JP2017511041A - モバイルコンピューティングデバイスと共に使用するためのヘッドマウントディスプレイゴーグル - Google Patents

Abstract

モバイルコンピューティングデバイスと共に使用するためのヘッドマウントディスプレイシステムは、柔軟な圧縮性の材料から全体的に作られる柔軟な主要本体であって、その材料から全体的に形成され前記モバイルコンピューティングデバイスを受容および固定するように構成される、保持ポケットを有する、主要本体と、モバイルコンピューティングデバイスのディスプレイスクリーンのそれぞれの領域に視界の焦点を合わせるように構成されるレンズを２枚備えるレンズアセンブリであって、レンズアセンブリは主要本体に全体的にその材料によって形成される１つまたは複数の孔内に把持され、２枚のレンズは互いに対して独立して動くように取り付けられ、そうすることで、２枚のレンズを通してディスプレイスクリーン上で分割スクリーン画像を視聴できる、レンズアセンブリとを備える。【選択図】図１９【選択図】図１

Description

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技術分野
本開示は、概して、ウェアラブルコンピュータに関し、より詳細には、３次元（３Ｄ）かつ３６０°の動画およびコンピュータゲームなど、仮想現実（ＶＲ：ｖｉｒｔｕａｌ ｒｅａｌｉｔｙ）、拡張現実（ＡＲ：ａｕｇｍｅｎｔｅｄ ｒｅａｌｉｔｙ）、および立体映像の体験をユーザが体験および制御できるようにする、モバイルの仮想現実および拡張現実のシステムを供給するようにスマートフォンなどのモバイルコンピューティングデバイスを受けるゴーグルに関する。

本明細書を通して従来技術の記述があってもそれを、そのような従来技術が公に知られているかまたは当技術分野のありふれた一般常識の一部を成すということを認めるものと決して解釈すべきではない。

１９６０年代には、Ｉｖａｎ Ｓｕｔｈｅｒｌａｎｄが、初期のベクトル陰極線管（ＣＲＴ：ｃａｔｈｏｄｅ ｒａｙ ｔｕｂｅ）ヘッドマウントディスプレイを用いて仮想３Ｄ世界をユーザに提示した。１組の機械センサまたは超音波センサによって追跡が行われた。汎用コンピュータが追跡データを処理し、専用グラフィックプロセッサがシーンデータに適切な透視変換を行った。Ｓｕｔｈｅｒｌａｎｄは、「入手可能な汎用コンピュータには、動的な透視表示に必要な透視演算に深く関わるようになるのに十分に速いものがない」と記述した。

そのとき以来、グラフィックハードウェア産業が成長および成熟した。ビデオゲーム産業の隆盛により、現在では高性能のグラフィックチップセットのための共用市場がある。このようなチップセットは、ほとんどどの汎用コンピュータも３Ｄゲームエンジンを動作できるようにし、これらの機械がリアルタイムの透視表示に「深く」関係することを可能にする。これらチップセットは、今では、現在のスマートフォンなどのモバイルコンピューティングデバイス内にあり、３Ｄゲームエンジンをより小さいこれらデバイスにもたらす。

ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ：ｈｅａｄ ｍｏｕｎｔｅｄ ｄｉｓｐｌａｙ）は、様々な拡張現実および仮想現実への入口を提供し、コンピュータで生成および撮影した（例えば、３６０°カメラ）コンテンツのハンズフリーで没入型の視聴を可能にする手段として、ゲーミングに加えて多くの産業で使用されてきた。しかし、これらディスプレイは、典型的には、少量で製造され、研究者およびニッチアプリケーションの開発者の顧客基盤のために構築され、数万ドルとまではいかなくても数千ドルを要した。Ｎｉｎｔｅｎｄｏ Ｖｉｒｔｕａｌ Ｂｏｙ（商標）など、日用品のゲーミング用仮想現実ディスプレイまでにはいくつかの段階があったが、こうした製品は商業的に失敗した。比較的コストの低い様々なモバイルＨＭＤ（ＭＨＭＤ：ｍｏｂｉｌｅ ｈｅａｄ ｍｏｕｎｔｅｄ ｄｉｓｐｌａｙ）が１０００ドルおよび更に低価格で入手できるようになり、Ｓｏｎｙ Ｇｌａｓｓｔｒｏｎ（商標）、Ｖｉｒｔｕａｌ Ｉ／Ｏ ｉＧｌａｓｓｅｓ（商標）などのモデルに始まり、今日ではいくつかのモデルに続く。

現在のモバイルコンピューティングデバイスの精巧さおよび性能を活用する、より人間工学的で扱いやすい、ＭＨＭＤのためのシステムが必要である。

添付の概略的な図面を参照しながら本発明の様々な実施形態を以下に説明する。

モバイルコンピューティングデバイスを受け入れる用意が整った、本発明の一実施形態によるヘッドマウントディスプレイゴーグルの後方斜視図である。 図１に示すゴーグルの構成要素の分解斜視図である。 人に装着された図１に示すゴーグルの斜視図である。 人に装着された図１に示すゴーグルの側面図である。 例示的な機能面の設計特性を示す、図１に示すゴーグルの一実施形態の斜視図である。 モバイルコンピューティングデバイスを固定および位置決めする外付けフレームの使用を示す、図１に示すゴーグルの一実施形態の斜視図である。 モバイルコンピューティングデバイスを固定および位置決めする内蔵フレームの使用を示す、図１に示すゴーグルの一実施形態の斜視図である。 人に装着され、レンズを通して実現される立体映像の視聴を示す、図１に示すゴーグルの一実施形態の上面図である。 図１および図２に示すゴーグルの例示的なレンズアセンブリの斜視図である。 図１に示すゴーグルと共に使用するための例示的なリモートコントローラの斜視図である。 図１に示すゴーグルと共に使用するための例示的なリモートコントローラの斜視図である。 図１に示すゴーグルと共に使用するための代替のリモートコントローラの斜視図である。 図１に示すゴーグルと共に使用するための代替のリモートコントローラの斜視図である。 図１に示すゴーグルと共に使用するためのさらに別の代替のリモートコントローラの制御面の平面図である。 基準マーカ付属物を取り付けるリモートコントローラの付属物取り付けポートの使用を示す、リモートコントローラの一実施形態の斜視図である。 基準マーカの代わりに点灯したボールを有する同じ図を示す。 仮想オブジェクトを取り付けるリモートコントローラ付属物上の基準マーカの使用を示す、リモートコントローラの一実施形態の一人称視点である。 マーカ検出プロセスの一実施形態を説明する流れ図である。 図１および図２に示すゴーグルのためのレンズアセンブリの例示的な実施形態の斜視図である。 アセンブリの機械的構成要素を示す、図１０ａのレンズアセンブリの分解図である。 機械的スライドアンドロックシステムならびにそこから延びる１対のスタイラスを示す、図１０ａのレンズアセンブリの斜視図である。 モバイルデバイスのスクリーン上に対応する接点を作り出す、導電性材料と併せたスタイラスの例示的な使用を示す。 レンズ支点との接点ＣＰの関係を示す。 接点の配置を判定しその配置に基づいてソフトウェアの変化を算出する方法の流れ図である。 外観に埋め込まれる基準パターンの一実施形態を示すＭＨＭＤの斜視図である。 ＭＨＭＤを検出し、仮想情報を、この場合はアバタを表示する、コンピュータビジョンの使用を示す。 ＭＨＭＤの検出に基づいた仮想オブジェクトの位置付けを示す。 マーカの検出および仮想オブジェクトの位置付けを説明する流れ図である。 ＭＨＭＤの主要本体のためのフォーム材料の機能面の利用を示す。 追加の電子的構成要素ならびにモバイルコンピューティングデバイスを挿入するためのスロットを含むＭＨＭＤの実施形態を示す。 主要本体を想像線で示すＭＨＭＤの代替の実施形態の例示的な電気構成要素を示す。 ＭＨＭＤのための例示的なセンサのインターフェースプロセスの流れ図である。 ＭＨＭＤを用いる既知のオブジェクトのコンピュータビジョン検出を示す。 既知のオブジェクトに関して配置される仮想オブジェクトを示す一人称視点である。 物理オブジェクトの検出および仮想オブジェクトの位置付けのための方法の流れ図である。 ユーザの視点および物理的環境の縮尺を判定するためのポイントクラウドの使用を示す斜視図である。 ポイントクラウドデータに基づいて物理的環境に配置される仮想環境を示す斜視図である。 仮想環境を表示するためにポイントクラウドデータを使用する方法の流れ図である。 モバイルコンピューティングデバイスと信号処理サーバとの間の対話を示す斜視図である。 モバイルコンピューティングデバイスと信号処理サーバとの間の対話を示す上面図である。 モバイルコンピューティングデバイスと信号処理サーバとの間の対話方法の流れ図である。 本願のモバイルヘッドマウントディスプレイ（ＭＨＭＤ）ゴーグルの別の実施形態の斜視図である。 本願のモバイルヘッドマウントディスプレイ（ＭＨＭＤ）ゴーグルの別の実施形態の斜視図である。 ある動作モードの図１７Ａおよび図１７ＢのＭＨＭＤゴーグルを着用する人を示す。 別の動作モードの図１７Ａおよび図１７ＢのＭＨＭＤゴーグルを着用する人を示す。 図１７Ａおよび図１７ＢのＭＨＭＤゴーグルの斜視分解図である。 図１７Ａおよび図１７ＢのＭＨＭＤゴーグルの柔軟な主要本体の前方斜視図である。 図１７Ａおよび図１７ＢのＭＨＭＤゴーグルの柔軟な主要本体の後方斜視図である。 図１７Ａおよび図１７ＢのＭＨＭＤゴーグルの柔軟な主要本体の前方立面図である。 図１７Ａおよび図１７ＢのＭＨＭＤゴーグルの柔軟な主要本体の後方立面図である。 図１７Ａおよび図１７ＢのＭＨＭＤゴーグルの柔軟な主要本体の上面図である。 図１７Ａおよび図１７ＢのＭＨＭＤゴーグルの柔軟な主要本体の、モバイルコンピューティングデバイスの保持スロットを通して前方を見る、図２０Ｅの斜めの線２０Ｆ‐２０Ｆに沿った断面図である。 図１７Ａおよび図１７ＢのＭＨＭＤゴーグルの柔軟な主要本体の、モバイルコンピューティングデバイスの保持スロットを通して前方を見る、図２０Ｅの斜めの線２０Ｆ‐２０Ｆに沿った代替の断面図である。 図１７Ａおよび図１７ＢのＭＨＭＤゴーグルの柔軟な主要本体の、圧縮性のバンパによって保持スロット内で心合わせされるスマートフォンを示す。 図１７Ａおよび図１７ＢのＭＨＭＤゴーグルの柔軟な主要本体の底面図である。 図１７Ａおよび図１７ＢのＭＨＭＤゴーグルの柔軟な主要本体の右側立面図である（左側は本実施形態では同一である）。 図１７Ａおよび図１７ＢのＭＨＭＤゴーグルの柔軟な主要本体の、図２０Ｅの線２０Ｋ‐２０Ｋに沿った垂直断面図である。 図１７Ａおよび図１７ＢのＭＨＭＤゴーグルの柔軟な主要本体の、保持スロットの上側保持リッジを示す図２０Ｅの線２０Ｋ‐２０Ｋに沿った垂直断面図である。 図１７Ａおよび図１７ＢのＭＨＭＤゴーグルの側面図である。 図２１Ａの線２１Ｂ‐２１Ｂに沿ったゴーグルの水平断面図である。 図１７Ａおよび図１７ＢのＭＨＭＤゴーグルに使用するための例示的なレンズアセンブリの前方斜視図である。 図１７Ａおよび図１７ＢのＭＨＭＤゴーグルに使用するための例示的なレンズアセンブリの後方斜視図である。 モバイルコンピューティングデバイスに対するレンズアセンブリの動きを示す、想像線で示す図１７Ａおよび図１７ＢのＭＨＭＤゴーグルの主要本体の上立面図である。 図１７Ａおよび図１７ＢのＭＨＭＤゴーグルに使用するための可動スタイラスを有する代替のレンズアセンブリの斜視図である。 図１７Ａおよび図１７ＢのＭＨＭＤゴーグルに使用するための可動スタイラスを有する代替のレンズアセンブリの斜視図である。 図１７Ａおよび図１７ＢのＭＨＭＤゴーグルに使用するための可動スタイラスを有する代替のレンズアセンブリの斜視図である。 図１７Ａおよび図１７ＢのＭＨＭＤゴーグルに使用するための可動スタイラスを有する代替のレンズアセンブリの上面図である。 図１７Ａおよび図１７ＢのＭＨＭＤゴーグルに使用するための可動スタイラスを有する代替のレンズアセンブリの上面図である。 図１７Ａおよび図１７ＢのＭＨＭＤゴーグルに使用するための可動スタイラスを有する別の代替のレンズアセンブリの斜視図である。 図１７Ａおよび図１７ＢのＭＨＭＤゴーグルに使用するための可動スタイラスを有する別の代替のレンズアセンブリの斜視図である。 図１７Ａおよび図１７ＢのＭＨＭＤゴーグルに使用するための可動スタイラスを有する別の代替のレンズアセンブリの斜視図である。 図１７Ａおよび図１７ＢのＭＨＭＤゴーグルに使用するための可動スタイラスを有する別の代替のレンズアセンブリの上面図である。 図１７Ａおよび図１７ＢのＭＨＭＤゴーグルに使用するための可動スタイラスを有する別の代替のレンズアセンブリの上面図である。 図１７Ａおよび図１７ＢのＭＨＭＤゴーグルと共に使用するための例示的なリモートコントロールの前方斜視図である。 図１７Ａおよび図１７ＢのＭＨＭＤゴーグルと共に使用するための例示的なリモートコントロールの後方斜視図である。 図２６Ａおよび図２６Ｂのリモートコントロールを使用するための例示的な回路基板の上面斜視図である。 図２６Ａおよび図２６Ｂのリモートコントロールを使用するための例示的な回路基板の底面斜視図である。 本願のＭＨＭＤゴーグルの全体が膨張可能な構成を概略的に示す。 本願のＭＨＭＤゴーグルの全体が膨張可能な構成を概略的に示す。 ＭＨＭＤゴーグルの一部が膨張可能な実施形態を示す。 ＭＨＭＤゴーグルの一部が膨張可能な実施形態を示す。 容量性タッチスライダを一方の側面に有する代替のＭＨＭＤ本体の側面図である。 ゴーグル内のスマートフォンに対するスライダの配置を示す、図２０Ｈと同じような断面図である。

本願は、３次元（３Ｄ）かつ３６０°の動画およびゲームなど、仮想現実（ＶＲ）、拡張現実（ＡＲ）、および立体映像の体験を生み出すための、人間工学的な扱いやすいヘッドマウントディスプレイを提供する。ヘッドマウントディスプレイは柔軟なゴーグルを含む。そのゴーグルは、着用者の顔になじみ、スロットを含み、スロットは、スマートフォンなどのモバイルコンピューティングデバイスを受けそれを保持する。ゴーグル内に調節可能なように取り付けられる１対のレンズが、ゴーグル内のスマートフォンディスプレイの立体映像画像を提供する。追加の機能のためにゴーグルに１つまたは２つのリモートコントロールを装荷することができる。

用語「ヘッドマウントディスプレイ（ｈｅａｄ ｍｏｕｎｔｅｄ ｄｉｓｐｌａｙ）」すなわちＨＭＤは、着用者に個人的な視聴体験を提供するために頭部に装荷できる任意の装置を指す。例示の実施形態はゴーグルを含み、ゴーグルは、後頭部の周りにストラップで留められ、モバイルコンピューティングデバイスを受け入れる主要本体を有する。ＨＭＤは比較的大きくて扱いにくい場合があるが、本明細書に記載するＨＭＤはそれぞれ、比較的軽量でありポータブルであり、したがって、モバイルヘッドマウントディスプレイすなわちＭＨＭＤと称される。

用語「モバイルコンピューティングデバイス（ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）」は、スマートフォンなど、内蔵プロセッサ／メモリおよびディスプレイスクリーンを有するポータブルユニットを指す。モバイルコンピューティングデバイスは、スマートフォン、携帯電話、タブレットコンピュータ、ネットブック、ノートブック機、携帯情報端末（ＰＤＡ：ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄａｔａ ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、マルチメディアインターネット対応携帯電話、およびプログラマブルプロセッサ／メモリおよびディスプレイスクリーンを含む同様のパーソナル電子デバイスとすることができる。こうしたモバイルコンピューティングデバイスは、典型的には、モバイル帯域幅プロバイダまたはワイヤレス通信ネットワークと通信し、ウェブブラウザを有するように構成される。多くのモバイルコンピューティングデバイスは、本願のＭＨＭＤとつないだときに追加の機能を与える背面カメラも含む。

図１および図２に示す例示的なヘッドマウントディスプレイＨＭＤでは、主要本体１０には、レンズアセンブリ２０、主要本体をユーザの頭部にしっかりと取り付けるストラップ４０、再度取りつけできるリモートコントローラ３０、主要本体１０内に固定される外付けモバイルコンピューティングデバイス５０を装着することができる。本明細書に開示するような主要本体１０は、限定されるものではないが、ｉＰｈｏｎｅ５（商標）、ｉＰｏｄ ｔｏｕｃｈ（商標）、Ｓａｍｓｕｎｇ Ｇａｌａｘｙ４（商標）、Ｎｏｋｉａ ９２０（商標）、または他の任意の手持ち式視覚メディアプレイヤなど、いくつかのモバイルコンピューティングデバイス５０の形状およびサイズのいずれにもフィットするように簡単に適合される。

記載の通り、図３ａおよび図３ｂに示すように、ストラップ４０を使用して主要本体をユーザの頭部にしっかりと取り付けることができる、しかし、主要本体１０に利用できる他のゴーグルタイプおよび眼鏡タイプの製品に対して容易に利用可能な様々な物品および技法など、他のまたは追加の手段および方法を使用することもできる。例えば、主要本体１０は、ストラップなしで頭頂部に固定されるヘルメット様のデバイスに組み込むこともできる。

例示的なモバイルコンピューティングデバイス５０は、図４ａおよび図５から理解できるように、中央処理装置（ＣＰＵ：ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）（図示せず）、スクリーン５２、背面カメラ５４、およびワイヤレス通信機能（図示せず）を含み、システムと共に使用するためのアプリケーションを動作できるようにすることができる。一部の実施形態では、図４ａに示すようなオーディオポート５６を含むことができ、それにより、システムとの間で音声信号を連絡することができる。モバイルコンピューティングデバイス５０は、１つまたは複数のジャイロスコープ、比重計、磁気計およびＭＨＭＤ全体の向きおよび動きを判定する際に少なくとも部分的に信頼できる同様のセンサを組み込むことができる。一部の実施形態では、モバイルコンピューティングデバイス５０は、システムの使用のために必要とされるがそのシステムによってまたはシステムと一緒には提供されない、サードパーティの構成要素でよい。これは、ユーザの現在のテクノロジ（例えば、ユーザのモバイルコンピューティングデバイス）を活用することによってシステムのコストを低く保つ。

図４ａは、例示的な機能面の設計特性を示す、図１に示す例示的なゴーグルの一実施形態の斜視図を示す。理解できるように、モバイルコンピューティングデバイス５０を装着および固定するようにサイズ設定されたコンパートメント１８を有する主要本体１０が示される。図５の断面から理解できるように、主要本体１０は、しっかりと装着されたモバイルコンピューティングデバイス５０のスクリーン５２が主要本体１０の背面から（すなわち、裏から）視聴可能にできるように中空にされている。ユーザがストラップ４０を用いて主要本体１０を頭部に置くと、ディスプレイスクリーン５２は本体の中空内部の中で視聴可能になる。図４ａの実施形態では、主要本体１０は、デバイスの様々なポートおよび構成要素へのアクセスを可能にする孔１６および１２を有する一方で、デバイスは主要本体１０内に固定される。図示の特定の実施形態では、孔１２はモバイルコンピューティングデバイス５０のカメラ５４を十分に利用することを可能にし、孔１６は、ヘッドホン８０など外付けのオーディオ周辺装置の取り付けを可能にするように、モバイルコンピューティングデバイス５０のオーディオポート５６へのアクセスを可能にする。しかし、他の実施形態では、他の数、サイズ、および配置の孔を所望に応じて実装できることに留意されたい。例えば、主要本体１０内でレンズおよびディスプレイスクリーン５２の曇りを防止するのを助けるために、小さい通気孔を設けることができる。

やはり図示するように、図示の例示的な実施形態では、主要本体１０は、図１に示すように、リモートコントローラ３０の再取り付けを可能にするＶｅｌｃｒｏ（商標）要素１１を有する。もちろん、他の実施形態では、リモートコントローラを再度取り付けるためのＶｅｌｃｒｏ（商標）の使用は、図１に示すような主要本体１０またはストラップ４０上の同様の場所または（１つまたは複数の）異なる位置に位置決めされる、図８ｂに示すクリップ３９など、様々な代替の取り付け方法または取り付け手段のいずれかを代わりに用いるか（または加える）ことができる。図４ａの例示的な実施形態では、主要本体１０は、図１に示すように、主要本体１０へのストラップ４０の取り付けを可能にするように補強されたスロット１４を有する、しかし、ストラップ３０の取り付け方法は、限定されるものではないが、とりわけ、縫込み、接着剤、留め金、フック、タブ、またはＶｅｌｃｒｏ（登録商標）磁気など、様々な他の取り付け方法のいずれかによって実現することができる。

図４ｂは、モバイルコンピューティングデバイスを固定および位置決めするための外付けモバイルコンピューティングデバイスのフレーム１９の例示的な使用を示す、図１に示す例示的な装置の一実施形態の斜視図である。モバイルコンピューティングデバイス５０は、主要本体１０が異なるサイズのモバイルコンピューティングデバイスを受けることを可能にするように、モバイルコンピューティングデバイスのフレーム１９中に装着することができる。言い換えると、共通フレーム１９の使用は、様々なサイズのモバイルコンピューティングデバイスを所望に応じて使用することを可能にすることができ、主要本体１０内のレセプタクルの形状は、共通フレーム１９を確実に受ける。

図４ｃは、モバイルコンピューティングデバイスを固定および位置決めする内蔵フレーム５１の使用を示す、図１に示す例示的な装置の一実施形態の斜視図である。「内蔵（ｉｎｔｅｒｎａｌ）」とは、フレーム５１が主要本体１０内に属するように設計されることを意味する。モバイルコンピューティングデバイスは、内蔵フレーム５１中に挿入することができる。内蔵フレーム５１は、剛体とし、フォーム本体内の心合わせおよび水平合わせを助ける既知の形状とすることができる。あるいは、内蔵フレーム５１は、モバイルコンピューティングデバイスを良好に心合わせおよび水平合わせするように主要本体１０の残りの部分より若干圧縮性が低いが、その他の柔軟かつ可撓性である主要本体を損なわないように若干可撓性がある。「内蔵」フレーム５１は、図４ｃでは、その構成を示すために本体１０の外側にも、その通常の位置づけである本体の内側にも示す。内蔵フレーム５１の使用は、ＭＨＭＤの主要本体内にデバイスを適切に位置決めしながら、様々なサイズのモバイルコンピューティングデバイスの組み込み、例えば、取り付けまたは挿入を可能にすることができる。一部の実施形態では、内蔵フレームのばね張力部品５１ａ、５１ｂ、および５１ｃ（例えば、板ばね）の使用により、モバイルコンピューティングデバイス（図示せず）を主要本体中にしっかりと装着することができる。

例えば、モバイルコンピューティングデバイスが主要本体中に挿入されカチッと適位置に収まることを可能にし、もう一度押すとデバイスが解放されることを可能にする、トースタ様の機構として動作する内蔵フレームの使用など、同様の機能を可能にするフレーム５０、５１のような追加または代替の機構が想定される。さらに、１つがモバイルコンピューティングデバイスを保持するようにポケットを画定し、もう１つがレンズアセンブリ２０の取り付けられるチャネルを画定するような１つまたは複数の内蔵フレームを設けることができる。

図６は、一実施形態による、図１および図２に示す例示的なレンズアセンブリ２０の斜視図である。図示のように、レンズアセンブリ２０は要素２１ａおよび２１ｂのような、図６に示すレンズを２つ含む。一部の実施形態では、レンズはレンズハウジングに固定することができ、レンズハウジングの例示的な実施形態は図１および図２に示す。やはり図６に示すように、レンズハウジングは、望ましくは、レンズアセンブリベース２３に取り付けられる。

図５に示すように、レンズアセンブリは、ユーザ７０とモバイルコンピューティングデバイスのスクリーン５２との間に位置する。図５は、人に装着されて、レンズを介して実現される立体映像の視聴を示す、図１に示す例示的な装置の一実施形態の水平断面図である。理解できるように、主要本体１０はユーザの眼がレンズ２１ａおよび２１ｂと位置合わせされた状態で着用され、そうすることで、ユーザ７０がモバイルコンピューティングデバイスのスクリーン５２を視聴するためにレンズを通して見ることができる。例えばレンズ２１ａおよび２１ｂの各レンズは、モバイルコンピューティングデバイスのスクリーンＬまたはＲ（左または右）の不連続の（またはそれぞれの）領域に、ユーザの視界Ｓ１またはＳ２の焦点を合わせることができる。レンズを通してユーザの視界を適切に心合わせすることは、人工的に生成される世界に自然視界をシミュレーションするには、「現実」の画像として適切に現れるために既知の距離だけ離れた画像がユーザの眼に同時に提示されることが必要である、仮想現実アプリケーションでは特に重要である。

モバイルコンピューティングデバイスのスクリーンＬ上の画像は立体映像画像の左部分であり、モバイルコンピューティングデバイスのスクリーンＲは立体映像画像の右部分である。レンズ２１ａ、２１ｂを通した画像を人が単一の３次元画像と理解することを可能にするために、モバイルコンピューティングデバイス５０に立体映像の映像内容をダウンロードすることができる。あるいは、立体映像の表示ソフトウェアまたはアプリをモバイルコンピューティングデバイス５０にダウンロードでき、それを用いて、任意の単一画像を立体映像の画像に変換することができる。立体映像の視聴は、仮想現実（ＶＲ）、拡張現実（ＡＲ）、３６０°映像、ならびに３Ｄ映像の作成を可能にする。

図７ａおよび図７ｂは、図１に示すような例示的なリモートコントローラの斜視図であり、図８ａおよび図８ｂは、代替のリモートコントローラの斜視図である。一部の実施形態では、図７ａ、図７ｂ、図８ａ、および図８ｂに示すリモートコントローラ３０は、ユーザ７０（図示せず）から入力を受け、その入力をモバイルコンピューティングデバイス５０（図示せず）に連絡する。一部の実施形態では、ワイヤード手段を用いてリモートコントローラとモバイルコンピューティングデバイスとの間で通信することができるが、ワイヤレス通信が好ましい。例えば、一部の実施形態では、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなど近距離場ワイヤレス通信プロトコルをモバイルコンピューティングデバイス５０に通信する手段として採用することができる、しかし、ＷＩＦＩも代替の通信手段として考えられる。より一般には、様々な実施形態において、任意のワイヤレス（またはワイヤード）通信手段またはプロトコルを所望に応じて使用することができる。

ワイヤレス接続の場合は、モバイルコンピューティングデバイス５０上で動作するアプリケーションは、１つまたは複数のコントローラを検出し、リモートコントローラの信号強度を用いて、モバイルデバイス５０からの距離に基づいて、アプリケーションがコントローラに接続できるかまたは接続すべきかを判定する方法を用いることができる。あるいは、モバイルコンピューティングデバイス（すなわちＨＭＤ）とコントローラとの間の物理的対話（例えば、ボタンを押すかまたは長押しすること）により、それらが互いに通信すべきであることを伝えることができる。さらに、デバイス上で動作するアプリケーションは、複数のコントローラに接続し、接続される各コントローラに独特な機能を与えることができる。さらに、モバイルデバイス５０上で動作するアプリケーションは、必要な場合にシステムが他のコントローラを無視することができるように、接続されるコントローラの記録を格納する手段を設けることができ、例えば、モバイルデバイス５０のメモリにこうした記録を格納するように構成することができる。

図８ａおよび図８ｂは、リモートコントローラ３０が１つもしくは複数のボタン３２ａ〜３２ｆおよび／または１つもしくは複数の方向パッド３４を備える実施形態を示す。一部の実施形態では、ユーザ７０がボタン３２ａ〜３２ｆまたは方向パッド３４のうちの１つまたは複数を押すと、例えば回路基板（図示せず）を含むリモートコントローラは、ボタン、方向、および／または場合によっては圧力に対応してモバイルコンピューティングデバイス５０に信号を送信することができる。図８ｃは、ユーザがボタンを手探りで探し、見なくても形状によって特定のボタンを判定することを可能にする手段として、ボタン３２ａ〜３２ｇのための独特な形状の使用を組み込む実施形態を示す。リモートコントローラは、動作するアプリケーションにかかわらず、例えば、モバイルデバイス上にユーザのカメラフィードを表示するなど特定の機能を与える専用のボタンを含むこともできる。

さらに、一部の実施形態では、リモートコントローラ３０は、１つまたは複数のモーション感知要素、例えば、本明細書では概して「モーション検出（ｍｏｔｉｏｎ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）」と称される、動き、加速、向きなどを検出する１つまたは複数のセンサを装備することができる。このように、例えば、一部の実施形態では、リモートコントローラは、１つまたは複数のモーション検出チップ、例えば、９軸モーション検出チップを含むことができるが、所望に応じて他の数のモーション関係の軸を使用することができる。リモートコントローラ３０は、何らかの指定の基準に従って、例えば、指定の頻度で、例えば、１秒当たり１回もしくは複数回、またはモーション状態が変化するときは、例えば、指定の量だけ変化したときに、（向きを含むことができる）その現在のモーション状態をモバイルコンピューティングデバイス５０に連絡することができる。リモートコントローラ３０が主要本体１０に取り付けられると、モバイルデバイス５０上で動作するアプリケーションは、主要本体１０またはモバイルデバイス５０に関するリモートコントローラ３０の開始時の配置および向きを判定できるようにすることができる。この情報を用いて、リモートコントローラの配置および向きをより高い正確度で追跡することができる。リモートコントローラ３０からのモーションデータが人のアーマチュアを用いるシミュレーションに用いられるときは、計算によって人の形の制約にモーションをマッピングすることができ、したがって、ユーザ自身の手との関係から見て高い正確度で仮想の手およびジェスチャのデバイスとしてリモートコントローラ３０を使用する方法が提供される。

図８ｃは２つのライトＬ１およびＬ２を示し、それらは、基準マーカの代わりにモバイルデバイスのカメラ５４（図示せず）およびコンピュータビジョンアルゴリズムと一緒に使用して、図９ｄに示すようにリモートコントローラ３０とモバイルデバイス５０との相対的な配置を検出できる。一部の実施形態では、図８ａに示すような周辺装置取り付けポート３６は、追加の拡張機能をリモートコントローラ３０に加えることを可能にすることができる。周辺装置の取り付けは、ハンマまたは斧などの現実世界のツールをユーザに表す（または示す）ために本質的に装飾用としてもよく、図９ａに示すように基準マーカ６０として用いるときのように機能できるようにしてもよい。

次いで、基準マーカ６０を使用するときは、モバイルコンピューティングデバイスのカメラ５４（図４ａ参照）は、モバイルコンピューティングデバイス５０のアプリケーションでまたはそれによって使用するための基準マーカ６０をキャプチャすることができる。この点で、基準マーカ６０は、例えば、コントローラ３０についての（相対空間における、マーカのサイズに基づいた）位置も、（視聴できる特定の（１つまたは複数の）マーカおよびそれらの角度に基づいた）回転情報も伝えるように、カメラまたは赤外線検出器によって読み取りできる複数の面上の異なるパターン６２を特性とすることができる。図９ｂは、基準マーカ６０の代わりに点灯したボール６１を有する、リモートコントローラ３０の同じ図を示す。図８ａに示す周辺装置取り付けポート３６は、基準マーカ６０および点灯したボール６１の同一のステム６３を入れ替えるための共通ジャック（例えば、ＡＵＸ入力ジャック）とすることができる。点灯したボール６１の使用と基準マーカ６０の使用と主な違いは検出方法（例えば、マーカベース対塊（ｂｌｏｂ）ベース）である。

図９ｃは、（拡張現実ソフトウェアによって）ハンマヘッドが介在される図９ａと同じ基準マーカの一人称視点を開示する。基準マーカを用いると、ＭＨＭＤは、ユーザの視点から仮想オブジェクトと現実のオブジェクトとを合成することができ、そうすることで、（基準マーカでマークされた）コントローラを「揺動」するとユーザがハンマを揺動させているかのように見える。これは、ゲームまたは拡張現実の環境にインタラクティブな要素を設けるために使用することができる。

このプロセスを図９ｄに示す。開始後に、コンピュータビジョンマーカ検出プロセス１０２を用いて、基準マーカを検索し、存在する場合は基準マーカを検出する。１０４でマーカが検出されない場合は、（次のマーカの検索の際に再び開始することによって）プロセスが終了する。

マーカが検出される場合は、１０６でマーカの配置および回転が検出される。基準マーカの各面（それぞれそれ自体がマーカである）が独特なので、コンピュータビジョンソフトウェアは、カメラに提示されるマーカの角度に基づいて、距離（ＭＨＭＤカメラへの相対的な配置）、したがって、空き空間における位置、および回転を判定することができる。

次に、視覚化エンジン（例えば、仮想現実または拡張現実（ｒｅａｌｔｙ）のソフトウェア）は、リアルタイムのデータの流れ（ＶＲアプリケーションの場合のゲームデータ、または拡張現実の場合のＭＨＭＤカメラによって捕捉される映像）を、観察される基準マーカデータに基づいてユーザによって方向づけられ、位置特定され、回転されるように「仮想」アイテムをそのデータ内に割り込ませて着用者に供給する。

図６に示すレンズアセンブリ２０は、レンズアセンブリの例示的な一実施形態である、しかし、図１０ａに示すような個々のレンズの配置の調節を可能にする、より複雑なアセンブリも企図される。図１０ａは、要素２５ａ１および２５ｂ１として図１０ｂに示す噛み合いリッジを有するレンズアセンブリの２つの水平調節部片２５ａおよび２５ｂを有するレンズアセンブリ２０を示す。レンズアセンブリの２つの水平調節部片２５ａおよび２５ｂは、レンズアセンブリのフレーム２８に嵌合し、図１０ｃに示すように、レンズアセンブリのフレームの噛み合いリッジ２８ｇと噛み合って、レンズアセンブリの水平調節部片２５ａおよび２５ｂの水平の調節ならびに確実な嵌合を可能にすることができる。一部の実施形態では、別個のレンズアセンブリフレーム２８を必要とせずに、レンズアセンブリのフレーム機構がフォーム本体１０から形成できることも想定される。

図１０ａおよび図１０ｂは、ｚ軸上の回転方向の調節を可能にするように、レンズのアイピース２６ａおよび２６ｂが水平調節部片２５ａおよび２５ｂにねじ込まれる例示的な実施形態を示す。図１０ｃは、導電性材料ＣＭを先端部に有するレンズスタイラス２９ａおよび２９ｂの一実施形態を示す。図１０ｄは、モバイルデバイスのスクリーン５２上に対応する接点ＣＰａおよびＣＰｂを生み出す、導電性材料ＣＭと併せたスタイラス２９ａおよび２９ｂの例示的な使用を示す。図１０ｅは、接点ＣＰとレンズ支点との関係を示す。

図１０ｆは、接点ＣＰａおよびＣＰｂを判定し、配置に基づいてソフトウェアに変更があればそれを算出する、一実施形態によるプロセスを説明する。点ＣＰａおよびＣＰｂはレンズアセンブリの設計に基づいて固定でき、そうすることで、スタイラス２９ａおよび２９ｂがモバイルデバイスのスクリーン５２をタッチすると、仮想現実、拡張現実、またはより基本的にはＶＲもしくは仮想現実のドライバソフトウェアは、２つの眼の間の瞳孔間距離を導き出すことができる。上記で言及したように、瞳孔間距離は仮想現実または拡張現実の環境をＭＨＭＤの着用者に適切に提示するために有用である。

ＣＰａまたはＣＰｂからそれぞれの各レンズ２１ａおよび２１ｂの中心までの距離が分かっているので、それからＩＰＤを導き出すことができる。このように、導電性材料により接点が実質的に正確（例えば、容量性モバイルデバイスのスクリーンのタイピング）になって、それから導き出されたＩＰＤに基づいてモバイルデバイスのスクリーン５２を適切に較正することができる。

ここで、図１０ｆに示すように、プロセスは、１００１でタッチスクリーンによるモバイルデバイスのスクリーン５２上のスタイラスの（ｘ，ｙ）座標配置の検出で始まる。最新のモバイルデバイスに典型的な容量性タッチスクリーンは複数のタッチを同時に検出することができ、したがって、このプロセスは、各レンズ２１ａ、２１ｂについて１回行うことができるか、または両方について同時に行うことができる。

１００２で最後の既知の配置（または最初の初期の配置）から配置が変更されていない場合は、このプロセスは最初に戻って変更を待つ。１００２で配置が変更されている場合は、１００３で、それぞれのレンズ２１ａ、２１ｂの中心の既知の距離（および角度）およびスタイラスの（ｘ，ｙ）位置に基づいて新しいレンズの配置が算定される。

最後に、仮想現実または拡張現実のソフトウェア（またはドライバ）は、１００４でモバイルコンピューティングデバイスのスクリーン５２に表示されるデータに変更があればそれを再算定する。これは、（ＩＰＤが）更新された場合に適切に提示される画像がＭＨＭＤを着用するユーザに集まることを保証するために、モバイルコンピューティングデバイスのスクリーン５２上に示される画像が、さらに離れてもしくは互いに近くに、または２つの画像間により大きい「黒い」もしくは「暗い」隙間を有するように示されるべきであることを意味することができる。そうしないと、着用者が内斜視になるか、着用者が頭痛を起こすか、着用者がめまいを感じるか、またはそうでなければＭＨＭＤ着用者の体験の価値を低下させる可能性がある。

標準化されたハードウェア（またはＩＰＤ）が採用されることがないので、本願ではこれらの配置を動的に検出する性能が必要である。すべてのソフトウェアに単一のスクリーンサイズが用いられる状況（すなわち、Ｏｃｕｌｕｓ ＶＲ， Ｉｎｃ．，のＯｃｕｌｕｓ Ｒｉｆｔヘッドセット）では、ＩＰＤは着用者に関係なく（ＲＩＦＴの最初のバージョンの場合のように）事前設定することができる。ＩＰＤのために調節しないと、着用者の焦点が表示される画像に対して不正確に較正される恐れがある。

ここで、着用者の快適さのためにレンズ２１ａおよび２１ｂが可動式である状況では、ＩＰＤを判定することは、ユーザに質の高い体験を提供することの重要な一部になる。本ＭＨＭＤには多数の異なるタイプおよびサイズのモバイルデバイスを使用できるので、様々なスクリーンサイズを導入することは物事を複雑にするだけである。

ＭＨＭＤ内で設定される間に着用者がレンズを動的に動かすことができ、一方で、ホイールまたはギアの現在の向きからＩＰＤを導き出すことができるようにそれらホイールまたはギアの特定の回転を同時に追跡するように、１組の「ホイール」または「ギア」を組み込むことを含む、ＩＰＤを算定する他の方法を採用することもできる。同様に、背面カメラ（モバイルコンピューティングデバイスのスクリーン５２と同じ方向を向くモバイルデバイス５０に組み込まれるカメラを含む）は、基準マーカ、視覚マーカ、またはいずれかのレンズアセンブリ２０の面に介在される他の要素に基づいて、適切なソフトウェアと一緒に、一方または両方のレンズ２１ａ、２１ｂの位置を検出可能にすることができる。

図１１ａを参照すると、主要本体１０は、要素１９ａ〜１９ｅに示すように主要本体が基準マーカとして特定されることを可能にする視覚パターンを有するように印刷または形成することができる。印刷パターンの使用は好ましい方法である、しかし、転写の使用、もしくは３Ｄソフトウェアによる主要本体１０の描写（例えば、モデル）、またはシステムの任意の構成要素もしくはシステム全体の物理的形態など、コンピュータビジョンの検出を可能にする他の方法および手段も企図される。主要本体１０上のパターンの例示的な使用方法を、図１１ｂ〜図１１ｄを参照しながら以下に説明する。

好ましくは、主要本体１０は全体的にまたは主として、耐久性のあるフォーム材料から形成することができる。この材料は、図１２に示すように、特に、頭部がより小さい場合は内向きに曲がり、頭部がより大きい場合は広がるように可撓性をもたらし、典型的な中実の構造材料、例えば、プラスチックまたは金属と比べると軽量にすることができる。その材料は、フリーサイズの解決策を与えることで広範囲の頭部サイズにしっくりとフィット可能にすることができる。さらに、耐久性のあるフォームは、主要本体１０がユーザの顔の形状に適合し、システムの重量によって生じる圧力を分散することを可能にすることによって、ユーザによって着用されるときに快適さをもたらすこともできる。さらに、材料の密度は、全体構造および様々な構成要素の安定を可能にすることができる。すなわち、フォームユニット構造１０は、剛体構造のものには有害なことがある衝撃、ねじり力および圧縮力を吸収する機能を有する。実際に、ユニット構造１０の大きさは適切な剛性を加える。さらに、快適さのための柔軟な材料、例えば、硬い構造フレームとユーザの顔／頭部との間に介在されるフォームパッドに加えて支持のための硬い構造フレームを使用する構造と比べると、フォーム材料の使用は単純化された構築プロセス（製造）を可能にすることができる。フォーム材料は、他の材料より衛生面を良好にできる抗菌性化学物質から構築することができる。独立気泡フォームまたは（例えば、不透過性の）スキンを有する任意のフォームを使用すると、洗浄を簡単にすることができ、したがって、他の材料と比べてさらなる衛生面の利益をもたらす。

主要本体（および／または装置の他の部分）を構築するためにフォーム材料を使用すると、上記に記載する構成要素のうちの１つまたは複数を省略または置換することを可能にでき、ここで、フォーム材料自体が、省略される構成要素の機能を与える。続いて、別の手法では、フォーム構造により、それら構成要素のうちの１つまたは複数に関する上記に記載の機能を与えることができ、したがって、装置の別個の部片としての構成要素は省略することができる。続いて、さらに別の手法では、構成要素および／またはそれらの機能は、例えば主要本体のフォーム材料の構造によって実装することができ、このように、これらの機能のための別々の独特な構成要素の使用を不要にする。

例えば、フォーム材料の使用は、図４ｂで説明した（別個の）外付けフレーム１９を省略または置換することを可能にする。すなわち、主要本体１０の一部としてのフォーム材料は、内蔵フレームがあってもなくても、図４ｂで説明したようにモバイルコンピューティングデバイス５０を固定および位置決めするように構築される。

別の例として、フォーム材料の使用は、図４ｃで説明したように、内蔵フレーム５１の（別々の）構成要素５１ａ、５１ｂおよび５１ｃの省略または置換を可能にする。言い換えると、主要本体１０の一部としてのフォーム材料は、図４ｃで説明したように、モバイルコンピューティングデバイス５０を固定および位置決めするように構築することができる。

さらに別の例として、フォーム材料の使用は、図１０ｃで説明したように、レンズフレーム２８の（別々の）構成要素の省略または置換を可能にする。言い換えると、（主要本体１０の一部としての）フォーム材料は、主要本体１０の特性として図１０ｃで説明した構成要素２８および２８ｇの機能を与え、すなわち、レンズアセンブリの水平調節部片２５ａおよび２５ｂの水平方向の調節ならびに確実な嵌合を可能にする等価の機能面の能力を与えるように構築することができる。

主要本体１０はユニット構造の構造を有することができ、すなわち、主要本体は単一部片のフォーム材料とすることができる。

ゴム、プラスチックなど他の材料、または材料の組み合わせ、および織物メッシュでカバーした低密度フォームを内蔵フレームに巻き付けたような構造を、所望に応じて使用することもできることに留意されたい。

例示的な使用方法

ユーザ７０は、モバイルコンピューティングデバイス５０上でシステム互換性のアプリケーションを動作させる（実行する）ことができる。一部の実施形態では、アプリケーションがロードされ、続いて、アプリケーションによって必要とされる任意のセットアップステップが終了すると、ユーザは、モバイルコンピューティングデバイス５０を主要本体１０のスロット１８中に挿入できるか、もしくはモバイルコンピューティングデバイスのフレーム１９中に挿入し、次いで主要本体のスロット１８中に挿入できるか、またはそうでなければ、モバイルコンピューティングデバイスをシステム中に組み込むことができる。次いで、ユーザは、ゴーグルまたは眼鏡を着用するのと同じように、眼の正面に主要本体１０を位置決めすることによって頭部にシステムを付けることができる。次いで、ユーザは、ストラップ４０を頭部の周りに位置決めすることができ、そうすることで、主要本体１０はユーザの頭部に固定される。ここで、ユーザは、レンズアセンブリ２０を通してモバイルコンピューティングデバイス５０（またはより具体的には、そのスクリーン）を見ることができ、ここで、レンズアセンブリは、各眼がモバイルコンピューティングデバイスのスクリーン５２の不連続の（それぞれの）部分だけを見ることを可能にでき、そうすることで、３Ｄまたは立体映像の視聴体験を可能にする。あるいは、ユーザは、主要本体を身に着け、次いで、モバイルコンピューティングデバイスを挿入するかまたは取り付けることができる。

アプリケーションに応じて、ユーザは、リモートコントローラ３０を使用してコントローラのモーションおよび／またはボタンの押し込みによってアプリケーションと対話することができる。リモートコントローラ３０は、モバイルコンピューティングデバイス５０に情報を送信することができ、そうすることで、（システム互換性）アプリケーションにその情報を公開（または連絡）することができ、ここで、情報は、アプリケーションと対話するためにプログラムで使用することができる。想定されるアプリケーションのタイプは、拡張現実、仮想現実、および３Ｄメディアのタイプのアプリケーションを含む、しかし、他のタイプのアプリケーションのためのシステムの使用が、アプリケーションに応じて企図され、予期される。

例えば、仮想現実アプリケーションの例示的な一事例では、仮想環境内に（バーチャル技術で）ユーザを位置付けすることができ、ここで、アプリケーションは、モバイルコンピューティングデバイスのスクリーン５２上に仮想環境の立体映像画像を表示することができる。モバイルコンピューティングデバイスがモーションセンサを含む場合は、デバイスの動きは、仮想世界では、ユーザの頭部のモーションを模倣または追跡するようにバーチャルカメラを制御すると解釈することができる。これは、ユーザが仮想世界をのぞき込み、ユーザが実際にそこにいるかのように周りを見回すことを可能にすることができる。

コンピュータビジョンアプリケーションの場合は、デバイスのカメラ５４を使用して基準マーカを特定することができる。例えば、デバイス上で動作するアプリケーションは、コンピュータビジョンを利用して、カメラ映像フィードで視聴されるアイテムのまたはアイテム上の基準マーカを「見る」（識別する）ことができる。基準マーカが検出されると、仮想オブジェクトがユーザに対する縮尺、回転、および配置で現実世界に提示されるという意味で、立体の映像の上に（またはそれに重ねて）仮想オブジェクトを表示することができる。次いで、ユーザは、リモートコントローラ３０を用いてまたは動きによってオブジェクトと対話することができる。

ユーザは、カメラの視野（ＦＯＶ：ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｖｉｅｗ）においてリモートコントローラの検出を可能にするように、基準マーカ６０を有するリモートコントローラ３０を装着することができる。図９ｂは、リモートコントローラ３０への仮想オブジェクトＶＲ４の、この場合はハンマの例示的な取り付けを示し、ここで、仮想オブジェクトはレンダリングされた３Ｄシーンに現れる（しかし、実際には現実世界に存在しない）。

主要本体１０は、基準マーカとして使用することもでき、基準マーカを有するように構成することもできる。図１１ａは、主要本体１０の側面が個々のテクスチャ１９ａ〜１９ｅを有するように設計または形成される実施形態を示し、テクスチャ１９ａ〜１９ｅは、主要本体が複数の角度から検出されることを可能にする立方体のマーカとして働くかまたは機能できる。図１１ｂに示すように、ユーザがそれぞれのビューＶ１およびＶ２を介して、例えば、テクスチャを検出できる別個のデバイスからＭＨＭＤのインスタンスを視聴するときに、主要本体のテクスチャを用いて、それぞれのビューＶＲ１およびＶＲ２によって図１１ｃに示すように、仮想空間または拡張空間で主要ＭＨＭＤ（インスタンス）上にまたはその近くに仮想オブジェクトを位置付けすることができる。より具体的には、仮想の恐竜（ＶＲ１）および兎（ＶＲ２）のマスクが、一方のＭＨＭＤにモバイルコンピューティングデバイス５０内にプロセッサによって生成され、推定オブジェクトとして他方のＭＨＭＤを覆うように位置付けされる。それぞれの本体１０の外面を追跡する機能は、対応する人が自身の頭部を動かすのと同じようにして各ＭＨＭＤがそれぞれのマスクを動かすことを可能にする。図１１ｄの流れ図に要約した一方法では、ステップ１０２でコンピュータがマーカを視覚的に検出しようとする。ステップ１０４でマーカが検出される場合は、ステップ１０６でその配置および回転が判定される。最後に、ステップ１０８で視覚化エンジンを用いて仮想アイテムを示す。

一部の実施形態では、おもちゃまたは他の物理オブジェクトをマーカとして用いることができる。図１４ａは、ユーザが物理オブジェクト８０、この場合はドールハウスを見ているところを示す。例示的な一実施形態では、アプリケーションにおいて動作するコンピュータビジョンアルゴリズムは、物理オブジェクト８０の形状を用いて事前にプログラムすることができ、次いで、図１４ｂに示すように、仮想オブジェクトＶＲ５〜ＶＲ８が位置決めされ、オブジェクトの３Ｄ描写と対話することができる。図１４ｂに示すように、これらの仮想オブジェクトＶＲ５〜ＶＲ８をデバイス映像フィードに正確に位置付けして、拡張現実として知られる仮想空間と物理空間とをマージすることができる。次いで、ユーザは、拡張現実の体験と対話するためにシステムの様々な特性を用いることができる。さらに、フォーム材料のしなやかな性質ならびにモバイルコンピューティングデバイスを保護するその耐久性および機能を考えると、ヘッドセットは、たとえ不用意にゴーグルと衝突する可能性があっても、他のおもちゃアイテムと一緒にプレイ環境で用いるのに適している。このことは、剛体のプラスチックケースは壊れることがあるかまたはユーザの頭部に対して十分な緩衝をもたらすことができないので、より活動的なユーザにとって従来のＭＨＭＤゴーグルと比べて明白な利点である。

図１４ｃは、一実施形態による、物理オブジェクトの検出および仮想オブジェクトの位置づけのための例示的な方法３００の流れ図である。図１４ｃに示すように、その方法が始まり、ステップ３０２でコンピュータビジョンによって（モバイルコンピューティングシステム上で動作するアプリケーションによって）既知のオブジェクトが検出されると、ステップ３０３で（基準）マーカが検出される場合は、その方法はステップ３０４でマーカの配置および回転（向き）を判定することができ、ステップ３０５で、例えばアプリケーションの仮想化エンジンによって、対応する仮想アイテムを表示または図示することができる。

アプリケーション上でまたは内で動作するコンピュータビジョンアルゴリズムは、ポイントクラウドまたは自然特徴点の検出を利用して、物質世界のオブジェクトの配置、位置、および／またはサイズを判定することができ、ユーザは、これらオブジェクトに対して自身を動かすかまたは位置決めすることができる。

図１５ａ〜図１５ｃはポイントクラウドの使用を対象とする。より具体的には、図１５ａは、一実施形態による、ユーザの視点および物理的環境の縮尺を判定するためのポイントクラウドの使用を示す斜視図である。図１５ａは、モバイルコンピューティングデバイスカメラからキャプチャされる例示的なポイントクラウドデータＰおよび結果として生じるかまたは対応する３Ｄ空間を示す。ポイントクラウドデータＰが以前のポイントクラウドデータとマッチする場合は、アプリケーションは所定の仮想コンテンツを表示することができる。

図１５ｂは、一実施形態による、ポイントクラウドデータに基づいて物理的環境に位置付けされる仮想環境を示す斜視図である。理解できるように、図１５ｂは、現実世界のオブジェクトの上に（またはそれに重なるように）収まる仮想世界または仮想環境ＶＲ９を示す。これは、ユーザが仮想世界の空間の周りを動くことを可能にでき、ここで、仮想世界でオブジェクトを避けることによって、ユーザは物質世界でもオブジェクトを避ける。一部の実施形態では、システムは、ポイントクラウドデータまたは自然特徴点の検出に基づいて、仮想コンテンツの動的な生成を可能にすることができる。例えば、アプリケーションは、ポイントクラウドデータまたは自然特徴点の検出アルゴリズムを用いて物理空間を判定し算出された空間を用いて物質世界に重なる仮想オブジェクトを位置付けする、動的シーン生成アルゴリズムを含むことができる。そうするための例示的な一プロセスを図１５ｃに概略的に示す。

図１５ｃは、一実施形態によるポイントクラウドデータを使用して仮想環境を表示する方法の流れ図である。図示のように、一実施形態では、ステップ４０１でポイントクラウドをコンピュータビジョンによって検出することができる。ステップ４０２でポイントクラウドが特定される、すなわち、既知のポイントクラウドである場合は、仮想空間は、ステップ４０３に示すようにポイントクラウドの配置および回転（または向き）に基づいて判定することができ、（例えば、アプリケーションに含まれる）仮想化エンジンは、ステップ４０４に示すように、それに従って仮想アイテムを示すことができる。

一方、ポイントクラウドが（ステップ４０２で）既知ではない場合は、ステップ４０５に示すように、動的オブジェクト作成が実装されないかまたは可能ではない場合、この方法は図示のように開始に戻ることができる。あるいは、動的オブジェクト作成が実装されるかまたは可能である場合は、物理オブジェクトに対応するステップ４０６を判定することができ、現実の（物理）オブジェクトに適合する仮想オブジェクトは、ステップ４０７に示すように、動的に生成される。

ＭＨＭＤ間の相対的位置決めまたは絶対的位置決めのために無線信号を使用することができる。図１６ａ〜図１６ｃは、この機能を実装するために使用できる信号処理サーバの使用を対象とする。図１６ａは、モバイルコンピューティングデバイスと信号処理サーバ１１０との間の対話を示す斜視図であり、図１６ｂは、モバイルコンピューティングデバイスと信号処理サーバ１１０との間の対話を示す上面図である。図１６ａおよび図１６ｂに示すように、信号処理サーバ１１０の使用は、ＰＯＳ０、ＰＯＳ１、およびＰＯＳ３を付した図中の複数のユーザの配置の追跡を可能にすることができる。モバイルコンピューティングデバイスは、仮想空間（ＶＳ）および現実世界の１人または複数人のユーザの正確な位置、向き、および動きを得るために、向きデータを配置データに追加することができる。信号処理サーバ１１０の位置が３Ｄ空間で既知の配置を有する場合は、ユーザの配置を判定することができ、仮想世界または仮想オブジェクトをユーザに関して正確に位置付けすることができる。信号処理サーバの配置が分かっていない場合は、ユーザの配置は、信号処理サーバおよび他のユーザに対して知る（または判定する）ことができるが、場合によっては、現実世界空間ではできない。一部の実施形態では、モバイルコンピューティングデバイスは信号処理サーバとして動作することができるか、または複数のデバイスを使用して相対的位置決めまたは絶対的位置決めを判定することができる。複数のユーザの位置および信号処理サーバ１１０は、仮想空間の動き、対話、および操作を一緒に可能にする多人数の体験で共有することができる。システムによって使用される配置データの任意の使用を複数のユーザシナリオで使用することもできることが企図され、ここで、環境特徴点の位置の位置データおよび／またはユーザの配置データおよび向きデータはネットワークを介して共有することができる。その結果、追加のセンサおよびシステムを使用することによって、個々のユーザ間で共有できるよりロバストなグローバル空間認識が供給される。

図１６ｃは、相対的な配置および向きを判定するためのモバイルコンピューティングデバイスと信号処理サーバとの間の対話方法の流れ図４５０である。図１６ｃが示すように、一実施形態では、ステップ４５１で信号プロセッサによってデバイス信号を受けることができる。ステップ４５２で、例えばｘ，ｙ，ｚ空間／座標で配置を算定することができ、ステップ４５３で配置をデバイスに送信でき、そのデバイスは、ステップ４５４に示すように向きを判定でき、ステップ４５５によりその向きをサーバに送信することができる。さらに、ステップ４５４で向きが判定された後に、デバイスは、ステップ４５６に示すように、１つまたは複数の他のデバイスの配置および向きをサーバにリクエストすることができる。

３Ｄメディアを視聴する使用事例では、ユーザは、メディアコンテンツまたはサイドバイサイドフォーマット（例えば、立体映像のフォーマット）でメディアを表示するアプリケーションをロードすることができる。次いで、ユーザは、レンズアセンブリ２０を通してメディアを視聴することができ、任意選択で、ヘッドホン８０を使用することができ、このように、３Ｄメディア体験を生み出す。

さらに、上記の分類の１つに入らないさらに多くの体験が企図される。本明細書で言及しないモバイルコンピューティングデバイス５０の特性の使用および今後のモバイルコンピューティングデバイスで利用可能になるかもしれない多くの特性が、開発者が上記に列挙していないシステムのためのアプリケーションおよび体験を生み出すことを可能にすることができる。

図７ａに示すリモートコントローラ３０は単なる一実施形態であり、図７ｂおよび図８ｂに示すように、追加のボタンおよびトリガならびに追加の再取り付け方法を含みそれらを利用できる、リモートコントローラの他の構成が多数企図されることに留意されたい。例えば、図１、図２、および図３ａではリモートコントローラはＭＨＭＤまたはリモートコントローラに取り付けられるが、ユーザの手に保持してもよいことに留意されたい。

図１３ａおよび図１３ｂは、電子的構成要素と一体化された主要本体の代替例を示す。この例では、示した構成要素は、心拍数モニタ９１ａおよび９１ｂ、ＥＥＧセンサ９０ａ、９０ｂ、および９０ｃ、ステレオスピーカ９２ａおよび９２ｂ、ならびにマイクロコントローラ９６および配線９９を有する回路基板である。モバイルコンピューティングデバイス５０は、所望に応じてデバイスデータインプット、オーディオポート、またはワイヤレス通信を介して様々な構成要素とのインターフェースとなるように使用することができる。電子的構成要素は、主要本体１０と一体化されたバッテリ（図示せず）から、またはモバイルコンピューティングデバイス１０からの電力を使用することによって、電力を受けることができる。

代替形態として、図１３ａは、モバイルコンピューティングデバイス５０がスロット１８中に主要本体１０の側部から挿入される代替形態を示す。モバイルコンピューティングデバイス５０を主要本体にまたはその中に挿入するかまたは取り付ける他の手法は、ある範囲のサイズおよび形態の因子を有するモバイルコンピューティングデバイスが主要本体中に挿入および固定されることを可能にする主要本体の別々の構造部片を含むことができる。さらに、先に説明したように、図４ｂおよび図４ｃは、主要本体１０のスロット１８に挿入するための、モバイルコンピューティングデバイス５０を固定するフレーム１９および５１の使用を示す。

図１７Ａおよび図１７Ｂは、モバイルヘッドマウントディスプレイ（ＭＨＭＤ）ゴーグル５００の別の例を前方および後方から示す。上記に記載するように、ゴーグル５００は、その前側に概して矩形のプリズム形状を有する柔軟な主要本体５０２と、その後側に凹形の顔面接触リップ５０４とを備える。調節可能な１対のレンズアセンブリ５０６ａ、５０６ｂがゴーグル５００の中空内部の空洞５０８内に取り付けられ、レンズアセンブリ５０６ａ、５０６ｂはそれぞれレンズ５０７を有する。空洞５０８へのモバイルコンピューティングデバイス（図示せず）の導入および保持を可能にするように、細長い垂直のポケット５１０が本体５０２において上向きに開口する。ポケットは１面を除いて全ての面が密閉されるように示されるが、底から、背面から、前面から、側面から、または他の位置から開口してよい。挿入のためにも、ポケットにスマートフォンをしっかりと把持するためにも様々な開口部が想定される。説明するように、モバイルコンピューティングデバイスのディスプレイスクリーンは、レンズアセンブリ５０６ａ、５０６ｂのすぐ前で後方を向く。１つまたは複数のリモートコントロール５１２は、モバイルコンピューティングデバイスと併せて使用するために、取り外し可能なように主要本体５０２に固定することができる。リモートコントロール５１２の利点について他の詳細を以下に説明する。

上記で言及したように、モバイルコンピューティングデバイスのタイプは垂直のポケット５１０のサイズに応じて変更することができる。例えば、ポケット５１０は、最近のスマートフォンを収容することもでき、タブレットコンピュータを収容するために大きくすることもできる。用語「スマートフォン（ｓｍａｒｔｐｈｏｎｅ）」は、本明細書で以下に「モバイルコンピューティングデバイス」の代わりに用いる。

先に説明したように、ゴーグル５００は、好ましくは、保持ストラップを用いて人の頭部に保持される。図１８Ａおよび図１８Ｂから理解できるように、例えば、着用者の頭部の後ろ側を後方ストラップ５１４が延びる。ゴーグル５００がユーザの顔で滑り落ちるのを防止するのを助けるようにオーバーヘッドストラップ５１６を設けることもできる。ストラップ５１４、５１６はそれぞれ、主要本体５０２の側部および上部のチャネル内にぴったりとフィットするグロメットまたは補強されたインサート５１７に固定され、好ましくは、様々なサイズの頭部に対して調節可能である。図１９は、主要本体５０２から分解された上側のグロメット５１７および２つの側部のグロメット５１７を示し、それらグロメットはそれぞれ、粘着剤または単純な締まり嵌めによって主要本体に固定することができる。グロメット５１７は、グロメット５１７に加えられるより大きい引張力に耐えるように本体５０２より剛性の高い材料から形成される。

図１８Ａは、リモートコントロール５１２が主要本体５０２の側部にドッキングされる第１の動作モードのＭＨＭＤゴーグル５００を着用する人を示す。このモードでは、ユーザは、スマートフォン上に表示されるコンテンツを視聴しながら、やはりリモートコントロール５１２の外面にある制御ボタンを操作することができる。

図１８Ｂに見られる第２の動作モードでは、ユーザは、リモートコントロール５１２の一方を取り外し、それを手に把持している。リモートコントロール５１２の一方または両方が、このように「ドッキング解除」し、上記に説明し以下でさらに説明するように様々な状況で使用することができる。

図１７Ａおよび図１７Ｂの斜視図、さらに図１９の分解図を参照すると、リモートコントロール５１２は、望ましくは、ドッキングクリップ５２０を用いて主要本体５０２の側壁５１８に取り付けられる。図１９では、２つのリモートコントロール５１２が、ドッキングクリップ５２０と一緒に主要本体５０２の両側に分解して示される。各ドッキングクリップ５２０は、外側のクリップ部５２４と内側のアンカ部５２６との間に中央のネック部５２２を有し、クリップ部５２４およびアンカ部５２６はネック部に対して大きい。

主要本体５０２の材料が柔軟でありしなやかなので、各ドッキングクリップ５２０の内側のアンカ部５２６は、アンカ部がスロットを越えて主要本体５０２の内部空洞５０８内に至るまで、側壁５１８に形成される垂直のスロット５２８を通して押すことができる。すなわち、狭いネック部５２２は、クリップ５２０は主要本体５０２に対して堅く保持されるように、水平方向の長さが側壁５１８の厚さと実質的に同じである。このことは図２１Ｂの水平断面図で最もよく分かる。さらに詳細には示さないが、外側のクリップ部５２４は取り付け構造５２５を含み、その取り付け構造５２５は、リモートコントロール５１２の底面に設けられる、対応する取り付け構造５２７（図２６Ｂも参照）と嵌まり合う。嵌まり合う取り付け構造により、リモートコントロール５１２の簡単なドッキングおよびドッキング解除が可能になる。例えば、クリップ５２０上の取り付け構造５２５は、大きい入口の開口部およびより小さい保持セグメントを含むスロット５２７中に摺動しスロット５２７によって捕捉されるように、Ｔ字形とすることができる。このように、コントローラ５１２は、単純に、ゴーグル５００の側面上で摺動することで離接し、摩擦によって保持される。

ドッキングクリップ５２０は、全体的に他の形態のクリップでもよく、他の取り付け構造を使用してもよい。例えば、ドッキングクリップ５２０の代わりに、Ｖｅｌｃｒｏ（登録商標）、粘着剤パッド、ロック機構、ラッチ、グロメット、磁石および他の同様の取り付け構造を使用してもよい。ドッキングクリップ５２０の使用は好ましい選択肢にすぎない。さらに、リモコンをぴったりと受け、柔軟な本体の外側に延びる外部のプロフィルを小さくするように、リモートコントロール５１２の背面のような形状の凹形のへこみを、主要本体の一方または両方の側壁５１８に形成することができる。この後者の解決策は、主要本体に対するリモートコントロール５１２動きを小さくするのを助け、したがって、頭部の動きにより外れる可能性が低くなる。

図１７Ｂは、右側に窓５３２を有する、主要本体５０２の概して平坦な垂直の前壁５３０を示す（左右の方向はゴーグル５００の着用者から見て）。言及したように、ディスプレイスクリーンがゴーグル５００の内部で視聴できるように、垂直のポケット５１０中にスマートフォンを挿入することができる。多くのこのようなデバイスは背面カメラのレンズを有し、したがって、窓５３２はこれらのレンズのための開口部を設ける。したがって、ゴーグル５００の着用者が、例えば拡張現実（ＡＲ）プログラムに使用するための、内部ディスプレイ上で見られる、スマートフォンを通したリアルタイムの映像を起動することができる。

図２０Ａ〜図２０Ｌは、ＭＨＭＤゴーグル５００の柔軟な主要本体５０２の様々な正投影図および断面図である。主要本体５０２は、従来のＭＨＭＤゴーグルと比べて明白な利点をいくつかもたらすような形状を有し、そのような柔軟な材料から作られる。主に、主要本体５０２は、様々な形状およびサイズの顔にフィットするように曲がる柔軟なフォームから作られ、そのため、例外なくフィットすることがより簡単になり、その過程でより快適になる。主要本体５０２の柔軟性により外観が「取り掛かり易く」なり、このことは、このようなＨＭＤを顔の上に置くように人々を誘うために重要である。実際に、柔軟なフォームにより、主要本体５０２を非常に小さいプロフィルに押し縮めることが可能になる。ゴーグルを貸出しまたはレンタルできる公共の商店街および他の場所などの環境でこれらゴーグル５００を使用することは、人間工学的な質が強化されることを意味する。すなわち、一般の人がゴーグルを快適であり動き回るのに簡単であると理解する場合は、再度訪問し体験を他の人々と共有する見込みがある。さらに、スマートフォンを垂直の保持ポケット５１０に挿入することによって、主要本体５０２の柔軟なクッション様の材料によって囲繞され、このことは、例えばゴーグルが落下する場合に、著しい衝撃吸収による保護をもたらす。

この点で、柔軟な主要本体５０２は、快適な「顔の感覚（ｆａｃｅ ｆｅｅｌ）」であり、そうすることで、ゴーグル５００をより長い時間にわたって着用することをより許容できるようにし、主要本体５０２全体が着用者の顔の周りになじむようにすることができる。さらに、好ましいフォーム材料は主要本体５０２を極めて軽量にし、レンズアセンブリ５０６およびリモコン５１２など他の構成要素の重量は低く抑えられ、したがって、ゴーグル５００は長時間にわたり着用しやすい。好ましくは、ゴーグル５００は、最大重量がヘッドストラップおよびレンズを入れて（リモコン５１２は除く）約１５０〜２３０ｇｆであるが、ある一定のフォームの配合によりさらに減らすことができる。

柔軟な主要本体５０２の材料は、好ましくは、柔軟な可撓性フォームであり、より好ましくは、独立気泡フォームまたはいわゆる「スキン層付き」フォームである。フォーム材料の配合は、変更することができ、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリウレタン（ＰＵ）、およびＨＥフォームを含む。これらはそれぞれ、単独でまたは様々な組み合わせで利用することができる。しかし、主要本体５０２の形状になるように成形できるどの材料も使用でき、フォームが好ましいが、排他的な選択肢ではないことを理解されたい。主として好まれるのは、成形が完了するときに材料が柔軟であり、不浸透性であり、圧縮性になるように、その材料を適切な形状に成形する機能である。さらに、材料は手触りを柔らかくすることができ、主要本体５０２全体がその材料から形成されるので、主要本体５０２全体の手触りが柔らかい。その材料は、摩耗および引き裂きに抵抗するように比較的高い引張強さを有することができる。一部の従来のヘッドマウントゴーグルは、別々の射出成形プラスチック部片を一緒にしたものを利用し、これは、脆性があり、その結果、合わせ目／接合部で破損する傾向がある。

好ましい実施形態では、主要本体５０２全体が、射出成形、鋳込み成形、または冷間成形できる、単一で均質の一体的フォーム部材から形成される。単一の一体的フォーム部材を有することの利点には、型が１つだけでよく構成要素の組み立てが必要ないので製造コストが低いこと、および複数の異なる部品間の継ぎ目または合わせ目で破損する可能性が低くなるので構造が完全であることが含まれる。成形フォームの製造技術は、複雑な内部形状（例えば、レンズアセンブリのためのスロット、ノーズブリッジ）に対応し、ゴーグル中に成形することによってまたは適切な形状のくぼみなどを設けることによって、ストラップアンカなど補助的な部品を含むことを可能にする。成形により、内壁が（顔へのグリップならびに快適さを助けるために）魅力的な「顔の感覚」および任意の所望のテクスチャを与えることが可能になる。フォームの「ユニット構造」を用いることは、主要本体５０２の機械的な機能に影響を及ぼすことなく簡単に生み出される独特な外側の形状も可能にし、したがって、独特な見た目および感触を有する、簡単に製造されるゴーグルの特別注文の物理的設計が可能になる。最後に、主要本体５０２の概して平坦な外面のいずれかの上にブランド名または広告を含む複数の色および設計をフォームに簡単に組み込むことができる。

あるいは、主要本体５０２は、成形された柔軟なフォームによってカバーされるある種の内側構造「骨組」から形成することができる。本実施形態では、主要本体５０２の内部の部分、すなわち骨組が、まず、より高い密度のフォームまたは他のプラスチックで成形され、次いで、主要本体５０２の様々な内部および外部の輪郭が、骨組の周りにより柔軟なフォームを成形することによって形成される。このタイプの本体５０２には本質的に２つの構成要素があるが、それらが一緒に成形されて１つの部片になるので、一体的フォーム部材と呼ぶこともできる。言い換えると、成形されると、部片を互いに取り付けて本体５０２を成形する必要がなくなる。さらに、前述の内蔵フレーム５０、５１または他の内蔵の構成要素は、より柔軟なフォームよりも圧縮性の低い材料のインサートによって形成することができる。例えば、インサートまたはフレームは、レンズアセンブリ５０６が摺動する保持ポケット５１０またはチャネルを画定するように、柔軟なフォーム本体と合成することができる。

さらに、独立気泡または他の耐水性フォームの使用は、衛生面を促進させ、主要本体５０２が簡単に洗浄することを可能にする。すなわち、レンズアセンブリ５０６およびリモートコントロール５１２など補助的な構成要素は取り外すことができ、耐水性フォーム本体５０２は拭くことができるかまたはそれどころか洗浄のために水に浸すことができる。耐水性の、少なくとも連続気泡フォームより耐水性のある、フォームタイプは、独立気泡フォームおよびスキン層付きフォームを含む。後者は、型表面に接するように成形プロセス中に形成される実質的に無孔の外側のスキンを含む。使用されてきた他の材料は、簡単に分解できないか、または汚染物質を吸収する傾向があるが、独立気泡フォームは、このような汚染物質に対して外側にバリアを設ける。別の実施形態では、材料は、細菌を死滅させるために抗菌性化学物質を埋め込むかまたは抗菌性化学物質で被覆することができる。

図２０Ａ〜図２０Ｅを参照すると、主要本体５０２の様々な輪郭がさらに詳細に示されている。言及したように、主要本体５０２の前方部分は概して矩形または箱形の形状を有し、後方部分は、ユーザの顔にフィットする起伏のあるリップ５０４を有する。側壁５１８は前面５３０に概して垂直とすることができるか、または後ろに向かって内向きに少し先細りにすることもできる。側壁５１８は１対のこめかみ接触部材５３４の位置で終端し、こめかみ接触部材５３４の後方縁部が、起伏のあるリップ５０４の一部を形成する。リップ５０４はさらに、ユーザの額に接触するための上側縁部５３６と、ユーザの頬に接触する下側縁部５３８と、ノーズブリッジ５４０とを含む。起伏のあるリップ５０４は、水中のスキューバマスクと同じ特性に似ており、着用者の顔に接触しそれになじむ際は、後方から内部空洞５０８に光が入ることを防止する。図１２に関して上記で言及したように、こめかみ接触部材５３４は、柔軟なフォーム材料のおかげで様々なサイズの頭部にフィットするように内外に曲がる。後方ストラップ５１４（図１７Ｂ）は、好ましくは、こめかみ接触部材５３４の正面で側壁５１８の外側でくぼむアンカピン５４２に付く。このようにして、ストラップ５１４は、より小さい頭部と接触するように簡単に側壁を内側に引くことができる。非常に多様な顔の寸法にうまくなじむ形状および材料と、比較的大きい内部空洞５０８および曲がる機能とを組み合わせることにより、眼鏡を着用した人に対応する。あるいは、眼鏡のつるから解放させるように内壁にぎざぎざを成形することができる。フォーム材料は、頭部が動く間にゴーグル５００を適位置に保つために、動きおよび振動を吸収し、確実な「アンカリング」効果をもたらす傾向がある。

ここで図２０Ｅおよび図２０Ｆを参照すると、垂直のポケット５１０内の有利な保持および位置決め特性が記載されている。図２０Ｅに示す斜めの線２０Ｆ−２０Ｆはポケット５１０を横切って延び、前方を見ると前壁５３０の内側にある特性は図２０Ｆに示されている。具体的には、主要本体５０２の柔軟なフォームは、サイズにかかわらず、スマートフォンがポケット５１０中に挿入されるときにスマートフォンの自動のまたはパッシブな水平合わせおよび心合わせを行うように成形される。ポケット５１０の幅は、ゴーグル５００がそのために設計されるモバイルコンピューティングデバイスのタイプおよびサイズに応じて変更できるが、言及したように、ゴーグルの全体的なサイズを小さく保つために、ゴーグルは、典型的には、スマートフォンを把持および保持することが意図される。２０１５年のスマートフォンの平均的なスクリーンサイズは約５インチ（１２．７ｃｍ）であり、つまり、スマートフォンの全長は５インチより少し小さい。例えば、ｉＰｈｏｎｅ６はスクリーンサイズが４．７インチ（１１．９ｃｍ）であり、ｉＰｈｏｎｅ６ Ｐｌｕｓはスクリーンサイズが５．５インチ（１４．０ｃｍ）であり、スマートフォンはさらに大きくなる傾向がある。垂直のポケット５１０の例示的な幅は、約５．７インチ（１４．５ｃｍ）であるが、上記で言及したように、より大きいスマートフォンまたはそれどころかタブレットを収容するより大きいゴーグルが企図される。フォーム材料の別の利点は、ポケット５１０が、スマートフォンが本来そのために設計されるポケットよりわずかに大きいスマートフォンを収容するように伸長できることである。

前壁５３０の後面は、概して平坦であり垂直であるが、後方にポケット５１０中に突出する比較的大きい１対の傾斜した突起５４４を含む。これら突起５４４は、ポケット５１０の上部に向かって位置し、スマートフォンに接触しその両端を内向きに押しやるように外側の範囲で最も大きい。すなわち、デバイスが中心からずれた状態で挿入される場合に、突起５４４はデバイスを心合わせする傾向がある。さらに、より小さい複数の摩擦バンパまたはこぶ５４６も後方に前壁５３０からポケット５１０中に突出する。これらこぶ５４６は、図２０Ｆから理解できるように、スマートフォンに対称的な圧縮力を加え、本体５０２を通って前後方向の水平軸に垂直な向きにスマートフォンを把持するようにスロットの上部および底部に２列に概して均等に分布する。

スマートフォンは、ポケット５１０内で前壁５３０の後面と、前壁に平行に延びる内部仕切り壁５４８の正面との間に入り、図２０Ｂおよび図２０Ｋで最もよく分かる。仕切り壁５４８は、スラブではないが、その代わりに、中央のパーティション５５２によって隔てられる同一の２つの比較的大きい孔５５０を含み、レンズアセンブリ５０６のレンズ５０７は、それら孔を通してスマートフォンのディスプレイスクリーンを視覚化する。仕切り壁５４８は、スマートフォンの前方の縁部またはベゼルが当接する垂直面において方向づけられる周辺フレームを設ける。こぶ５４６と仕切り壁５４８との間の水平距離は、望ましくは、挿入が予期されるスマートフォンの最小厚さより小さいサイズであり、そうすることで、デバイスが挿入されるときに、フォームのこぶ５４６は圧縮され、仕切り壁５４２はある一定の範囲が圧縮される。もちろん、こぶ５４６より大きい傾斜した突起５４４は、スマートフォンの後面に接してさらにいっそう圧縮される。スマートフォンの両面上にフォーム表面が圧縮されると、スマートフォンが垂直のポケット５１０内でしっかりと保持される。

スマートフォンをポケット５１０内に保持する追加の対策として、図２０Ｌから理解できるように、スロットの上端に１対の内向きレッジ５５４が形成される。これらレッジ５５４はさらに、ＨＭＤが上下逆さまに保持されるときにスマートフォンの落下を防止するために、ある一定の範囲にわたって重なる。

図２０Ｇは、水平合わせおよび心合わせの突起５５６が内向きにポケット５１０中に延びる代替の構成を示す。突起５５６は、前壁５３０上にあるのではなく、各側壁５１８から延びる。これら突起５５６は側壁の支持を必要とするので、小さい２つのスロット５５８が、オーディオジャック、電源コードなどの接続のための、ポケット５１０内に位置付けられるスマートフォン５７２の端部へのアクセスを可能にする。図２０Ｈから理解できるように、スマートフォン５７２を挿入すると側部の突起５５６が圧縮され、突起５５６はほぼ等しい内向きの力をスマートフォンにかけ、そうすることで、スマートフォンはポケット５１０内で横方向に心合わせされる。図示しないが、水平合わせのために、同様の突起またはバンパをスロットの底部に設けることができる。図２０Ｆに示すように、摩擦バンパまたはこぶ５４６は、スマートフォンを本体５１０に垂直になるように維持するためにも存在する。

図２０Ｅは主要本体５０２の上壁５６０を示し、図２０Ｉは底壁５６２を示す。レンズ調節スロット５６４ａ、５６４ｂが上壁５６０にも底壁５６２にも形成される。より具体的には、垂直に位置合わせされる１対の左側レンズ調節スロット５６４ａは、一方が上壁５６０に一方が底壁に形成され、垂直に位置合わせされる１対の右側レンズ調節スロット５６４ｂは、一方が上壁５６０に一方が底壁に形成される。以下に説明するように、これらスロット５６４は、レンズアセンブリ５０６ａ、５０６ｂを受け、レンズアセンブリ５０６ａ、５０６ｂの横方向の調節を可能にする。上壁５６０も底壁５６２もそれぞれ、ゴーグル５００内のレンズ５０７の湿気および曇りの低減を助けるように、スロット５６４と顔に係合するリップ５０４との間に位置決めされる１対の通気孔５６６を含む。図２０Ｉはさらに、垂直の保持ポケット５１０のすぐ下で中央に形成される狭い孔５６８を示す。この孔５６８は、ユーザが簡単にスマートフォンを下から押して保持ポケット５１０の外に出すことを可能にする。

図２０Ｊは、やはりリモートコントローラ５１２を把持するためにドッキングクリップ５２０を受ける垂直のスロット５２８を有する主要本体５０２の側壁５１８を示す。さらに、両方の側壁５１８に、ポケット５１０に開口する比較的大きい垂直のスロット５７０が設けられる。垂直のスロット５７０は、オーディオジャック、電源コードなどの接続のための、ポケット５１０内のスマートフォンの端部へのアクセスを可能にする。

図２１Ａは、ＭＨＭＤゴーグル５００の立面図であり、図２１Ｂは、垂直の保持ポケット５１０内に位置決めされるスマートフォン５７２を示す、ゴーグルを通る水平断面図である。図２１Ｂは、ドッキングされるときの２つのリモートコントローラ５１２の相対的な配置も示す。再度、若干Ｉ字ビーム形状のドッキングクリップ５２０が、側壁５１８のスロット５２８（図２０Ｊ）内に把持され、リモートコントローラ５１２を簡単に着脱できるように固定する。望ましくは、スロット５２８のすぐ前で両側壁５１８から外に延びる小さい隆起部５７４は、コントローラが適切にドッキングされるときにそのことを示すように、各リモートコントローラ５１２の背後のスイッチ５７６（図２６Ｂ）に接触する。このようにして、コントローラ５１２の精密な配置は、ゴーグル５００の側面にドッキングされるときはいつでも較正される。コントローラ５１２を有するＭＨＭＤゴーグル５００全体の性能のより完全な説明を、図２６〜２７に関して以下に提示する。

図２１Ｂは、ゴーグル５００内のレンズアセンブリ５０６ａ、５０６ｂの配置を最もよく示し、図２２Ａおよび図２２Ｂは、レンズアセンブリの前方斜視図および後方斜視図である。図１０ａ〜図１０ｃに関して上記に記載したレンズアセンブリ２０とは対照的に、左右のレンズアセンブリ５０６ａ、５０６ｂは、完全に切り離され、共通のフレームを共有しない。レンズアセンブリ５０６ａ、５０６ｂはそれぞれ、ゴーグル５００内の様々な構成要素をさらに見やすくするためにそれらの図では実際のレンズ５０７なしで示す。好ましい実施形態では、レンズは視野をわずかに拡大し、それらの焦点は、円形のベゼル５８０内でレンズを回転させることによって調節することができる。ベゼル５８０は、外側が矩形のフレーム５８２から後方に突出し、フレーム５８２は、フィンガパッド５８６で終端する上側および下側のポスト５８４を有する。

図１７Ａから理解できるように、レンズアセンブリ５０６ａ、５０６ｂは、矩形フレーム５８２が垂直に方向づけされスマートフォン保持ポケット５１０の正面に位置決めされるように、ゴーグルの主要本体５０２内に位置決めされる。図２０Ｋは、主要本体５０２によって形成される内側チャネル５９０を示し、内側チャネル５９０は、矩形フレーム５８２をぴったりと囲繞する小さい案内壁５９２を含む。チャネル５９０の横幅は、レンズアセンブリ５０６ａ、５０６ｂを左右に移動できるように矩形フレーム５８２の幅より大きい。上側および下側のポスト５８４は、図２０Ｅおよび図２０Ｉに関して上記に記載した上側および下側のレンズ調節スロット５６４ａ、５６４ｂ内にぴったりとフィットするように、若干ブレード様である。調節スロット５６４ａ、５６４ｂの横幅もポスト５８４の幅より大きい。図２０Ｂを参照しながら上記で論じたように、レンズは、実質的にスマートフォンのスクリーンまで延びる中央パーティション５５２によってもう一方から仕切ることができる。

図２３は、想像線の主要本体５０２を見下ろし、独立のレンズアセンブリ５０６ａ、５０６ｂの左右の調節能力を示す図である。着用者は、上側および下側のフィンガパッド５８６を両方とも握って、レンズアセンブリを横方向に摺動させるだけでよい。このようにレンズアセンブリ５０６ａ、５０６ｂを調節する機能は、着用者の眼の視軸がレンズの光軸と整列するように、ユーザが最適に離間させることを可能にする。このように瞳孔間距離（ＩＰＤ）を簡単に調節することは、大規模な較正プロセスなしですばやく連続して様々なユーザがゴーグルを快適に着用することを可能にする。

上記に記載したように、ゴーグル５００は、ヘッドセット内の個々のレンズの水平および垂直の配置を用いることによってスマートフォン５７２を検出しそれに通信するシステムを提供する。このことが瞳孔間距離（ＩＰＤ）を確立する。瞳孔間距離を自動的に判定する手段の一つが、各レンズアセンブリ５０６に取り付けられるスタイラス５９４と一緒に、モバイルデバイスのスクリーンの容量性タッチ特性を利用することである。図２２Ａおよび図２２Ｂも、レンズアセンブリ５０６から前方に突出する細長いスタイラス５９４を示す。スタイラス５９４は、好ましくは、スマートフォン５７２のディスプレイスクリーンに接触するように設計される丸いまたは弾丸形の柔軟な先端部５９６で終端する。図２１Ｂおよび図２３の両方から理解できるように、好ましい実施形態では、スタイラス５９４の長さは、先端部５９６がスマートフォン５７２と接触するようになっている。図２３は、各レンズアセンブリ５０６の内側に対するスタイラス５９４の横方向の相対的な配置も示し、図２２Ｂから理解できるように、スタイラスは、本質的に着用者の視線から隠れるようにフレーム５８２の底部にあり、概して着用者の鼻と位置合わせされる。柔軟な先端部５９６は柔軟なポリマーまたはエラストマーであり、別の実施形態では、先端部は、導電性の塗料で被覆されるか、または導電性のフォームもしくはモバイルデバイスに対する静電容量応答を与える他の任意の材料を用いることができる。スタイラス先端部５９６がスマートフォン５７２のスクリーンに接触し、着用者が正しいレンズ配置に達することを伝えるときに、スマートフォンに対するレンズアセンブリ５０６内でのレンズの光軸の精密な配置が連絡されるように、ゴーグル５００と共に提供される位置決めソフトウェアをスマートフォン５７２中に組み込むことができる。あるいは、スタイラス先端部５９６は、スマートフォンがレンズアセンブリ５０６の位置を常に認識するように、スマートフォン５７２のスクリーンと常に接触状態にすることができる。図１０ｆに関して上記で論じたように、この位置を用いて瞳孔間距離（および実際にスクリーンに対するレンズの位置）を導き出すことができる。

スマートフォン上にあるような容量性タッチスクリーンは変動する感度を有し、無生物および非導電性物体による単純なタッチの一部から応答を引き起こすことができる。スタイラス材料の導電性の特性がタッチ応答を引き起こすことを可能にする場合は、導電経路は必要なくなる。しかし、これは、材料に電荷が蓄積するという問題を生み出すことがあり、スマートフォンの容量性スクリーンの異なる感度によって妨げられることがある。それでも、これは、導電経路の必要なしにタッチ入力を転送する実行可能な方法であると考えられる。より一般には、ユーザの指先からの直接的もしくは間接的な電流などの電流、または少なくとも、磁石もしくは何らかの形態の鉄材料を先端部に有するスタイラスの使用が必要である。本願は、手段にかかわらず、タッチを伝送し容量性タッチスクリーン上のタッチ応答を起動する、ＭＨＭＤゴーグル内に一体化されるスタイラスを企図する。このように、用語「タッチ入力（ｔｏｕｃｈ ｉｎｐｕｔ）」はこのような構成すべてを包含する。

図２２Ａおよび図２２Ｂは、上側のフィンガパッド５８６の中央に設けられるボタン５９８を示す。ボタン５９８はいくつかの異なる手法で構成することができる。一実施形態では、スタイラス先端部５９６は、スマートフォン５７２のスクリーンからわずかに離れるように位置決めされ、ボタン５９８は、スタイラス先端部をスマートフォンのスクリーンに押し付ける機械的リンク機構を起動する。こうしたシステムの異なる２つの代替例を図２４〜図２５に示す。代替方法として、ボタン５９８は、スタイラス５９４によるスクリーンとの静電容量接触を電流の変化に基づいて検出できるように、電気回路を通して先端部５９６までスクリーンと常に接触状態にすることができる。すなわち、先端部５９６はスマートフォンのスクリーンと接触状態のままであるが、ユーザの指からの電流はボタン５８６が押し込まれるまで伝達されない。いずれの実施形態でも、ユーザが単にレンズアセンブリのボタン５９８にタッチして、そうすることで、ボタン５９８および導電性スタイラス５９４を通して先端部５９６まで、さらにスクリーンまで静電容量の変化を生み出すと、デバイスのタッチ入力が記録される。説明したシステムでは、２つのスタイラス５９４によって行われる２つのタッチ入力が用いられるが、追加のスタイラスおよび対応するボタンの追加によって４以上のタッチ入力を実現できることが想定される。

図２４Ａ〜図２４Ｅは、本明細書に記載するＭＨＭＤゴーグルのいずれかで使用するための可動式のスタイラス先端部６０２を有する、第１の代替のレンズアセンブリ６００を示す。前のように、フレーム６０６内にベゼル６０４が載っており、そのフレーム６０６は、本明細書に記載するゴーグルの主要本体内で横方向に摺動するようにサイズ設定される。やはり上記に記載するように、１対の上側および下側のフィンガパッド６０８により、ユーザがレンズアセンブリ６００を主要本体内で横方向に変位させることが可能になる。上側のフィンガパッド６０８は枢動レバー６１０の端部に載っており、その枢動レバー６１０は、その枢動点（図示せず）の近くに斜めのカム面６１２を有する。カム面６１２は、シャフト６１６の近位の矢印形状の端部６１４に接触および作用し、シャフト６１６は、スタイラスチューブ６１８内で軸方向に摺動するように位置決めされる。スタイラスチューブ６１８の内部に位置決めされる圧縮ばね６２０が、近位方向にカム面６１２に向かってシャフト６１６を付勢する。この点で、スタイラスチューブ６１８の遠位端は、シャフト６１６の縮径部分が延びる細い孔を除いて閉じられている。スタイラス先端部６０２は、スタイラスチューブ６１８の外側でシャフト６１６の遠位端に付く。図２４Ｃおよび図２４Ｅから理解できるように、着用者がフィンガパッド６０８を押し込むと、斜めのカム面６１２が矢印形状のシャフト端部６１４を遠位に押しやって、スマートフォンのスクリーンに接するようにスタイラス先端部６０２を変位させる。導電経路がスタイラス先端部６０２とフィンガパッド６０８との間を延びるので、これはスマートフォンのスクリーンへのタッチを記録する。可動フィンガパッド６０８（またはアクチューエタ）はそれぞれのレンズアセンブリ６００の上部または底部とすることもできることを理解されたい。

図２５Ａ〜図２５Ｅは、本明細書に記載するＭＨＭＤゴーグルで使用するための可動のスタイラス先端部６３２を有する別の代替のレンズアセンブリ６３０を示す。図２５Ｂから理解できるように、スタイラス先端部６３２は、スタイラスチューブ６３６内で軸方向に摺動するように位置決めされるシャフト６３４の遠位端に属する。シャフト６３４の近位端で枢動可能なように取り付けられるリンケージアーム６３８が、レバーアーム６４０にも枢動可能なように取り付けられる。レバーアーム６４０は、フレーム６４２内で枢動するように取り付けられ、枢動点（図示せず）の反対側の端部にフィンガパッド６４４の一方を有する。図２５Ａおよび図２５Ｂから理解できるように、レバーアーム６４０の平衡位置を維持するために、好ましくは、ばねまたは他のタイプの復元機構（図示せず）が含まれる。着用者がフィンガパッド６４４を押し込むと、図２５Ｃおよび図２５Ｅから理解できるように、レバーアーム６４０は、レバーアーム６４０が連結されるリンケージアーム６３８の端部を持ち上げ、シャフト６３４およびスタイラス先端部６３２をスマートフォンのスクリーンと接触するように遠位に押しやる。やはり、スタイラス先端部６３２からフィンガパッド６４４までの導電経路が、こうした動きを容量性のスマートフォンのスクリーンへのタッチに変換する。

図２４および図２５は、図２２Ｂのような底部とは異なり、各レンズアセンブリの内側上部の縁部へのスタイラスの配置を示す。やはり、スタイラスは、本質的に、着用者の視線から隠れており、概して、周辺視野の外側にある。

スマートフォンのスクリーンにタッチすることの意味は、レンズアセンブリ６００を位置特定し、したがって、ＩＰＤ距離を設定することとすることができる。あるいは、スマートフォンのスクリーンにタッチする機能は、スマートフォンで動作するソフトウェアに関して決定を下すためのボタン、スイッチ、またはプロンプトとして利用することができる。例えば、着用者がゴーグルを初めて付けるときは、スマートフォンはＩＰＤ較正を起動することができ、着用者は指定どおりにレンズアセンブリ６００を配置し、スタイラスのタッチを起動する。続いて、スマートフォンのソフトウェアは、スタイラスのタッチによって変換できる入力を必要とする。例えば、いくつかの「はい」または「いいえ」の選択肢を着用者に提示することができ、１回のタッチは、「はい」を意味し、２回のタッチは、「いいえ」を意味する（または右側のタッチが、「はい」を意味し、左側のタッチが、「いいえ」を意味する）。もちろん、このような通信には他の可能性が多数ある。さらに、上記で言及したように、ゴーグルのために２対以上のタッチスタイラスを設けることができ、そのうちの、１対をＩＰＤの較正のための専用とし（挿入されるスマートフォンのスクリーンと常時接触してもよく、しなくてもよい）、１つまたは複数の他の対を通信の判定のためとすることを可能にすることができる。実際に、ボタン２つのマウスの方がコンピュータと対話するためのボタン１つだけのマウスよりずっと優れているのと同じように、２以上の入力の使用はユーザ体験を大いに高める。

図２６Ａおよび図２６Ｂは、ＭＨＭＤゴーグル５００と共に使用するための例示的なリモートコントローラ５１２のそれぞれ前方斜視図および後方斜視図であり、図２７Ａおよび図２７Ｂは、その内部の例示的な回路基板７００を示す。上記に説明したように、例示的なＭＨＭＤゴーグル５００は、望ましくは、主要本体５０２の外面に着脱可能なように固定されるリモートコントローラ５１２を１つまたは複数含む。リモートコントローラ５１２は、内蔵モーションセンサ（図示せず）および制御ボタン７０２、ならびにスマートフォン５７２に通信可能なようにつながるように構成されるマイクロプロセッサ（図示せず）を含む。「制御ボタン」とは、物理的でも仮想（すなわち、タッチスクリーン）でもボタン、スライダ、トリガ、回転リングまたはホイール、およびジョイスティックなど、ユーザによって操作可能な任意のタイプのデバイスを指すことを理解されたい。さらに、リモートコントローラ５１２の前端部にカメラレンズ７０４を設けることができる。

上記に記載したように、リモートコントローラ５１２は１つまたは複数の９軸モーション検出チップを含むことができるが、他の数のモーション関係軸を所望に応じて用いることができる。リモートコントローラ５１２は、指定の頻度で、例えば、１秒当たり１回もしくは複数回、またはモーション状態が変化するときは、例えば、指定の量だけ変化したときに、その現在のモーション状態（向きを含むことができる）をスマートフォン５７２に連絡することができる。

コントローラ５７２を主要本体５０２に取り付けおよび取り外す機能ならびに配置的にドッキングする機能により、ユーザが簡単にコントローラの跡を追うことが可能になる。主要本体５０２の側面にドッキングされる間は、コントローラ５１２は、図１８Ａに示すように、３Ｄ動画または全天球動画を見ること、およびコントローラの制御ボタン７０２用いて体験を再生、一時停止または概して制御することなど、ユーザがコントローラの特性すべてを利用する必要がなくなる状況で使用することもできる。好ましくは、制御ボタン７０２はそれぞれ、比較的大きく、ユーザがそれらの間で簡単に識別および区別できるように、他の制御ボタンとは異なる形状を有する。

さらに、ゴーグルの主要本体５０２の側面上で既知の配置にリモートコントローラ５１２がドッキングされると、システムは、コントローラからモーションデータを使用してモーション状態にある間はユーザの頭部を追跡することができる。ドッキングされる間は、スマートフォン５７２上のソフトウェアは、ドッキングの構成に基づいてリモートコントローラ５１２の向きが分かっている（例えば、リモートコントローラ５１２はゴーグル上では１つの配置でしかドッキングしない）。リモートコントローラ５１２によって生成するデータは、スマートフォンによって直接導き出されたデータの代わりに、またはそのデータに追加して供給することができる。

さらに、ドッキング機構は、コントローラ上でヘッドトラッキングモードを機械的に作動させることができる。例えば、ドッキングクリップ５２０の下または近くにあるゴーグルの側面上の隆起部５７４は、ドッキングスイッチ５７６を押し込むことができる（図２１Ｂ参照）。もちろん、隆起部５７４は、主要本体５０２またはその中のインサートによって形成できる「ドッキング特徴部」であり、その多数の可能な構成が企図される。例えば、隆起部は、柔軟な本体５０２のような圧縮性のない、比較的剛性のプラスチックインサートとすることができる。これが起こるときは、リモートコントローラ５１２および／またはスマートフォン５７２上で動作するソフトウェアは、リモートコントロール５１２がゴーグルとドッキングされたことを自動的に識別することができる。一実施形態では、ドッキング機構は、コントローラがドックにあるときにコントローラ上のスイッチ５７６を押して、コントローラが、ドッキングされることを識別しそのドッキング状態をシステムに連絡するなどの適切な動作を行うことを可能にする。ドッキングスイッチ５７６は、比較的大きく突出するように示すが、より小さくくぼんでいてもよい。

同様に、ドッキングスイッチ５７６の代わりに他の検出方法を採用することができる。スマートフォンおよび／またはリモートコントローラ５１２によって使用される、赤外線センサ、カメラベースのセンサ、光ベースのセンサ、磁気センサ、容量性センサ、近接センサおよび他のシステムを、リモートコントローラ５１２がゴーグルとドッキングされたことを検出するために用いることができる。リモートコントローラ５１２がドッキングされると小型の容量性スタイラスが静電容量センサをタッチし、そうすることにより、リモートコントローラ５１２がドッキングされることを示すように、例えば、主要本体５０２内のくぼみに静電容量センサを露出させることができる。同様に、リモートコントローラ５１２がドッキングされることを判定するために、（例えば、リモートコントローラ５１２の相手方のセンサに対応する、主要本体５０２の側面の特定のくぼみを通して）スマートフォンおよび／または主要本体５０２によって放出される特定の光パターン、繰り返す光、光の色、または同様の指標をリモコンが見るときにそのことを言及するように、赤外線センサ、カメラベースのセンサ、光ベースのセンサ、または近接センサを採用することができる。磁石に取り付けることで、リモートコントローラ５１２が主要本体５０２に取り付けられることを示す主要本体５０２上の露出回路を閉じることができる。また、コントローラ５１２は、コントローラがドッキングされることを伝え、データまたは電力の転送のための好都合な手段も提供する、本体５０２の側面に設けられるメスポートに嵌まるメールＵＳＢジャックを含むことができる。これらのおよび様々な他のドッキング検出方法を採用することができる。

ドッキングされ、リモートコントローラ５１２およびスマートフォン５７２のうちのいずれかまたは両方によって識別されると、リモートコントローラは、向き、位置、モーション、および回転のデータをスマートフォンに供給することができる。リモートコントローラ５１２内のセンサまたは一体化されたモーション検出チップは、モーション関係データを生成するための特定用途向けとすることができる。スクリーンの向き、方向などを判定するために（Ｗｉｉおよび現在のＷｉｉ Ｕにあるような）モーションコントローラの使用が増加し、スマートフォンにジャイロスコープが使用される結果、現在ではデバイスの向き、動き、および回転をすばやく供給および算定できる非常に強力な集積チップがある。しかし、コストを削減するために、最も強力な集積チップはめったにスマートフォンに一体化されない。その代わりに、何らかの利益をもたらすセンサだけが、その利益をもたらすレベルにだけ、典型的には、スマートフォンに組み込まれる。

リモートコントローラ５１２のような高品質のモーション検出リモートコントロールには、向き、位置、動き、および回転に関係するその非常に詳細なデータが望ましいので、リモートコントローラ５１２への一体化のために選択される集積チップは、最良の最も費用対効果の高い品質のものとすることができる。これらチップは、向き、位置、動きおよび回転を判定するために使用される、１つまたは複数のジャイロスコープ、比重計、コンパス、磁気計、カメラ（赤外線および映像の両方）および他の同様のセンサを含む（かまたはそれらおよびそれらに関係するアルゴリズムにアクセス権を有する）ことができる。これらは本願内ではまとめて「モーションセンサ」と呼ばれる。さらに、本願のリモートコントロールは、頭部追跡データを供給するためにこのような詳細な算定を行うようには設計されていない標準的なスマートフォンと一緒に使用できるので、リモートコントロールは、大幅に削減したコストでその機能のいくつかをアンロードする機会を提供する。これらリモートコントローラ５１２のうちの１つまたは複数によって生成したデータは、極めて正確であり、すばやく生成し、動作のためにスマートフォンに伝送することができる。リモートコントローラ５１２は、リモートコントロールデバイスとして示されるが、その代わりに、スマートフォンのモーション感知性能を強化するためにモーションセンサと、ヘッドセットと一緒にしか使用されないプロセッサとを含む、固定のまたは着脱可能なデバイスとすることができる。本明細書では、このようなタイプのデバイスもリモートコントローラと呼ばれる。

図１３ｃに示すプロセス２００は典型的な対話を示す。そのプロセスは、概して、ゴーグルに取り付けられるリモートコントローラの向きの変化に基づいてモーションセンサのうちの１つが作動した後で開始する。まず、センサは、２０２で、更新されたモーション情報を信号の形態で（スマートフォンなどの）モバイルデバイスに送信する。未加工のモーション情報は複雑である場合があるので、センサフュージョン、つまり複数の情報源からのモーション情報を組み合わせる（または特定の時間枠にわたって抜き取る）プロセスをデータに対して行なって、映像ドライバまたはアプリケーションソフトウェアに命令するために使用できるモーション命令を導き出すことができる。次に、２０３で、モバイルデバイスは、仮想環境を表示する仮想現実アプリケーションなどのアプリケーションにモーション命令を送信する。次に、アプリケーションは、２０４で、更新されたモーション命令を読み取り、２０５で、その情報を用いて体験を（更新されたモーション情報を反映するために環境を更新するなど）変更する。

場合によっては、リモコンは、未加工のセンサデータまたは更新されたモーション情報をスマートフォン５７２に供給することに加えて、センサフュージョンを行うために使用することもできる。こうした場合は、リモコンの集積チップは、全ての位置、モーション、および回転のデータを獲得し、そのデータを現在の位置、モーション、および回転に一体化するようにいわゆる「センサフュージョン」を行うことができる。そのデータは、現在（または未来）の映像フレームをレンダリングする際に使用するように直接的にスマートフォンに渡すことができる。その未加工データに基づいて、リモートコントローラ５１２は、位置、モーション、および回転のデータに予測機能を実行して、ゴーグルの未来の位置、モーション、および回転を示唆することもできる。

リモートコントローラ５１２は、スマートフォン５７２のモーションセンサの代わりにまたはそれに加えてモーションセンサフュージョンを行うことができ、ここでコントローラスマートフォンのために仕事の一部を引き継ぐ。向き、モーションおよび回転のデータの獲得に関係するほとんどのタスクからスマートフォン５７２を解放することによって、スマートフォンは、リモコンによって供給されるデータに基づいて、その処理能力をプロセッサ集約型の映像レンダリングアプリケーションに振り向ける。

望ましくは、リモートコントローラ５１２は両方とも、コンピュータビジョンアルゴリズムと一緒に使用されるデバイスに、追加のビデオストリームを供給するためにカメラ７０４を備えることができる。追加のカメラ７０４は、環境の立体画像を供給するためにスマートフォン５７２上のカメラと一緒に使用することができる。主要本体５０２の側面に１つでもコントローラ５１２を設けることが追加のビデオストリームを供給し、そうすることにより、スマートフォン５７２のカメラとリモートコントロール１２のカメラとが一緒に働くことを可能にすることによって、コンピュータビジョンアルゴリズムの性能の強化を促進して外部環境の立体画像を供給する。リモートコントロール５１２上に取り付けられるさらに多くのカメラ、１つまたは２つのカメラ、およびスマートフォン５７２のカメラは、さらに高い正確度をもたらすことができる。コントローラ５１２上のカメラ７０４は、ＲＧＢカメラ、深度カメラまたは単にＢＷカメラまたはＵＶカメラとすることができる。

着脱可能なコントローラ５１２は、システムのモーション成分の相対位置を確立するためにも使用される。具体的には、コントローラ５１２の位置および向きが分かると、システムが様々なモーション成分の互いに対する位置を較正することが可能になる。さらに、システムは次に、デフォルトの配置および向きを用いてデフォルトに対する配置および回転のオフセットを供給することができ、このように、システムが構成要素の互いに対するモーションを追跡することを可能にする。これは、例えば、モーション追跡アルゴリズムがうまく行かないときに「リセット」として働くことができる。例えば、ユーザは、既知の開始点からモーション追跡アルゴリズムをリセットするために、コントローラ５１２を頭部に載せたり、取り外したりすることができる。これは、ユーザがヘッドセットからリモートコントローラ５１２を手で取り外し、そのときに、システムがコントローラモーションを追跡し、それを人の骨組み構造の仮想の服装に適用し、現実世界の手の配置に基づいてユーザの仮想の手の配置を算出できるときに有用である。

本願のゴーグルにおいて画像の主要本体のための別の構成は折畳み可能な形態である。例えば、図１７〜図２１に関して上記で示す主要本体５０２の様々な壁はヒンジ式に連結でき、そうすることで、本体を広げ、平坦にすることができる。

図２８Ａおよび図２８Ｂは、本願のＭＨＭＤゴーグル８０２の全体が膨張可能な主要本体８００を概略的に示す。図２８Ｂから理解できるように、別々のレンズアセンブリ８０４を、膨張した本体８００内に画定される空洞８０６内に留めることができる。レンズアセンブリ８０４は、唯一の剛体部分であり、図２８Ａから理解できるように、主要本体８００は、中身を抜くときにレンズアセンブリの周りで折り畳むことができる。中身を抜いた構成から膨張した構成に主要本体８００を変換するために注入弁８０８が設けられる。上記に記載したのと同様に、膨張した主要本体８００によってスマートフォン保持ポケット８１０が画定される。本実施形態では、レンズアセンブリ８０４は横方向に移動可能にすることができるか、または簡略版のゴーグルでは適位置に固定することができる。

図２９Ａおよび図２９Ｂは、ＭＨＭＤゴーグル９００の一部が膨張可能な実施形態を示す。ゴーグル９００の前方部分は、上記に記載した独立気泡のスマートフォンのような柔軟な圧縮性の材料を含む。例えば、スマートフォン保持スロット９０２ならびに別々のレンズアセンブリ９０４を受けるチャネル（番号は付していない）を画定する壁は、上記にも記載するように、柔軟な圧縮性の材料またはより剛性のある材料から作製することができる。側壁９０６および顔に接触するリップ９０８など、ゴーグル９００の後方部分は、膨張可能であり、バルブ９１０を組み込むことができる。こうした構成のゴーグル９００は、輸送を簡単にするために中身を抜いてより小さいれんが形状になるように圧縮することができる。全体がまたは一部が膨張可能なＨＭＤの場合、利益には、携帯性、より低い重量、価格およびイベント時の配布のし易さが含まれる。

図３０Ａは、一方の側壁９５４に組み込まれる容量性タッチスライダ９５２を有する代替のＭＨＭＤ本体９５０を示す。スライダ９５２は、本体９５０に形成されるスリット９５６内に、またはより剛性のある別個のインサートによって垂直に摺動するように装荷することができる。図３０Ｂは、ゴーグルによって形成される保持ポケット内に保持されるスマートフォン９５８に対するスライダ９５２の配置を示す垂直断面図である。スライダは、スマートフォン９５８のディスプレイスクリーンに接触するように位置決めされる導電性スタイラス９６０を含み、したがって、ユーザがスライダ９５２に接触し、容量性ディスプレイスクリーンまでの導電経路を作ることができる。このようなディスプレイスクリーンスライダ９５２は、音量、コントラスト、または他のこのような特性を制御することなど、スマートフォン９５８に命令を連絡するために使用することができる。もちろん、このようなスライダ９５２を２つ以上設けることができ、スライダを使用して上記で言及した２つのスタイラスの入力容量を補うことができる。

結びのコメント

本明細書を通して、図示の実施形態および例は、開示または特許請求した装置および手順に対する限定ではなく、代表例であると解釈すべきである。本明細書に提示する例の多くに方法行為またはシステム要素の具体的な組み合わせが含まれるが、それらの行為およびそれらの要素を他の形で合成して同じ目的を達成できることを理解されたい。一実施形態に関してのみ論じた行為、要素および特性は、他の実施形態における同様の役割から除外されるものではない。

本明細書で用いるように、「複数（ｐｌｕｒａｌｉｔｙ）」とは２以上を意味する。本明細書で用いるように、１「組（ｓｅｔ）」の項目とは、そのような項目のうちの１つまたは複数を含むことができる。本明細書で用いるように、明細書であれ特許請求の範囲であれ、用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」「所持する（ｃａｒｒｙｉｎｇ）」「有する（ｈａｖｉｎｇ）」「含む（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」「伴う（ｉｎｖｏｌｖｉｎｇ）」などは、オープンエンドである、すなわち、含むが限定されるものではないという意味であると理解すべきである。移行句「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」および「から本質的になる」だけがそれぞれ、クレームに関してクローズドまたはセミクローズドの移行句である。特許請求の範囲でクレーム要素を修飾する「第１（ｆｉｒｓｔ）」「第２（ｓｅｃｏｎｄ）」「第３（ｔｈｉｒｄ）」などの序数の使用は、あるクレーム要素の別の要素に対する優先順位、重要度、もしくは順序、または方法行為が行われる時間的な順序を意味せず、クレーム要素を区別するようにある一定の名前を有するあるクレーム要素を（序数の使用の場合を除き）同じ名前を有する別の要素から区別するために単にラベルとして用いられる。本明細書で用いるように、「および／または（ａｎｄ／ｏｒ）」とは、列挙した項目が二者択一のものであるが、その二者択一のものがそれら列挙した項目の任意の組み合わせも含むことを意味する。

Claims (21)

1. モバイルコンピューティングデバイスと共に使用するためのヘッドマウントディスプレイシステムであって、
   前記システムは、
   前面ならびに、前記前面から後方に延びる、側壁、上壁、および底壁を有し、前記壁内に画定される内部空洞を有する、ゴーグルとして形成される柔軟な主要本体であって、前記主要本体は、ゴーグル形状へと成形できて、凝固すると柔軟かつ圧縮性になる材料から少なくとも部分的に作られ、前記ゴーグルは人の頭部に着用されるように構成され、
   前記主要本体は、モバイルコンピューティングデバイスをその中に受容および固定するように構成される保持ポケットを有し、前記保持ポケットは、前記主要本体の前記前面のすぐ後方に位置決めされる、主要本体、および、
   前記内部空洞内に移動可能に取り付けられる２つの別々のレンズアセンブリであって、前記レンズアセンブリの各々は、前記モバイルコンピューティングデバイスのディスプレイスクリーンのそれぞれの領域に視界の焦点を合わせるように構成される１つのレンズを備え、そうすることで、２つの前記レンズを通して前記ディスプレイスクリーン上で分割スクリーン画像を視ることができる、レンズアセンブリ、
   を備える、システム。
2. 前記材料は耐水性フォームであり、前記主要本体は全体的に前記材料から作られ、保持ポケットは、前記ゴーグルを通る中央の垂直面全体にわたって均等に離間する、前記材料によって形成される突出部を少なくとも２つ有し、前記突出部は、前記モバイルコンピューティングデバイスが前記保持ポケット中に挿入されると前記デバイスに接触しそれを横方向に心合わせする、請求項１に記載のシステム。
3. 前記２つのレンズアセンブリは各々、互いに対する相対的なおよび独立の動きのために前記主要本体によって形成される横方向チャネル内に取り付けられ、前記レンズアセンブリの各々は、前記レンズの周りのフレームと、前記主要本体の前記上壁および底壁を越えてそれぞれ突出する上側および下側のフィンガパッドとを含み、着用者が前記フィンガパッドを操作することによって前記レンズアセンブリを横方向に変位させることができる、請求項１に記載のシステム。
4. 前記横方向チャネルは全体的に前記主要本体の前記材料によって形成される、請求項１に記載のシステム。
5. 前面は、前記ディスプレイスクリーンの反対側である前記モバイルコンピューティングデバイスの背面のカメラレンズのための開口部を設けるように位置決めされる窓を有する、請求項１に記載のシステム。
6. 前記保持ポケットは、前記モバイルコンピューティングデバイスを挿入するのに十分に大きい、前記主要本体の前記上壁を通る上側開口部を有し、前記モバイルコンピューティングデバイスが前記保持ポケット内で位置決めされるときに前記デバイスの上端部および下端部にアクセスするために、両方の側壁にスロットが設けられる、請求項１に記載のシステム。
7. 前記主要本体は、圧縮性の耐水性フォームから部分的に作られ、前記システムはさらに、前記保持ポケットの内面を画定する、前記耐水性フォームよりも圧縮性の低い材料の第１のフレームを含む、請求項１に記載のシステム。
8. 前記システムはさらに、前記２つの別々のレンズアセンブリの互いに対する相対的なおよび独立の動きのための横方向チャネルを画定する、前記耐水性フォームよりも圧縮性の低い材料の第２のフレームを含む、請求項７に記載のシステム。
9. 前記主要本体は、圧縮性の耐水性フォームから部分的に作られ、一部分が膨張可能である、請求項１に記載のシステム。
10. モバイルコンピューティングデバイスと共に使用するためのヘッドマウントディスプレイシステムであって、
    人の頭部に着用されるように構成される主要本体であって、前記主要本体は、容量性タッチスクリーンディスプレイを有するモバイルコンピューティングデバイスをその中に受け入れるようにサイズ設定される保持ポケットを画定し、前記モバイルコンピューティングデバイスは、前記保持ポケットから簡単に挿入され取り出されるように前記主要本体とはっきり識別できる、主要本体と、
    少なくとも１つのスタイラスであって、前記少なくとも１つのスタイラスの導電性先端部と前記容量性タッチスクリーンディスプレイとの間の接触を通して、前記容量性タッチスクリーンディスプレイ上のタッチ応答を起動できる、スタイラスと、
    を備える、ヘッドマウントディスプレイシステム。
11. 前記主要本体の外部からアクセス可能なボタンをさらに備え、前記ボタンは、タッチされると前記スタイラスを通して前記容量性タッチスクリーンディスプレイに電荷を通す導電性材料を含む、請求項１０に記載のヘッドマウントディスプレイシステム。
12. 第１のレンズおよび第２のレンズを備えるレンズアセンブリをさらに備え、前記第１および第２のレンズの各々は、前記容量性タッチスクリーンディスプレイに対して横方向に移動可能であり、前記第１のレンズおよび前記第２のレンズは、第１のスタイラスおよび第２のスタイラスとそれぞれ関連付けられ、両スタイラスは、前記主要本体の前記外部から各スタイラスの前記導電性先端部を通って前記容量性タッチスクリーンディスプレイに電荷を伝導することができる、請求項１０に記載のヘッドマウントディスプレイシステム。
13. 前記第１のスタイラスおよび前記第２のスタイラスは、前記第１のレンズおよび前記第２のレンズから既知の距離および向きで固定され、そうすることで、前記第１のスタイラスおよび前記第２のスタイラスを通して前記容量性タッチスクリーンディスプレイに容量性電荷が伝導されると、前記第１のスタイラスおよび前記第２のスタイラスによってタッチされる前記容量性タッチスクリーンディスプレイ上の位置に基づいて、前記第１のレンズと前記第２のレンズとの間の瞳孔間距離を算定できる、請求項１２に記載のヘッドマウントディスプレイシステム。
14. 第１のレンズおよび第２のレンズを有するレンズアセンブリをさらに備え、前記第１のレンズおよび前記第２のレンズは、第１のスタイラスおよび第２のスタイラスとそれぞれ関連付けられ、各スタイラスは導電性先端部を有し、各スタイラス先端部は、移動可能であり、ユーザがボタンにタッチし、そうすることで前記スタイラス先端部を前進させて前記容量性タッチスクリーンディスプレイと接触させるまで、最初は前記ディスプレイスクリーンから引っ込んでいる、請求項１０に記載のヘッドマウントディスプレイシステム。
15. 人の頭部に着用されるように構成され、ディスプレイを有するモバイルコンピューティングデバイスをその中に受容および固定するように構成される保持ポケットを画定する、主要本体と、
    前記主要本体内で着用者の眼と前記モバイルコンピューティングデバイスの前記ディスプレイとの間に配置される２枚のレンズのセットであって、前記着用者に立体映像の３次元画像を生成するように前記ディスプレイのそれぞれの部分に前記着用者の視界の焦点を合わせる、レンズのセットと、
    前記コンピューティングデバイスと通信状態にある、前記主要本体の外部に着脱可能に固定されるリモートコントローラであって、前記リモートコントローラは、リモートコントローラプロセッサおよび少なくとも１つのモーションセンサを組み込み、前記モーションセンサは、前記主要本体に固定されると、前記ヘッドマウントディスプレイシステムのための頭部追跡において使用するための適切なモーションデータを前記少なくとも１つのモーションセンサから前記コンピューティングデバイスに供給する、リモートコントローラと、
    を備える、ヘッドマウントディスプレイシステム。
16. 前記少なくとも１つのモーションセンサはジャイロスコープを備え、前記少なくとも１つのモーションセンサは、前記ヘッドマウントディスプレイシステムのモーションを反映するために前記ディスプレイ上に表示される画像を更新できるように、前記コンピューティングデバイスにモーションデータを供給する、請求項１５に記載のヘッドマウントディスプレイシステム。
17. 前記少なくとも１つのモーションセンサはジャイロスコープを備え、前記少なくとも１つのモーションセンサは、前記ヘッドマウントディスプレイシステムのモーションを反映するために前記ディスプレイ上に表示される画像を更新できるように、後で前記コンピューティングデバイスに渡される、前記コンピューティングデバイスによって作られる算定値の代わりのモーションデータ算定値を生成するように、前記リモートコントローラプロセッサと一緒に使用される、請求項１５に記載のヘッドマウントディスプレイシステム。
18. 前記リモートコントローラはその前面に固有の制御ボタンを複数含み、前記ボタンはいずれも互いに似ておらず、前記制御ボタンは、前記リモートコントローラが前記主要本体の前記外部に固定されるときは前記主要本体から離れる方を向く、請求項１５に記載のヘッドマウントディスプレイシステム。
19. 前記主要本体の前記外部上の主要本体取り付け構造と、
    前記取り付け構造に隣接して、前記主要本体から突出するドッキング特徴部と、
    を備え、
    前記リモートコントローラは、前記主要本体取り付け構造と嵌まり合いそれに固定するように構成される取り付け構造を有し、前記リモートコントローラはさらに、前記リモートコントローラ取り付け構造が前記主要本体取り付け構造と嵌まり合うときに前記ドッキング特徴部が係合するスイッチを含み、前記係合されたスイッチにより、前記プロセッサがドッキング状態を前記モバイルコンピューティングデバイスに通信する、
    請求項１５に記載のシステム。
20. 前記リモートコントローラは第１のリモートコントローラであり、前記第１のリモートコントローラの反対の側面上において前記主要本体の前記外部に着脱可能に固定される第２のリモートコントローラをさらに含み、前記第２のリモートコントローラも前記コンピューティングデバイスと通信状態にあり、前記第２のリモートコントローラは、リモートコントローラプロセッサおよび少なくとも１つのモーションセンサを組み込み、前記主要本体に固定されると、前記ヘッドマウントディスプレイシステムの頭部追跡を行う際に使用するためのモーションデータを前記少なくとも１つのモーションセンサから前記コンピューティングデバイスに供給する、請求項１６に記載のヘッドマウントディスプレイシステム。
21. 前記リモートコントローラは、前記リモートコントローラが前記主要本体の前記外部に固定されるときに前面カメラレンズを有し、前記カメラレンズによって得られる画像を前記コンピューティングデバイスの前記ディスプレイ上に表示できる、請求項１６に記載のヘッドマウントディスプレイシステム。
    
    

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