KR20060014382A

KR20060014382A - 쌍안경 관측 시스템

Info

Publication number: KR20060014382A
Application number: KR1020057020300A
Authority: KR
Inventors: 마크 비. 스피처; 그레고리 에이치. 헌터; 폴 엠. 자브락키
Original assignee: 더 마이크로옵티컬 코포레이션
Priority date: 2003-04-25
Filing date: 2004-04-23
Publication date: 2006-02-15
Also published as: WO2004097462A2; TW200502581A; WO2004097462A3; US20040212776A1; US6879443B2; TWI278656B; EP1623268A4; EP1623268A2; US20050174651A1

Abstract

쌍안경 관측 시스템은 노우즈 브리징 엘리먼트에 의해 연결된 오른쪽 눈 및 왼쪽 눈 디스플레이 어셈블리들을 통해 전송된 전자 디스플레이 엘리먼트들로부터의 이미지들을 사용자의 왼쪽 눈 및 오른쪽 눈으로 제공한다. 쌍안경 관측 시스템은 다수의 사용자들을 수용하기 위해 동공간 거리 조절 매커니즘을 포함한다. 시각 정정을 위한 조절 및 초점 매커니즘이 또한 제공될 수 있다. 또한, 쌍안경 관측 시스템은 동공간 거리들의 범위를 조절하는 배치로 무한 거리(infinity) 보다는 짧은 거리에서 가상 이미지를 제공한다. 다른 양상들에서, 쌍안경 관측 시스템은 보다 편안하게 사용자의 머리에 맞도록 얼굴 곡선을 반영하며, 시선 또는 노우즈 브리징 엘리먼트 내에서, 사용자의 눈에 근접하게 전자 디스플레이 엘리먼트들을 배치한다.

Description

쌍안경 관측 시스템{BINOCULAR VIEWING SYSTEM}

본 출원은 2003년 4월 25일자 제출된 미국 예비 특허 출원 60/465,441호의 35 U.S.C. § 119(e) 하의 이익을 청구하며, 그 명세는 본원에 참조로 포함된다.

본 발명은 쌍안경 관측 시스템 분야에 관한 것이다.

정보 저장 및 처리, 음향 및 영상의 전자식 기록, 전자 통신 및 전자 엔터테인먼트 시스템이 확산되어 왔고, 이러한 기술의 휴대용 애플리케이션이 급속도로 성장하고 있다. 접안 렌즈에 통합 또는 부착된 단안용 광학 관측 시스템들이 개시되어 있다. 예를 들어, 미국 특허 5,886,822호를 참조한다. 또한, 2개의 단안용 뷰어를 쌍안경 뷰어로 형성하는 것이 공지되어 있다. 예를 들어, 쌍안경 아이웨어(eyewear) 디스플레이가 미국 특허 6,349,001 B1호의 도 21 및 미국 특허 6,091,546호의 도 21에 도시되어 있다. 쌍안경 뷰어의 형성에 관한 접근들에서, 양쪽 절반을 연결하는 노즈 브리지의 상세는 지시되지 않았다.

일반적으로, 쌍안경 관측 시스템들의 광학 성분들은 사용자 눈앞에서 얼굴을 가로지르는 프레임 구조에 부착되었다. 미국 특허 5,129,716호는 눈앞에서 얼굴을 가로지르는 투명 프레임을 이용하는 착용 가능한 입체 디스플레이 장치의 실례지만, 프레임은 영상 디스플레이로부터의 빛을 눈으로 전달하는 광학적 기능들을 수 행하지 않는다. 대신, 영상 디스플레이로부터의 광학적 연결 장치의 광학 부품들이 프레임과 개별적으로 제공되며, 프레임은 광학 부품들을 장착 및 수용하도록 제공된다.

본 발명은 사용자 편의 및 유용성을 높이는 쌍안경 관측 시스템에 관한 것으로, 특히 사용자가 장기간 동안 유닛을 착용하게 되는 동안 시청하는 DVD 및 다른 비디오와 같은 애플리케이션을 위한 것이다. 본 발명의 과제들은 광학 부품들이 독립하며 얼굴 앞의 프레임에 부착될 필요가 없는 쌍안경 관측 시스템을 제공하는데 역점을 둔다. 양쪽의 안경다리(temple pieces)가 쌍안경 관측 시스템을 사용자의 귀에 지지시킨다. 또한, 쌍안경 관측 시스템은 다양한 사용자들의 동공간 거리 차를 고려한다. 또한, 광학적 무한대보다 짧은 편안한 거리로 가상 영상 위치의 조정이 제공될 수 있다. 또한, 쌍안경 관측 시스템은 불완전한 시력을 가진 사용자에 대한 포커스 조정 및 시력 교정을 제공할 수 있다.

일 실시예에서, 본 발명의 쌍안경 관측 시스템은 노즈 브리지를 통해 연결된 좌안 및 우안 디스플레이를 제공한다. 각 디스플레이는 예를 들어 노즈 브리지에 관하여 슬라이딩 가능한 광 파이프 엘리먼트를 제공함으로써 조정 가능하며, 광 파이프 엘리먼트는 다양한 동공간 거리에 대한 조정을 가능하게 한다. 쌍안경 관측 시스템은 낮은 비용 및 경량으로 제조될 수 있다.

다른 실시예에서, 본 발명의 쌍안경 관측 시스템은 사용자가 보는 가상 영상의 위치를 무한대보다 짧은 거리로 고정함으로써 사용자들에게 동공간 거리 범위를 갖게 할 수 있다. 일 실시예에서, 각 눈의 디스플레이 어셈블리의 광축은 가상 영상을 중심 쪽으로 이동시키도록 배열된다. 다른 실시예에서, 노우즈 브리지 엘리먼트에 피벗 포인트가 제공된다.

본 발명의 다른 양상들에서, 쌍안경 관측 시스템은 사용자 머리에 더욱 편하게 맞는 얼굴 곡면을 구체화하고, 사용자 눈에 가까운 전자 디스플레이 엘리먼트들을 시야 라인이나 노우즈 브리지 엘리먼트 내에 배치한다.

본 발명은 첨부 도면과 함께 다음의 상세한 설명으로부터 보다 완전하게 이해될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 쌍안경 관측 시스템의 개략적인 평면도이다.

도 2는 도 1의 쌍안경 관측 시스템에 사용하는 주변 관측용 광학 부품들을 개략적으로 도시한다.

도 3은 도 1의 쌍안경 관측 시스템에 사용하는 관통용 광학 부품들을 개략적으로 도시한다.

도 4A는 도 3의 쌍안경 관측 시스템의 측면도이다.

도 4B는 채널에 로딩하는 스프링을 결합한 도 3의 쌍안경 관측 시스템의 측면도이다.

도 5는 하우징에 장착된 도 3의 쌍안경 관측 시스템을 개략적으로 도시한다.

도 6A는 도 3의 쌍안경 관측 시스템에 교정 렌즈들을 부가한 아이웨어 프레임의 분해도이다.

도 6B는 도 6a의 아이웨어 프레임 및 교정 렌즈들의 조립도이다.

도 6C는 도 3의 쌍안경 관측 시스템의 장착을 설명하는 아이웨어 프레임 및 교정 렌즈들의 측면도이다.

도 7은 도 6의 아이웨어 프레임에 결합된 쌍안경 관측 시스템을 도시한다.

도 8은 추가 교정 렌즈 없이 아이웨어 프레임에 장착된 쌍안경 관측 시스템을 도시한다.

도 9는 쌍안경 관측 시스템에 사용되는 포커스 조정 메커니즘을 개략적으로 도시한다.

도 10은 도 9의 포커스 조정 메커니즘의 단면도이다.

도 11A는 일체 장착 레일을 결합한 쌍안경 관측 시스템의 광 파이프를 도시한다.

도 11B는 일체 장착 레일 및 회로 소자 공동(cavity)을 통합한 쌍안경 관측 시스템의 광 파이프를 도시한다.

도 12는 노즈 브리지에 회로 소자 공동을 갖는 쌍안경 관측 시스템을 도시한다.

도 13은 안경다리에 서비스 루프 공동을 갖는 쌍안경 관측 시스템을 도시한다.

도 14는 동공간 거리 범위를 갖는 사람들이 볼 수 있는 쌍안경 관측 시스템의 개략적인 평면도이다.

도 15는 도 14의 쌍안경 관측 시스템의 추가 평면도이다.

도 16A 및 16B는 피벗 가능한 동공간 조정 메커니즘을 갖는 쌍안경 관측 시스템의 추가 실시예의 개략도이다.

도 17은 동공간 거리 범위를 갖는 사람들이 볼 수 있는 쌍안경 관측 시스템의 또 다른 실시예의 개략적인 평면도이다.

도 18은 도 17의 쌍안경 관측 시스템의 추가 실시예의 개략적인 정면도이다.

도 19는 도 18의 쌍안경 관측 시스템의 측면도이다.

도 20은 도 18의 쌍안경 관측 시스템의 평면도이다.

도 21은 얼굴 곡면을 포함하는 쌍안경 관측 시스템의 개략도이다.

도 22는 얼굴 곡면을 포함하는 쌍안경 관측 시스템의 추가 실시예이다.

도 23은 얼굴 곡면 및 넓은 시야를 포함하는 쌍안경 관측 시스템의 또 다른 도면이다.

도 24는 높은 배율을 갖는 쌍안경 관측 시스템의 추가 개략도이다.

도 25는 도 24의 쌍안경 관측 시스템의 광학 부품들의 개략도이다.

도 26은 도 24의 쌍안경 관측 시스템의 광학 부품들의 추가 실시예의 개략도이다.

도 27은 도 24의 쌍안경 관측 시스템의 광학 컴포넌트들의 추가 실시예들의 개략도이다.

도 28은 높은 배율을 가지는 쌍안경 관측 시스템의 추가 실시예의 개략도이다.

도 29는 도 28의 쌍안경 관측 시스템의 광학 컴포넌트들의 개략도이다.

도 30은 도 28의 쌍안경 관측 시스템의 광학 컴포넌트들의 추가 실시예의 개략도이다.

도 31은 본 발명에 따른 완전한 쌍안경 관측 시스템의 일 실시예의 개략도이다.

도 32는 본 발명의 쌍안경 관측 시스템을 포함하는 관측 시스템의 개략도이다.

도 33은 도 32의 인터페이스 제어기의 블럭 다이어그램이다.

도 1은 본 발명에 따른 쌍안경 관측 시스템의 제 1 실시예를 도시한다. 쌍안경 관측 시스템에는 한쌍의 디스플레이 어셈블리들(5)이 제공되며, 이중 하나는 우측 눈을 위한 것이고, 다른 하나는 좌측 눈을 위한 것이다. 각각의 디스플레이 어셈블리는 당업계에 공지된 LCD 또는 다른 디바이스와 같은 전자 디스플레이 엘리먼트(30)를 포함한다. 각각의 디스플레이 엘리먼트는 또한 클리어 광학 파이프 엘리먼트(10)를 포함한다. 하나의 광학 파이프 엘리먼트는 디스플레이 엘리먼트로부터 사용자의 우측 눈으로 이미지를 전송하기 위해 접안 렌즈(eyepiece) 어셈블리를 가지는 광학 컴포넌트들을 포함하고, 다른 광학 파이프 엘리먼트는 디스플레이 엘리먼트로부터 사용자의 좌측 눈으로 이미지를 전송하기 위해 접안 렌즈 엘리먼트를 가지는 광학 컴포넌트들을 포함한다. 예를 들어, 도 2를 참조하여, 씨-어라운드(see-around) 접근 방식으로, 터닝 미러(20) 및 아이렌즈들(30)은 광선(35)에 의해 표시되는 디스플레이(30)로부터 눈으로의 광을 전송하는 클리어 기계 파이프(10)에 의해 지원되는 접안 렌즈 어셈블리를 형성한다. 또다른 예로서, 도 3에 도시된 씨-쓰루(see-through) 접근 방식에서, 디스플레이(30)로부터의 광선(35)은 파이프(10)를 통해 편광 빔 분할기(45)에서 포커싱 미러(60)로 중계되고 빔 분할기를 통해 다시 중계된다. 1/4 파장 플레이트(46)를 두번 통과함으로써, 광선은 빔 분할기(45)에 의해 반사되어 눈으로 중계된다.

쌍안경 관측 시스템은 사람의 광범위한 범위를 조절하기에 적합하다. 특히, 관측 시스템은 동공간 거리(IPD)를 조절하기 위한 조절 매커니즘을 갖는다. IPD는 사용자의 동공들 사이의 거리이며, 대략적으로 관측 시스템의 접안 렌즈 어셈블리들의 동공들 사이의 거리로 정렬되어야 한다.

쌍안경 시스템들은 좌측과 우측 눈으로 이미지들을 전달하는 광학 서브시스템들이 엄격한 허용오차로 정렬되는 것을 요구한다. 목표 평면내의 30마이크론미만내에서 수직 배치가 이루어져야 하며, 좌측과 우측 눈에 대한 중앙 광선들의 수직 축의 호에 대한 각의 차이가 5분 미만이 되어야 한다. 본 발명은 IPD 조절 매커니즘은 상기 정렬을 유지할 수 있다.

본 발명의 IPD 조절 매커니즘은 사람의 코를 중심으로 하는 노우즈 브리징 엘리먼트(a nose bridging element)를 포함한다. 우측과 좌측 디스플레이 엘리먼트들은 노우즈 브리징 엘리먼트에 이동가능하게 장착된다. 우측 및 좌측 디스플레이 어셈블리들 및 노우즈 브리징 엘리먼트들은 사람의 얼굴에 걸쳐서 스스로 지탱되며, 이를 위해 얼굴 전면에 프레임이 부착되어야할 필요는 없다. 관자돌이 부분에는 사람의 귀에 쌍안경 관측 시스템을 지탱시키기 위해 우측 및 좌측 디스플레이 어셈블리들의 대향 단부들이 제공된다. 교정 렌즈들을 장착하기 위해 하나의 프레임이 제공될 수 있고, 이는 하기에서 추가로 설명된다.

도 1, 4A 및 5를 참조하여, IPD 조절 매커니즘에서의 바람직한 실시예는 코에 걸쳐지는 연결 레일(100)을 포함한다. 레일들(110)은 파이프들의 상부(또는 하부) 표면들을 따라 클리어 플라스틱 광학 파이프들에 장착된다. 레일들(110)은 도 4의 단면도에 도시된 것과 같이 연결 레일(100)로 맞물리는 도브테일(dovetail) 또는 다른 챔퍼(chamfer)와 같은 채널을 포함한다. 광학 파이프들은 수평적으로는 이동이 자유롭지만, 회전할 수 는 없다.

선택적인 실시예에서, 조인트는 제작 허용오차들을 고려하기 위해 챔퍼된 에리들이 서로 한쪽을 따르도록 로딩 또는 바이어싱된 스프링이 될 수 있다. 도 4B에 도시된 실시예에서, 스프링(111)은 도브테일된 채널의 한쪽에 대하여 연결 레일이 회전들을 최소화하도록 하며, 상기 회전들은 레일(110)내의 도브테일 슬롯이 연결 레일(100)보다 약간 더 클 경우에 발생된다. 구부러진 압축 스프링이 도 4B에 도시되며, 채널 표면에 대하여 연결 레일을 밀어넣는데 다수의 스프링들 및 리프(leaf) 스프링들과 같은 형태의 스프링들이 사용될 수 있음이 인식될 것이다.

상기 레일의 실시예들은 구부러진 채널, 즉 매칭 커브가 제공된 광학 파이프에 제공될 수 있으며, 따라서, IPD가 레일을 따르는 운동에 의해 조절됨에 따라 광학 수렴 각도(도 15에서

)는 약간 변경된다. 이는 IPD의 범위에서 수렴 거리와 촛점면 거리를 적절히 매칭시키는데 유리하며, 따라서 상기 두 거리간의 불일치를 최소화할 수 있다.

노우즈 피스들(210)은 레일(100)에 부착된다. (도 1 및 도 5에 도시.) 노우즈 피스들은 우측 및 좌측 디스플레이 어셀블리들이 레일을 따라 미끄러져서 PD를 조절하는 동안 사람의 코에 대하여 중심에 위치되도록 한다.

파이프(10) 및 레일(110)은 접착 또는 용접에 의해 연결된 개별 피스들로 형성될 수 있거나, 일체 성형으로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 강학 파이프가 주입 성형되면, 레일들은 성형 프로세스내의 재료의 일부로 형성될 수 있다. 선택적으로, 필수적인 챔퍼는 파이프로 가공된다. 임의의 절절한 재료가 사용될 수 있으며, 이는 당업계에 공지된 것과 같은 광학 사용에 적합한 플라스틱이 될 수 있다.

슬라이딩 축은 반드시 광학축들에 정렬되어야 하는 것은 아니다. 광학축은 경사면을 가지며, 따라서, 눈은 고정된 거리에서 입체 이미지를 인식한다. 그러나, 광학 파이프들(10)의 변형 및 특히 광학 시스템의 동공들은 멀리 떨어진 물체에서 응시할 때 사용자의 가시거리와 수직 방향이어야 하며, 수평면내에 존재해야 한다. 정렬 레일들은 광학 엘리먼트들의 상부 또는 하부면 또는 양쪽면 모두에 위치될 수 있다.

본 발명의 시스템은 동공들이 충분히 커서 조절이 요구되지는 않으나 필연적으로 크고 무거운 종래의 광학 시스템들에 대하여 개선점을 갖는다. 상기 시스템은 더 소형이며, 더 적절한 크기의 광학 시스템을 IPD 조절 능력과 조합시킴으로써 더 편리한 설계를 제공한다.

전술된 도면들에 도시된 시스템은 도 5에 도시된 것과 같이 선택적으로 하우징(200)으로 장착될 수 있다. 하우징은 전술된 광학 시스템의 마운팅을 슬라이딩 하기 위한 레일들 또는다른 구조들을 가질 수 있으며, 따라서, 정렬 및 조절 시스템이 하우징 내부에 통합될 수 있다. 템플들(220)은 하우징에 부착될 수 있다. 템블들은 오디오 트랜스듀서들을 포함할 수 있다.

도 6A-C, 7, 및 8를 참조하여, 쌍안경 관측 시스템은 사용자의 부정확한 시각에 대하여 추가의 교정을 제공한다. 관측 시스템은 렌즈들이 사용자의 시각을 교정하기 위해 설체될 수 있도록 설계된 아이웨어 프레임(an eyewear frame)에 장착된다. 프레임은 교정 렌즈들이 설치되었는지의 여부에 따라 매력적인 형태를 가질 수 있도록 설계될 수 있다.

도 6A은 안경 렌즈들을 고정하고 도 1-5에 도시된 양안 렌즈들에 의해 지탱되는 프레임(300)을 도시한다. 프레임에는 렌즈들(313)이 설치될 때 아이링(the eye ring)의 일부인 탈착가능한 렌즈 리테이너(320)가 제공된다. 프레임(300)은 렌즈들(313) 및 렌즈 리테이너들(320) 없이 아름답게 보이도록 형성될 수 있다. 렌즈 리테이너(320)(좌측 및 우측)는 렌즈 리테이너(320)내의 태핑된 부분(311)에 맞는 소형 스크류들(312)에 의해 힌지(hinge;310) 및 노우즈 피스들에 부착된다. 도 6B는 렌즈들을 가지는 아이웨어 프레임을 도시하며, 도 6C는 양안 관측 렌즈들이 설치된 측면도를 도시한다.

도 7은 교정 렌즈들과 양안 관측 렌드들이 설치된 서로다른 스타일의 아이웨어 프레임을 도시한다. 렌즈들(330)은 사용자의 시각을 교정한다. 렌즈들은 프레임내에 장착되어 관측 렌즈들과 사용자의 눈 사이에 위치한다. 도 8은 교정 렌즈들을 가지지 않는 시스템을 도시한다. 따라서, 도면들이 종래의 안경을 보여주는 반면, 프레임들은 렌즈들을 사용하거나 사용하지 않고 스타일리쉬하고 매력적일 수 있도록 설계될 수 있다. 프레임들은 성형된 플라스틱, 기계 가공된 금속, 또는 다른 재료들 및 아이웨어 프레임들의 분야에서 공지된 프로세스들에 의해 형성될 수 있다.

도6C는 프레임(300)에 광학 시스템(325)의 하우징이 부착된 것을 나타내는 측면도이다. 조정을 위한 볼 조인트 또는 피봇팅 조인트, 및 기계적 클램핑 또는 자기적 장착과 같은 다른 부착 방법을 포함하여, 다수의 방법이 프레임(300)을 광학 시스템에 부착하기 위해 사용될 수 있다.

프레임(300)은 프레임(300)에 의해 발생할 수도 있는 움직임의 제한없이 IPD의 조절이 가능하도록 노우즈 브리징 엘리먼트에서 광학 시스템에 부착될 수도 있다. 택일적으로, 프레임에는 프레임(300)이 광학 시스템의 IPD 조절 장치를 한정하지 않고 안경다리에서 광학 시스템(325)을 지지할 수 있도록 슬라이딩 가능한 브리지 또는 다른 조절 장치가 제공될 수 있다. 프레임(300) 및 관련된 교정 안경 렌즈는 설명될 다른 실시예에도 사용될 수 있다.

게다가, 좌우 렌즈 리테이너(320)는 두 렌즈를 유지하는 단일 렌즈 리테이너로서 형성될 수도 있으며, 여기서 렌즈는 아이-링(eye-ring) 리테이너 내에 반영구적으로 고정될 수 있다. 이러한 렌즈 리테이닝 시스템은 전술한 스크류의 사용, 클램프, 자석 또는 다른 부착 매커니즘의 사용을 포함하는 다양한 방식으로 프레임(300)에 장착될 수 있다. 이러한 특성은 프레임(300)이 많은 사용자에 의해 사용될 수 있게 하며, 이들 각각은 시스템을 사용할 때, 자신 고유의 안경 렌즈를 장착 할 수 있다.

사용자의 불완전한 시력에 대한 보정을 위한 다른 실시예는 도9에 도시된 초점 조절 매커니즘을 사용한다. 이러한 조절은 광학 시스템에 대해 디스플레이(예를 들어, 액정 디스플레이 및 배경 조명)를 이동함으로써 광학적으로 달성될 수 있다. 이는 객체 평면의 거리 및 결국 허상의 거리를 이동시키는 직접적인 효과를 갖는다. 초점 조절은 사용자가 이러한 거리를 조절하게 하는 하우징 내의 기계적인 고정물을 형성함으로써 달성될 수 있다. 매커니즘은 서로에 대해 디스플레이의 정렬을 변화시키지 않고 디스플레이를 이동시켜야 한다. 이러한 이유로, 미러(40)를 회전시키지 않고 광학 파이프의 단부에 디스플레이 어셈블리를 직접 장착하는 것이 장점일 수 있다(도2). 도9는 이러한 매커니즘을 설명한다. 디스플레이는 광학 파이프(430)에 장착된 스페셜 하우징(420) 내의 스페셜 캐리어에 장착된다.

썸휠(440)은 리드스크류(450)에 의해 캐리어(440)에 연결된다. 썸휠의 회전은 디스플레이 캐리어를 이동시킨다. 대략 25cm와 무한 거리 사이에서 조절 가능한 허상 거리와 함께, 전체 초점 영역은 디스플레이 캐리어의 단지 수 밀리미터의 움직임으로 얻어진다.

도10은 디스플레이 캐리어(410)가 어셈블리(420)를 형성하는 하우징에 어떻게 장착되는지의 단면도를 도시한다. 초점 영역을 통해 정렬을 유지하도록 광학 시스템에 견고하게 부착된 어셈블리에서 정밀하게 캐리어(410)를 위치시키는 도브 테일 또는 다른 채널이 형성된다. 액정 디스플레이의 경우, 하우징은 배광을 포함한다. 디스플레이는 최종 정렬 프로세스 동안 어셈블리에서 최종 단계로서 하우 징 내에 접착 또는 고정된다.

쌍안경 관측 시스템의 제조에서 가능한 최소 비용을 얻는 것이 바람직하다. 낮은 비용은 컴포넌트 부분이 주입 몰딩, 및 정렬, 초점 조절 및 어셈블리의 용이함을 위해 필요한 구조를 컴포넌트 부분에 구축함으로써 형성될 경우 달성될 수 있다. 광학 파이프는 필요한 IPD 조절을 위한 도브 테일 또는 레일 시스템, 및 일체형 안경 렌즈 및/또는 대물 렌즈를 포함하는 하나의 부분으로서 형성될 수도 있다. IPD 조절을 사용하지 않는 관측자의 경우, 좌우측 광학 파이프는 단일 부분으로서 하나의 주입 몰딩으로 형성될 수도 있다.

일체형 레일(550)과 일체형 안경 렌즈(550)를 갖는 광학 파이프가 도11A에 도시된다. 다른 특징이 필요한 하우징에 광학 파이프의 어셈블리를 단순화하기 위해 부가될 수도 있다. 예를 들어, 도10의 어셈블리(420)가 보정 레지스트레이션(registration)을 이용하여 광학 파이프에 스내핑(snap)되게 하는 레지스트레이션 특성이 부가될 수도 있다. 이어 파이프 및 하우징은 서로에 대해 접착 또는 초음파 용접 또는 다른 방식으로 고정될 수 있다.

몇몇 설계에서, 헤드에 대해 단지 하나의 케이블을 갖는 것이 유리할 수도 있다. 이는 광학 파이프의 한쪽, 바람직하게는 상부 또는 하부 쪽에 배치된, 와이어에 의해 연결될 좌우 측 디스플레이들을 필요로 한다. 와이어는 고정가능한 회로를 포함할 수도 있다. 얕은 캐비티(cavity)(570)가 주입 몰딩 프로세스에서 형성될 수 있어서, 도11B에 도시된 바와 같이, 가요성 회로 또는 다른 와이어링을 위한 공간을 제공할 것이다. 가요성 회로가 일단 삽입되면, 캐비티는 적절한 두께의 매칭 도브테일된 삽입물로 채워질 수 있다.

가요성 회로 또는 와이어링(580)은 노우즈 브리지(582) 내의 캐비티(581)로 연장할 수 있다. 도12를 참조하라. 플렉스 회로의 서비스 루프는 와이어링에서 필요한 슬랙(slack)으로 하여금 동공 거리가 전술한 레일(100 및 110)을 사용하여 파이프(10)의 움직임에 의해 조절 가능하도록 사용될 수 있다. 브리지(582)의 캐비티는 파이프(10)가, 예를 들어 거리(590)로 나타낸 바와 같이, 브리지 내외로 슬라이딩 가능하게 하도록 형성될 수 있다. 노우즈 브리지(582) 그 자체는 정렬을 유지하기 위해 레일(100)에 결합된다. 파이프 및 노우즈 브리지는 엄격한 공차 및 낮은 제조 비용을 얻기 위해 주입 몰딩에 의해 제조될 수도 있다.

택일적으로, 서비스 루프(585)는 도13에 도시된 바와 같이, 디스플레이 어셈블리(420)를 유지하는 좌우 측 템플 하우징(595)에 배치될 수도 있다. 이러한 경우, 케이블(580)은 레일에 고정될 수 있다. 서비스 루프는 파이프(10)가 브리지(582)에 대해 이동 가능하게 한다.

노우즈 브리지 및 다른 곳에서의 캐비티의 사용은 시스템의 무게를 감소시킬 수도 있다. 렌즈들의 초점 거리가 적절히 변경된다면, 캐비티는 광학 파이프에 사용될 수도 있다.

전자 장치가 도5에 도시된 안경다리(220)에 통합될 수도 있다. 이는 Kopin Cyberdisplay, 및 비디오 드라이브 회로와 오디오 회로를 갖는 소형 인쇄 회로 기판과 같은 마이크로 액정 디스플레이(230)의 사용을 필요로 한다. 스피커 및 마이크로폰은 기술 분야에서 공지된 기술에 의해 안경다리(220)에 장착될 수 있다.

동공 간 거리 영역으로 사람에 의해 관측될 수 있는 또다른 쌍안경 시스템이 도14 및 15에 도시된다. 투과형 액정 디스플레이와 같은 디스플레이(630)는 투명한 광학-기계적 파이프(610) 및 접안 렌즈 어셈블리(620)에 부착되어 광선(670)으로 도시된 광이 디스플레이(630) 및 광학 파이프(610)를 통해 배광(640)으로부터 전달되게 하고 어셈블리(620)에 의해 눈으로 전달되게 한다. 배광(640)은 디스플레이(630)가 유기 발광 다이오드(oLED) 디스플레이와 같은 자체 발광인 경우, 필요하지 않다. 회전형 미러(659)는 렌즈(660)를 통해 눈으로 광을 반사하는데 사용된다. 회전형 미러는 금속 코팅을 포함할 수도 있고, 전체적으로 일체형 반사기를 사용할 수도 있으며, 또는 선택된 파장의 반사를 위해 기술 분야에서 알려진 간섭 코팅을 사용할 수도 있다. 렌즈(60)는 싱글렛, 더블렛, 회절, 홀로그래프 또는 광의 곡율을 변경시키고 허상이 적절한 위치에서 관측되도록 하는 다른 특성을 가질 수도 있다.

만일 렌즈(660)의 분리 거리(691)가 사용자의 동공 간 거리(IPD)에 대응한다면, 응시 방향은 눈이 무한대에 있는 것으로 감지하는 영상을 향하는 직선일 것이다. 이러한 경우, 미러와 관련된 각(α 및 β)은 각각 45°이다. 그러나 본 발명은 이미지가 무한대에 있는 것으로 감지되지 않도록 가상 이미지의 위치를 조절함으로써 상기 시스템에 대한 개선을 제공한다. 이는 사용자에게 25cm와 5m 사이의 적절한 관측 거리에서 가상 이미지가 제공되는 소정의 시스템에서는 중요하다. 이러한 영역에서, 사용자는 (다른 방법들 중에서) (눈의 회전에 의해 결정되는 바와 같이) 사용자의 응시의 집중에 의한 거리의 판단, 및 (눈의 초점을 맞춰주는 근육 의 위치에 의해 결정된) 초점 평면의 판단을 포함하는 몇몇 방식으로 거리를 감지한다. 소정 깊이로 감지된 유쾌한 영상을 생성하기 위해, 눈은 상기 거리에서 실제 객체를 관측하는데 사용될 수 있는 개략적인 각도로 회전해야 한다. 응시의 집중을 위한 제공은 또한 3-D 스테레오 이미지를 위해 의도된 디스플레이에서 중요하다.

만일 사용자의 두 눈과 관련한 응시의 방향이 평행하면, 허상은 무한 위치에서 감지된다. 도15에서와 같이, 두 눈의 응시의 방향이 집중하는 경우, 허상은 관측자로부터 소정 거리(105)에 생성된다. 가상 이미지의 위치에 대한 이러한 수정은 각각의 눈에서 가상 이미지를 약간 중앙으로 이동시킴으로써 간단하게 달성될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 디스플레이들(630)은 접안렌즈 어셈블리(620)의 광학 축에 대해 이동된다. 예를 들어 적절한 비구면 렌즈 디자인을 사용하여 발생되는 경우 렌즈(660)가 수용가능한 오프-액시스(off-axis) 성능을 제공하면, 사용자는 이미지를 거리(105)에서 인지한다. 초점은 예를 들어 어셈블리 동안 고정함으로써 또는 상술한 바와 같은 메커니즘에 의해 조정되어야하고, 이를 통해 초점 거리와 수렴 거리 사이에 최소 불균형 만이 존재한다. 렌즈들의 광학 이격(106)은 사용자의 IPD(107) 보다 작은 거리로 설정된다. 결과적으로, 눈들은 도15에 제시된 바와 같이 각도 γ 에서 가상 이미지 방향으로 향한다. 렌즈들(660)의 직경은 IPD 범위 내에서 사람들이 이미지를 관측할 수 있도록 하여준다.

거리(109)는 사용자 IPD 범위를 수용하기 위해서 조정되고, 큰 IPD에 대해서는 커지며, 작은 IPD에 대해서는 작아진다. 따라서, 머리 상에서 관측자를 유지시 키기 위한 프레임 내의 조정가능한 고정체들이 거리(109)를 변화시켜, 관측 장치가 상이한 IPD를 갖는 사용자들에 의해 편리하게 사용될 수 있도록 하여준다. 예를 들어, 가상 이미지 거리(105)가 1m로 설정되고, 렌즈 이격거리(106)가 60mm로 설정되면, 25mm의 거리에 대한 거리(109)의 조정은 60mm 로부터 61.5mm의 IPD 거리를 제공할 것이다.

도16A 및 16B는 본 발명의 대안적인 실시예를 보여주며, 여기서 피벗 포인트(120)가 관측자의 브릿지에 장착된다. 이러한 경우, 각도 γ 에서 피벗 포인트에서 도입된 각도를 더한 값은 광학 축에서의 매우 큰 변경을 발생시키고, 따라서 가상 이미지에 대한 명백한 거리(105')의 큰 변경을 발생시킨다. 이러한 타입의 피벗은 관측 장치가 큰 IPD(107')를 갖는 사용자에게 보다 적합하도록 하여주는데 사용된다.

도 15, 16A, 및 16B에 제시된 발명들을 결합하는 추가적인 실시예가 도17에 제시되고, 도 17의 실시예는 중앙 방향으로 광학 축의 고정된 양의 틸팅(tilting)을 사용함으로써 무한하지 않은 고정되고, 수렴되는 가상 이미지를 갖는 시스템을 발생시킨다. 이러한 경우, 이러한 틸팅은 미러(659)의 각 α 및 무한원점 방향으로 게이즈의 방향에 대해 접안렌즈 및 디스플레이의 관련된 광학 축을 조정함으로써 달성된다. 이러한 경우, 광학 축 상의 완전한 반사 각도 β 는 90도로 유지되지만, 각도 α는 45도 보다 작다. 이는 렌즈 및 디스플레이가 거의 또는 완전히 축 상에 유지되도록 하면서, 광학을 틸팅하는 효과를 갖는다. 이러한 디자인의 추가적인 장점은 좌측 및 우측 눈 가상 이미지들이 1m 및 2m 사이의 편안한 관측 거 리에서 쉽게 수렴될 수 있다는 것이다.

도15, 16A, 16B, 및 17에 제시된 광학 틸팅의 타입은 정화된 광학 파이프(610)가 광학 디자인에서 사용되는지 여부에 따라 적용될 수 있다. 예를 들어, 도18 및 19에서 간략화된 안경류 디스플레이 디자인이 광학 파이프 없이 접안렌즈(620), 디스플레이(630) 및 백라이트(640)를 사용하여 제시된다. 이러한 경우, 2개의 접안렌즈가 기계적 지지부(175)로부터 매달리고, 기계적 지지부는 또한 와이어링 및 IPD 조정 메커니즘(만약 사용된다면)을 수반한다. 도20은 도16A 및 도16B의 발명에 따라 광학 축의 틸트를 보여주는 도이다.

본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 얼굴을 따르는 광학 시스템의 곡률(소위 "얼굴 곡선")이 광학 시스템을 적당하게 수정함으로써 추가될 수 있다. 도21은 광선(770)이 디스플레이로부터 눈으로 광축 상으로 전파되도록 고체 광학 파이프(764) 내에 삽입되는 미러들(762) 및 렌즈들(760)을 보여주는 도이다. 얼굴 곡선에 대한 미러들의 위치가 수렴에 대한 반대 방향에 존재하기 때문에, 렌즈들(760) 뒤에 광학 웨지(wedge)를 도입하는 것이 유용하다. 이는 광학의 축 특징을 유지시키고, 웨지(766)는 필요에 따라 주(chief) 광선(770) 및 렌즈들 사이의 축 광학 배열을 보장하기 위해서 조정될 수 있다.

광학 파이프는 고체일 필요가 없음을 주의하라: 이러한 광학 파이프는 무게를 줄이기 위해서 공동(hollow)형태일 수 있다. 파이프가 공동 형태로 만들어지면, 광학 경로 길이는 변경된다. 상이한 초점 길이를 사용하는 대안적인 렌즈들이 사용될 수 있고, 또는 대안적인 디자인들이 사용될 수 있다. 도 22는 대안 렌즈 (eye lens)가 템플(772) 방향으로 이동하는 대안적인 예를 보여준다. 이러한 경우, 디스플레이는 대안렌즈(760)의 초점 길이와 대략적으로 동일한 거리에서 위치된다. 이러한 경우 멀리 위치하는 가상 이미지는 미러들(776 및 778)을 통해 관측된다. 파이프(764)는 고체(solid) 이거나 공동 형태일 수 있다. 이러한 경우, 각도 α는 광선(770)이 무한 원점으로부터 진행되어 게이즈(gaze) 방향에 대해 평행한 형태가 되도록 설정되어야 한다. 웨지(780)는 도22에 제시된 바와 같이 눈들 사이의 공간을 완전히 가로질러 확장될 수 있고, 또는 각 미러의 프론트에서만 제공될 수도 있다. 파이프의 프론트 공간이 눈들 앞에서 상대적으로 편평하게 만들어지면, 무시할 수 있는 왜곡이 존재하게 될 수이다. 이러한 실시예에서, 씨-쓰루(see-through) 시스템은 디스플레이 빛 및 주변의 바람직한 비율을 전송하기 위해서 미러들(776)을 부분적으로 은도금(silvering)함으로서 이뤄질 수 있다. 도23은 각각의 눈 앞에서 다수의 미러들(776)이 제공되는 추가적인 실시예를 보여주는 도이다. 미러들이 부분적으로 은도금되어지면, 광선(770)은 제1 미러(776)에서 부분적으로 반사되고, 제2 미러(776)에서 부분적으로 전송될 것이다. 은도금을 조정함으로써, 광선(770)의 균일한 전송이 모든 미러들(776)로부터 가능하고, 이는 사용자가 디스플레이들(730)의 넓은 시각 범위를 인식할 수 있다는 것을 의미한다. 균일한 광선(770)의 전송 및 균일한 관통(see-through) 전송을 갖는 시스템을 생성하기 위해서 대안적인 코딩들은 간섭 코팅, 홀로그램, 다이크로익(dichroic) 코팅 등을 포함하여 사용될 수 있다.

도24는 쌍안경 관측 디자인에서의 또 다른 실시예를 보여주는 도이다. 본 발명에서, LCD(830)는 렌즈 시스템(820) 가까이로 이동된다. LED(840)로부터의 빛은 광학 파이프(810)에 의해 전송된다. LCD를 렌즈 어셈블리 근처로 이동시킴으로써, 초점 길이는 짧아지고, 이는 보다 높은 확대가 달성될 수 있음을 의미한다. 패키지화되지 않은 LCD는 주로 유리이다; 따라서 패키지화되지 않은 LCD가 사용되면, 렌즈 어셈블리(820) 근처의 관측 사용자에게 특히 혼란하지는 않을 것이다. 따라서, 주위의 사용자 관측은 보전된다. 상호 접속 회로(800,801)는 캡톤(Kapton) 연성(flexible) 회로로부터 형성될 수 있고 광학 파이프(810)의 상부에 적층될 수 있고 관측으로부터 숨겨질 수 있다.

각각의 렌즈 시스템(820)의 광학 디자인이 도25에 제시되고, 도25는 제시된 상호 접속이 없는 상부 관측을 보여준다. 중앙 광선(870)은 광학 파이프(810)를 통해 역광(840)으로부터 LCD(830)로 전파된다. (OLED와 같은 자기 방출 디스플레이가 사용되는 경우, 광선(870)은 디스플레이(830)에서 발생됨을 주목하라.) 광선(870)은 디스플레이로부터 미러(859)로 전파되고, 미러에서 접안 렌즈(860)로 반사된다. 접안렌즈들로부터, 광선은 눈으로 전파된다. 디스플레이(830)로부터 렌즈(860)로의 광학 거리가 렌즈의 초점 거리와 동일하면, 이미지는 무한대에서 인지된다. 미러가 디스플레이(830)에 대해 45도 각도에서 설정되는 경우에 있어서, 물리적 경로 길이는 파이프의 폭(889)과 동일할 것이다. 광학 길이는 굴절율(n)에 의해 나눠진 물리적 길이(889)이다. 예를 들어, 디스플레이 및 접안 렌즈 사이의 물질(858)의 굴절율이 1.5이면, 물리적 길이(889)는 1cm 이고, 광학 거리는 6.7mm 이다. 따라서, 이러한 시스템은 매우 낮은 f-넘버 및 높은 확대를 달성할 수 있 다. 이러한 시스템들은 수차를 감소시키기 위해서 접안렌즈(860)에 대한 비구면 2중, 또는 3중 사용으로부터 이점을 얻을 수 있다. 접안 렌즈(860)는 수차의 추가적인 보정을 위해서 그 표면에 회절 엘리먼트를 이용할 수 있다. 긴 초점 거리가 요구되면, 물질(858)은 공기이거나(자유 공간) 또는, 역광(840) 방향으로 디스플레이를 이동시키거나 또는 접안 렌즈(860) 미 광학 물질(858) 사이에 스페이서를 추가함으로써 접안렌즈(860) 및 디스플레이(830) 사이의 거리가 증가될 수 있다. 광학 물질(858)은 광학 파이프(810)와 동일한 물질 또는 상이한 물질을 포함할 수 있다. 이러한 물질들은 폴리메틸메타크릴레이트(PMMM: polymethylmethacrylate), 폴리 카보네이트 레진(polycarbonate resin), 에폭시 레진(epoxy resin), 우레탄(urethane), 시클로-올레핀(cyclo-olefin), 유리 및 다른 공지된 광학 물질들을 포함한다.

도26은 Displaytech Inc.,III Corp.와 Microdisplay Corp.에 의해 제조된 것과 같은 반사형 LCD를 사용하는 등가 디자인을 보여주는 도이다. 이러한 광학 디자인 고려사항들은 도25에 제시된 것과 유사하다. 그러나, 반사형 LCD에 있어서, 미러(859)는 편광 빔 분리기(863)로 대체된다. 이러한 빔 분리기(833)는 편광된 빛을 반사 디스플레이(831)로 전달한다. 이미지를 형성하도록 몇몇 픽셀들을 통해 빛 충돌(impinging)의 편광을 회전시키는, 디스플레이(831)는 시각 시스템에서 분석기로서 동작하는 빔 분리기(863)를 향해 빛을 다시 반사하며 원하는 픽셀들로부터의 빛을 대안 렌즈(eyelens)(860)로 반사한다. 상기 시스템은 디스플레이(831)와, 빛을 조준하고 명암비(contrast ratio)를 향상시키도록 동작하는, 역광 사이의 긴 거리로부터 이득을 얻게 된다. 선택적인 조준 렌즈(collimating lenses)(867)는 또한 조명(illuminating) 광의 조준을 추가적으로 향상시키기 위해 파이프(810) 내에서 사용될 수 있다.

조준 렌즈(867)는 또한 도 27에 도시된 바와 같이 파이프의 입구에서 사용될 수 있다. 이상적으로, 광원(840)은 광학 파이프(822)와 회전 거울(868)을 추가적으로 선택하여 사용함으로써 렌즈(867)로부터 하나의 거리를 두고 배치되며, 그 결과 상기 시스템은 머리에 장착하기 위해 보다 나은 구성을 가진다. 섹션(822)뿐만 아니라 섹션(823)은 광학 물질 또는 자유 공간으로 구성될 수 있다. 동등한 시스템이 다른쪽 눈에 대하여 제공된다.

디스플레이(830)와 역광(840)은 모두 도 28에 도시된 바와 같이 렌즈 서브 어셈블리(820)에 근접하도록 이동될 수 있다. 이러한 경우에 디스플레이와 역광은 안경다리(temple)를 향하기 보다는 코를 향해 이동될 수 있다. 도 28은 상호 연결부(800, 801)가 이전에 설명된 바와 같이, 광학 파이프로 라미네이팅(laminate)될 수 있다는 것을 나타낸다. 이러한 경우에, 상호 연결부는 또한 역광을 위한 전력을 포함할 수 있으며, 역광은 상호 연결부(800) 내에 통합되거나, 또는 분리된 라미네이션이 될 수 있다. 얼굴 곡선을 추가하기 위해, 또는 정확한 거리에서 가상 이미지를 제공하기 위해 이전에 설명된 모든 고려 사항들은 이러한 실시예에서 사용될 수 있다.

도 29는 광학 디자인을 나타낸다. 디스플레이(830)가 투명 LCD로 구성되는 경우에 있어서, 얇은 역광(840)이 제공된다. 디스플레이(830)가 자발광(self emissive)인 경우에는, 역광이 필요하지 않다. 광학 디자인 고려 사항들은, LCD가 안경다리보다는 코를 향하여 배치되며 거울(859)이 거꾸로 배치된 점을 제외하면, 도 25에서 설명된 경우와 유사하다. 또한, 파이프(821)가, 최대 배율을 허용하는, 도 29에 도시된 바와 같이 역광(840)과 브리지 사이에, 또는 도 30에 도시된 바와 같이 거울(859)과 디스플레이(830) 사이에 배치될 수 있다는 것을 유의해야 하며, 도 30은 눈에 의해 볼 수 없는 위치로 디스플레이와 역광이 이동되도록 허용하고 그리하여 최소한의 시야 차단을 제공한다. 또한, 눈이 볼 수 없는 코 근처에 디스플레이와 역광을 배치함으로써(도 30), 디스플레이와 역광은 장식용 덮개를 통해 보호될 수 있다.

설명된 모든 실시예들에서, 광학 물질의 사용은 광학 파이프 엘리먼트와 다른 곳에서 나타난다. 사용자가 파이프의 편평한 측면들을 통해 볼 수 있는 경우에, 상기 발명들은 또한 파이프 내에 있는 공기 또는 다른 가스를 이용하여 달성될 수 있다. 몇몇 경우들에서는 광학 물질들을 제거함으로써 가장 낮은 무게 및 비용이 달성될 것이다. 예를 들어, 도 28의 디스플레이 시스템은 속이 빈 광학 파이프(810)를 사용함으로써 가장 적은 무게를 가지도록 만들어질 수 있다.

도 31은 엔터테인먼트(시각 게임들, 텔레비젼, DVD, MP4 등)를 포함하는 많은 애플리케이션들, 스테레오 현미경 이미지들, 컴퓨터 이미지들, CAD 또는 다른 시스템들로부터의 스테레오 이미지들 등을 보는 것과 같은 공업적 애플리케이션, 내시경으로부터의 이미지들을 보는 것과 같은 의료 애플리케이션 및 많은 다른 애플리케이션들을 위해 사용될 수 있는 완전한 쌍안경 관측 시스템을 나타낸다. 투 명 파이프(910)의 사용은 사용자가 주위에 대하여 고도로 주의할 수 있도록 허용한다. 도 31은 또한 얼굴에 적합하도록 얼굴 곡선(929)을 보여준다는 것을 유의하도록 한다. 아이웨어에 관련된 기술 분야에서 공지된 바와 같이, 제공된 상기 곡선들은 사용자의 자연스러운 눈 회전을 고려할 수 있으며, 그 결과 상기 곡선은 사용자들의 시야에서 최소한의 수차(aberration)를 제공할 수 있다. 파이프(910)는 무게를 줄이기 위해 속이 비도록 만들 수 있다.

도 31의 실시예에서, 파이프(921)는 디스플레이들을 눈들로부터 떨어져서 코를 향하도록 이동시키기 위해 사용되며, 덮개(951)는 디스플레이들과 역광들을 가리기 위해 사용된다. 브리지(950)의 모든 외부 표면들 주위를 감쌀 수 있는, 덮개(951)는 또한 방의 빛이 브리지에서 디스플레이 시스템으로 들어가는 것을 방지하며, 역광들로부터의 산란된 빛이 시스템을 벗어나서 다른 사람들에 보이는 것을 방지한다.

도 31에서 사용되는 광학 시스템은 이전에 설명된 바(도 30)와 같다. 또한, 도 31은 안경다리들이 접히도록 하기 위한 힌지들(275)의 사용을 도시한다. 이것은 유연한 상호 연결부들(이전에 설명되었으나, 여기서는 명확화를 위해 미도시)을 접음으로서 달성되며, 그 결과 회로들은 수직면으로 접힌다. 안경다리들(285)은 속이 빌 수 있으며 케이블(990)에 의해 제공된 오디오 및 비디오 신호들을 처리하기 위한 회로(295)를 포함할 수 있다. 대안적으로, 이러한 회로들은 신호 소스를 가진 RF 또는 다른 무선 통신 장치 내에 있을 수 있으며, 회로(295)는 장치에 전력을 공급하기 위해 필요한 배터리들을 포함할 수 있다. 트랜스듀서들(290)은 오디 오를 위해 제공된다. 트랜스듀서들(290)은 간단한 스피커들일 수 있으며, 또는 잡음 소거 또는 마이크로폰들을 사용하는 다른 개량된 기능들을 포함할 수 있다. 음성 인식 명령들 또는 통신을 위한 마이크로폰들은 이전의 특허들에서 설명되었던 바와 같은 설계 내에 통합될 수 있다.

도 32 및 도 33은 이미지들을 보기 위한 시스템을 나타낸다. 쌍안경 관측 시스템(990)은 케이블들(991 및 993) 및 인터페이스 제어기(992)를 통해 이미지 데이터 소스(904)와 통신한다. 이미지 소스(904)는 예를 들어 텔레비젼, 디지털 비디오 디스크(DVD) 플레이어, MPEG4 플레이어, 캠코더, 디지털 카메라, 비디오 테이프 플레이어 또는 다른 비디오 이미지 소스를 포함한다. 비디오 신호는 이미지 소스(994)에 의해 생성되며, 이미지 소스(994)는 콤퍼지트 비디오(NTSC 또는 PAL), 컴포넌트 비디오 또는 다른 표준화된 형태와 같은 표준 형태들의 비디오 신호를 출력 접속기를 통해 제공할 수 있다. 대안적으로, 이미지 소스(994)는 임의의 다른 포맷으로 출력 신호를 제공할 수 있다. 이미지 소스(994)는 또한 개인용 컴퓨터, PDA(personal digital assistant), 셀룰러 폰 또는 컴퓨터 또는 다른 이미지를 제공할 수 있는 다른 휴대용 전차 장치를 포함할 수 있다. 이미지 신호는 케이블(993)에 의해 제어기(992)로 전달되며, 제어기(992)는 사용자에게 밝기, 명도 또는 이미지의 다른 양상들을 조절하기 위한 제어들을 제공할 수 있다. 제어기는 또한 배터리를 수납하기 위한 공간을 제공할 수 있다. 인터페이스 제어기는 또한 이미지 신호를 수정하기 위한 회로를 포함할 수 있으며, 그 결과 정보는 LCD들을 구동하기 위해 가장 적합한 형태로 재포맷팅된다. 이러한 수정된 신호는 케이블(991) 을 통해 쌍안경 관측 시스템으로 제공될 수 있다. 케이블(991)은 또한 안경다리들에 설치된 회로들(295)(도 31 참조)로 제어 명령들을 전송하기 위한 직렬 데이터 라인을 제공할 수 있다. 케이블들(991 및 993)은 접속기들과 함께 제공될 수 있다.

대안적인 실시예에서, 인터페이스 회로들은 전체적으로 이미지 소스(994) 또는 안경다리들(도 31의 285)에 배치될 수 있다. 이미지 소스, 인터페이스 제어기 또는 안경다리들 사이에서 임의의 배치들의 결합이 사용될 수 있으며, 모든 회로 및 배터리들이 재배치되는 몇몇 실시예들에서, 인터페이스 제어기는 불필요하게 될 것이다.

케이블들(991, 993)은 또한 US 특허 6,091,546에서 설명된 바와 같이, 신호를 쌍안경 뷰어(990)로 전송하는 RF 또는 IR 방법들로 이들을 대체함으로써 제거될 수 있다.

본 발명의 몇몇 양상들이, 디스플레이 어셈블리가 오직 하나의 눈에 대하여 제공되는, 단안용(monocular) 시스템에서 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 할 것이다. 본 발명은 첨부된 청구항들에 의해 지시된 것들을 제외하고, 특히 도시되고 설명된 것들에 의해 한정되지 않는다.

Claims

쌍안경 관측 시스템으로서,

사용자의 눈 위쪽에 배치된 노우즈 브리징 엘리먼트; 및

오른쪽 눈 디스플레이 어셈블리 및 왼쪽 눈 디스플레이 어셈블리를 포함하며, 상기 디스플레이 어셈블리들 각각은,

이미지를 제공하기 위해 동작하는 전자 디스플레이 엘리먼트; 및

투명 파이프 및 접안 렌즈(eyepiece) 어셈블리를 포함하는 광학 파이프 엘리먼트를 포함하며,

상기 투명 파이프는 상기 전자 디스플레이 엘리먼트에서 상기 접안 렌즈 어셈블리로 빛을 내부적으로 중계하도록 배치되며, 그리고

동공간(interpupillary) 조절 매커니즘은 상기 오른쪽 눈 디스플레이 어셈블리의 상기 접안 렌즈 어셈블리와 상기 왼쪽 눈 디스플레이 어셈블리의 상기 접안 렌즈 어셈블리 사이의 간격을 조절하기 위해 상기 오른쪽 눈 디스플레이 어셈블리 및 상기 왼쪽 눈 디스플레이 어셈블리를 상기 노우즈 브리징 엘리먼트에 이동가능하게 설치하도록 구성되며, 사용자의 눈들 사이의 동공간 거리는 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 노우즈 브리징 엘리먼트는 레일(rail) 엘리먼트를 포함하며, 상기 동공 간 조절 매커니즘은 각각의 광학 파이프 상에 배치되고 상기 레일 엘리먼트를 따라 움직이도록 구성된 슬라이딩 멤버를 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 2 항에 있어서,

상기 레일 엘리먼트는 연장된 리세스(recess)를 포함하며, 상기 슬라이딩 멤버들은 상기 리세스를 따라 슬라이딩 이동을 하기 위해 상기 리세스 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 3 항에 있어서,

상기 슬라이딩 멤버들은 연장된 도브테일 프로젝션(dovetail projection)을 포함하며 상기 연장된 리세스는 상기 도브테일 프로젝션을 수용하기 위한 맞춤 구성을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 2 항에 있어서,

상기 슬라이딩 멤버와 상기 레일 엘리먼트 사이에 배치된 바이어싱(biasing) 매커니즘을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 5 항에 있어서,

상기 바이어싱 매커니즘은 압축 스프링 매커니즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 동공간 조절 매커니즘은 상기 광학 파이프 엘리먼트들에 고정되는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 동공간 거리 매커니즘은 상기 광학 파이프 엘리먼트들과 통합되는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 동공간 거리 매커니즘과 상기 광학 파이프 엘리먼트들은 단일 인젝션 몰딩(injection molding)을 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 동공간 거리 매커니즘과 상기 광학 파이프 엘리먼트들은 광학 플라스틱 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 광학 파이프 엘리먼트들은 상기 접안 렌즈 어셈블리들 각각의 광학축들 이 사용자에게 스테레오 이미지를 제공하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 동공간 조절 매커니즘은 사용자가 떨어진 곳에 위치한 물체를 응시할 때 사용자의 시선과 수직 방향으로 상기 광학 파이프 엘리먼트들이 이동하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 노우즈 브리징 엘리먼트는 하우징 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 오른쪽 눈 및 왼쪽 눈 디스플레이 어셈블리들에 부착된 안경다리 부분들(temple pieces)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 14 항에 있어서,

상기 안경다리 부분들에 부착된 오디오 트랜스듀서들을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 14 항에 있어서,

상기 안경다리 부분들 중 적어도 하나에 부착된 마이크로폰을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 노우즈 브리징 엘리먼트에 부착된 한 쌍의 노우즈 피스들(nose pieces)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 오른쪽 눈 및 왼쪽 눈 디스플레이 어셈블리들과 사용자의 눈들 사이에서 상기 노우즈 브리징 엘리먼트에 설치된 프레임과 렌즈들을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 18 항에 있어서,

상기 렌즈들은 사용자의 시각을 위한 교정 렌즈들을 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 18 항에 있어서,

상기 프레임은 렌즈들을 이동할 수 있게 배치하도록 구성된 분리가능한 렌즈 배치 엘리먼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 오른쪽 눈 디스플레이 어셈블리와 상기 왼쪽 눈 디스플레이 어셈블리 각각은 초점 조절 매커니즘을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 21 항에 있어서,

상기 초점 조절 매커니즘은 각각의 관련된 광학 파이프 엘리먼트들과 관련하여 상기 전자 디스플레이 엘리먼트들 각각을 이동가능하게 설치하도록 구성된 매커니즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 21 항에 있어서,

상기 초점 조절 매커니즘은 각각의 전자 디스플레이 엘리먼트를 각각의 관련된 광학 파이프 엘리먼트들의 끝부분에 설치하도록 배치된 마운팅 고정구를 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 23 항에 있어서,

각각의 마운팅 고정구는 하우징 내에 선형 모션을 위해 설치된 캐리어를 포함하며, 상기 전자 디스플레이 엘리먼트는 상기 캐리어 내에 고정되며, 회전가능한 리드 스크류(lead screw)는 상기 리드 스크류의 회전을 상기 하우징 내에서 상기 캐리어의 선형 모션으로 전환하기 위해 전송 엘리먼트를 통해 상기 캐리어에 고정되는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 광학 파이프 엘리먼트들은 상기 전자 디스플레이 엘리먼트들을 연결하는 회로 또는 배선을 유지(retention)하기 위한 캐비티(cavity)를 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 노우즈 브리징 엘리먼트는 상기 전자 디스플레이 엘리먼트들을 연결하는 회로 또는 배선을 유지하기 위한 캐비티를 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 오른쪽 눈 및 왼쪽 눈 디스플레이 어셈블리들의 끝부분에 배치된 템플 하우징들(temple housings)을 추가로 포함하며, 상기 전자 디스플레이 엘리먼트들과 회로 또는 배선의 서비스 루프들을 유지하기 위해 상기 템플 하우징들 내에 캐비티가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 광학 파이프 엘리먼트의 상기 투명 파이프는 두 개의 광학 표면들을 추가로 포함하며, 상기 두 개의 광학 표면들은 자신들을 통해 주위의 빛이 통과하여 사용자의 눈으로 향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 1 항에 있어서,

각각의 광학 파이프 엘리먼트의 상기 접안 렌즈 어셈블리는 회전 거울과 눈을 향하여 빛을 전달하도록 배치된 대안 렌즈(eyelens)를 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 1 항에 있어서,

각각의 광학 파이프 엘리먼트의 상기 접안 렌즈 어셈블리는 편광 빔-분리기 코딩, 1/4 파장(quarterwave)판 및 배치된 초점 거울을 포함하며, 상기 디스플레이 어셈블리로부터의 편광된 빛은 상기 빔-분리기 코팅 및 상기 1/4 파장판을 통과하고 상기 1/4 파장판을 통해 반대 방향으로 통과하도록 상기 초점 거울로부터 반사되며 눈을 향하여 상기 빔-분리기 코팅으로부터 반사되는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 오른쪽 눈 디스플레이 어셈블리와 상기 왼쪽 눈 디스플레이 어셈블리는 사용자의 얼굴에 대한 곡선을 조절하기 위해 굽은 모양의 구성으로 배치되는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
동공간 거리들의 범위를 조절하기 위한 쌍안경 관측 시스템으로서,

노우즈 브리징 엘리먼트에 의해 연결된 오른쪽 눈 디스플레이 어셈블리 및 왼쪽 눈 디스플레이 어셈블리를 포함하며, 상기 디스플레이 어셈블리들 각각은,

이미지를 제공하기 위해 동작하는 전자 디스플레이 엘리먼트; 및

광학 파이프 엘리먼트와 상기 전자 디스플레이 엘리먼트로부터의 빛을 사용자의 눈을 향하여 중계하도록 배치된 표면을 포함하는 접안 렌즈 어셈블리를 포함하며,

상기 오른쪽 눈 디스플레이 어셈블리와 상기 왼쪽 눈 디스플레이 어셈블리는 사용자의 각각의 눈으로부터의 광선들을 광학적 무한대(infinity)보다 짧은 거리에서 제공된 가상 이미지 상에 집중시키도록 서로와 관련하여 배치되는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 32 항에 있어서,

상기 오른쪽 눈 및 왼쪽 눈 디스플레이 어셈블리들의 상기 전자 디스플레이 엘리먼트들 각각은 자신의 광학축으로부터 측면으로 배치되며, 그리하여 무한대보다 짧은 수렴 거리에서 왼쪽 및 오른쪽 가상 이미지들을 제공하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 32 항에 있어서,

상기 전자 디스플레이 엘리먼트들 각각은 상기 쌍안경 관측 시스템에 의해 이동가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 32 항에 있어서,

상기 접안 렌즈 어셈블리들 각각은 상기 쌍안경 관측 시스템에 의해 이동가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 32 항에 있어서,

각각의 접안 렌즈 어셈블리는 오프-액시스(off-axis) 수차들(aberrations)을 최소화하기 위해 선택된 대안 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 36 항에 있어서,

상기 대안 렌즈는 비구면 렌즈(aspherical lens)를 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 36 항에 있어서,

상기 접안 렌즈의 직경은 동공간 거리들의 범위를 조절하기 위해 선택되는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 32 항에 있어서,

초점 조절 매커니즘을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 32 항에 있어서,

상기 오른쪽 눈 및 왼쪽 눈 디스플레이 어셈블리들은 사용자의 눈들과 상기 오른쪽 눈 및 왼쪽 눈 디스플레이 어셈블리들 사이의 거리를 조절하기 위해 서로에 대하여 조절가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 32 항에 있어서,

상기 오른쪽 눈 디스플레이 어셈블리와 상기 왼쪽 눈 디스플레이 어셈블리는 상기 노우즈 브리징 엘리먼트에서 피벗팅(pivoting) 접속에 의해 연결되며, 상기 피벗팅 접속은 사용자의 눈들과 관련하여 상기 디스플레이 어셈블리들 각각의 광학축의 각도 방위(angular orientation)를 조절하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 32 항에 있어서,

각각의 접안 렌즈 어셈블리의 상기 표면들은 사용자의 각각의 눈으로부터의 광선들을 광학적 무한대보다 짧은 거리에서 제공된 가상 이미지 상에 집중시키도록 서로와 관련하여 배치되는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 32 항에 있어서,

상기 노우즈 브리징 엘리먼트는 상기 오른쪽 눈 디스플레이 어셈블리와 상기 왼쪽 눈 디스플레이 어셈블리를 연결시키는 광학 파이프 엘리먼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 32 항에 있어서,

각각의 접안 렌즈 어셈블리는 지지부(support)에 걸려 있으며, 상기 전자 디스플레이 엘리먼트는 상기 지지부에서 상기 접안 렌즈 어셈블리로 직접 부착되는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 44 항에 있어서,

상기 지지부 상에 배치된 상기 전자 디스플레이 엘리먼트와 통신하는 회로 또는 배선을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 32 항에 있어서,

상기 오른쪽 눈 디스플레이 어셈블리와 상기 왼쪽 눈 디스플레이 어셈블리는 상기 전자 디스플레이 엘리먼트에서 상기 접안 렌즈 어셈블리로 빛을 전송하기 위해 배치된 광학 파이프 엘리먼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스 템.
제 32 항에 있어서,

상기 노우즈 브리징 엘리먼트는 상기 오른쪽 눈 디스플레이 어셈블리와 상기 왼쪽 눈 디스플레이 어셈블리의 상기 광학 파이프들과 함께 할당된 광학 파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 47 항에 있어서,

상기 오른쪽 눈 디스플레이 어셈블리와 상기 왼쪽 눈 디스플레이 어셈블리의 상기 광학 파이프들은 사용자 얼굴의 곡선을 조절하기 위해 구부러지는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 32 항에 있어서,

상기 오른쪽 눈 및 왼쪽 눈 디스플레이 어셈블리들은 사용자의 머리에 의해 지지되도록 구성된 프레임 상에 설치되는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
쌍안경 관측 시스템으로서,

사용자 얼굴의 곡선을 조절하기 위한 곡선을 가지며, 중간 부분이 노우즈 브리징 엘리먼트를 형성하는 광학 파이프 엘리먼트;

오른쪽 눈 디스플레이 어셈블리 및 왼쪽 눈 디스플레이 어셈블리를 포함하 며, 상기 디스플레이 어셈블리들 각각은,

이미지를 제공하도록 동작하며 상기 광학 파이프 엘리먼트의 끝부분으로 빛을 전송하기 위해 배치된 전자 디스플레이 엘리먼트;

상기 전자 디스플레이 엘리먼트로부터 빛을 수신하기 위해 배치된 상기 광학 파이프 엘리먼트의 일부분; 및

대안 렌즈 및 적어도 하나의 반사성 표면을 포함하는 접안 렌즈 어셈블리를 포함하며, 상기 반사성 표면은 상기 광학 파이프 엘리먼트의 상기 일부분에 있는 빛을 사용자의 눈을 향하여 중계하도록 상기 광학 파이프 엘리먼트 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 50 항에 있어서,

상기 광학 파이프 엘리먼트는 고체이며 투명한 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 50 항에 있어서,

상기 광학 파이프 엘리먼트는 속이 빈 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 50 항에 있어서,

각각의 디스플레이 어셈블리는 상기 반사성 표면에서 상기 대안 렌즈로의 광 학 경로를 통해 상기 대안 렌즈와 상기 광학 파이프 엘리먼트 사이에서 제공되는 광학 웨지(wedge)를 포함하며, 상기 광학 웨지는 상기 전자 디스플레이 엘리먼트로부터의 축방향 광학 시스템을 상기 대안 렌즈로 제공하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 50 항에 있어서,

각각의 디스플레이 어셈블리의 상기 대안 렌즈는 상기 광학 파이프 엘리먼트의 템플 엔드(temple end)에 위치하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 50 항에 있어서,

상기 전자 디스플레이 엘리먼트는 대략적으로 상기 대안 렌즈의 초점 거리와 동일한 거리만큼 상기 대안 렌즈로부터 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 50 항에 있어서,

각각의 디스플레이 어셈블리는 상기 반사성 표면에서 상기 눈으로의 광학 경로 상의 상기 광학 파이프 엘리먼트의 외부 표면에 있는 광학적 웨지를 포함하며, 상기 광학적 웨지는 상기 전자 디스플레이 엘리먼트와 눈 사이에서 축방향 광학 시스템을 제공하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 56 항에 있어서,

각각의 디스플레이 어셈블리의 상기 광학적 웨지들은 상기 광학 파이프 엘리먼트의 일부분을 통해 연장되도록 구성 요소로서 연결되는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 50 항에 있어서,

각각의 접안 렌즈 어셈블리는 상기 광학 파이프 엘리먼트의 상기 일부분에 있는 빛을 사용자의 눈을 향하여 중계하도록 상기 광학 파이프 엘리먼트 내에 배치된 복수의 반사성 표면들을 포함하며, 그리하여 넓은 시야각(field of view)이 제공되는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 50 항에 있어서,

상기 광학 파이프 엘리먼트, 상기 오른쪽 눈 디스플레이 어셈블리 및 상기 왼쪽 눈 디스플레이 어셈블리는 사용자의 머리에 의해 지지되도록 구성된 안경다리 부분들(temple pieces)에 부착되는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
쌍안경 관측 시스템으로서,

중간 부분이 노우즈 브리징 엘리먼트를 형성하는 광학 파이프 엘리먼트;

오른쪽 눈 디스플레이 어셈블리 및 왼쪽 눈 디스플레이 어셈블리를 포함하며, 상기 디스플레이 어셈블리들 각각은,

이미지를 제공하도록 동작하는 전자 디스플레이 엘리먼트; 및

대안 렌즈와 적어도 하나의 적어도 부분적으로 반사성 성질을 가지는 반사성 표면을 포함하는 접안 렌즈 어셈블리를 포함하며,

상기 전자 디스플레이 엘리먼트는 상기 광학 파이프 엘리먼트의 일부분 내에 배치되며, 회로 또는 배선은 상기 광학 파이프 엘리먼트의 상부 또는 하부 표면을 따라서 또는 상기 광학 파이프 엘리먼트의 캐비티를 통과하는 상기 전자 디스플레이 엘리먼트로 연결되며,

상기 반사성 표면은 상기 전자 디스플레이 엘리먼트로부터의 빛을 사용자의 눈을 향하여 중계하도록 상기 광학 파이프 엘리먼트 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 60 항에 있어서,

상기 적어도 부분적으로 반사성 성질을 가지는 반사성 표면은 거울을 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 60 항에 있어서,

상기 적어도 부분적으로 반사성 성질을 가지는 반사성 표면은 조명 소스로부터의 조명을 상기 광학 파이프 엘리먼트를 따라서 상기 전자 디스플레이 엘리먼트로 전송하기 위해 배치된 편광 빔 분리기를 포함하며, 상기 전자 디스플레이 엘리먼트는 빛을 상기 표면으로 리턴시키도록 반사하며, 상기 표면은 빛을 상기 대안 렌즈로 반사하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 60 항에 있어서,

상기 광학 파이프 엘리먼트의 끝부분으로부터의 조명을 제공하기 위해 배치된 상기 전자 디스플레이 엘리먼트에 대한 조명 소스를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 63 항에 있어서,

상기 조명 소스로부터의 빛을 상기 전자 디스플레이 엘리먼트로 조준하기 위해 상기 광학적 파이프 엘리먼트의 끝부분 표면 내에 또는 표면 상에 배치된 조준 렌즈(collimating lens)를 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 60 항에 있어서,

상기 전자 디스플레이 엘리먼트에 근접하게 배치된 상기 전자 디스플레이 엘리먼트에 대한 조명 소스를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 60 항에 있어서,

상기 대안 렌즈는 수차들을 최소화하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 60 항에 있어서,

상기 광학 파이프 엘리먼트는 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate), 폴리카보네이트 레진(polycarbonate resin), 에폭시 레진(epoxy resin), 우레탄(urethane), 시클로-올레핀(cyclo-olefin) 또는 유리로 형성되는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 60 항에 있어서,

상기 광학 파이프 엘리먼트, 상기 오른쪽 눈 디스플레이 어셈블리, 상기 왼쪽 눈 디스플레이 어셈블리는 사용자의 머리에 의해 지지되도록 구성된 안경 다리 부분들에 부착되는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 60 항에 있어서,

각각의 디스플레이 어셈블리의 상기 전자 디스플레이 엘리먼트는 상기 광학 파이프 엘리먼트의 상기 노우즈 브리징 엘리먼트와 함께 배치되는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 69 항에 있어서,

상기 광학 파이프 엘리먼트의 상기 노우즈 브리징 엘리먼트 내에 배치된 상기 전자 디스플레이 엘리먼트에 대한 조명 소스를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 1 항, 제 32 항, 제 50 항 또는 제 60 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 전자 디스플레이 엘리먼트들은 이미지 데이터 소스와 함께 통신하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 71 항에 있어서,

상기 이미지 데이터 소스는 텔레비젼, 디지털 비디오 디스크 플레이어, MPEG4 플레이어, 캠코더, 디지털 카메라, 비디오 테이프 플레이어, 개인용 컴퓨터, PDA(personal digital assistant) 또는 셀룰러폰을 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 32 항, 제 50 항 또는 제 60 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 오른쪽 눈 및 왼쪽 눈 디스플레이 어셈블리들과 사용자의 눈들 사이에서 상기 노우즈 브리징 엘리먼트에 설치된 프레임 및 렌즈들을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 73 항에 있어서,

상기 렌즈들은 사용자의 시각을 위한 교정 렌즈들을 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.
제 73 항에 있어서,

상기 프레임은 렌즈들을 이동할 수 있게 배치하도록 구성된 분리가능한 렌즈 배치 엘리먼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍안경 관측 시스템.