JP2020523628A - アイウェア用の着脱可能な拡張現実システム - Google Patents

Abstract

拡張現実装置は提供され、それによって前記装置は既存のアイウェアをアタッチメントプラットフォームとして利用し、前記装置は、異なる形状およびサイズを有する複数の異なるアイウェアに取り付けおよび取り外し可能であり、それにより前記装置の一部は前記アイウェアの上部に載り、それにより前記装置は、着用者が真っすぐ前方を見る場合、完全にまたはほとんど遮るもののない視界を提供する。【選択図】図５１

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１７年４月２７日に出願の米国特許出願第６２／４９１，１３９号、２０１７年５月１日に出願の米国特許出願第６２／４９２，６２６号、２０１７年５月１６日に出願の米国特許出願第６２／５０７，０４９号、２０１７年６月１日に出願の米国特許出願第６２／５１３，８２８号、２０１７年６月２１日に出願の米国特許出願第６２／５２２，８６６号、２０１７年７月１０日に出願の米国特許出願第６２／５３０，６３８号、２０１７年８月７日に出願の米国特許出願第６２／５４２，１６８号、２０１７年８月１６日に出願の米国特許出願第６２／５４６，４７３号、２０１７年１２月１９日に出願の米国特許出願第６２／６０７，５８２号、２０１８年１月３日に出願の米国特許出願第６２／６１３，３１３号、２０１８年１月２０日に出願の米国特許出願第６２／６１９，７５２号、２０１８年１月３１日に出願の米国特許出願第６２／６２４，２０１号、２０１８年２月５日に出願の米国特許出願第６２／６２６，６６０号、２０１８年３月５日に出願の米国特許出願第６２／６３８，７８９号、２０１８年３月２６日に出願の米国特許出願第６２／６４８，３７１号、２０１８年５月３１日に出願の米国特許出願第１５／９９４，５９５号、２０１８年５月３１日に出願のＰＣＴ／ＵＳ１８／３５４２４の開示に依存し、および／または優先権および出願日の利益を主張する。これらの各出願の開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
（発明の分野）
本発明は、一般に、アイウァアプラットフォームに関し、より具体的には、拡張現実または複合現実を含むがこれらに限定されない機能を提供しながら、消費者および企業の要求を満たす着脱可能な拡張現実（ＡＲ）システムの設計に関する。さらに、本明細書で開示される本発明の特定の態様は、一般に拡張現実または複合現実のアイウァアに適用され得る。

ファッションが機能より優れることは、光学産業における格言である。たとえある種のアイウェアが非常に機能的でもそれがファッシナブルでなければ、アイウェアは消費者によって大量には購入されない。アイウェアのフレームスタイルは、数千ではないが本当に数百はある（例えば、図５、６を参照）。

消費者は、新しいアイウェアを選ぶ場合に選択を好み要求する。すべてのタイプの電子眼鏡は、この消費者のハードルに苦しんでいる。眼鏡フレームへの電子機器の組み込みは、商品のコスト、消費者のコスト、厚さと重量を増加させ、消費者が選択できる眼鏡のファッションの選択肢を減らす。ほんの一例として、今日の拡張現実（ＡＲ）アイウェア（主にヘッドセットまたはゴーグルの形状因子）は、重量が２０グラムから４０グラムの通常の眼鏡と比較して、最大で５００グラムである。このようなＡＲヘッドセットまたはゴーグルは、最大３，０００ドル以上で販売される。それらはかさばり、重く、見た目がファッショナブルではなく、高価である。ヘッドアップディスプレイを備えたスマートな眼鏡は、スタイルと色の数が非常に限られる。必要なのは、許容できるファッション、外観、重量、アイウェアの選択、およびコストを維持しながら、消費者および企業が使用するＡＲおよび／または複合現実（ＭＲ）を提供する新しいプラットフォームである。

コンピュータシステムが小型化され、高性能になり、ディスプレイ装置および画像通信技術が進歩するにつれて、ユーザが装着できるウェアラブル装置が開発されてきた。たとえば、手首に装着可能なスマートウォッチ、頭、腕、または足に装着可能なスマートバンド、頭に装着されるスマートアイウェアなどが開発されている。

（関連技術の記載）
各種の技術においてセンサ、検出器、ワイヤレス通信、画像およびオーディオプロセッサだけでなくコンピューティングハードウェア、周辺機器の小型化の傾向は、「ウェアラブルコンピューティング」と呼ばれることもある分野の開発に役立っている。特に、画像および視覚処理、および生産の分野では、表示画像が、視野を満たすまたはほぼ満たし、従来の画像表示デバイスに表示されるような通常のサイズの画像として表示されるように、非常に小さな画像表示要素を着用者の目の十分近くに配置するウェアラブルディスプレイを検討することが可能になった。関連する技術は「ニアアイディスプレイ」と呼ばれる場合がある。

ニアアイディスプレイは、ウェアラブルディスプレイの基本コンポーネントであり、ヘッドマウントデバイスとも「ヘッドマウントディスプレイ」とも呼ばれる。頭部装着型デバイスは、着用者の片目または両目の近くに１つまたは複数のグラフィックディスプレイを位置づける。ディスプレイ上に画像を生成するには、コンピュータ処理システムを使用できる。そのようなディスプレイは、着用者の視野全体を占める場合もあれば、着用者の視野の一部のみを占める場合もある。さらに、頭部装着型デバイスは、電子コンタクトレンズ、一対のスマート眼鏡レンズと同じくらい小さくてもよく、またはヘルメットと同じくらい大きくてもよい。

頭部装着型デバイスは、グラフィックディスプレイを提供してもよく、「オン」状態から「オフ」状態への移行など、ある状態から別の状態への移行を指示されてもよい。

そのようなディスプレイは、本明細書で説明される拡張現実および／または複合現実に使用されてもよい。それらは、ＸＲと呼ばれる拡張現実にも使用される。ＸＲは、スマートフォン、モバイルバーチャルリアリティヘッドセット、および／または本願に記載される実施形態のような拡張現実ユニットの１つまたは複数の包括的なカテゴリである。したがって、本明細書に開示される様々な実施形態は、ＸＲの特定の形態に使用できる。

（本明細書で使用される特定の用語の定義）
これらの定義は、特許請求の範囲を限定することまたは特許請求の範囲の限定句を意図するものではなく、本明細書に記載される本発明をさらに理解するのを助けることを意図する。

ＡＲユニット本体−アイウェアフレームに収まるおよび／または載るＡＲユニットの部分。

ＡＲユニット−完全なＡＲシステム。

拡張現実（ＡＲ）−拡張現実画像を作成する仮想画像（ｖｉｒｔｕａｌ ｉｍａｇｅ:虚像）と組み合わせられる現実画像（ｒｅａｌ ｉｍａｇｅ:実像）の表示。この特許開示の目的のため、一般的、非限定的な観点から、複合現実画像および／またはシステムは、拡張現実画像および／またはシステムのものであり得る。さらに、ＡＲは、物理的な現実世界の環境の直接または間接的なライブビューを含み、その要素は、コンピュータで生成される知覚情報であって理想的には視覚、聴覚、触覚、体性感覚、嗅覚を含む複数の感覚モダリティにわたる知覚情報によって「増強」できる。

拡張現実（ＸＲ）−拡張現実は、仮想現実、ＡＲ、および複合現実を含む包括的なカテゴリである。

アイウェア−目にまたは目を覆うように着用されるあらゆるタイプのアイウェア、例としてだけだがスポーツ、射撃、水泳、安全、工業、溶接、企業、ドレス、ファッション、サングラス、宇宙、および／またはゴーグル用のアイウェアを指す。

フィット−ＡＲユニットがそれが置かれているアイウェアに装着されまたは接続される場合に、アイウェアに装着または接続することを指す。

ライトエンジン−システム／デバイス／装置、仮想画像を生成するための照明および／または画像生成を提供する拡張現実または複合現実システムのライトシステム／デバイス／装置の一部または複数の一部。

通常の視線−これは、まっすぐ前方を見る場合における自然な視線および／または見通し線に対応する目の向きを指す。通常の視線および自然な視線は、同じ意味を持つことができる。

光学コンバイナ−システムの着用者から見た実際の画像と仮想画像が組み合わされる場合など、２つ以上の画像を互いにまたは同じビュー内で重ね合わせる光学部品または光学システム。実施形態において、光学コンバイナは、ＡＲユニット本体の上部から下に向かうトップダウン光学コンバイナ、またはＡＲユニット本体の端部からのサイドアクロス光学コンバイナにできる。実施形態では、光学コンバイナは、眼鏡レンズの前、眼鏡レンズの後ろに配置するか、眼鏡レンズ内に組み込むことができる。他の実施形態では、光学コンバイナは、着用者の瞳の上縁または上に配置するか、着用者の目の瞳の上縁および下縁を覆うことができる。光学コンバイナは、ＸＲ、ＡＲ、仮想現実、および／または複合現実の１つ以上に適用できるように使用できる。

光学エンジン−拡張現実画像または複合現実画像を着用者が見るために必要な光学部品を提供する拡張現実または複合現実システム、の光学システム／デバイス／装置のシステム／デバイス／装置、一部、または複数の一部。

ＯＬＥＤ−ＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）。ただし、本明細書で使用する場合、ＯＬＥＤはＯＬＥＤディスプレイと同じ意味である。

取り外し可能に取り付けられる−通常、何かが取り付けられる場合、それを取り外してから再び取り付けられることができることを意味する。

光学窓−特定の量の光の透過および／または反射を可能にする光学部材を指す。光学窓を含むシステムの着用者の目は、光学窓を通して見ることができる。光学コンバイナは、光学窓に含める、または光学窓と同じにすることができる。光学窓は、光学コンバイナをサポートするか、実際には光学コンバイナとして機能するか、または光学コンバイナが取り付けられる基板となる。光学窓は、透明または部分的に透明な光学部品、またはその一部が透明または部分的に透明な光学部品であり得る。光学窓には光パワーを設定できない。光学窓は光パワーを持つことができる。光学窓は、仮想画像を反射して目または着用者に戻すリフレクタまたは反射材を含むことができる。そのようなリフレクタは、光学窓の一部に過ぎないサイズのものでも、光学窓のフルサイズのものでもよい。光学窓は導波管をサポートできる。光学窓は、導波管として機能するか、導波管を含むことができる。光学窓は、ライトガイドをサポートできる。光学窓は、ライトガイドとして機能するか、それを含むことができる。光学窓は、透明または部分的に透明なＯＬＥＤを含むことができる。光学窓は、透明または部分的に透明なＯＬＥＤをサポートできる。透明または部分的に透明なＯＬＥＤはＴＯＬＥＤと呼ばれる。ＴＯＬＥＤはシースルーＯＬＥＤになり得る。光学窓は、部分リフレクタ、ビームスプリッタ、またはコンバイナであるか、それらを含むことができる。光学窓は、反射空間光変調器であるか、それを含むことができる。光学窓は、ＯＬＥＤディスプレイなどのアクティブな透明または部分的に透明なディスプレイであるか、それらを含むことができる（たとえば、図５６Ａ、Ｂ、Ｃ参照）。

ユニット−本明細書では、通常、装置、デバイス、またはシステムと呼ばれる。

ビジョンシステム−拡張現実ユニットまたは複合現実ユニットのビジョンシステムのシステム／デバイス／装置、部分、または複数の部分であり、着用者が実画像あるいは（必要に応じて）実画像と組み合わせた仮想画像を体験できるＡＲユニットまたは複合現実ユニットの光学部分である。ビジョンシステムにより、着用者は自然な視覚、あるいは拡張現実または複合現実視覚を視覚的に体験できる。ビジョンシステムにより、着用者は、着用者が望むように、これらの２つの視覚形態を切り替えることができる。

（発明の要旨）
ＡＲユニットが提供され、これにより、ＡＲユニットは、既存のアイウェアを取り付けプラットフォームとして利用し、これにより、ＡＲユニットは、形状とサイズが異なる複数のアイウェアに着脱可能であり、これにより、ＡＲユニットは、着用者が前方をまっすぐ見ている場合に、遮るもののない視界を提供できる。特定の実施形態では、ＡＲユニットの光学コンバイナは、着用者の瞳の上縁の上または上方に配置される。別の言い方をすると、特定の実施形態では、ＡＲユニットの光学コンバイナは、着用者の視線の真上、または上方に位置する（例えば、図２８−３０を参照）。

ＡＲユニットは、次の主要部分で構成できる：１）ＡＲメインユニット、２）ＡＲユニットハウジング、３）ＡＲユニットハウジングカバー、４）例だけだが着用者の頭または首の後ろに配置できるＡＲユニット導電性テザーおよび電子モジュール、５）光学エンジン（１つまたは複数）、６）ライトエンジン（１つまたは複数）、７）ビジョンシステム、８）関連する電子機器、９）カメラ（１つまたは複数）または画像キャプチャデバイス、および１０）聴覚システム。

本発明を利用すると、限られた数のＡＲユニット形状がほとんどのアイウェアフレームのスタイルおよびサイズに適合（ｆｉｔ：フィット）できる。実際、５個以下のＡＲユニットはほとんどのアイウェアフレームスタイルに適合する。これは、例としてのみだが、アイウェアが新しいアイウェアであろうと既存のアイウェアであろうと販売時点でのＡＲユニットのプロバイダー、または自分のアイウェアのＡＲユニットの購入者の１つによって達成できる。ＡＲユニットの本体は、アイウェアフレームの上部に収まり、眼鏡フレーム前部の上部の輪郭または形状に合わせて調整または適合できる。特定の実施形態では、存在する可能性のある任意の開放空間を全体的または部分的に埋めるため、または許容可能なフィット感を達成するために、圧縮性材料をアイウェアフレームの上部とＡＲユニットの底部の間、またはＡＲユニットの底部の凹部に配置できる。他の実施形態では、存在する可能性のある任意の開放空間を満たすために、ＡＲユニットの下およびアイウェアフレームブリッジの上部の上方にファサードを配置できる。

ＡＲユニットは、単眼または両眼の拡張現実を提供できる。特定の実施形態では、ＡＲユニット（本体）の水平長さは、それを支持しているアイウェアフレーム前部の水平長さ寸法と同じかそれよりも短く、水平ＡＲユニット（本体）の中央寸法は、ＡＲユニット（本体）の水平寸法長さの両端よりも大きい垂直高さ寸法である（例えば図８参照）。ＡＲユニット本体の前面は、取り付けられているアイウェアフレーム前部の前および上で前方に延びることができる。ＡＲユニット本体の背面は、取り付けられているフレーム前部のフレームのわずかに後方および上方に延びることができる。すべてではありませんが、ほとんどの実施形態では、ＡＲユニットの本体の前面は、それが置かれているアイウェアフレームの前面に対して、ＡＲユニットの本体の背面よりもＡＲユニットの本体から前方に延びる。

特定の実施形態では、１つ以上の屈曲関節を有する、または柔軟なまたは成形可能な材料で作られた５つ以下のＡＲユニット本体設計は、例えば、すべてのアイウェアのスタイルおよびサイズの６６．６７＋％から８０％の間で上向きに適合できる（たとえば、図７を参照）。特定の実施形態では、ＡＲユニット本体は、１つまたは複数の硬い電子部品および／または光学モジュール（１つまたは複数）を収容する可撓性材料で製作される。特定の実施形態では、ＡＲユニットの本体は、ＡＲユニットの底面に凹部を有する。ＡＲユニット本体は、眼鏡フレームの上部の一部を受け入れる長さの凹部を有することができる。ＡＲユニットの本体には、メガネフレームの上部を受け入れる長さの凹部がある。特定の実施形態では、ＡＲユニットの底は、順応性または圧縮性の材料からピンを受け入れることができる（例えば、図９、１０を参照）。凹部は、順応性または圧縮性の材料の上面に配置されたオス隆起部を受け入れることができる（たとえば、図９を参照）。特定の実施形態では、ＡＲユニットは、永久的、一体的、または取り外し可能な順応性または圧縮性材料を含む（たとえば、図１３を参照）。特定の実施形態では、順応性または圧縮性材料は、その上部上面に、主ＡＲユニット部分の底部のメス凹部内に適合するオス隆起部を有し（例えば、図１３を参照）、または順応性または圧縮性材料は、アイウェアの上端の一部に適合する圧縮性材料の下部底面にあるメス凹部を有する。ＡＲユニット本体は、ＡＲユニット本体の大部分にわたって延在する（例えば、図１３を参照）、またはアイウェアのブリッジの上に配置される（例えば、図１４を参照）順応性または圧縮性材料を含むことができる。圧縮性材料は、１つ以上のピースであってもよい。

他の実施形態において、曲げ可能部材は、ＡＲユニットの可撓性部分内に収容されるか、それに取り付けられる。ＡＲユニットの柔軟な部分は、アイウェアフレーム前部の上部にある。曲げ可能部材は、材料記憶をほとんどまたはまったく持たない可能性があり、一度曲げると元の形状に戻らないことを意味する。曲げ可能部材は、拡張現実デバイスの柔軟な部分を再形成するように再形成することができ。また、ＡＲユニット本体は、アイウェアに装着される場合に、第三者又は着用者がアイウェアフレームに適合するように、及び／又は着用者又は第三者が好みのカスタマイズされた外観を得ることができるような材料で構成される。この特許開示は、ＡＲユニットの販売者および／または光学技術者が、着用者が満足するようにＡＲユニットを着用者のアイウェアに適合または成形できることを予測していることを指摘しなければならない。また、この特許開示は、購入者が満足するようにＡＲユニットを自分のアイウェアに適合または成形できることを予測する。

さらに他の実施形態では、ＡＲユニットのカバーは曲げられるか、または成形可能であるが、内部の電子モジュールおよび／または電子回路はほとんどもとのままである。これにより、ＡＲユニットの他の部分に影響を与えることなく、ＡＲユニットの底部の形状を変更できる。他の実施形態では、ＡＲユニット内の電子機器は、ほとんどが剛性構造内に収容される。これらの構造は別々の構造区画に分割されており、電子機器はほとんどそのままでＡＲユニットの形状を変えることができる。

ＡＲユニット本体は、１つまたは複数の電子モジュールを収容することにより、電子モジュールの全部または一部を覆うおよび／または収容する。ＡＲユニット本体は、順応性、曲げ、成形、および／または展性部材のうちの１つ以上を収容することができる。また、単一の順応性部材が利用される場合、電子モジュールは単一の順応性部材から分離される（例えば、図４４、５１−５２参照）。ＡＲユニット本体は、順応性部分、展性部分、および／または曲げ可能部分のうちの１つ以上を有する電子モジュールを収容することができる。順応性、展性、曲げ可能、および／または成形可能部材または部分のうちの１つまたは複数は、ＡＲ本体またはＡＲユニットが載置されるアイウェアフレーム前部を補完するように、ＡＲユニット本体または本体の部分を成形するように調整することができる。曲げ可能材料は、曲げて該形状を維持できる任意の材料、例だけだが薄い金属、で作ることができる。記憶をほとんどまたは全く持たないこのような曲げられる材料は、例としてだが、スズ、アルミニウム、ポリカーボネート、ＰＭＭＡまたはポリスチレンを含むことができる。以下は、単なる例として、ＡＲユニット本体またはその外部カバーを単なる例として作成できる柔軟な材料である：ポリテレフタレート、ウレタン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、架橋ヒドロゲル、および／またはゴム。以下は、単なる例として、ＡＲユニットの本体を形作るために使用できる展性材料である。再形成可能な記憶を有する展性材料には、ほんの一例として、ポリイミンネットワーク、架橋ポリカプロラクトン、またはポリウレタンに基づく展性熱硬化性樹脂が含まれる。

特定の実施形態では、ＡＲユニット本体は、１つまたは複数のアームを含む。各アームは、２つのアイウェアテンプルのいずれかにユニットを固定する。各アームは、ストラップ、フック、スナップ、マグネット、オス／メスインターフェース、ベルクロなどの機械的な取り付け手段によってアイウェアテンプルに取り付けることができる。一実施形態では、ほんの一例として、アームは、アームの調整を可能にする一連の開口部を有することができる（例えば、図１６−１７を参照）。アームは、２つ以上の開口部を有することができる。開口は、円形、細長い、または任意の形状にすることができる。アイウェアのテンプルに接続されるオス部材は、アームの開口部との係合を可能にする。異なる開口部を選択することにより、アームの長さを調整できる。他の実施形態では、アームは、強磁性材料またはテンプル上またはテンプルの周りに配置された別の磁石を含むトラックと係合する小さな磁石を含むことができる。好ましい実施形態では、アームは、アイウェアテンプルの内側に直接または間接的に取り付けられる。トラックは、アイウェアテンプルに取り付けるか、アイウェアテンプルの側面に組み込むことができる。他の実施形態では、アームは、テンプル上またはテンプルの周りに配置された磁石と係合する強磁性材料を含むことができる。好ましい実施形態では、アームは、アイウェアテンプルの内側に直接または間接的に取り付けられる。トラックは、アイウェアテンプルに取り付けるか、アイウェアテンプルの側面に組み込むことができる。さらに別の実施形態では、２つの磁石を使用することができ、１つは腕に、もう１つはアイウェアテンプルに埋め込まれているか取り付けられる。特定の実施形態では、アームは、アイウェアフレームの前部にテンプルを取り付けるヒンジに直接取り付けられる。

特定の実施形態では、アームは、例えば、ヒンジまたはスイベルジョイントによってＡＲユニット本体に取り付けることができる（たとえば、図１６を参照）。これにより、アイウェアテンプルに取り付ける方法に応じて、アームを上下に回転させることができる。わかりやすくするために、ＡＲユニットのアームの長さや位置を調整できる。これにより、ＡＲユニットの本体をさまざまなスタイル、サイズ、形状のアイウェアに取り付けることができる。

ＡＲユニット本体は、水平方向に拡大または縮小して、フレームの前面に合わせて大きくしたり小さくしたりできる。ＡＲユニットの水平方向の長さを拡張または短縮できる方法は、ほんの一例として、ＡＲユニットの本体の水平方向の各端部から引き出されるピンである。他の実施形態では、ＡＲユニットの本体の水平方向の長さは、ＡＲユニットの本体のカバーを２つ以上のセクションに分けて、引き離したり押し込んだりすることにより、伸縮させることができる。好ましい実施形態では、ＡＲユニット本体は、２つの光学窓を含む１つ以上の光学窓を支持する。２つの光学窓を使用する場合、態様において、１つの光学窓は最大６０ｍｍ幅（水平方向）および最大５０ｍｍ高さ（垂直方向）であり得る。特定の実施形態では、１つの光学窓を使用することができる。他の実施形態において、各光学窓は、２０ｍｍ以下の幅（水平方向）および２０ｍｍ以下の高さ（垂直方向）であり得る。１つの光学窓を両目で使用する場合、１つの光学窓は最大１５０ｍｍ水平方向および最大５０ｍｍ高さ（垂直方向）であり得る。光学窓または光学窓の一部は、部分リフレクタまたはビームスプリッタであるか、それをサポートするか、備えるか、含むか、またはそれらの役割を果たすことができる。明確にするために、本明細書で使用される部分リフレクタは、同じ機能を容易にすることを意図している。すなわち、特定の量の光を反射しながら特定の量の光の透過を可能にする（例えば、図５６Ａを参照）。光学窓または光学窓の一部は、光学コンバイナまたはコンバイナであるか、それをサポートするか、備えるか、包むか、またはそれらの役割を果たすことができる。明確にするために、本明細書で使用される光学コンバイナおよびコンバイナは、同じ機能を容易にすることを意図し、機能は、すなわち、システムの着用者が知覚する仮想画像が実際の画像と組み合わされる場合など、２つ以上の画像を互いにまたは同じビュー内で重ね合わせる。特定の実施形態では、光学窓は、３ｍｍから７ｍｍの幅の一端を一定の距離だけもち、７ｍｍから１５ｍｍの正方形、円形、楕円形、または着用者の眼の瞳が透けて見える他の形の領域に拡大することができる。特定の実施形態では、光学窓は１０ｍｍ−６０ｍｍ幅であり得る。特定の実施形態では、光学窓は１０ｍｍ−５０ｍｍの高さ（垂直方向）であり得る。光学式窓は、水平方向の幅よりも垂直方向の高さを高くできる（例えば、図１８−２１のその他の可能な寸法、形状、およびサイズを参照）。光学窓の厚さは、０.２５ミクロンから３.０ｍｍの厚さであり得る。材料は、例としてのみ、透明な軟質材料、半硬質材料、及び／又は硬質材料から作ることができる。光学窓は、垂直方向に短くして水平方向に広くすることができる（例えば図３１参照）。特定の実施形態では、全体的にまたは部分的に両眼を覆い、着用者の鼻の上で連続している一つの長い水平光学窓を使用することができる（例えば図３２−３３を参照）。一つの光学窓が利用される場合、着用者の鼻の周りの領域との衝突を避けるために、光学窓の底縁にノッチ領域が設けられる（例えば図３２−３３を参照）。この場合、長尺の連続光学窓の水平寸法は１００ｍｍ以上とすることができる。光学窓が１つの長い連続ユニットである場合、光学窓の特定の部分は、コンバイナ、ビームスプリッタ、または部分リフレクタを備えるか、それをサポートするか、含むか、または埋め込むことができる。特定の実施形態では、先に開示された一つの長い連続した光学窓は、互いに独立して調整することができるように窓を二つの窓に分割するために、鼻のブリッジ上で分割することができる（例えば図３１、５０を参照）。

特定の実施形態では、光学窓および／または光学コンバイナは、トップダウン光学窓または光学コンバイナのものであり得る。光学窓および／または光学コンバイナは、ＡＲユニット本体に取り付けられ、ＡＲユニット本体が取り付けられるまたは載せられるアイウェアフレームによって収容されたレンズの下方および前方に延びることができる。特定の他の実施形態では、光学窓および／または光学コンバイナは、ＡＲユニット本体に取り付けられ、ＡＲユニット本体が取り付けられるまたは載せられるアイウェアフレームによって収容されたレンズの下方および後方に延びることができる。特定の他の実施形態では、光学窓および／または光学コンバイナは、アイウェアによって収容されるレンズ内に組み込むことができる。

特定の実施形態において、光学窓の下端は、着用者の眼の瞳の上端またはその上方に位置する。他の実施形態では、光学窓の下端は、瞳の下端を覆うように配置される。光学窓の下端が着用者の眼の瞳の上端またはそれより上に位置する場合、着用者は、まっすぐ前を見たときに、通常の視線で邪魔されない視覚を経験することができる。光学窓の下端が着用者の眼の瞳の上端またはそれより上に位置するとき、着用者の視線は光学コンバイナによって妨げられない。このような実施形態では、着用者が拡張現実画像または複合現実画像を見たい場合、着用者は、自分が立っている地面に対して水平方向にまっすぐ前を見たまま、顎を５度から４５度傾ける（例えば図５７参照）。

光学窓またはその部分は、透明、大部分透明、半透明、半透明、透過性および／または部分透過性材料で作ることができる。光学窓の全部または一部は、単なる例として、フォトクロミック材料、エレクトロクロミック材料、および／またはサーモクロミック材料などの光透過変化材料で作製することができる。

特定の実施形態では、導電性テザーおよび電子モジュールは、ＡＲユニットの一部であるか、またはＡＲユニットに接続される。これらは、単に例として、着用者の頭または首の後ろに存在し得る。態様において、導電性テザーは、ＡＲユニット本体に収容されていない特定の電子機器をＡＲユニット本体に収容されている電子機器と接続する。これにより、電子部品を、取り外したりＡＲユニット本体から分離して配置したりして、導電性テザーや電子モジュールに収納することができる。一例に過ぎないが、以下のうちの１つまたは複数を導電性テザーまたは電子モジュールに電気的に接続することができる:電源、主電源、再充電可能バッテリ、バッテリ、コイル、無線通信のソース、コントローラ、トランシーバ、送信機、受信機、ＧＰＳ、ＣＰＵ、メモリ記憶装置、フラッシュメモリ、ランダムアクセスメモリ、ＥＥＰＲＯＭ、イヤホン、補聴器、サポート聴覚装置、ｗｉｆｉチップ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈチップ、バイブレータ、通信システム、アンテナ、オーディオシステム、無線、センサ、ＡＳＩＣ、スイッチ、聴覚システム、センサ、および／または画像プロセッサ。これは、ＡＲユニット本体を小型軽量化させる。この縮小されたサイズは、着用者が着用するアイウェアにＡＲユニットが装着される場合に、ＡＲユニットをよりファッション性のあるものにし、かつ／または着用者に快適にするのに役立つ。また、軽量化により、着用者が着用するアイウェアにＡＲユニットを装着する場合にＡＲユニットを快適に着用できる。

ＡＲユニットには聴覚システムを含めることができる。聴覚システムはイヤホンを利用できる。イヤホンは有線接続でＡＲユニットに接続できる。ＡＲユニットに配線する場合、イヤホンはすべてではないがほとんどの場合、電子テザーに接続される。イヤホンは、ＡＲユニットにワイヤレスで接続できる。聴覚システムは、骨伝導を利用して音声を伝達できる。パーソナルアシスタントは聴覚システムの一部になることができる。

添付の図面は、本発明の実施形態の特定の態様を示しており、本発明を限定するために使用されるべきではない。図面は、明細書とともに、本発明の特定の原理を説明するのに役立つ。

ハードウェアおよびオペレーティングシステムの実施形態を示すチャートである。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 本発明による光学窓の可能な実施形態を示すグラフである。 透明なＯＬＥＤスタックに関する装置の可能な一実施形態の概略図である。 本明細書で教示する本発明の実施形態と互換性のあるアイウェアフレームの描写の概略図である。 本明細書で教示される本発明の実施形態と互換性のあるアイウェアフレームの描写の概略図である。 本明細書で教示する本発明の実施形態と互換性のあるアイウェアフレームの描写の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の着脱可能なエネルギーハーベスティングバイザーを含む、装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 下部光学系の例を含む、装置の可能な実施形態の描写の概略図である。 下部光学系の例を含む、装置の可能な実施形態の描写の概略図である。 下部光学系の例を含む、装置の可能な実施形態の描写の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図を示している。 ＯＬＥＤコンバイナの実施形態の可能な構成を示している。 異なる基板での外部量子効率対電流密度のプロットを示す。 ＯＬＥＤコンバイナの実施形態の可能な層を示している。 正規化された輝度対曲げパラメータをプロットしたグラフを示している。 装置の可能な一実施形態の概略図である。 装置の可能な一実施形態の概略図である。

（本発明の様々な実施形態の詳細な記述）
次に、本発明の種々の例示的な実施形態を詳細に参照する。以下の例示的な実施形態の説明は、本発明を限定するものではないことを理解されたい。むしろ、以下の説明は、本発明の特定の態様および特徴のより詳細な理解を読み手に与えるために提供される。

本発明は、様々な特徴を有する特定の実施形態を参照して説明されてきた。本発明の範囲または精神から逸脱することなく、本発明の実施において様々な修正および変更を行うことができることは当業者には明らかであろう。当業者は、これらの特徴が、所与のアプリケーションまたは設計の要件および仕様に基づいて、単独で、または任意の組み合わせで使用され得ることを認識するであろう。様々な特徴を含む実施形態もまた、それらの様々な特徴から構成されてもよく、または本質的にそれらの様々な特徴から構成されてもよい。本発明の他の実施形態は、本発明の明細書および実施を考慮することから、当業者には明らかであろう。提供される本発明の説明は、本質的に単に例示的なものであり、したがって、本発明の本質から逸脱しない変形は、本発明の範囲内にあることが意図される。本明細書に引用されているすべての参考文献は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

本発明の実施形態は、本明細書に記載および／または図示される計算、ステップ、プロセス、および動作のうちの１つまたは複数を実行するためのコンピュータ実行可能命令のセットを含む１つまたは複数のコンピュータファイルを含むコンピュータ可読媒体も含む（例えば、図１を参照）。例示的な実施形態では、ファイルは、コンピュータ可読媒体上に連続的にまたは非連続的に格納することができる。実施形態は、コンピュータファイルを含むコンピュータ可読媒体の形態で、パッケージ化によって消費者に利用可能にされるか、あるいは電子配布によって消費者に利用可能にされるかのいずれかで、コンピュータファイルを含むコンピュータ・プログラム製品を含むことができる。本明細書の文脈において使用される場合、「コンピュータ可読媒体」は、一時的ではないコンピュータ可読媒体であり、フロッピーディスク、従来のハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、フラッシュＲＯＭ、不揮発性ＲＯＭ、電気的に消去可能なプログラマブルリードオンリーメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、およびＲＡＭなどの任意の種類のコンピュータメモリを含む。例示的な実施形態では、コンピュータ可読媒体は、プロセッサによって実行されるときに、ここに記載される電子データベースまたはメモリに格納されたデータに基づいて、プロセッサにタスクを実行させる一組の命令を格納している。プロセッサは、本開示において議論される任意の手順、または任意の同等の手順を介して、このプロセスを実装することができる。

本発明の他の実施形態では、コンピュータ実行可能命令のセットを含むファイルは、単一のコンピュータ上のコンピュータ可読メモリに格納されてもよいし、複数のコンピュータに分散されてもよい。当業者は、本開示に照らして、ソフトウェアに加えて、ハードウェアまたはファームウェアを使用して本発明を実施する方法をさらに理解するであろう。したがって、本明細書で使用されるように、本発明の動作は、ソフトウェア、ハードウェア、またはファームウェアの組み合わせを含むシステムにおいて実施され得る。

本開示の実施形態は、本明細書に記載されるコンピュータ実行可能命令のセットを搭載した１つ以上のコンピュータまたはデバイスを含む。コンピュータまたは装置は、特定のマシンを生成するための汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または他のプログラム可能なデータ処理装置であってもよく、１つ以上のコンピュータまたは装置は、本開示の計算、プロセス、ステップ、演算、アルゴリズム、統計的方法、式、または計算ルーチンを実行するように命令され、構成される。本開示の特定の計算、プロセス、ステップ、演算、アルゴリズム、統計的方法、式、または計算ルーチンを実行するコンピュータまたは装置は、中央処理装置（すなわちプロセッサ）およびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）または読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）を含むことができるコンピュータ読み取り可能メモリの形態などの少なくとも一つの処理要素を含むことができる。コンピュータ実行可能命令は、コンピュータまたは装置が本明細書に図示および／または記述される計算、ステップ、プロセス、および動作のうちの１つ以上を実行するように指示され得るように、コンピュータハードウェアに埋め込まれ得るか、またはコンピュータ可読メモリに記憶され得る。

本開示のさらなる実施形態は、本開示のコンピュータ実施方法を実行するためのコンピュータシステムを含む。コンピュータシステムは、コンピュータ実行可能命令を実行するためのプロセッサと、ここに記載されるデータまたは情報を含む一つ以上の電子データベースと、入出力インターフェースまたはユーザインターフェースと、方法を実行するための一組の命令（例:ソフトウェア）とを含むことができる。コンピュータシステムは、デスクトップコンピュータなどのスタンドアロンコンピュータ、タブレット、ラップトップ、ＰＤＡまたはスマートフォンなどのポータブル・コンピュータ、またはクライアント・サーバ構成および１つ以上のデータベースサーバを含むネットワークを介して接続されたコンピュータのセットを含むことができる。ネットワークは、ＩＰ、ＵＤＰ、またはＩＣＭＰを含む任意の適切なネットワークプロトコルを使用することができ、任意のローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク、インターネットネットワーク、テレコミュニケーションネットワーク、Ｗｉ−Ｆｉ対応ネットワーク、またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ対応ネットワークを含む任意の適切な有線または無線ネットワークとすることができる。一実施形態では、コンピュータシステムは、内部電子データベースに動作可能に接続されたメモリに格納されたコンピュータ実行可能命令を有するインターネットに接続された中央コンピュータを含む。中央コンピュータは、インターネットを介して遠隔コンピュータから受信した入力およびコマンドに基づいて、コンピュータ実施方法を実行することができる。中央コンピュータは、サーバとして効果的に機能することができ、遠隔コンピュータは、サーバクライアント関係が確立され、クライアントコンピュータは、クエリを発行するか、ネットワークを介してサーバから出力を受信するように、クライアントコンピュータとして機能することができる。

入出力インターフェースは、コンピュータ実行可能コードおよび電子データベースと併せて使用することができるグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を含むことができる。グラフィカルユーザインタフェースにより、ユーザは、テキストフィールド、チェックボックス、プルダウン、コマンドボタン等を使用してこれらのタスクを実行することができる。当業者は、この開示のタスクを実行するために、そのようなグラフィック特徴がどのように実装され得るかを理解するであろう。ユーザインターフェースは、インターネットに接続されたコンピュータを介して任意にアクセス可能であってもよい。一実施形態では、ユーザインターフェースは、工業標準ウェブブラウザを介してインターネットアドレスを入力し、ウェブページにログインすることによってアクセス可能である。次いで、ユーザインターフェースは、ウェブページにアクセスし、クエリを送信するか、またはネットワーク接続を介してサーバから出力を受信するリモート・コンピュータ（クライアントコンピュータ）を介して操作することができる。

ここに開示された第１の実施形態は、仮想画像を提供することが可能なウェアラブル装置であり、装置はＡＲユニットであり、ＡＲユニットの本体は、着用者に知覚される画像を照明するための１つまたは複数のライトエンジンを支持し、照明される画像は仮想画像と知覚され、１つまたは複数のライトエンジンは、装置の着用者に、実画像に混合される仮想画像を知覚させ、装置は、外部カバーを含み、カバーの底面の形状は、アイウェアフレームの上面を受容するために存在し、装置は、複数の異なるアイウェアフレームに適合するように調整することができ、装置は、複数の異なるアイウェアフレームに着脱可能である。

第２の実施形態は、仮想画像を提供することができるウェアラブル装置であり、ウェアラブル装置は、複数の異なるアイウェアフレームに取り外し可能に取り付け可能であり、装置は、複数の異なるアイウェアフレームの上部に載せることができ、装置は、仮想画像となるものに光を供給する２つのライトエンジンと、装置の着用者に両眼の現実画像と組み合わされる両眼の仮想画像を知覚させる２つのライトエンジンとを支持し、２つの光学エンジンは、２つの光学コンバイナを含み、２つの光学コンバイナの下端は、着用者が通常の視線でまっすぐ前を見る場合に、装置の着用者の瞳の上端またはその上方に位置する。

本明細書に開示される第３の実施形態は、仮想画像を提供することができるウェアラブル装置であり、ウェアラブル装置は、複数の異なるアイウェアフレームに着脱可能であり、装置は、複数の異なるアイウェアフレームの上部に載せることができ、装置は、仮想画像を生成する光を生成する１つまたは複数のライトエンジンと、着用者に現実画像と混合される仮想画像を知覚させる１つまたは複数のライトエンジンとを支持し、光学エンジンとライトエンジンとの共通部分は、シースルーＯＬＥＤであり、シースルーＯＬＥＤは、光学コンバイナとして利用されると共にライトエンジンの一部としても利用される。

ここに開示される第４の実施形態は、仮想画像を提供することが可能なウェアラブル装置であり、装置はＡＲユニットであり、ＡＲユニットの本体は、着用者によって知覚される画像を照明するための１つまたは複数のライトエンジンを支持し、照明される画像は仮想画像であると知覚され、１つ以上の光学エンジンにより、装置の着用者は現実画像と混合される仮想画像を知覚し、装置は外部カバーを備え、ＡＲユニット本体は、複数の異なるアイウェアフレームに合うように調整でき、装置は、複数の異なるアイウェアフレームに着脱可能であり、正面は、ＡＲユニットの本体の底部と、アイウェアのブリッジよりも上方に位置するアイウェアフレームの前部の頂部の下にある。

本発明は、いくつかの部分に関して考えることができる;例えば、ＡＲユニットは、以下の主要部分のうちの三つ以上から構成することができる:１）ＡＲ本体ユニット、２）ＡＲユニットハウジング、３）ＡＲユニットハウジングカバー、４）ＡＲユニット導電性テザー、および、単なる例として、着用者の頭または首の後ろに配置することができる電子モジュール、５）光学エンジン、６）ライトエンジン、７）ビジョンシステム、８） 関連電子機器、９）カメラまたは画像キャプチャデバイス、および／または１０）聴覚システム。

態様において、ライトエンジンは、次のうちの一つ以上を含むことができる：ＬＣＤ、マイクロＯＬＥＤまたはマイクロＬＥＤ（μＬＥＤ）などの電子ディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、ＯＬＥＤディスプレイ、ＯＬＥＤシースルーディスプレイ、ＤＬＰ、ＬＣＯＳ、ならびに、振動ファイバ、スキャニングディスプレイ、レーザスキャニングディスプレイ、レーザベースプロジェクタ、レンチキュラ（マイクロレンズアレイをベース）、フォーカスレンズ、空間変調器、コリメータ、光カプラ、プロジェクタなどのスキャニングディスプレイタイプ、および／または網膜内もしくは網膜上での直接レーザスキャニング。

ある態様において、光学エンジンは、次のうちの一つ以上を含むことができる：導波管、ライトガイド、ミラー、レンズ、光学部品、コリメータ、光カプラ、回折格子、光ファイバ、光パイプ、反射素子、ビームスプリッタ、瞳リレー、分割リフレクタ、フレネルまたは回折面、光学コンバイナ、コンバイナ、シースルーＯＬＥＤディスプレイ、コーティング、回折素子、光学窓、および／または光学基板。

ある態様では、ビジョンシステムは、次の一つ以上を含む：処方用または非処方用の眼鏡レンズ、光学部品、光パワーを有することができるまたは光パワーを有さない光学コンバイナ。光学コンバイナは、光学エンジンの構成要素であるが、ビジョンシステムの一部であると考えることができる。光学コンバイナは、眼に最も近い眼鏡レンズの後方、眼鏡レンズ内、眼鏡レンズの表面上、又は眼から離れたレンズの前方に配置することができる。ビジョンシステムは、単眼または両眼であり得る。ＡＲユニットは、単眼拡張現実画像または両眼拡張現実画像を提供することができる。ＡＲユニットは、単眼仮想画像または両眼仮想画像を提供することができる。ＡＲユニットは、単眼複合現実画像または両眼複合現実画像を提供することができる。ＡＲユニットが両眼仮想画像を提供する場合、仮想イメージを作成して着用者に伝達する構成要素の数は、単眼仮想画像を提供するＡＲユニットの数より多くてもよい。一例として、単眼仮想画像が着用者に通信される場合、１つの光学コンバイナのみが必要とされる。両眼仮想画像を着用者に伝達する場合、２つの光学コンバイナが必要となる。別の言い方をすれば、単眼ＡＲユニットは１つの光学エンジンと１つのライトエンジンを必要とし、両眼ＡＲユニットは２つの光学エンジンと２つのライトエンジンを必要とする。

光学窓は、透明またはほぼ透明な基板であり得る。光学窓は、単なる例として、プラスチックまたはガラスで作ることができる。光学窓は、例としてのみ、剛性、半剛性、軟質、及び／又は可撓性材料から作ることができる。光学窓は、平面でも曲線でもよい。特定の実施形態では、光学窓は平坦である。他の実施形態では、光学窓は湾曲する。該湾曲は、眼鏡レンズの前面に似る。さらに他の実施形態では、光学窓は、それが前方に位置する眼鏡レンズの前凸面と一致するように湾曲する。基板として使用される場合、光学窓は、取り付けられる部材と同じ屈折率を有するか、または０．０１−０．０５の屈折率単位の範囲内、より好ましくは０．０１−０．０３の屈折率単位の範囲内の材料を有することができる。図５６Ａまたは５６Ｂに示す実施形態のような光学窓は、プロジェクタまたはディスプレイからの画像を送ることができ、または図５６Ｃに示す実施形態のような光学窓は、光学窓が構成される材料を介して内部に画像を送ることができる（例えば、透明ＯＬＥＤディスプレイまたは外部ディスプレイによって生成され、画像保存導波管アレイを用いて光学窓に送信される画像）。光学窓は、部分リフレクタを含む場合のように、プロジェクタまたはディスプレイからの画像の透過をサポートでき、または、シースルーＯＬＥＤディスプレイ、または外部ディスプレイによって生成され画像保存導波管アレイを用いて光学窓に伝送される画像、を含む場合のように、光学窓は、画像の透過をサポートできる。光学窓自体も、プロジェクタまたはディスプレイからの画像を反射することができる。光学窓またはその一部は、光学コンバイナまたはコンバイナであり得る。光学窓またはその一部は、光学コンバイナまたはコンバイナを支持できる。光学窓は、一方または両方の表面に反射防止コーティングすることができる。光学窓は、ＡＲユニットに取り外し可能に取り付けることができ、例えば、ＡＲユニットに磁気的に取り付けることができる（例えば図５０−５２の５０３０、５２３０、５１３０参照）。光学窓は、ＡＲユニットに機械的に又は永久的に着脱可能に取り付けることができる。光学窓は、両目に対して一つの連続した光学窓であり得る（例えば図３２−３３を参照）。光学窓は、片目用の単眼光学窓とすることができる。光学コンバイナ３３１０は、光学窓の一部を取り込むことができる。光学コンバイナは、光学窓の全てを含むことができる。１つの連続した光学窓は、着用者の鼻の周りに適合するように切りかかれることができる。一つの連続した光学窓は、一つの目（単眼）のための一つの光学コンバイナまたは二つの目（両眼の）のための二つの光学コンバイナを有することができる（例えば、図３３参照）。磁気アタッチメントまたは機械的アタッチメントをＡＲユニットに取り外し可能に取り付けると、ライトエンジンから光学窓への光通信を適切に整えることができる。特定の実施形態では、光学窓は、着用者の眼から最も離れた眼鏡レンズの前に配置することができる。特定の他の実施形態では、光学窓は、着用者の眼に最も近い眼鏡レンズの背後に配置される。さらに他の実施形態では、光学窓は、眼鏡によって収容される眼鏡レンズ内に埋め込むことができる。

特定の実施形態では、光学窓の下端は、着用者の目の瞳の上端またはその上方に位置する。他の実施形態では、光学窓の下端は、瞳の下端を覆うように配置される。光学窓の下端が着用者の目の瞳の上端またはその上にある場合、着用者はまっすぐ前を見ると通常の視線で邪魔されない視界を体験できる。光学窓の下端が着用者の目の瞳の上端またはその上にある場合、着用者の視線は光学コンバイナによって妨げられない。そのような実施形態では、着用者が拡張現実または複合現実の画像を見たい場合、立っている地面に対して水平になるように目をまっすぐ前に向けたまま、顎を５度から４５度傾ける（たとえば、図５７を参照）。図５７では、着用者の視線５７１０を点線で示し、光学コンバイナを５７２０で示している。図に示されるように、着用者がまっすぐ前を見る場合、光学コンバイナ５７２０は瞳の上にあり視線５７１０から外れる。あごを下に傾けて前方を見る場合、視線が光学コンバイナ５７２０を通過する。

さらに他の実施形態では、光学窓は、着用者がまっすぐ前を見ている場合に、着用者の瞳を覆うことができる。これらの実施形態では、光学窓は、着用者が光学コンバイナを通して見るために顎を下に傾けなければならない実施形態よりも大きい。着用者が真っ直ぐ前を見ている場合に、光学窓が着用者の瞳を覆う場合、光学窓は、次のいずれかであることができる：アイウェアフレームレンズ外形寸法と同じサイズ、アイウェアフレームレンズ外形寸法より小さいサイズ、又はアイウェアフレームレンズ外形寸法より大きいサイズ。

光学窓および眼鏡レンズの両方は、反射防止コーティングでコーティングされてもよい。特定の実施形態では、屈折率整合または屈折率平均化オイルを眼鏡レンズの前面と光学窓の背面との間に塗布して、眼鏡レンズと光学窓との間の光透過性を高めることができる。

光学窓は、リフレクタまたは部分リフレクタを支持することができる。リフレクタは、光パワーを提供することができる。光パワーを有するリフレクタは、画像の焦点距離を変更し、光学収差を補正し、画像を拡大し、画像を縮小し、画像の焦点を変更することができる。リフレクタは光パワーを含まないことができる。光学窓は、光学窓内に埋め込まれるリフレクタを有することができる。光学窓は、その表面に取り付けられるリフレクタを有することができる。リフレクタは、光学窓の一部分のみとなるようにサイズを決定することができる。リフレクタは、光学窓のフルサイズとすることができる。リフレクタは、部分透過ミラーであってもよい。リフレクタはミラーにすることができる。リフレクタは、非球面パワーを有するミラーとすることができる。リフレクタは、球面パワーミラーとすることができる。リフレクタは、ピンミラーであってもよい。光学窓は、眼に最も近い側に光ファイバ光束を含むことができる。あるいは、光学窓は、眼から離れた側に光ファイバ光束を含むことができる。光学窓は、光ファイバ光束および／または導波管アレイをサポートすることができる。光学窓は、導波管アレイをサポートすることができ、導波管アレイを含むことができ、および／または導波管アレイを含むことができる。光学窓は、ライトガイドをサポートすることができ、ライトガイドを含むことができ、および／またはライトガイドを含むことができる。光学窓は、導波管アレイであってもよい。光学窓はライトガイドであってもよい。光学窓は、ディスプレイをサポートし、含むことができ、ディスプレイであってもよく、および／またはディスプレイとして機能することができる。ディスプレイは、単なる例として、シースルーＯＬＥＤディスプレイであり得る。光学窓は、像拡大器、回折光学素子および／またはミラー１９２０、２１２０だけでなくライトパイプ１９１０、２１１０をサポートし、含み、備え、組み込み、および／またはそれとして機能することができる（例えば、図１９，２１を参照）。

光学窓は、部分的に透明なＯＬＥＤまたはシースルーＯＬＥＤの光学窓をサポートおよび／または含むことができる。光学窓は、ディスプレイの光学窓をサポートおよび／または含むことができる。ディスプレイは、単なる例として、ＬＣＤ、マイクロＯＬＥＤまたはマイクロ（μＬＥＤ）、ＬＥＤディスプレイ、ＯＬＥＤディスプレイ、ＯＬＥＤシースルーディスプレイ、ＤＬＰ、ＬＣＯＳまたはバックライトディスプレイのうちの１つであり得る。光学窓は、アイボックス１９３０、２１３０を形成する光学コンバイナを含むことができる。光学窓は、導波管、導波管アレイ、ライトガイド、ミラー、レンズ、光学系、回折格子、光ファイバ、ライトパイプ、反射素子、ビームスプリッタ、瞳リレー、セグメント化されたリフレクタ、フレネルまたは回折ファセット、マイクロレンズアレイ、光学コンバイナ、コーティング、コンバイナ、および／または回折素子のうちの一つ以上とすることができ、サポートすることができ、および／またはこれらを含むことができる。

光学窓は、その表面に段差を有することができる。これらの段差は、光学窓の上方および下方への移動を提供する回転機械部材を受け入れるための光学窓の高さの上方５０％にあり得る。光学窓は、１つの位置から別の位置へ調節可能であり、単なる例として、光学窓は、１つ以上の次の方向に移動可能である：水平、垂直、時計回り、反時計回り、その下端が眼鏡レンズの前面からさらに離れるように、または眼鏡レンズの前面に近づくような回転。

光学窓の垂直高さの上部５０％の一部は不透明であり、残りの５０％までは透明である。日光に当たると光学窓が暗くなることがある。光学窓は、光透過において暗くされ、および／または明るくされ得る。光学窓を暗くして照明するためのこのような技術は、当技術分野において周知である。単なる例として、光学窓は、フォトクロミック、サーモクロミック、エレクトロクロミック、ミラーコーティング、クリアにすることができるとともに、二色性液晶により暗くすることができ、および／または着色することができる。

特定の実施形態では、ＡＲユニットは、２つの光学窓を有することができ、各光学窓は、光学コンバイナとすることができ、光学コンバイナを含むことができ、および／または光学コンバイナをサポートすることができる。各光学窓は、１つの光ファイバ束をサポートすることができる。各光学窓は、光ファイバ束及び光学コンバイナをサポートすることができる。ファイバ光束は、光学コンバイナの光束よりも優れている。

特定の実施形態では、光学窓は、透明ＯＬＥＤであり、それを含み、および／またはサポートする。光学コンバイナは、シースルーＯＬＥＤでありえ、それを含み、および／またはサポートすることができる。透明ＯＬＥＤまたはＴＯＬＥＤは、シースルーＯＬＥＤであることができる。特定の実施形態では、光学窓は、マイクロレンズアレイを含むシースルーＯＬＥＤとすることができ、それを含み、および／またはサポートすることができる。特定の実施形態では、光学窓は、シースルーＯＬＥＤに取り付けられるマイクロレンズアレイであってもよく、それを含み、および／またはサポートしてもよい。シースルーＯＬＥＤおよび／またはマイクロレンズアレイは、それが前方にある眼鏡レンズの前面と同様に湾曲していてもよい。このような曲線は、このような眼鏡レンズのベース曲線に類似することができる。ＡＲユニットの光学コンバイナにシースルーＯＬＥＤを用いる場合、ＡＲユニット本体を小型軽量化することができる。これは、ＡＲユニットのライトエンジンと光学エンジンについて部品点数とサイズを小さくできるためである。また、多くの場合、エネルギー使用量も削減できる。特定の実施形態では、各光学窓は、導波管およびシーススルーＯＬＥＤをサポートすることができる。特定の実施形態では、各光学窓は、ライトガイドおよびシーススルーＯＬＥＤをサポートすることができる。特定の実施形態では、各光学窓は、光ファイバ束およびシースルーＯＬＥＤをサポートすることができる。特定の実施形態では、光学窓は、シースルーＯＬＥＤをサポートすることができる。特定の実施形態では、シースルーＯＬＥＤは、光学コンバイナである。特定の実施形態では、ＯＬＥＤは、ライトエンジン用の光源である。特定の実施形態では、シースルーＯＬＥＤは、光学エンジンの一部である。特定の実施形態では、シースルーＯＬＥＤは光学エンジンである。特定の実施形態では、シースルーＯＬＥＤは、ライトエンジンの光源であり、光学エンジンの一部でもある。特定の実施形態では、シースルーＯＬＥＤは、ライトエンジンの光源であり、光学エンジンでもある。

ＡＲユニットは、各眼に１つずつ、２つの光学コンバイナを支持することができる。ＡＲユニットは、１つの光学コンバイナを支持することができる。光学コンバイナは、着用者の瞳に対して整列させることができる。

光学コンバイナの端部は、実画像内でユニットの光学コンバイナによって生成される視野によって画定される仮想拡張現実バブルの周縁部にあり得、光学コンバイナの材料内に形成される屈折率勾配によってぼかされ（または平滑化され）、その周辺における拡張現実バブルの輝度を効果的に低減する。一例として、光学コンバイナのセクションが１.８の屈折率を有する場合、屈折率は、光学コンバイナの中心の１.８から、光学コンバイナのセクションの外縁の１.５の屈折率に遷移する。この屈折率の変化は、０.５ｍｍ−３.０ｍｍ、好ましくは０.５ｍｍ−１.０ｍｍの長さにわたって適用することができる。短い屈折率勾配は、仮想画像全体の輝度に影響を与えることなく端部の強度を低減するのに役立つ。そのような屈折率勾配は、そのような屈折率勾配を生成するための当技術分野で公知の任意の手段によって製造することができ、例としてのみ、第２の材料の追加の層の積層を含む。そのような第二の層は、厚さ５ミクロンから５００ミクロン、好ましくは２５ミクロンから１００ミクロンであってよい。

ＡＲユニット本体が、アイウェアフレーム前部の頂部に適合するように曲げられる場合、光学窓および他の視覚、光、および光学構成要素が、眼の光軸に対してずれて回転することがある。例えば、ＡＲユニット本体又は外部カバーをアイウェアフレーム前部の頂部に適切に適合させるか又は最も良く見えるようにすると、光学窓は、回転し、垂直方向にまっすぐ上下にならない。これが生じた場合、特定の実施形態では、光学窓または光学窓への接続のいずれかを適切な方向に回転させて、光学窓を垂直方向に再整列させることができる。この調整には、１つの軸、２つの軸、または３つの軸に沿って回転できる回転可能な取付具が必要である。また、各光学窓は、時計回りまたは反時計回りに回転させることによって調整可能である。

特定の実施形態では、光学窓の光学コンバイナの垂直高さは、着用者の瞳に対して与えられるフレームのアイサイズおよびスタイルに合わせて所望の垂直高さに光学窓の導波管光学コンバイナを縁取ることによって調節可能である。特定の実施形態では、光学コンバイナの垂直高さは、適切な高さになるように製造される。表示される拡張現実画像は、視野を制御する使用可能な光学コンバイナ寸法（垂直および水平）に関連して表示されるようにプログラムすることができる。好ましい実施形態では、光学コンバイナの底縁部は、凝視する瞳の上縁部上に設定される。光学窓または光学コンバイナは、また、図２２の２２３０で示されるように、光学窓または光学コンバイナの底部が前方に回転した後上下に回転され得るように、角度をつけられてもよい。特定の実施形態では、光学窓または光学コンバイナ（着用者の目の瞳の上端より上に合う場合）の下端を、眼鏡レンズの前面から離れるように回転させることができる。こうすることで、着用者の顎が下がり、目が前を向いてまっすぐ前を見続けて拡張現実を体験する場合の頭の傾きの角度を一定にオフセットする。頭部の傾斜のある角度をオフセットし、光学窓または光学コンバイナの底縁を眼鏡レンズの前面から離れるように回転させることによって、着用者の視線が光学コンバイナにほぼ垂直に当たる（例えば、図５５を参照）。ある場合には、これが好ましく、他の場合には、光学コンバイナの底縁は、それが前方に位置する眼鏡レンズから離れる方向に回転しない。

図２２に示すように、光学窓は、ＡＲユニットによって支持された状態で、反時計回り２２１０におよび／または時計回り２２２０に回転することができる。１つの光学窓を使用する場合、眼の瞳に最も近い位置にある光学窓の底部が一時的に回転するように、光学窓を回転させることができる。二つの光学窓が使用される場合（例えば左右の目の前に１つずつ）、各光学窓は、眼の瞳に最も近い位置にある光学窓の底部が一時的に回転するように回転することができる。また、二つの光学窓が使用される場合（例えば左右の目の前に１つずつ）、各光学窓は、眼の瞳に最も近い位置にある光学窓の底部が鼻側に回転するように回転することができる。光学窓は、ＡＲユニットによって支持された状態で水平および／または垂直に移動することができる。使用していないときは、光学窓をＺ軸に沿って回転させて、光学窓の下部を上下に回転させることができる。

光学窓は、ＡＲユニットによって支持されている場合、鼻方向および／または一時的に移動することができる。光学窓を水平に移動させる場合は、一般に、着用者の瞳距離を揃えるために移動される。瞳距離とは、標準レベルの照明下で測定された特定の距離（通常、遠距離、中距離、近距離）を見るときの着用者の瞳間の距離である。ＡＲユニットに支持される場合、光学窓は、垂直および／または水平に移動できる。光学窓は、ＡＲユニットによって自動または半自動で移動できる。光学窓は、ＡＲユニットの着用者が機械的または手動で移動できる。光学窓は、ＡＲユニットを使用していない場合に着用者の視野から移動できるため、着用者がまっすぐ前方を見る場合に邪魔にならない視野を持つことができる。特定の実施形態では、光学窓は、適切な光学的位置合わせが維持されるように、ＡＲユニットから磁気的に取り外し、ＡＲユニットに磁気的に再取り付けすることができる。光学窓の移動をもたらす機構は、センサ、コントローラ、および／またはモータを使用することを含んでもよい。モータはマイクロモータでもよい。モータはＭＥＭＳデバイスにすることができる。ＡＲユニットは、１つまたは複数のプリズムをサポートできる。ＡＲユニットは、１つまたは複数のリフレクタをサポートできる。ＡＲユニットは、１つまたは複数の照明源をサポートできる。ＡＲユニットは、１つまたは複数の光学エンジンをサポートできる。ＡＲユニットは、１つまたは複数のライトエンジンをサポートできる。

ＡＲユニットは、以下の１つ以上を含むことができる：導波管、導波管アレイ、ライトガイド、ミラー、レンズ、光学、コリメータ、マイクロレンズアレイ、光カプラ、グレーティング、光ファイバ、ライトパイプ、リフレクタ素子、ビームスプリッタ、瞳リレー、セグメントリフレクタ）、フレネルまたは回折ファセット、光学コンバイナ、コンバイナ、コーティング、回折要素、光学窓、および／または光学基板。

ＡＲユニットは、以下の１つ以上を含むことができる：ＬＣＤ、マイクロＯＬＥＤまたはマイクロＬＥＤ（ｍＬＥＤ）、ＬＥＤディスプレイ、ＯＬＥＤディスプレイ、ＯＬＥＤシースルーディスプレイ、ＴＯＬＥＤ、ＤＬＰ、ＬＣＯＳなどの電子ディスプレイ、並びに、振動ファイバ、レーザスキャニングディスプレイ、レーザベースのプロジェクタ、レンチキュラ（マイクロレンズアレイをベース）、フォーカスレンズ、空間変調器、コリメータ、および／または光カプラ、プロジェクタなどのスキャニングディスプレイタイプ、および／または網膜への直接レーザスキャニング。ライトエンジン内で１つ、２つ、またはそれ以上の白色ＬＥＤを使用できる。

特定の実施形態において、ＡＲユニットのライトエンジン内で使用されるプロジェクタまたはディスプレイの焦点距離は、フォーカスレンズをプロジェクタに近づけるかまたはさらに遠ざけることにより変更することができる。移動は、ＭＥＭシステムおよび／またはマイクロモータを介して行うことができる。移動は、自動、半自動、または手動で制御できる。特定の実施形態では、照明源は、マイクロディスプレイを照明し、そこから光が収光され、集束され、光ファイバ送達システムまたは導波管に伝達される。マイクロディスプレイは、着用者の目から所望の距離に投影される仮想画像を形成するする。光ファイバ、導波管、またはライトガイド送出システムは、ＡＲ画像情報をコンバイナに運び、コンバイナはその後瞳に向けられる。特定の実施形態では、光ファイバ送出システムは、第２光結合デバイスで終端する複数の光ファイバを含むことができ、第２光結合デバイスは、プリズム、および／または一例だがレンズとプリズムの組み合わせ、または部分的透過性薄層膜の積層体を含むことができる。導波管またはライトガイド送出システムは、第２光結合デバイスで終了してもよく、第２光結合デバイスは、プリズム、および／または一例だがレンズとプリズムの組み合わせ、または部分的透過性薄層膜の積層体を含む。光結合は、光学回折格子を含むことができる。特定の実施形態では、ビームスプリッタを有する単一のプロジェクタは、２つの光学窓を照明することができる。

特定の実施形態では、光学コンバイナは、ＡＲ画像情報を担持するプロジェクタから放射される光を、着用者が見ている実際の物体からの光と結合し、これにより、ＡＲ仮想画像が、例えば、実際の環境において４０センチメートルから６メートルの距離に位置することを可能にする。ＡＲユニットは、着用者が見る仮想画像に対する輻輳および調節と、着用者が見る実際の画像に対する輻輳および調節とを組み合わせて、着用者の輻輳および調節を調整するように設計することができる。

ＡＲユニットは、１つまたは複数のカメラを支持できる。場合によっては、複数のカメラを使用する場合、３D効果を高めるためにカメラを間隔を空けて配置することができる。他の場合では、複数のカメラが利用される場合、それらは空間的位置のために利用され得る。複数のカメラを使用する場合、カメラを相互に距離を置いて配置できる。複数のカメラを使用する場合、一つはＡＲユニット本体の水平方向中央またはその付近に配置し、他はアイウェアのテンプルに取り付けたり、ＡＲユニット本体の水平方向端のいずれかまたはその付近に配置したりすることができる。（例えば、図５３−５４を参照）。１台のカメラを使用する場合、カメラはＡＲユニット本体のほぼ水平中心に配置できる。１つまたは複数のカメラは、静止画像およびビデオの一方または両方を取り込むことができる。

ＡＲユニットは、エネルギーハーベスティング電源を含む電源を含むことができる。いくつかの実施態様では、ＡＲユニットは、ソーラー電力又は他の電力ユニットに着脱できる。ある態様では、ＡＲユニットは、バイザーまたは他の構造体に接続することができ、バイザーは太陽エネルギーを取り入れる。このようなバイザーまたは他の構造は、複数の太陽電池を含むことができる。

特定の実施形態では、ＡＲユニットは、着用者の頭の周り、後ろ、頭の周り、首の後ろ、または首の周りに適合する電気テザーを含む。（例えば、図２８−３０を参照）。電子テザーは、二本のストランド２８１０を有することができる;１つはＡＲユニットの右側にあり、もう１つはＡＲユニットの左側にある。電子テザーは、ＡＲ本体に電気的に接続することができる。電子テザーは、１つ以上の電子モジュールを含むことができる。電子部品は、テザーまたはモジュールの全部または一部に取り付けられ得るか、または含まれ得る。単なる例として、電気テザーは、バッテリ２８２０に取り付けられてもよい。バッテリは、再充電可能バッテリであってもよい。バッテリは、有線接続またはワイヤレス電源で再充電できる。

電子テザーおよび電気的に接続された電子モジュールは、次のうちの１つ以上の電子部品を収容し、支持し、またはこれらに接続することができる：単なる例として、メモリ記憶装置、フラッシュメモリ、ランダムアクセスメモリ、ＥＥＰＲＯＭ、バッテリまたは充電式バッテリなどの電力ユニット、イヤホン、聴覚サポート装置、ｗｉｆｉチップ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈチップ、バイブレータ、通信システム、アンテナ、オーディオシステム、ＧＰＳ、センサ、ＡＳＩＣ、ＣＰＵ、コントローラ、スイッチ、トランシーバ、送信機、受信機、および／または聴覚システム。電子部品は、電気テザーによって接続または支持されたモジュール内に収容することができる。モジュールは、耐汗性および耐水性であり得る。モジュールは汗や水に強い。

ＡＲユニットは聴覚システムを含むことができる。聴覚システムはイヤホンを利用できる。イヤホンはＡＲユニットに有線接続することができる。ＡＲユニットに接続する場合、イヤホンは、すべてではないがほとんどの場合、電子テザーに接続される。イヤホンはＡＲユニットにワイヤレスで接続できる。聴覚システムは骨伝導を音声伝達に利用できる。パーソナルアシスタントは聴覚システムの一部であることができる。

ＡＲユニットは、無線または有線で、例えば、スマートフォン、コンピュータデバイス、タブレット、ラップトップ、またはコンピュータ処理ユニットのいずれかに接続および切断することができる。

ＡＲユニットは、着用者が装着しているアイウェアフレームに取り付けられる場合、着用者の頭上に位置することができる。態様では、ＡＲユニットは、使用時にはアイウェアフレーム前部の上に位置することができ、使用していない場合またはアイウェアフレームから取り外される場合、着用者の頭の上または下に装着することができる。特定の実施形態では、ＡＲユニット本体は、アイウェアフレーム前部の頂部を受け入れる底面側の凹部を提供する。特定の実施形態では、１つまたは複数のピンは、ＡＲユニット本体を圧縮性材料に接続することができる。圧縮性材料は、ＡＲユニット本体に着脱可能である。圧縮性材料には、複数のサイズ、圧縮率、およびさまざまな色がある。圧縮性材料は、例えば、スポンジ、スポンジ様、発泡体、または発泡体のうちの１つであり得る。特定の実施形態では、アイウェアフレーム前部の上部とＡＲユニットの底部との間に開放空間がある場合に、圧縮性材料を利用することができる。圧縮性材料を使用してこのような開放空間を埋めると、圧縮性材料はＡＲユニットの本体の底部とアイウェアフレーム前部の上部に付着する。特定の実施形態において、ファサードを利用して、ＡＲユニット本体の下部と、アイウェアブリッジ上部のアイウェアフレーム前部上部とを合わせる。ファサードは、アイウェアフレームのブリッジ上部とＡＲユニット本体の下部の開口部を埋める。このようなファサードは、単なる例として、圧力嵌め、機械的取り付け、または構造的取り付けのうちの１つ以上によって適所に保持することができる。

特定の実施形態において、ＡＲユニットの本体は、光学窓が取り付けられ、そこを通過し、および／またはそこから下降する水平スリット開口を含む。他の実施形態では、光学窓は水平スリットを含まないか、または必要としない。ＡＲユニットは、２つの光学窓が超える２つの水平スリット開口を有することができる。態様において、水平スリット開口は、光学窓の頂部の幅よりも水平方向に長くすることができる。これにより、光学窓を水平に調節して、光学コンバイナを着用者の眼の瞳距離に合わせることができる。光学窓がアイウェアフレームの前に配置される場合、水平スリットは、ＡＲユニット本体のアイウェアフレームの前に張り出す部分に配置することができる（着用者の頭部から遠い）。光学窓がアイウェアフレームの後ろにある場合、水平スリットは、着用者の頭部に最も近いフレームの後ろに延びるＡＲユニット本体の部分に配置できる。そして、光学窓がアイウァアフレームのレンズ内に位置する場合、スリットはアイウァアフレームの上方に位置することができる。

特定の実施形態では、ＡＲユニットは、一例だが、以下の１つまたは複数を使用または含むことができる：エッジコンピューティング（１つ以上の）、クラウドコンピューティング、人工知能、画像インテリジェンス、顔認識、ＧＰＳ、距離計、レーザー、センサ、ＵＶセンサ、赤外線センサ、電気機械センサ、機械センサ、圧力センサ、温度センサ、加速度センサ、磁力計、ジャイロスコープ、通信システム、歩数計、オーディオシステム、イヤーバッド、骨伝導システム、画像プロセッサ、画像キャプチャデバイス、カメラ、３D画像キャプチャシステム、ＢｌｕｅＴｏｏｔｈ（登録商標）チップ、Ｗｉｆｉチップ、ＢｌｕｅＢｏｏｔｈシステム、ｗｉｆｉシステム、太陽電池、電源、エネルギーハーベスティング、再充電可能バッテリ、アイトラッキングシステム、ガスセンサ、空気質センサ、バイブレータ、ブザー、スピーカ、マイク、アクティビティトラッカー、放射線センサ、時計、音声認識システム、インテリジェントパーソナルアシスタントシステム、インテリジェントバーチャルアシスタントシステム、プロジェクタ、マイクロディスプレイ、バックライトディスプレイ、光学窓、光学コンバイナ、アイトラッキングシステム、ジオロケーションシステム、および／またはＯＬＥＤディスプレイ。

特定の実施形態では、ＡＲユニットは、また、次の物を含むか支持できる：ＩＲカメラ、スチルカメラ、ビデオカメラ、イメージセンサ、リピーター、共振器、光学センサ、電気光学センサ、ジオロケーションセンサ、ボディセンサ、転倒検知センサ、モーションセンサ、覚醒センサ、生理学センサ、健康センサ、フィットネスセンサ、ムードセンサ、音響センサ、ＣＯセンサ、ＣＯ検出器、ＣＯ２センサ、ＣＯ２検出器、空気微粒子センサ、ＵＶセンサ、ＩＲセンサ、ＩＲメータ、熱センサ、水分センサ、汗センサ、空気センサ、放射線センサ、呼吸センサ、瞳センサ、眼球運動センサ、熱計、補聴器、音響増幅器、指向性マイクロフォン、分光計、指向性マイクロフォン、マイクロフォン、カメラシステム、赤外線ビジョンシステム、ナイトビジョンエイド、ナイトライト、無線携帯電話、携帯電話、無線通信システム、プロジェクタ、ホログラフィックデバイス、ホログラフィックシステム、無線、データストレージ、メモリストレージ、電源、スピーカ、落下検出器、警戒度モニタ、パルス検出、ギャミング、瞳監視、アラーム、空気不足モニタ、口臭センサ、口臭モニタ、アルコールセンサ、アルコールモニタ、運動センサ、傾斜センサ、運動モニタ、温度計、煙センサ、煙探知器、ピルリマインダー、オーディオ再生装置、オーディオレコーダー、スピーカ、音響増幅装置、音響キャンセル装置、補聴器、ビデオ再生装置、ビデオレコーダーデバイス、イメージセンサ、注意力モニタ、健康モニタ、フィットネスモニタ、空気微粒子計、生理モニタ、気分モニタ、ストレスモニタ、歩数計、運動探知器、位置検出器、パルス検出、無線通信装置、ゲーム装置、視線追跡装置、瞳モニタ、自動リマインダ、ライトメータ、ＵＶメータ、ＩＲメータ、携帯電話装置、移動通信装置、低空気質警報装置、睡眠検出器、眠気検出器、屈折異常測定装置、波面測定装置、収差計、磁力計、煙検出器、スピーカ、セル、運動エネルギー源、マイクロフォン、プロジェクタ、仮想キーボード、顔認識装置、音声認識装置、放射検出器、放射線検出器、ラドン検出器、水分検出器、湿度検出器、大気圧計、ラウドネスインジケータ、ノイズモニタ、オーディオボーン伝導、音響センサ、距離計、レーザシステム、センサ、モータ、マイクロモータ、ナノモータ、スイッチ、オーディオボーン伝導送信器、仮想パーソナルアシスタント、Ａｍａｚｏｎ Ａｌｅｘａ（登録商標）またはＡｐｐｌｅ（登録商標）、人工知能、画像強調、画像強調アルゴリズム、顔認識、および／または顔認識アルゴリズム。

ＡＲユニットは、光カプラを含むことができ、光カプラは、ライトパイプ、光ファイバ、またはマイクロディスプレイのうちの１つを光学窓のものに結合するために使用することができる。光カプラを使用して、マイクロディスプレイを光学窓、ライトパイプ、または光ファイバの１つに結合することができる。光カプラを使用して、ライトパイプまたは光ファイバを光学コンバイナに結合することができる。光カプラを使用して、導波管をライトエンジンまたは光源に光学的に結合することができる。光カプラを使用して、ライトガイドをライトエンジンまたは光源に光学的に結合することができる。特定の実施形態では、本明細書で使用される場合、ライトパイプ、導波管、およびライトガイドは、同じまたは実質的に同じ機能を実行するための基礎となる機構を指す；すなわち、ディスプレイから装置の着用者の眼に光を伝送するか、または他の方法で光を輸送する（例えば、特定の実施形態では、ライトエンジンを介してライトエンジンから着用者の眼に光を伝達する）。

特定の実施形態では、光学コンバイナの底部は、眼から離れるように角度を付けることができる。態様において、光学コンバイナの底部は、ユーザが顎を下に傾けてまっすぐ前を見ている場合に視線がコンバイナに対して垂直になるように、目から離れるように角度をつけることができる。単なる例として（例えば図５５を参照）、光学窓／光学コンバイナ５５１０は、その底部を眼鏡レンズから遠ざけて傾斜させることができ、その結果、着用者の頭を傾けて真正面を見る視線は、光学コンバイナを通して垂直に見えることになる。他の実施形態では、光学コンバイナの底縁は、アイウェアレンズの前面から離れる方向に傾斜していない。

特定の実施形態では、ＡＲユニットは、視線追跡システムを含むことができる。このようなシステムは、当技術分野で公知であり、ライトエンジン及び／又は光学エンジンによって生成された画像は、視線追跡システムによって配置されるように、着用者の眼の動きに合わせて移動するように制御することができる。

特定の実施形態、例えば図３８−３９の実施形態では、ＡＲユニットは、以下の８つの部分の１つ以上を含む：（１）アイウェアフレームの上部に位置するＡＲユニット３９６０の本体、２）虚像を提供し、実像と融合させる特定の光学エンジン構成要素３８４０、３８５０、３９４０、３９５０、３）仮想イメージを生成する特定のライトエンジン構成要素３８３０、３９３０、４）ＡＲユニットをアイウェアフレームに支持および接続するコネクタ手段（表示されない）、５）主ＡＲユニットを、着用者の頭の周りまたは主に首の後ろに装着される電子モジュールのものに接続する電子テザー３９７０、６）着用者の頭または首の後ろに位置する電子テザーの一部であり、複数の電子部品およびＡＲユニットの主要なバッテリ／電源を含む電子モジュール、７）ＡＲユニット本体３９６０内に配置された電子部品（示されていないが、そのうちのいくつかはここに挙げられている）（これらの構成要素を別けて１つ以上のモジュールに格納できる）、および／または８）イメージキャプチャシステム３８２０、３９２０。

上記＃６の電子モジュールは、一例としてのみ、顔認識、ＧＰＳシステム、センサ、ＵＶセンサ、電気機械センサ、機械センサ、圧力センサ、温度センサ、加速度計、通信システム、歩数計、オーディオシステム、画像プロセッサ、ＢｌｕｅＴｏｏｔｈ（登録商標）チップ、ｗｉｆｉチップ、ＢｌｕｅＢｏｏｔｈシステム、ｗｉｆｉシステム、太陽電池、ガスセンサ、大気質センサ、バイブレータ、ブザー、スピーカ、マイクロファン、活動トラッカ、放射センサ、タイム・クロック、音声認識システム、インテリジェント・パーソナル・アシスタント・システム、インテリジェント・バーチャル・アシスタント・システム、ジオロケーションシステム、および／またはＧＰＳシステムのうちの１つ以上を含んでもよい。

上記＃３のライトエンジンは、例としてのみ、ディスプレイユニットおよび／またはプロジェクタ３８３０、３９３０、ＬＣＤ、マイクロＯＬＥＤまたはマイクロＬＥＤ（μＬＥＤ）、ＬＥＤディスプレイ、ＯＬＥＤディスプレイ、シースルーＯＬＥＤディスプレイ、ＴＯＬＥＤ、ＤＬＰ、ＬＣＯＳなどの電子ディスプレイ、ならびに、振動ファイバ、レーザスキャニングディスプレイ、レーザベースのプロジェクタ、レンチキュラ（マイクロレンズアレイをベース）、集束レンズ、空間変調器、コリメータ等のスキャニングディスプレイタイプ、および／または光カプラ、プロジェクタ、および／または網膜への直接レーザスキャニング、集束レンズ、コリメータ、マイクロレンズアレイ、光カプラ、回折活性光学系、球面レンズ、非球面レンズ、プリズム、ミラー、リフレクタ、光合分波器、フォーカス光学部品、調整可能光学部品、拡大光学部品、縮小光学部品、及び／又は光学回折格子、コリメータ、及び／又は光カプラ。

上記＃２の光学エンジンは、次の一つ以上を含むことができる：導波管、導波管アレイ、ライトガイド、ミラー、レンズ、光学系、コリメータ、マイクロレンズアレイ、光学コンバイナ、回折格子、光ファイバ、光パイプ、リフレクタ素子、ビームスプリッタ、瞳リレー、セグメント化リフレクタ、フレネルまたは回折ファセット、光学コンバイナ、コーティング、コンバイナ、回折素子、光学窓、および／または光学基板。光学エンジンは、また、集束レンズ、光学カプラ、回折光学部品、球面レンズ、非球面レンズ、プリズム、ミラー、リフレクタ、光学コンバイナ、シースルーＯＬＥＤディスプレイ、集束光学系、調節可能光学部品、拡大光学部品、縮小光学部品、光学回折格子、コリメータ、及び／又は光学カプラを備えることができる。

光学エンジンの特定の構成要素は、瞳増倍（ｐｕｐｉｌ ｍｕｌｔｉｐｌｉｃａｔｉｏｎ）を提供することができる。本明細書に開示されるほとんどの実施形態では、光学窓または光学コンバイナの１つ以上は、トップダウン部材のものである。単なる例として、導波管、ライトガイド、光学窓、および／または光学コンバイナのうちの１つ以上は、アイウェアフレームの上方に位置するＡＲユニットの本体に取り付けることができ、したがって、ＡＲユニットの本体に取り付けられ、かつ、拡張現実画像が着用者によって観察される場合において着用者の瞳の前に位置する場合、トップダウン光学コンバイナまたは光学窓を提供する。他の実施形態では、光学コンバイナは、側面に取り付けられ、ＡＲユニットの本体の側面から横切ることができる。

画像キャプチャシステムまたは上記＃８は、写真およびＨＤビデオを取り込むことができる。画像キャプチャシステムは、カメラであってもよい。カーテシライトは、ＡＲユニット上に配置され、画像が撮影されている個人に、そのような動作が発生していることを知らせることができる。カーテシライトは、ＡＲユニットの画像キャプチャシステムの近傍または隣に配置することができる。しかしながら、カーテシライトは、正面光を提供するようにＡＲユニット上の任意の場所に配置することができることに留意されたい。場合によっては、第２カメラを、例えば図５３−５４に示すように、テンプルおよび／またはＡＲユニットに取り付けることができる。

特定の実施形態では、光学窓は、眼（例えば図２５、３８を参照）からさらに離れたレンズの前に配置することができる。他の実施形態では、光学窓は、眼に最も近い（例えば図２４参照）眼鏡レンズの背後に配置することができる。さらに他の実施形態では、アイウェアのレンズは光学窓として作用し、光学コンバイナを含む。この場合、光学コンバイナは、単なる例として、リフレクタまたはミラーとすることができる。このようなリフレクタまたはミラーは、収差を低減するために光パワーを含むことができる。

光学窓が眼に最も近い眼鏡レンズの後ろに位置するか、又は眼鏡レンズに組み込まれる場合、調節可能レンズは、着用者の調節及び輻輳を仮想及び実画像の調節及び輻輳と適切に整合させることが要求される。眼鏡レンズが光パワーを有しないフィラーレンズのものである特定の実施形態では、調節可能なレンズは必要とされない。特定の実施形態では、これは、プロジェクタまたはディスプレイに対してフォーカスレンズを機械的に近づけたり遠ざけたりすることによって達成することができる。調節可能レンズを使用する場合、そのようなチューナブルレンズは当技術分野で公知である。

特定の実施形態では、アイウェアの眼鏡レンズは、光学窓および／または光学コンバイナとして作用する。これらの実施形態では、光学窓／光学コンバイナは移動可能ではなく、光学コンバイナは着用者の瞳に位置合わせされなければならない。前述のように、特定の実施形態では、適切に位置合わせされたリフレクタ材料は、光学コンバイナとして作用する。このようなリフレクタ材料は、レンズの表面（内側または外側の凸状または凹状）上にあってもよいし、レンズマトリックス内に埋め込まれていてもよい。この場合、アイウァアフレームの形状に合わせてレンズを縁取りし、眼鏡フレーム内に挿入する場合に、光学コンバイナを着用者の瞳に対して適切に位置決めすることができる。光学コンバイナは、単に例として、着用者の眼の瞳の前のレンズ内、着用者の眼の瞳の上のレンズ内、及び／又は着用者の視線の上のレンズ内に配置することができる。アイウェアの両レンズはそれぞれ１つの光学コンバイナを含むことができる。光学窓／光学コンバイナとして１つまたは２つのレンズが使用される場合、光学的に通信される画像は、レンズを介してレンズの上端から光学コンバイナに伝送され、光学コンバイナは、その中に組み込まれ得るか、または他の実施形態においてがレンズの表面に配置され得る。光学的に伝達される画像は、レンズ内又はレンズ上の光学コンバイナに入射するように、レンズの上端の所望の位置に投影され得る。レンズの上端は、光学的に通信された画像を伝送する光カプラを含むことができる。光学的に通信される画像は、ＡＲユニットの着用者によって見られる拡張現実画像または仮想画像であり得る。レンズを収容するアイウァアフレーム前部の上部リムは、図４１に示すように、光学的に通信される画像（例:投影画像）がアイフレームリムを透過することを可能にする開口部を含むことができる。このアイウェアフレームの開口部は、アイウェアフレームの上部アイフレームリムの長さに沿って水平方向に最も長い寸法を有する楕円形または長方形として形成することができる。この開口４１００は、光学的に伝達された画像がフレームアイリムを通過し、レンズ（光学窓）に伝達されることを可能にする。別の実施形態では、レンズの縁部は、その縁部近傍または縁部に隣接して、レンズ自体に突出部を有して形成され、これにより、光学的に通信される画像は、フレームアイ縁部が干渉することなく通信されることができる。態様において、両方のレンズが、光学コンバイナを含む光学窓として使用される場合、各レンズを収容する各アイフレームリムの頂部は、そこに形成された開口部を有する。いくつかの実施形態では、光学的に通信された画像を伝送する光学部品をレンズの上端に接続するために、光カプラが使用される。態様において、光学的に伝達された画像を伝送する光学部品は、レンズの上端に隣接して配置されるが、接着されない。レンズの上端は、平坦であるか、または光学的に伝送される画像を最もよく伝送する任意の形状に形成することができる。別の実施形態では、レンズの縁部は、レンズ自体の突出部と共に形成され、光学的に通信された画像が、アイフレームリムが干渉することなく、通信光学部品によって通信され得る。通信光学部品は、レンズの縁の近く又は縁に隣接して突出部に結合することができる。通信光学部品は、レンズの縁部近くの突出部に隣接して配置することができる。レンズの縁部付近の突起部を研磨することができる。

さらに他の実施形態では、例えば図５０−５２に示されるように。光学回折格子５０１０、５１１０、５２１０は、導波管５０２０、５１２０、５２２０を介してライトエンジン（例えば、プロジェクタまたはディスプレイ）から光学コンバイナに画像を光学的に伝達するために使用される。実施形態では、ＡＲユニット本体は、単眼用の光学窓の１つの導波管光学コンバイナまたは両眼用の２つの導波管光学コンバイナを含む。図３８（正面図）−３９（平面図）中、導波管光学コンバイナおよび光ウィンドウは、３８５０、３９５０として示される。光学窓の導波管光学コンバイナの垂直高さは、着用者の瞳に対して与えられるフレームアイサイズおよびスタイルに合わせて望ましい垂直高さに光学窓の導波管光学コンバイナを縁取ることによって調整可能である。光学コンバイナまたは光学窓は、その底縁部が、着用者の眼の瞳の頂縁部またはその頂縁部の上方となるように位置することができる。光学コンバイナまたは光学窓は、その底縁部が、着用者の眼の下縁部または下縁部の下方となるように位置してもよい。表示される拡張現実画像は、使用可能な導波管光学コンバイナ／光学窓寸法（縦と横の幅）に関連して表示されるようにプログラムすることができる。実施形態では、光学窓の導波管光学コンバイナの底縁部は、例えば、図５１に示すように、瞳５１４０の頂縁の上に設定することができる。５１４０は、着用者がまっすぐ前を見ている場合に瞳が位置する場所である。５１５０は、例えば、ユーザが頭を前に傾けたときの瞳の位置である。あるいは、図５２には、光学コンバイナが全光学窓を構成する実施形態が示されている。この実施形態では、光学窓は、頭部が傾斜していない状態５２４０で正面を見ても着用者の瞳を覆うように垂直高さである。導波管光学コンバイナ／光学窓は、着用者の眼鏡レンズの前方、後方に位置させることができ、あるいは着用者の眼鏡レンズ内に埋め込むことができる。しかし、好ましい実施形態では、着用者の眼から最も遠い眼鏡レンズの前に配置される。

実施形態では、ＡＲユニットは、インターネット、クラウド、および／またはエッジコンピューティング装置に接続する。態様において、ＡＲユニットは、例としてのみ、受信機、無線送信機、無線送受信機、メモリ記憶装置、メモリ記憶チップ、ＣＰＵ、および／または再充電可能バッテリのうちの１つ以上を含むことができる。ＡＲユニットは、Ａｎｄｒｏｉｄ（登録商標）、ｉＯＳ（登録商標）、その他のソフトウェア、アプリケーション、およびプラットフォームとの連携が可能である。特定の実施形態では、ＡＲユニットは、着用者のスマートフォンまたはコンピュータに有線方式で直接接続し、スマートフォンまたはコンピュータに格納されたアプリケーションを利用し、例えばインターネットにリンクまたは接続することができる。特定の実施形態では、ＡＲユニットは、ワイヤレス方式で着用者のスマートフォンまたはコンピュータに接続し、スマートフォンまたはコンピュータに格納されたアプリケーションを利用し、例えばインターネットにリンクまたは接続することができる。特定の実施形態では、ＡＲユニットは、着用者に写真、ビデオ、ホログラム、テキスト、数字、文章及び／又は記号を表示することができる。特定の実施形態では、ＡＲユニットは、スイッチを支持し、および／または遠隔制御され得る。特定の実施形態では、着用者が顎を胸部に向けて下に傾けた場合などに、ＡＲユニットは頭を傾けて自動的にオンにすることができる。特定の実施形態では、着用者の頭部が下方に傾斜していない場合、ＡＲユニットは自動的にオフになることができる。このデフォルト設定は、着用者が自分のアイウェアで拡張現実を利用していない場合に、ＡＲユニットがエネルギーを節約することを意味する。ＡＲユニットは、例としてのみ、手動スイッチ、キャパシタンススイッチ、チルトスイッチ、モーションセンサスイッチ、および／または音響センサスイッチのうちの１つ以上を含むことができる。ＡＲユニットは、単なる例として、振動、音、および／または光のうちの１つまたは複数によって、ＡＲユニットの着用者にフィードバックを伝達することができる。特定の実施形態では、ＡＲユニットは、単なる例としてのＳｉｒｉ（登録商標）またはＡｌｅｘａ（登録商標）などのパーソナルアシスタントを介して着用者と通信することができる。特定の実施形態では、ＡＲユニットは、着用者による音声コマンドに応答することができる。特定の実施形態では、ＡＲユニットは、着用者によるジェスチャコマンドに応答することができる。特定の実施形態では、ＡＲユニットは、力による瞬き、瞬き、瞬き、目の回転、および／または目の粗動など、着用者による目の命令に応答することができる。

ＡＲユニットは防水性であり得る。ＡＲユニットは耐水性であり得る。ＡＲユニットは防汗性であり得る。ＡＲユニットは耐汗性であり得る。

特定の実施形態では、ＡＲユニットは、近距離、中間距離、遠距離のうちの１つ以上の距離で仮想画像を投影することができる。ＡＲユニットは、仮想画像を見る着用者の目の輻輳が目が経験する調節刺激と一致するように、仮想画像の位置およびその倍率を調節することができる。ＡＲユニットは、仮想画像の位置を合わせることができるので、着用者の眼の調節および輻輳は、実際の画像と位置合わせされる。ＡＲユニットは、仮想画像と実画像を合成したときに、着用者が見る両者の倍率を等しくすることができる。

特定の実施形態では、ＡＲユニットは、任意の注視点で着用者の輻輳を可能にするために、視野内の任意の位置で仮想画像の焦点および倍率を調整することができる。特定の実施形態では、ＡＲユニットの投影システムは、異なる距離に対してその焦点を変更することができる。これは、調節可能レンズまたは調節可能光学システムによって達成することができる。そのようなレンズまたはシステムは、当技術分野において公知である。

アイウァアフレームに関し、ＡＲユニット本体は、度付きレンズを装着したアイウァアや、度なしレンズを装着したアイウァアに適合する。眼鏡レンズは、単焦点、多焦点、三焦点、および／または累進屈折力レンズであってもよい。眼鏡レンズは、光パワーを有することも、光パワーを有さないこともできる。眼鏡レンズは、着色されていてもよいし、透明であってもよい。ＡＲユニット本体は、レンズのないメガネフレームに装着できる。ＡＲユニット本体自体は、１つ以上の眼用レンズを含むことができる。ＡＲユニットの本体が適合および／または装着されるアイウェアは、以下の例のうちの任意のいずれかのアイウェアであり得る：スポーツ、射撃、水泳、安全、工業、溶接、企業、ドレス、ファッション、サングラス、宇宙、および／またはゴーグル。アイウェアは、例としての以下の１つであり得る：ワイヤフレーム、プラスチックフレーム、および／またはワイヤフレームとプラスチックフレームとの組み合わせ。ＡＲユニットは、それが載るアイウェアに取り外し可能に取り付けることができる。特定の実施形態では、ＡＲユニットは、アイウェアフレームに着脱可能であり、光学窓は、ＡＲユニットの一部である。他の実施形態では、ＡＲユニットは、アイウァアフレームに着脱可能であり、光学窓は、アイウァアの一部である。光学窓がアイウェアフレームの一部である場合、光学窓は、アイウェアレンズ内に埋め込まれるか、アイウェアレンズの前面に埋め込まれてフレーム前部に取り付けられるか、またはアイウェアレンズの背面に埋め込まれてフレーム前部に取り付けられる。光学窓がフレーム前部の一部である場合、そのような特徴を有する消費者に利用可能なアイウァアスタイルの選択を制限する。

好ましい実施形態では、ＡＲユニットの本体は、ＡＲユニットがアイウェアフレームの形状により良く適合することを可能にする１つ以上の可撓性ジョイントを含む。ＡＲユニットの本体の一部は、可撓性材料から作られてもよい。ＡＲユニットの本体の一部は、単なる例として、ウレタン材料で作ることができる。図２３−２５、４３に示すように、ＡＲユニットの本体２３００は、一つ以上の内部剛性電子モジュール２３１０、２４１０、２５１０を含むことができる。特定の実施形態では、複数の剛性分離電子モジュールをＡＲユニットの本体内で利用することができる。これらの複数の電子モジュールは、部材によって接続することができ、それによって、部材は、１つのモジュールが、他のモジュールに対して離れたり近づいたりするように回転または屈曲することを可能にする。ＡＲユニットの本体は、ＡＲユニットの本体の可撓性外部本体カバー内に埋め込まれた剛性電子モジュールを含むことができる。剛性電子モジュールは、１つまたは複数の可撓性ジョイント（例えば図４３参照）を有することができる。剛性電子モジュールは、ＡＲユニットの本体に部分的または完全に埋め込まれ得る。図２６に示すように、モジュール２６１０は、例えば、電子モジュールが一つ以上の適合可能または曲げ可能な部分を含むように、適合可能な翼構造を有することができる。態様において、モジュール２６４０の左右の二つの部分は、ＡＲユニットの本体が載置されるおよび／または電子モジュールが載置される眼鏡フレーム前部と相補的な形状に適合するように曲げることができる。図２７に示されるように、別の実施形態では、電子モジュール２７１０は、ＡＲユニットの本体が載る眼鏡フレーム前部と相補的な形状に適合するように曲げられることができる単一の適合部材２７５０を備えることができる。可撓性ＡＲユニットの本体は、ＡＲユニットの本体の下端に、アイウェアフレームの上端の一部を受け入れるための溝を有することができる。ＡＲユニットの本体は、ＡＲユニットの本体の上部外面にコネクタ部材を受け入れるための溝を有することができる。ＡＲユニットの本体は、ＡＲユニットの本体の上部外面にコネクタ部材を受け入れるための複数の溝を有することができる。ＡＲユニットの本体は、１つ以上の磁石、強磁性材料、および／または開口部を含むことができる。ＡＲユニットの本体は、アイウェアフレーム前部（例えば２４２０、２５２０で示される）の頂部に載り、一方又は両方のアイウェアテンプル３９７０に接続され得る。ＡＲユニットの本体はアイウェアテンプルに接続できる。ＡＲユニット本体は、二つのアイウェアテンプル２３３０,２４３０,２５３０に接続することができる（例えば、図２３−２５を参照）。ＡＲユニット本体は、アイウェアフレーム前部に接続できる。アイウェアフレーム前部への接続は、接続部材により行うことができ、接続部材は、単なる例として以下である：ストラップ、ループ、リング、ファスナ、クリップ、および／または磁気アタッチメント。ストラップ、ループ、リング、またはファスナは、調節可能および／または弾性であり得る。

フレーム前部に接続する場合、接続は、単なる例として、アイウァアリム、ブリッジ、および／またはフレームのテンプル領域とすることができる。アイウェアテンプルへの接続は、アイウェアテンプルの底部、アイウェアテンプルの頂部、アイウェアテンプルの内側、アイウェアテンプルの外側、アイウェアテンプルの周囲、および／またはアイウェアテンプルの側面にある。

ＡＲユニットの本体１６００は、直接または間接的にアイウェアのテンプルに取り付けられる一つまたは二つのアームを有することができる（例えば、図１６を参照）。ＡＲユニット本体のアーム１６１０は、１６３０を直接又は間接的にアイウェアテンプル１６２０に接続するように、可撓性及び／又は調節可能であり得る。中間接続部材は、アイウェアテンプルに取り付けられ、そして、ＡＲユニット本体のアームに取り付けられ得る。

ＡＲユニットの本体は、さらに、ソーラーバイザを支持することができ、ソーラーバイザは、ＡＲユニットの本体に取り付けられ、着用者の頭部から前方に延びる（例えば図１５、４２を参照）。取り付け手段は、磁石、クランプ、タイ、クリップ及び／又はスナップであってもよい。ソーラーバイザは、複数の太陽電池１５９０、４２９０を有することができる。ソーラーバイザは着脱可能である。ソーラーバイザは、ＡＲユニットの本体に追加の電力を供給する再充電可能バッテリに電気的に接続可能である。いくつかの実施態様において、ソーラーバイザは、アイウェアフレームに機械的に取り付けられる。他の実施態様において、ソーラーバイザは、アイウェアフレーム及び／又はＡＲユニットの本体に機械的に取り付けられる。さらに他の実施態様において、ソーラーバイザは、ＡＲユニットの本体のみに機械的に取り付けられる。いくつかの実施態様において、ソーラーバイザは、アイウェアフレームに磁気的に取り付けられる。他の実施態様において、ソーラーバイザは、アイウェアフレーム及び／又はＡＲユニットの本体に磁気的に取り付けられる。他の実施態様において、ソーラーバイザは、ＡＲユニットの本体のみに磁気的に取り付けられる。さらに他の実施態様において、ソーラーハーベスティング部材は、ＡＲユニットの電子テザーに取り付けおよび電気的に接続され、着用者の首及び肩の周りに着用される。さらに他の実施形態では、ソーラーハーベスティング部材は、ＡＲユニットの電子テザーに取り付けられ電気的に接続され、着用者の頭部、単なる例としてだがキャップ、帽子、またはバイザーに装着される。

アイウェアには、数千とは言わないまでも数百種類のスタイル、形、サイズ、素材がある（例えば、図５−６を参照）。ＡＲユニット本体ＳＫＵ（在庫管理単位）の数または数を最小限にし、ＡＲユニット本体がアイウェアフレームに適用される場合に、ファッショナブルに見えるようにするために、ＡＲユニットは、一例として、圧縮性および／または成形性材料のうちの一つ以上を含むことができる。特定の実施形態では、ＡＲユニットの本体は、アイウェアフレーム前部に適合する。他の実施形態では、アイウェアブリッジの上および／またはＡＲユニットの本体の底部領域に固定された、または埋め込まれた圧縮性材料が、適切な適合のために好ましいか、または必要である。本発明の多くのタイプのアイウェアフレームに適合する能力のために、ＡＲユニット本体のデザインの一つのＳＫＵ（在庫管理単位）は、複数の異なるアイウェアの形状及びサイズに適合するように最適化することができる（例えば、図７,４５−４８を参照）。個別のパーツを１つのＳＫＵデザインに取り付けることで、必要に応じて、特定のアイウェア形状に取り付けられたＡＲユニット本体の外観やフィット感を高めることができる。分離部分は、ＡＲユニットの本体がアイウェアフレーム前面の上部に取り付けられる場合に形成される開口空間を覆うために利用されるファサードとすることができる。すべてではないが、ほとんどの場合、ファサードはＡＲユニット本体の下の特定の位置とフレーム前部の頂部より上の特定の位置の間で使用される。一例として、ファサードを使用して、ＡＲユニット本体の底部の下と、ブリッジ領域より上のアイウェアフレーム前部の頂部とを適合させることができる。さらに他の場合には、複数のファサードを使用して、ＡＲユニットの本体の下およびアイウェアフレーム前部の頂部よりも上方に形成された複数の開口部を覆うことができる。個別のパーツは、さまざまなサイズまたは形状の複数の個別のパーツ（またはファサード）として消費者に提供できるため、より多くのさまざまなアイウェアの形状およびサイズに対しても、ＡＲユニットの本体のフィット感や外観をさらに向上させることができる。特定の実施形態では、ファサードのキットがＡＲユニットの販売に含まれる。分離した部分は、ＡＲユニット本体の底部と、アイウェア前部のブリッジの上に位置するアイウェアフレームの頂部との空間関係に応じて、剛性、圧縮性、または適合性とすることができる。本明細書に開示される発明は、ＡＲユニット本体の圧縮性材料、ファサード、可撓性構造体、および／またはＡＲユニットの外部メインカバーのような（一例だが）ＡＲユニット本体の成形可能な部分のうちの一つ以上を利用する限られた数の異なるＡＲユニット本体が、アイウェアのスタイルおよびサイズの大部分に適合することを可能にする。例えば、本明細書に開示された発明は、ＡＲユニットの本体の圧縮性材料、ファサード、可撓性構造、および／またはＡＲユニットの外部メインカバーのような（一例だが）ＡＲユニットの本体の成形可能な部分のうちの一つ以上を利用する五つ以下の異なるＡＲユニットが、アイウェアのスタイルおよびサイズの大部分に適合することを可能にする。場合によっては、アイウァアフレームに適切に取り付けるための圧縮性材料は必要ない（例えば、図１２を参照）。態様において、拡張現実装置の一部は可撓性であり、これにより、曲げ可能部材が可撓性部分内に収容されるか取り付けられ、これにより、曲げ可能部材を支持する拡張現実装置の可撓性部分が、アイウァアフレーム前部の頂部に載る。本明細書に開示されるＡＲユニット発明の特定の実施形態は、可撓性であってもよく、他の実施形態は可撓性ではないが、剛性であってもよいことが指摘されるべきである。

特定の実施形態では、ＡＲユニットのメモリおよび／または計算要件のすべてまたは一部が、ＡＲユニットからリモートおよび／またはモバイルデバイスの要件へオフロードされる。単なる例として、携帯電話またはスマートフォンのケース、スマートモバイルユニット、またはＣＰＵは、ＡＲユニットのためのリモートメモリおよびＣＰＵをサポートまたは含むことにより、リモートメモリおよび／またはＣＰＵは、無線または有線でＡＲユニットと通信する。実施形態では、携帯電話ケースまたはスマートモバイルユニット、またはＣＰＵは、そのような無線または有線通信、メモリ記憶および／または検索、およびリモート計算を提供するために必要とされる必要な電気的構成要素を含む。

図３４−３７に示すように、特定の実施形態では、ファサードとして作用する個別部品３４１０、３５１０、３６１０は、必要に応じて、本明細書に示すようにＡＲユニットの本体に取り付けることができる（図１０、４５−４８等も参照）。個別部品は、アイウェアブリッジ３４２０、３５３０、３６３０上の開放空間（穴）３４３０、３５２０、３６２０を覆うファサードとして機能する。本発明の一実施形態では、複数の個別部品は、ＡＲユニットが販売されるときにキットとして含まれる（例えば図３７参照）。特定の他の実施形態では、ＡＲユニットの本体内に見られる１つの手動調節可能なプルダウン部材を使用して、拡張現実装置がアイウェア前部の頂部に配置される場合に、アイウェアのブリッジの上およびＡＲ装置の中央の下の開放空間を覆うことができる（例えば、図４０を参照）。ＡＲユニット本体の底部に１つのプルダウン部材を組み込むことにより、それは、ＡＲユニット本体が異なるサイズまたは異なるアイウェアフレームスタイルに取り付けられる場合に現れる開放空間を覆うファサードとして機能する。中間部材は、より大きな開放空間をカバーするようにさらに下方に、またはより小さな開放空間をカバーするようにより遠くに引き下ろすことができる。プルダウン部材をファサードとして利用する場合には、それはＡＲユニット本体の一部と一体となる。個別部品を使用する場合は、個別のファサード部品のキットの一部にすることができる。独立したファサード部分は、ＡＲユニットの本体に取り付けられ、ＡＲユニットが載るアイウェアフレームのブリッジ上の開放空間を覆うことができる。個別ファサード部品は、単なる例として、圧力接続、スライド接続、磁気接続、機械的ジョイント、またはオス−メス機械的接続によってＡＲユニットの本体に取り付けることができる。

図４６−４８に示すように、一実施形態では、ＡＲユニットの本体は、右半分を左半分から分離する分割線４６００、４７００、４８００を有することができる。分割線を使用すると、右半分を左半分から屈曲または回転させたり、その逆を行ったりすることができる（例えば、図４６−４８、５１も参照）。回転または屈曲の程度は、態様において、０.５度から２５度の範囲内であり得る。好ましい範囲は５度から１５度である。好ましい実施形態では、「合計」回転または屈曲度は、互いに１０度である（どちらか一方）。ＡＲユニットが中央で曲がる場合、一方または両方の光学窓を時計回りまたは反時計回りに回転させるか、または他の方法で調整して、本明細書に記載するように着用者にＡＲ画像を受け取って表示するように適切に位置合わせされたままにすることができる。特定の実施形態では、右半分および左半分は、取り付けられたままであり、機械部材、ヒンジ、成形可能部材、および／またはジョイントを介して回転または曲げられる。さらに他の実施形態では、右半分と左半分は完全に分離され、２つの個別の部品である。

図４９に示されるように、ＡＲユニットの本体は、それが載せられるアイウェアフレーム前部の上で上下されてもよい。これは、例えば、止めねじ４９１０などの公知の機械的手段によって行うことができる。これにより、着用者、技術者、販売者、または光学技師のうちの１人以上が、ＡＲユニットの本体を上下に調整して、光学窓および／または光学コンバイナを、着用者の視線に対して、または着用者の瞳に対して、所望の位置に位置合わせすることができる。光学窓および／または光学コンバイナは、ＡＲユニットの本体および／またはカメラ４９３０から独立して移動することができる。光学窓および／または光学コンバイナは、ＡＲユニットの本体および／またはカメラが移動するにつれて４９２０移動することができる。光学窓または光学コンバイナは、単に例として、Ｘ軸に沿って、Ｚ軸に沿って、および／またはＹ軸に沿って、反時計回り、時計回りのうちの１つ以上で移動させることができる。

特定の実施形態では、ＡＲユニットの本体、眼鏡フレーム、より具体的には眼鏡テンプルのタップ（一連のタップ）は、ＡＲユニットをオンおよび／またはオフにすることができる。特定の実施形態では、ＡＲユニット、眼鏡フレーム、またはより具体的には眼鏡テンプルのタップ（一連のタップ）は、ＡＲユニットに関連するカメラまたは画像キャプチャデバイスを用いて画像またはビデオ画像を捕捉する（特定の実施形態では、カメラはスプリング式（例えば図１１参照）であってもよい）。他の実施形態では、カメラは、ＡＲユニットの本体と共に静止して配置される。態様では、音声コマンドはＡＲユニットをオンまたはオフにする。態様では、音声コマンドは、ＡＲユニットに関連付けられた１つまたは複数のカメラを作動させて、画像またはビデオをキャプチャする。態様では、着用者によるまばたきがＡＲユニットをオンまたはオフにするか、またはＡＲユニットに関連するカメラを動作させて画像またはビデオをキャプチャする。態様では、頭の動きがＡＲユニットをオンまたはオフにする。電気テザーまたはＡＲユニットの本体は、容量性スイッチを備えてもよく、容量性スイッチは、一例として、ＡＲユニットをオンにするためのスワイプ、およびＡＲユニットをオフにするための逆のスワイプを可能にする。特定の実施形態では、チルトスイッチは、ＡＲユニットをオンまたはオフにすることができる。着用者の頭が傾いていない状態で、頭部がまっすぐ前を向いているときは、チルトスイッチで装置の電源を切ることができる。しかし、着用者の顎を下に傾けると、ＡＲユニットが自動的にオンになる。ＡＲユニットはＡＩ（人工知能）を使って、着用者がＡＲを見たい場合と、頭を傾けて下を向いている場合とを区別できるようになる。ＡＲユニットまたはカメラの状態に関する着用者へのフィードバックは、バイブレータ、ブザー、ベル、ライト、パーソナルアシスタント、音響システム、または着用者と通信する他の方法によって提供することができる。

特定の実施形態では、光学窓は、透明ＯＬＥＤとすることができ、それを含むこと、および／または支持することができる。光学窓は、シースルーＯＬＥＤとすることができ、それを含むこと、および／または支持することができる。透明ＯＬＥＤまたはＴＯＬＥＤまたは半透明ＯＬＥＤは、シースルーＯＬＥＤのものとすることができる。ＯＬＥＤは、柔軟性があり、機械的に堅牢であることができる。本明細書でＯＬＥＤという用語を使用する場合、それは複数のＯＬＥＤを意味し、ＯＬＥＤディスプレイを意味することができることを理解されたい。また、本明細書に開示されている全ての実施形態は、電力および回路を含む適切な電子部品を使用することができる。これらの電子部品は、業界および当業者には周知である。

シースルーＯＬＥＤ光学コンバイナは、レンズの水平側から、またはレンズを横切ってアイウェアフレームのテンプルから来ることを意味する、サイドマウント光学コンバイナであり得る。シースルーＯＬＥＤ光学コンバイナは、レンズの上部から下に来ることを意味する、トップマウント光学コンバイナであり得る。

特定の実施形態では、光学窓は、マイクロレンズアレイまたはマイクロオプティックアレイを含むシースルーＯＬＥＤとすることができ、それを含むことができ、および／またはそれを支持することができる。特定の実施形態では、光学窓は、シースルーＯＬＥＤに取り付けられるマイクロレンズアレイとすることができ、それを含んでもよく、および／または支持してもよい。特定の実施形態では、光学窓は、シースルーＯＬＥＤと一体化されるマイクロレンズアレイとすることができ、それを含んでもよく、および／またはそれを支持することができる。マイクロレンズアレイは、シースルーＯＬＥＤの一部として製造することができる。マイクロレンズアレイは、シースルーＯＬＥＤとは別に製造することができる。特定の実施形態では、光学窓は、シースルーＯＬＥＤと一体化されるマイクロレンズアレイおよび光学シャッタとすることができ、それを含んでもよく、および／または支持することができる。マイクロレンズアレイ及び光学シャッタは、シースルーＯＬＥＤの一部として製造することができる。マイクロレンズアレイ及び光学シャッタは、シースルーＯＬＥＤとは別に製造することができる。

特定の実施形態では、光学窓は、マイクロピラミッドアレイを含むシースルーＯＬＥＤとすることができ、それを含むことができ、および／またはそれを支持することができる。特定の実施形態では、光学窓は、シースルーＯＬＥＤに取り付けられるマイクロピラミッドアレイとすることができ、それを含むことができ、および／または支持することができる。特定の実施形態では、光学窓は、シースルーＯＬＥＤと一体化されるマイクロピラミッドアレイとすることができ、それを含み、および／またはそれを支持することができる。マイクロピラミッドアレイは、シースルーＯＬＥＤの一部として製造することができる。マイクロピラミッドアレイは、シースルーＯＬＥＤとは別に製造することができる。

シースルーＯＬＥＤは、光学コンバイナとすることができる。シースルーＯＬＥＤは、マイクロレンズアレイ、マイクロオプティックアレイ、またはマイクロピラミッドアレイと組み合わせて動作することができる。マイクロレンズアレイ（またはマイクロオプティックアレイ）と共にシースルーＯＬＥＤは光学コンバイナであり得る。マイクロレンズアレイ（またはマイクロオプティックアレイ）および光学シャッタと共にシースルーＯＬＥＤは、光学コンバイナを含むことができる。シースルーＯＬＥＤ光学コンバイナは、それが前方にある眼鏡レンズの前面と同様と同様の方法で湾曲させることができる。このような曲線は、このような眼鏡レンズのベース曲線のようなものであり得る。シースルーＯＬＥＤマイクロレンズアレイ光学コンバイナは、それが前方にある眼鏡レンズの前面と同様の方法で湾曲させることができる。このような曲線は、このような眼鏡レンズのベース曲線のようなものであり得る。全てではないが、ほとんどの実施形態では、湾曲したシースルーＯＬＥＤは球面曲線である。しかしながら、特定の他の実施形態では、湾曲したシースルーＯＬＥＤは非球面曲線であってもよい。

単なる例として、以下は、特定のパワーを有する眼鏡レンズのためのベース曲線であり得る。
球パワー ベースカーブ
＞＋１２．２５ ＋１６．００Ｄ
＋１０．７５―＋１２．２５ ＋１４．００Ｄ
＋９．００―＋１０．５０ ＋１２．００Ｄ
＋５．５０―＋８．７５ ＋１０．００Ｄ
＋２．２５―＋５．２５ ＋８．００Ｄ
−１．７５―＋２．００ ＋６．００Ｄ
−２．００―−４．５０ ＋４．００Ｄ
−４．７５―−８．００ ＋２．００Ｄ
−８．００―−９．００ ＋０．５０Ｄ
＜−９．００ プラノまたはマイナス

眼鏡レンズのベース曲線に近似するように湾曲したシースルーＯＬＥＤを製造する場合、１又は２個のＯＬＥＤのＳＫＵを大量に製造することができる。これらの１つまたは２つのＳＫＵは、まず、平坦なプロファイルまたは湾曲したプロファイルのいずれかで製造され、その後、それらが光通信で使用される眼鏡レンズまたはアイウェアレンズに必要な曲線まで曲げられる。アイウェア処方の分布のために、例えば、五つの異なる曲率は、全てのアイウェア処方の９０％に対応でき、九つの異なる曲率は、例えば、プラノ（光パワーなし）を含む全てのアイウェア処方の９５+％に対応できる。シースルーＯＬＥＤを光学窓または光学窓として利用する光学基板に適用する場合には、その製造方法が重要である。光学窓は、光学コンバイナとすることができる。

特定の実施形態では、シースルーＯＬＥＤ光学コンバイナを眼鏡レンズ（着用者の目から最も遠い側）の前に配置することができる。特定の実施形態では、シースルーＯＬＥＤ光学コンバイナを眼鏡レンズ（着用者の目から最も遠い側）の前に配置することができる。特定の実施形態では、シースルーＯＬＥＤ光学コンバイナを眼鏡レンズ（着用者の目から最も遠い側）の前面に配置することができる。特定の実施形態では、シースルーＯＬＥＤ光学コンバイナを眼鏡レンズ（着用者の目から最も遠い側）の前面に配置することができる。特定の実施形態では、シースルーＯＬＥＤ光学コンバイナを眼鏡レンズ（着用者の目に最も近い側）の背後に配置することができる。特定の実施形態では、シースルーＯＬＥＤ光学コンバイナを眼鏡レンズ（着用者の目に最も近い側）の背後に配置することができる。特定の実施形態では、シースルーＯＬＥＤ光学コンバイナを眼鏡レンズ（着用者の目に最も近い側）の背面に配置することができる。特定の実施形態では、シースルーＯＬＥＤ光学コンバイナを眼鏡レンズ（着用者の目に最も近い側）の背面に配置することができる。眼鏡レンズ、アイウェアレンズ、光学窓または光学基板は、光パワーを有することができる。眼鏡レンズ、アイウェアレンズ、光学窓又は光学基板は、光パワーを有さなくてもよい。

特定の実施形態では、マイクロレンズアレイを備えたシースルーＯＬＥＤ光学コンバイナを眼鏡レンズ（着用者の目から最も遠い側）の前に配置することができる。特定の実施形態では、マイクロレンズアレイを備えたシースルーＯＬＥＤ光学コンバイナをアイウェアレンズ（着用者の目から最も遠い側）の前に配置することができる。特定の実施形態では、マイクロレンズアレイを備えたシースルーＯＬＥＤ光学コンバイナを眼鏡レンズ（着用者の目から最も遠い側）の前面に配置することができる。特定の実施形態では、マイクロレンズアレイを備えたシースルーＯＬＥＤ光学コンバイナを、眼鏡レンズ（着用者の目から最も遠い側）の前面に配置することができる。特定の実施形態では、マイクロレンズアレイを備えたシースルーＯＬＥＤ光学コンバイナを眼鏡レンズ（着用者の目に最も近い側）の背後に配置することができる。特定の実施形態では、マイクロレンズアレイを備えたシースルーＯＬＥＤ光学コンバイナを、眼鏡レンズ（着用者の目に最も近い側）の背後に配置することができる。特定の実施形態では、マイクロレンズアレイを備えたシースルーＯＬＥＤ光学コンバイナを眼鏡レンズ（着用者の目に最も近い側）の背面に配置することができる。特定の実施形態では、マイクロレンズアレイを備えたシースルーＯＬＥＤ光学コンバイナを、眼鏡レンズ（着用者の目に最も近い側）の背面に配置することができる。眼鏡レンズ、アイウェアレンズ、光学窓または光学基板は、光学的パワーを有することができる。眼鏡レンズ、アイウェアレンズ、光学窓、又は光学基板は、光パワーを有さなくてもよい。

特定の実施形態では、マイクロレンズアレイおよび光学シャッタを備えた湾曲したシースルーＯＬＥＤ光学コンバイナを、眼鏡レンズ（着用者の目から最も遠い側）の前に配置することができる（例えば図６３参照）。特定の実施形態では、マイクロレンズアレイおよび光学シャッタを備えた湾曲したシースルーＯＬＥＤ光学コンバイナを、アイウェアレンズ（着用者の目から最も遠い側）の前に配置することができる。特定の実施形態では、マイクロレンズアレイおよび光学シャッタを備えた湾曲したシースルーＯＬＥＤ光学コンバイナを、眼鏡レンズ（着用者の目から最も遠い側）の前面に配置することができる。特定の実施形態では、マイクロレンズアレイおよび光学シャッタを備えた湾曲したシースルーＯＬＥＤ光学コンバイナを、アイウェアレンズ（着用者の目から最も遠い側）の前面に配置することができる。特定の実施形態では、マイクロレンズアレイおよび光学シャッタを備えた湾曲したシースルーＯＬＥＤ光学コンバイナを、眼鏡レンズ（着用者の目に最も近い側）の背後に配置することができる。特定の実施形態では、マイクロレンズアレイおよび光学シャッタを備えた湾曲したシースルーＯＬＥＤ光学コンバイナを、アイウェアレンズ（着用者の目に最も近い側）の背後に配置することができる。特定の実施形態では、マイクロレンズアレイおよび光学シャッタを備えた湾曲したシースルーＯＬＥＤ光学コンバイナを、眼鏡レンズ（着用者の目に最も近い側）の背面に配置することができる。特定の実施形態では、マイクロレンズアレイおよび光学シャッタを備えた湾曲したシースルーＯＬＥＤ光学コンバイナを、アイウェアレンズ（着用者の目に最も近い側）の背面に配置することができる。眼鏡レンズ、アイウェアレンズ、光学窓または光学基板は、光学的パワーを有することができる。眼鏡レンズ、アイウェアレンズ、光学窓、又は光学基板は、光学的パワーを有していなくてもよい。シースルーＯＬＥＤ光学コンバイナが湾曲しており、マイクロレンズアレイを利用する場合、マイクロレンズアレイを湾曲させることができる。シースルーＯＬＥＤ光学コンバイナが湾曲しており、光学シャッタが利用される場合には、マイクロレンズアレイを湾曲させることができる。シースルーＯＬＥＤ光学コンバイナが湾曲しており、光学シャッタおよびマイクロレンズアレイが利用されるべき場合、マイクロレンズアレイおよび光学シャッタは湾曲され得る。ある場合には、マイクロレンズアレイの代わりにマイクロ光学アレイを利用することができる。

シースルーＯＬＥＤは、単なる例として、眼鏡レンズ、アイウェアレンズ、光学窓、光学基板、および／または光学フィルムの１つ以上の表面に、真空蒸着または同様のプロセスによって適用することができる。シースルーＯＬＥＤは、光学窓として利用できる基板上に堆積することができる。光学基板は剛性であってもよい。光学基板は、可撓性部材であってもよい。光学基板はフレキシブルフィルムであってもよい。光学基板は、その光透過率を変化させることができる。単なる例として、光学基板は、サーモクロミック、エレクトロクロミック、またはフォトクロミックのうちの１つであり得る。シースルーＯＬＥＤは、光学窓またはレンズに適用され得る可撓性フィルム上に堆積され得る。レンズ表面に直接蒸着または塗布される場合、シースルーＯＬＥＤは、レンズの光学中心の上、レンズの光学中心の下、またはレンズの光学中心を覆うように配置することができる。シースルーＯＬＥＤは、レンズ、光学窓または光学基板表面のうちの１つの部分を覆うことができる。シースルーＯＬＥＤは、レンズ、光学窓、または光学基板表面のうちの大部分をカバーすることができる。シースルーＯＬＥＤは、単なる例として、９９平方ｍｍ以下の小さな面積のものであり得る。シースルーＯＬＥＤは、ほんの一例として、１００平方ｍｍ−２９９平方ｍｍの小さな面積のものであり得る。シースルーＯＬＥＤは、単なる例として、３００平方ｍｍ以上のより大きな面積のものであり得る。シースルーＯＬＥＤは、電子的に制御することができ、これにより眼が移動し、したがって着用者の視線が移動すると、動的に移動するアイボックスを提供する領域も着用者の視線とともに移動する。２つのシースルーＯＬＥＤを、両眼ＡＲまたはＭＲユニットまたはシステムに利用することができる。１つのシースルーＯＬＥＤは、単眼ＡＲまたはＭＲユニットまたはシステムに利用することができる。

ＡＲユニットの光学コンバイナにシースルーＯＬＥＤを用いる場合、ＡＲユニット本体の小型軽量化が可能となる。これは、ＡＲユニットのライトエンジンと光学エンジンについて部品点数を減らし小型化できるためである。また、多くの場合、エネルギー使用量も削減できる。また、ＡＲユニットの発熱を低減することができる。特定の実施形態では、光学窓は、シースルーＯＬＥＤをサポートすることができる。特定の実施形態では、シースルーＯＬＥＤは、光学コンバイナである。特定の実施形態では、ＯＬＥＤは、光学エンジン用の光源である。特定の実施形態では、シースルーＯＬＥＤは、光学エンジンの一部である。特定の実施形態では、シースルーＯＬＥＤは光学エンジンである。特定の実施形態では、シースルーＯＬＥＤは、光学エンジンの光源であり、光学エンジンの一部でもある。特定の実施形態では、シースルーＯＬＥＤは、光学エンジンの光源であり、光学エンジンでもある。

シースルーＯＬＥＤは、拡張現実システムまたは複合現実システムのうちの１つのための光学コンバイナおよび仮想画像光源であり得る。シースルーＯＬＥＤは、マイクロレンズアレイと光学的に通信するシースルーＯＬＥＤとすることができる。シースルーＯＬＥＤは、マイクロレンズアレイを含むことができる。シースルーＯＬＥＤは、光学シャッタを含むことができる。シースルーＯＬＥＤは、光学シャッタと光学的に通信することができる。シースルーＯＬＥＤは、湾曲していてもよい。シースルーＯＬＥＤはフラットでもよい。シースルーＯＬＥＤは、眼鏡レンズのベース曲線を表す曲線形状を有することができる。シースルーＯＬＥＤは、光学的に通信しているアイウェアにおけるレンズの前面を表す曲線形状を有することができる。シースルーＯＬＥＤは半透明であってもよいシースルーＯＬＥＤは透明であってもよい。シースルーＯＬＥＤは柔軟性があってもよい。シースルーＯＬＥＤは、剛性基板に固定することができる。シースルーＯＬＥＤは、フレキシブル基板に固定することができる。シースルーＯＬＥＤは、動的に動くアイボックスを提供することができる。シースルーＯＬＥＤは、静的アイボックスを提供することができる。透明ＯＬＥＤは、９９平方ｍｍ以下のサイズであってもよい。シースルーＯＬＥＤは、９９平方ミリメートル−２９９平方ミリメートルの範囲内のサイズであり得る。シースルーＯＬＥＤは、２９９平方ｍｍ以上のサイズであり得る。シースルーＯＬＥＤは、マイクロレンズアレイ及び光学シャッタを含むことができる。ＯＬＥＤは、９９平方ｍｍ以下のサイズであってもよい。シースルーＯＬＥＤは、９９平方ミリメートル~２９９平方ミリメートルの範囲内のサイズであり得る。シースルーＯＬＥＤは、２９９平方ｍｍ以上のサイズであり得る。シースルーＯＬＥＤは、マイクロレンズアレイ及び光学シャッタを含むことができる。シースルーＯＬＥＤは、着用者が通常の注視でまっすぐ前を見ている場合に、着用者の眼の瞳の上端または上端より上にその底部を位置させることができる。シースルーＯＬＥＤは、着用者が通常の視線で前を見ているときに、着用者の眼の瞳の前方に配置することができる。シースルーＯＬＥＤは、静的アイボックスを提供することができる。シースルーＯＬＥＤは、光学コンバイナおよび光学エンジンであり得る。透明ＯＬＥＤは、７０％以上の透明度を有することができる。透明ＯＬＥＤは、７５％以上の透明度を有することができる。シースルーＯＬＥＤは、最大２０度の眼球運動を提供する単眼アイボックスを可能にする。シースルーＯＬＥＤは、最大４０度の眼球運動を提供する単眼アイボックスを可能にする。シースルーＯＬＥＤは、最大６０度の眼球運動を提供する単眼アイボックスを可能にする。二つのＯＬＥＤは１１０度までの眼球運動の両眼ボックスを提供できる。拡張現実システムまたは複合現実システムは、アイウェアまたはヘッドセットの一部であってもよいし、または装着されていてもよい。シースルーＯＬＥＤは防水性であり得る。シースルーＯＬＥＤは耐水性であり得る。シースルーＯＬＥＤは耐汗性であり得る。シースルーＯＬＥＤとマイクロレンズアレイは防水性であり得る。シースルーＯＬＥＤおよびマイクロレンズアレイは耐水性であり得る。シースルーのＯＬＥＤとマイクロレンズアレイは耐汗性であり得る。シースルーＯＬＥＤ、マイクロレンズアレイ、光学シャッタは、防水性であり得る。シースルーＯＬＥＤ、マイクロレンズアレイ、および光学シャッタは、耐水性であり得る。シースルーＯＬＥＤ、マイクロレンズアレイ、光学シャッタは耐汗性であり得る。

特定の実施形態では、ほとんど透明な（または半透明）シースルーＯＬＥＤスタックは、発光層（赤、緑、青、クリアの４種類のカラーピクセル）を含み、単一の層または三つの重なり合う層のいずれかに配置される（例えば図５８、５９を参照）。マルチスタック発光層は解像度を向上させることができるが、透明度を低下させる。カソードおよびアノードは、透明な金属酸化物から作製されてもよく、ホール輸送層および注入層は、透明なプラスチック材料から作製されてもよい。実施形態において、ＯＬＥＤスタックの透明度は、約３５％であるが、例えば、図５９に示されるスタックの最後の層が部分的に反射される場合、５０％と高く、または１０％と低くなるかもしれない。

本明細書に開示されるＡＲユニットに有用なシースルーＯＬＥＤ光学コンバイナを使用する実施形態の目的のために、シースルーＯＬＥＤ透明度は、６０％−７５+％の範囲であるべきである。シースルーＯＬＥＤの透明度が７０％未満の場合、ＡＲユニットは屋内では使用できないが、屋外では使用できる。シースルーＯＬＥＤの透明度が７０％以上の場合、ＡＲユニットは屋内でも屋外でも使用できる。好ましい実施形態では、ＡＲユニットは、７０％以上の透明度を有する一つまたは二つのシースルー光学コンバイナを利用する。別の好ましい実施形態では、ＡＲユニットは、７５％以上の透明度を有する一つまたは二つのシースルーＯＬＥＤを利用する。

特定の実施形態では、ＯＬＥＤの光透過性は、マイクロレンズアレイまたはマイクロ光学アレイを使用して向上させることができる。マイクロレンズアレイは、光の波長よりサブ波長のサイズのレンズを含むことができる。マイクロレンズアレイは、光の波長より大きいサイズのレンズを含むことができる。マイクロレンズアレイは、光の波長のサイズのレンズを含むことができる。マイクロ光学アレイは、光の波長よりも短い波長のサイズのレンズを含むことができる。マイクロ光学アレイは、光の波長のサイズのレンズを含むことができる。マイクロ光学アレイは、光の波長より大きいサイズのレンズを含むことができる。

特定の実施形態では、光回折または屈折素子のサブ波長であるフォトニック結晶技術を、ＯＬＥＤ上の光源の上に配置して、仮想画像の輝度を高めることができる。特定の実施形態では、マトリクス配列は、以下の色の画素とともに使用され、以下のように構成され得る;赤、緑、緑、黒。

特定の実施形態では、光学窓に支持される半透明ＯＬＥＤディスプレイは、光学窓の内側または外側表面（本明細書に開示されているように）に取り付けられてもよく、拡張現実コンテンツを瞳に投影するために使用されてもよい。特定の実施形態では、ＯＬＥＤディスプレイは、光学窓であり得る。そのような半透明ディスプレイは、ＲＧＢスタックを含み、グラフィック処理ユニットによって駆動されるシースルーＯＬＥＤであってもよい。半透明ＯＬＥＤディスプレイは、輝度、視野、およびエネルギー消費に関して他のディスプレイ技術と比較される（例えば図６０参照）。

シースルーディスプレイは、ＡＲデバイス上に永久的に取り付けられてもよいし、光学窓上に取り付けられてもよい（例えば、図２を参照）。それは、上方または下方に移動することができるように光学窓に取って代わることができ、あるいはＡＲ装置が使用されない場合にそれを回転させることができるように光学窓に取り付けられてもよい（例えば、図２９、２９２０を参照）。従って、態様では、光学窓は、ＡＲユニットまたはシステムが使用されていない場合に、一時的に上下に移動することができる。あるいは、光学窓は、ＡＲユニットまたはシステムが使用されていない場合に作業位置に残しておくことができ、光学窓は、ＡＲユニットまたはシステムが使用されていない場合に垂直に上昇させることができる。好ましくは、ディスプレイは、眼鏡フレームヒンジの近くのその遠位端で旋回し、その回転は、ｘ、ｚまたはｘ、ｙ平面のいずれかで行うことができる（例えば、図２２を参照）。

シースルーディスプレイは、ＡＲデバイス上に永久的に取り付けられてもよいし、光学窓上に取り付けられてもよい（例えば、図２を参照）。それは、上方または下方に移動することができるように光学窓に取って代わることができ、あるいはＡＲ装置が使用されない場合にそれを回転させることができるように光学窓に取り付けることができる（例えば、図２９、２９２０を参照）。従って、態様では、光学窓は、ＡＲユニットまたはシステムが使用されていないときに、時間的に上方および外側に移動することができる。あるいは、光学窓は、ＡＲユニットまたはシステムが使用されない場合は作業位置に残しておくことができ、光学窓は、ＡＲユニットまたはシステムが使用されない場合は垂直に上昇させることができる。好ましくは、ディスプレイは、眼鏡フレームヒンジの近くのその遠位端で旋回し、その回転は、ｘ、ｚまたはｘ、ｙ平面のいずれかで行うことができる（例えば、図２２を参照）。

シースルーＯＬＥＤディスプレイのピクセルサイズは、１.５−１０ミクロン、好ましくは２−３ミクロンの範囲であり得る。この表示は４０００ｘ３０００ピクセルである。最小ピクセル数は、１×１０６ピクセルであることが好ましい。ピクセル数の上限は、ディスプレイの動作に必要な電力量によって決まる。ＯＬＥＤは電流駆動であるため（それらはほとんど２−４ボルトの間で作動する）、表示ユニット（片目ずつ）の最大電力は、７５０ミリワットであり、両ディスプレイで約１.５ワットである。

ディスプレイにおけるシースルーＯＬＥＤの使用は、ＡＲ画像の視野を増加させるのに役立つこともある。たとえば、最大１００度（例えば、５０−１００度の範囲）の視野が可能である。自然視力の両眼視野は約１１０度である。

特定の実施形態では、ポリイミドなどのバリア特性を有する透明プラスチックフィルム上に堆積されたシースルーＯＬＥＤスタックが使用される。ＯＬＥＤスタックは、耐久性のために可撓性透明プラスチックフィルムの２つの層の間に封入される。カプセル化されたスタックは、本明細書で教示されるように、ＡＲユニットの本体の光学窓にさらに取り付けられてもよい。このプラスチックシートは、追加の層を構成してもよいし、基板と同じ層を構成してもよい（可能な層積実施形態は例えば図４を参照）。１つのディスプレイが利用される場合、それは単眼用であってもよい。２台のディスプレイを使用する場合、両眼用であってもよい。光学窓は、透明であっても、部分的に透明であってもよい。それは、透反射防止コーティングで被覆することができる。それは、フォトクロミック、エレクトロクロミック、またはサーモクロミックである。これらの実施形態では、実画像と仮想画像の相対的な明るさを等しくするために、周囲照明が高い環境で光学窓を暗くし、これが必要とされない他の照明環境で明るくすることができる。

光学コンバイナとしてシースルーＯＬＥＤディスプレイを用いることにより、ＡＲユニット本体の小型軽量化を図ることができる。これは、ライトエンジン及び光学エンジンで利用される部品の数を減らすことができるという事実による。さらに、多くの場合、ＡＲユニットの必要エネルギー量も低減することができる（例えば、図３を参照）。

光学コンバイナがシースルーＯＬＥＤディスプレイであるか、またはＡＲユニットがシースルーＯＬＥＤディスプレイを利用する場合、シースルーＯＬＥＤディスプレイは、ＸＲ、ＡＲ、仮想現実、および／または複合現実のために、またはその構成要素として使用することができる。

図５８を参照すると、好ましい実施形態では、半透明ＯＬＥＤスタックは、眼鏡の光学部品に適合する形状に湾曲しており、眼鏡の光学部品の面積以下であり、眼鏡の光学部品の外側の眼鏡フレームに取り付けられる。この位置で仮想画像を形成し、それを無限に投影し、それによりコンバイナとして機能する。好ましい実施形態では、半透明ＯＬＥＤまたはシースルーＯＬＥＤは、屈折補正を提供するレンズの外側曲線に一致するように成形されてもよい。この目的のために、半透明ＯＬＥＤに使用される基板は、薄い可撓性透明セラミックまたはガラス、またはプラスチックフィルムであってもよい。ガラスはフロートガラスであることが好ましい。一実施形態では、ＯＬＥＤスタックは、電極層の透明性を改善し、その柔軟性を高めるために、金属ナノワイヤで作られたメッシュで強化された電極層を含むことができ、半透明ＯＬＥＤを、屈折補正を提供する眼鏡光学部品に適合した形状に曲げることを可能にする。

シースルーＯＬＥＤ光学コンバイナは、機械的にロバストなＡｇメッシュ／ＩＴＯ複合電極およびマイクロレンズアレイを使用するフレキシブルＯＬＥＤから作製することができる。図５９に関して、ＭＬＡはマイクロレンズアレイであり、Ａｇメッシュは銀ナノワイヤから作製されたメッシュである。（Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ.,２０１８,６,ｐ.５４４４,Ｓｈｉｎ，ｓ−ｒ，ｅｔ ａｌ.,「機械的にロバストなＡｇメッシュ／ＩＴＯ複合電極とマイクロレンズアレイを用いたフレキシブルＯＬＥＤの光抽出の改善。」を参照）。マイクロレンズアレイの層の追加によって引き起こされた強化係数は、前述のＳｈｉｎ論文で１.５５であることが報告されている。

図６０に関して、これは、銀ナノワイヤで作られたメッシュで強化された半透明ＯＬＥＤに電力を供給する電極層の例である。ＯＬＥＤスタックによって放射される光は、ほぼランバート的である;つまり、すべての方向に均等に放出される。特定の実施形態では、網膜によって知覚されるようなシースルーディスプレイによって生成される仮想画像の輝度は、放射されたビームを収集して平行化するＯＬＥＤ内のピクセルと同じサイズのマイクロレンズを透明プラスチックの層に提供することによって向上させることができる。特定の実施形態では、マイクロレンズアレイをＯＬＥＤスタック内に追加の層として組み込むことができる。マイクロレンズアレイは、ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）からなる軟質モールドを用いて成形し、銀ナノワイヤからなるメッシュで強化されたＩＴＯ電極又はＩＴＯ電極等の透明電極と組み合わせることにより容易に形成することができる。図６０はまた、金属ナノワイヤ補強の導入によって引き起こされるＯＬＥＤスタックの機械的柔軟性の改善を示す。特定の実施形態では、マイクロレンズアレイ（またはマイクロオプティックアレイ）は、切り換え可能なマイクロレンズアレイ（またはマイクロオプティックアレイ）であり得る。他の実施形態では、マイクロレンズアレイ（またはマイクロオプティックアレイ）は、静的マイクロレンズアレイ（またはマイクロオプティックアレイ）であり得る。

図６１では、ＩＴＯおよびＡｇメッシュ／ＩＴＯベースのＯＬＥＤの正規化された輝度を、（ａ）曲げ半径および（ｂ）曲げサイクルに対して示す。

図６２は、仮想画像の画像強度および画像コントラストが、仮想画像がより完全に黒である空間をレンダリングする切り替え可能な光学シャッタを追加することによって、さらに高められ得ることを示す。好ましい実施形態では、切り替え可能な動的光学シャッタが、外側に面するＯＬＥＤスタック内の追加の層として追加される。シャッタはピクセル化され、シャッタ内の各ピクセルを個別にアドレス指定することができる。シャッタは、仮想画像の暗い領域においてのみ、周囲照明がＯＬＥＤに入射しないように作動される。実施形態において、液晶ベースの動的切り換え可能な光学シャッタは、仮想画像の画像コントラストを改善することができる。

また、有機ＥＬは環境、特に湿度、湿度、汗に非常に敏感である。この理由から、ＯＬＥＤ光学コンバイナは、超薄多層気密封止コーティングでオーバーコートすることができる。コーティングは、例えば、Ｃｏａｔ−ＸＴＭとすることができる；スイスの企業が、酸化ケイ素／パリレン−Ｃ多層を室温で堆積させた製品を製造している。これにより、シースルーＯＬＥＤを耐汗性、耐水性、または防水性の１つまたは複数にできる。これにより、マイクロレンズアレイを、耐汗性、耐水性、防水性の１つ以上にすることができる。これにより、マイクロ光学アレイを、耐汗性、耐水性、または防水性の１つ以上にすることができる。これにより、光学シャッタは、耐汗性、耐水性、または防水性の１つ以上にすることができる。このコーティングは、拡張現実または複合現実ユニットまたはシステムの電子部品にも使用することができる。

図１１は、電子および光学部品１１１０を支持するＡＲユニットを示す。本明細書で教示される光学窓または基板は、１１１０によって示される。光学窓の上部は、光学窓が超越する可能性のあるスリットを有する特定の実施形態とともに１１２０で示されている。１１３０は、カメラまたは画像キャプチャデバイス（可能なばね式カメラを含む）および／または光源である。光学コンバイナは１１４０で示されており、電子テザーは１１５０で示されている。この実施形態では着用者がイヤーバッドを有することにも留意されたい。イヤーバッドは、ＡＲユニットの電気テザーに電気的に配線／接続するか、またはＡＲユニットに無線で接続することができる。

ＡＲユニットは、次のうちの一つ以上、または次のそれぞれを含むことができる（これは単なる例であり、限定することを意図していない）。
ａ）ビジョンシステム;
ｂ）ＳＯＣ（システムオンチップ）;インテルＡｔｏｍ ＱＣ８３５クアッドコア１０ｎｍ
ｃ）ディスプレイ;ライコス、ＬＥＤ照明ディスプレイ、ＯＬＥＤ,ＯＬＥＤシースルーディスプレイ、マイクロディスプレイ、反射導波管、回折導波管、ライトガイド、プロジェクタ
ｄ）ＯＳ（オペレーティングシステム）;ＧｌａｓｓＯＳ３２ビット、Ａｎｄｒｏｉｄ,ｉＯＳ
ｅ）メモリＲＡＭ;１ＧＢ−１０ＧＢ
ｆ）ストレージ;１ＧＢ−２００ＧＢ
ｇ）スピーカ／マイク;左右のイヤーマイクロアレイ、マルチマイク付きステレオスピーカ
ｈ）バッテリ;５００ｍＡｈ−５,０００ｍＡｈの範囲内、リチウムポリマー、固体、有線充電、無線充電
ｉ）カメラ又は画像キャプチャデバイス;５ＭＰ−２０ＭＰ、７２０ｆｐｓ−１２８０ｆｐｓ、静止画撮影機能付きＨＤビデオ、タイマ、日付、および／または画像がＡＲユニット（写真やビデオのために）のカメラによって撮影されていることを撮影中の個人に警告するためのカーテシライトは、ＡＲユニットの一部とすることができる。
ｊ）通信システム;デュアルバンド２.５,５ＧｈＺ８０２.１ｌａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｃ,８０２.１ｌａｃ,ＢＴ５.０,ＢＴ３.０ＡＶＲＣＰ（リモート）,ＧＰＳ,ＧＩＯＮＡＳＳ,Ｗｉｆｉ,タイマ
ｋ）センサ;ＡＬＳデジタルコンパス、アイトラッキング、ウィンク、ブリンク、ヘッド、気圧計、加速度計、動作、ジャイロスコープ、磁力計、キャパシタンススイッチ、湿度、歩数計、温度、チルト、ＵＶ、青色光、光、および／または放射能
ｌ）入力;静電容量方式タッチ、タッチ、タップ、チルト、タッチスクリーン、音声、サウンド、タッチスイッチ、ハンドジェスチャ、まばたき、強制まばたき、まばたき、パーソナルアシスタント
ｍ）フィードバック;バイブレーション、アコースティック、サウンド、ビジュアル、パーソナルアシスタント、ライト
ｎ）エネルギーハーベスティング;太陽、運動、熱差
ｏ）重量;３０グラム−２５０グラム
ｐ）外被;密閉、防水、耐水、耐汗、
ｑ）構造;外側のカバーの一部または全部で、柔軟性があり、形があり、曲げられる

本発明の特定の態様は、以下の通りである。

態様１は、仮想画像を提供することができるウェアラブル装置であり、装置は、仮想画像を生成するための１つ以上のライトエンジンと、装置の着用者によって知覚される現実画像と仮想画像を組み合わせるための１つ以上の光学エンジンとを含み、装置は、ハウジングをさらに備え、ハウジングは、電子部品および光学部品の少なくとも一部を覆い、ハウジングの底面の構造体は、アイウェアフレームの上面に取り付けられ、ハウジングは、複数の異なるアイウェアフレームに適合するように調節可能であり、装置は、複数の異なるアイウェアフレームに着脱可能である。

装置は、着用者がまっすぐ前方を見ている場合に、仮想画像の底部が装置の着用者の瞳の上端またはその上に位置するように調節可能である態様１のウェアラブル装置。

ハウジングが、眼鏡リムを含むアイウェアフレームのレンズを固定するレンズまたは側面に取り付けられた１つまたは複数の第一の部分、アイウェアフレームのテンプルに取り付けられた１つまたは複数の第二の部分、および１つまたは複数の第一の部分を１つまたは複数の第二の部分に調節可能に接続する１つまたは複数の可動支持アームを含む態様１のウェアラブル装置。

光学エンジンがＬＥＤ、ＬＣＤ、またはＯＬＥＤディスプレイを含む態様１のウェアラブル装置。

装置が両眼拡張現実を提供することができる態様１のウェアラブル装置。

両眼複合現実を提供することができる態様１のウェアラブル装置。

仮想画像は、ホログラム、画像、テキスト、数字、および／または文の１つであり得る態様１の仮想画像。

仮想画像がスクロール、移動、回転、および／または静止している態様１の仮想画像。

１つ以上の光学コンバイナをさらに含み、前記１つ以上の光学コンバイナの一部または前記１つ以上の光学コンバイナに取り付けられた基板が、エレクトロクロミックまたはフォトクロミックのいずれかである態様１のウェアラブル装置。

ハウジングの調整は、ハウジングがアイウェアフレームに接触する位置でハウジングを再成形することによって行われる態様１のウェアラブル装置。

装置が１つ以上のカメラを含む態様１のウェアラブル装置。

装置が１つ以上の運動検出器を含む態様１のウェアラブル装置。

１つまたは複数の振動検出器を備える態様１のウェアラブル装置。

装置が１つ以上のジオロケーションコンポーネントを含む態様１のウェアラブル装置。

装置が１つ以上のクロックおよび／またはタイマを含む態様１のウェアラブル装置。

装置は、１つまたは複数の視線追跡コンポーネントを含む態様１のウェアラブル装置。

装置は、着用者の首または頭の後ろに延びる電気テザーを含み、電気テザーは、１つ以上のバッテリ、電気コンポーネント、および／またはコンピュータ処理コンポーネントをハウジングに結合する態様１のウェアラブル装置。

装置は、着用者の首または頭の後ろに配置された電気モジュール内に配置された電源を含む態様１のウェアラブル装置。

装置は、インターネットまたは他の電子装置と無線で通信する態様１のウェアラブル装置。

装置が、一方または両方のアイウェアテンプルに着脱可能である態様１のウェアラブル装置。

装置がエネルギーハーベスティングを利用する態様１のウェアラブル装置。

全体的に又は部分的に装置に電力を供給するために太陽エネルギーを収穫するための取り外し可能に結合されたバイザー又は他の着脱可能な構造体を更に備える態様１のウェアラブル装置。

ハウジングが、ハウジングの二つの半分の回転を提供することができ、２５度までの回転の程度で互いに分離し、離れるように回転する可撓性ジョイントを含む態様１の装置。

光学エンジンは、独立して、またはカメラと共に、アイウェアフレームに対して上昇または下降することができる態様１の装置。

態様１の装置であって、以下の１つ以上または全てを含む装置:
１つ以上のカメラ;
１つ以上のバッテリ;
電気部品;
コンピュータ処理コンポーネント;
１つ以上のバッテリ、電気部品、および／またはコンピュータ処理コンポーネントをハウジングに結合するための１つ以上の電気テザー;および
１つまたは複数の腕と１つまたは複数のテンプルコネクタ。

１つ以上の光学窓、光学コンバイナ、および／または光学エンジンが、正方形、長方形、円形、台形、または三角形である態様１の装置。

１つまたは複数の光学コンバイナが、それよりも長いか、またはそれよりも広い態様１の装置。

１つ以上の光学窓が光学パワーを有するか、または光学パワーを有さない態様１の装置。

１つ以上の光学窓が、眼鏡のレンズと少なくとも同じ幅である態様１の装置。

５０−１００度の視野を提供する態様１の装置。

構造が、１つ以上の凹部および／または１つ以上のピンおよび／または１つ以上のネジおよび／または１つ以上のリッジである態様１の装置。

ハウジングがアイウェアフレームに対して様々な位置で昇降可能である態様１の装置。

光ファイバ送信システムは、１つ以上のレンズおよび１つ以上のプリズムまたは部分的に透過性のフィルムの１つ以上の層を含む光学結合デバイスで終わる複数の光ファイバを含む態様１の装置。

ポリイミドなどのバリアを有する透明または部分的に透明なフィルム上に堆積されたＯＬＥＤスタックを含む光学窓が提供される態様１の装置。

全体または一部が装置に電力を供給するように太陽エネルギーを収穫するための取り外し可能に結合されたバイザーをさらに備える態様１の装置。

ハウジングおよび／または光学エンジンは、１つまたは複数の光学窓および／または１つまたは複数の光学コンバイナの底部が、ユーザがまっすぐ前方を見ているときに、ユーザの瞳の上に位置するように、調節可能である態様１の装置。

１つまたは複数の光学コンバイナが、ユーザの瞳の頂縁の上に配置される態様１の装置。

ハウジングは、眼鏡リムを含むアイウェアフレームのレンズを固定するレンズまたは側面に取り付けられた１つまたは複数の第１の部分と、アイウェアフレームのアームに取り付けられた１つまたは複数の第２の部分と、１つまたは複数の第１の部分を１つまたは複数の第２の部分に調整可能に接続する１つまたは複数の可動支持アームと、を含む態様１の装置。

ライトエンジンは、複数の導波管を含む基板を含み、ライトエンジンは、選択的に、ハウジングから取り外し可能であり、基板は、ハウジングに対する調整または屈曲から独立している態様１の装置。

ハウジングが、取り外し可能に取り付けられるアイウェアフレームのアームの外側および／または縁を越えて延びない態様１の装置。

ハウジングの着脱可能、調節可能、および／またはスライド可能な部分、またはハウジングの底面の構造をさらに備え、それは、開口部を全体的にまたは部分的に覆い、開口部は、
ハウジングおよび／または構造体と、ハウジング、および／または構造体、ブリッジ、ハウジングおよび／または構造体が取り外し可能に取り付けられているアイウェアフレームのトップバー、の間に存在する態様１の装置。

１つまたは複数の光学窓および／または１つまたは複数のコンバイナが、ｘ軸、ｙ軸、および／または水平、垂直、対角、時計回り、および／または反時計回りの方向に調節可能である態様１の装置。

筐体は、光学エンジンおよび／またはライトエンジンの向きを変えることなく、曲げ可能および／または調節可能である態様１の装置。

ハウジングが曲げられかつ／または調節可能であり、それによって、曲げられかつ／または調節可能なハウジングにライトエンジンが剛性構造体によって接続され、それによって、ライトエンジンの２つ以上の光学窓および／または２つ以上のコンバイナが、ハウジングがどのように曲げられかつ／または調節されるかにかかわらず、互いに固定距離および固定方向に維持される態様１の装置。

筐体の中央部分の一部または全部が剛性であり、筐体の両端の一部または全部が曲げ可能および／または調整可能であり、それによって、ユーザが筐体を曲げたり調整したりしても、１つまたは複数の光学窓および／または１つまたは複数の光学コンバイナは変更されない態様１の装置。

少なくとも１つのカメラをさらに備える態様１の装置。

２つ以上のカメラをさらに備える態様１の装置。

さらに、複数のカメラを備え、該カメラは、互いに１ｍｍ−５０ｍｍの距離を置いて配置される態様１の装置。

１つ以上の光学窓が、ハウジングに対して着脱可能である態様１の装置。

１つ以上の光学窓が、ハウジングに取り付け可能および／または磁気的に取り付け可能である態様１の装置。

ユーザの各眼のための光学コンバイナを含む単一の光学窓をさらに備え、光学コンバイナは、光学窓の領域の一部のみであるか、または光学窓の領域全体を占有する態様１の装置。

ハウジングの前方に面する部分の全部または一部が、ユーザの頭部から離れて突出する態様１の装置。

ハウジングの底面とアイウェアフレームとの間に配置された圧縮性材料をさらに備える態様１の装置。

１つ以上のディスプレイを含む１つ以上の光学的ウィンドウが、透明、半透明または半透明である態様１の装置。

１つまたは複数のディスプレイが、１つまたは複数の光学窓の内面または外面に取り付けられるか、または１つまたは複数の光学窓に組み込まれる態様１の装置。

１つまたは複数の光学窓が、アイウァアの１つまたは複数のレンズである態様１の装置。

１つまたは複数の光学窓が、アイウァアのレンズの外側、またはレンズとユーザの眼との間に配置される態様１の装置。

１つまたは複数の光学窓が、アイウァアのレンズの外側に配置され、画像が、倍率、収束および／または調節に関して現実画像に整合される態様１の装置。

２つの光学エンジン、２つの光学窓、および２つのディスプレイを含む態様１の装置。

一以上の光学窓が、アイウェアフレームに対して垂直に上昇すること、および／またはアイウェアフレームに対して時計回りまたは反時計回りに回転すること、および／またはアイウェアフレームから離れるように回転することができる態様１の装置。

１つまたは複数のディスプレイがアイウァアの使用者の視線の内外で移動可能であるように、１つまたは複数の光学窓が移動可能である態様１の装置。

仮想画像を提供することができるウェアラブル装置であり、ウェアラブル装置は、複数の異なるアイウェアフレームに着脱可能であり、装置は、複数の異なるアイウェアフレームの上部に装着可能であり、装置は、仮想画像を生成するための１つ以上のライトエンジンと、装置の着用者によって知覚される現実画像と仮想画像を組み合わせるための１つ以上の光学エンジンとを含み、光学エンジンは、１つまたは複数の光学コンバイナを含み、１つまたは複数の光学コンバイナの下端部は、着用者が通常の視線でまっすぐ前を見ているときに、着用者の瞳の上端部またはその上方に配置される態様２の装置。

装置が両眼拡張現実を提供することができる態様２のウェアラブル装置。

両眼複合現実を提供することができる態様２のウェアラブル装置。

仮想画像は、ホログラム、画像、テキスト、数字、および／または文の１つであり得る態様２の仮想画像。

仮想画像がスクロール、移動、回転、および／または静止している態様２の仮想画像。

１つまたは複数の光学コンバイナまたは光学コンバイナに取り付けられた基板の一部が、エレクトロクロミックまたはフォトクロミックである態様２の１つまたは複数の光学コンバイナ。

着用者が正面を見ないように頭を傾けたときに、仮想画像を現実画像と組み合わせることができる態様２の仮想画像。

装置が一つまたは複数のカメラを含む態様２のウェアラブル装置。

装置が一つまたは複数の運動検出器を含む態様２のウェアラブル装置。

装置は、一つまたは複数の振動コンポーネントを含む態様２のウェアラブル装置。

装置は、一つまたは複数のジオロケーションコンポーネントを含む態様２のウェアラブル装置。

装置は、一つまたは複数のクロックおよび／またはタイマを含む態様２のウェアラブル装置。

装置は、一つまたは複数の視線追跡コンポーネントを含む態様２のウェアラブル装置。

着用者の首または頭の後ろに延びる電気テザーを含む態様２のウェアラブル装置。

装置が、着用者の首または頭の後ろに配置された電気モジュール内に配置された電源を含む態様２のウェアラブル装置。

装置は、インターネット又は電子装置と無線で通信する態様２のウェアラブル装置。

装置は、一方または両方のアイウェアテンプルに取り外し可能に取り付けられる態様２のウェアラブル装置。

装置は、エネルギーハーベスティングを利用する態様２のウェアラブル装置。

１つまたは複数のディスプレイが光電子ディスプレイである態様２の装置。

１つまたは複数のディスプレイがＬＥＤ、ＬＣＤ、またはＯＬＥＤディスプレイである態様２の装置。

１つまたは複数のディスプレイが、画像の単眼または両眼の観察を提供する態様２の装置。

画像を生成するための１つまたは複数の光学エンジンを含むハウジングであって、光学エンジンは、１つまたは複数の基板および１つまたは複数の光学コンバイナを含むハウジングと、
アイウェアフレームの上面を受け入れるためのもので、ハウジングを様々なアイウェアフレームに取り付けたり取り外したりできるようにするハウジングの底面の構造と、
ライトエンジンであって、ライトエンジンは、プロジェクタと、ライトエンジンに光を伝送するための複数の導波管および回折格子とを含むライトエンジンと、
を備え、
ライトエンジンは、光学エンジンと通信して、画像のユーザへの送信を提供する態様３の装置。

本発明は、様々な特徴を有する特定の実施形態を参照して説明されてきた。上記の開示を考慮すると、本発明の範囲または精神から逸脱することなく、本発明の実施において種々の変更および変形を行うことができることが当業者には明らかであろう。単なる例として、本明細書では、光学窓の実施形態は、「着脱可能な」ＡＲユニットの一部であると教示されているが、アイウェアフレームがその恒久的な部分としてＡＲユニットを組み込む場合、アイウェアフレームの「永久部品」であり得る。単なる例として、アイウェアフレームは、アイウェアフレームに組み込まれたＡＲユニットを含むことができ、または、アイウェアフレームは、眼鏡レンズを収容するための通常のアイリムと、アイウァアフレームの一体部分であり、光学窓または光学コンバイナを収容するための眼鏡レンズの前に位置するハウジングと、を有することができる。加えて、光学コンバイナとして使用される本明細書に開示されるようなシースルーＯＬＥＤの実施形態は、拡張現実ユニットまたは複合現実ユニットに着脱可能であるか、またはそれらの恒久的特徴として組み込まれているかにかかわらず、例としてのみ、拡張現実（ＡＲ）ユニットまたは複合現実（ＭＲ）ユニットなど、適用可能な任意および／またはすべてのＸＲシステムに利用することができる。明確にするために、本明細書に教示されるシースルーＯＬＥＤ光学コンバイナの実施形態は、例えば、単なるＡＲおよびＭＲヘッドセット、ゴーグル、ＡＲおよびＭＲアイウェアであって、取り外し可能に取り付け可能なＡＲユニットのものを越えたものなど、任意および／またはすべてのＸＲシステムで使用することができる。

当業者は、開示された特徴は、単独で、任意の組み合わせで使用されてもよく、または所与のアプリケーションまたは設計の要件および仕様に基づいて省略されてもよいことを認識するであろう。実施形態が特定の特徴に言及する「含む」場合、実施形態は、代替的に、特徴のいずれか一つ以上を「〜から成る」または「本質的に〜から成る」ことができることを理解されたい。本発明の他の実施形態は、本発明の明細書および実施を考慮することから、当業者には明らかであろう。

図を含む、本出願内で使用される角度を含む全ての寸法は、限定されるべきではなく、単なる例示である。

特に、本明細書において値の範囲が規定されている場合には、その範囲の上限と下限の間の各値も具体的に開示されている。これらの小さい範囲の上限および下限は、独立して範囲に含まれてもよいし、除外されてもよい。単数形の「ａ」、「ａｎ」「ｔｈｅ」は、文脈が明確に指示しない限り、複数の指示対象を含む。本明細書および実施例は、本質的に例示的であると考えられ、本発明の本質から逸脱しない変形は、本発明の範囲内に入ることが意図される。さらに、本開示において引用された全ての参考文献は、その全体が参照により本明細書に個々に組み込まれており、それ自体、本発明の実施可能な開示を補う効率的な方法を提供するとともに、当業者のレベルを詳細に説明する背景を提供することを意図している。

Claims (28)

1. シースルーＯＬＥＤディスプレイであって、前記シースルーＯＬＥＤディスプレイは、拡張現実システムおよび／または複合現実システムのいずれかの光学コンバイナおよび仮想画像光源として機能するシースルーＯＬＥＤディスプレイ。
2. 請求項１に記載のシースルーＯＬＥＤディスプレイにおいて、前記シースルーＯＬＥＤディスプレイは、マイクロレンズアレイと光学的に通信するシースルーＯＬＥＤディスプレイ。
3. 請求項１に記載のシースルーＯＬＥＤディスプレイにおいて、さらにマイクロレンズアレイを備えるシースルーＯＬＥＤディスプレイ。
4. 請求項１に記載のシースルーＯＬＥＤディスプレイにおいて、さらに光学シャッタを備えるシースルーＯＬＥＤディスプレイ。
5. 請求項１に記載のシースルーＯＬＥＤディスプレイにおいて、光学シャッタと光学的に通信するシースルーＯＬＥＤディスプレイ。
6. 請求項１に記載のシースルーＯＬＥＤディスプレイにおいて、前記シースルーＯＬＥＤディスプレイは湾曲するシースルーＯＬＥＤディスプレイ。
7. 請求項１に記載のシースルーＯＬＥＤディスプレイにおいて、前記シースルーＯＬＥＤディスプレイは平であるシースルーＯＬＥＤディスプレイ。
8. 請求項１に記載のシースルーＯＬＥＤディスプレイにおいて、前記光学コンバイナは、眼鏡レンズベース曲線の曲線に近似するように湾曲するシースルーＯＬＥＤディスプレイ。
9. 請求項１に記載のシースルーＯＬＥＤディスプレイにおいて、前記シースルーＯＬＥＤディスプレイは、前記シースルーＯＬＥＤディスプレイが光学的に通信するアイウェアのレンズの前面湾曲に近似するように湾曲するシースルーＯＬＥＤディスプレイ。
10. 請求項１に記載のシースルーＯＬＥＤディスプレイにおいて、前記シースルーＯＬＥＤディスプレイは、半透明であるシースルーＯＬＥＤディスプレイ。
11. 請求項１に記載のシースルーＯＬＥＤディスプレイにおいて、前記シースルーＯＬＥＤディスプレイは、透明であるシースルーＯＬＥＤディスプレイ。
12. 請求項１に記載のシースルーＯＬＥＤディスプレイにおいて、前記シースルーＯＬＥＤディスプレイは、可撓性であるシースルーＯＬＥＤディスプレイ。
13. 請求項１に記載のシースルーＯＬＥＤディスプレイにおいて、シースルーＯＬＥＤディスプレイは、剛性基板に結合するシースルーＯＬＥＤディスプレイ。
14. 請求項１に記載のシースルーＯＬＥＤディスプレイにおいて、前記シースルーＯＬＥＤディスプレイは、可撓性基板に結合するシースルーＯＬＥＤディスプレイ。
15. 請求項１に記載のシースルーＯＬＥＤディスプレイにおいて、前記シースルーＯＬＥＤディスプレイは、動的に動くアイボックスを提供するシースルーＯＬＥＤディスプレイ。
16. 請求項１に記載のシースルーＯＬＥＤディスプレイにおいて、前記シースルーＯＬＥＤディスプレイは、静的アイボックスを提供するシースルーＯＬＥＤディスプレイ。
17. 請求項１に記載のシースルーＯＬＥＤディスプレイにおいて、前記シースルーＯＬＥＤディスプレイは、９９平方ミリメートル以下のサイズであるシースルーＯＬＥＤディスプレイ。
18. 請求項１に記載のシースルーＯＬＥＤディスプレイにおいて、前記シースルーＯＬＥＤディスプレイは、９９平方ｍｍから２９９平方ｍｍの範囲内のサイズであるシースルーＯＬＥＤディスプレイ。
19. 請求項１に記載のシースルーＯＬＥＤディスプレイにおいて、前記シースルーＯＬＥＤディスプレイは、２９９平方ｍｍ以上のサイズであるシースルーＯＬＥＤディスプレイ。
20. 請求項１に記載のシースルーＯＬＥＤディスプレイにおいて、さらにマイクロレンズアレイおよび光学シャッタを備えるシースルーＯＬＥＤディスプレイ。
21. 請求項１に記載のシースルーＯＬＥＤディスプレイにおいて、前記光学コンバイナは、着用者が通常の視線で真っ直ぐ前方を見る場合、前記着用者の目の瞳の上端または上端よりも上方に位置するシースルーＯＬＥＤディスプレイ。
22. 請求項１に記載のシースルーＯＬＥＤディスプレイにおいて、前記光学コンバイナは、着用者が通常の視線で真っ直ぐ前方を見る場合、前記着用者の目の瞳の前方に位置するシースルーＯＬＥＤディスプレイ。
23. 請求項１に記載のシースルーＯＬＥＤディスプレイにおいて、前記シースルーＯＬＥＤディスプレイは、光学コンバイナおよびライトエンジンであるシースルーＯＬＥＤディスプレイ。
24. 請求項１に記載のシースルーＯＬＥＤディスプレイにおいて、前記シースルーＯＬＥＤディスプレイの透明度は、７０％以上であるシースルーＯＬＥＤディスプレイ。
25. 請求項１に記載のシースルーＯＬＥＤディスプレイにおいて、前記シースルーＯＬＥＤディスプレイの透明度は、７５％以上であるシースルーＯＬＥＤディスプレイ。
26. 請求項１に記載のシースルーＯＬＥＤディスプレイにおいて、前記光学コンバイナは、最大４０度の眼球運動を提供する単眼アイボックスを提供するシースルーＯＬＥＤディスプレイ。
27. 請求項１に記載のシースルーＯＬＥＤディスプレイにおいて、前記光学コンバイナは、最大６０度の眼球運動を提供する単眼アイボックスを提供するシースルーＯＬＥＤディスプレイ。
28. 請求項１に記載のシースルーＯＬＥＤディスプレイにおいて、前記光学コンバイナは、アイウェア、光学部品、レンズ、および／またはヘッドセット、の一部か、またはそれに取り付けられるシースルーＯＬＥＤディスプレイ。