KR102491442B1 - 편광된 광을 전달하고 포도당 레벨들을 결정하기 위한 증강 및 가상 현실 안경류, 시스템들, 및 방법들 - Google Patents

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나타샤 유. 로바이나
니콜 엘리자베스 사멕
마크 베렌로트
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매직 립, 인코포레이티드
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Abstract

사용자-웨어러블 디바이스의 다양한 실시예들은 사용자 상에 장착하도록 구성된 프레임을 포함할 수 있다. 디바이스는, 프레임에 부착되고 가상 이미지들을 사용자의 눈으로 지향시키도록 구성된 디스플레이를 포함할 수 있다. 디바이스는 또한 편광된 광을 사용자의 눈에 제공하도록 구성된 광원을 포함할 수 있고, 편광된 광은 사용자의 눈으로부터 반사되도록 구성된다. 디바이스는, 사용자의 포도당 레벨이 반사된 광의 편광 각도 회전에 적어도 부분적으로 기반하여 결정될 수 있도록, 사용자의 눈으로부터의 반사된 광의 편광 각도 회전을 결정하도록 구성된 광 분석기를 더 포함할 수 있다.

Description

편광된 광을 전달하고 포도당 레벨들을 결정하기 위한 증강 및 가상 현실 안경류, 시스템들, 및 방법들
[0001] 본 출원은 2016년 12월 13일에 출원된 미국 가출원 제62/433,756호의 우선권을 35 U.S.C. 119(e) 하에서 주장하고, 상기 출원의 전체 개시내용은 인용에 의해 본원에 명백히 포함된다.
[0002] 본 출원은 이하의 특허 출원들: 2014년 11월 27일에 출원된 미국 출원 제14/555,585호; 2015년 4월 18일에 출원된 미국 출원 제14/690,401호; 2014년 3월 14일에 출원된 미국 출원 제14/212,961호; 2014년 7월 14일에 출원된 미국 출원 제14/331,218호; 및 2016년 3월 16일에 출원된 미국 출원 제15/072,290호 각각의 전체를 인용에 의해 포함한다.
[0003] 본 개시내용은, 편광된 광을 전달하고 포도당 레벨들을 결정하기 위한 가상 현실 및 증강 현실 이미징 및 시각화 안경류, 시스템들, 및 방법들을 포함하여, 광학 디바이스들에 관한 것이다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 다음의 특허등록공보들에 개시되어 있다.
[문헌 1] US 5,209,231 (Cote 외) 1993.05.11.
[문헌 2] US 5,687,721 (Kuhls 외) 1997.11.18.
[0004] 현대 컴퓨팅 및 디스플레이 기술들은 소위 "가상 현실" 또는 "증강 현실" 경험들을 위한 시스템들의 개발을 가능하게 하였고, 여기서 디지털 방식으로 재생된 이미지들 또는 이미지들의 부분들은, 그들이 실제인 것으로 보이거나, 실제로서 지각될 수 있는 방식으로 사용자에게 제공된다. 가상 현실, 또는 "VR" 시나리오는 전형적으로 다른 실제 실세계 시각적 입력에 대한 투명화(transparency) 없는 디지털 또는 가상 이미지 정보의 프리젠테이션(presentation)을 수반하고; 증강 현실, 또는 "AR" 시나리오는 전형적으로 사용자 주위의 실제 세계의 시각화에 대한 증강으로서 디지털 또는 가상 이미지 정보의 프리젠테이션을 수반한다. 혼합 현실, 또는 "MR" 시나리오는 AR 시나리오의 타입이며, 전형적으로 자연계(natural world)에 통합되고 자연계에 반응하는 가상 오브젝트들을 수반한다. 예컨대, MR 시나리오에서, AR 이미지 콘텐츠는 실세계의 오브젝트들에 의해 블록킹되거나 또는 그렇지 않으면 그 오브젝트들과 상호작용하는 것으로 지각될 수 있다.
[0005] 도 1a을 참조하면, 증강 현실 장면(scene)(1)이 묘사되는데, AR 기술의 사용자는 배경 내의 사람들, 나무들, 빌딩들, 및 콘크리트 플랫폼(1120)을 특징으로 하는 실세계 공원형 세팅(1100)를 본다. 이들 아이템들 외에도, AR 기술의 사용자는 또한, 그가 "가상 콘텐츠", 이를테면 실세계 플랫폼(1120) 상에 서있는 로봇 동상(1110), 및 호박벌의 의인화된 것으로 보여지는 날고 있는 만화형 아바타 캐릭터(1130)를 보는 것을 지각하는데 반해, 이들 엘리먼트들(1110, 1130)은 실세계에 존재하지 않는다. 인간 시각적 지각 시스템은 복잡하기 때문에, 다른 가상 또는 실세계 이미저리 엘리먼트들 사이에서 가상 이미지 엘리먼트들의 편안하고, 자연스러운 느낌의, 풍부한 프리젠테이션을 가능하게 하는 AR 기술을 만드는 것은 난제이다.
[0006] 본원에서 개시된 디바이스들, 시스템들 및 방법들은 AR 및 VR 기술과 관련된 다양한 난제들을 해결한다.
[0007] 본 개시내용의 시스템들, 방법들, 및 디바이스들 각각은 몇몇의 혁신적인 양상들을 가지며, 그 양상들 중 어떠한 단일 양상도 본원에서 개시된 바람직한 속성들을 단독으로 담당하지는 않는다.
1. 사용자-웨어러블 디바이스는:
사용자 상에 장착하도록 구성된 프레임;
프레임에 부착된 디스플레이 ― 디스플레이는 가상 이미지들을 사용자의 눈으로 지향시키도록 구성됨 ― ;
편광된 광을 사용자의 눈에 제공하도록 구성된 광원 ― 편광된 광은 사용자의 눈으로부터 반사되도록 구성됨 ― ; 및
사용자의 포도당 레벨이 반사된 광의 편광 각도 회전에 적어도 부분적으로 기반하여 결정될 수 있도록, 사용자의 눈으로부터 반사된 광의 편광 각도 회전을 결정하도록 구성된 광 분석기를 포함한다.
2. 제1 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 광원은 편광 필터를 포함한다.
3. 제1 예 또는 제2 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 광원은 편광 제어기를 포함한다.
4. 제3 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 편광 제어기는 적어도 하나의 광섬유를 포함한다.
5. 제4 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 편광 제어기는 적어도 하나의 광섬유에 압력을 인가하도록 구성된 적어도 하나의 액추에이터를 더 포함한다.
6. 제5 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 적어도 하나의 액추에이터는 적어도 하나의 압전 액추에이터를 포함한다.
7. 제1 예 내지 제6 예 중 어느 한 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 광원은 500nm 내지 800nm 범위의 파장을 갖는 광원을 포함한다.
8. 제7 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 광원은 530nm 내지 650nm 범위의 파장을 갖는 광을 방출하도록 구성된 레이저를 포함한다.
9. 제8 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 광원은 550nm 내지 590nm 범위의 파장을 갖는 광을 방출하도록 구성된 레이저를 포함한다.
10. 제1 예 내지 제9 예 중 어느 한 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서,
광 분석기는 반사된 광 중 적어도 일부를 차단하도록 구성된 회전 가능한 필터를 포함하고,
광 분석기는 차단된 반사된 광에 적어도 부분적으로 기반하여 반사된 광의 편광 각도 회전을 결정하도록 구성된다.
11. 제1 예 내지 제10 예 중 어느 한 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 반사된 광의 편광 각도 회전에 적어도 부분적으로 기반하여 사용자의 포도당 레벨을 결정하도록 구성된 프로세싱 전자기기를 더 포함한다.
12. 제11 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 프로세싱 전자기기는 반사된 광의 결정된 편광 각도 회전에 적어도 부분적으로 기반하여 포도당 레벨의 농도를 결정하도록 구성된다.
13. 제1 예 내지 제12 예 중 어느 한 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 디바이스는 사용자 또는 임상의와 통신하도록 구성된다.
14. 제13 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 디바이스는 결정된 포도당 레벨을 사용자 또는 임상의에 통신하도록 구성된다.
15. 제13 예 또는 제14 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 디바이스는 사용자 또는 임상의로부터 정보를 수신하도록 구성된다.
16. 제15 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 프로세싱 전자기기는 사용자 또는 임상의로부터 수신된 정보에 적어도 부분적으로 기반하여 결정된 포도당 레벨을 교정하도록 구성된다.
17. 제16 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 수신된 정보는 혈액 검사에 의해 결정된 포도당 레벨을 포함한다.
18. 제13 예 내지 제17 예 중 어느 한 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 프로세싱 전자기기는 사용자 또는 임상의로부터의 요청 시에 포도당 레벨을 결정하도록 구성된다.
19. 제11 예 내지 제18 예 중 어느 한 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 프로세싱 전자기기는 적어도 일정 시간 기간 동안 포도당 레벨을 자동으로 결정하도록 구성된다.
20. 제13 예 내지 제19 예 중 어느 한 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 디바이스는 증강 현실 디스플레이를 통해 사용자와 통신하도록 구성된다.
21. 제13 예 내지 제20 예 중 어느 한 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 디바이스는 증강 현실 디스플레이와 별개인 디스플레이를 통해 사용자와 통신하도록 구성된다.
22. 제11 예 내지 제21 예 중 어느 한 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 프로세싱 전자기기는 결정된 포도당 레벨을 원격으로 저장 및 액세스하도록 구성된다.
23. 제11 예 내지 제22 예 중 어느 한 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 프로세싱 전자기기는 결정된 포도당 레벨에 관련된 정보를 원격으로 저장 및 액세스하도록 구성된다.
24. 제22 예 또는 제23 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 디바이스는 시간에 따라 사용자의 포도당 레벨을 추적하도록 구성된다.
25. 제24 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 디바이스는 동시 포도당 레벨과 과거 포도당 레벨을 비교하도록 구성된다.
26. 제25 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 디바이스는, 동시 포도당 레벨과 과거 포도당 레벨을 비교하는 것에 대한 응답으로, 경보를 사용자 또는 임상의에게 제공하도록 구성된다.
27. 제1 예 내지 제26 예 중 어느 한 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 사용자의 육체적 상태에 관련된 적어도 하나의 파라미터를 검출하도록 구성된 하나 이상의 센서들을 더 포함한다.
28. 제27 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 하나 이상의 센서들은 내향 또는 외향 카메라를 포함한다.
29. 제27 예 또는 제28 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 적어도 하나의 파라미터는 체온, 피부 온도, 심박수, 호흡수(respiration rate), 발한 레벨(level of sweating), 마지막 식사 이래로 경과된 시간 또는 마지막 약물 치료(medication) 이래로 경과된 시간을 포함한다.
30. 제27 예 내지 제29 예 중 어느 한 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 디바이스는 사용자의 육체적 상태에 관련된 적어도 하나의 파라미터에 적어도 부분적으로 기반하여 결정된 포도당 레벨을 분석하도록 구성된다.
31. 제27 예 내지 제30 예 중 어느 한 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 디바이스는, 적어도 하나의 파라미터가 범위에서 벗어날 때 경보를 사용자 또는 임상의에게 제공하도록 구성된다.
32. 제1 예 내지 제31 예 중 어느 한 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 제공된 편광된 광이 사용자의 눈으로 전송되는지를 결정하도록 구성된 눈 추적 센서를 더 포함한다.
33. 제32 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 디바이스는, 편광된 광이 사용자의 눈으로 전송되지 않는다고 눈 추적 센서가 결정할 때, 포도당 레벨을 결정하지 않도록 구성된다.
34. 제1 예 내지 제33 예 중 어느 한 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 광원 또는 광 분석기 중 적어도 일부는, 편광 각도 회전이 결정될 수 있도록 회전하도록 구성된다.
35. 제1 예 내지 제34 예 중 어느 한 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 분석기를 통과한, 눈으로부터 반사된 편광된 광의 양을 검출하기 위해, 분석기에 관련하여 배치된 광학 검출기를 더 포함한다.
36. 제1 예 내지 제35 예 중 어느 한 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 제공된 편광된 광이 사용자의 홍채 또는 망막 맥관구조에 입사되는지를 결정하도록 구성된 눈 추적 센서를 더 포함한다.
37. 제1 예 내지 제36 예 중 어느 한 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 제공된 편광된 광이 눈의 동일한 위치에 입사되는지를 결정하도록 구성된 눈 추적 센서를 더 포함한다.
38. 제1 예 내지 제37 예 중 어느 한 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 사용자의 활동 또는 상태를 검출하도록 구성된 하나 이상의 센서들을 더 포함한다.
39. 제38 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 활동은 식사, 약물 복용, 운동 또는 이들의 조합을 포함한다.
40. 제38 예 또는 제39 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 디바이스는 활동 또는 상태에 관련된 실시간 피드백을 사용자에게 제공하도록 구성된다.
41. 제19 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 프로세싱 전자기기는:
포도당 레벨을 재결정할지 여부를 결정하고, 그리고
결정되면, 포도당 레벨을 자동으로 재결정하도록 구성된다.
42. 제1 예 내지 제41 예 중 어느 한 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 디스플레이는 상이한 발산 또는 시준 양들로 상이한 가상 이미지들을 사용자의 눈으로 지향시키도록 구성된다.
43. 제1 예 내지 제42 예 중 어느 한 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 디스플레이는 주변 환경의 뷰를 허용하기 위해 주변 환경으로부터의 광을 사용자의 눈에 전송하도록 구성된다.
부가적인 예들
1. 사용자-웨어러블 디바이스는:
사용자 상에 장착하도록 구성된 프레임;
프레임에 부착된 디스플레이 ― 디스플레이는 가상 이미지들을 사용자의 눈으로 지향시키도록 구성됨 ― ;
광을 사용자의 눈에 제공하도록 구성된 광원;
사용자의 눈으로부터 반사된 광을 분석하도록 구성된 광 분석기; 및
광 분석기와 통신하는 프로세싱 전자기기를 포함하고, 프로세싱 전자기기는 사용자의 눈으로부터 반사된 광에 적어도 부분적으로 기반하여 사용자의 포도당 레벨을 결정하도록 구성되고, 프로세싱 전자기기는 적어도 일정 시간 기간 동안 사용자의 포도당 레벨을 자동으로 결정하도록 구성된다.
2. 제1 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 프로세싱 전자기기는 사용자 또는 임상의에 의해 프로그래밍된 바와 같이 사용자의 포도당 레벨을 자동으로 결정하도록 구성된다.
3. 제1 예 또는 제2 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 프로세싱 전자기기는 사용자의 포도당 레벨을 하루에 여러 번 결정하도록 구성된다.
4. 제3 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 프로세싱 전자기기는 사용자의 포도당 레벨을 하루에 적어도 3번 결정하도록 구성된다.
5. 제1 예 또는 제2 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 프로세싱 전자기기는 사용자의 포도당 레벨을 일주일에 여러 번 결정하도록 구성된다.
6. 제5 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 프로세싱 전자기기는 사용자의 포도당 레벨을 일주일에 적어도 3번 결정하도록 구성된다.
7. 제1 예 내지 제6 예 중 어느 한 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 디바이스는 사용자 또는 임상의와 통신하도록 구성된다.
8. 제7 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 디바이스는 결정된 포도당 레벨을 사용자 또는 임상의에 통신하도록 구성된다.
9. 제7 예 또는 제8 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 디바이스는 디스플레이를 통해 사용자와 통신하도록 구성된다.
10. 제7 예 또는 제8 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 디바이스는 상기 디스플레이와 별개인 디스플레이를 통해 사용자와 통신하도록 구성된다.
11. 제1 예 내지 제10 예 중 어느 한 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 디바이스는, 결정된 포도당 레벨에 대한 응답으로, 경보를 사용자 또는 임상의에게 제공하도록 구성된다.
12. 제1 예 내지 제11 예 중 어느 한 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 프로세싱 전자기기는 결정된 포도당 레벨을 저장 및 액세스하도록 구성된다.
13. 제1 예 내지 제11 예 중 어느 한 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 프로세싱 전자기기는 결정된 포도당 레벨을 원격으로 저장 및 액세스하도록 구성된다.
14. 제12 예 또는 제13 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 디바이스는 시간에 따라 사용자의 포도당 레벨을 추적하도록 구성된다.
15. 제14 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 디바이스는 동시 포도당 레벨과 과거 포도당 레벨을 비교하도록 구성된다.
16. 제15 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 디바이스는, 동시 포도당 레벨과 과거 포도당 레벨을 비교하는 것에 대한 응답으로, 경보를 사용자 또는 임상의에게 제공하도록 구성된다.
17. 제1 예 내지 제16 예 중 어느 한 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 프로세싱 전자기기는:
포도당 레벨을 재결정할지 여부를 결정하고, 그리고
결정되면, 포도당 레벨을 자동으로 재결정하도록 구성된다.
18. 제1 예 내지 제17 예 중 어느 한 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 광원은 편광된 광을 제공하도록 구성되고, 프로세싱 전자기기는 편광된 광의 편광 각도 회전에 적어도 부분적으로 기반하여 포도당 레벨을 결정하도록 구성된다.
19. 제1 예 내지 제18 예 중 어느 한 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 디스플레이는 상이한 발산 또는 시준 양들로 상이한 가상 이미지들을 사용자의 눈으로 지향시키도록 구성된다.
20. 제1 예 내지 제19 예 중 어느 한 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 디스플레이는 주변 환경의 뷰를 허용하기 위해 주변 환경으로부터의 광을 사용자의 눈에 전송하도록 구성된다.
추가의 예들
1. 사용자-웨어러블 디바이스는:
사용자 상에 장착하도록 구성된 프레임;
프레임에 부착된 디스플레이 ― 디스플레이는 가상 이미지들을 사용자의 눈으로 지향시키도록 구성됨 ― ;
광을 사용자의 눈에 제공하도록 구성된 광원;
사용자의 눈으로부터 반사된 광을 분석하도록 구성된 광 분석기;
프레임에 부착된 하나 이상의 센서들 ― 하나 이상의 센서들은 사용자 또는 환경에 관련된 정보를 감지하도록 구성됨 ― ; 및
광 분석기 및 하나 이상의 센서들과 통신하는 프로세싱 전자기기를 포함하고, 프로세싱 전자기기는:
사용자의 눈으로부터 반사된 광에 적어도 부분적으로 기반하여 사용자의 포도당 레벨을 결정하고;
사용자 또는 환경에 관련된 정보를 하나 이상의 센서들로부터 수신하고; 그리고
수신된 정보를 저장 및 액세스하도록 구성된다.
2. 제1 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 하나 이상의 센서들은 하나 이상의 사용자 센서들을 포함한다.
3. 제1 예 또는 제2 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 하나 이상의 센서들은 하나 이상의 환경 센서들을 포함한다.
4. 제1 예 내지 제3 예 중 어느 한 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 하나 이상의 센서들은 하나 이상의 사용자 센서들 및/또는 하나 이상의 환경 센서들을 포함한다.
5. 제1 예 내지 제4 예 중 어느 한 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 하나 이상의 센서들은 내향 또는 외향 카메라를 포함한다.
6. 제1 예 내지 제5 예 중 어느 한 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 사용자 또는 환경에 관련된 정보는 사용자의 활동을 포함한다.
7. 제6 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 사용자의 활동은 식사, 약물 복용, 운동 또는 이들의 조합을 포함한다.
8. 제1 예 내지 제7 예 중 어느 한 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 사용자 또는 환경에 관련된 정보는 음식 섭취, 음식의 영양 정보, 약물 섭취, 또는 이들의 조합들을 포함한다.
9. 제1 예 또는 제8 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 사용자 또는 환경에 관련된 정보는 사용자의 육체적 상태에 관련된 파라미터 중 적어도 하나를 포함한다.
10. 제9 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 적어도 하나의 파라미터는 체온, 피부 온도, 심박수, 호흡수, 발한 레벨, 마지막 식사 이래로 경과된 시간 또는 마지막 약물 치료 이래로 경과된 시간을 포함한다.
11. 제1 예 내지 제10 예 중 어느 한 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 프로세싱 전자기기는 사용자 또는 환경에 관련된 정보를 원격으로 저장하고 액세스하도록 구성된다.
12. 제1 예 내지 제11 예 중 어느 한 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 디바이스는 시간에 따라 사용자 또는 환경에 관련된 정보를 추적하도록 구성된다.
13. 제1 예 내지 제12 예 중 어느 한 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 프로세싱 전자기기는 결정된 포도당 레벨을 저장 및 액세스하도록 구성된다.
14. 제13 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 프로세싱 전자기기는 결정된 포도당 레벨을 원격으로 저장 및 액세스하도록 구성된다.
15. 제13 예 또는 제14 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 디바이스는 시간에 따라 사용자의 포도당 레벨을 추적하도록 구성된다.
16. 제15 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 디바이스는 동시 포도당 레벨과 과거 포도당 레벨을 비교하도록 구성된다.
17. 제1 예 내지 제16 예 중 어느 한 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 디바이스는 결정된 포도당 레벨과 사용자 또는 사용자의 환경의 적어도 하나의 양상 간의 관계들을 결정하도록 구성된다.
18. 제1 예 내지 제17 예 중 어느 한 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 디바이스는 사용자의 포도당 레벨의 변화들과 사용자 또는 환경에 관련된 정보 중 하나 이상을 상관시키도록 구성된다.
19. 제1 예 내지 제18 예 중 어느 한 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 디바이스는 사용자 또는 임상의와 통신하도록 구성된다.
20. 제19 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 디바이스는 결정된 포도당 레벨을 사용자 또는 임상의에 통신하도록 구성된다.
21. 제19 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 디바이스는, 결정된 포도당 레벨 또는 사용자 또는 환경에 관련된 정보에 대한 응답으로, 경보를 사용자 또는 임상의에게 제공하도록 구성된다.
22. 제9 예 내지 제21 예 중 어느 한 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 디바이스는, 적어도 하나의 파라미터가 범위에서 벗어날 때 경보를 사용자 또는 임상의에게 제공하도록 구성된다.
23. 제1 예 내지 제22 예 중 어느 한 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 프로세싱 전자기기는:
포도당 레벨을 재결정할지 여부를 결정하고, 그리고
결정되면, 포도당 레벨을 자동으로 재결정하도록 구성된다.
24. 제1 예 내지 제23 예 중 어느 한 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 광원은 편광된 광을 제공하도록 구성되고, 프로세싱 전자기기는 편광된 광의 편광 각도 회전에 적어도 부분적으로 기반하여 포도당 레벨을 결정하도록 구성된다.
25. 제1 예 내지 제24 예 중 어느 한 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 디스플레이는 상이한 발산 또는 시준 양들로 상이한 가상 이미지들을 사용자의 눈으로 지향시키도록 구성된다.
26. 제1 예 내지 제52 예 중 어느 한 예의 사용자-웨어러블 디바이스에 있어서, 디스플레이는 주변 환경의 뷰를 허용하기 위해 주변 환경으로부터의 광을 사용자의 눈에 전송하도록 구성된다.
[0008] 본 명세서에서 설명되는 청구 대상의 하나 이상의 실시예들의 세부사항들은, 아래의 첨부 도면들 및 설명에서 기술된다. 다른 특징들, 양상들, 및 이점들은 설명, 도면들, 및 청구항들로부터 자명해질 것이다. 다음의 도면들의 상대적인 치수들이 실척대로 도시되지 않을 수 있다는 것이 주목된다.
[0009] 도 1a는 AR(augmented reality) 디바이스를 통한 AR의 사용자의 뷰를 예시한다.
[0010] 도 1b는 인간의 눈의 단면을 예시한다.
[0011] 도 2는 웨어러블 디스플레이 시스템의 예를 예시한다.
[0012] 도 3은 사용자에 대한 3-차원 이미저리를 시뮬레이팅하기 위한 종래의 디스플레이 시스템을 예시한다.
[0013] 도 4는 다수의 깊이 평면들을 사용하여 3-차원 이미저리를 시뮬레이팅하기 위한 접근법의 양상들을 예시한다.
[0014] 도 5a - 도 5c는 곡률 반경과 초점 반경 간의 관계를 예시한다.
[0015] 도 6은 이미지 정보를 사용자에게 출력하기 위한 도파관 스택의 예를 예시한다.
[0016] 도 7은 도파관에 의해 출력된 출사 빔(exit beam)들의 예를 예시한다.
[0017] 도 8은 각각의 깊이 평면이 다수의 상이한 컴포넌트 컬러들을 사용하여 형성된 이미지들을 포함하는 스택된 도파관 어셈블리의 예를 예시한다.
[0018] 도 9a는 인커플링 광학 엘리먼트를 각각 포함하는 스택된 도파관들의 세트의 예의 측단면도를 예시한다.
[0019] 도 9b는 도 9a의 복수의 스택된 도파관들의 예의 사시도를 예시한다.
[0020] 도 9c는 도 9a 및 도 9b의 복수의 스택된 도파관들의 예의 하향식 평면도를 예시한다.
[0021] 도 10은 환경 및 사용자 센서들을 포함하는 증강 현실 시스템의 다양한 컴포넌트들의 예의 개략도를 도시한다.
[0022] 도 11a-11b는 편광된 광원 및 광 분석기를 포함하는 예시적인 증강 현실 디스플레이 디바이스의 개략도를 예시한다.
[0023] 도 11c는 예시적인 편광된 광원을 개략적으로 예시한다.
[0024] 도 11d는 예시적인 편광 제어기를 개략적으로 예시한다.
[0025] 도 11e는 필터를 포함하는 예시적인 광 분석기를 개략적으로 예시한다.
[0026] 도 12는 벨트-커플링 스타일 구성의 예시적인 증강 현실 디스플레이 시스템을 개략적으로 예시한다.
[0027] 도 13은 포도당 레벨을 결정하기 위한 예시적인 프로세스 흐름이다.
[0028] 당뇨병 및 다른 환자들은 자신들의 포도당 레벨을 감시해야 할 수 있다. 포도당 레벨들을 측정하기 위한 현재의 방법들은 혈액을 채취하기 위해 침습성 피부 천자 기술(invasive skin puncture technique)을 수반하는 혈액 검사를 포함한다. 일부 환자들은 그들 자신의 혈당(blood glucose) 검사 키트들(혈당 측정기, 절개 디바이스/란셋들, 검사 스트립들 등)을 휴대하고 유지하고, 하루 중 특정 시간들에서 측정해야 한다는 것을 기억하도록 알람들을 설정하고, 포도당 측정들을 로그에 기록하고, 음식 섭취량/운동 로그들을 작성해야 할 수 있다. 일부 환자들은 또한, 로그들을 검토하고 자신들의 의사의 권고에 따라 자신들의 식습관 및/또는 생활 방식을 조정하기 위해 일주일에 여러 번 자신들의 의사에 방문할 필요가 있을 수 있다. 그러한 방법들은 환자의 하루에 지장을 주고, 번거롭고, 시간을 소모하고, 고통스러울 수 있다. 본원에 설명된 다양한 실시예들은, 혈액을 채취하지 않고서, 비-침습성, 무통증 방법으로 포도당 레벨을 결정(예컨대, 눈으로부터 반사된 광에 기반하여 포도당 레벨을 결정)할 수 있도록 유리하게 구성된 사용자-웨어러블 디바이스들, 시스템들 및 방법들에 관한 것이다. 그러한 실시예들의 사용자들은 자신들의 포도당 레벨들을 더 자주, 심지어 하루에 여러 번 점검할 수 있다. 본원에 설명된 일부 실시예들은 또한 결정된 포도당 레벨들, 사용자의 육체적 상태(예컨대, 사용자의 온도), 사용자의 활동들(예컨대, 음식 섭취, 운동 등) 및/또는 환경 상태들(예컨대, 날씨)을 편리하게 추적하도록 구성된다. 이러한 일부 실시예들에서, 포도당 측정들 및 데이터 추적은 적은 사용자 개입(involvement)(예컨대, 일부 경우들에서 부분적으로 그리고/또는 완전히 자동화됨)으로 수행될 수 있고, 또한 의사와 원격으로 공유될 수 있다.
[0029] 도 1b에 도시된 바와 같이, 각막(42), 홍채(44), 렌즈 또는 "수정체(46)", 공막(48), 맥락막 층(choroid layer)(50), 황반(52), 망막(54) 및 뇌로의 시신경 경로(56)를 특징으로 하는 인간의 눈(100)의 개략적인 단면도가 도시된다. 각막(42) 및 수정체(46)는 광을 굴절시키고 광을 망막(54)을 향해 포커싱한다. 안방수(aqueous humor)는 각막(42)과 홍채(44) 사이(예컨대, 전안방(anterior chamber) 내에) 그리고 홍채(44)와 렌즈(46) 사이(예컨대, 후안방(posterior chamber) 내에)에 위치하는 얇고 물기있는 유체(watery fluid)이다.
[0030] 포도당은 눈의 전안방과 후안방의 안방수에 존재한다. 포도당 분자들은, 선형적으로 편광된 광(예컨대, 편광 평면)의 편광 각도가 회전하게 할 수 있는 카이랄 분자들(chiral molecules)이다. 이론에 의해 제한되지 않고서, 편광 각도 회전의 양은 포도당 농도와 관련될 수 있다. 본원에 설명된 다양한 실시예들은, 편광된 광을 사용자의 눈에(예컨대, 안방수에) 투사하고 눈으로부터 반사된 광의 편광 각도 회전(예컨대, 광이 안방수 내의 포도당 분자들을 투과할 때 포도당 분자들에 의해 생성됨)을 측정함으로써 포도당 레벨들을 결정할 수 있게 한다.
[0031] 본원에 설명된 사용자-웨어러블 디바이스들 및 시스템들의 특정 실시예들은, 사용자가 여전히 그들 주위의 세계를 볼 수 있게 허용하면서, 가상 콘텐츠를 사용자 또는 뷰어에 디스플레이하는 AR(augmented reality) 디바이스들 및 시스템들을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 이 콘텐츠는 사용자의 눈들에 이미지 정보를 투사하는 머리-장착 디스플레이 상에, 예컨대 안경류의 부분으로서 디스플레이된다. 게다가, 디스플레이는 또한 주변 환경의 뷰를 허용하기 위해 그 주변 환경으로부터의 광을 사용자의 눈들로 투과시킬 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "머리-장착" 디스플레이는 뷰어의 머리 상에 장착될 수 있는 디스플레이라고 인지될 것이다.
[0032] 아래에 추가로 논의되는 바와 같이, 많은 VR, AR 및 MR 디스플레이 디바이스들은 이미지 정보를 디스플레이할 때 원근조절-이접운동 미스매치들을 겪는다. 이러한 미스매치들은 사용자 불편함을 유발할 수 있으며, 디바이스의 장기간 착용을 실행 불가능하게 만들 수 있다. 유리하게, 본원에서 실시예들에 따른 디스플레이 디바이스들은 무엇보다도, 사용자의 원근조절과 이접운동 간의 정확한 매치를 제공함으로써 디바이스의 장기간 착용을 허용한다. 결과적으로, 디바이스의 사용자들은 지속기간의 25% 초과, 20% 초과, 15% 초과, 10% 초과 또는 5% 초과 동안 디바이스를 제거하지 않고도, 3시간 이상, 4시간 이상, 5시간 이상, 6시간 이상 또는 하루 종일의 지속기간들 동안 실질적으로 계속해서 디바이스를 착용 및 사용하는 것이 가능할 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 디바이스는 위에서 언급된 지속기간들 동안 증강 현실 이미지들을 실질적으로 계속해서 디스플레이할 수 있다.
[0033] 유리하게는, (예컨대, 정확한 원근조절-이접운동 매치를 제공하는 능력으로 인한) 디스플레이 디바이스의 장기간 착용성은 장기간 및 수동적인 포도당 검사가 수행될 수 있게 하는 플랫폼을 제공한다. 검사는 규칙적으로 또는 임의의 시간에 수행될 수 있다. 또한, 일부 실시예들은 주의가 필요로 될 때(예컨대, 결정된 포도당 레벨 및/또는 포도당 레벨에 관련된 파라미터가 특정 범위를 벗어날 때) 경보들을 제공할 수 있다.
[0034] 디스플레이 디바이스들 및/또는 시스템들은 또한 사용자가 시간에 따라 자신의 포도당 레벨을 모니터링할 수 있게 할 수 있다. 예컨대, 포도당 검사로부터의 결정된 포도당 레벨들은 로컬 데이터베이스의 사용자-웨어러블 디스플레이 및/또는 시스템에 및/또는 사용자-웨어러블 디스플레이 및/또는 시스템에 액세스 가능한 원격 데이터베이스에 저장될 수 있다. 따라서, 디스플레이 디바이스들 및/또는 시스템들은 비교적 많은 양의 데이터를 수집하는 것을 허용할 수 있다. 디스플레이 디바이스들 및/또는 시스템들이 오랜 지속기간들 동안 착용될 수 있기 때문에, 바람직하게는, 사용자가 계속 자신의 일상 생활의 일부 또는 전부를 수행할 때, 포도당 검사의 횟수 및/또는 반복은, 사용자가 자신의 손가락을 찌를 필요가 있는 경우 획득되는 것보다 더 높을 수 있다. 일부 실시예들에서, 사용자-웨어러블 디바이스들 및/또는 시스템들은 동시 포도당 레벨과 과거 포도당 레벨들을 비교할 수 있다. 결정된 포도당 레벨은 또한, 예컨대, 교정에 의해, 혈액 검사에 의해 획득된 포도당 레벨과는 개별화될 수 있다.
[0035] 본원에 설명된 다양한 실시예들은 또한, 더 정확한 해석들 및 평가들을 제공하고 그리고/또는 부가적인 판독치가 권장되는지 여부를 표시하기 위해 결과들을 평가할 때, 결정된 포도당 레벨에 영향을 줄 수 있는 요인들(예컨대, 사용자의 온도, 사용자가 금식중이거나 발한하는지, 또는 극한의 온도 환경에 있는지 등)이 고려될 수 있도록 사용자의 육체적 상태, 활동들 및/또는 환경 상태들을 검출하고 추적할 수 있다. 일부 실시예들에서, 사용자-웨어러블 디바이스들 및/또는 시스템들은, 일부 경우들에서, 장래의 거동에 대한 예측 모델을 제공하기 위해 사용될 수 있는, 상관들을 위해 결정된 포도당 레벨들 및 추적된 데이터를 분석할 수 있다. 예컨대, 특정 활동들 및/또는 상태들(예컨대, 식사)이 검출될 때, 디바이스 및/또는 시스템은 과거의 판독치들에 기반하여, 경보들(예컨대, 사용자가 먹는 음식이 과거에 더 높은 포도당 레벨들을 초래하였다는 경보)과 같은 실시간 피드백을 제공할 수 있다. 결과적으로, 다양한 실시예들은, 더 양호한 통합된 당뇨병/혈당 관리를 제공함으로써 사용자들 및 의사들이 타겟팅된 혈당 레벨을 유지하는 것을 도울 수 있다.
[0036] 이제 도 2에 대한 참조가 이루어진다. 도 2는 웨어러블 디스플레이 시스템(80)의 예를 예시한다. 디스플레이 시스템(80)은 디스플레이(62), 및 그 디스플레이(62)의 기능을 지원하기 위한 다양한 기계 및 전자 모듈들 및 시스템들을 포함한다. 디스플레이(62)는, 디스플레이 시스템 사용자 또는 뷰어(60)에 의해 착용가능하고 사용자(60)의 눈들의 전방에 디스플레이(62)를 포지셔닝하도록 구성된 프레임(64)에 커플링될 수 있다. 디스플레이(62)는 일부 실시예들에서, 안경류(eyewear)로 고려될 수 있다. 일부 실시예들에서, 스피커(66)는 프레임(64)에 커플링되고 사용자(60)의 외이도에 인접하게 포지셔닝된다(일부 실시예들에서, 도시되지 않은 다른 스피커가 사용자의 다른 외이도에 인접하게 포지셔닝되어 스테레오/성형가능(shapeable) 사운드 제어를 제공함). 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 또한 하나 이상의 마이크로폰들(67) 또는 사운드를 검출하기 위한 다른 디바이스들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 마이크로폰은 사용자가 시스템(80)에 입력들 또는 커맨드들(예컨대, 음성 메뉴 커맨드들의 선택, 자연어 질문 등)을 제공할 수 있도록 구성되고, 그리고/또는 다른 사람들(예컨대, 유사한 디스플레이 시스템들의 다른 사용자들)과의 오디오 통신을 허용할 수 있다. 마이크로폰은 또한, 오디오 데이터를 계속해서 수집하기 위한(예컨대, 사용자 및/또는 환경으로부터의 수동적으로 수집하기 위한) 주변 센서로서 구성될 수 있다. 이러한 오디오 데이터는 사용자 사운드들, 이를테면, 거친 숨, 또는 환경 사운드들, 이를테면, 근처의 이벤트를 나타내는 큰 굉음(loud bang)을 포함할 수 있다. 디스플레이 시스템은 또한, 프레임(64)과 별개이고 사용자(60)의 신체(예컨대, 사용자(60)의 머리, 몸통, 손발(extremity) 등)에 부착될 수 있는 주변 센서(30a)를 포함할 수 있다. 주변 센서(30a)는 본원에서 추가로 설명된 바와 같이, 일부 실시예들에서 사용자(60)에 관한 데이터를 획득하도록 구성될 수 있다.
[0037] 도 2를 계속해서 참조하면, 디스플레이(62)는, 다양한 구성들로 장착될 수 있는, 예컨대, 프레임(64)에 고정적으로 부착되거나, 사용자에 의해 착용된 헬멧 또는 모자에 고정적으로 부착되거나, 헤드폰들에 임베딩되거나, 그렇지 않으면 사용자(60)에게 제거가능하게 부착되는(예컨대, 백팩(backpack)-스타일 구성으로, 벨트-커플링 스타일 구성으로) 로컬 데이터 프로세싱 모듈(70)에 통신 링크(68)에 의해, 예컨대, 유선 리드 또는 무선 연결성에 의해, 동작가능하게 커플링된다. 유사하게, 센서(30a)는 통신 링크(30b), 예컨대, 유선 리드 또는 무선 연결성에 의해 로컬 프로세서 및 데이터 모듈(70)에 동작가능하게 커플링될 수 있다. 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70)은 하드웨어 프로세서뿐 아니라, 디지털 메모리 예컨대, 비-휘발성 메모리(예컨대, 플래시 메모리 또는 하드 디스크 드라이브들)를 포함할 수 있고, 이 둘 모두는 데이터의 프로세싱, 캐싱(caching) 및 저장을 보조하기 위해 활용될 수 있다. 데이터는 a) 센서들(예컨대 프레임(64)에 동작가능하게 커플링되거나 그렇지 않으면 사용자(60)에게 부착될 수 있음), 예컨대, 이미지 캡처 디바이스들(예컨대, 카메라들), 마이크로폰들, 관성 측정 유닛들, 가속도계들, 컴퍼스들, GPS 유닛들, 라디오 디바이스들, 자이로(gyro)들, 및/또는 본원에서 개시된 다른 센서들로부터 캡처되고; 및/또는 b) 원격 프로세싱 모듈(72) 및/또는 원격 데이터 저장소(74)(가상 콘텐츠에 관련된 데이터를 포함함)를 사용하여 획득 및/또는 프로세싱되는(가능하게는, 이러한 프로세싱 또는 리트리벌(retrieval) 후 디스플레이(62)에 전달하기 위한) 데이터를 포함한다. 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70)은 통신 링크들(76, 78)에 의해, 예컨대, 유선 또는 무선 통신 링크들을 통하여, 원격 프로세싱 모듈(72) 및 원격 데이터 저장소(74)에 동작가능하게 커플링될 수 있어서, 이들 원격 모듈들(72, 74)은 서로 동작가능하게 커플링되고 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70)에 대한 자원들로서 이용가능하다. 일부 실시예들에서, 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70)은 이미지 캡처 디바이스들, 마이크로폰들, 관성 측정 유닛들, 가속도계들, 컴퍼스들, GPS 유닛들, 라디오 디바이스들, 및/또는 자이로들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 이들 센서들 중 하나 이상은 프레임(64)에 부착될 수 있거나, 또는 유선 또는 무선 통신 통로들에 의해 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70)과 통신하는 자립형 구조들일 수 있다.
[0038] 도 2를 계속해서 참조하면, 일부 실시예들에서, 원격 프로세싱 모듈(72)은 데이터 및/또는 이미지 정보를 분석 및 프로세싱하도록 구성된 하나 이상의 프로세서들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 원격 데이터 저장소(74)는 "클라우드" 자원 구성에서 인터넷 또는 다른 네트워킹 구성을 통하여 이용가능할 수 있는 디지털 데이터 저장 설비를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 원격 데이터 저장소(74)는 정보, 예컨대, 증강 현실 콘텐츠를 생성하기 위한 정보를 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70) 및/또는 원격 프로세싱 모듈(72)에 제공하는 하나 이상의 원격 서버들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 모든 데이터는 저장되고 모든 컴퓨테이션들은 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈에서 수행되어, 원격 모듈로부터 완전히 자율적인 사용을 허용한다.
[0039] "3-차원" 또는 "3-D"로서 이미지의 지각은 뷰어의 각각의 눈에 이미지의 약간 상이한 프리젠테이션들을 제공함으로써 달성될 수 있다. 도 3은 사용자에 대한 3차원 이미저리를 시뮬레이팅하기 위한 종래의 디스플레이 시스템을 예시한다. 2개의 별개의 이미지들(5 및 7)(각각의 눈(4 및 6)에 대해 하나씩)이 사용자에게 출력된다. 이미지들(5, 7)은 뷰어의 시선과 평행한 광학 또는 z-축을 따라 거리(10) 만큼 눈들(4, 6)로부터 이격된다. 이미지들(5, 7)은 편평하고 눈들(4, 6)은 단일 원근조절된 상태를 가정함으로써 이미지들에 포커싱될 수 있다. 그러한 시스템들은 조합된 이미지에 대한 스케일 및/또는 깊이의 지각을 제공하기 위하여 이미지들(5, 7)을 조합하는데 인간 시각 시스템에 의존한다.
[0040] 그러나, 인간 시각 시스템은 더 복잡하고 현실적인 깊이의 지각을 제공하는 것이 더 어렵다는 것이 인지될 것이다. 예컨대, 종래의 "3-D" 디스플레이 시스템들의 많은 뷰어들은 그런 시스템들이 불편하다는 것을 발견하거나, 깊이감을 전혀 지각하지 못할 수 있다. 이론에 의해 제한되지 않고서, 오브젝트의 뷰어들은 이접운동 및 원근조절의 조합으로 인해 오브젝트를 "3-차원"인 것으로 지각할 수 있다고 여겨진다. 서로에 대한 두 눈들의 이접운동 움직임들(즉, 동공들이 오브젝트를 응시하기 위해 눈들의 시선들을 수렴하도록 서로를 향해 또는 서로 멀어지게 움직이도록 하는 눈들의 회전)은 눈들의 동공들 및 렌즈들의 포커싱(또는 "원근조절")과 밀접하게 연관된다. 정상 조건들하에서, 상이한 거리에 있는 하나의 오브젝트로부터 다른 오브젝트로 포커스를 변경하기 위하여, 눈들의 렌즈들의 포커스를 변경하거나, 또는 눈들을 원근조절하는 것은 동공 팽창 또는 수축은 물론, "원근조절-이접운동 반사(accommodation-vergence reflex)"로서 알려진 관계하에서, 동일한 거리에 대한 이접운동에서의 매칭하는 변경을 자동으로 유발할 것이다. 마찬가지로, 이접운동에서의 변경은 정상 조건들하에서, 렌즈 형상 및 동공 사이즈의, 원근조절에서의 매칭하는 변경을 트리거할 것이다. 본원에서 언급되는 바와 같이, 다수의 입체 또는 "3-D" 디스플레이 시스템들은, 3-차원 관점이 이 인간 시각 시스템에 의해 지각되도록 각각의 눈에 대한 약간 상이한 프리젠테이션들(그리고 따라서, 약간 상이한 이미지들)을 사용하여 장면을 디스플레이한다. 그러나, 그러한 시스템들은 많은 뷰어들에게 불편한데, 그 이유는 다른 것들 중에서, 그러한 시스템들이 단순히 장면의 상이한 프리젠테이션을 제공하지만, 눈들이 단일 원근조절된 상태에서 모든 이미지 정보를 보고, 그리고 "원근조절-이접운동 반사"에 반하여 작동하기 때문이다. 원근조절과 이접운동 간의 더 양호한 매칭을 제공하는 디스플레이 시스템들은, 증가된 착용 지속기간 및 결국, 진단 및 치료 프로토콜들에 대한 준수에 기여하는, 3-차원 이미저리의 더 현실적이고 편안한 시뮬레이션들을 형성할 수 있다.
[0041] 도 4는 다중 깊이 평면들을 사용하여 3-차원 이미저리를 시뮬레이팅하기 위한 접근법의 양상들을 예시한다. 도 4를 참조하여, z-축 상에서 눈들(4, 6)로부터의 다양한 거리들에 있는 오브젝트들은, 이들 오브젝트들이 인 포커싱(in focus)되도록 눈들(4, 6)에 의해 원근조절된다. 눈들(4 및 6)은 z-축을 따라 상이한 거리들에 있는 오브젝트들에 포커싱을 맞추게 하는 특정 원근조절된 상태들을 취한다. 결과적으로, 특정 원근조절된 상태는 연관된 초점 거리를 갖는, 깊이 평면들(14) 중 특정한 하나의 깊이 평면과 연관되는 것으로 말해질 수 있어서, 특정 깊이 평면의 오브젝트들 또는 오브젝트들의 부분들은, 눈이 해당 깊이 평면에 대해 원근조절된 상태에 있을 때 인 포커싱된다. 일부 실시예들에서, 3-차원 이미저리는 눈들(4, 6) 각각에 대해 이미지의 상이한 프리젠테이션들을 제공함으로써, 그리고 또한 깊이 평면들 각각에 대응하는 이미지의 상이한 프리젠테이션들을 제공함으로써 시뮬레이팅될 수 있다. 예시의 명확성을 위해 별개인 것으로 도시되지만, 눈들(4, 6)의 시야들은 예컨대, z-축을 따른 거리가 증가함에 따라 겹쳐질 수 있다는 것이 인지될 것이다. 게다가, 예시의 용이함을 위해 평평한 것으로 도시되지만, 깊이 평면의 윤곽들은 물리적 공간에서 만곡될 수 있어서, 깊이 평면의 모든 피처들은 특정 원근조절된 상태에서 눈과 인 포커싱된다는 것이 인지될 것이다.
[0042] 오브젝트와 눈(4 또는 6) 간의 거리는 또한, 그 눈으로 뷰잉할 때, 그 오브젝트로부터 광의 발산의 양을 변화시킬 수 있다. 도 5a 내지 도 5c는 광선들의 거리와 발산 간의 관계들을 예시한다. 오브젝트와 눈(4) 간의 거리는, 거리가 감소하는 순서 R1, R2 및 R3로 표현된다. 도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이, 광선들은, 오브젝트에 대한 거리가 감소함에 따라 더 많이 발산하게 된다. 거리가 증가함에 따라, 광선들은 더욱 시준된다. 다른 말로 하면, 포인트(오브젝트 또는 오브젝트의 부분)에 의해 생성된 광 필드(light field)가 구체 파면 곡률을 가지는 것으로 말해질 수 있고, 구체 파면 곡률은, 포인트가 사용자의 눈으로부터 얼마나 멀리 떨어져 있는지의 함수이다. 곡률은 오브젝트와 눈(4) 간의 거리가 감소함에 따라 증가한다. 결과적으로, 상이한 깊이 평면들에서, 광선들의 발산 정도는 또한 상이하고, 발산 정도는, 깊이 평면들과 뷰어의 눈(4) 간의 거리가 감소함에 따라 증가한다. 도 5a 내지 도 5c 및 본원의 다른 도면들에서 예시의 명확성을 위해 단지 하나의 눈(4)만이 예시되지만, 눈(4)에 관한 논의들이 뷰어의 양쪽 눈들(4 및 6)에 적용될 수 있다는 것이 인지될 것이다.
[0043] 이론에 의해 제한되지 않고서, 인간의 눈은 전형적으로, 깊이 지각을 제공하기 위하여 유한 수의 깊이 평면들을 해석할 수 있는 것으로 여겨진다. 결과적으로, 지각된 깊이의 매우 믿을 수 있는 시뮬레이션은, 눈에, 이들 제한된 수의 깊이 평면들 각각에 대응하는 이미지(예컨대, 장면)의 상이한 프리젠테이션들을 제공함으로써 달성될 수 있다. 상이한 프리젠테이션들이 뷰어의 눈들에 의해 별개로 포커싱될 수 있고, 그리하여, 상이한 깊이 평면 상에 위치된 장면에 대한 상이한 이미지 피처들에 포커스를 맞추도록 요구되는 눈의 원근조절에 기반하여 그리고/또는 상이한 깊이 평면들 상의 상이한 이미지 피처들이 아웃 포커스(out of focus)되는 것을 관찰하는 것에 기반하여 깊이 큐들을 사용자에게 제공하는 것을 돕는다.
[0044] 도 6은 이미지 정보를 사용자에게 출력하기 위한 도파관 스택의 예를 예시한다. 디스플레이 시스템(1000)은 복수의 도파관들(182, 184, 186, 188, 190)을 사용하여 3-차원 지각을 눈/뇌에 제공하기 위하여 활용될 수 있는 도파관들의 스택, 또는 스택된 도파관 어셈블리(178)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템(1000)은 도 2의 시스템(80)이고, 도 6은 그 시스템(80)의 일부 부분들을 더 상세히 개략적으로 보여준다. 예컨대, 도파관 어셈블리(178)는 도 2의 디스플레이(62)의 부분일 수 있다. 디스플레이 시스템(1000)은 일부 실시예들에서 광 필드 디스플레이로서 고려될 수 있다는 것이 인지될 것이다.
[0045] 도 6을 계속해서 참조하면, 도파관 어셈블리(178)는 또한 도파관들 사이에 복수의 피처들(198, 196, 194, 192)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 피처들(198, 196, 194, 192)은 하나 이상의 렌즈들일 수 있다. 도파관들(182, 184, 186, 188, 190) 및/또는 복수의 렌즈들(198, 196, 194, 192)은 다양한 레벨들의 파면 곡률 또는 광선 발산으로 이미지 정보를 눈에 전송하도록 구성될 수 있다. 각각의 도파관 레벨은 특정 깊이 평면과 연관될 수 있고 그 깊이 평면에 대응하는 이미지 정보를 출력하도록 구성될 수 있다. 이미지 주입 디바이스들(200, 202, 204, 206, 208)은 도파관들에 대한 광원으로서 기능할 수 있고, 이미지 정보를 도파관들(182, 184, 186, 188, 190)에 주입하기 위하여 활용될 수 있으며, 도파관들 각각은, 본원에 설명된 바와 같이, 눈(4)을 향하여 출력하기 위해 각각의 개개의 도파관에 걸쳐 인입 광을 분배하도록 구성될 수 있다. 광은 이미지 주입 디바이스들(200, 202, 204, 206, 208)의 출력 표면(300, 302, 304, 306, 308)을 나가고 도파관들(182, 184, 186, 188, 190)의 대응하는 입력 표면(382, 384, 386, 388, 390)에 주입된다. 일부 실시예들에서, 입력 표면들(382, 384, 386, 388, 390) 각각은 대응하는 도파관의 에지일 수 있거나, 또는 대응하는 도파관의 주 표면의 부분일 수 있다(즉, 도파관 표면들 중 하나는 직접적으로 세계(144) 또는 뷰어의 눈(4)을 향함). 일부 실시예들에서, 단일 광 빔(예컨대, 시준된 빔)은 특정 도파관과 연관된 깊이 평면에 대응하는 특정 각도들(및 발산의 양들)로 눈(4)을 향하여 지향되는 시준된 클론 빔(cloned collimated beam)들의 전체 필드를 출력하기 위하여 각각의 도파관으로 주입될 수 있다. 일부 실시예들에서, 이미지 주입 디바이스들(200, 202, 204, 206, 208) 중 하나의 이미지 주입 디바이스가 복수(예컨대, 3개)의 도파관들(182, 184, 186, 188, 190)과 연관되고 그에 광을 주입할 수 있다.
[0046] 일부 실시예들에서, 이미지 주입 디바이스들(200, 202, 204, 206, 208)은 각각 대응하는 도파관(182, 184, 186, 188, 190)에 주입을 위한 이미지 정보를 각각 생성하는 이산 디스플레이들이다. 일부 다른 실시예들에서, 이미지 주입 디바이스들(200, 202, 204, 206, 208)은 예컨대, 이미지 정보를 하나 이상의 광학 도관들(예컨대, 광섬유 케이블들)을 통하여 이미지 주입 디바이스들(200, 202, 204, 206, 208) 각각에 파이핑(pipe)할 수 있는 단일 멀티플렉싱된 디스플레이의 출력 단부들이다. 이미지 주입 디바이스들(200, 202, 204, 206, 208)에 의해 제공되는 이미지 정보는 상이한 파장들 또는 컬러들(예컨대, 본원에서 논의된 바와 같이 상이한 컴포넌트 컬러들)의 광을 포함할 수 있다는 것이 인지될 것이다.
[0047] 일부 실시예들에서, 도파관들(182, 184, 186, 188, 190)로 주입된 광은 LED(light emitting diode)와 같은 광 방출기를 포함할 수 있는 광 모듈(2040)을 포함하는 광 프로젝터 시스템(2000)에 의해 제공된다. 광 모듈(2040)로부터의 광은 빔 분할기(2050)를 통해 광 변조기(2030), 예컨대, 공간 광 변조기에 지향되고 그에 의해 수정될 수 있다. 광 변조기(2030)는 도파관들(182, 184, 186, 188, 190) 내로 주입되는 광의 지각되는 세기를 변화시키도록 구성될 수 있다. 공간 광 변조기들의 예들은, LCOS(liquid crystal on silicon) 디스플레이들을 포함하는 LCD(liquid crystal display)들을 포함한다.
[0048] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템(1000)은 광을 다양한 패턴들(예컨대, 래스터 스캔, 나선형 스캔, 리사주(Lissajous) 패턴 등)로 하나 이상의 도파관들(182, 184, 186, 188, 190) 내로 그리고 궁극적으로 뷰어의 눈(4)으로 투사하도록 구성된 하나 이상의 스캐닝 섬유들을 포함하는 스캐닝 섬유 디스플레이일 수 있다. 일부 실시예들에서, 예시된 이미지 주입 디바이스들(200, 202, 204, 206, 208)은 하나 또는 복수의 도파관들(182, 184, 186, 188, 190) 내로 광을 주입하도록 구성된 단일 스캐닝 섬유 또는 스캐닝 섬유들의 번들(bundle)들을 개략적으로 표현할 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 예시된 이미지 주입 디바이스들(200, 202, 204, 206, 208)은 복수의 스캐닝 섬유들 또는 스캐닝 섬유들의 복수의 번들들을 개략적으로 표현하며, 이들 각각은 도파관들(182, 184, 186, 188, 190) 중 연관된 하나 내로 광을 주입하도록 구성된다. 하나 이상의 광섬유들이 광 모듈(2040)로부터 하나 이상의 도파관들(182, 184, 186, 188, 190)로 광을 투과시키도록 구성될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 예컨대, 스캐닝 섬유에서 나오는 광을 하나 이상의 도파관들(182, 184, 186, 188, 190)로 재지향시키기 위해, 스캐닝 섬유 또는 섬유들과, 하나 이상의 도파관들(182, 184, 186, 188, 190) 사이에 하나 이상의 개재된 광학 구조들이 제공될 수 있다는 것이 인지될 것이다.
[0049] 제어기(210)는 이미지 주입 디바이스들(200, 202, 204, 206, 208), 광원(2040) 및 광 변조기(2030)의 동작을 포함한, 스택된 도파관 어셈블리(178)의 하나 이상의 도파관들의 동작을 제어한다. 일부 실시예들에서, 제어기(210)는 로컬 데이터 프로세싱 모듈(70)의 부분이다. 제어기(210)는 예컨대, 본원에 개시된 다양한 방식들 중 임의의 방식에 따라 도파관들(182, 184, 186, 188, 190)에 대한 이미지 정보의 타이밍 및 프로비전을 조절하는 프로그래밍(예컨대, 비-일시적 매체의 명령들)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 제어기는 단일 통합 디바이스, 또는 유선 또는 무선 통신 채널들에 의해 연결되는 분산형 시스템일 수 있다. 제어기(210)는 일부 실시예들에서, 프로세싱 모듈들(70 또는 72)(도 2)의 부분일 수 있다.
[0050] 도 6을 계속해서 참조하면, 도파관들(182, 184, 186, 188, 190)은 TIR(total internal reflection)에 의해 각각의 개개의 도파관 내에서 광을 전파시키도록 구성될 수 있다. 도파관들(182, 184, 186, 188, 190)은 각각 평면형이거나 다른 형상(예컨대, 곡선)을 가질 수 있으며, 주 최상부 및 최하부 표면들 및 이들 주 최상부와 최하부 표면들 사이에서 연장되는 에지들을 갖는다. 예시된 구성에서, 도파관들(182, 184, 186, 188, 190)은 이미지 정보를 눈(4)에 출력하기 위해 각각의 개개의 도파관 내에서 전파되는 광을 도파관 밖으로 재지향시킴으로써 도파관 밖으로 광을 추출하도록 구성된 아웃커플링 광학 엘리먼트들(282, 284, 286, 288, 290)을 각각 포함할 수 있다. 추출된 광은 아웃커플링된 광으로서 또한 지칭될 수 있고, 아웃커플링 광학 엘리먼트들은 또한 광 추출 광학 엘리먼트들로서 지칭될 수 있다. 추출된 광 빔은, 도파관 내에서 전파되는 광이 광 추출 광학 엘리먼트에 부딪치는 위치들에서 도파관에 의해 출력된다. 아웃커플링 광학 엘리먼트들(282, 284, 286, 288, 290)은 예컨대, 본원에서 추가로 논의되는 바와 같이, 회절성 광학 피처들을 포함하는 격자들일 수 있다. 설명의 용이함 및 도면 명확성을 위하여 도파관들(182, 184, 186, 188, 190)의 최하부 주 표면들에 배치된 것으로 예시되지만, 일부 실시예들에서, 아웃커플링 광학 엘리먼트들(282, 284, 286, 288, 290)은 본원에서 추가로 논의되는 바와 같이, 최상부 및/또는 최하부 주 표면들에 배치될 수 있고, 그리고/또는 도파관들(182, 184, 186, 188, 190)의 볼륨에 직접 배치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 아웃커플링 광학 엘리먼트들(282, 284, 286, 288, 290)은 도파관들(182, 184, 186, 188, 190)을 형성하기 위해 투명 기판에 부착된 재료 층에 형성될 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 도파관들(182, 184, 186, 188, 190)은 재료의 모놀리식 피스(piece)일 수 있고 아웃커플링 광학 엘리먼트들(282, 284, 286, 288, 290)은 재료의 해당 피스의 표면 상에 그리고/또는 그 내부에 형성될 수 있다.
[0051] 도 6을 계속해서 참조하면, 본원에 논의된 바와 같이, 각각의 도파관(182, 184, 186, 188, 190)은 특정 깊이 평면에 대응하는 이미지를 형성하기 위해 광을 출력하도록 구성된다. 예컨대, 눈에 가장 가까운 도파관(182)은, 그러한 도파관(182)에 주입된 시준된 광을 눈(4)에 전달하도록 구성될 수 있다. 시준된 광은 광학 무한대 초점 평면을 나타낼 수 있다. 위의 다음 도파관(184)은, 시준된 광이 눈(4)에 도달할 수 있기 전에 제1 렌즈(192)(예컨대, 네거티브 렌즈)를 통과하는 시준된 광을 전송하도록 구성될 수 있고; 그러한 제1 렌즈(192)는 약간 볼록한 파면 곡률을 생성하도록 구성될 수 있어서, 눈/뇌는 위의 다음 도파관(184)으로부터 오는 광을, 광학적 무한대로부터 눈(4)을 향하여 안쪽으로 더 근접한 제1 초점 평면으로부터 오는 것으로 해석한다. 유사하게, 위의 제3 도파관(186)은 자신의 출력 광을 눈(4)에 도달하기 전에 제1 렌즈(192) 및 제2 렌즈(194) 둘 모두를 통과시키고; 제1 렌즈(192) 및 제2 렌즈(194)의 조합된 광학 파워는 다른 증분 양의 파면 곡률을 생성하도록 구성될 수 있어서, 눈/뇌는 제3 도파관(186)으로부터 오는 광을, 위의 다음 도파관(184)으로부터의 광보다는 광학적 무한대로부터 사람을 향하여 안쪽으로 훨씬 더 근접한 제2 초점 평면으로부터 오는 것으로 해석한다.
[0052] 다른 도파관 층들(188, 190) 및 렌즈들(196, 198)은 유사하게 구성되는데, 스택에서 가장 높은 도파관(190)은 자신의 출력을, 사람과 가장 근접한 초점 평면을 나타내는 어그리게이트 초점력에 대해 자신과 눈 사이의 렌즈들 모두를 통하여 전송한다. 스택된 도파관 어셈블리(178)의 다른 측 상에서 세계(144)로부터 오는 광을 보거나/해석할 때 렌즈들(198, 196, 194, 192)의 스택을 보상하기 위하여, 보상 렌즈 층(180)은 아래의 렌즈 스택(198, 196, 194, 192)의 어그리게이트 초점력을 보상하기 위하여 스택의 최상부에 배치될 수 있다. 이러한 구성은 이용 가능한 도파관/렌즈 페어링들이 존재하는 만큼 많은 지각된 초점 평면들을 제공한다. 도파관들의 아웃커플링 광학 엘리먼트들 및 렌즈들의 포커싱 양상들 둘 모두는 정적(즉, 동적이거나 전자-활성이지 않음)일 수 있다. 일부 대안적인 실시예들에서, 어느 하나 또는 둘 모두는 전자-활성 피처들을 사용하여 동적일 수 있다.
[0053] 일부 실시예들에서, 도파관들(182, 184, 186, 188, 190) 중 둘 이상은 동일한 연관된 깊이 평면을 가질 수 있다. 예컨대, 다수의 도파관들(182, 184, 186, 188, 190)은 동일한 깊이 평면으로 세팅된 이미지들을 출력하도록 구성될 수 있거나, 또는 도파관들(182, 184, 186, 188, 190)의 다수의 서브세트들은 동일한 복수의 깊이 평면들로 세팅된 이미지들(각각의 깊이 평면에 대해 하나의 이미지가 세팅됨)을 출력하도록 구성될 수 있다. 이는 그러한 깊이 평면들에서 확장된 시야를 제공하기 위해 타일 이미지(tiled image)를 형성하는 장점들을 제공할 수 있다.
[0054] 도 6을 계속해서 참조하면, 아웃커플링 광학 엘리먼트들(282, 284, 286, 288, 290)은 자신들의 개개의 도파관들 밖으로 광을 재지향할 뿐만 아니라 도파관과 연관된 특정 깊이 평면에 대해 적합한 양의 발산 또는 시준으로 이 광을 출력하도록 구성될 수 있다. 결과적으로, 상이한 연관된 깊이 평면들을 가진 도파관들은 상이한 구성들의 아웃커플링 광학 엘리먼트들(282, 284, 286, 288, 290)을 가질 수 있고, 이러한 아웃커플링 광학 엘리먼트들은 연관된 깊이 평면에 의존하여 상이한 양의 발산으로 광을 출력한다. 일부 실시예들에서, 광 추출 광학 엘리먼트들(282, 284, 286, 288, 290)은 특정 각도들로 광을 출력하도록 구성될 수 있는 볼류메트릭(volumetric) 또는 표면 피처들일 수 있다. 예컨대, 광 추출 광학 엘리먼트들(282, 284, 286, 288, 290)은 볼륨 홀로그램들, 표면 홀로그램들, 및/또는 회절 격자들일 수 있다. 일부 실시예들에서, 피처들(198, 196, 194, 192)은 렌즈들이 아닐 수 있고; 오히려, 이들은 단순히 스페이서들(예컨대, 공기 갭들을 형성하기 위한 클래딩(cladding) 층들 및/또는 구조들)일 수 있다.
[0055] 일부 실시예들에서, 아웃커플링 광학 엘리먼트들(282, 284, 286, 288, 290)은 회절 패턴 또는 "회절 광학 엘리먼트"(또한 본원에서 "DOE"로서 지칭됨)를 형성하는 회절 피처들이다. 바람직하게는, DOE들은 충분히 낮은 회절 효율성을 가져서, 빔의 광의 일부만이 DOE의 각각의 교차로 인해 눈(4)을 향하여 편향되지만, 나머지는 내부 전반사를 통해 도파관을 통해 계속 이동한다. 따라서, 이미지 정보를 전달하는 광은 다수의 위치들에서 도파관을 나가는 다수의 관련된 출사 빔들로 분할되고 그 결과는 이런 특정 시준된 빔이 도파관 내에서 이리저리 바운싱되기 때문에 눈(4)을 향하는 상당히 균일한 출사 방출 패턴이다.
[0056] 일부 실시예들에서, 하나 이상의 DOE들은, 이들이 활성적으로 회절되는 "온" 상태들과 이들이 크게 회절되지 않는 "오프" 상태들 간에 스위칭가능할 수 있다. 예컨대, 스위칭가능 DOE는, 마이크로액적들이 호스트 매질에서 회절 패턴을 포함하는 폴리머 분산형 액정 층을 포함할 수 있고, 마이크로액적들의 굴절률은 호스트 재료의 굴절률에 실질적으로 매칭하도록 스위칭될 수 있거나(이 경우에 패턴은 입사 광을 현저하게 회절시키지 않음) 또는 마이크로액적은 호스트 매질의 인덱스에 매칭하지 않는 인덱스로 스위칭될 수 있다(이 경우 패턴은 입사 광을 활성적으로 회절시킴).
[0057] 일부 실시예들에서, 예컨대, 사용자 입력들을 검출하기 위해 눈(4) 및/또는 눈(4) 주위 조직의 이미지들을 캡처하도록 카메라 어셈블리(500)(예컨대, 가시광 및 적외선 광 카메라들을 포함하는 디지털 카메라)가 제공될 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, 카메라는 임의의 이미지 캡처 디바이스일 수 있다. 일부 실시예들에서, 카메라 어셈블리(500)는 이미지 캡처 디바이스 및 눈에 광(예컨대, 적외선 광)을 투사하기 위한 광원을 포함할 수 있으며, 그런 다음 이 광은 눈에 의해 반사되고 이미지 캡처 디바이스에 의해 검출될 수 있다. 일부 실시예들에서, 카메라 어셈블리(500)는 프레임(64)(도 2)에 부착될 수 있고, 카메라 어셈블리(500)로부터의 이미지 정보를 프로세싱할 수 있는 프로세싱 모듈들(70 및/또는 72)과 전기 통신할 수 있다. 일부 실시예들에서, 하나의 카메라 어셈블리(500)가 각각의 눈을 별개로 모니터하기 위해 각각의 눈에 대해 활용될 수 있다.
[0058] 이제 도 7을 참조로, 도파관에 의해 출력된 출사 빔들의 예가 도시된다. 하나의 도파관이 예시되지만, 도파관 어셈블리(178)(도 6) 내의 다른 도파관들이 유사하게 기능할 수 있다는 것이 인지될 것이며, 여기서 도파관 어셈블리(178)는 다수의 도파관들을 포함한다. 광(400)은 도파관(182)의 입력 표면(382)에서 도파관(182)으로 주입되고 TIR에 의해 도파관(182) 내에서 전파된다. 광(400)이 DOE(282)에 충돌하는 포인트들에서, 광의 일부는 출사 빔들(402)로서 도파관을 나간다. 출사 빔들(402)은 실질적으로 평행한 것으로 예시되지만, 본원에 논의된 바와 같이, 이들 출사 빔들(402)은 또한 도파관(182)과 연관된 깊이 평면에 따라, 임의의 각도로 눈(4)으로 전파되도록 재지향될 수 있다(예컨대, 발산하는 출사 빔들을 형성함). 실질적으로 평행한 출사 빔들은, 눈(4)으로부터 먼 거리(예컨대, 광학적 무한대)에 있는 깊이 평면 상에 세팅된 것으로 보이는 이미지들을 형성하도록 광을 아웃커플링하는 아웃커플링 광학 엘리먼트들을 갖는 도파관을 나타낼 수 있다는 것이 인지될 것이다. 다른 도파관들 또는 아웃커플링 광학 엘리먼트들의 다른 세트들은 더 발산하는 출사 빔 패턴을 출력할 수 있고, 이는 눈(4)이 망막 상에 포커싱을 맞추게 하기 위해 더 근접한 거리로 원근조절하는 것을 요구할 것이고 광학적 무한대보다 눈(4)에 더 근접한 거리로부터의 광으로서 뇌에 의해 해석될 것이다.
[0059] 일부 실시예들에서, 풀(full) 컬러 이미지는 컴포넌트 컬러들, 예컨대, 3개 이상의 컴포넌트 컬러들 각각에 이미지들을 오버레이시킴으로써 각각의 깊이 평면에 형성될 수 있다. 도 8은 각각의 깊이 평면이 다수의 상이한 컴포넌트 컬러들을 사용하여 형성된 이미지들을 포함하는 스택된 도파관 어셈블리의 예를 예시한다. 예시된 실시예는 깊이 평면들(14a-14f)을 도시하지만, 더 많거나 더 적은 깊이들이 또한 고려될 수 있다. 각각의 깊이 평면은, 자신과 연관된 3개의 컴포넌트 컬러 이미지들, 즉, 제1 컬러(G)의 제1 이미지; 제2 컬러(R)의 제2 이미지; 및 제3 컬러(B)의 제3 이미지를 가질 수 있다. 상이한 깊이 평면들은 G, R 및 B 문자들 다음에 오는 디옵터들(dpt)에 대한 상이한 숫자들에 의해 도면에 표시된다. 단지 예들로서, 이들 문자들 각각 다음에 오는 숫자들은 디옵터들(1/m) 또는 뷰어로부터의 깊이 평면의 역 거리(inverse distance)를 표시하며, 도면들에서 각각의 박스는 개별 컴포넌트 컬러 이미지를 나타낸다. 일부 실시예들에서, 상이한 파장들의 광의 눈의 포커싱에서의 차이를 참작하기 위해, 상이한 컴포넌트 컬러들에 대한 깊이 평면들의 정확한 배치는 변할 수 있다. 예컨대, 정해진 깊이 평면에 대한 상이한 컴포넌트 컬러 이미지들은 사용자로부터의 상이한 거리들에 대응하는 깊이 평면들 상에 배치될 수 있다. 이러한 어레인지먼트는 시력 및 사용자의 편안함을 증가시킬 수 있고 그리고/또는 색수차들을 감소시킬 수 있다.
[0060] 일부 실시예들에서, 각각의 컴포넌트 컬러의 광은 단일 전용 도파관에 의해 출력될 수 있고, 결과적으로, 각각의 깊이 평면은 그것과 연관된 다수의 도파관들을 가질 수 있다. 이러한 실시예들에서, 문자들 G, R 또는 B를 포함하는 도면들 내 각각의 박스는 개별 도파관을 나타내는 것으로 이해될 수 있고, 3개의 도파관들이 깊이 평면 당 제공될 수 있으며, 여기서 3개의 컴포넌트 컬러 이미지들이 깊이 평면 당 제공된다. 각각의 깊이 평면과 연관된 도파관들이 설명의 용이함을 위해 이 도면에서 서로 인접한 것으로 도시되지만, 물리적 디바이스에서, 도파관들은 모두 레벨 당 하나의 도파관을 갖는 스택으로 배열될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 일부 다른 실시예들에서, 다수의 컴포넌트 컬러들이 동일한 도파관에 의해 출력될 수 있어서, 예컨대, 단지 단일 도파관이 깊이 평면 당 제공될 수 있다.
[0061] 도 8을 계속해서 참조하면, 일부 실시예들에서, G는 녹색 컬러이고, R은 적색 컬러이고, B는 청색 컬러이다. 일부 다른 실시예들에서, 마젠타 및 시안을 포함하는, 다른 광의 파장들과 연관되는 다른 컬러들이 적색, 녹색 또는 청색 중 하나 이상을 대체할 수 있거나, 또는 이에 추가로 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 피처들(198, 196, 194, 및 192)은, 주변 환경으로부터의 광을 뷰어의 눈들로 선택적으로 차단하도록 구성된 능동 또는 수동 광학 필터들일 수 있다.
[0062] 본 개시내용 전반에 걸쳐 정해진 컬러의 광에 대한 참조는 그 정해진 컬러인 것으로서 뷰어에 의해 지각되는 광의 파장들의 범위 내의 하나 이상의 파장들의 광을 포함하는 것으로 이해될 것이란 점이 인지될 것이다. 예컨대, 적색 광은 약 620-780nm 범위의 하나 이상의 파장들의 광을 포함할 수 있고, 녹색 광은 약 492-577nm 범위의 하나 이상의 파장들의 광을 포함할 수 있으며, 청색 광은 약 435-493nm 범위의 하나 이상의 파장들의 광을 포함할 수 있다.
[0063] 일부 실시예들에서, 광원(2040)(도 6)은 뷰어의 시각적 지각 범위 밖의 하나 이상의 파장들, 예컨대, 적외선 및/또는 자외선 파장들의 광을 방출하도록 구성될 수 있다. 게다가, 디스플레이(1000)의 도파관들의 인커플링, 아웃커플링 및 다른 광 재지향 구조들은, 예컨대, 이미징 및/또는 다른 애플리케이션들을 위해 사용자의 눈(4)을 향하여 디스플레이 밖으로 이 광을 지향 및 방출하도록 구성될 수 있다.
[0064] 이제 도 9a를 참조로, 일부 실시예들에서, 도파관에 충돌하는 광은 도파관 내로 그 광을 인커플링하기 위해 재지향될 필요가 있을 수 있다. 인커플링 광학 엘리먼트는 광을 그의 대응하는 도파관으로 재지향 및 인커플링하는 데 사용될 수 있다. 도 9a는 인커플링 광학 엘리먼트를 각각 포함하는 복수의 스택된 도파관들 또는 스택된 도파관들의 세트(1200)의 예의 측단면도를 예시한다. 도파관들은 각각 하나 이상의 상이한 파장들, 또는 하나 이상의 상이한 파장들의 범위들의 광을 출력하도록 구성될 수 있다. 스택(1200)은 스택(178)(도 6)에 대응할 수 있고, 스택(1200)의 예시된 도파관들은, 이미지 주입 디바이스들(200, 202, 204, 206, 208) 중 하나 이상으로부터의 광이 인커플링을 위해 재지향되도록 요구되는 포지션으로부터 도파관들로 주입되는 것을 제외하면, 복수의 도파관들(182, 184, 186, 188, 190)의 부분에 대응할 수 있다는 것이 인지될 것이다.
[0065] 스택된 도파관들의 예시된 세트(1200)는 도파관들(1210, 1220, 및 1230)을 포함한다. 각각의 도파관은, (도파관 상의 광 입력 영역으로서 또한 지칭될 수 있는) 연관된 인커플링 광학 엘리먼트를 포함하며, 예컨대, 인커플링 광학 엘리먼트(1212)는 도파관(1210)의 주 표면(예컨대, 상부 주 표면) 상에 배치되고, 인커플링 광학 엘리먼트(1224)는 도파관(1220)의 주 표면(예컨대, 상부 주 표면) 상에 배치되며, 인커플링 광학 엘리먼트(1232)는 도파관(1230)의 주 표면(예컨대, 상부 주 표면) 상에 배치된다. 일부 실시예들에서, 인커플링 광학 엘리먼트들(1212, 1222, 1232) 중 하나 이상은 개개의 도파관(1210, 1220, 1230)의 최하부 주 표면 상에 배치될 수 있다(특히, 여기서 하나 이상의 인커플링 광학 엘리먼트들은 반사성 편향 광학 엘리먼트들임). 예시된 바와 같이, 인커플링 광학 엘리먼트들(1212, 1222, 1232)은 그들 개개의 도파관(1210, 1220, 1230)의 상부 주 표면(또는 다음 하위 도파관의 최상부) 상에 배치될 수 있으며, 특히, 여기서 이러한 인커플링 광학 엘리먼트들은 투과성 편향 광학 엘리먼트들이다. 일부 실시예들에서, 인커플링 광학 엘리먼트들(1212, 1222, 1232)은 각각의 도파관(1210, 1220, 1230)의 본체에 배치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 본원에서 논의된 바와 같이, 인커플링 광학 엘리먼트들(1212, 1222, 1232)은 파장 선택적이어서, 이들은 하나 이상의 광 파장들을 선택적으로 재지향시키면서 다른 광 파장들을 투과시킨다. 그들 개개의 도파관(1210, 1220, 1230)의 한 측 또는 코너 상에 예시되지만, 인커플링 광학 엘리먼트들(1212, 1222, 1232)은 일부 실시예들에서, 그들의 개개의 도파관(1210, 1220, 1230)의 다른 영역들에 배치될 수 있다는 것이 인지될 것이다.
[0066] 예시된 바와 같이, 인커플링 광학 엘리먼트들(1212, 1222, 1232)은 서로 측방으로 오프셋될 수 있다. 일부 실시예들에서, 각각의 인커플링 광학 엘리먼트는, 광이 다른 인커플링 광학 엘리먼트를 통과하지 않고 자신이 그 광을 수신하도록 오프셋될 수 있다. 예컨대, 각각의 인커플링 광학 엘리먼트(1212, 1222, 1232)는 도 6에 도시된 바와 같이 상이한 이미지 주입 디바이스(200, 202, 204, 206, 및 208)로부터 광을 수신하도록 구성될 수 있고, 다른 인커플링 광학 엘리먼트들(1212, 1222, 1232)로부터 분리(예컨대, 측방으로 이격)될 수 있어서, 그것은 인커플링 광학 엘리먼트들(1212, 1222, 1232) 중 다른 것들로부터의 광을 실질적으로 수신하지 않는다.
[0067] 각각의 도파관은 또한 연관된 광 분배 엘리먼트들을 포함하며, 예컨대, 광 분배 엘리먼트들(1214)은 도파관(1210)의 주 표면(예컨대, 최상부 주 표면) 상에 배치되고, 광 분배 엘리먼트들(1224)은 도파관(1220)의 주 표면(예컨대, 최상부 주 표면) 상에 배치되며, 광 분배 엘리먼트들(1234)은 도파관(1230)의 주 표면(예컨대, 최상부 주 표면) 상에 배치된다. 일부 다른 실시예들에서, 광 분배 엘리먼트들(1214, 1224, 1234)은 연관된 도파관들(1210, 1220, 1230)의 최하부 주 표면 상에 각각 배치될 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 광 분배 엘리먼트들(1214, 1224, 1234)은 연관된 도파관들(1210, 1220, 1230)의 최상부 및 최하부 주 표면 둘 모두 상에 각각 배치될 수 있거나; 또는 광 분배 엘리먼트들(1214, 1224, 1234)은 상이한 연관된 도파관들(1210, 1220, 1230)의 최상부 및 최하부 주 표면들 중 상이한 표면들 상에 각각 배치될 수 있다.
[0068] 도파관들(1210, 1220, 1230)은, 예컨대, 기체, 액체 및/또는 고체 재료 층들에 의해 이격되고 분리될 수 있다. 예컨대, 예시된 바와 같이, 층(1218a)은 도파관들(1210, 1220)을 분리할 수 있고; 층(1218b)은 도파관들(1220 및 1230)을 분리할 수 있다. 일부 실시예들에서, 층들(1218a 및 1218b)은 더 낮은 굴절률 재료들(즉, 도파관들(1210, 1220, 1230) 중 바로 인접한 하나를 형성하는 재료보다 낮은 굴절률을 갖는 재료들)로 형성된다. 바람직하게는, 층들(1218a, 1218b)을 형성하는 재료의 굴절률은 0.05 이상 또는 0.10 이하거나 또는 도파관들(1210, 1220, 1230)을 형성하는 재료의 굴절률보다 훨씬 낮을 수 있다. 유리하게, 더 낮은 굴절률 층들(1218a, 1218b)은 도파관들(1210, 1220, 1230)을 통한 광의 TIR(total internal reflection)(예컨대, 각각의 도파관의 최상부 및 최하부 주 표면들 사이의 TIR)를 가능하게 하는 클래딩 층들로서 기능할 수 있다. 일부 실시예들에서, 층들(1218a, 1218b)은 공기로 형성된다. 예시되지는 않았지만, 예시된 도파관들의 세트(1200)의 최상부 및 최하부는 바로 이웃한 클래딩 층들을 포함할 수 있다는 것이 인지될 것이다.
[0069] 바람직하게는, 제조의 용이함 및 다른 고려사항들을 위해, 도파관들(1210, 1220, 1230)을 형성하는 재료는 유사하거나 동일하며, 층들(1218a, 1218b)을 형성하는 재료는 유사하거나 동일하다. 일부 실시예들에서, 도파관들(1210, 1220, 1230)을 형성하는 재료는 하나 이상의 도파관들 간에 상이할 수 있고, 그리고/또는 층들(1218a, 1218b)을 형성하는 재료는 여전히 위에서 언급된 다양한 굴절률 관계들을 유지하면서 상이할 수 있다.
[0070] 도 9a를 계속해서 참조하면, 광선들(1240, 1242, 1244)이 도파관들의 세트(1200) 상에 입사된다. 광선들(1240, 1242, 1244)은 하나 이상의 이미지 주입 디바이스들(200, 202, 204, 206, 208)(도 6)에 의해 도파관들(1210, 1220, 1230) 내로 주입될 수 있다는 것이 인지될 것이다.
[0071] 일부 실시예들에서, 광선들(1240, 1242, 1244)은 상이한 성질들, 예컨대, 상이한 파장들 또는 상이한 파장들의 범위들을 가지며, 이는 상이한 컬러들에 대응할 수 있다. 인커플링 광학 엘리먼트들(1212, 1222, 1232)은 각각, 입사 광이 TIR에 의해 도파관들(1210, 1220, 1230) 중 개개의 도파관을 통해 전파되도록 광을 편향시킨다.
[0072] 예컨대, 인커플링 광학 엘리먼트(1212)는, 제1 파장 또는 파장들의 범위를 갖는 광선(1240)을 편향시키도록 구성될 수 있다. 유사하게, 투과된 광선(1242)은 제2 파장 또는 파장들의 범위의 광을 편향시키도록 구성된 인커플링 광학 엘리먼트(1222)에 충돌하고 그에 의해 편향된다. 마찬가지로, 광선(1244)은 제3 파장 또는 파장들의 범위의 광을 선택적으로 편향시키도록 구성된 인커플링 광학 엘리먼트(1232)에 의해 편향된다.
[0073] 도 9a를 계속해서 참조하면, 편향된 광선들(1240, 1242, 1244)은, 이들이 대응하는 도파관(1210, 1220, 1230)을 통해 전파되도록 편향되는데; 즉, 각각의 도파관의 인커플링 광학 엘리먼트들(1212, 1222, 1232)은 그 대응하는 도파관(1210, 1220, 1230) 내로 광을 인커플링하도록 그 대응하는 도파관 내로 광을 편향시킨다. 광선들(1240, 1242, 1244)은, 광으로 하여금 TIR에 의해 각각의 도파관(1210, 1220, 1230)을 통해 전파되게 하는 각도들로 편향된다. 광선들(1240, 1242, 1244)은, 도파관의 대응하는 광 분배 엘리먼트들(1214, 1224, 1234)에 충돌할 때까지 TIR에 의해 개개의 도파관(1210, 1220, 1230)을 통해 전파된다.
[0074] 이제 도 9b를 참조로, 도 9a의 복수의 스택된 도파관들의 예의 사시도를 예시한다. 위에서 언급된 바와 같이, 인커플링된 광선들(1240, 1242, 1244)은 인커플링 광학 엘리먼트들(1212, 1222, 1232)에 의해 각각 편향되고, 그런 다음 도파관들(1210, 1220, 1230) 내에서 TIR에 의해 각각 전파된다. 그런 다음, 광선들(1240, 1242, 1244)은 광 분배 엘리먼트들(1214, 1224, 1234)에 각각 충돌한다. 광 분배 엘리먼트들(1214, 1224, 1234)은, 광선들(1240, 1242, 1244)이 아웃커플링 광학 엘리먼트(1250, 1252, 1254)를 향해 각각 전파되도록 이들을 편향시킨다.
[0075] 일부 실시예들에서, 광 분배 엘리먼트들(1214, 1224, 1234)은 OPE(orthogonal pupil expander)들이다. 일부 실시예들에서, OPE들 둘 모두는 아웃커플링 광학 엘리먼트들(1250, 1252, 1254)로 광을 편향시키거나 분배하고, 광이 아웃커플링 광학 엘리먼트들로 전파될 때 이 광의 빔 또는 스폿 사이즈를 또한 증가시킨다. 예컨대, 빔 크기가 이미 원하는 사이즈를 갖는 일부 실시예들에서, 광 분배 엘리먼트들(1214, 1224, 1234)은 생략될 수 있고, 인커플링 광학 엘리먼트들(1212, 1222, 1232)은 아웃커플링 광학 엘리먼트들(1250, 1252, 1254)에 광을 직접 편향시키도록 구성될 수 있다. 예컨대, 도 9a를 참조하여, 광 분배 엘리먼트들(1214, 1224, 1234)은 아웃커플링 광학 엘리먼트(1250, 1252, 1254)로 각각 대체될 수 있다. 일부 실시예들에서, 아웃커플링 광학 엘리먼트들(1250, 1252, 1254)은 뷰어의 눈(4)(도 7)에 광을 지향시키는 EP(exit pupil)들 또는 EPE(exit pupil expander)들이다.
[0076] 그에 따라서, 도 9a 및 9b를 참조하여, 일부 실시예들에서, 도파관들의 세트(1200)는 각각의 컴포넌트 컬러에 대해 도파관들(1210, 1220, 1230; 인커플링 광학 엘리먼트들(1212, 1222, 1232); 광 분배 엘리먼트(예컨대, OPE들)(1214, 1224, 1234); 및 아웃커플링 광학 엘리먼트들(예컨대, EP들)(1250, 1252, 1254)을 포함한다. 도파관들(1210, 1220, 1230)은 각각의 도파관 사이에 에어 갭/클래딩 층을 갖도록 스택될 수 있다. 인커플링 광학 엘리먼트들(1212, 1222, 1232)은 (상이한 인커플링 광학 엘리먼트들이 상이한 파장들의 광을 수신함에 따라) 입사 광을 자신의 도파관으로 재지향 또는 편향시킨다. 그런 다음, 광은 개개의 도파관(1210, 1220, 1230) 내에서 TIR을 초래할 각도로 전파된다. 도시된 예에서, 광선(1240)(예컨대, 청색 광)은 제1 인커플링 광학 엘리먼트(1212)에 의해 편향되고, 그런 다음 도파관을 따라 계속 바운싱(bounce)하여, 앞서 설명된 방식으로, 광 분배 엘리먼트(예컨대, OPE들)(1214) 및 그런 다음 아웃커플링 광학 엘리먼트(예컨대, EP들)(1250)와 상호작용한다. 광선들(1242 및 1244)(예컨대, 각각 녹색 및 적색 광)은 도파관(1210)을 통과할 것이고, 광선(1242)은 인커플링 광학 엘리먼트(1222)에 충돌하고 그에 의해 편향된다. 그런 다음, 광선(1242)은 TIR을 통해 도파관(1220)을 따라 바운싱되어, 자신의 광 분배 엘리먼트(예컨대, OPE들)(1224)로 그리고 그런 다음 아웃커플링 광학 엘리먼트(예컨대, EP들)(1252)로 진행된다. 마지막으로, 광선(1244)(예컨대, 적색 광)은 도파관(1220)을 통과하여 도파관(1230)의 광 인커플링 광학 엘리먼트들(1232)에 충돌한다. 광 인커플링 광학 엘리먼트들(1232)은, 광선(1244)이 TIR에 의해 광 분배 엘리먼트(예컨대, OPE들)(1234)로, 그리고 그런 다음 TIR에 의해 아웃커플링 광학 엘리먼트(예컨대, EP들)(1254)로 전파되도록 그 광선을 편향시킨다. 그런 다음, 아웃커플링 광학 엘리먼트(1254)는 최종적으로 광선(1244)을 뷰어에 아웃커플링하며, 이 뷰어는 또한 다른 도파관들(1210, 1220)로부터 아웃커플링된 광을 수신한다.
[0077] 도 9c는 도 9a 및 9b의 복수의 스택된 도파관들의 예의 하향식 평면도를 예시한다. 예시된 바와 같이, 각각의 도파관의 연관된 광 분배 엘리먼트(1214, 1224, 1234) 및 연관된 아웃커플링 광학 엘리먼트(1250, 1252, 1254)와 함께, 도파관들(1210, 1220, 1230)은 수직으로 정렬될 수 있다. 그러나, 본원에서 논의된 바와 같이, 인커플링 광학 엘리먼트들(1212, 1222, 1232)은 수직으로 정렬되지 않고; 오히려, 인커플링 광학 엘리먼트들은 바람직하게는, 오버랩핑되지 않는다(예컨대, 하향식 도면에서 보여지는 바와 같이 측방으로 이격됨). 본원에서 추가로 논의되는 바와 같이, 이러한 오버랩핑되지 않는 공간적 어레인지먼트는 일대일 기반으로 상이한 자원들로부터 상이한 도파관으로의 광의 주입을 가능하게 하고, 그리하여 특정 광원이 특정 도파관에 고유하게 커플링될 수 있게 허용한다. 일부 실시예들에서, 오버랩핑되지 않는 공간적으로-분리된 인커플링 광학 엘리먼트들을 포함하는 어레인지먼트는 시프트된 동공 시스템으로서 지칭될 수 있고, 이러한 어레인지먼트들의 인커플링 광학 엘리먼트들은 서브 동공들에 대응할 수 있다.
[0078] 이제 도 10을 참조로, 도 10은 사용자 센서들(24, 28, 30, 32) 및 환경 센서들(34)을 포함하는 증강 현실 디스플레이 시스템의 다양한 컴포넌트들의 예의 개략도를 도시한다. 일부 실시예들에서, 증강 현실 디스플레이 시스템은 혼합 현실 디스플레이 시스템일 수 있다. 도시된 바와 같이, 사용자 센서들(24, 28, 30, 32)은 사용자에 관한 데이터를 검출하도록 구성될 수 있고, 환경 센서들(34)은 사용자 외부의 파라미터들에 관한 데이터를 수집하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 사용자에게 전달되는 AR 콘텐츠를 특징화하고 그리고/또는 이에 관련된 데이터(예컨대, AR 콘텐츠의 시간, 위치, 컬러 메이크-업, 사운드 볼륨 등)를 저장하도록 구성될 수 있다.
[0079] 사용자 센서들이 우선 논의될 것이다. 예시된 바와 같이, 증강 현실 디스플레이 시스템(2010)은 다양한 사용자 센서들을 포함할 수 있다. 증강 현실 디스플레이 시스템(2010)은 도 2의 시스템(80)에 대응할 수 있고, 뷰어 이미징 시스템(22)을 포함할 수 있다. 시스템(22)은, 사용자(예컨대, 사용자의 눈들(2001, 2002) 및/또는 주변 조직들)로 지향되고, 이를 모니터하도록 구성된 광원들(26)(예컨대, 적외선 광원들)과 페어링된 카메라들(24)(예컨대, 적외선, UV 및/또는 가시광 카메라들)을 포함할 수 있다. 카메라들(24) 및 광원들(26)은 로컬 프로세싱 모듈(70)에 동작가능하게 커플링될 수 있다. 그러한 카메라들(24)은, 본원에서 개시된 다양한 분석들을 수행하기 위해, 개개의 눈들의 동공들(동공 사이즈들을 포함함) 또는 홍채들, 및/또는 눈 주변의 조직들, 이를테면, 눈꺼풀 또는 눈썹의 배향, 형상, 및 대칭성 중 하나 이상을 모니터하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 눈의 홍채 및/또는 망막의 이미징은 사용자의 안전한 식별을 위해 사용될 수 있다.
[0080] 도 10을 계속해서 참조하면, 카메라들(24)은 이를테면 망막 피처들, 이를테면 중심와 또는 안저(fundus)의 피처들의 위치에 기반하여 진단 목적들로 및/또는 배향 추적들을 위해 개개의 눈들의 망막들을 이미징하도록 추가로 구성될 수 있다. 홍채 및 망막 이미징 또는 스캐닝은 예컨대 사용자 데이터를 특정 사용자와 정확하게 연관시키기 위해 및/또는 개인 정보를 적합한 사용자에게 제공하기 위해 사용자들의 안전한 식별을 위해 수행될 수 있다. 일부 실시예들에서, 카메라들(24) 외에도 또는 그에 대한 대안으로서, 하나 이상의 카메라들(28)은 사용자의 상태의 다양한 다른 양상들을 검출 및/또는 모니터링하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 하나 이상의 카메라들(28)은 내향일 수 있고, 사용자의 눈들 이외의 피처들의 형상, 포지션, 움직임, 컬러 및/또는 다른 특성들, 예컨대, 하나 이상의 얼굴 피처들(예컨대, 얼굴 표정, 의식적 움직임, 무의식적 틱들)을 모니터링하도록 구성될 수 있다. 다른 예에서, 하나 이상의 카메라들(28)은 하향일 수 있고, 사용자의 팔들, 손들, 다리들, 발들 및/또는 몸통의 포지션, 움직임 및/또는 다른 피처들 또는 특성들을 모니터링하도록 구성될 수 있다.
[0081] 일부 실시예들에서, 본원에서 개시된 바와 같이, 디스플레이 시스템(2010)은, 이미지를 형성하기 위해 사용자의 망막을 통한 광 빔들을 파이버 스캐너(예컨대, 도 6의 이미지 주입 디바이스들(200, 202, 204, 206, 208))를 통해 가변적으로 투사하는 공간 광 변조기를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 파이버 스캐너는, 예컨대, 사용자의 눈들을 추적 또는 이미징하기 위해 카메라들(24 또는 28)과 관련하여 또는 그 대신에 사용될 수 있다. 예컨대, 광을 출력하도록 구성된 스캐닝 파이버에 대한 대안으로서 또는 그 외에도, 헬쓰 시스템은 별개의 광-수신 디바이스가 사용자의 눈들로부터 반사된 광을 수신하게 하고 반사된 광과 연관된 데이터를 수집하게 할 수 있다.
[0082] 도 10을 계속해서 참조하면, 카메라들(24, 28) 및 광원들(26)은 프레임(64) 상에 장착될 수 있고, 프레임(64)은 또한 도파관 스택들(2005, 2006)을 홀딩할 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템(2010)의 센서들 및/또는 다른 전자 디바이스들(예컨대, 카메라들(24, 28) 및 광원들(26))은 통신 링크들(76, 70)을 통해 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70)과 통신하도록 구성될 수 있다.
[0083] 일부 실시예들에서, 사용자에 관한 데이터를 제공하는 것 외에도, 카메라들(24 및 28) 중 하나 또는 둘 모두는 사용자 입력을 제공하기 위해 눈들을 추적하기 위해 활용될 수 있다. 예컨대, 뷰어 이미징 시스템(22)은 가상 메뉴들 상에서 아이템들을 선택하고 그리고/또는 이를테면 본원에 개시된 다양한 테스트들 및 분석들에서 사용자 응답들을 제공하기 위해 디스플레이 시스템(2010)에 다른 입력을 제공하기 위해 활용될 수 있다.
[0084] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템(2010)은 모션 센서들(32), 이를테면 하나 이상의 가속도계들, 자이로들, 제스처 센서들, 걸음걸이 센서들, 밸런스 센서들 및/또는 IMU 센서들을 포함할 수 있다. 센서들(30)은, 사운드들, 및 검출된 사운드들의 강도 및 타입, 다수의 신호들의 존재 및/또는 신호 위치를 포함하는, 그러한 사운드의 다양한 특성들을 검출하도록 구성된 하나 이상의 내측으로 지향된(사용자 지향된) 마이크로폰들을 포함할 수 있다.
[0085] 센서들(30)은 프레임(64)에 연결되는 것으로 개략적으로 예시된다. 이 연결은 프레임(64)에 대한 물리적 어태치먼트의 형태를 취할 수 있고, 사용자의 귀들 위에서 연장되는 프레임(64)의 템플들의 단부들을 포함하는 프레임(64) 상의 어디에든 있을 수 있음이 인지될 것이다. 예컨대, 센서들(30)은 프레임(64)과 사용자 간의 접촉 포인트에서, 프레임(64)의 템플들의 단부들에 장착될 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 센서들(30)은 사용자(60)와 접촉하기 위해 프레임(64)으로부터 멀리 연장될 수 있다(도 2). 또 다른 실시예들에서, 센서들(30)은 프레임(64)에 물리적으로 어태치되지 않을 수 있고; 오히려, 센서들(30)은 프레임(64)으로부터 이격될 수 있는 주변 센서들(30a)(도 2)의 형태를 취할 수 있다.
[0086] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템(2010)은 오브젝트들, 자극들, 사람들, 동물들, 위치들 또는 사용자 주위 세계의 다른 양상들을 검출하도록 구성된 하나 이상의 환경 센서들(34)을 더 포함할 수 있다. 예컨대, 환경 센서들(34)은 하나 이상의 카메라들, 고도계들, 기압계들, 화학적 센서들, 습도 센서들, 온도 센서들, 외부 마이크로폰들, 광 센서들(예컨대, 라이트 미터들), 타이밍 디바이스들(예컨대, 클록들 또는 캘린더들) 또는 이들의 임의의 조합 또는 서브조합을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 다수의(예컨대, 2개의) 마이크로폰들은 이격되어 사운드 소스 위치 결정들을 가능하게 할 수 있다. 환경 센싱 카메라들을 포함하는 다양한 실시예들에서, 카메라들은, 예컨대 외측을 향하게 위치되어, 사용자의 보통의 시야의 적어도 일부와 유사한 이미지들을 캡처할 수 있다. 환경 센서들은 신호들, 이를테면 레이저, 가시 광, 광의 비가시적 파장들, 사운드(예컨대, 가청 사운드, 초음파 또는 다른 주파수들)를 수신하도록 구성된 방출 디바이스들을 더 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 환경 센서들(예컨대, 카메라들 또는 광 센서들)은 (예컨대, 환경의 조명 조건들을 캡처하기 위해) 환경의 주변 광(예컨대, 휘도)을 측정하도록 구성될 수 있다. 물리적 접촉 센서들, 이를테면 스트레인 게이지들, 커브 필러(curb feeler)들 등이 또한 환경 센서들로서 포함될 수 있다.
[0087] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템(2010)은 다른 환경 입력들, 이를테면 GPS 위치 데이터, 날씨 데이터, 날짜 및 시간, 또는 인터넷, 위성 통신 또는 다른 적절한 유선 또는 무선 데이터 통신 방법으로부터 수신될 수 있는 다른 이용가능한 환경 데이터를 수신하도록 추가로 구성될 수 있다. 프로세싱 모듈(70)은 사용자의 위치를 특성화하는 추가적 정보, 이를테면 화분 카운트, 인구 통계, 공기 오염, 환경 독소들, 스마트 서모스탯들로부터의 정보, 라이프스타일 통계들 또는 다른 사용자들, 빌딩들 또는 헬쓰케어 제공자에 대한 근접성에 액세스하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 위치를 특성화하는 정보는 클라우드-기반 또는 다른 원격 데이터베이스들을 사용하여 액세스될 수 있다. 프로세싱 모듈(70)은 이러한 데이터를 획득하고 그리고/또는 환경 센서들 중 임의의 하나 또는 조합들로부터의 데이터를 추가로 분석하도록 구성될 수 있다.
[0088] 디스플레이 시스템(2010)은 연장된 시간 기간 동안 위에서 설명된 센서들 및/또는 입력들 중 임의의 것을 통해 획득된 데이터를 수집 및 저장하도록 구성될 수 있다. 디바이스에서 수신된 데이터는 로컬 프로세싱 모듈(70)에서 및/또는 원격으로 (예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이, 원격 프로세싱 모듈(72) 또는 원격 데이터 저장소(74)에) 프로세싱 및/또는 저장될 수 있다. 일부 실시예들에서, 부가적인 데이터, 이를테면 날짜 및 시간, GPS 위치 또는 다른 글로벌 데이터가 로컬 프로세싱 모듈(70)에서 직접 수신될 수 있다. 시스템에 의해 사용자에게 전달되는 콘텐츠에 관한 데이터, 이를테면, 이미지들, 다른 시각적 콘텐츠 또는 청각적 콘텐츠가 또한 로컬 프로세싱 모듈(70)에서 수신될 수 있다.
포도당 레벨을 결정하기 위한 편광된 광의 전달
[0089] 하나 이상의 실시예들에서, 증강 현실 또는 가상 현실 디바이스들, 시스템들 및/또는 방법들은, 사용자의 포도당 레벨이 결정될 수 있도록, 편광된 광을 전달하도록 구성될 수 있다. 도 2, 6 및 10을 다시 참조하면, 다양한 실시예들은 하나 이상의 부가적인 컴포넌트들로 사용자 웨어러블 디바이스 및/또는 시스템(80, 1000 및/또는 2010)을 구성함으로써 구현될 수 있다. 예컨대, 본원에 개시된 바와 같이, 편광된 광원 및 광 분석기는, 사용자의 포도당 레벨이 결정될 수 있도록 편광된 광을 전달하기 위해 사용자-웨어러블 디바이스들의 특정 실시예에 통합될 수 있다. 일부 실시예들에서, 사용자-웨어러블 디바이스들은, 사용자에 관한 데이터를 수집하기 위한 하나 이상의 사용자 센서들 및/또는 사용자의 환경에 관한 데이터를 수집하기 위한 하나 이상의 환경 센서들을 통합할 수 있다. 포도당 레벨들의 더 정확한 평가들이 결정될 수 있도록, 일부 이러한 센서들로부터의 정보가 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 사용자-웨어러블 디바이스들은 또한 사용자의 포도당 레벨을 결정하고 그리고/또는 사용자의 포도당 레벨에 관한 정보를 저장하고 액세스하도록 구성된 프로세서(예컨대, 일부 경우들에서 프로세싱 전자기기)를 포함할 수 있다. 본원에 설명된 사용자-웨어러블 디바이스들은 유리하게도, 혈액을 채취하지 않고서, 사용자의 포도당 레벨을 결정 및 추적하기 위한 향상된 디바이스들, 시스템들 및 방법들을 제공할 수 있다.
[0090] 본원에 설명된 바와 같이, 눈의 안방수는 포도당 분자들을 포함한다. 포도당 분자들은, 선형적으로 편광된 광이 그 분자들을 투과할 때 그 광의 편광 각도가 회전하게 할 수 있다. 편광 각도 회전의 양은 포도당 레벨에 관련될 수 있다. 일부 경우들에, 편광 각도 회전이 더 크고, 포도당 레벨이 더 높고 그리고/또는 편광 각도 회전이 적을수록, 포도당 레벨은 더 낮다. 일부 경우들에서, 편광 각도 회전의 양은 포도당 농도에 비례할 수 있다. 예로서, 편광 각도 회전의 양은 포도당 농도에 정비례할 수 있다. 본원에 설명된 다양한 실시예들은 편광된 광원 및 광 분석기를 포함할 수 있다. 광원은 사용자의 눈을 향해 편광된 광을 방출하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 광원은 편광된 광을 눈의 특정 영역을 향해(예컨대, 망막의 맥관구조에) 방출하도록 구성될 수 있다. 편광된 광 중 일부는 눈으로부터 반사될 수 있고, 광 분석기는 반사된 광의 편광 각도 회전을 측정할 수 있다. 각도 회전의 측정된 양은 사용자의 포도당 레벨을 결정하는 데 사용될 수 있다. 편광 제어기는, 얼마나 많은 편광 회전이 포도당에 의해 도입되었는지를 결정하기 위해 편광 각도의 회전 또는 광의 편광을 유도하는 데 사용될 수 있다.
[0091] 도 11a 및 11b는, 사용자의 포도당 레벨을 결정하기 위한 시스템 또는 방법에서 사용되도록 구성된, 사용자에 의해 착용될 수 있는 증강 현실/가상 현실 웨어러블 디바이스(1600)의 예시적인 실시예를 개략적으로 도시한다. 디바이스(1600)는 디스플레이(1662)에 부착된 프레임(1664)을 포함한다. 디스플레이(1662)는 사용자의 눈(1620)의 전방에 포지셔닝되도록 구성될 수 있다. 디바이스(1600)는 적어도 하나의 광원(1640)으로부터 편광된 광(예컨대, 선형적으로 편광된 광)(1642)을 사용자의 적어도 하나의 눈(1620)으로 투사하도록 구성될 수 있다. 투사된 광 중 일부는 광(1644)으로서 눈(1620)에 의해 반사될 수 있고, 반사된 광(1644)의 편광 각도가 회전될 수 있다. 반사된 광(1644) 중 일부는, 포도당 레벨이 결정될 수 있도록 편광 각도 회전을 결정하기 위해 하나 이상의 광 분석기들(1646)에 의해 수신될 수 있다.
[0092] 도 11a-11b에 도시된 웨어러블 디바이스(1600)의 다양한 실시예들에서, 프레임(1664)은 도 2의 프레임(64)과 유사한 특징들을 가질 수 있다. 웨어러블 디바이스(1600)의 다양한 실시예들에서, 디스플레이(1662)는 도 2의 디스플레이(62)와 유사한 특징들을 가질 수 있다. 디스플레이(1662)는 프레임(1664)에 부착된 디스플레이 렌즈를 포함할 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 디스플레이(1662)는 프레임(1664)에 장착된 디스플레이 렌즈를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이(1662)는 2개의 안구 영역들을 포함하는 단일 렌즈(unitary lens)를 포함할 수 있으며, 각각의 안구 영역은 사용자의 눈들(1620) 전면에 포지셔닝된다. 일부 실시예들에서, 디스플레이(1662)는 프레임(1664)에 부착된 2개의 디스플레이 렌즈들을 포함할 수 있으며, 각각의 디스플레이 렌즈는 사용자의 눈들(1620) 각각의 전면에 포지셔닝된 안구 영역을 포함한다. 본원에 설명된 바와 같이, 디스플레이(1662)는 하나 이상의 투명한 도파관들을 포함할 수 있다. 또한 본원에 설명된 바와 같이, 다양한 실시예들의 디스플레이(1662)는 이미지들을 사용자의 눈들(1620)로 지향시키도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 프로세서(예컨대, 프로세싱 전자기기는 도시되지 않음)는 디스플레이(1662)로의 이미지 콘텐츠의 프리젠테이션을 제어하기 위해 디스플레이(1662)와 통신할 수 있다.
[0093] 특정 실시예들에서, 디바이스(1600)는 사용자의 적어도 하나의 눈(1620)에(예컨대, 도 11b에 도시된 각막(1625)을 향해) 편광된 광을 제공하도록 구성된 적어도 하나의 광원(1640)을 포함할 수 있다. 다양한 예들에서, 하나의 광원은 편광된 광을 좌측 또는 우측 눈에 제공하도록 구성될 수 있다. 일부 예들에서, 하나의 광원은 편광된 광을 좌측 눈에 제공하도록 구성되고, 또 다른 광원은 편광된 광을 우측 눈에 제공하도록 구성될 수 있다. 일부 예들에서, 하나 초과의 광원은 편광된 광을 좌측 눈에 제공하도록 구성되고 그리고/또는, 하나 초과의 광원은 편광된 광을 우측 눈에 제공하도록 구성될 수 있다. 일부 예들에서, 하나 이상의 광원들은 편광된 광을 (예컨대, 빔스플리터(beamsplitter)를 사용하여) 좌측 및 우측 눈들 둘 모두에 제공하도록 구성될 수 있다.
[0094] 도 11a에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 광원들(1640)은 프레임(1664) 상에 포지셔닝될 수 있다. 다른 실시예들에서, 하나 이상의 광원들(1640)은 디스플레이(1662) 상에 포지셔닝될 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 하나 이상의 광원들(1640)은 조명(illumination) 및/또는 이미지를 디스플레이에 제공하는 데 사용되는 (도 6의) 광원들(2040)(예컨대, 광을 도파관들에 제공하는 데 사용되는 광원들)에 통합되고 그리고/또는 광원들(2040)에서 사용될 수 있다.
[0095] 광원(1640)은, 편광된 광(1642)이 사용자의 적어도 하나의 눈(1620)을 향해 지향될 수 있도록 사용자-웨어러블 디바이스(1600)에 구성 및/또는 포지셔닝될 수 있다. 예컨대, 일부 경우들에서, 광원(1640)은, 편광된 광(1642)이 사용자의 눈(1620)을 향해 직접 지향될 수 있도록 사용자의 눈(1620)에 인접하게 포지셔닝될 수 있다. 일부 실시예들에서 사용되는 편광된 광(1642)은 사용자의 홍채 또는 망막(예컨대, 망막의 맥관구조)을 향해 지향되는 시준된 광 빔일 수 있다. 일부 경우들에서, 편광된 광(1642)은 방향전환 엘리먼트들(예컨대, 렌즈들, 프리즘들, 미러들 등)을 통해 사용자의 눈(1620)을 지향될 수 있다.
[0096] 임의의 선형적으로 편광된 광원, 선형적으로 편광된 광으로 변환되는 임의의 원형적으로 편광된 광원, 편광기와 함께 사용되는 임의의 편광되지 않은 광원 등을 포함하는 임의의 편광된 광원이 사용될 수 있다. 도 11c는 하나의 예시적인 편광된 광원(1700)을 개략적으로 예시한다. 광원(1700)은, 편광된 광(1742)을 생성하기 위해, 편광되지 않은 광(1712)의 광원(1710) 전면에 포지셔닝되는 편광 필터(1720)를 포함할 수 있다. 예컨대, 편광 필터(1720)는 광을 선형적으로 편광시키기 위해 우선적인 투과 평면을 갖는 필터를 포함할 수 있다. 따라서, 도 11a-11b에 도시된 디바이스(1600)에 사용된 하나 이상의 광원들(1640)은 투과를 통해 광을 편광시킬 수 있다(예컨대, 이론에 의해 제한되지 않고서, 편광되지 않은 광이 편광 필터를 투과할 때, 광은 우선적인 투과 평면과 일치하여 편광될 수 있음). 도 11a-11b에 도시된 사용자-웨어러블 디바이스(1600)의 다양한 실시예들에서, 편광된 광원(1640)은 광 투과, 반사, 산란, 보강 간섭(constructive interference) 및/또는 상쇄 간섭(destructive interference)의 하나 이상의 원리들을 활용하는 편광기를 포함할 수 있다.
[0097] 도 11d는 또 다른 예시적인 편광된 광원에서 사용될 수 있는 예시적인 편광 제어기(1750)를 개략적으로 예시한다. 편광 제어기(1750)는 적어도 하나의 광섬유(1752)를 포함할 수 있다. 예컨대, 편광 제어기(1750)는 또한, 광섬유(1752)에 압력을 인가하도록 구성된 적어도 하나의 액추에이터(1755)(예컨대, 금속 플레이트들 및/또는 일부 경우들에서 압전 액추에이터)를 포함할 수 있다. 이론에 의해 제한되지 않고서, 광섬유(1752)에 대한 응력은 직교하는 편광 컴포넌트들 간에 위상 시프트를 유도할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 편광 제어기(1750)는, 광섬유(1752)가 광섬유(1752)로부터 출력된 편광된 광의 편광 각도를 포함하여 편광 상태를 제어할 수 있도록, 광섬유(1752)에 압력을 인가하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 광원(1700)은 편광 필터 및 편광 제어기를 포함할 수 있다.
[0098] 광원들 및/또는 편광기들의 다른 예들이 가능하다. 도 11a 및 11b를 다시 참조하면, 광원(1640)의 파장은, 바람직하게는 인간의 눈에 해롭지 않은 임의의 파장 및/또는 에너지 레벨일 수 있다. 예컨대, 일부 예들에서, 광원(1640)은 400nm 내지 800nm, 예컨대, 450nm 내지 800nm, 470nm 내지 800nm, 480nm 내지 800nm, 490nm 내지 800nm, 500nm 내지 800nm, 500nm 내지 750nm, 500nm 내지 700nm, 500nm 내지 650nm, 500nm 내지 600nm, 500nm 내지 550nm, 550nm 내지 570nm, 550nm 내지 580nm, 550nm 내지 590nm, 550nm 내지 600nm의 범위, 또는 이들 범위들 내의 임의의 값들에 의해 형성된 임의의 범위들의 파장을 갖는 광원을 포함할 수 있다. 이론에 의해 제한되지 않고서, 500nm에 더 가까운 파장들은 일부 경우들에서 700nm과 같은 더 높은 파장들보다 더 많은 포도당 회전을 산출할 수 있다. 일부 실시예들에서, 530nm 내지 600nm, 540nm 내지 600nm, 550nm 내지 600nm, 550nm 내지 590nm의 범위 또는 이들 범위들 내의 임의의 값들에 의해 형성된 임의의 범위의 파장을 갖는 광원은 더 작은 파장들로 인해 망막 세포들에 대한 잠재적인 해를 감소시키는 데 사용될 수 있다.
[0099] 일부 실시예들에서, 광원(1640)은 레이저 다이오드를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 광원(1640)은 1mW 내지 20mW, 예컨대, 1mW 내지 15mW, 1mW 내지 12mW, 2mW 내지 15mW, 3mW 내지 15mW, 5mW 내지 10mW의 범위 또는 이들 값들 중 임의의 값에 의해 형성된 임의의 범위들의 전력을 갖는, 적색 헬륨-네온 레이저 또는 아르곤 레이저와 같은 레이저를 포함할 수 있다. 다른 예시적인 광원들이 가능하다.
[0100] 도 11a-11b를 계속 참조하면, 투사된 편광된 광(1642) 중 일부는 사용자의 눈들(1620)의 다양한 해부학적 특징들에 의해 반사, 산란 및/또는 회절될 수 있다. 투사된 광(1642)의 편광 각도는 (예컨대, 광이 포도당 분자들을 투과할 때) 사용자의 눈(1620)의 안방수 내의 포도당 분자들에 의해 회전될 수 있다. 디바이스(1600)는 반사된 광(1644)의 편광 각도 회전을 결정하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 디바이스(1600)는 반사된 광(1644)의 편광 각도 회전을 결정하도록 구성된 적어도 하나의 광 분석기(1646)를 포함할 수 있다. 본원에서 설명된 바와 같이, 사용자의 포도당 레벨은 회전의 양에 관련될 수 있다. 예컨대, 일부 예들에서, 편광 각도 회전의 양은 포도당 농도에 비례(예컨대, 일부 경우들에서 정비례)할 수 있다. 따라서, 본원에 설명된 다양한 실시예들은, 사용자의 포도당 레벨이 결정될 수 있도록 편광 각도 회전을 결정하도록 구성된 하나 이상의 광 분석기들(1646)을 포함한다.
[0101] 하나 이상의 광 분석기들(1646)은 프레임(1664) 상에 포지셔닝될 수 있다. 다른 실시예들에서, 하나 이상의 광 분석기들(1646)은 디스플레이(1662) 상에 포지셔닝될 수 있다. 광 분석기들(1646)의 수는 특별히 제한되지는 않는다. 일부 예들에서, 광 분석기들(1646)의 수는 반사된 광 빔들(1644)의 수에 대응할 수 있다. 일부 예들에서, 하나의 광 분석기(1646)는 하나 초과의 반사된 광 빔(1644)의 편광 각도 회전을 결정하는 데 사용될 수 있다.
[0102] 도 11b에 도시된 바와 같이, 반사된 광(1644) 중 적어도 일부는 광 분석기(1646)를 향해 지향될 수 있다. 일부 예들에서, 광 분석기(1646)는, 반사된 광(1644)이 광 분석기(1646)를 향해 직접 지향될 수 있도록 사용자의 눈(1620)에 인접하게 포지셔닝될 수 있다. 예컨대, 광 분석기(1646)는, 사용자의 눈(1620)에 대한 편광된 광의 입사 각도에 적어도 부분적으로 기반하여 반사된 광(1644)을 수신하도록 포지셔닝될 수 있다. 일부 경우들에서, 반사된 광(1644)은 방향전환 엘리먼트들(예컨대, 렌즈들, 프리즘들, 미러들 등)을 통해 광 분석기(1646)를 향해 지향될 수 있다.
[0103] 이제 도 11e를 참조하면, 광 분석기(1646)는 도 11c에 도시된 편광 필터(1720)와 유사한 편광 필터(1800), 예컨대, 우선적인 투과 평면을 갖는 편광 필터와 같은 편광기를 포함할 수 있다. 편광 필터(1800)는, 우선적인 투과 평면이 오리지널 투과 평면과 정렬되어 0도를 가리키도록 포지셔닝될 수 있다. 반사된 광(1644)이 회전되었다면, 광의 편광이 필터의 투과 평면과 정렬되지 않기 때문에, 광 중 적어도 일부는 편광 필터(1800)에 의해 차단될 것이다. 일부 실시예들에서, 편광 필터(1800)는, 필터의 투과 평면이 반사된 광(1644)의 편광과 정렬되고 투과율이 증가되거나 최대화되도록 회전하도록 구성될 수 있다. 반사된 편광된 광(1644)의 편광 각도 회전은, 대부분의 반사된 광(1644)이 편광 필터(1800)를 투과하게 하는 회전의 양에 의해 결정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 편광 필터(1800)는, 반사된 편광된 광(1644)이 편광 필터(1800)에 의해 차단될 때, 반사된 광(1644)의 편광 각도 회전이 결정될 수 있도록 회전하도록 구성될 수 있다. 편광 필터의 편광 평면이 반사된 광의 편광에 관련하여 "교차"되고, 편광 필터가 편광된 광이 통과하는 것을 허용하지 않을 때까지, 편광 필터가 회전된다. 포도당에 의해 발생된 편광의 회전 각도는 편광 필터가 회전된 양에 기반하여 결정될 수 있다. 광 분석기(1646)는 회전 각도를 결정하도록 구성된 프로세싱 전자기기를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 편광 각도 회전을 결정하도록 구성된 프로세싱 전자기기는 디스플레이(1662)로의 콘텐츠의 프리젠테이션을 제어하도록 구성된 프로세싱 전자기기에 통합될 수 있다. 광 분석기(1646)에 의해 결정된 편광 각도 회전은 사용자의 포도당 레벨을 결정하는 데 사용될 수 있다.
[0104] 다른 타입들의 광 분석기들(1646) 및/또는 편광기들이 사용될 수 있다. 예컨대, 광 분석기(1646)는 고정 편광 필터(1800)를 포함할 수 있다. 일부 이러한 실시예들에서, 선형적으로 편광된 광(1644)은 광원(1640)을 회전시킴으로써(예컨대, 도 11c에 도시된 편광 필터(1720)를 회전시킴으로써) 회전될 수 있다. 고정 편광 필터(1800)를 포함하는 광 분석기(1646)는, 예컨대, 위에 설명된 방식과 유사한 방식으로, 회전된 편광된 광의 편광 각도 회전을 결정하는 데 사용될 수 있다.
[0105] 일부 실시예들에서, 포도당 레벨은 사용자-웨어러블 디바이스(1600)에 통합된 프로세싱 전자기기 또는 사용자-웨어러블 디바이스(1600)에 연결 가능한 개별 컴포넌트와 같은 프로세서에 의해 결정될 수 있다. 프로세싱 전자기기는 디바이스(1600)에 로컬적으로 통합될 수 있다. 일부 예들에서, 프로세싱 전자기기는 디스플레이(1662)로의 이미지 콘텐츠를 제어하도록 구성된 전자기기와 통합될 수 있다. 다른 예로서, 프로세싱 전자기기는, 편광 각도 회전을 결정하는 광 분석기(1646)의 전자기기와 통합될 수 있다. 일부 이러한 예들에서, 광 분석기(1646)는 편광 각도 회전을 결정할 뿐만 아니라, 편광 각도 회전에 적어도 부분적으로 기반하여 사용자의 포도당 레벨을 결정하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 광 분석기(1646)는 또한, 이를테면, 결정된 편광 각도 회전들, 결정된 포도당 레벨들, 및/또는 결정된 포도당 레벨들에 관련된 정보의 데이터베이스에서 데이터를 액세스 및/또는 저장하기 위한 메모리를 포함할 수 있다.
[0106] 다른 예로서, 프로세싱 전자기기는 도 2 및 10에 도시된 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70)에 포함될 수 있다. 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70)은 사용자-웨어러블 디바이스(1600)에 (예컨대, 유선 리드 또는 무선 연결에 의해) 동작 가능하게 커플링될 수 있다. 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70)은 도 12의 예시적인 실시예에 도시된 바와 같은 벨트-커플링 스타일 구성으로 사용자(60)의 몸통(84)에 제거 가능하게 부착되는 것을 포함하여 본원에 설명된 바와 같은 다양한 구성들로 장착될 수 있다. 일부 벨트-커플링 스타일 구성들은 또한 유리하게도 벨트에 부착된 배터리 및/또는 광원(1640)을 제공할 수 있다. 다른 구성들이 가능한다. 다양한 실시예들에서, 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70)은, 예컨대, 광 분석기(1646)에 의해 결정되는 편광 각도 회전의 양에 적어도 부분적으로 기반하여 포도당 레벨을 결정할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 로컬 프로세싱 모듈(70)은, 이를테면, 결정된 회전들, 결정된 포도당 레벨들, 및/또는 결정된 포도당 레벨들에 관련된 정보의 데이터베이스에서 데이터를 액세스 및/또는 저장할 수 있다.
[0107] 부가적으로 및/또는 대안적으로, 프로세싱 전자기기는 원격 프로세싱 모듈에 포함될 수 있다. 예컨대, 프로세싱 전자기기는 도 2 및 12에 도시된 원격 프로세싱 모듈(72) 및/또는 원격 데이터 저장소(74)에 통합될 수 있다. 일부 예들에서, 원격 프로세싱 모듈(72) 및/또는 원격 데이터 저장소(74)는, 예컨대, 통신 링크들(76, 78)에 의해, 이를테면, 유선 또는 무선 통신 링크들을 통해 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70)에 동작 가능하게 커플링될 수 있어서, 이러한 원격 모듈들(72, 74)이 서로 동작 가능하게 커플링되고 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70)에 대한 자원들로서 이용 가능할 수 있다. 다양한 이러한 실시예들에서, 원격 프로세싱 모듈(72)은, 예컨대, 광 분석기(1646)에 의해 결정되는 편광 각도 회전에 적어도 부분적으로 기반하여 포도당 레벨을 결정하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 원격 프로세싱 모듈(72)은 결정된 회전들, 결정된 포도당 레벨들, 및/또는 결정된 포도당 레벨들에 관련된 정보의 데이터베이스와 같은 원격 데이터 저장소(74)에서 데이터를 액세스 및/또는 저장할 수 있다.
[0108] 포도당 농도는 편광 각도 회전의 양에 비례(예컨대, 일부 경우들에서 정비례)할 수 있다. 따라서, 다양한 실시예들에서, 프로세싱 전자기기(예컨대, 광 분석기(1646)와 연관된, 디스플레이(1662)로의 콘텐츠의 프리젠테이션을 제어하는 프로세싱 전자기기에, 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70)에, 그리고/또는 원격 프로세싱 모듈/원격 데이터 저장소(72, 74)에 통합되는 프로세싱 전자기기)는 결정된 편광 각도 회전들에 적어도 부분적으로 기반하여 사용자의 포도당 레벨을 결정할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 포도당 레벨은 정량적 값, 예컨대, 포도당 농도로서 표현될 수 있다. 일부 예들에서, 프로세싱 전자기기는 계산(예컨대, 편광 각도 회전 대 포도당 레벨에 관련된 수학식을 사용한 계산)에 기반하여 포도당 레벨을 결정할 수 있다. 부가적으로 및/또는 대안적으로, 프로세싱 전자기기는 데이터베이스 내의 정보에 기반하여(예컨대, 결정된 편광 각도 회전과 포도당 레벨들을 상관시키는 데이터베이스를 참조하여) 포도당 레벨을 결정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 포도당 레벨은 정량적 스케일, 예컨대 "정상", "비정상", "높은 비정상" 등으로 표현될 수 있다.
[0109] 사용자-웨어러블 디바이스(1600)는 사용자 및/또는 임상의와 통신하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 사용자는 사용자-웨어러블 디바이스(1600)에 커맨드 및/또는 정보를 입력할 수 있다. 사용자-웨어러블 디바이스(1600)는, 예컨대, 사용자에 의한 요청 시에 위에 설명된 포도당 검사를 수행하도록 구성될 수 있다. 예로서, 사용자-웨어러블 디바이스(1600)는, 사용자가 편광된 광원(1640)을 활성화(예컨대, 턴 온)시킬 때 포도당 검사를 개시할 수 있다. 다른 예로서, 사용자-웨어러블 디바이스(1600)는, 사용자가 포도당 검사를 수행하도록 사용자-웨어러블 디바이스(1600)에 명령할 때, 포도당 검사를 개시하고, 편광된 광원(1640)을 활성화시킬 수 있다.
[0110] 사용자-웨어러블 디바이스(1600)는 사용자가 커맨드 및/또는 정보를 입력할 수 있게 하는 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 사용자-웨어러블 디바이스(1600)는 물리적 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다. 예로서, 하나 이상의 버튼들 또는 스위치들은 사용자-웨어러블 디바이스(1600)의 표면 상에, 이를테면, 프레임(1664)의 표면 상에 제공될 수 있다. 일부 실시예들에서, 사용자-웨어러블 디바이스(1600)는 가상 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다. 예로서, 가상 터치 스크린 상의 하나 이상의 아이콘들이 디스플레이(1662) 및/또는 디스플레이(1662)와 별개인 디스플레이(예컨대, 도 12의 로컬 프로세싱 모듈(70)을 하우징하는, 컴포넌트 상의 디스플레이) 상에 제공될 수 있다. 따라서, 디바이스는, 제스처들을 통해 사용자로부터 입력을 수신하기 위해 제스처 인식을 제공하도록 구성된 외향, 예컨대, 전방을 향하는 카메라를 포함할 수 있다. 예컨대, 프로세싱 전자기기는, 사용자의 제스처 또는 다른 움직임들을 검출 및/또는 식별하기 위해 외향 카메라에 의해 생성된 이미지 기반 신호들을 수신할 수 있다. 일부 실시예들에서, 사용자-웨어러블 디바이스(1600)는, 사용자가 음성에 의해 커맨드들 및/또는 정보를 입력할 수 있도록 하는 오디오 인식 시스템을 포함할 수 있다. 또 다른 예로서, 사용자-웨어러블 디바이스(1600)는, 사용자가 디바이스(1600)를 착용하고 있을 때를 인식하고 포도당 검사를 개시하기 위한 움직임 인식 시스템(예컨대, 모션 검출기)을 포함할 수 있다.
[0111] 일부 예들에서, 사용자-웨어러블 디바이스(1600)는 사용자로부터 정보를 요청하고 그리고/또는 검색 결과들을 디스플레이하기 위해 디스플레이를 통해 사용자와 통신하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 사용자-웨어러블 디바이스(1600)는 결정된 편광 각도 회전 및/또는 결정된 포도당 레벨 또는 다른 메시지를 디스플레이(1662) 상의 사용자 및/또는 임상의에게 통신하도록 구성될 수 있다. 메시지는, 예컨대, 의사 또는 다른 건강 관리 제공자에 방문하거나 약물 치료를 받기 위한 제안일 수 있다. 또 다른 예로서, 사용자-웨어러블 디바이스(1600)는 디스플레이(1662)와는 별개의 디스플레이, 예컨대, 도 12의 로컬 프로세싱 모듈(70)을 하우징하는 컴포넌트 상의 디스플레이 상에서 이러한 예시적인 정보를 통신하도록 구성될 수 있다.
[0112] 사용자-웨어러블 디바이스(1600)가 사용자 요청 시에 포도당 검사를 수행하도록 구성될 수 있지만, 디바이스(1600)는 또한 특정 시간 기간 동안 자동으로 포도당 검사를 수행하도록 구성될 수 있어서, 사용자가 타이머들을 설정하고 자신의 하루에 지장을 줄 필요성을 제거할 수 있다. 예컨대, 사용자-웨어러블 디바이스(1600)는 사용자 요청 없이 디바이스(1600)에 프로그래밍된 바와 같이 자동으로 포도당 검사를 수행하도록 구성될 수 있다. 다른 예로서, 사용자가 포도당 검사가 수행되도록 요청한 후, 사용자-웨어러블 디바이스(1600)는, 사용자가 검사가 일시 정지되도록 요청할 때까지 포도당 검사를 자동으로 수행할 수 있다. 디바이스(1600)는 (예컨대, 사용자 또는 임상의에 의해 요청될 때) 특정 시간 기간 내에서 특정 빈도로 포도당 검사를 자동으로 수행할 수 있다. 일부 실시예들에서, 사용자-웨어러블 디바이스(1600)는 하루에 적어도 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 15, 17 또는 20회 이상 포도당 검사를 수행할 수 있다. 일부 실시예들에서, 사용자-웨어러블 디바이스(1600)는 일주일에 적어도 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 15, 17 또는 20회 이상 포도당 검사를 수행할 수 있다. 일부 실시예들에서, 사용자-웨어러블 디바이스(1600)는 한 달에 적어도 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 15, 17 또는 20회 이상 포도당 검사를 수행할 수 있다. 일부 실시예들에서, 사용자-웨어러블 디바이스(1600)는 일 년에 적어도 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 15, 17 또는 20회 이상 포도당 검사를 수행할 수 있다. 위의 값들 간에 임의의 범위들이 또한 가능하다.
[0113] (예컨대, 광 분석기(1646), 로컬 데이터 모듈(70) 및/또는 원격 데이터 저장소(74)에서) 데이터를 액세스 및/또는 저장하도록 구성되는 프로세싱 전자기기를 포함하는(또는 이에 동작 가능하게 커플링하는) 일부 예들에서, 사용자-웨어러블 디바이스(1600)는 시간에 따라 사용자의 포도당 레벨을 추적하도록 구성될 수 있다. 일부 이러한 예들에서, 사용자-웨어러블 디바이스(1600)는 (예컨대, 프로세싱 전자기기를 통해) 동시 포도당 레벨과 과거 포도당 레벨들을 비교하도록 구성될 수 있다. 사용자-웨어러블 디바이스(1600)는, 비정상적으로 높은 포도당 레벨 또는 다른 이상이 결정될 때, 청각, 시각, 그래픽 및/또는 촉각 경보들을 사용자 및/또는 임상의에게 제공하기 위한 알람 시스템을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 추적된 데이터는 사용자의 의사와 원격으로 공유될 수 있다.
[0114] 임의의 검사에 대한 검사 결과들은 환자 특정적일 수 있다. 포도당 검사에 대해, 포도당 레벨들을 결정하는 데 사용되는 수학식들은 상이한 환자 모집단들(patient populations)(예컨대, 상이한 연령들, 크기들, 인종 등)에 따라 변동될 수 있다. 본원에 설명된 다양한 실시예들은, 사용자에 관한 정보에 기반하여 결정된 포도당 레벨들을 교정함으로써 검사 결과들을 개별화할 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 사용자-웨어러블 디바이스(1600)는 혈액 검사에 의해 결정된 포도당 레벨에 기반하여 결정된 포도당 레벨들을 교정할 수 있다. 이러한 일부 실시예들에서, 사용자-웨어러블 디바이스(1600)는 때때로 사용자가 혈액 검사를 하도록 요청할 수 있다. 사용자 또는 임상의는, 사용자-웨어러블 디바이스(1600)가 자신의 결정된 포도당 레벨들을 교정할 수 있도록 하기 위해 그러한 검사의 결과들을 입력할 수 있다. 비교적 많은 양의 데이터가 수집될 수 있기 때문에, 많은 경우들에서, 디바이스(1600)가 초기에 교정된 후(또는 몇몇의 교정들 후), 디바이스는, 사용자가 더 이상 포도당 혈액 검사를 수행할 필요가 없을 수 있도록 구성될 수 있다.
[0115] 포도당 레벨들은 또한 다양한 요인들에 의해 영향을 받을 수 있다. 예컨대, 정상적인 포도당 레벨들은, 사용자가 금식중일 때(예컨대, 8 시간 동안 음식을 섭취하지 않은 경우) 70-99 mg/dL 범위에 있을 수 있다. 그러나, 사용자가 금식중이 아닐 때, 포도당 레벨들은 더 높을 수 있다. 정상 레벨들은 식사하고 2 시간 후에 70-140 mg/dL의 범위에 있는 것으로 고려될 수 있다. 따라서, 일부 실시예들은 때때로 사용자로부터 정보(예컨대, 금식중인지 여부, 마지막 식사 시간, 약물 치료 여부, 마지막 약물 치료 시간 등)를 요청할 수 있으며, 결정된 포도당 레벨들을 평가할 때(예컨대, 동시 포도당 레벨과 과거 포도당 레벨들을 비교할 때) 그러한 반응들을 고려할 수 있다.
[0116] 사용자로부터 부가적인 정보를 수집함으로써, 다양한 실시예들은 훨씬 더욱 정확하고 개별화된 결과들 및 평가들을 제공할 수 있다. 사용자에 관한 부가적인 정보(예컨대, 사용자의 육체적 상태, 사용자의 활동들, 환경 상태들 등에 관련된 파라미터들)는 또한 하나 이상의 센서들의 사용에 의해 획득될 수 있다. 도 10을 참조하면, 일부 실시예들은 하나 이상의 사용자 센서들(예컨대, 일부 예들에서 내향 카메라)(24, 30, 32) 및/또는 하나 이상의 환경 센서들(예컨대, 일부 예들에서 외향 카메라)(28, 34)을 포함할 수 있다. 일 예로서, 내향 카메라(24) 및/또는 외향 카메라(28)는 사용자의 활동들(예컨대, 식사, 운동 등)을 캡처하기 위해 제공될 수 있다. 다른 예로서, 마이크로폰(67)(도 2)은 사용자에 의한 씹기(chewing)를 나타내는 사운드들을 캡처할 수 있다. 씹는 사운드는 또한 특정 음식들을 나타낼 수 있다. 특정 실시예들은, 사용자의 마지막 식사 이후 경과된 시간에 기반하여 포도당 검사를 수행할 때, 사용자가 금식하는지 여부를 결정할 수 있다. 본원에 설명된 바와 같이, 사용자가 금식중이 아닐 때 포도당 레벨들이 증가할 수 있고, 결정된 포도당 레벨들을 검토할 때 그러한 정보가 고려될 수 있다. 또한, 다양한 실시예들은 결정된 포도당 레벨과 사용자 또는 사용자 환경의 적어도 한 양상 간의 관계들을 결정하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들은 사용자의 포도당 레벨의 변화들과 사용자 또는 사용자의 환경에 관련된 정보를 상관시키도록 구성될 수 있다.
[0117] 일부 실시예들은 음식 섭취 다이어리(예컨대, 소비된 음식의 로그 및/또는 소비된 음식의 영양 정보)를 자동으로 기록할 수 있다. 예컨대, 외향 카메라는 사용자의 음식 섭취 및 식습관들을 캡처할 수 있다. 사용자-웨어러블 디바이스(1600)는 (예컨대, 프로세싱 전자기기를 통해) 특정 식품들(음료들을 포함함)을 식별하고, 데이터베이스로부터 (예컨대, 로컬적으로 또는 원격으로 저장된) 영양 정보(예컨대, 당들, 탄수화물들, 단백질, 지방, 콜레스테롤, 나트륨 등)의 명세(breakdown)를 획득할 수 있다. 일부 경우들에서, 음식(예컨대, 냉동 저녁 식사)은 데이터베이스에서 인식 가능할 수 있다. 그러나, 다른 경우들에서, 음식(예컨대, 가정식 식사)은 인식 가능하지 않을 수 있다. 일부 이러한 경우들에서, 사용자-웨어러블 디바이스(1600)는 사용자에게 입력을 요청할 수 있다. 장래의 참조를 위해 입력이 데이터베이스에 저장될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 영양 명세는 디스플레이(1662) 또는 디스플레이(1662)와 별개의 디스플레이를 통해 실시간으로 사용자에게 자동으로(또는 사용자 요청 시에) 제공될 수 있다. 사용자는 식사를 계속할지 및/또는 섭취 부분을 제어할지 여부를 결정할 수 있다. 특정 실시예들은 또한 경향들을 발견하기 위해 음식 섭취 다이어리를 분석할 수 있다. 예컨대, 과거에 사용자가 특정 음식(예컨대, 시리얼 한 그릇 또는 치즈 버거)을 먹었을 때 자신의 포도당 레벨이 증가하면, 디바이스 및/또는 시스템(1600)은 사용자에게 경보를 제공할 수 있다. 음식의 섭취 및/또는 소비되는 음식의 영양 정보를 모니터링함으로써, 다양한 실시예들은 사용자가 타겟팅된 범위 내에서 포도당 레벨을 유지하는 것을 도울 수 있다.
[0118] 본원에 설명된 바와 같이, 다양한 실시예들은 특정 시간에 및/또는 빈도로 포도당 검사를 수행하도록 프로그래밍될 수 있다. 일부 실시예들은 또한, 특정 활동들이 수행될 때 또는 활동으로부터 특정 시간 후에 포도당 검사를 자동 수행할 수 있다. 예컨대, 디바이스 및/또는 시스템(1600)은, 사용자가 식사를 하고 있을 때, 식사하고 2 시간 후 등에서 포도당 검사를 수행하도록 프로그래밍될 수 있다.
[0119] 또 다른 예로서, 온도들은 포도당 레벨들에 영향을 줄 수 있다. 예컨대, 더운 날에 탈수증(dehydration)은 혈액의 포도당이 더 농축되게 할 수 있다. 반면에, 더운 날 혈관의 확장은 포도당 레벨들을 감소시키게 할 수 있다. 또한, 신체는 차가운 곳에서 머물기 위해(또는 차가운 온도들에서 따뜻하게 머물기 위해) 더 많은 에너지를 사용할 수 있다. 사용자-웨어러블 디바이스(1600)의 일부 실시예들은 온도를 감지하기 위한 센서(예컨대, 환경 온도 센서)를 포함할 수 있다. 감지된 환경 온도에 적어도 부분적으로 기반하여, 사용자-웨어러블 디바이스(1600)는 주어진 온도에 대한 포도당 레벨을 결정할 수 있다. 온도가 교정된 범위에서 벗어나면(예컨대, 온도 범위를 벗어남), 디바이스(1600)는, 예컨대, 나중에 또 다른 판독치를 취하기 위한 경보를 사용자에게 제공하도록 구성될 수 있다.
[0120] 일부 경우들에서, 사용자의 온도는 환경 온도와 상이할 수 있다. 예컨대, 날씨가 몹시 추울 수 있지만, 사용자는 스웨터, 스카프, 모자 및 무거운 코트를 착용하고 있을 수 있다. 사용자-웨어러블 디바이스(1600)의 일부 실시예들은 사용자의 온도를 감지하기 위한 센서(예컨대, 사용자의 이마 상의 사용자 온도 센서)를 포함할 수 있다. 감지된 신체 및/또는 피부 온도에 적어도 부분적으로 기반하여, 사용자-웨어러블 디바이스(1600)는 주어진 온도에 대한 포도당 레벨을 결정할 수 있다. 사용자의 온도가 교정된 범위에서 벗어나면(예컨대, 온도 범위를 벗어남), 디바이스(1600)는, 예컨대, 나중에 또 다른 판독치를 취하기 위한 경보를 사용자에게 제공하도록 구성될 수 있다.
[0121] 또 다른 예로서, 격렬한 신체 운동(physical exertion)은 또한 포도당 레벨들에 영향을 줄 수 있다. 예컨대, 포도당은 발한(perspiration)을 통해 손실될 수 있다. 일부 실시예들은, 사용자가 발한하고 있는지 여부를 결정하기 위한 센서(예컨대 외향 카메라) 및/또는 사용자가 운동을 하고 있는지 여부를 결정하기 위한 센서(예컨대, 내향 카메라)를 포함할 수 있다. 사용자가 발한하고 그리고/또는 운동을 하고 있다면, 결과를 평가할 때 이러한 정보가 고려될 수 있다. 일부 경우들에서, 사용자-웨어러블 디바이스(1600)는 또한 사용자의 심박수 및/또는 호흡수를 모니터링하고, 결정된 포도당 레벨과 그러한 정보를 상관시킬 수 있다. 일부 실시예들은 또한, 특정 상태들이 검출될 때 포도당 검사를 자동으로 수행할 수 있다(예컨대, 특정 상태들은 포도당 검사를 수행하기 위해 디바이스(1600)를 트리거할 수 있음) . 예컨대, 사용자가 비정상적으로 거동하는 것, 예컨대, 발한, 평소보다 더 느린 페이스로 걷는 것 등을 디바이스(1600)가 감지할 때, 디바이스(1600)는 포도당 검사를 수행하도록 프로그래밍될 수 있다.
[0122] 따라서, 다양한 실시예들에서, 사용자-웨어러블 디바이스(1600)는 사용자의 육체적 상태(예컨대, 온도, 심박수, 호흡수, 발한량, 금식 후 경과된 시간 등)에 관련된 적어도 하나의 파라미터를 검출하고, 파라미터에 적어도 부분적으로 기반하여 결정된 포도당 레벨을 분석하도록 구성될 수 있다. 디바이스(1600)는 또한 파라미터가 범위에서 벗어날 때 사용자 또는 임상의에게 경보를 제공할 수 있다. 또한, 특정 실시예들은 사용자의 활동 또는 상태(예컨대, 식사)를 검출하도록 구성될 수 있다. 디바이스(1600)는 또한 활동 또는 상태에 관련된 실시간 피드백을 사용자에게 제공할 수 있다. 예컨대, 디바이스(1600)는, 사용자가 먹는 음식이 과거에 더 높은 포도당 판독치들을 초래했다는 경보들을 제공할 수 있다. 다른 예로서, 결정된 포도당 레벨(예컨대, 비교적 높은 포도당 판독치)에 기반하여, 디바이스(1600)는 또한 (예컨대 혈액 검사에 의해 그리고/또는 디바이스를 사용하여) 포도당 검사를 재시도하도록 사용자에게 조언할 수 있다. 일부 경우들에서, 디바이스(1600)는 포도당 레벨을 자동으로 재결정하도록 구성될 수 있다.
[0123] 또한, 센서들 중 하나 이상은 하나 이상의 눈 추적 센서들(예컨대, 내향 카메라)을 포함할 수 있다. 일부 이러한 센서들은, 제공된 편광된 광(1642)이 눈(1620)에 전송되지 않았는지를 결정하도록 구성될 수 있다. 사용자-웨어러블 디바이스(1600)는, (예컨대, 교정을 유지하기 위해) 편광된 광이 사용자의 눈 또는 가능하게는 눈의 타겟 영역, 이를테면, 홍채, 망막 맥관구조 또는 눈의 동일한 영역으로 전송되지 않았다고 눈 추적 센서가 결정할 때, 포도당 레벨을 결정하지 않도록 구성될 수 있다.
[0124] 이제 도 13을 참조하면, 포도당 레벨들을 결정하는 예시적인 방법(3000)이 예시된다. 방법(3000)은 블록(3010)에 도시된 바와 같이 이미지들을 사용자의 눈으로 지향시키도록 구성된 증강 현실 디스플레이를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 증강 현실 디스플레이는 도 2, 6, 10 또는 11a의 예시적인 디스플레이 디바이스들(80, 1000, 2010 또는 1600)을 각각 포함할 수 있다. 디스플레이 디바이스는, 예컨대, 사용자의 눈에 이미지 콘텐츠를 투사하는 머리-장착 디스플레이 디바이스를 포함할 수 있다.
[0125] 일부 실시예들에서, 머리-장착 디스플레이 디바이스는 디스플레이를 사용하여 증강 현실 이미지 콘텐츠를 사용자에게 제공하도록 구성될 수 있다. 특정 실시예들에서, 디스플레이는 머리-장착 디스플레이의 프레임 상에 배치될 수 있다. 본원에서 설명된 바와 같이, 디스플레이는 사용자의 눈들 전방의 위치에 배치된 하나 이상의 투명한 도파관들을 포함할 수 있다. 그에 따라서, 사용자는 디스플레이를 통해 볼 수 있다. 머리 장착 디스플레이 디바이스를 착용하고 있는 사용자의 전방의 환경의 오브젝트들로부터의 광은 디스플레이를 통해, 예컨대 하나 이상의 투명한 도파관들을 통해 사용자의 눈으로 투과될 수 있어서, 사용자의 전방의 환경의 이미지들 또는 이들의 적어도 일부는 사용자의 눈의 망막 상에 형성된다.
[0126] 블록(3020)에서, 사용자-웨어러블 디바이스는, 편광된 광이 사용자의 눈으로부터 반사되도록 구성되도록, 편광된 광을 사용자의 눈에 제공하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 편광된 광은 편광 필터에 의해 제공될 수 있다. 일부 실시예들에서, 편광된 광은 편광 제어기, 예컨대, 광섬유에 압력을 제공하도록 구성된 액추에이터에 의해 제공될 수 있다. 액추에이터는, 일부 경우들에서, 압전 액추에이터를 포함할 수 있다.
[0127] 블록(3030)에서, 다양한 실시예들은, 포도당 레벨이 결정될 수 있도록 반사된 광의 편광 각도 회전을 결정할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 포도당 레벨은 편광 각도 회전과 포도당 레벨(예컨대, 포도당 농도)에 관련된 계산에 적어도 부분적으로 기반하여 결정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 포도당 레벨은 편광 각도 회전과 포도당 레벨들을 상관시키는 데이터베이스에 적어도 부분적으로 기반하여 결정될 수 있다.
[0128] 본원에서 설명되고 그리고/또는 도면들에 묘사된 프로세스들, 방법들 및 알고리즘들 각각은 하나 이상의 물리적 컴퓨팅 시스템들, 하드웨어 컴퓨터 하드웨어 프로세서들, 주문형 회로 및/또는 특별 및 특정 컴퓨터 명령들을 실행하도록 구성된 전자 하드웨어에 의해 실행되는 코드 모듈들로 구현될 수 있고, 그리고 이 코드 모듈들에 의해 완전히 또는 부분적으로 자동화될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 예컨대, 컴퓨팅 시스템들은 특정 컴퓨터 명령들 또는 특수 목적 컴퓨터들, 특수 목적 회로 등으로 프로그래밍된 범용 컴퓨터들(예컨대, 서버들)을 포함할 수 있다. 코드 모듈은 실행가능한 프로그램으로 컴파일링되고 링크되거나, 동적 링크 라이브러리에 설치되거나, 또는 해석형 프로그래밍 언어로 작성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 특정 동작들 및 방법들은 정해진 기능에 특정한 회로에 의해 수행될 수 있다.
[0129] 추가로, 본 개시내용의 기능성의 특정 실시예들은 충분히 수학적으로, 계산적으로 또는 기술적으로 복잡하여, (적절한 전문화된 실행가능한 명령들을 활용하는) 주문형 하드웨어 또는 하나 이상의 물리적 컴퓨팅 디바이스들이 예컨대, 수반된 계산들의 양(volume) 또는 복잡성으로 인해 또는 실질적으로 실시간으로 결과들을 제공하기 위해 그 기능성을 수행할 필요가 있을 수 있다. 예컨대, 비디오는 많은 프레임들―각각의 프레임은 수백만 개의 픽셀들을 가짐―을 포함할 수 있고, 그리고 상업적으로 적정한 시간량에서 원하는 이미지 프로세싱 임무 또는 애플리케이션을 제공하기 위해, 특수하게 프로그래밍된 컴퓨터 하드웨어가 비디오 데이터를 프로세싱할 필요가 있다.
[0130] 코드 모듈들 또는 임의의 타입의 데이터는 임의의 타입의 비-일시적 컴퓨터-판독가능한 매체, 이를테면 하드 드라이브들, 고체 상태 메모리, RAM(random access memory), ROM(read only memory), 광학 디스크, 휘발성 또는 비-휘발성 스토리지, 이들의 조합들 등을 포함하는 물리적 컴퓨터 스토리지 상에 저장될 수 있다. 일부 실시예들에서, 비-일시적 컴퓨터-판독가능한 매체는 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70), 원격 프로세싱 모듈(72), 및 원격 데이터 저장소(74) 중 하나 이상의 것의 일부일 수 있다. 방법들 및 모듈들(또는 데이터)은 또한, 생성된 데이터 신호들로서(예컨대, 반송파 또는 다른 아날로그 또는 디지털 전파 신호의 부분으로서) 무선-기반 및 유선/케이블-기반 매체들을 포함하는 다양한 컴퓨터-판독가능한 송신 매체들 상에서 송신될 수 있고, 그리고 (예컨대, 단일 또는 멀티플렉싱된 아날로그 신호의 부분으로서, 또는 다수의 이산 디지털 패킷들 또는 프레임들로서) 다양한 형태들을 취할 수 있다. 개시된 프로세스들 또는 프로세스 단계들의 결과들은 임의의 타입의 비-일시적, 유형의 컴퓨터 스토리지에 영구적으로 또는 다른 방식으로 저장될 수 있거나, 또는 컴퓨터-판독가능한 송신 매체를 통해 통신될 수 있다
[0131] 본원에서 설명되고 그리고/또는 첨부된 도면들에 묘사된 흐름도들에서의 임의의 프로세스들, 블록들, 상태들, 단계들, 또는 기능성들은, 프로세스의 단계들 또는 (예컨대, 논리적 또는 산술적) 특정 기능들을 구현하기 위한 하나 이상의 실행가능한 명령들을 포함하는 코드 모듈들, 세그먼트들 또는 코드의 부분들을 잠재적으로 표현하는 것으로 이해되어야 한다. 다양한 프로세스들, 블록들, 상태들, 단계들 또는 기능성들은 본원에서 제공된 예시적인 예들에서 조합되거나, 재배열되거나, 이들에 부가되거나, 이들로부터 삭제되거나, 수정되거나 다르게 변경될 수 있다. 일부 실시예들에서, 부가적인 또는 상이한 컴퓨팅 시스템들 또는 코드 모듈들은 본원에서 설명된 기능성들 중 일부 또는 모두를 수행할 수 있다. 본원에서 설명된 방법들 및 프로세스들은 또한, 임의의 특정 시퀀스로 제한되지 않고, 이에 관련된 블록들, 단계들 또는 상태들은 적절한 다른 시퀀스들로, 예컨대 직렬로, 병렬로, 또는 일부 다른 방식으로 수행될 수 있다. 임무들 또는 이벤트들은 개시된 예시적인 실시예들에 부가되거나 이들로부터 제거될 수 있다. 게다가, 본원에서 설명된 실시예들에서 다양한 시스템 컴포넌트들의 분리는 예시 목적들을 위한 것이고 모든 실시예들에서 그러한 분리를 요구하는 것으로 이해되지 않아야 한다. 설명된 프로그램 컴포넌트들, 방법들 및 시스템들이 일반적으로, 단일 컴퓨터 제품으로 함께 통합되거나 다수의 컴퓨터 제품들로 패키징될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
[0132] 전술한 명세서에서, 본 발명은 본 발명의 특정 실시예들을 참조로 설명되었다. 그러나, 본 발명의 광범위한 사상 및 범위를 벗어남 없이 다양한 수정들 및 변경들이 본 발명에 대해 이루어질 수 있다는 것이 명백할 것이다. 그에 따라서, 명세서 및 도면들은 제한적 의미가 아니라 예시적 의미로 간주되어야 한다.
[0133] 사실상, 본 개시내용의 시스템들 및 방법들 각각은 몇몇 혁신적인 양상들을 가지며, 이 양상들 중 어떤 단일의 양상도 본원에 개시된 바람직한 속성들을 전적으로 담당하거나 이를 위해 요구되지 않는다는 것이 인지될 것이다. 위에서 설명된 다양한 특징들 및 프로세스들은 서로 독립적으로 사용될 수 있거나, 또는 다양한 방식들로 조합될 수 있다. 모든 가능한 조합들 및 서브조합들은 본 개시내용의 범위 내에 속하도록 의도된다.
[0134] 별개의 실시예들의 맥락에서 본 명세서에서 설명되는 특정 특징들은 또한, 단일 실시예로 결합하여 구현될 수 있다. 반대로, 단일 실시예의 맥락에서 설명된 다양한 특징들은 또한, 다수의 실시예들로 별도로 또는 임의의 적절한 서브조합으로 구현될 수 있다. 게다가, 비록 특징들이 특정 조합들로 동작하는 것으로서 위에서 설명될 수 있고, 심지어 그와 같이 처음에 청구될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 일부 경우들에서 조합으로부터 제거될 수 있고, 그리고 청구된 조합은 서브조합 또는 서브조합의 변형에 관련될 수 있다. 단일 특징 또는 특징들의 그룹이 각각의 모든 실시예에 필요하거나 필수적인 것은 아니다.
[0135] 특정하게 다르게 언급되지 않거나, 사용된 맥락 내에서 다르게 이해되지 않으면, 본원에 사용된 조건어, 이를테면 특히, "할 수 있다(can, could, might, may)", "예컨대" 등은 일반적으로, 특정 실시예들이 특정 특징들, 엘리먼트들 및/또는 단계들을 포함하지만, 다른 실시예들은 이들을 포함하지 않는 것을 전달하기 위해 의도된다는 것이 인지될 것이다. 따라서, 그런 조건어는 일반적으로, 특징들, 엘리먼트들 및/또는 단계들이 하나 이상의 실시예들을 위해 어떤 식으로든 요구된다는 것을 또는 하나 이상의 실시예들이, 저자(author) 입력 또는 프롬프팅으로 또는 이들 없이, 이들 특징들, 엘리먼트들 및/또는 단계들이 임의의 특정 실시예에 포함되는지 또는 임의의 특정 실시예에서 수행될지를 판정하기 위한 로직을 반드시 포함하는 것을 의미하도록 의도되지 않는다. "포함하는(comprising)", "포함하는(including)", "가지는(having)" 등의 용어들은 동의어이고 오픈-엔디드(open-ended) 방식으로 포괄적으로 사용되고, 그리고 부가적인 엘리먼트들, 특징들, 작용들, 동작들 등을 배제하지 않는다. 또한, "또는"이란 용어는 그의 포괄적인 의미(및 그의 배타적 의미가 아님)로 사용되어, 예컨대 리스트의 엘리먼트들을 연결하기 위해 사용될 때, "또는"이란 용어는 리스트 내 엘리먼트들 중 하나, 일부 또는 모두를 의미한다. 게다가, 본 출원 및 첨부된 청구항들에 사용되는 단수 표현들은 다르게 특정되지 않으면 "하나 이상" 또는 "적어도 하나"를 의미하는 것으로 이해될 것이다. 유사하게, 동작들이 특정 순서로 도면들에 도시될 수 있지만, 원하는 결과들을 달성하기 위해, 그런 동작들이 도시된 특정 순서로 또는 순차적 순서로 수행될 필요가 없거나, 또는 모든 예시된 동작들이 수행될 필요가 없다는 것이 인식되어야 한다. 추가로, 도면들은 흐름도 형태로 하나 이상의 예시적 프로세스들을 개략적으로 도시할 수 있다. 그러나, 도시되지 않은 다른 동작들이 개략적으로 예시된 예시적인 방법들 및 프로세스들에 통합될 수 있다. 예컨대, 하나 이상의 부가적인 동작들은 예시된 동작들 중 임의의 동작 이전에, 이후에, 동시에, 또는 중간에 수행될 수 있다. 부가적으로, 동작들은 다른 실시예들에서 재배열되거나 재정렬될 수 있다. 특정 상황들에서, 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 게다가, 위에서 설명된 실시예들에서 다양한 시스템 컴포넌트들의 분리는 모든 실시예들에서 그런 분리를 요구하는 것으로 이해되지 않아야 하고, 그리고 설명된 프로그램 컴포넌트들 및 시스템들이 일반적으로 단일 소프트웨어 제품으로 함께 통합될 수 있거나 다수의 소프트웨어 제품들로 패키징될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 부가적으로, 다른 실시예들은 하기의 청구항들의 범위 내에 있다. 일부 경우들에서, 청구항들에 열거된 액션들은 상이한 순서로 수행될 수 있고 그럼에도 불구하고 원하는 결과들을 달성할 수 있다.
[0136] 따라서, 청구항들은 본원에 도시된 실시예들로 제한되는 것으로 의도되는 것이 아니라, 본원에 개시된 본 개시내용, 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 가장 넓은 범위에 부합될 것이다. 예컨대, 본 개시내용 내의 다수의 예들은 의료 분야에서의 의료 애플리케이션들과 관련하여 제공되지만, 본원에서 설명되는 특정 실시예들은 광범위한 다른 애플리케이션들에 대해 그리고/또는 많은 다른 상황들에서 구현될 수 있다.

Claims (40)

  1. 사용자 상에 장착하도록 구성된 프레임;
    상기 프레임에 부착된 디스플레이 ― 상기 디스플레이는 가상 이미지들을 상기 사용자의 눈으로 지향시키도록 구성됨 ― ;
    편광된 광을 상기 사용자의 눈에 제공하도록 구성된 광원 ― 상기 편광된 광은 상기 사용자의 눈으로부터 반사되도록 구성됨 ― ; 및
    상기 사용자의 포도당 레벨(glucose level)이 상기 반사된 광의 편광 각도 회전(polarization angle rotation)에 적어도 부분적으로 기반하여 결정될 수 있도록, 상기 사용자의 눈으로부터의 상기 반사된 광의 상기 편광 각도 회전을 결정하도록 구성된 광 분석기를 포함하고,
    상기 광 분석기는 상기 반사된 광 중 적어도 일부를 차단하도록 구성된 회전 가능한 필터를 포함하고, 상기 광 분석기는 상기 차단된 반사된 광에 적어도 부분적으로 기반하여 상기 반사된 광의 상기 편광 각도 회전을 결정하도록 구성되는,
    사용자-웨어러블 디바이스.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 광원은 편광 필터, 편광 제어기 또는 이들의 조합을 포함하는,
    사용자-웨어러블 디바이스.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 광원은 500nm 내지 800nm 범위의 파장을 갖는 광원을 포함하는,
    사용자-웨어러블 디바이스.
  4. 삭제
  5. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 반사된 광의 상기 편광 각도 회전에 적어도 부분적으로 기반하여 상기 사용자의 포도당 레벨을 결정하도록 구성된 프로세싱 전자기기를 더 포함하는,
    사용자-웨어러블 디바이스.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 프로세싱 전자기기는 상기 반사된 광의 상기 결정된 편광 각도 회전에 적어도 부분적으로 기반하여 상기 포도당 레벨의 농도를 결정하도록 구성되는,
    사용자-웨어러블 디바이스.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 프로세싱 전자기기는 적어도 일정 시간 기간 동안 상기 포도당 레벨을 자동으로 결정하도록 구성되는,
    사용자-웨어러블 디바이스.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 프로세싱 전자기기는 상기 결정된 포도당 레벨 또는 상기 결정된 포도당 레벨에 관련된 정보 중 적어도 하나를 원격으로 저장하고 액세스하도록 구성되는,
    사용자-웨어러블 디바이스.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 디바이스는 시간에 따라 상기 사용자의 포도당 레벨을 추적하도록 구성되는,
    사용자-웨어러블 디바이스.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 디바이스는 동시(contemporaneous) 포도당 레벨과 과거(historical) 포도당 레벨을 비교하도록 구성되는,
    사용자-웨어러블 디바이스.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 디바이스는, 상기 동시 포도당 레벨과 상기 과거 포도당 레벨을 비교하는 것에 대한 응답으로, 경보를 상기 사용자 또는 임상의(clinician)에게 제공하도록 구성되는,
    사용자-웨어러블 디바이스.
  12. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 사용자의 육체적 상태에 관련된 적어도 하나의 파라미터를 검출하도록 구성된 하나 이상의 센서들을 더 포함하는,
    사용자-웨어러블 디바이스.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 파라미터는 체온, 피부 온도, 심박수, 호흡수, 발한 레벨(level of sweating), 마지막 식사 이래로 경과된 시간 또는 마지막 약물 치료(medication) 이래로 경과된 시간을 포함하는,
    사용자-웨어러블 디바이스.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 디바이스는 상기 사용자의 육체적 상태에 관련된 적어도 하나의 파라미터에 적어도 부분적으로 기반하여 상기 결정된 포도당 레벨을 분석하도록 구성되는,
    사용자-웨어러블 디바이스.
  15. 제12 항에 있어서,
    상기 디바이스는, 상기 적어도 하나의 파라미터가 범위에서 벗어날 때, 경보를 상기 사용자 또는 임상의에게 제공하도록 구성되는,
    사용자-웨어러블 디바이스.
  16. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 분석기를 통과한, 상기 눈으로부터 반사된 편광된 광의 양을 검출하기 위해, 상기 분석기에 관련하여 배치된 광학 검출기를 더 포함하는,
    사용자-웨어러블 디바이스.
  17. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 사용자의 활동 또는 상태를 검출하도록 구성된 하나 이상의 센서들을 더 포함하는,
    사용자-웨어러블 디바이스.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 활동은 식사, 약물 복용, 운동 또는 이들의 조합을 포함하는,
    사용자-웨어러블 디바이스.
  19. 제17 항에 있어서,
    상기 디바이스는 상기 활동 또는 상태에 관련된 실시간 피드백을 상기 사용자에게 제공하도록 구성되는,
    사용자-웨어러블 디바이스.
  20. 제7 항에 있어서,
    상기 프로세싱 전자기기는:
    상기 포도당 레벨을 재결정할지 여부를 결정하고; 그리고
    결정되면, 상기 포도당 레벨을 자동으로 재결정하도록 구성되는,
    사용자-웨어러블 디바이스.
  21. 사용자 상에 장착하도록 구성된 프레임;
    상기 프레임에 부착된 디스플레이 ― 상기 디스플레이는 가상 이미지들을 상기 사용자의 눈으로 지향시키도록 구성됨 ― ;
    광을 상기 사용자의 눈에 제공하도록 구성된 광원;
    상기 사용자의 눈으로부터 반사된 상기 광을 분석하도록 구성된 광 분석기 ― 상기 광 분석기는 상기 반사된 광 중 적어도 일부를 차단하도록 구성된 회전 가능한 필터를 포함하고, 상기 광 분석기는 상기 차단된 반사된 광에 적어도 부분적으로 기반하여 상기 반사된 광의 편광 각도 회전을 결정하도록 구성됨 ―;
    상기 프레임에 부착된 하나 이상의 센서들 ― 상기 하나 이상의 센서들은 상기 사용자 또는 환경에 관련된 정보를 감지하도록 구성됨 ― ; 및
    상기 광 분석기 및 상기 하나 이상의 센서들과 통신하는 프로세싱 전자기기를 포함하고,
    상기 프로세싱 전자기기는:
    상기 사용자의 눈으로부터 반사된 상기 광에 적어도 부분적으로 기반하여 상기 사용자의 포도당 레벨을 결정하고;
    상기 사용자 또는 상기 환경에 관련된 정보를 상기 하나 이상의 센서들로부터 수신하고; 그리고
    상기 수신된 정보를 저장 및 액세스하도록 구성되는,
    사용자-웨어러블 디바이스.
  22. 제21 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 센서들은 하나 이상의 사용자 센서들 또는 하나 이상의 환경 센서들 중 적어도 하나를 포함하는,
    사용자-웨어러블 디바이스.
  23. 제21 항 또는 제22 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 센서들은 내향 또는 외향 카메라를 포함하는,
    사용자-웨어러블 디바이스.
  24. 제21 항 또는 제22 항에 있어서,
    상기 사용자 또는 상기 환경에 관련된 정보는 식사, 약물 복용, 운동, 음식 섭취, 음식의 영양 정보, 약물 섭취, 또는 이들의 조합을 포함하는,
    사용자-웨어러블 디바이스.
  25. 제21 항 또는 제22 항에 있어서,
    상기 사용자 또는 상기 환경에 관련된 정보는 상기 사용자의 육체적 상태에 관련된 파라미터 중 적어도 하나를 포함하는,
    사용자-웨어러블 디바이스.
  26. 제25 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 파라미터는 체온, 피부 온도, 심박수, 호흡수, 발한 레벨, 마지막 식사 이래로 경과된 시간 또는 마지막 약물 치료 이래로 경과된 시간을 포함하는,
    사용자-웨어러블 디바이스.
  27. 제21 항 또는 제22 항에 있어서,
    상기 프로세싱 전자기기는 상기 사용자 또는 상기 환경에 관련된 정보를 원격으로 저장하고 액세스하도록 구성되는,
    사용자-웨어러블 디바이스.
  28. 제21 항 또는 제22 항에 있어서,
    상기 디바이스는 시간에 따라 상기 사용자 또는 상기 환경에 관련된 정보를 추적하도록 구성되는,
    사용자-웨어러블 디바이스.
  29. 제21 항 또는 제22 항에 있어서,
    상기 프로세싱 전자기기는 상기 결정된 포도당 레벨을 저장 및 액세스하도록 구성되는,
    사용자-웨어러블 디바이스.
  30. 제29 항에 있어서,
    상기 디바이스는 시간에 따라 상기 사용자의 포도당 레벨을 추적하도록 구성되는,
    사용자-웨어러블 디바이스.
  31. 제30 항에 있어서,
    상기 디바이스는 동시 포도당 레벨과 과거 포도당 레벨을 비교하도록 구성되는,
    사용자-웨어러블 디바이스.
  32. 제21 항 또는 제22 항에 있어서,
    상기 디바이스는 상기 결정된 포도당 레벨과 상기 사용자 또는 상기 사용자의 환경의 적어도 하나의 양상 간의 관계들을 결정하도록 구성되는,
    사용자-웨어러블 디바이스.
  33. 제21 항 또는 제22 항에 있어서,
    상기 디바이스는 사용자의 포도당 레벨의 변화들과 상기 사용자 또는 상기 환경에 관련된 정보 중 하나 이상을 상관시키도록 구성되는,
    사용자-웨어러블 디바이스.
  34. 제21 항 또는 제22 항에 있어서,
    상기 디바이스는 상기 사용자 또는 임상의와 통신하도록 구성되는,
    사용자-웨어러블 디바이스.
  35. 제34 항에 있어서,
    상기 디바이스는 상기 결정된 포도당 레벨을 상기 사용자 또는 임상의에 통신하도록 구성되는,
    사용자-웨어러블 디바이스.
  36. 제34 항에 있어서,
    상기 디바이스는, 상기 결정된 포도당 레벨 또는 상기 사용자 또는 상기 환경에 관련된 정보에 대한 응답으로, 경보를 상기 사용자 또는 임상의에게 제공하도록 구성되는,
    사용자-웨어러블 디바이스.
  37. 제21 항 또는 제22 항에 있어서,
    상기 프로세싱 전자기기는:
    상기 포도당 레벨을 재결정할지 여부를 결정하고; 그리고
    결정되면, 상기 포도당 레벨을 자동으로 재결정하도록 구성되는,
    사용자-웨어러블 디바이스.
  38. 제21 항 또는 제22 항에 있어서,
    상기 광원은 편광된 광을 제공하도록 구성되고, 상기 프로세싱 전자기기는 상기 편광된 광의 편광 각도 회전에 적어도 부분적으로 기반하여 상기 포도당 레벨을 결정하도록 구성되는,
    사용자-웨어러블 디바이스.
  39. 제21 항 또는 제22 항에 있어서,
    상기 디스플레이는 상이한 발산(divergence) 또는 시준(collimation) 양들로 상이한 가상 이미지들을 상기 사용자의 눈으로 지향시키도록 구성되는,
    사용자-웨어러블 디바이스.
  40. 제21 항 또는 제22 항에 있어서,
    상기 디스플레이는 주변 환경의 뷰를 허용하기 위해 상기 주변 환경으로부터의 광을 상기 사용자의 눈에 전송하도록 구성되는,
    사용자-웨어러블 디바이스.
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