shield Security、Secure content、ＤＳＭ、Secure Runtime、ＩＰＳｅｃ等を有するのが良い。他のソフトウェア特徴部は、User Interface、Ａｐｐｓ、Framework、ＢＳＰ、Codecs、Integration、Testing、System Validation等を含むのが良い。
一実施形態では、アイピース材料は、ラジディゼーションを可能にするよう選択されるのが良い。
一実施形態では、アイピースは、装置からアイピースの３Ｇ実施可能実施形態へのデータのホッピングを可能にするよう３Ｇ無線、８０２．１１ｂ接続及びBluetooth接続を含む３Ｇアクセスポイントと接近できるのが良い。
本発明は又、個人に関するバイオメトリックデータの捕捉方法及び装置に関する。この方法及び装置は、個人の指紋、虹彩パターン、顔面構図及び他の独特なバイオメトリック特徴部のワイヤレス捕捉を可能にし、次にかかるデータをネットワークに又は直接アイピースに送る。個人から収集されたデータは又、あらかじめ収集されたデータと比較し、これを用いて特定の個人を識別することができる。
アイピースの別の実施形態は、バイオメトリックデータ収集及び結果の報告を可能にするために使用できる。バイオメトリックデータは、視覚的バイオメトリックデータ、例えば顔面バイオメトリックデータ又は虹彩バイオメトリックデータであっても良く、或いは、音声バイオメトリックデータであっても良い。図６６は、バイオメトリックデータ捕捉を可能にする実施形態を示している。組立体６６００は、図１と関連して上述したアイピース１００を含む。アイピース１００は、光学組立体を有する対話式ヘッド取付け型アイピースである。ほぼ同じ機能を提供する他のアイピースも又使用できる。アイピースは、存在場所に関する情報の表示及び報告を可能にする全地球測位システム機能を更に有するのが良い。
光学組立体により、ユーザは、装用者の付近に位置する個人を含む周囲環境を見ることができる。アイピースの実施形態により、ユーザは、顔面イメージ、虹彩イメージ若しくは顔面イメージと虹彩イメージの両方及び音声サンプルを用いて近くに位置する個人をバイオメトリック学的に識別することができる。アイピースは、周囲環境についてのユーザのビューを補正する補正要素を有し、更に、一体形プロセッサ及びイメージソースを介してユーザに提供されたコンテンツを表示する。一体形イメージソースは、ユーザに表示されるべきコンテンツを光学組立体に導入する。
アイピースは、バイオメトリックデータを捕捉する光センサを更に有する。一体形光センサは、一実施形態では、アイピースに取り付けられたカメラを含むのが良い。このカメラは、アイピースのユーザの近くに位置する個人のバイオメトリックイメージを捕捉するために用いられる。ユーザは、アイピースを適当な方向に位置決めすることによって光センサ又はカメラを近くの個人に向け、これは、個人の方を見るだけで実施できる。ユーザは、顔面イメージ、虹彩イメージ又は音声サンプルのうちの１つ又は２つ以上を捕捉すべきかどうかを選択することができる。
図６６に示されているアイピースにより捕捉可能なバイオメトリックデータとしては、顔面認識のための顔面イメージ、虹彩認識のための虹彩イメージ、声（ボイス）の識別のための音声サンプルが挙げられる。アイピース１００は、アイピース１００の右側テンプルと左側テンプルの両方に沿って配置されたエンドファイヤアレイの状態に配置された多数のマイクロホン６６０２を有している。マイクロホンアレイ６６０２は、高い周囲騒音レベルの環境中で人間の声の捕捉を可能にするよう特別にチューニングされている。マイクロホン６６０２は、音声捕捉具合を向上させる選択可能なオプションを提供し、かかるオプションとしては、全指向性動作又は指向性ビーム動作が挙げられる。指向性ビーム動作により、ユーザは、マイクロホンアレイを被検者としての個人の方向にかじ取りすることによって特定の個人から音声サンプルを記録することができる。
音声バイオメトリック捕捉性は、音声及び映像捕捉のためのフェーズドアレイ音声及び映像追跡方式を設けることによって高められる。音声追跡により、標的である個人が他の騒音源を持つ環境内で動いているときであっても音声サンプルの捕捉を続けることができる。
ディスプレイ光学部品及びバイオメトリックデータ収集のための電力を提供するため、アイピース１００は、１回の充電で１２時間を超える間、動作することができるリチウム‐イオン電池６６０４を更に有する。加うるに、アイピースは、捕捉されたバイオメトリックデータを処理するプロセッサ及びソリッドステートメモリ６６０６を更に有する。プロセッサ及びメモリは、バイオメトリック捕捉プロトコル又はフォーマット、例えば.wavフォーマットの一部として使用される任意のソフトウェア又はアルゴリズムで機能するよう構成可能である。
別の実施形態としてのアイピース組立体６６００は、捕捉されたバイオメトリックデータをかかるバイオメトリックデータをバイオメトリックデータデータベースに記憶させる遠隔装置に送る一体形通信装置を提供する。バイオメトリックデータデータベースは、捕捉されたバイオメトリックデータを解釈し、データを解釈し、そしてコンテンツをアイピース上に表示可能に調製する。
動作原理を説明すると、近くの観察される個人からバイオメトリックデータを捕捉することを望んでいるアイピースの装用者は、この個人がアイピースの視界内に見えるよう自分の位置を定める。いったん定位置に位置すると、ユーザは、バイオメトリック情報の捕捉を開始する。捕捉可能なバイオメトリック情報としては、虹彩イメージ、顔面イメージ及び音声データが挙げられる。
動作原理を説明すると、近くに観察される個人から音声バイオメトリックデータを捕捉したいと考えているアイピースの装用者は、その個人がアイピースの近く、具体的にはアイピーステンプル内に配置されたマイクロホンアレイの近くに見えるよう自分の位置を定める。ユーザは、いったん位置が定まると、音声バイオメトリック情報の捕捉を開始する。この音声バイオメトリック情報は、標的個人が話している内容の記録サンプルから成る。音声サンプルを視覚的バイオメトリックデータ、例えば虹彩及び顔面イメージと関連して捕捉することができる。
虹彩イメージを捕捉するため、装用者／ユーザは、所望の個人を観察し、光センサ組立体又はカメラが所望の個人のバイオメトリックパラメータのイメージを収集することができるようアイピースを位置決めする。アイピースプロセッサ及びソリッドステートメモリは、いったん捕捉されると、次の処理のために遠隔コンピュータ処理装置への伝送のために捕捉イメージを調製する。
遠隔コンピュータ処理装置は、送られたバイオメトリックイメージを受け取り、送られたイメージを同一形式のあらかじめ捕捉されたバイオメトリックデータと比較する。或る虹彩又は顔面イメージをあらかじめ収集された虹彩及び顔面イメージと比較してその個人に以前出会って、誰であるかが分かったかどうかを判定する。比較がいったん行われると、遠隔コンピュータ処理装置は、比較の報告を表示のために装用者／ユーザのアイピースに送る。報告は、捕捉したバイオメトリックイメージが以前捕捉されたイメージと一致していることを指示する場合がある。かかる場合、ユーザは、個人が誰であるかを含む報告を他の識別情報又は統計量と一緒に受け取る。捕捉されたバイオメトリックデータの全てが曖昧さのない身元の判定を可能にするわけではない。かかる場合、遠隔コンピュータ処理装置は、所見報告を提供し、識別及び比較プロセスを助けるよう場合によっては別の種類の追加のバイオメトリックデータを収集するようユーザに要求する場合がある。視覚的バイオメトリックデータに識別の別の補助手段として音声バイオメトリックデータが補充される場合がある。
顔面イメージは、虹彩イメージとほぼ同じ仕方で捕捉される。視界は、収集されるイメージのサイズに起因して必然的に大きい。これにより、ユーザは、顔面バイオメトリックデータが捕捉されている被検者から一段と離れて立つことができる。
動作原理を説明すると、ユーザは、個人の顔面イメージを元々捕捉している場合がある。しかしながら、顔面イメージは、個人が顔面特徴部を覆い隠す衣服又は他のアパレル（衣料品）、例えば、帽子を着用しているので、不完全であり又は決定的でない場合がある。かかる場合、遠隔コンピュータ処理装置は、別の種類のバイオメトリック捕捉を使用すると共に追加のイメージ又はデータを伝送することを要求する場合がある。上述の場合、ユーザは、捕捉された顔面イメージを捕捉するために虹彩イメージを得るよう命じられる場合がある。他の場合、追加の要求データは、個人の声の音声サンプルである場合がある。
図６７は、虹彩認識のために虹彩イメージを捕捉する方法を示している。この図は、イメージを分析するために用いられる焦点パラメータを示しており、かかる図は、バイオメトリックデータ捕捉時点における個人の地理学的場所を含む。図６７は、アイピース上に表示されるサンプル報告も又、示している。
図６８は、多数の形式のバイオメトリックデータ、例えば顔面及び虹彩イメージの捕捉方法を示している。捕捉は、同時に実施されても良く、或いは、第１の形式の生物捕捉データが決定的ではない結果をもたらす場合に遠隔コンピュータ処理装置の要求によって行われる場合がある。
図６９は、図６６のアイピースのテンプル内に納められた多数のマイクロホンアレイの電気的構成を示している。エンドファイヤマイクロホンアレイは、信号の高精度の識別を可能にすると共に遠く離れた距離のところでの良好な指向性の実現を可能にする。信号処理は、後側マイクロホンの伝送ライン中に遅延を入れることによって向上する。デュアル全指向性マイクロホンの使用により、全指向性マイクロホンから指向性マイクロホンの切り替えが可能である。これは、所望の個人の音声捕捉のための良好な方向探知を可能にする。図７０は、多数のマイクロホンで得られる指向性に対する改良結果を示している。
多数のマイクロホンは、複合マイクロホンアレイの状態に配列されるのが良い。音声サンプルを捕捉するために１つの標準型高品質マイクロホンを用いるのではなく、アイピーステンプル部品は、種々の特性の多数のマイクロホンを収容している。多数のマイクロホンの使用の一例は、個人の声の正確な電気的及び音響的特性を再現するためのマイクロホンをカットオフセルホンの中から用いている。このサンプルは、次の比較のためにデータベース中に記憶される。個人の声が後で捕捉される場合、先のサンプルは、比較のために利用でき、かかるサンプルは、２つのサンプルの音響特性が一致すると、アイピースユーザに報告される。
図７１は、音声データ捕捉を向上させる適応性アレイの使用を示している。音声処理のための既存のアルゴリズムを改変することにより、ユーザがアンテナの指向性を３次元で舵取りすることができるようにする適応性アレイを作ることができる。適応性アレイによる処理により、会話のソースの突き止めが可能であり、かくして、捕捉音声データを特定の個人に結びつけることができる。アレイによる処理により、信号のカージオイド要素の簡単な加算をディジタル的に又はアナログ技術を用いて実施することができる。通常の使用にあたり、ユーザは、マイクロホンを全指向性パターンと指向性パターンとの間で切り替えるはずである。プロセッサにより、ビーム形成、アレイ舵取り及び適応性アレイ処理をアイピースに対して実施することができる。
実施形態では、一体形カメラは、映像（ビデオ）ファイルを連続的に記録することができ、一体形マイクロホンは、オーディオ（音声）ファイルを連続的に記録することができる。アイピースの一体形プロセッサは、連続音声又は映像記録の長いセッションにおいてイベントタギングを可能にする。例えば、丸一日の受動的記録をイベント、会話、出会い又は他の関心のあるアイテムがいつ起こったとしてもタグ付けされるのが良い。タグ付けは、ボタンを明確に押すこと、騒音若しくは物理的タップ、手のジェスチャー又は本明細書において説明した任意他の制御技術により達成できる。マーカーをオーディオ又はビデオファイルに入れ又はメタデータヘッダ内に記憶するのが良い。実施形態では、マーカーは、イベント、会話、出会い又は関心のある他のアイテムのＧＰＳ座標を含むのが良い。他の実施形態では、マーカーは、一日のＧＰＳログと時刻同期されるのが良い。他の論理利用トリガも又、オーディオ又はビデオファイル、例えば近接性の関係を他のユーザ、装置、場所等にタグ付けすることができる。
実施形態では、アイピースは、SigIntメガネとして用いることができる。一体形ＷｉＦｉ、３Ｇ、Bluetooth無線のうちの１つ又は２つ以上用いると、アイピースは、ユーザの近くに位置する装置及び個人について信号情報を目立つ仕方で且つ自動的に集めるために使用できる。信号情報は、自動的に集められても良く、或いは、特定の装置ＩＤが近くに位置しているとき、特定の音声サンプルを検出したとき、特定の地理位置情報に達したとき等にトリガされても良い。
一実施形態では、指紋の収集装置は、バイオプリント装置と呼ばれる場合がある。バイオプリント装置は、２つの面取り縁部を備えた透明なプラテンを有する。プラテンは、列状に配置されたＬＥＤ及び１つ又は２つ以上のカメラによって照明される。多数のカメラが用いられると共に密接して配置され、そしてこれらカメラは、プラテンの面取り縁部に差し向けられる。指又は掌がプラテン上に置かれてプラテンの上面に押し付けられ、この場合、カメラは、山部パターンを捕捉する。イメージは、内部全反射（ＦＴＩＲ）を用いて記録される。ＦＴＩＲでは、光がプラテンに押し付けられている指又は掌の山部と谷部により形成される空隙を横切ってプラテンから逃げ出る。
他の実施形態も又可能である。一実施形態では、多数のカメラが逆“Ｖ”字形のこ歯パターンで配置される。別の実施形態では、長方形が形成され、この長方形は、光を片側に通して差し向け、カメラのアレイは、作られるイメージを捕捉する。光は、長方形の側部を通って長方形に入り、カメラは、長方形の真下に位置し、それにより、カメラは、長方形を通る光によって照明される山部及び谷部を捕捉することができる。
イメージを捕捉した後、多数のカメラからのイメージを互いにつなぎ合わせるためにソフトウェアが用いられる。カスタムＦＰＧＡがディジタルイメージ処理のために用いられるのが良い。
いったん捕捉され処理されると、イメージは、遠隔ディスプレイ、例えばスマートフォン、コンピュータ、手持ち型装置若しくはアイピース又は他の装置に送られるのが良い。
上述の説明は、本発明の方法及び装置の動作の概観を提供する。これら実施形態及び他の実施形態の追加の説明及び議論が以下に提供されている。
図３３は、実施形態としてのオプティックス利用指紋及び手掌紋システムの構造及びレイアウトを示している。光学アレイは、ほぼ６０個のウェーハスケールカメラから成っている。オプティックス利用システムは、指紋又は手掌紋（以下、これら両方をまとめて「プリント」という場合がある）を構成する渦巻や細孔の高分解能画像化のための順次周辺照明方式を利用している。この構成により、薄型で軽量の且つ極めて頑丈な構成が得られる。耐久性は、耐ひっかき性の透明なプラテンにより高められている。
モザイクプリントセンサは、内部全反射（ＦＴＩＲ）光学フェースプレートを用い、このフェースプレートは、ＰＣＢ状基板上に取り付けられたウェーハスケールカメラのアレイにイメージを提供する。センサは、深さ約１／２インチ（１．２７ｃｍ）の任意の一様な幅及び長さに合わせてスケール変更可能である。サイズは、１つだけの指紋ロールプリント（捺印）を捕捉するのに十分小さいプレートから両手の指紋を同時に捕捉するのに十分大きなプレートまで様々であって良い。
モザイクプリントセンサにより、オペレータは、プリントを捕捉して収集したデータを搭載データベースと比較することができる。データは又、ワイヤレスでアップロードされたりダウンロードされたりすることが可能である。ユニットは、スタンドアロン型ユニットとして働いても良く又は任意バイオメトリックシステムと一体であっても良い。
動作原理を説明すると、モザイクプリントセンサは、日光の強い過酷な環境においても高い信頼性を提供する。この性能を提供するため、多数のウェーハスケール光センサが画素減法を用いて互いにディジタル的にステッチされる。結果的に得られる画像は、１インチ当たり（１インチ＝２．５４ｃｍ）５００個を超えるドット（ｄｐｉ）であるよう処理される。電力は、電池により又はＵＳＢプロトコルを用いた他の源からの寄生的に引き出される電力によって供給される。フォーマッティングは、ＥＦＴＳ、ＥＢＴＳ ＮＩＳＴ、ＩＳＯ及びＩＴＬ １‐２００７に準拠している。
図３４は、他のセンサにより用いられる伝統的な光学方式を示している。この方式も又、ＦＴＩＲを利用している。図中、縞がプリズムに接触し、そして光を散乱させる。指の縞がプリントされていることは、暗い線として示され、指紋の谷部は、明るい線として示される。
図３５は、モザイクセンサ３５００により用いられる方式を示している。モザイクセンサも又、ＦＴＩＲを用いている。しかしながら、プレートは、横から照明され、内部反射がセンサのプレート内に閉じこめられる。縞は、プリズムに接触して光を散乱させ、それにより、カメラは、散乱光を捕捉することができる。指の縞は、明るい線として示され、谷部は、暗い線として示される。
図３６は、モザイクセンサ３６００のレイアウトを示している。ＬＥＤアレイは、プレートの周囲に沿ってぐるりと配置されている。プレートの下には、指紋イメージを捕捉するために用いられるカメラが設けられている。イメージは、捕捉平面と呼ばれるこの底部プレート上で捕捉される。捕捉平面は、指が配置されるセンサ平面に平行である。プレートの厚さ、カメラの個数及びＬＥＤの個数は、プレートの有効捕捉領域の寸法に応じて様々であって良い。カメラの光路を折り畳む鏡を追加し、必要な厚さを減少させることによってプレートの厚さを減少させることができる。各カメラは、幾つかの画素がカメラ相互間でオーバーラップした状態でスペースのうちの１インチ分をカバーすることが必要である。これにより、モザイクセンサは、５００ｄｐｉを達成することができる。カメラは、６０°の視野を有するのが良いが、イメージに相当な歪が生じる場合がある。
図３７は、カメラ視界及びモザイクセンサに用いられる多数のカメラの相互作用を示している。各カメラは、僅かな捕捉領域をカバーする。この領域は、カメラ視界及びカメラとプレートの頂面との間の距離で決まる。αは、カメラの水平視界の１／２であり、ベータは、カメラの垂直視界の１／２である。
モザイクセンサは、図３８に示されているようにバイオホン及び戦術用コンピュータに組み込まれるのが良い。バイオホン及び戦術用コンピュータは、デュアルコアプロセッサ、ＤＳＰ、３Ｄグラフィックスアクセレータ、３Ｇ‐４Ｇ Ｗｉ‐Ｌａｎ（８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎに準拠している）、Bluetooth3.0及びＧＰＳ受信機を組み込んだモバイルコンピュータアーキテクチャ一式を用いている。バイオホン及び戦術用コンピュータは、ホンサイズパッケージの標準型ラップトップと同等の電力を送り出す。
図３８は、バイオホン及び戦術用コンピュータのコンポーネントを示している。バイオホンと戦術用コンピュータ組立体３８００は、ケース３８０４内に収納されたディスプレイスクリーン３８０１、スピーカ３８０２及びキーボード３８０３を含む。これら要素は、バイオホン・戦術用コンピュータ組立体３８００の表側に見える。組立体３８００の裏側には、虹彩画像化のためのカメラ３８０５、顔面画像化及び映像記録のためのカメラ３８０６及びバイオプリント指紋センサ３８０９が配置されている。
確実な通信及びデータ伝送を提供するため、装置は、ＣＯＴＳセンサ及びＰＯＩ収集のためのバイオメトリック事前資格審査のためのソフトウェアを備えた選択可能な２５６ビットＡＥＳ暗号化方式を利用している。このソフトウェアは、確実な「いたみやすい」音声、映像及びデータ通信を送ったり受け取ったりするための任意の認可バイオメトリック突き合わせソフトウェアにより突き合わされてファイルされる。加うるに、バイオホンは、Windows Mobile、Linux及びAndroidオペレーティングシステムをサポートする。
バイオホンは、ウェブポータル及びバイオメトリックイネーブルド・実施可能ウォッチリスト（biometric enabled watch list：ＢＥＷＬ）データベースにリーチバックするための３Ｇ‐４Ｇ実施可能手持ち型装置である。これらデータベースにより、捕捉されたバイオメトリックイメージ及びデータのインフィールド比較が可能である。装置は、標準型ＬＢＶ又はポケット内に納まるよう設計されている。
バイオホンは、顔面、虹彩、２本の指の指紋並びにバイオグラフィックデータを含む多くの形式のバイオメトリックデータをサーチし、収集し、登録し、そして検証することができる。この装置は又、映像、声、歩容、識別マーク及び財布の中身も又記録する。ポケットの中身は、ポケット、札入れ又は財布に入れて通常持ち運ぶ種々の小物を含み、例えば小銭、身分証明書、パスポート、チャージカード等のようなアイテムを含む場合がある。図４０は、この種の情報の典型的なひとまとまりを示している。図４０には、ひと揃いのポケットの中身４０００の例が示されている。含まれる場合のあるアイテムの種類は、個人用書類や写真４１０１、本４１０２、ノートブック及びペーパー４１０３、例えばパスポート４１０４のような書類である。
図３９は、見えない指紋や手掌紋を捕捉するためのバイオホンの使用法を示している。指紋及び手掌紋は、スケールオーバーレイを備えた紫外線ダイオードからの有効証明で１０００ｄｐｉで捕捉される。指紋と手掌紋３９００の両方は、バイオホンを用いて捕捉可能である。
バイオホンにより収集されたデータは、ＧＰＳ機能を用いて自動的に位置情報が突き止められると共に日時が記録される。データをアップロードし又はダウンロードすることができ、そして搭載又はネットワーク化データベースと比較することができる。このデータ伝送は、装置の３Ｇ‐４Ｇ、Ｗｉ‐Ｌａｎ及びBluetooth機能によって容易になる。データエントリーは、ＱＷＥＲＴＹキーボード又は提供可能な他の方法、例えばスタイラス又はタッチスクリーン等により実施できる。バイオメトリックデータは、最も目立つイメージを用いて収集をファイルされる。手動エントリーは、部分データ捕捉を可能にする。図４１は、ディジタル一件書類イメージとデータベースのところに保持されたバイオメトリックウォッチリストとのインタープレイ４１００を含む。バイオメトリックウォッチリストは、現場で捕捉されたデータを以前測定されたデータと比較するために用いられる。
フォーマッティングは、バイオメトリックデータのためのデータベースのための所与の範囲の種々のデータベースとの適合性をもたらすためにＥＦＴＳ、ＥＢＴＳ ＮＩＳＴ、ＩＳＯ及びＩＴＬ １‐２００７フォーマットを用いるのが良い。
バイオホン及び戦術用コンピュータに関する仕様は、以下に与えられている。
動作温度：−２２℃〜＋７０℃
接続性Ｉ／Ｏ：３Ｇ、４Ｇ、ＷＬＡＮ ａ／ｂ／ｇ／ｈ、Bluetooth3.0、ＧＰＳ、ＦＭ 接続性出力：ＵＳＢ２．０、ＨＤＭＩ、Ethernet
物理的寸法：６．８７５インチ（高さ）×４．８７５インチ（幅）×１．２インチ（奥行き）
重量：１．７５ポンド（１ポンド＝０．４５４６ｋｇ）
プロセッサ：デュアルコア−１ＧＨｚプロセッサ、６００ＭＨｚ ＤＳＰ、３０Ｍポリゴン／秒３Ｄグラフィックスアクセレータ
ディスプレイ３．８インチＷＶＧＡ（８００×４８０）太陽光下可読、半透過型、容量形タッチスクリーン、３×１０８０ｐ Ｈｉ‐Ｄｅｆスクリーンに同時接続可能なスケール変更可能ディスプレイ出力
オペレーティングシステム：Windows Mobile、Linux、ＳＥ、Android
記憶装置：１２８ＧＢソリッドステートドライブ
追加の記憶装置：１２８ＧＢ記憶装置用デュアルＳＤカードスロット
メモリ：４ＧＢ ＲＡＭ
カメラ：３Ｈｉ‐Ｄｅｆスチル及びビデオカメラ：顔面、虹彩及び会議（ユーザの顔面）
３Ｄサポート：立体３Ｄ映像を出力することができる。
カメラセンササポート：センサ動的電磁拡張、適応性欠陥画素補正、最新式鮮鋭度向上、幾何学的歪補正、最新式色管理、ＨＷ利用顔面検出、ビデオ安定化
バイオメトリック：搭載型光２指紋センサ、顔面、ＤＯＭＥＸ及び虹彩カメラ
センサ：要件に応じて、加速度計、コンパス、種類光、近接センサ、気圧センサ及び温度センサの追加に対応することができる。
電池：＜８時間、１４００Ｍａｈ、充電式Ｌｉ‐イオン、ホットスワップ電池パック
電力：電力動作のための種々の電力オプション
ソフトウェア特徴：顔面／ジェスチャー検出、ノイズフィルタリング、画素補正
多数のマルチオーバーレイ、回転及びサイズ変更機能を備えた強力なディスプレイプロセッサ
オーディオ：搭載マイクロホン、スピーカ及びオーディオ／ビデオ入力
キーボード：調節可能なバックライト付きの完全触覚ＱＷＥＲＴＹキーボード
追加の装置及びキットは、モザイクセンサを更に含むのが良く、バイオメトリックデータ収集のためのフィールドソリューション（field solution）全体を提供するためにバイオホン及び戦術用コンピュータと連係して動作することができる。
かかる一装置は、図４２に示されているポケットバイオキットである。ポケットバイオキット４２００のコンポーネントは、ＧＰＳアンテナ４２０１、バイオプリントセンサ４２０２、キーボード４２０４を含み、これら全てケース４２０３内に納められている。バイオキットの仕様は、以下に与えられている。
サイズ：６インチ×３インチ×１．５インチ
重量：全体で２ポンド
プロセッサ及びメモリ：１ＧＨｚ ＯＭＡＰプロセッサ
６５０ＭＨｚコア
最高１８００万ポリゴン／秒までを取り扱う３Ｄ加速計
６４ＫＢ Ｌ２ キャッシュ
３２ビットＦＳＢにおいて１６６ＭＨｚ
最高４Ｇ ＮＡＮＤまで拡張可能な１ＧＢ埋め込み型ＰｏＰメモリ
６４ＧＢソリッドステートハードドライブ
ディスプレイ：７５ｍｍ×５０ｍｍ、６４０×４８０（ＶＧＡ）昼光可読ＬＣＤ、防げん、反射防止、耐ひっかき性スクリーン処理
インターフェース：ＵＳＢ２．０
１０／１００／１０００Ethernet
電磁：バッテリ動作：１回の登録でほぼ５分で約８時間の連続登録
埋め込み機能：モザイクセンサ光学指紋リーダ
有効ＩＲ照明を備えたディジタル虹彩カメラ
フラッシュファストロックＧＰＳを備えたディジタル顔面及びＤＯＭＥＸカメラ（可視）
バイオホン及び戦術用コンピュータの特徴は又、頑丈で且つコンパクトなケース内に折り畳みできるバイオメトリックデータ収集システムを提供するバイオキット内に提供できる。データは、デパートメント・オブ・デフェンス・バイオメトリック・オーソリテーティブ・データベース（Department of Defense Biometric Authoritative Databases）とほぼリアルタイムでデータ通信可能に相互参照可能なバイオメトリック標準イメージ及びフォーマットに吸収される。
図４３に示されているポケットバイオキットは、スケールオーバーレイを備えた紫外線ダイオードからの有効照明により隠れている指紋及び手掌紋を１，０００ｄｐｉで捕捉することができる。バイオキットは、３２ＧＢメモリ記憶カードを保持し、かかる記憶カードは、データをリアルタイムフィールド条件においてアップロードしたりダウンロードしたりするために戦闘用無線受信機又はコンピュータと適時情報交換することができる。動力は、リチウムイオン電池により供給される。バイオキット組立体４２００のコンポーネントは、ＧＰＳアンテナ４２０１、バイオプリントセンサ４２０２及びベース底部４２０５を備えたケース４２０３を含む。
バイオメトリックデータ収集は、個々の動きをモニタして追跡するために位置情報が突き止められる。指紋、手掌紋、虹彩イメージ、顔面イメージ、隠れた指紋及び映像は、バイオキットを用いて収集されると共にデータベースに登録可能である。指紋、手掌紋、虹彩イメージ及び顔面イメージのためのアルゴリズムは、これらの形式のデータ収集を容易にする。虹彩イメージ及び隠れた指紋イメージを同時に捕捉するのを助けるため、バイオキットは、虹彩又は隠れた指紋を積極的に照明するＩＲ及びＵＶダイオードを有する。加うるに、ポケットバイオキットも又、完全ＥＦＴＳ／ＥＢＴＳ準拠であり、ＩＴＬ １‐２７００及びＷＳＱを含む。バイオキットは、環境的に極端な状態において動作するためにＭＩＬ‐ＳＴＤ‐８１０に準拠しておりLinuxオペレーティングシステムを用いている。
イメージを捕捉するため、バイオキットは、最大被写界深度のための波面コード化方式を備えた高動的電磁カメラを用い、隠れた指紋及び虹彩イメージの詳細を捕捉することが行われる。いったん捕捉されると、リアルタイムイメージ増強ソフトウェア及びイメージ安定化が読みやすさを向上させて優れた視覚的識別をもたらすよう働く。
バイオキットは又、映像を記録することができ、そして搭載「チップ上に実装されたカムコーダ」でフルモーション（３０ｆｐｓ）カラービデオを記録する。
バイオキットに加えて、モザイクセンサを図４４に示された手首取付け型指紋、手掌紋、地理位置情報及びＰＯＩ登録装置に組み込まれるのが良い。手首取付け型組立体４４００は、ケース４４０１内に収納された次の要素、即ち、ストラップ４４０２、設定及びオンオフボタン４４０３、センサの保護カバー４４０４、圧力駆動式センサ４４０５及びキーボード及びＬＣＤスクリーン４４０６を有する。
指紋、手掌紋、地理位置情報及びＰＯＩ登録装置は、一体形コンピュータ、ＱＷＥＲＴＹキーボード及びディスプレイを有する。このディスプレイは、強力な太陽光の下でも容易に操作が可能であるよう設計され、かかるディスプレイは、オペレータに指紋及び手掌紋の捕捉が首尾良く行われたかどうかを知らせるＬＣＤスクリーン又はＬＥＤ表示器を用いる。ディスプレイは、半透過型ＱＶＧＡカラーを用い、読みやすさを向上させるためにバックライト付きＬＣＤスクリーンを備えている。この装置は、軽量且つコンパクトであり、モザイクセンサのところの重さが１６オンス（１オンス＝２８．３５ｇ）、その測定寸法は５インチ×２．５インチである。このコンパクトなサイズ及び重量により、装置は、ＬＢＶポケット内に滑り込ませて収納可能であり又は図４４に示されているようにユーザの上腕にストラップにより取り付けられる。モザイクセンサを有する他の装置の場合と同様、全てのＰＯＩには、捕捉時点で地理位置情報がタグ付けされる。
センサスクリーンのサイズは、１０本の指、手掌、４本の指によるスラップ及びフィンガ先端部の捕捉を可能を可能にする。センサは、ＭＩＬ‐ＳＴＤ‐８１０で指定されているように５００ｄｐｉのレートで任意の天候条件において迅速な登録を可能にするよう大型圧力駆動式プリントセンサを含む。ソフトウェアアルゴリズムは、指紋捕捉モードと手掌紋捕捉モードの両方をサポートし、装置管理のためにLinuxオペレーティングシステムを用いている。捕捉は、５３３ＭＨＺ ＤＳＰを備えた７２０ＭＨｚプロセッサにより迅速である。この処理能力により、正確にフォーマットされた目立ったイメージが既存の認可システムソフトウェアに送られる。加うるに、この装置も又、ＥＦＴＳ／ＥＢＴＳ準拠であり、ＩＴＬ １‐２００７及びＷＳＱを含む。
他のモザイクセンサ装置の場合と同様、ワイヤレスモードでの通信が取り外し可能な利マーブルＵＷＢワイヤレス２５６ビットＡＥＳトランシーバを用いて可能である。また、これにより、装置に記憶されたバイオメトリックデータベースへの確実なアップロード及びダウンロードが可能である。
電力は、リチウムポリマー又はＡＡアルカリ電池を用いて供給される。
上述の手首取付け型装置は、図４５に示されているデータ及び映像ディスプレイを備えた拡張現実型アイピースを含む他の装置と関連して使用することも可能である。組立体４５００は、以下のコンポーネント、即ち、アイピース１００及びバイオプリントセンサ装置４４００を含む。拡張現実型アイピースは、冗長性双眼ステレオセンサ及びディスプレイを提供すると共に日中のぎらぎらする太陽から夜間に見受けられる極めて低い光レベルまでの種々の照明条件において視認能力を提供する。アイピースの動作は、アイピースのテンプルに取り付けられた回転スイッチを用いると簡単であり、ユーザは、上腕コンピュータ若しくはセンサ又はラップトップ型装置から回転スイッチを介してデータにアクセスすることができる。アイピースは又、防音保護及び聴覚向上のために全指向性小型イヤホンを提供する。ノイズキャンセリングブームマイクロホンも又、音標的に識別される指令の良好な通信を可能にするようアイピースに組み込まれるのが良い。
アイピースは、２５６ビットＡＥＳ暗号化ＵＷＢを用いてバイオホンセンサ及び上腕取り付け装置とワイヤレス通信することができる。また、これにより、装置は、ラップトップ又は戦闘用無線受信機と通信することができると共にＣＰ、ＴＯＣ及びバイオメトリックデータベースにネットワーク化可能である。アイピースは、ＡＢＩＳ、ＥＢＴＳ、ＥＦＴＳ及びＪＰＥＧ２０００に準拠している。
上述の他のモザイクセンサ装置と同様、モザイクセンサ装置と同様、アイピースは、ＰＯＩの極めて正確な地理位置情報を提供するネットワーク化ＧＰＳ並びにＲＦフィルタアレイを用いている。
動作原理を説明すると、薄型上腕取付け型コンピュータ及び戦術用ディスプレイは、顔面、虹彩、指紋、手掌紋及び指先収集及び識別機能を統合している。この装置は又、映像、声、歩容及び他の識別特性を記録する。顔面及び虹彩追跡は、自動的であり、装置は、非協力的なＰＯＩを認識するのを助けることができる。アイピースにより提供される透明なディスプレイにより、オペレータは又、センサイメージ、動いているマップ及びデータ並びにバイオメトリックデータが捕捉されている個人を見ることができる。
図４６は、指紋、手掌紋、地理位置情報及びＰＯＩ登録装置の別の実施形態を示している。この装置は、１６オンスであり、５インチ×２．５インチ能動型指紋及び手掌紋キャパシタンスセンサを用いている。このセンサは、１０本の指、手掌、４本の指スラップ、指先プリントを５００ｄｐｉで登録することができる。４３０ＭＨｚＤＳＰを備えた０．６〜１ＧＨｚプロセッサが迅速な登録及びデータ捕捉を行う。この装置は、ＡＢＩＳ、ＥＢＴＳ、ＥＦＴＳ及びＪＰＥＧ２０００に準拠しており、関心のある人々の極めて正確な存在場所を知らせるネットワーク化ＧＰＳを備えている。加うるに、この装置は、２５６ビットＡＥＳ暗号化ＵＷＢ、ラップトップ又は戦闘用無線受信機によりワイヤレス通信する。データベース情報も又、この装置に記憶させることができ、情報をアップロードしないでインフィールド比較が可能である。この搭載データは又、他の装置、例えばラップトップ又は戦闘用無線受信機とワイヤレスで共有可能である。
別の実施形態としての手首取付け型バイオプリントセンサ組立体４６００が以下の要素、即ち、バイオプリントセンサ４６０１、手首ストラップ４６０２、キーボード４６０３及び戦闘用無線受信機コネクタインターフェース４４０４を含む。
データを前腕取り付け装置に記憶させることができる。というのは、この装置は、記憶容量を増大させるためにＭｉｌ‐ｃｏｎデータ記憶キャップを利用するのが良く、データエントリーは、ＱＷＥＲＴＹキーボードで実施でき、手袋をはめた状態で実施可能である。
ディスプレイは、太陽光の中でも読むことができるよう設計された半透過型ＱＶＧＡカラーバックライト型ＬＣＤスクリーン４４０６ディスプレイである。強力な太陽光の中でも動作に加えて、この装置は、多種多様な環境において動作可能である。というのは、この装置は、環境上極端な状況におけるＭＩＬ‐ＳＴＤ‐８１０動作に関する要件を満たしているからである。
上述のモザイクセンサも又、図４７に示されているようにモバイル折り畳み式バイオメトリック登録キットに組み込むことができる。モバイル折り畳み式バイオメトリック登録キット４７００は、それ自体折り畳み可能であり、広げたときに８×１２×４インチの寸法を有する戦術用ベストポケットに納まるよう寸法決めされている。
図４８は、バイオメトリックデータ収集のためのシステム一式をもたらすようアイピース及び上腕取り付け装置がどのようにインターフェースすれば良いかを示している。
図４９は、携帯型折り畳みバイオメトリック登録キットのシステム図を提供している。
動作原理を説明すると、携帯型折り畳み式バイオメトリック登録キットにより、ユーザは、被検者に関する顔面、虹彩、手掌紋、指先及びバイオグラフィックデータをサーチし、収集し、識別し、検証し、そして登録することができ、しかも、声のサンプル、ポケットの中身及び他の目に見える識別マークを記録することができる。いったん収集されると、データは、自動的に位置情報が突き止められ、日時が記録される。収集データをサーチして搭載及びネットワーク化データベースと比較することができる。装置に搭載されていないデータベースとの通信のため、標準型ネットワーク化インターフェースを備えた戦闘用無線受信機又はラップトップ型コンピュータを用いるワイヤレスデータアップロード／ダウンロードが提供される。フォーマッティングは、ＥＦＴＳ、ＥＢＴＳ、ＮＩＳＴ、ＩＳＯ及びＩＴＬ １‐２００７に準拠している。事前資格審査を通過したイメージを直接照合用ソフトウェアに送ることができる。というのは、装置は、任意の照合用及び登録用ソフトウェアを用いることができるからである。
上述の装置及びシステムは、可動バイオメトリックデータ収集、識別及び状況認識に関する総合的な解決策を提供する。かかる装置は、非協力的な関心のある人（ＰＯＩ）の認識のために指紋、手掌紋、指先、顔面、虹彩、声及び映像データを収集することができる。映像は、不安定な状況での捕捉を可能にするために例えば動いている映像からの高速度映像を用いて捕捉される。捕捉された情報を容易に共有することができ、そして追加のデータをキーボードにより入力することができる。加うるに、全てのデータには日時及び地理位置情報がタグ付けされる。これにより、潜在的に変わりやすい環境内での状況認識にとって必要な情報の迅速な配布が容易になる。追加のデータ収集がかかる装置を備えた係員により可能であり、かくして、「全ての兵士がセンサである」という考え方が実証される。共有は、バイオメトリック装置と戦闘用無線受信機及び戦場用コンピュータとの統合によって容易である。
図５０は、薄膜指紋及び手掌紋収集装置を示している。この装置は、４つの指紋スラップ及びロール、手掌紋及び指紋をＮＩＳＴ規格に従って記録することができる。優れた品質の指紋イメージを手が濡れていても乾いていてもいずれにしても捕捉することができる。装置は、他の大型センサと比較して重量及び電力消費量が減少している。加うるに、センサは、自蔵式であり且つホットスワップ可能である。センサの構成は、種々の要望に合うよう様々であって良く、センサは、種々の寸法形状に製造可能である。
図５１は、指、手掌指及び登録データ収集装置を示している。この装置は、指先、ロール、スラップ及び手掌紋を記録する。内蔵型ＱＷＥＲＴＹキーボードにより、手書き登録データのエントリーが可能である。上述の装置の場合と同様、全てのデータには収集の日時及び地理位置情報がタグ付けされる。内蔵データベースは、内蔵データベースに対する潜在的なＰＯＩの機上照合を可能にする。照合は又、戦場用ネットワークにより他のデータベースについて実施可能である。この装置は、顔面及び虹彩認識を助けるために上述の光学バイオメトリック収集アイピースと一体であるのが良い。
指、手掌及び登録装置の仕様が以下に与えられている。
重量及びサイズ：ＬＢＶポケット内への１６オンス上腕ストラップ又はインサート
５インチ×２．５インチ指紋／手掌紋センサ
５．７５インチ×２．７５インチＱＷＥＲＴＹキーボード
３．５インチ×２．２５インチＬＣＤディスプレイ
片手操作
環境：センサは、あらゆる天候条件下において−２０℃〜＋７０℃で動作する。
防水：４時間にわたり１ｍについて劣化なしに動作する。
生物収集：指紋及び手掌紋収集、識別
ＰＯＩの登録のためのキーボード及びＬＣＤディスプレイ
ＰＯＩの機上照合のために３０，０００個を超えるフルテンプレートポートフォリオ（２つの虹彩、１０個の指紋、顔面イメージ、３５のバイオグラフィック情報フィールド）を保持する。
全ての生物収集バイオメトリックデータに時刻、日付及び存在場所をタグ付けする。
圧力キャパシタンス指紋／手掌紋センサ
３０ｆｐｓ高コントラストビットマップイメージ
１０００ｄｐｉ
ワイヤレス：戦闘用無線受信機、手持ち又はラップトップ型コンピュータ及び２５６ビットＡＥＳ暗号化で十分に相互操作可能である。
電池：デュアル２０００ｍＡｈリチウムポリマー電池
＞１２時間、１５秒以内で迅速交換電池
処理及びメモリ：２５６ＭＢフラッシュ及び１２８ＭＢ ＳＤＲＡは、各々最大３２ＧＢまで３個のＳＤカードをサポートする。
６００‐１ＧＨｚ ARM Cortex A8プロセッサ
１ＧＢ ＲＡＭ
図５２〜図５４は、バイオメトリックデータを収集するセンサを備えた装置の使用法を示している。図５２は、２段手掌紋の捕捉方法を示している。図５３は、指先タップを用いた収集法を示している。図５４は、スラップ及びロールプリントが収集されている状態を示している。
上述の説明は、図４４及び図５０〜図５４に示されているプラテン又はタッチスクリーンを用いたバイオメトリックデータ、例えば指紋又は手掌紋を収集する方法に関する。この開示内容は又、偏光を用いたタッチレス又は無接触指紋採取方法及びシステムを含む。一実施形態では、人が偏光源を用い、反射偏光を２つの平面で用いて指紋のイメージを取り出すことにより指紋を採取することができる。別の実施形態では、人が光源を用い、例えば２つのイメージャを２つの別々の場所で互いに異なる入力により用いてマルチスペクトル処理を用いた指紋のイメージを取り出すことによって指紋を採取することができる。種々の入力は、種々のフィルタ又は種々のセンサ／イメージャを用いることによって実施できる。この技術の用途としては、チェックを行っている人の安全性が問題になる場合のある未知の人又は被検者のバイオメトリックチェックが挙げられる。
この方法では、未知の人又は被検者は、例えば検問所に近づくのが良く、それにより自分の目的地へのそれ以上の移動が許可されるようにする。図５５に記載されたシステム５５０で示されているように、人Ｐ及び適当な体の部分、例えば手、手掌Ｐ又は他の部分が偏光源５５１により照明される。光学分野における当業者には周知であるように、偏光源は、単に、一平面に偏光される光を放出する偏光フィルタを備えたランプ又は他の照明源であって良い。光は、無接触指紋採取のために指定された領域に居る人のところまで進み、その結果、偏光が人Ｐの指又は他の身体部分に当たるようになる。入射偏光は、次に、指又は他の身体部分から反射されて人から全ての方向に進む。２つのイメージャ又はカメラ５５４は、光が光学素子、例えばレンズ５５２及び偏光フィルタ５５３を通過した後、反射光を受け取る。カメラ又はイメージャは、図９を参照して上述したように拡張現実型メガネに取り付けられているのが良い。
光は、次に、関心のある人の手掌又は１本若しくは複数本の指から２つの互いに異なる偏光フィルタ５５４ａ，５５４ｂに進み、次にイメージャ又はカメラ５５５に進む。偏光フィルタを通過した光は、９０°の向きの差（水平及び垂直）又は他の向きの差、例えば３０°、４５°、６０°又は１２０°を有するのが良い。カメラは、入射光を適当な信号に変換する適当なディジタル撮像センサを備えたディジタルカメラであるのが良い。次に、信号は、適当な処理回路５５６、例えばディジタル信号プロセッサにより処理される。信号は、次に、例えばメモリを備えたディジタルマイクロプロセッサ５５７により従来通り組み合わされる。適当なメモリを備えたディジタルプロセッサは、手掌紋、指紋のイメージ又は他のイメージに適したデータを所望通り作成するようプログラムされている。イメージャからのディジタルデータは、次に、例えば米国特許第６，２４９，６１６号明細書に記載された技術その他を用いてこのプロセスで組み合わされるのが良い。本明細書において上述したように、次に、組み合わせ「イメージ」をデータベースに対してチェックしてその人が誰であるかを突き止める。拡張現実型メガネは、メモリ内にかかるデータベースを有するのが良く又は比較及びチェックのためにどこか他の場所の信号データ５５８を参照するのが良い。
無接触指紋、手掌紋又は他の生物プリントの採取方法が図５６の流れ図に示されている。一実施形態では、偏光源を用意する（５６１）。第２のステップ５６２では、関心のある人及び選択された身体部分を光により照明可能に位置決めする。別の実施形態では、偏光源を用いないで入射白色光を用いることが可能な場合がある。イメージがいつでも採取可能な状態にあると、光を人から２つのカメラ又はイメージャに反射させる（５６３）。偏光フィルタを２つのカメラのうちの各々の前に配置し、カメラの受け取った光が２つの互いに異なる平面、例えば水平平面及び垂直平面内で偏光されるようにする（５６４）。次に、各カメラは、偏光を検出する（５６５）。カメラ又は他のセンサは、次に、光の入射をイメージの調製に適した信号又はデータ５６６に変換する。最後に、イメージを組み合わせて（５６７）、非常に独特の信頼性のあるプリントを形成する。結果は、人を識別し、関心のある人を検出するようディジタルデータベースと比較可能な極めて高品質のイメージである。
ディジタルカメラがこの無接触システムで用いられているが、他のイメージャ、例えば能動型画素イメージャ、ＣＭＯＳイメージャ、多数の波長でイメージを作製するイメージャ、ＣＣＤカメラ、光検出器アレイ、ＴＦＴイメージャ等を用いることができる。また、偏光が２つの互いに異なるイメージを作るために用いられているが、反射光の他の変化も又使用できることは理解されるべきである。例えば、偏光を用いるのではなく、白色光を用いることができ、この場合、種々のフィルタ、例えばベイヤ（Bayer）フィルタ、ＣＹＧＭ又はＲＧＢＥフィルタをイメージャに利用することができる。他の実施形態では、偏光源をなしで済まし、これに変えて、偏光源ではなく、自然な又は白色光を用いることが可能である。
タッチレス又は無接触指紋採取の使用は、従来のシステムにより証明されているように或る程度の期間にわたり開発中であった。例えば、米国特許出願公開２００２／０１０６１１５号明細書は、非接触システムにおいて偏光を用いたが、指紋採取されるべき人の指に金属製被膜を被着させることが必要であった。その後に開発されたシステム、例えば米国特許第７，６５１，５９４号明細書及び米国特許出願公開第２００８／０２１９５２２号明細書に記載されたシステムは、プラテン又は他の表面との接触が必要であった。本明細書において説明する無接触システムは、画像化時点で接触と必要とせず、しかも従来の接触、例えば、被膜又は反射膜を関心のある身体の一部に被着させることを必要としない。当然のことながら、イメージャ又はカメラの互いに対する位置は、処理を容易にするために既知であることが必要である。
使用にあたり、無接触指紋システムを検問所、例えば屋敷の入口、建物の入口、沿道検問所又は他の都合の良い場所に採用することができる。かかる場所は、人によって入れることが望ましく、関心のある人によっては入るのを拒否し又は交流することが望ましい場所であることがある。実際、システムは、偏光が用いられる場合、外部光源、例えばランプを利用する場合がある。無接触画像化のために用いられるカメラ又は他のイメージャは、１組の拡張現実型メガネ（１人の人について）の互いに反対側に取り付けられるのが良い。例えば、２カメラバージョンが図９に示されており、２つのカメラ９２０がフレーム９１４に取り付けられている。この実施形態では、少なくともイメージを処理するソフトウェアは、拡張現実型メガネのメモリ内に格納されるのが良い。変形例として、カメラ／イメージャからのディジタルデータは、適当な処理のための近くのデータセンタに送られても良い。この処理では、ディジタルデータを組み合わせてプリントのイメージを形成する処理を含むのが良い。この処理は又、既知の人のデータベースをチェックして被検者が関心のある人であるかどうかを判定する処理を更に含むのが良い。
変形例として、図９のカメラ９０８で理解されるように、２人の人の各々について１つのカメラを用いるのが良い。この構成では、２人の人は、互いに比較的近くに位置し、その結果、これらのそれぞれのイメージは、適当なソフトウェアによって組み合わせるのに適するほど類似している。例えば、図５５の２つのカメラ５５５は、２つの互いに異なる拡張現実型メガネ、例えば検問所に配置されている２人の兵士に取り付けられるのが良い。変形例として、カメラは、検問所それ自体の壁又は静止部分に取り付けられても良い。次に、２つのイメージをメモリ５５５を備えた遠隔プロセッサ、例えば建物検問所のところに配置されたコンピュータシステムにより組み合わせるのが良い。
上述したように、拡張現実型メガネを使用する人は、特に両方の人が検問所のところで勤務時間中にある場合、多くのワイヤレス技術のうちの少なくとも１つにより互いに常時接触状態にあるのが良い。したがって、単一のカメラ又は２カメラバージョンからのデータをデータセンタ又はその指揮所に送られて適当な処理が行われ、次に、手掌紋、指紋、虹彩紋等の照合のためにデータベースがチェックされるのが良い。データセンタは、好都合には、検問所の近くに配置されるのが良い。最新式コンピュータ及び記憶装置が利用できる状態では、多数のデータセンタを設置し、ソフトウェアをワイヤレスでアップデートする際のコストは、かかるシステムでは大きな費用上の検討対象ではないであろう。
上述のタッチレス又は無接触バイオメトリックデータ収集は、幾つかの方法、例えば本明細書のどこか別の場所で説明した制御技術で制御できる。例えば、一実施形態では、ユーザは、メガネに設けられているタッチパッドを押し又は声による指令を与えることによりデータ収集セッションを開始することができる。別の実施形態では、ユーザは、手の動き若しくはジェスチャー又は本明細書において説明した制御技術のうちの任意のものを用いてセッションを開始することができる。これら技術のうちのどれであってもメニューを提示することができ、ユーザは、かかるメニューからオプション、例えば、「データ収集セッションを開始する」、「データ収集セッションを終了する」、又は「セッションを続ける」を選択することができる。データ収集セッションが選択された場合、コンピュータ制御メニューは、ユーザがプリンタを選択するのと非常に良く似た仕方でカメラの数、どのカメラか等に関するメニュー選択肢を提供することができる。また、種々のモード、例えば偏光モード、カラーフィルタモード等が存在する場合がある。各選択後、システムは、タスクを終える場合があり又は適宜別の選択肢を選択する場合がある。ユーザの介在、例えば偏光又は他の光源のソースをターンオンすること、フィルタ又は偏光子を適用する等も又必要な場合がある。
指紋、手掌紋、虹彩イメージ又は他の所望のデータを収集した後、メニューは、比較のためにどのデータベースを用いるか、記憶のためにどの装置を用いるか等に関する選択肢を提供することができる。タッチレス又は無接触バイオメトリックデータ収集システムは、本明細書において説明する方法のうちの任意ものによって制御できる。
システム及びセンサは、関心の見込みのある人を識別する際に明らかに用いられるが、疑いもなく戦場での使用も存在する。指紋センサは、兵士の医学的履歴を呼び出すために使用でき、アレルギー、血液型データを迅速且つ容易に他の時間に敏感であり且つ治療を迅速且つ容易に決定するデータに関する情報を迅速に与え、かくして、適切な治療を戦場における条件下においても提供することができる。これは、最初に治療を受けたときに意識がない場合があったり認識票をなくしている場合があったりする患者にとって特に有用である。
個人からバイオメトリックデータを捕捉する装置の別の実施形態は、収集したバイオメトリックデータを記憶したり処理したりするサーバを含むのが良い。捕捉したバイオメトリックデータは、多数本の指を含む手のイメージ、手掌紋、顔面カメライメージ、虹彩イメージ、個人の声の音声サンプル及び個人の歩容又は動きの映像を含むのが良い。収集したデータは、有用であるようアクセス可能でなければならない。
バイオメトリックデータの処理は、別個のサーバのところで局所的に又は遠隔的に実施可能である。ローカル（局所）処理は、生のイメージ及び音声を捕捉するオプションを提供し、ＷｉＦｉ又はＵＳＢリンクにより要求時にコンピュータホストから情報を利用可能にすることができる。変形例として、別のローカル処理方法は、イメージを処理し、処理したデータをインターネットにより送信する。このローカル処理は、指紋を見出すステップ、指紋を鑑定するステップ、顔面を見出して次にこれをトリミングするステップ、虹彩を見出して次にこれを観点するステップ及び音声と映像のデータに関する他の類似のステップを含む。データを局所的に処理するには、より複雑なコードが必要な場合があるが、インターネットによりデータ送信量を減少させることができるという利点が得られる。
バイオメトリックデータ収集装置と関連したスキャナが通常用いられるスキャナの規格であるＵＳＢイメージ・デバイス（USB Image Device）プロトコルに準拠したコードを用いるのが良い。他の実施形態は、要望に応じて異なるスキャナ規格を用いることができる。
ＷｉＦｉネットワークがデータを伝送するために用いられる場合、本明細書において更に説明するバイオプリント（Bio-Print）装置は、ネットワークに対するウェブサーバのように機能し又は見えるのが良い。種々の形式のイメージの各々は、ウェブページリンク又はブラウザクライアントからのボタンを選択し又はクリックすることによって利用可能になる。このウェブサーバ機能は、特にマイクロコンピュータ機能に含まれるバイオプリント装置の一部であるのが良い。
ウェブサーバは、バイオプリント（Bio-Print）マイクロコンピュータホストの一部であるのが良く、それにより、バイオプリント装置は、捕捉データを露出させると共に幾つかのコントロールを提供するウェブページを著すことができる。ブラウザアプリケーションの追加の実施形態は、高分解能手のプリント、顔面イメージ、虹彩イメージを捕捉し、カメラ分解能を設定し、音声サンプルの捕捉時間を設定し、更にウェブカム、Skype又は類似の機構を用いてストリーミング接続を可能にするコントロールを提供することができる。この接続は、音声及び顔面カメラに取り付けられるのが良い。
別の実施形態では、ファイル伝送プロトコル（ＦＴＰ）又は他のプロトコルを介して捕捉されたイメージ及び音声への接近を可能にするブラウザアプリケーションが提供される。ブラウザアプリケーションの更に別の実施形態では、プレビューイメージを繰り返し取り込むよう選択可能なレートでの自動的なリフレッシュが可能である。
追加の実施形態は、マイクロコンピュータを用いて捕捉バイオメトリックデータのローカル処理を可能にし、追加のコントロールを提供して捕捉イメージのレーティングを表示し、それによりユーザは、見出したプリントの各々を鑑定し、捕捉した顔面を検索し、更にトリミングした虹彩イメージを検索することができ、それによりユーザは、虹彩プリントの各々を鑑定することができる。
さらに別の実施形態は、オープン・マルチメディア・アプリケーションプラットホーム（ＯＭＡＰ３）システムに準拠したＵＳＢポートを提供する。ＯＭＡＰ３は、携帯型マルチメディアアプリケーション用のチップ上に実装された固有システムである。ＯＭＡＰ３デバイスポートは、リモート・ネットワーク・ドライバ・インターフェース・スペシフィケーション（Remote Network Driver Interface Specification：ＲＮＤＩＳ）、即ち、ＵＳＢの頂部に使用できる固有プロトコルを搭載している。これらシステムは、バイオプリント装置がWindows ＰＣ ＵＳＢホストポートにプラグ接続されたとき、装置がＩＰインターフェースとして現れる能力を提供する。このＩＰインターフェースは、オーバーＷｉＦｉ（ＴＣＰ／ＩＰウェブサーバ）と同一であって良い。これにより、データをマイクロコンピュータホストから動かすことができると共に捕捉したプリントの表示が可能である。
マイクロコンピュータで働くアプリケーションは、データをＵＳＢバスによりＦＰＧＡから受け取ることによって上述の機能を実行することができる。いったん受け取られると、ＪＰＥＧコンテンツが作られる。このコンテンツは、ソケットによりラップトップ上でランするサーバに書き込まれ又はファイルに書き込まれるのが良い。変形例として、サーバは、ソケットストリームを受け取り、イメージをポップし、これを窓の中に開いたままにし、かくして各バイオメトリック捕捉について新たな窓を作る。マイクロコンピュータがネットワーク・ファイル・システム（Network File System：ＮＦＳ）、サン（Sun）利用システム、即ちＳＡＭＢＡに用いられるプロトコル、Windowsクライアントのためのファイル及びプリントサービスを提供する無料ソフトウェア再実行をランする場合、捕捉されたファイルをＮＦＳ又はシステム・マネージメント・バス（System Management Bus：ＳＭＢ）、ＰＣ通信バスインプレメンテーションをランしている任意のクライアントにより共有されると共にアクセス可能である。この実施形態では、ＪＰＥＧビューワは、ファイルを表示することになる。ディスプレイクライアントは、Androidプラットホームをランするラップトップ、拡張現実型メガネ又は電話を含む。
追加の実施形態では、上述したのと同一のサービスを提供するサーバ側アプリケーションが提供される。
サーバ側アプリケーションの変形実施形態では、拡張現実型メガネに結果が表示される。
別の実施形態では、大容量記憶装置又はストリーミングカメラと類似したリムーバブルプラットホーム上に実装されたマイクロコンピュータが提供される。リムーバブルプラットホームは又、アクティブなＵＳＢシリアルポートを含む。
本明細書において説明した方法及びシステムは、コンピュータソフトウェア、プログラムコード及び／又は命令をプロセッサ上で実行する機械により部分的に又は全体的に実施できる。プロセッサは、サーバ、クライアント、ネットワークインフラストラクチャ、モバイルコンピュータ処理プラットホーム、静止コンピュータ処理プラットホーム又は他のコンピュータ処理プラットホームの一部であるのが良い。プロセッサは、プログラム命令、コード、バイナリー（２進）命令等を実行することができる任意種類のコンピュータ計算又は処理装置であるのが良い。プロセッサは、これに記憶されているプログラムコード又はプログラム命令の実行を直接的又は間接的に容易にすることができる信号プロセッサ、ディジタルプロセッサ、埋め込み型プロセッサ、マイクロプロセッサ又は任意の変形例、例えばコプロセッサ等（マスコプロセッサ、グラフィックコプロセッサ、通信コプロセッサ等）であるのが良く又はこれらを含むのが良い。加うるに、プロセッサは、多数のプログラム、スレッド及びコードの実行を可能にする。スレッドは、同時に実行されてプロセッサの性能を高めると共にアプリケーションの同時作業を容易にすることができる。具体化例として、本明細書において説明した方法、プログラムコード、プログラム命令等は、１つ又は２つ以上のスレッドで実施できる。スレッドは、これらと関連した割り当てプライオリティを有することができる他のスレッドを生み出すことができ、プロセッサは、プライオリティに基づいて又はプログラムコード中に提供されている命令に基づく任意他の順序に基づきこれらスレッドを実行することができる。プロセッサは、本明細書において説明すると共にどこか他の場所において記載された方法、コード、命令及びプログラムを記憶するメモリを含むのが良い。プロセッサは、本明細書において説明すると共にどこか他の場所に記載された方法、コード及び命令を記憶することができるインターフェースを介して記憶媒体に接近することができる。方法、プログラム、コード、プログラム命令又はコンピュータ計算又は処理装置により実行可能な他形式の命令を記憶するプロセッサと関連した記憶媒体としては、ＣＤ‐ＲＯＭ、ＤＶＤ、メモリ、ハードディスク、フラッシュドライブ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、キャッシュ等のうちの１つ又は２つ以上が挙げられるが、これらには限定されない。
プロセッサは、マルチプロセッサの速度及び性能を高めることができる１つ又は２つ以上のコアを有するのが良い。実施形態では、プロセッサは、２つ又は２つ以上の独立コア（ダイと呼ばれる）を組み合わせたデュアルコアプロセッサ、クワッドプロセッサ又はチップレベルマルチプロセッサ等であるのが良い。
本明細書において説明した方法及びシステムは、サーバ、クライアント、ファイアウォールゲートウェイ、ハブ、ルータ又は他のかかるコンピュータ及び／又はネットワーク化ハードウェア上でコンピュータソフトウェアを実行する機械により部分的に又は全体的に実施可能である。ソフトウェアプログラムは、ファイルサーバ、プリントサーバ、ドメインサーバ、インターネットサーバ、イントラネットサーバ及び他の変形例、例えば２次サーバ、ホストサーバ、分散型サーバ等を含む場合のあるサーバと関連しているのが良い。サーバは、メモリ、プロセッサ、コンピュータ可読媒体、記憶媒体、ポート（実際及び仮想）、通信装置及び他のサーバ、クライアント、機械及び機械にワイヤード又はワイヤレス媒体により接近できるインターベース等のうちの１つ又は２つ以上を含むのが良い。本明細書において説明すると共にどこか他の場所に記載された方法、プログラム又はコードをサーバにより実行することができる。加うるに、本願において説明した方法の実施に必要な他の装置は、サーバと関連したインフラストラクチャの一部と考えることができる。
サーバは、クライアント、他のサーバ、プリンタ、データベースサーバ、プリントサーバ、ファイルサーバ、通信サーバ、分散型サーバ、ソーシャルネットワーク等を含む他の装置へのインターフェースとなることができる。加うるに、この結合及び／又は接続は、ネットワーク全体にわたるプログラムの遠隔実施を容易にすることができる。これら装置のうちの幾つか又は全てのネットワーク化は、１つ又は２つ以上の場所でのプログラム又は方法の並列処理を容易にすることができる。加うるに、インターフェースを介してサーバに取り付けられた装置のうちのどれも、方法、プログラム、コード及び／又は命令を記憶することができる少なくとも１つの記憶媒体を含むのが良い。中央リポジトリが種々の装置上で実行されるべきプログラム命令を提供することができる。この具体化例では、遠隔リポジトリは、プログラムコード、命令及びプログラムのための記憶媒体として働くことができる。
ソフトウェアプログラムは、ファイルクライアント、プリントクライアント、ドメインクライアント、インターネットクライアント、イントラネットクライアント及び他の変形例、例えば２次クライアント、ホストクライアント、分散型クライアント等を含むクライアントと関連しているのが良い。クライアントは、メモリ、プロセッサ、コンピュータ可読媒体、記憶媒体、ポート（実際及び仮想）、通信装置及び他のクライアント、サーバ、機械及び機械にワイヤード又はワイヤレス媒体により接近できるインターベース等のうちの１つ又は２つ以上を含むのが良い。本明細書において説明すると共にどこか他の場所に記載された方法、プログラム又はコードをクライアントにより実行することができる。加うるに、本願において説明した方法の実施に必要な他の装置は、クライアントと関連したインフラストラクチャの一部と考えることができる。
クライアントは、サーバ、他のクライアント、プリンタ、データベースサーバ、プリントサーバ、ファイルサーバ、通信サーバ、分散型サーバ、ソーシャルネットワーク等を含む他の装置へのインターフェースとなることができる。加うるに、この結合及び／又は接続は、ネットワーク全体にわたるプログラムの遠隔実施を容易にすることができる。これら装置のうちの幾つか又は全てのネットワーク化は、１つ又は２つ以上の場所でのプログラム又は方法の並列処理を容易にすることができる。加うるに、インターフェースを介してクライアントに取り付けられた装置のうちのどれも、方法、プログラム、コード及び／又は命令を記憶することができる少なくとも１つの記憶媒体を含むのが良い。中央リポジトリが種々の装置上で実行されるべきプログラム命令を提供することができる。この具体化例では、遠隔リポジトリは、プログラムコード、命令及びプログラムのための記憶媒体として働くことができる。
本明細書において説明した方法及びシステムは、ネットワークインフラストラクチャにより部分的に又は全体的に実施可能である。ネットワークインフラストラクチャは、例えばコンピュータ計算装置、サーバ、ルータ、ハブ、ファイアウォール、クライアント、パーソナルコンピュータ、通信装置、ルーティング装置及び当該技術分野において知られている他の能動型及び受動型装置、モジュール及び／又はコンポーネントのような要素を含むのが良い。ネットワークインフラストラクチャと関連したコンピュータ計算及び／又は非コンピュータ計算装置は、他のコンポーネントとは別に、フラッシュメモリ、バッファ、スタック、ＲＡＭ、ＲＯＭ等のような記憶媒体を含むのが良い。本明細書において説明すると共にどこか他の場所に記載されたプロセス、方法、プログラムコード、命令は、ネットワークインフラストラクチャ要素のうちの１つ又は２つ以上により実行可能である。
本明細書に説明する共にどこか他の場所に記載された方法、プログラムコード及び命令は、多数のセルを有するセルラネットワーク上で実施可能である。セルラネットワークは、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）ネットワークかコード分割多元接続（ＣＤＭＡ）ネットワークかのいずれかであるのが良い。セルラネットワークは、モバイル装置、セルサイト、基地局、リピータ、アンテナ、塔等を含むのが良い。セルネットワークは、ＧＳＭ、ＧＰＲＳ、３Ｇ、ＥＶＤＯ、メッシュ又は他のネットワーク型であるのが良い。
本明細書において説明すると共にどこか他の場所で記載された方法、プログラムコード及び命令は、モバイル装置上で又はこれを介して実施できる。モバイル装置は、ナビゲーション装置、セルホン、モバイルホン、携帯型情報端末、ラップトップ、パームトップ、ネットブック、ページャ、電子ブックリーダ、ミュージックプレーヤ等を含むのが良い。これら装置は、他のコンポーネントとは別に、記憶媒体、例えばフラッシュメモリ、バッファ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び１つ又は２つ以上のコンピュータ計算装置を含むのが良い。モバイル装置と関連したコンピュータ計算装置は、これに記憶されたプログラムコード、方法及び命令を実行するよう動作可能であるのが良い。変形例として、モバイル装置は、他の装置と連係して命令を実行するよう構成されていても良い。モバイル装置は、サーバとインターフェースが取られると共にプログラムコードを実行するよう構成された基地局と通信することができる。モバイル装置は、ピアツーピアネットワーク、メッシュネットワーク又は他の通信ネットワーク上で通信を行うことができる。プログラムコードは、サーバと関連した記憶媒体に記憶されるのが良く、そしてサーバ内に埋め込まれたコンピュータ計算装置によって実行されるのが良い。基地局は、コンピュータ計算装置及び記憶媒体を含むのが良い。記憶装置は、基地局と関連したコンピュータ計算装置により実行されるプログラムコード及び命令を記憶するのが良い。
コンピュータソフトウェア、プログラムコード及び／又は命令は、機械可読媒体に記憶されると共に／或いはアクセス可能であるのが良く、機械可読媒体としては、コンピュータコンポーネント、デバイス及び或る時間間隔でコンピュータ計算するために用いられるディジタルデータを保持する記録媒体、読み取り書き込み記憶装置（ＲＡＭ）と呼ばれている半導体記憶装置、一般に永久記憶のための大容量記憶装置、例えば光ディスク、ハードディスク、テープ、ドラム、カード及び他の形式のような磁気記憶装置の形態、プロセッサレジスタ、キャッシュメモリ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、光記憶装置、例えばＣＤ、ＤＶＤ、リムーバブル媒体、例えばフラッシュメモリ（例えば、ＵＳＢスティック又はキー）、フロッピーディスク、磁気テープ、ペーパーテープ、パンチカード、スタンドアロン型ＲＡＭディスク、Ｚｉｐドライバ、リムーバブル大量記憶装置、オフライン等、他のコンピュータメモリ、例えば動的記憶装置、静止記憶装置、読み取り／書き込み記憶装置、可変記憶装置、読み取り専用記憶装置、読み取り書き込み記憶装置、シーケンシャルアクセス、場所参照可能メモリ、ファイル参照可能メモリ、内容参照可能メモリ、ネットワーク取り付け記憶装置、ストレージエリアネットワーク、バーコード、磁気インキ等が挙げられる。
本明細書において説明した方法及びシステムは、１つの状態から別の状態に物理的及び／又は無形アイテムを変換することができる。本明細書において説明した方法及びシステムは又、物理的及び／又は無形アイテムを表すデータを１つの状態から別の状態に変換することができる。
本明細書において説明すると共に図示した要素（図全体を通じ、流れ図及びブロック図に記載されている要素を含む）は、要素相互間の論理的境界を示唆している。しかしながら、ソフトウェア又はハードウェアに関する設計上の実務によれば、図示の要素及びこれら要素の機能は、コンピュータにより実行可能な媒体を介して機械上で実施でき、かかるコンピュータにより実行可能な媒体は、一体形ソフトウェア構造、スタンドアロン型ソフトウェアモジュール又は外部ルーチン、コード、サービス等又はこれらの任意の組み合わせを採用したモジュールとして媒体に記憶されているプログラム命令を実行することができるプロセッサを有し、これら全ての具体化例は、本発明の範囲に含まれる。かかる機械の例としては、携帯情報端末、ラップトップ、パーソナルコンピュータ、モバイルホン、他の手持ち型コンピュータ計算装置、医療機器、ワイヤード又はワイヤレス通信装置、トランスデューサ、チップ、計算機、人工衛星、タブレット型ＰＣ、電子ブック、ガジェット、電子装置、人工知能を備えた装置、コンピュータ計算装置、ネットワーク化機器、サーバ、ルータ、プロセッサ埋め込み型アイウェア等が挙げられるが、これらには限定されない。さらに、流れ図及びブロック図に記載されている要素又は任意他の論理コンポーネントは、プログラム命令を実行することができる機械上で実施できる。かくして、上述の図面及び説明は、開示したシステムの機能上の観点を記載しているが、別段の指定がなければ又は前後の文脈から明らかな場合、これら機能上の観点を実施するソフトウェアの特定の構成がこれら説明から推定されるわけではない。同様に、上述の種々のステップは、様々であって良く、ステップの順序は、本明細書において開示した技術の特定の用途に合わせて変更可能であることは理解されよう。かかる変形例及び改造例は全て、本発明の範囲に含まれる。したがって、種々のステップに関する順序に関する図示内容及び／又は説明は、特定の用途により必要とされない場合又は明示されている場合若しくは前後の文脈から明らかな場合、これらステップに関する特定の実施順序を必要としないことは理解されるべきである。
上述の方法及び／又はプロセス及びこれらのステップは、特定の用途に適したハードウェア、ソフトウェア又はハードウェアとソフトウェアの任意の組み合わせで実現できる。ハードウェアは、汎用コンピュータ及び／又は専用コンピュータ計算装置又は特定のコンピュータ計算装置又は特定のコンピュータ計算装置の特定の観点若しくはコンポーネントを含む。プロセスは、１つ又は２つ以上のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、埋め込み型マイクロコントローラ、プログラム可能ディジタル信号プロセッサ又は他のプログラム可能装置により内部及び／又は外部メモリと共に具体化できる。プロセスは又、或いは上述の構成に代えて、特定用途向け集積回路、プログラム可能ゲートアレイ、プログラム可能論理列又は電子信号を処理するよう構成されているのが良い任意他の装置若しくは装置の組み合わせに具体化できる。さらに、プロセスのうちの１つ又は２つ以上は、機械可読媒体上で実行可能なコンピュータ実行可能コードとして具体化できることは理解されよう。
コンピュータ実行可能コードは、上述の装置のうちの１つの上でランするよう記憶され、コンパイルされ又は解釈できる構造化プログラミング言語、例えばＣ、オブジェクト指向プログラミング言語、例えばＣ＋＋又は任意他の高ベル又は低レベルプログラミング言語（アセンブリ言語、ハードウェア記述言語、データベースプログラミング言語及び技術を含む）並びにプロセッサ、プロセッサアーキテクチャ又は種々のハードウェアとソフトウェアの組み合わせについての異質的組み合わせ又はプログラム命令を実行することができる任意他の機械を用いて形成できる。
かくして、一観点では、上述の各方法及び方法の組み合わせは、１つ又は２つ以上のコンピュータ計算装置上での実行時にかかる方法のステップを実施するコンピュータ実行可能コードに具体化できる。別の観点では、方法は、そのステップを実施するシステムに具体化できると共に種々の仕方で装置全体にわたって分散して実行でき又は機能の全ては、専用スタンドアロン型装置又は他のハードウェアに組み込むことが可能である。別の観点では、上述のプロセスと関連したステップを実行する手段は、上述のハードウェア及びソフトウェアのうちの任意のものを含むことができる。かかる順列及び組み合わせは全て、本発明の範囲に含まれる。
本発明の開示内容は、図示すると共に詳細に説明した多くの実施形態を含むが、かかる実施形態の種々の改造例及び改良例は、当業者には容易に明らかになろう。したがって、本発明の精神及び範囲は、上述の例によって制限されることはなく、法上可能な最も広い意味に理解されるべきである。
本明細書において言及した特許文献及び非特許文献の全てを参照により引用し、これらの記載内容を本明細書の一部とする。

Claims (16)

  1. ユーザによって装用される対話式ヘッド取付け型アイピースであって、前記アイピースは、光学組立体を有し、前記ユーザは、前記光学組立体を介して周囲環境及び表示されたコンテンツを見ることができ、前記光学組立体は、前記周囲環境に関するユーザのビューを補正する補正要素と、コンテンツをユーザに表示可能に取り扱う一体形プロセッサと、前記コンテンツを前記光学組立体に導入する一体形イメージソースとを含み、前記表示コンテンツは、地域広告を含み、前記アイピースの存在場所は、一体形ロケーションセンサにより突き止められ、前記地域広告は、前記アイピースの前記存在場所に対する妥当性を有する、アイピース。
  2. 前記アイピースは、前記アイピースが人間の皮膚と接触状態にあるかどうかを検出することができる容量形センサを有し、前記容量形センサにより前記アイピースが人間の皮膚と接触していることが検出されたかどうかに基づいて地域広告が前記ユーザに送られる、請求項１記載のアイピース。
  3. 前記地域広告は、電源投入されている前記アイピースに応答して送られる、請求項１記載のアイピース。
  4. 前記地域広告は、大見出し広告、２次元グラフィック又はテキストとしてユーザに表示される、請求項１記載のアイピース。
  5. 前記地域広告は、前記周囲環境に対する前記ユーザのビューにおける物理的側面と関連している、請求項１記載のアイピース。
  6. 前記地域広告は、拡張現実（ＡＲ）型広告として表示され、前記地域広告は、前記周囲環境の物理的側面と関連している、請求項１記載のアイピース。
  7. 前記地域広告は、３次元物体として表示される、請求項６記載のアイピース。
  8. 地域広告が前記周囲環境についての前記ユーザのビューにおける特定の物体と関連したアニメ化広告として表示される、請求項１記載のアイピース。
  9. 前記地域広告は、前記ユーザにより実施されたウェブサーチに基づいて前記ユーザに表示され、前記地域広告は、前記ウェブサーチの結果の内容で表示される、請求項１記載のアイピース。
  10. 前記地域広告のコンテンツは、前記ユーザの個人的情報に基づいて決定され、前記個人的情報は、ウェブアプリケーション及び広告施設のうちの少なくとも一方に利用可能であり、前記ウェブアプリケーション、前記広告施設及び前記アイピースのうちの少なくとも１つは、前記ユーザの個人的情報に基づいて前記広告をフィルタ処理する、請求項１記載のアイピース。
  11. 前記地域広告は、サーバ上でキャッシュされ、前記広告は、前記広告施設、前記ウェブアプリケーション及び前記アイピースのうちの少なくとも１つによりアクセスされて前記ユーザに表示される、請求項１記載のアイピース。
  12. 前記ユーザは、眼球運動、身体運動及び他のジェスチャーのうちの少なくとも１つの行為を行うことによって前記地域広告に関連付けられた追加の情報をリクエストする、請求項１記載のアイピース。
  13. 前記ユーザは、眼球運動、身体運動、他のジェスチャーのうちの少なくとも１つにより且つ所与の経過期間の範囲内で別の対話のための前記広告を選択しないことにより前記地域広告を無視する、請求項１記載のアイピース。
  14. 前記ユーザは、地域広告を表示することができないよう選択することができ、前記ユーザは、グラフィカルユーザインターフェースにより又は前記アイピースに対する制御を介してかかる特徴をターンオフすることによってかかるオプションを選択する、請求項１記載のアイピース。
  15. 前記地域広告は、前記ユーザへの音声伝達を含む、請求項１記載のアイピース。
  16. ユーザによって装用される対話式ヘッド取付け型アイピースであって、前記アイピースは、光学組立体を有し、前記ユーザは、前記光学組立体を介して周囲環境及び表示されたコンテンツを見ることができ、前記光学組立体は、前記周囲環境に関するユーザのビューを補正する補正要素と、コンテンツをユーザに表示可能に取り扱う一体形プロセッサと、前記コンテンツを前記光学組立体に導入する一体形イメージソースとを含み、前記アイピースは、オーディオ装置を更に有し、前記表示コンテンツは、地域広告及び音声を含み、前記アイピースの存在場所は、一体形ロケーションセンサにより突き止められ、前記地域広告及び前記音声は、前記アイピースの前記存在場所に対する妥当性を有する、アイピース。
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