JP2024024075A

JP2024024075A - 小型の可変焦点構成

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Publication number: JP2024024075A
Application number: JP2024000688A
Authority: JP
Inventors: グエンバック; ルンドマークデイビッド
Original assignee: Magic Leap Inc
Current assignee: Magic Leap Inc
Priority date: 2018-05-30
Filing date: 2024-01-05
Publication date: 2024-02-21
Also published as: CN112236713B; CN112236713A; EP3803488A1; WO2019232282A1; JP2021525902A; EP3803488A4; US11204491B2; US20190369383A1

Abstract

【課題】小型の可変焦点構成の提供。【解決手段】一実施形態が、ユーザに仮想画像情報を提示するための頭部装着可能視認コンポーネントであって、頭部装着可能フレームと、ユーザの左眼のための、左光学要素であって、頭部装着可能フレームに結合され、ユーザの左眼のための電気機械式に調節可能な焦点距離を有するように構成される、左流体／膜レンズを備える、左光学要素と、ユーザの右眼のための、右光学要素であって、頭部装着可能フレームに結合され、ユーザの右眼のための電気機械式に調節可能な焦点距離を有するように構成される、右流体／膜レンズを備える、右光学要素と、左光学要素および右光学要素に動作可能に結合され、１つ以上のコマンドを提供するように構成される、コントローラとを備える、頭部装着可能視認コンポーネントを対象とする。【選択図】図１

Description

（関連出願デ－タ）
本願は、２０１８年５月３０日に出願された、米国仮出願第６２／６７８，２３４号の３５Ｕ．Ｓ．Ｃ． §１１９下の利益を主張する。前述の出願は、参照することによってその全体として本願に組み込まれる。

本発明は、視認光学アセンブリに関し、より具体的には、小型の可変焦点構成に関する。

複合現実または拡張現実の接眼ディスプレイが、軽量、低コストであり、小さい形状因子を有し、広い仮想画像視野を有し、可能な限り透明であることが望ましい。加えて、輻輳・開散運動（ｖｅｒｇｅｎｃｅ）と遠近調節（ａｃｃｏｍｍｏｄａｔｉｏｎ）との不整合に関する容認可能な許容差を超過することなく、多種多様な使用事例のために実践的であるために、複数の焦点面（例えば、２つ以上の）の中に仮想画像情報を提示する構成を有することが、望ましい。図１を参照すると、頭部に装着された視認コンポーネント（２）、ハンドヘルド式のコントローラコンポーネント（４）、およびユーザ上のベルトパックまたは同等物として装着されるように構成され得る、相互接続された補助コンピューティングまたはコントローラコンポーネント（６）を特徴とする、拡張現実システムが、図示されている。これらのコンポーネントはそれぞれ、ＩＥＥＥ８０２．１１、Ｂｌｕｅｔｏｏｒｈ（ＲＴＭ）、および他のコネクティビティ規格および構成によって規定されるもの等、有線または無線通信構成を介して、相互に、かつクラウドコンピューティングまたはクラウドストレージリソース等の他の接続されたリソース（８）に動作可能に結合され（１０、１２、１４、１６、１７、１８）得る。例えば、米国特許出願第１４／５５５，５８５号、第１４／６９０，４０１号、第１４／３３１，２１８号、第１５／４８１，２５５号、および第６２／５１８，５３９号（そのそれぞれは、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる）に説明されるように、拡張現実体験のために、関連付けられるシステムコンポーネントによって生成され得る視認コンポーネントに加えて、それを通してユーザが彼らの周囲の世界を見得る、２つの描写される光学要素（２０）の種々の実施形態等、そのようなコンポーネントの種々の側面が、説明される。いくつかの変形例では、真の可変焦点コンポーネントが、光学要素（２０）のコンポーネントとして利用され、１つまたは２つの焦点面だけではなく、統合された制御システムによって選択可能または調整可能なそのスペクトルも提供し得る。図２Ａ－２Ｃおよび図３を参照すると、可変焦点構成の１つのカテゴリは、モータ（２４）の回転に応じて、関連付けられる機械駆動アセンブリ（２６）が、カム部材（２８）をレバーアセンブリ（３０）に対して回転状態で駆動するように、膜に結合され、調節可能に収容される、流体タイプのレンズを備え、これは、２つの対向する視野測定プレート（３８、４０）をメイン筐体アセンブリ（４１）に対して回転（４８、４６）させ、流体／膜レンズ（３６）が、図３に示されるように、圧搾される（４４／４２、またはモータ２４／カム２８の方向／位置付けに応じて解放される）ように、関連付けられる回転ピン継手（３２、３４）を中心として回転させる。相互に対する対向する視野測定プレート（３８、４０）の本圧搾／解放および再配向は、流体／膜レンズ（３６）の焦点を変更し、したがって、電気機械式に調節可能な可変焦点アセンブリを提供する。そのような構成の課題のうちの１つは、これが、頭部装着可能なタイプのシステムコンポーネント（２）の中への統合のためには、幾何学形状的視点から比較的に嵩張っていることである。別の課題は、そのような構成の場合、それらがそれぞれアセンブリを結合させるフレームに対して底部において枢動するにつれて、対向する視野測定プレート（３８、４０）を相互に対して再配向するシステムの性質に起因して、焦点が変動されるにつれて、画像位置における付随的変化が存在することであり、これは、較正または他のステップまたは構成において取り扱われなければならない、別の望ましくない複雑な変数をもたらすことである。装着可能なコンピューティングシステムにおける使用のために最適化される、小型の可変焦点レンズシステムおよびアセンブリの必要性が存在する。

一実施形態が、ユーザに仮想画像情報を提示するための頭部装着可能視認コンポーネントであって、頭部装着可能フレームと、ユーザの左眼のための、左光学要素であって、頭部装着可能フレームに結合され、ユーザの左眼のための電気機械式に調節可能な焦点距離を有するように構成される、左流体／膜レンズを備える、左光学要素と、ユーザの右眼のための、右光学要素であって、頭部装着可能フレームに結合され、ユーザの右眼のための電気機械式に調節可能な焦点距離を有するように構成される、右流体／膜レンズを備える、右光学要素と、左光学要素および右光学要素に動作可能に結合され、それに１つ以上のコマンドを提供し、左光学要素および右光学要素の焦点距離を修正するように構成される、コントローラとを備える、頭部装着可能視認コンポーネントを対象とする。左光学要素および右光学要素のうちの少なくとも一方が、２つのフレーム部材の間に相互結合される、作動モータを備える、請求項１に記載の頭部装着可能視認コンポーネント。作動モータは、線形作動を提供するように構成され得る。作動モータは、回転作動を提供するように構成され得る。２つのフレーム部材は、左流体／膜レンズに結合され、相互に対して移動することによってユーザのための焦点距離を変更するように構成され得る。２つのフレーム部材は、ユーザのための焦点距離を修正するように相互に対して回転可能であり得る。２つのフレーム部材は、非回転様式で相互に対して変位可能であり得る。作動モータは、ステッパモータを含み得る。作動モータは、サーボモータを含み得る。作動モータは、圧電アクチュエータを含み得る。作動モータは、超音波モータを含み得る。作動モータは、電磁アクチュエータを含み得る。作動モータは、形状記憶金属合金アクチュエータを含み得る。コントローラは、左光学要素および右光学要素に、２つの選択可能な所定の焦点距離のうちの一方に調節するようにコマンドするように構成され得る。コントローラは、左光学要素および右光学要素に、３つ以上の選択可能な所定の焦点距離のうちの１つに調節するようにコマンドするように構成され得る。
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
ユーザに仮想画像情報を提示するための頭部装着可能視認コンポーネントであって、
ａ．頭部装着可能フレームと、
ｂ．前記ユーザの左眼のための左光学要素であって、前記左光学要素は、前記頭部装着可能フレームに結合され、前記ユーザの左眼のための電気機械式に調節可能な焦点距離を有するように構成される左流体／膜レンズを備える、左光学要素と、
ｃ．前記ユーザの右眼のための右光学要素であって、前記右光学要素は、前記頭部装着可能フレームに結合され、前記ユーザの右眼のための電気機械式に調節可能な焦点距離を有するように構成される右流体／膜レンズを備える、右光学要素と、
ｄ．コントローラであって、前記コントローラは、前記左光学要素および右光学要素に動作可能に結合され、それに１つ以上のコマンドを提供し、前記左光学要素および右光学要素の焦点距離を修正するように構成される、コントローラと
を備える、頭部装着可能視認コンポーネント。
（項目２）
前記左光学要素および右光学要素のうちの少なくとも一方は、２つのフレーム部材の間に相互結合される作動モータを備える、項目１に記載の頭部装着可能視認コンポーネント。
（項目３）
前記作動モータは、線形作動を提供するように構成される、項目２に記載の頭部装着可能視認コンポーネント。
（項目４）
前記作動モータは、回転作動を提供するように構成される、項目２に記載の頭部装着可能視認コンポーネント。
（項目５）
前記２つのフレーム部材は、前記左流体／膜レンズに結合され、相互に対して移動することによって前記ユーザのための前記焦点距離を変更するように構成される、項目２に記載の頭部装着可能視認コンポーネント。
（項目６）
前記２つのフレーム部材は、前記ユーザのための前記焦点距離を修正するように相互に対して回転可能である、項目２に記載の頭部装着可能視認コンポーネント。
（項目７）
前記２つのフレーム部材は、非回転様式で相互に対して変位可能である、項目２に記載の頭部装着可能視認コンポーネント。
（項目８）
前記作動モータは、ステッパモータを含む、項目２に記載の頭部装着可能視認コンポーネント。
（項目９）
前記作動モータは、サーボモータを含む、項目２に記載の頭部装着可能視認コンポーネント。
（項目１０）
前記作動モータは、圧電アクチュエータを含む、項目２に記載の頭部装着可能視認コンポーネント。
（項目１１）
前記作動モータは、超音波モータを含む、項目２に記載の頭部装着可能視認コンポーネント。
（項目１２）
前記作動モータは、電磁アクチュエータを含む、項目２に記載の頭部装着可能視認コンポーネント。
（項目１３）
前記作動モータは、形状記憶金属合金アクチュエータを含む、項目２に記載の頭部装着可能視認コンポーネント。
（項目１４）
前記コントローラは、前記左光学要素および右光学要素に、２つの選択可能な所定の焦点距離のうちの一方に調節するようにコマンドするように構成される、項目２に記載の頭部装着可能視認コンポーネント。
（項目１５）
前記コントローラは、前記左光学要素および右光学要素に、３つ以上の選択可能な所定の焦点距離のうちの１つに調節するようにコマンドするように構成される、項目２に記載の頭部装着可能視認コンポーネント。

図１は、本発明による、左光学要素および右光学要素を伴う頭部装着可能コンポーネントを特徴とする、システム構成を図示する。図２Ａ－２ｃおよび図３は、流体レンズシステムの種々の側面を図示する。図２Ａ－２ｃおよび図３は、流体レンズシステムの種々の側面を図示する。図４Ａ－４Ｂは、本発明による、単一モータ式の小型の流体レンズ構成の種々の側面を図示する。図５、６、および７Ａ－７Ｂは、本発明による、マルチモータ式の小型の流動レンズ構成の種々の側面を図示する。図５、６、および７Ａ－７Ｂは、本発明による、マルチモータ式の小型の流動レンズ構成の種々の側面を図示する。図５、６、および７Ａ－７Ｂは、本発明による、マルチモータ式の小型の流動レンズ構成の種々の側面を図示する。図８Ａおよび８Ｂは、本発明による、左光学要素および右光学要素を伴う頭部装着可能コンポーネントを特徴とする、システム構成の種々の側面を図示する。図８Ａおよび８Ｂは、本発明による、左光学要素および右光学要素を伴う頭部装着可能コンポーネントを特徴とする、システム構成の種々の側面を図示する。

図４Ａを参照すると、１つの本発明の可変焦点アセンブリ（５０）の２つの主要要素は、２つの比較的に堅性の視野測定フレーム部材（７０、７２）の間に挿入される、流体／膜レンズ（３６）である。描写される実施形態では、流体／膜レンズ（３６）と堅性の視野測定フレーム部材（７０、７２）のそれぞれとの間にあるものは、示されるように、回転可能な調節視野測定部材（５２、５４）と界面接続するピン（６１）に結合される、バレル部材（６０）に結合されるシャフト（６２）を特徴とする、図４Ｂに描写されるもの等の結合アセンブリを使用して、堅性の視野測定フレーム部材（５６、５８）に結合され、また、回転可能な調節視野測定部材（５２、５４）にも結合され得る、ステッパモータ、サーボモータ、超音波モータ（すなわち、チタン酸ジルコン酸鉛、ニオブ酸リチウム、または他の単結晶材料等、１つ以上の圧電材料を含み、略円形の配列に構成され、固定子およびロータに動作可能に結合され、回転超音波モータのアクティブ化を生成する、または固定子およびスライダに動作可能に結合され、線形並進超音波モータのアクティブ化を生成する、複数の圧電材料コンポーネントを備えるもの等）等の小型の作動モータ（６４）、または他の電気機械アクチュエータを使用して、堅性の視野測定フレーム部材（７０、７２）に対して制御可能かつ回転可能に調節され得る、回転可能な調節視野測定部材（５２、５４）である。一実施形態では、相互結合されたピン（６１）によって、回転可能な調節視野測定部材（５２、５４）が、相互結合された流体／膜レンズ（３６）の中心に対して垂直である、中心軸（６５）と略平行な軸を中心として堅性の視野測定フレーム部材（７０、７２）に対して回転されるように、モータ（６４）は、モータ（６４）の描写される円筒形の筐体（６３）に対する、シャフト（６２）および相互結合されるバレル部材（６０）の制御された線形運動を生成するように構成されてもよい。別の実施形態では、相互結合されたピン（６１）によって、回転可能な調節視野測定部材（５２、５４）が、相互結合された流体／膜レンズ（３６）の中心に対して垂直である、中心軸（６５）と略平行な軸を中心として堅性の視野測定フレーム部材（７０、７２）に対して回転されるように、モータ（６４）は、モータ（６４）の描写される円筒形の筐体（６３）に対するシャフト（６２）の回転運動を生成するように構成され得、シャフト（６２）とバレル部材（６０）との間の機械的結合具は、ねじ山付きの界面を備え得る。回転可能な調節視野測定部材（５２、５４）と堅性の視野測定フレーム部材（７０、７２）との間の機械的界面は、傾斜、膨隆部、または段等の視野測定的に位置する特徴を備えるように構成され得、これは、相互結合された流体／膜レンズ（３６）を３つ以上の界面特徴の群化（すなわち、回転可能な調節視野測定部材（５２、５４）と堅性の視野測定フレーム部材（７０、７２）との間の３６０度の視野測定界面の周囲において１２０度毎に１つ）によって等、実質的に均一な視野測定負荷を用いて圧搾または解放させるであろう。言い換えると、流体／膜レンズ（３６）は、好ましくは、レンズの平面に対する画像位置の実質的な移動または再配向を伴わずに、比較的に均一に解放または緊締され得る。さらに、機械的視野測定界面は、流体／膜レンズ（３６）の緊締または解放の一連のレベルが予測可能に取得され得るように、構成され得る。例えば、一実施形態では、モータは、流体／膜レンズ（３６）のための所定の焦点距離と相関され得る、流体／膜レンズ（３６）の所望またはコマンドされる緊締または解放が、好ましくは、比較的に低遅延を伴って、コントローラからモータへのコマンドを介して確実に取得され得るように、マイクロコントローラまたはマイクロプロセッサ等のコントローラに動作可能に結合され得る。図４Ａおよび４Ｂを参照して示され、説明されるようなそのような構成の１つの利点は、単一のモータが、流体／膜レンズ（３６）の焦点距離を制御するために利用され得ることである。

図５－７Ｂを参照すると、相互結合された流体／膜レンズ（３６）を特徴とする小型の可変焦点構成のために実質的に均一な視野測定負荷（したがって、画像位置の実質的な移動または再配向を伴わない焦点調節）を提供するように構成される、他の実施形態が、図示されている。

図５を参照すると、小型の可変焦点アセンブリ（６８）が、複数の電磁アクチュエータ（７６、７７、７８）によって提供される、流体／膜レンズ（３６）の実質的に均一な視野測定負荷を伴う、２つの堅性の視野測定フレーム部材（７０、７２）および相互結合された流体／膜レンズ（３６）を特徴とし、これは、２つの堅性の視野測定フレーム部材（７０、７２）を相互に対して制御可能に押勢する、または遠ざけ、制御可能な焦点調節を提供するために利用され得る。電磁アクチュエータ（７６、７７、７８）は、好ましくは、示されるように、相互から視野測定的に等距離に（すなわち、相互から約１２０度に）設置され、３つのアクチュエータから成る構成に均一な負荷を提供する。他の実施形態は、９０度等に離れた、４つのアクチュエータ等の、より多いアクチュエータを含んでもよい。一実施形態では、電磁アクチュエータ（７６、７７、７８）はそれぞれ、作動に応じて、線形作動に伴って視野測定フレーム部材（７０、７２）を相互に対して押勢する、または遠ざけるように、視野測定フレーム部材（７０、７２）の間に動作可能に結合されてもよく、別の実施形態では、電磁アクチュエータ（７６、７７、７８）はそれぞれ、作動に応じて、図４Ｂのアセンブリのシャフト部材（６２）に類似する相互結合部材等の、相互結合部材の回転運動を引き起こすように、視野測定フレーム部材（７０、７２）の間に動作可能に結合されてもよく、これは、視野測定フレーム部材（７０、７２）のうちの一方に結合され、例えば、線形運動に変換され、視野測定フレーム部材（７０、７２）を相互に対して押勢する、または遠ざけ得る、図４Ｂのアセンブリのバレル部材（６０）に類似するねじ山付き部材等の、ねじ山付き部材と界面接続され得る。言い換えると、電磁アクチュエータ（７６、７７、７８）は、線形または回転のいずれかの作動運動を生成するように構成され得、本線形または回転作動運動は、２つの堅性の視野測定フレーム部材（７０、７２）を相互に対して押勢する、または遠ざけ、制御可能な焦点調節を提供するために利用され得る。

好ましくは、流体／膜レンズ（３６）の緊締または解放の１つ以上の予測可能なレベルが、電磁アクチュエータ（７６、７７、７８）の動作を通して取得され得る。例えば、一実施形態では、電磁アクチュエータ（７６、７７、７８）は、流体／膜レンズ（３６）のための所定の焦点距離と相関され得る、流体／膜レンズ（３６）の所望またはコマンドされる緊締または解放が、好ましくは、比較的に低遅延を伴って、コントローラから電磁アクチュエータ（７６、７７、７８）へのコマンドを介して確実に取得され得るように、マイクロコントローラまたはマイクロプロセッサ等のコントローラに動作可能に結合されてもよい。

図６を参照すると、小型の可変焦点アセンブリ（７４）が、複数の形状記憶金属合金アクチュエータ（８０、８２、８４）によって提供される、流体／膜レンズ（３６）の実質的に均一な視野測定負荷を伴う、２つの堅性の視野測定フレーム部材（７０、７２）および相互結合された流体／膜レンズ（３６）を特徴とし、これは、２つの堅性の視野測定フレーム部材（７０、７２）を相互に対して制御可能に押勢する、または遠ざけ、制御可能な焦点調節を提供するために利用され得る。形状記憶金属合金アクチュエータ（８０、８２、８４）は、好ましくは、示されるように、相互から視野測定的に等距離に（すなわち、相互から約１２０度に）設置され、３つのアクチュエータから成る構成に均一な負荷を提供する。他の実施形態は、９０度等に離れた、４つのアクチュエータ等の、より多いアクチュエータを含んでもよい。一実施形態では、形状記憶金属合金アクチュエータ（８０、８２、８４）はそれぞれ、作動に応じて、線形作動に伴って視野測定フレーム部材（７０、７２）を相互に対して押勢する、または遠ざけるように、視野測定フレーム部材（７０、７２）の間に動作可能に結合されてもよく、別の実施形態では、形状記憶金属合金アクチュエータ（８０、８２、８４）はそれぞれ、作動に応じて、図４Ｂのアセンブリのシャフト部材（６２）に類似する相互結合部材等の、相互結合部材の回転運動を引き起こすように、視野測定フレーム部材（７０、７２）の間に動作可能に結合されてもよく、これは、視野測定フレーム部材（７０、７２）のうちの一方に結合され、例えば、線形運動に変換され、視野測定フレーム部材（７０、７２）を相互に対して押勢する、または遠ざけ得る、図４Ｂのアセンブリのバレル部材（６０）に類似するねじ山付き部材等の、ねじ山付き部材と界面接続され得る。言い換えると、形状記憶金属合金アクチュエータ（８０、８２、８４）は、線形または回転のいずれかの作動運動を生成するように構成され得、本線形または回転作動運動は、２つの堅性の視野測定フレーム部材（７０、７２）を相互に対して押勢する、または遠ざけ、制御可能な焦点調節を提供するために利用され得る。

好ましくは、流体／膜レンズ（３６）の緊締または解放の１つ以上の予測可能なレベルが、形状記憶金属合金アクチュエータ（８０、８２、８４）の動作を通して取得され得る。例えば、一実施形態では、形状記憶金属合金アクチュエータ（８０、８２、８４）は、流体／膜レンズ（３６）のための所定の焦点距離と相関され得る、流体／膜レンズ（３６）の所望またはコマンドされる緊締または解放が、好ましくは、比較的に低遅延を伴って、コントローラから形状記憶金属合金アクチュエータ（８０、８２、８４）へのコマンドを介して確実に取得され得るように、マイクロコントローラまたはマイクロプロセッサ等のコントローラに動作可能に結合されてもよい。

図７Ａおよび７Ｂを参照すると、小型の可変焦点アセンブリ（７６）が、複数の圧電アクチュエータ（８６、８８、９０）によって提供される、流体／膜レンズ（３６）の実質的に均一な視野測定負荷を伴う、２つの堅性の視野測定フレーム部材（７０、７２）および相互結合された流体／膜レンズ（３６）を特徴とし、これは、２つの堅性の視野測定フレーム部材（７０、７２）を相互に対して制御可能に押勢する、または遠ざけ、制御可能な焦点調節を提供するために利用され得る。圧電アクチュエータ（８０、８２、８４）はそれぞれ、作動に応じて所与の負荷および変位量変化を生成するように構成される、１つ以上の圧電セルを備えてもよい、またはいわゆる、「超音波（ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ）」または「超音波（ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ）」アクチュエータ構成（すなわち、チタン酸ジルコン酸鉛、ニオブ酸リチウム、または他の単結晶材料等、１つ以上の圧電材料を含み、略円形の配列に構成され、固定子およびロータに動作可能に結合され、回転超音波モータのアクティブ化を生成する、または固定子およびスライダに動作可能に結合され、線形並進超音波モータのアクティブ化を生成する、複数の圧電材料コンポーネントを備えるもの等）を備えてもよい。圧電アクチュエータ（８０、８２、８４）は、好ましくは、示されるように、相互から視野測定的に等距離に（すなわち、相互から約１２０度に）設置され、３つのアクチュエータから成る構成に均一な負荷を提供する。他の実施形態は、９０度等に離れた、４つのアクチュエータ等の、より多いアクチュエータを含んでもよい。一実施形態では、圧電アクチュエータ（８０、８２、８４）はそれぞれ、作動に応じて、線形作動に伴って視野測定フレーム部材（７０、７２）を相互に対して押勢する、または遠ざけるように、視野測定フレーム部材（７０、７２）の間に動作可能に結合されてもよく、別の実施形態では、圧電アクチュエータ（８０、８２、８４）はそれぞれ、作動に応じて、図４Ｂのアセンブリのシャフト部材（６２）に類似する相互結合部材等の、相互結合部材の回転運動を引き起こすように、視野測定フレーム部材（７０、７２）の間に動作可能に結合されてもよく、これは、視野測定フレーム部材（７０、７２）のうちの一方に結合され、例えば、線形運動に変換され、視野測定フレーム部材（７０、７２）を相互に対して押勢する、または遠ざけ得る、図４Ｂのアセンブリのバレル部材（６０）に類似するねじ山付き部材等の、ねじ山付き部材と界面接続され得る。言い換えると、圧電アクチュエータ（８０、８２、８４）は、線形または回転のいずれかの作動運動を生成するように構成され得、本線形または回転作動運動は、２つの堅性の視野測定フレーム部材（７０、７２）を相互に対して押勢する、または遠ざけ、制御可能な焦点調節を提供するために利用され得る。

好ましくは、流体／膜レンズ（３６）の緊締または解放の１つ以上の予測可能なレベルが、圧電アクチュエータ（８０、８２、８４）の動作を通して取得され得る。例えば、一実施形態では、圧電アクチュエータ（８０、８２、８４）は、流体／膜レンズ（３６）のための所定の焦点距離と相関され得る、流体／膜レンズ（３６）の所望またはコマンドされる緊締または解放が、好ましくは、比較的に低遅延を伴って、コントローラから圧電アクチュエータ（８０、８２、８４）へのコマンドを介して確実に取得され得るように、マイクロコントローラまたはマイクロプロセッサ等のコントローラに動作可能に結合されてもよい。

図７Ｂを参照すると、所与の可変焦点レンズ構成のための圧電アクチュエータのそれぞれにおいて必要とされる機械的距離の量に応じて、圧電アクチュエータはそれぞれ、それぞれのアクティブ化がアセンブリの中の他のものに追加される所与の機械的距離を生成し、用途のために好適である全体的なアセンブリ距離を生成するように、相互結合された一連の個々の圧電デバイス（９２、９４等）のアセンブリを備えてもよい。

図８Ａを参照すると、ユーザの左（１００）および右（１０２）の眼が光学要素（２０、ここでは、左光学要素１１０および右光学要素１１２が、別個に標識され、これらの光学要素は、それぞれ、左流体／膜レンズ３６および右流体／膜レンズ３７を特徴とする）に暴露されるようにユーザの頭部上に搭載可能なフレーム（１３０）を備える頭部装着可能コンポーネント（２）を伴う、図４Ａおよび４Ｂを参照して上記に議論されるもの等の構成要素を特徴とする、アセンブリ構成が、図示されている。左（１１４）および右（１１６）のモータが、例えば、図４Ａおよび４Ｂを参照して上記に説明されるように、各光学要素の焦点距離を電気機械的に調節するように構成される。マイクロコントローラまたはマイクロプロセッサ等のコントローラ（１０８）が、モータ（１１４、１１６）にコマンドを発行し、焦点距離を調節するために利用され得る。種々の実施形態では、カメラ（１０４、１０６）が、フレーム（１３０）に結合され、眼（１００、１０２）のそれぞれの位置に関するデータを捕捉するように構成されてもよく、本情報は、コントローラ（１０８）によって、所望の焦点距離の観点からモータ（１１４、１１６）にコマンドする方法を決定することにおいて利用されてもよい。例えば、ユーザが、装着可能コンポーネント（２）に対して近接する物体上に焦点を合わせていると決定された場合、本システムは、コントローラにモータを利用させ、より近接した焦点距離に切り替えさせるように構成されてもよい。図８Ｂは、図８Ａのものに類似するが、図５－７Ｂを参照して説明されるものに似ている電気機械作動構成を伴う構成を図示し、複数のモータまたはアクチュエータ（１１８、１２０、１２２；１２４、１２６、１２８）が、コントローラ（１０８）に動作可能に結合され、光学要素（１１０、１１２）の焦点距離を調節するために利用され得る。

本発明の種々の例示的実施形態が、本明細書に説明される。これらの実施例は、非限定的な意味で参照される。それらは、本発明のさらに広く適用可能な側面を例証するために提供される。種々の変更が、説明される本発明に成され得、均等物が、本発明の真の精神および範囲から逸脱することなく代用され得る。加えて、多くの修正が、特定の状況、材料、物質の組成、プロセス、プロセス行為、またはステップを、本発明の目的、精神、または範囲に適合させるように成され得る。さらに、当業者によって理解されるであろうように、本明細書に説明および図示される個々の変形例はそれぞれ、本発明の範囲または精神から逸脱することなく、他のいくつかの実施形態のいずれかの特徴から容易に分離される、またはそれを組み合わせられ得る、離散コンポーネントおよび特徴を有する。そのような修正は全て、本開示と関連付けられる請求項の範囲内であることが意図される。

本発明は、主題デバイスを使用して実施され得る方法を含む。本方法は、そのような好適なデバイスを提供する行為を含み得る。そのような提供は、エンドユーザによって実施され得る。言い換えると、「提供する」行為は、単に、エンドユーザに、主題方法において必要なデバイスを提供するために取得する、アクセスする、アプローチする、位置付ける、設定する、アクティブ化させる、起動する、または別様に行動することを要求する。本明細書に列挙される方法は、論理的に可能性として考えられる、列挙された事象の任意の順序で、そして事象の列挙された順序で実行され得る。

本発明の例示的側面が、材料の選択および製造に関する詳細とともに、上記に述べられている。本発明の他の詳細に関して、これらは、上記に言及される特許および公開文書に関連して理解され、および概して、当業者によって把握される、または理解され得る。同一のことが、一般的または理論的に採用されるものとしての付加的な行為の観点から、本発明の方法ベースの側面に関して当てはまり得る。

加えて、本発明は、随意に種々の特徴を組み込むいくつかの実施例を参照して説明されているが、本発明は、本発明の各変形例に対して考えられるものとして説明される、または示されるものに限定されるべきではない。説明される、本発明に成され得る種々の変更および均等物は（本明細書に列挙されているか、または、ある簡潔性のために含まれていないかにかかわらず）、本発明の真の精神および範囲から逸脱することなく代用され得る。加えて、ある範囲の値が、提供される場合、その範囲の上限および下限と、その記載される範囲における、任意の他の記載される、または介在する値との間の各介在値が、本発明の範囲内に包含されるものと理解されたい。

また、説明される本発明の変形例の任意の随意の特徴が、独立して、または本明細書に説明される特徴のうちの任意の１つ以上のものと組み合わせられて記載される、または請求され得ることを想定されたい。単一のアイテムの言及は、複数の同一のアイテムが存在する可能性を含む。より具体的には、本明細書および本明細書に関連付けられる請求項において使用されるように、単数形「ａ、ａｎ（ある）」、「ｓａｉｄおよびｔｈｅ（前記）」は、別様に具体的に記載されない限り、複数の参照を含む。言い換えると、冠詞の使用は、上記の説明および本開示と関連付けられる請求項において、主題アイテムの「少なくとも１つ」のものを可能にする。さらに、そのような請求項が、任意の随意の要素を除外するために起草され得ることに留意されたい。したがって、本叙述は、請求項要素の列挙に関連して、「単独で」、「のみ」、および同等物のようなそのような排他的用語の使用、または「否定的な」制限の使用のための先行詞としての役割を果たすことを意図する。

そのような排他的用語の使用を伴わず、本開示と関連付けられる、請求項における用語「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（～を備える）」は、所与の数の要素がそのような請求項内で列挙されているかどうかに関係なく、任意の付加的要素の含有を可能にするものとする、または特徴の追加は、そのような請求項に記載される要素の性質を変換するものとして見なされ得る。本明細書に具体的に定義されている場合を除いて、本明細書に使用される技術的および科学的用語は全て、請求項の正当性を維持しながら、可能な限り広義の、一般的に理解される意味を与えられるべきである。

本発明の範疇は、提供される実施例および／または本明細書に限定されるべきではなく、むしろ、本開示と関連付けられる請求項文言の範囲によってのみ限定されるべきである。

図１は、本発明による、左光学要素および右光学要素を伴う頭部装着可能コンポーネントを特徴とする、システム構成を図示する。図２Ａ－２ｃおよび図３は、流体レンズシステムの種々の側面を図示する。図２Ａ－２ｃおよび図３は、流体レンズシステムの種々の側面を図示する。図２Ａ－２ｃおよび図３は、流体レンズシステムの種々の側面を図示する。図２Ａ－２ｃおよび図３は、流体レンズシステムの種々の側面を図示する。図４Ａ－４Ｂは、本発明による、単一モータ式の小型の流体レンズ構成の種々の側面を図示する。図４Ａ－４Ｂは、本発明による、単一モータ式の小型の流体レンズ構成の種々の側面を図示する。図５、６、および７Ａ－７Ｂは、本発明による、マルチモータ式の小型の流動レンズ構成の種々の側面を図示する。図５、６、および７Ａ－７Ｂは、本発明による、マルチモータ式の小型の流動レンズ構成の種々の側面を図示する。図５、６、および７Ａ－７Ｂは、本発明による、マルチモータ式の小型の流動レンズ構成の種々の側面を図示する。図５、６、および７Ａ－７Ｂは、本発明による、マルチモータ式の小型の流動レンズ構成の種々の側面を図示する。図８Ａおよび８Ｂは、本発明による、左光学要素および右光学要素を伴う頭部装着可能コンポーネントを特徴とする、システム構成の種々の側面を図示する。図８Ａおよび８Ｂは、本発明による、左光学要素および右光学要素を伴う頭部装着可能コンポーネントを特徴とする、システム構成の種々の側面を図示する。

Claims

本明細書に記載の発明。