KR20220093364A - 머리-착용 디스플레이 디바이스에 대한 광학 시스템 - Google Patents

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KR20220093364A
KR20220093364A KR1020227018933A KR20227018933A KR20220093364A KR 20220093364 A KR20220093364 A KR 20220093364A KR 1020227018933 A KR1020227018933 A KR 1020227018933A KR 20227018933 A KR20227018933 A KR 20227018933A KR 20220093364 A KR20220093364 A KR 20220093364A
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조슈아 마크 허드먼
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밸브 코포레이션
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Abstract

사용자의 눈의 하나 이상의 시각 질환들을 교정하기 위해 가상 이미지 광을 수정하도록 동작가능한 머리-착용 디스플레이(head-mounted display; HMD) 내의 광학 시스템을 제공하기 위한 시스템들 및 방법들. 광학 시스템은 좌측 눈에 대한 좌측 광학 서브시스템 및 우측 눈에 대한 우측 광학 서브시스템을 포함한다. 각각의 광학 서브시스템은 각각 렌즈 어셈블리를 갖는 제1 교정 부분 및 제2 교정 부분을 포함한다. 제1 렌즈 어셈블리는 가상 이미지 광의 광학 경로를 가로지르는 제1 축을 따라 선택적으로 조정가능한 제1 렌즈를 갖는 렌즈들의 제1 세트를 포함한다. 제2 렌즈 어셈블리는 제1 축을 가로지르는 제2 축에 대해 선택적으로 회전가능한 제2 렌즈를 갖는 렌즈들의 제2 세트를 포함한다. 제1 렌즈 및 제2 렌즈의 선택적인 조정은 사용자의 눈의 시각 질환들을 교정하는 것을 돕는다.

Description

머리-착용 디스플레이 디바이스에 대한 광학 시스템
본 개시는 머리-착용 디스플레이 디바이스들에 대한 광학 시스템들에 관한 것이다.
머리-착용 디스플레이 디바이스(Head-mounted display device; HMD)는, 사용자에게 시각적 콘텐트를 나타내기 위한 하나 이상의 디스플레이 유닛들을 갖는 사용자의 머리에 착용되는 디스플레이 디바이스들이다. HMD들은 가상 현실(virtual reality; VR) 또는 증강 현실(augmented reality; AR) 경험들을 제공하기 위해, 또는 게이밍 또는 시청각 미디어의 표현을 용이하게 하기 위해 점점 더 대중화되고 있다. 디스플레이 유닛들은 전형적으로 소형화되며, 예를 들어, CRT, LCD, 실리콘 위 액정(Liquid crystal on silicon; LCos), 또는 OLED 기술품들을 포함할 수 있다. 일부 HMD들은 쌍안경이며, 각각의 눈에 상이한 이미지를 디스플레이할 가능성을 갖는다. 이러한 성능은 더 몰입감이 있는 사용자 경험을 제공하기 위해 입체 이미지들을 디스플레이하기 위하여 사용된다.
기존 HMD들은 사용자의 시각 장애(vision defect)들 또는 결함(deficiency)들을 고려하지 않는다. 예를 들어, 난시, 근시, 또는 원시(노안으로도 알려짐)를 갖는 사람들은 이러한 질환(condition)들 중 하나 이상을 교정하기 위해 안경을 착용할 수 있다. 그러나, 이전에-구현된 HMD들은 이러한 질환들을 교정하기 위해 가상 이미지 광을 적응시키지 않고 사용자들에게 시각적 콘텐트를 디스플레이한다. 적어도 일부 HMD들은, 사용자의 눈의 전방에 또는 주변에 사용자가 시각 교정 안경 및 HMD를 착용하는 것을 가능하게 하기 위한 충분한 공간을 갖지 않는다. 결과적으로, 시각적 콘텐트는 안경을 착용한 시각 장애들 또는 결함들로 고통을 받는 사용자에게 초점이 맞지 않거나 또는 불명료하게 나타날 수 있으며, 이는 사용자의 전체 경험을 손상시킨다.
머리-착용 디스플레이는, 가상 이미지 디스플레이 유닛, 및 사용자의 하나 이상의 시각 질환들을 교정하기 위해 수신된 가상 이미지 광을 수정하기 위한 광학 시스템을 포함하는 것으로서 요약될 수 있다. 광학 시스템은, 좌측 눈 및 우측 눈의 시각 질환들을 교정하기 위해 가상 이미지 디스플레이로부터 수신된 가상 이미지 광을 수정하도록 각각 동작할 수 있는 좌측 광학 서브시스템 및 우측 광학 서브시스템을 포함한다. 좌측 광학 서브시스템 및 우측 광학 서브시스템의 각각은 제1 교정 부분 및 제2 교정 부분을 포함한다. 제1 교정 부분 및 제2 교정 부분은 하나 이상의 시각 질환들을 교정하기 위해 독립적으로 그리고 선택적으로 조정가능하다. 제1 교정 부분은 시각 질환들의 제1 세트를 교정하기 위해 선택적으로 조정가능하며, 제2 교정 부분은 시각 질환들의 제2 세트를 교정하기 위해 선택적으로 조정가능하다.
광학 시스템은, 사용자의 눈의 근시, 원시, 및 난시를 교정하기 위해 가상 이미지 광을 수정하도록 동작가능하다. 제1 교정 부분 및 제2 교정 부분 중 하나는, 가상 이미지 광의 광학 경로를 따라 순차적으로 배열된 렌즈들의 제1 세트를 포함한다. 작동기들은 각기 렌즈들의 제1 세트의 개별적인 렌즈들에 물리적으로 결합되며, 광학 경로를 가로지르는 제1 축을 따라 개별적인 렌즈를 이동시키도록 구성된다. 렌즈들의 제1 세트는, 근시 및 원시를 포함하여, 시각 질환들의 제1 세트를 교정하기 위해 하나 이상의 작동기들에 의해 선택적으로 조정가능하다. 제1 교정 부분 및 제2 교정 부분 중 다른 하나는, 가상 이미지 광의 광학 경로를 따라 순차적으로 배열된 렌즈들의 제2 세트를 포함한다. 작동기들은 각기 렌즈들의 제2 세트의 개별적인 렌즈들에 물리적으로 결합되며, 제1 축을 가로지르는 제2 축에 대해 개별적인 렌즈들을 회전시키도록 구성된다. 렌즈들의 제2 세트는, 난시를 포함하여, 시각 질환들의 제2 세트를 교정하기 위해 하나 이상의 작동기들에 의해 선택적으로 조정가능하다.
일부 실시예들에서, 광학 시스템은 HMD의 일체적인 비-제거가능 부분이다. 일부 실시예들에서, 광학 시스템은 HMD의 메인 몸체에 선택적으로 설치가능하며 이로부터 제거가능하다. HMD는 광학 시스템을 선택적으로 수용하기 위한 캐비티(cavity)를 포함할 수 있다. HMD는 HMD 자체 상의 입력 디바이스들을 통해 또는 HMD의 통신 인터페이스를 통해 사용자 입력들을 수신할 수 있다. 일부 실시예들에서, 광학 시스템 또는 HMD의 제어기는, 작동기들이 렌즈들을 사용자의 시각 질환들을 교정하기 위해 희망되는 위치들로 이동시키거나 또는 회전시키게끔 하기 위해 렌즈들의 제1 세트에 결합된 작동기들 및/또는 렌즈들의 제2 세트에 결합된 작동기들로 제어 신호들을 전송할 수 있다. 일부 실시예들에서, HMD의 기계적 입력 디바이스들을 통한 사용자 입력은 작동기들이 렌즈들을 이동시키거나 또는 회전시키게끔 하는 기계적 힘을 인가할 수 있다.
도 1은 하나 이상의 구현예들에 따른 광학 시스템을 갖는 머리-착용 디스플레이의 머리 위 평면도를 도시한다.
도 2는 도 1의 머리-착용 디스플레이의 광학 시스템의 광학 서브시스템의 도면을 도시한다.
도 3은 도 2의 광학 서브시스템의 렌즈들의 제1 세트의 머리 위 평면도를 도시한다.
도 4a는 일 실시예에 따른 광학 서브시스템의 렌즈들의 제2 세트의 머리 위 평면도를 도시한다.
도 4b는 렌즈들의 제2 세트의 렌즈의 전방 평면도를 도시한다.
도 5a는 일 실시예에 따른 광학 서브시스템의 렌즈들의 제2 세트의 머리 위 평면도를 도시한다.
도 5b는 도 5a의 렌즈들의 제2 세트의 전방 평면도를 도시한다.
도 6은 도 1의 머리-착용 디스플레이의 외부의 머리 위 사시도를 도시한다.
도 7은 머리-착용 디스플레이의 개략적인 블록도를 도시한다.
도 8은 하나 이상의 실시예들에 따른 선택적으로 설치가능한 광학 시스템을 갖는 머리-착용 디스플레이의 하단 사시도를 도시한다.
다음의 설명에 있어, 어떤 특정 세부사항들이 개시된 다양한 구현예들의 철저한 이해를 제공하기 위하여 기술되었다. 그러나, 당업자는 구현예들이 이러한 특정 세부사항들 중 하나 이상이 없는 상태로 또는 다른 방법들, 구성 요소들, 재료들 등과 함께 실시될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 다른 예들에 있어, 컴퓨터 시스템들, 서버 컴퓨터들, 및/또는 통신 네트워크들과 연관된 잘 알려진 구조들은 구현예들의 설명을 불필요하게 모호하게 하는 것을 회피하기 위하여 상세하게 도시되지 않거나 또는 설명되지 않는다.
문맥이 달리 요구하지 않는 한, 다음의 명세서 및 청구항들 전체에 걸쳐, 단어 "구성되는"은 "포함하는"과 동의어이며, 포괄적이고 개방적이다(즉, 추가적인, 언급되지 않은 요소들 또는 방법 행동들을 배제하지 않는다). 본원에서 사용되는 용어 "세트"(예를 들어, "아이템들의 세트")에 대한 언급들은, 문맥에 의해 달리 언급되지 않거나 또는 모순되지 않는 한, 하나 이상의 멤버들 또는 인스턴스들을 포함하는 비어 있지 않은 모음으로서 해석되어야 한다.
본 명세서 전체에 걸쳐 "하나의 구현예" 또는 "일 구현예"에 대한 이러한 설명의 언급은 구현예와 함께 설명된 특정 특징, 구조, 또는 특성이 적어도 하나의 구현예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전체에 걸쳐 다양한 위치들에서의 문구들 "하나의 구현예에 있어서" 또는 "일 구현예에 있어서"의 출현이 반드시 모두 동일한 구현예를 지칭하는 것이 아니다. 추가적으로, 특정 특징들, 구조들, 또는 특성들은 하나 이상의 구현예들에서 임의의 적절한 방식으로 결합될 수 있다.
본 명세서에서 그리고 첨부된 청구항들에서 사용될 때, 단수 형태들 "일", 및 "상기"는 문맥이 명백하게 달리 기재하지 않는 한 복수의 지시대상들을 포함한다. 용어 "또는"은 일반적으로, 문맥이 명백히 달리 기술하지 않는 한, "및/또는"을 포함하는 의미로 이용된다.
본원에서 제공되는 본 개시의 표제 및 요약은 오로지 편의를 위한 것이며, 구현예들의 의미 또는 범위를 해석하지 않는다.
도 1은 하나 이상의 실시예들에 따른 머리-착용 디스플레이 디바이스(head-mounted display device; HMD)(100)의 머리 위 평면도를 도시한다. HMD 시스템(100)은, 예컨대 초 당 30 프레임(또는 이미지) 또는 초 당 90 프레임과 같은 디스플레이 레이트(rate)로 표현되는 대응하는 비디오를 통해 사용자(104)에게 가상 현실(virtual reality; VR)을 나타낼 수 있으며, 반면 유사한 시스템의 다른 실시예들은 사용자(104)에게 증강 현실 디스플레이를 나타낼 수 있다. HMD(100)는 사용자(104)의 좌측 눈(105l) 및 우측 눈(105r)에 교정된 가상 이미지 광(102)을 제공한다. HMD(100)는 프레임(108) 내의 또는 이에 장착된 하나 이상의 가상 이미지 디스플레이 유닛들(106)을 포함한다. 가상 이미지 디스플레이 유닛들(106)은 사용자가 시각적 콘텐트를 인식하게끔 하는 가상 이미지 광(102)을 생성한다. HMD(100)는 가상 이미지 디스플레이 유닛들(106)의 방출 측면 상에 제공되는 렌즈들의 좌측 및 우측 세트들(107l 및 107r)을 더 포함할 수 있다. 렌즈들의 좌측 및 우측 세트들(107l 및 107r)은, 가상 이미지 광이 가상 이미지 디스플레이 유닛들(106)로부터 방출된 이후에 가상 이미지 광(102)을 포커싱하거나, 콜리메이팅하거나, 또는 달리 수정할 수 있다. 렌즈들의 좌측 및 우측 세트들(107l 및 107r)은, 예를 들어, 가상 이미지 광(102)을 굴절시키거나 또는 콜리메이팅하는 프레넬 렌즈들을 포함할 수 있다.
HMD(100)는 또한, 사용자의 하나 이상의 시각 질환들을 교정하기 위해 선택적으로 변경가능한 광학적 특성들을 갖는 광학 시스템(112)을 포함한다. 예를 들어, 광학 시스템(112)는 근시, 원시, 및 난시 중 하나 이상을 교정하기 위해 선택적으로 조정가능하다. 가상 이미지 디스플레이 유닛들(106)로부터 방출되는 가상 이미지 광(102)은, 광학 시스템(112)의 광학적 특성에 따라 가상 이미지 광(102)을 수정하고 교정된 가상 이미지 광(114)을 사용자의 좌측 눈 및 우측 눈(105l 및 105r) 각각에 방출하는 광학 시스템(112)을 통해 광학 경로(126)를 따라 이동한다.
프레임(108)은 사용자(104)의 머리 상에 HMD(100)를 지지하기 위한 장착 구조체이다. 프레임(108)은, 전방 부분(118) 및 생성되는 시각적 콘텐트를 보기 위해 사용자의 눈들(105l 및 105r)의 전방에 배치하기 위한 전방 부분(118)에 대향되는 뷰잉(viewing) 부분(120)을 갖는 메인 몸체(116)를 포함한다. HMD(100)는 사용자의 머리에 HMD(100)를 선택적으로 장착하기 위한 하나 이상의 구조 지지체들을 포함한다. 예를 들어, 도 1의 HMD(100)는, 각기 사용자(104)의 좌측 및 우측 귀들(124l 및 124r) 위에 놓이기 위한 좌측 및 우측 안경다리(temple)들(122l 및 122r)을 포함한다. 일부 실시예들에서, HMD(100)는, 사용자(104)의 머리의 후방 주위를 둘러싸는 메인 몸체(116)에 연결된 스트랩(strap)과 같은 다른 지지 구조체를 포함할 수 있다. HMD(100)의 코 어셈블리(미도시)는 사용자(104)의 코 위에 메인 몸체(116)를 지지할 수 있다. 프레임(108)은 사용자의 눈들(105l 및 105r) 중 하나의 전방에 광학 시스템(112)을 위치시키도록 성형되고 크기가 결정될 수 있다. 프레임(108)이 설명의 목적들을 위하여 안경과 유사하게 간략화된 방식으로 도시되지만, 실제로는 더 정교한 구조체들(예를 들어, 고글, 통합 머리밴드, 헬멧, 스트랩들, 등)이 사용자(104)의 머리 상에 HDM(100) 위치시키고 지지하기 위하여 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
가상 이미지 디스플레이 유닛들(106)은, 광학 시스템(112)을 통해 송신되며 선택적으로 수정되는 가상 이미지 광(102)을 생성한다. 가상 이미지 디스플레이 유닛들(106)은, 좌측 눈(105l)에 표현하기 위한 이미지 광을 생성하기 위한 좌측 디스플레이 유닛(106l) 및 우측 눈(105r)에 표현하기 위한 이미지 광을 생성하기 위한 우측 디스플레이 유닛(106r)을 포함한다. 가상 이미지 디스플레이 유닛들(106)은, 액정 디스플레이(liquid crystal display; LCD), 발광 다이오드(light emitting diode; LED)들, 음극선관(cathode ray tube; CRT)들, 실리콘 위 액정(liquid crystal on silicon; LCos), 또는 가상 이미지 광(102)을 생성하는 다른 발광 기술품들을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 실시예의 가상 이미지 디스플레이 유닛들(106)은 HMD(100)의 전방 부분에 위치되며, 사용자(104)의 눈들을 향해 후방 방향으로 광을 방출한다. 일부 실시예들에서, 가상 이미지 디스플레이 유닛들(106)은, 사용자(104)가 시각적 콘텐트를 인식하게 하기 위해 가상 이미지 디스플레이 유닛들(106)의 발광 요소들이 눈들(105l 및 105r)의 전방에 직접적으로 존재할 필요가 없도록 가상 이미지 광(102)을 눈들(105l 또는 105r)을 향해 지향(예를 들어, 반사, 굴절)시키는 도파관들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 메인 몸체(116)의 전방 부분(118)은, 증강 현실 경험을 제공하기 위해 사용자(104)가 외부 콘텐트를 인식할 수 있도록 적어도 부분적으로 투명할 수 있다. 본원에 예시되지는 않았지만, HMD(100)의 일부 실시예들은, 예컨대 각각의 눈(105l 및 105r)에 대하여 개별적으로 동공 추적을 수행하기 위한, (예를 들어, 머리 추적의 부분으로서) 머리 위치 및 배향을 추적하기 위한, 사용자의 신체의 다른 다양한 유형들의 움직임들 및 포지션을 추적하기 위한 다양한 추가적인 내부 및/또는 외부 센서들, 외부 이미지들(예를 들어, 환경의 이미지들)을 기록하기 위한 카메라들, 등을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서 설명되는 기술들이 도 1에 예시된 것과 유사한 디스플레이 시스템과 함께 사용될 수 있지만, 다른 실시예들에 있어서, 단일 광학적 렌즈 및 디스플레이 디바이스를 이용하거나 또는 다수의 이러한 광학적 렌즈들 및 디스플레이 디바이스들을 이용하는 것을 포함하여 다른 유형들의 디스플레이 시스템들이 사용될 수 있다. 다른 이러한 디바이스들의 비-배타적인 예들은 카메라들, 텔레스코프들, 마이크스코프들, 쌍안경들, 스팟팅 스코프(spotting scope)들, 서베잉 스코프(surveying scope)들, 등을 포함한다. 이에 더하여, 설명되는 기술들은, 1명 이상의 사용자들이 하나 이상의 광학적 렌즈를 통해 보는 이미지들을 형성하기 위하여 광을 방출하는 매우 다양한 디스플레이 패널들 또는 다른 디스플레이 디바이스들과 함께 사용될 수 있다. 다른 실시예들에 있어서, 사용자는, 예컨대 부분적으로 또는 전체적으로 다른 광원으로부터의 광을 반사하는 표면 상의, 디스플레이 패널과는 다른 방식으로 생성되는 하나 이상의 이미지들을 하나 이상의 광학적 렌즈를 통해 볼 수 있다.
가상 이미지 광(102)은, 가상 이미지 디스플레이 유닛들(106)의 각각으로부터 광학 경로(126)를 따라 광학 시스템(112)을 통해 뷰잉 부분(120)을 향해 이동하는 복수의 광선들을 포함할 수 있다. 광학 시스템(112)은 교정된 가상 이미지 광(114)을 제공하기 위해 복수의 광선들 중 일부 또는 전부를 수정한다. 광학 시스템(112)은, 좌측 눈(105l)에 대해 가상 이미지 광(102)을 수정하기 위한 좌측 광학 서브시스템(130l) 및 우측 눈(105r)에 대해 가상 이미지 광(102)을 수정하기 위한 우측 광학 서브시스템(130r)을 포함하는 복수의 광학 서브시스템들(130)을 포함한다. 좌측 및 우측 광학 서브시스템들(130l 및 130r)의 각각은 좌측 눈(105l) 및 우측 눈(105r)의 시각적 장애들 또는 결함들을 각각 교정하기 위해 독립적으로 조정가능할 수 있다.
도 2는 하나 이상의 실시예들에 따른 도 1의 광학 서브시스템(130)(예를 들어, 광학 서브시스템(130l 또는 130r))의 도면(200)을 도시한다. 광학 서브시스템(130)은, 단일 눈에 대한 가상 이미지 광(102)에 대응하는 초기 가상 이미지 광(204)을 수신하기 위한 수신 부분(202) 및 교정된 가상 이미지 광(114)을 방출하기 위한 방출 부분(206)을 포함한다. 광학 서브시스템(130)은, 복수의 광선들(204)의 광학 경로(126)(도 1)를 따라 제1 위치에 위치된 제1 교정 부분(210) 및 제1 위치로부터 하류측의 광학 경로(126)을 따라 제2 위치에 위치된 제2 교정 부분(212)을 더 포함한다. 제1 교정 부분(210) 및 제2 교정 부분(212)은 각각 렌즈들의 세트를 포함하며 사용자(104)의 시각의 장애들 또는 결함들을 교정하기 위해 동작가능하다. 제1 교정 부분(210)은 제2 교정 부분(212)과는 상이한 시각 질환들의 세트를 교정할 수 있다. 예를 들어, 제1 교정 부분(210) 및 제2 교정 부분(212) 중 하나는 근시 또는 원시를 교정할 수 있으며, 반면 제1 교정 부분(210) 및 제2 교정 부분(212) 중 다른 하나는 난시를 교정한다. 제1 교정 부분(210) 및/또는 제2 교정 부분(212)의 광학적 특성들은, 이하에서 추가로 상세하게 설명되는 바와 같이, 기계적 힘의 인가 또는 전기적 신호와 같은 자극을 수신하는 것의 결과로서 조정될 수 있다. 2개의 교정 부분들(210 및 212)이 도 2에 대하여 설명되지만, 광학 시스템(112)은 일부 실시예들에서 단일 교정 부분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 광학 시스템(112)은 근시 및/또는 원시를 교정하기 위해 제1 교정 부분(210) 및 제2 교정 부분(212) 중 하나를 포함할 수 있으며, 제1 교정 부분(210) 및 제2 교정 부분(212) 중 다른 하나는 생략될 수 있다. 다른 예로서, 광학 시스템(112)은 난시를 교정하기 위해 제1 교정 부분(210) 및 제2 교정 부분(212) 중 하나를 포함할 수 있으며, 제1 교정 부분(210) 및 제2 교정 부분(212) 중 다른 하나를 생략할 수 있다.
제1 교정 부분(210)은 사용자(104)의 시각 질환들의 제1 세트를 교정하기 위해 초기 가상 이미지 광(204)에 제1 교정을 적용하도록 동작가능하다. 초기 가상 이미지 광(204)은, 각기 사용자(104)가 시각적 콘텐트를 인식하게끔 하기 위한 특정 속성들(예를 들어, 컬러, 방향, 밝기)의 세트를 갖는 복수의 광선들(205)을 포함할 수 있다. 동작 시에, 제1 교정 부분(210)은, 시각 질환들의 제1 세트에 대한 교정으로서 제1 교정 부분(210)의 제1 광학적 특성들이 초기 가상 이미지 광(204)을 변경하거나 또는 수정하게끔 하는 제1 자극(214)을 수신할 수 있다. 그러면, 제1 교정 부분(210)은 중간 가상 이미지 광(216)을 방출할 수 있으며, 이는 제2 교정 부분(212)에 의해 수신된다. 중간 가상 이미지 광(216)은, 이들 중 적어도 일부가 복수의 광선들(205)에 대응하는 복수의 광선들(217)을 포함한다. 사용자가 시각 질환들의 제1 세트를 갖지 않는 경우들에서, 중간 가상 이미지 광(216)은 초기 가상 이미지 광(204)으로부터 실질적으로 수정되지 않을 수 있다. 즉, 중간 가상 이미지 광(216)은, 사용자가 시각 질환들의 제1 세트에 대한 교정을 필요로 하지 않기 때문에 제1 교정 부분(210)이 초기 가상 광을 실질적인 수정 없이 통과시키게끔 하는 제1 자극(214)을 제1 교정 부분(210)이 수신하는 경우 초기 가상 이미지 광(204)과 동일한 속성들을 가질 수 있다.
제2 교정 부분(212)은, 사용자(104)의 시각 질환들의 제2 세트를 교정하기 위해 중간 가상 이미지 광(216)에(또는 제1 교정 부분(210)이 존재하지 않는 구현예들에서는 초기 가상 이미지 광(204)에) 제2 교정들을 적용하도록 동작가능하다. 제2 교정 부분(212)은, 시각 질환들의 제1 세트와 구별될 수 있는, 시각 질환들의 제2 세트에 대한 교정으로서 제2 교정 부분(212)의 제2 광학적 특성들이 중간 가상 이미지 광(216)을 변경하거나 또는 수정하게끔 하는 제2 자극(218)을 수신할 수 있다. 그런 다음, 제2 교정 부분(212)은, 이들 중 적어도 일부가 광선들(216)에 대응하는 복수의 광선들을 포함하는 교정된 가상 이미지 광(208)을 방출할 수 있다. 제1 교정 부분(210)과 마찬가지로, 사용자(104)가 시각 질환들의 제2 세트 중 어떤 것으로도 고통을 받고 있지 않는 경우 교정된 가상 이미지 광(114)은 중간 가상 이미지 광(216)으로부터 실질적으로 수정되지 않을 수 있다. 즉, 제2 교정 부분(212)은, 제2 자극(218)이 제2 교정 부분으로 하여금 시각 질환들의 제2 세트 중 임의의 하나 이상을 교정하지 않게끔 하는 경우 중간 가상 이미지 광(216)을 수정하지 않을 수 있다.
도 3은 하나 이상의 실시예들에 따른 교정 부분의 렌즈들의 세트(302)의 머리 위 평면도를 도시하는 도면(300)이다. 특히, 렌즈들의 세트(302)는 도 2의 제1 교정 부분(210) 및 제2 교정 부분(212) 중 하나의 렌즈들이다. 렌즈들의 세트(302)는, 가상 이미지 광(102)의 광학 경로(126)를 따라 연속적으로 배열된 제1 렌즈(304) 및 제2 렌즈(306)를 포함한다. 렌즈들의 세트(302)의 각각은 두께(T)보다 더 긴 폭(W)을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 렌즈들(302)은, 예를 들어, 광학 경로(126)를 따른 관점에서 볼 때 실질적으로 직사각형 형상을 가질 수 있다. 광학 경로(126)를 따라 이동하는 가상 이미지 광(102)의 광선들(308)은 제1 렌즈(304)의 적어도 일 부분 및 제2 렌즈(306)의 적어도 일 부분 상에 입사하고 이를 통해 이동한다. 제1 렌즈(304) 및 제2 렌즈(306) 중 적어도 하나는 광선들(308)의 속성들을 수정하기 위해 광학 경로(126)를 가로지르는 방향들로 선택적으로 조정가능하다. 예를 들어, 렌즈들의 세트(302)는 사용자(104)의 시각의 장애들 또는 결함들을 교정하기 위해 광학 시스템(112)의 광학적 파워(optical power) 또는 초점을 설정하도록 조정가능할 수 있다. 제1 렌즈(304)는 광학 경로(126)를 가로지르는 축(310)을 따라 선택적으로 이동가능할 수 있으며, 제2 렌즈가 또한 광학 경로(126)를 가로지르고 광학 경로(126)를 따라 제1 축(310)으로부터 이격된 축(312)을 따라 선택적으로 이동가능하다. 일부 실시예들에서, 제1 렌즈(304) 및 제2 렌즈(306) 중 하나의 렌즈가 제1 렌즈(304) 및 제2 렌즈(306) 중 다른 하나에 대해 이동가능할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 렌즈(304) 및 제2 렌즈(306)의 각각이 제1 렌즈(304) 및 제2 렌즈(306) 중 다른 것에 대해 이동가능하다.
제1 렌즈(304) 및 제2 렌즈(306)는, 제1 축(310) 및 제2 축(312)을 따라 연장하는 개별적인 폭들(W)을 갖는다. 제1 렌즈(304)는 제1 렌즈(304)의 폭(W)을 따라 상이한 부분들에서 상이한 특성들을 가질 수 있다. 제1 렌즈(304)의 제1 부분(304a)은 제2 부분(304b)의 두께 및/또는 곡률과는 상이한 두께 및 표면 곡률을 가질 수 있다. 제1 부분(304a)은, 예를 들어, 볼록 렌즈 표면 및 두께 방향(T)에서의 제1 두께를 가질 수 있으며, 반면 제2 부분(304b)은 오목 렌즈 표면 및 제1 두께와는 상이한 제2 두께를 가질 수 있다. 제1 렌즈(304)의 제1 표면(314)은 제1 렌즈(304)의 제2 표면(316)과는 상이한 형상을 가질 수 있으며 - 예를 들어, 제1 표면(314)은 폭(W)을 따라 평평할 수 있고 반면 제2 표면(316)은 폭(W)을 따라 만곡될(예를 들어, 볼록, 오목, 구불구불) 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 렌즈(304)는 제1 렌즈의 전체 길이를 따라 만곡된 표면을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 렌즈(304)는 하나의 부분에서는 만곡되지만 다른 부분에서는 평평한 표면을 가질 수 있다. 평평한 부분은 시각 질환들을 교정하기 위해 가상 이미지 광(102)을 수정하지 않는 비-교정 부분으로서 사용될 수 있다.
제2 렌즈(306)는 또한 제2 렌즈(306)의 폭(W)을 따라 상이한 부분들에서 상이한 특성들을 가질 수 있다. 제2 렌즈(306)의 제1 부분(306a)은 제2 부분(306b)의 두께 및/또는 곡률과는 상이한 두께 및 표면 곡률을 가질 수 있다. 제1 부분(306a)은, 예를 들어, 오목 렌즈 표면 및 두께 방향(T)에서의 제1 두께를 가질 수 있으며, 반면 제2 부분(306b)은 볼록 렌즈 표면 및 제1 두께와는 상이한 제2 두께를 가질 수 있다. 제2 렌즈(306)의 제1 부분(306a)은 제1 렌즈(304)의 제1 부분(304a)과는 상이한 특성들을 가질 수 있다. 제2 렌즈(306)의 제1 표면(318)은 제2 렌즈(306)의 제2 표면(320)과는 상이한 형상을 가질 수 있으며 - 예를 들어, 제1 표면(320)은 폭(W)을 따라 만곡될 수 있고 반면 제2 표면(322)은 폭(W)을 따라 평평할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제2 렌즈(306)는 제2 렌즈의 전체 길이를 따라 만곡된 표면을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 제2 렌즈(306)는 하나의 부분에서는 만곡되지만 다른 부분에서는 평평한 표면을 가질 수 있다. 평평한 부분은 시각 질환들을 교정하기 위해 가상 이미지 광(102)을 수정하지 않는 비-교정 부분으로서 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 렌즈(304) 및 제2 렌즈(306)는, 대향되는(opposing) 상보적인 굴절 표면들(예를 들어, 삼차 함수(cubic function)를 갖는 프로파일을 가짐) 및 반대로-향한(opposite-facing) 평면 표면들을 갖는 앨버레즈 렌즈(Alvarez lens)들 또는 로만 렌즈(Lohmann lens)들일 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈(304) 및 제2 렌즈(306)의 반대편 표면들(서로로부터 멀어지도록 향한 표면들)은 실질적으로 평면 표면들을 가질 수 있으며, 반면 제1 렌즈(304) 및 제2 렌즈(306)의 대향되는 표면들(서로를 향한 표면들)은 서로 반대인 상보적인 만곡된 프로파일을 가질 수 있다.
제1 렌즈(304) 및/또는 제2 렌즈(306)는, 근시 및 원시를 포함할 수 있는 시각 질환들의 제1 세트를 교정하기 위해 각기 축(310 및 312)을 따라 선택적으로 이동될 수 있다. 렌즈들의 세트(302)는, 제1 렌즈(304)에 물리적으로 결합되며 제1 렌즈(304)를 축(310)을 따라 이동시키도록 구성된 제1 작동기(322)를 포함할 수 있다. 제1 작동기(322)는 도 2에 대해 이상에서 설명된 제1 자극(214)의 결과로서 이동될 수 있으며 - 예를 들어, 다이얼, 버튼, 손잡이 등에 인가되는 기계적 힘의 결과로서 또는 광학 시스템(112)이 제1 작동기(322)가 이동하게 하기 위한 전기 신호를 수신하는 것의 결과로서 이동될 수 있다. 렌즈들의 세트(302)는 또한, 제2 렌즈(306)에 물리적으로 결합되며 제2 렌즈(306)를 축(312)을 따라 이동시키도록 구성된 제2 작동기(324)를 포함할 수 있다. 제2 작동기(324)는 제1 작동기(322) 및 제1 자극(214)의 관계와 유사한 방식으로 자극의 결과로서 이동될 수 있다. 제1 작동기(322) 및 제2 작동기(324)는 서로 독립적으로 이동될 수 있다. 따라서, 제1 작동기(322)는 제2 렌즈(306)에 대해 제1 렌즈(304)를 이동시킬 수 있으며, 제2 작동기(324)는 제1 렌즈(304)에 대해 제2 렌즈(306)를 이동시킬 수 있다. 제1 렌즈(304) 및 제2 렌즈(306)는 시각 질환들을 교정하기 위한 광학적 특성들을 제공하기 위해 서로에 대해 이동될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 렌즈(304) 및 제2 렌즈(306) 중 하나는 고정될 수 있으며, 반면 제1 렌즈(304) 및 제2 렌즈(306) 중 다른 하나는 고정된 렌즈에 대해 조정가능하다.
제1 렌즈(304) 및 제2 렌즈(306)는 시각 질환들의 제1 세트 중 하나 이상의 교정하기 위해 가상 이미지 광(102)의 광학 경로(126)을 따라 정렬될 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈(304)의 제1 부분(304a)은 근시를 교정하기 위해 제2 렌즈(306)의 제1 부분(306a)과 정렬될 수 있다. 다른 예로서, 제1 렌즈(304)의 제2 부분(304b)은 원시를 교정하기 위해 제2 렌즈(306)의 제2 부분(306b)과 정렬될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 렌즈(304) 및 제2 렌즈(306)의 다른 부분들은 렌즈들의 세트(302)를 비-교정 상태로 전환하도록 정렬될 수 있다. 제1 렌즈(304) 및 제2 렌즈(306)의 부분들은 일부 경우들에서 사용자(104)의 광학적 처방을 충족시키도록 광학 경로(126)를 따라 정렬될 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈(304) 및 제2 렌즈는 렌즈들의 세트(302)의 광학적 파워(즉, 디옵터)를 조정하기 위해 서로에 대해 위치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 렌즈들의 세트(302)는 광학적 처방의 "구면(spherical)" 또는 굴절 부분에 대응하는 교정들을 제공할 수 있다. 렌즈들의 세트(302)를 구성하는 것으로서 단지 2개의 렌즈들만이 도시되고 설명되지만, 렌즈들의 세트(302)는 본 개시의 범위로부터 벗어나지 않고 추가적인 렌즈들을 포함할 수 있다.
도 4a는 하나 이상의 실시예들에 따른 교정 부분의 렌즈들의 세트(402)의 배열(400)을 도시한다. 특히, 렌즈들의 세트(402)는 렌즈들의 세트(302)와는 다른 제1 교정 부분(210) 및 제2 교정 부분(212) 중 다른 하나의 렌즈들이다. 렌즈들의 세트(402)는, 렌즈들의 세트(302) 이전에 또는 이후에 가상 이미지 광(102)의 광학 경로(126)를 따라 연속적으로 배열된 제1 렌즈(404) 및 제2 렌즈(406)를 포함한다. 제1 렌즈(404) 및 제2 렌즈(406)는, 예를 들어, 광학 경로(126)에 평행한 방향에서 볼 때 실질적으로 원형 형상을 가질 수 있다. 광학 경로(126)를 따라 이동하는 가상 이미지 광(102)의 광선들(408)은 제1 렌즈(404) 및 제2 렌즈(406)의 적어도 부분들 상에 입사하고 이를 통해 이동한다.
제1 렌즈(404) 및 제2 렌즈(406)는 광학 경로(126)에 평행한 축들에 대해 선택적으로 회전가능하다. 제1 렌즈(404)는, 축(310) 및 축(312)을 가로지르는 제1 축(410)에 대해 회전가능하다. 제2 렌즈(406)는 또한, 축(310) 및 축(312)을 가로지르는 제2 축(412)에 대해 회전가능하다. 본 실시예에서, 제1 축(410)은 제2 축(412)과 동축이다. 일부 실시예들에서, 제1 렌즈(404) 및 제2 렌즈(406) 중 하나의 렌즈가 제1 렌즈(404) 및 제2 렌즈(406) 중 다른 하나에 대해 회전가능할 수 있다. 이러한 경우들에서, 제1 렌즈(404) 및 제2 렌즈(406) 중 다른 하나는 회전불가능할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 렌즈(404) 및 제2 렌즈(406)의 각각은 서로에 대해 회전가능하다.
제1 작동기(414)는 제1 렌즈(404)에 물리적으로 결합되며, 제1 축(410)에 대해 제1 렌즈(404)를 선택적으로 회전시키도록 동작가능하다. 제2 작동기(416)는 제2 렌즈(406)에 물리적으로 결합되며, 제2 축(412)에 대해 제2 렌즈(406)를 선택적으로 회전시키도록 동작가능하다. 일 예로서, 제1 및 제2 작동기들(414 및 416)은 각기, 작동기에 의한 힘의 인가에 응답하여 렌즈들이 회전하게끔 하기 위해 제1 렌즈(404) 및 제2 렌즈(406)와 연관된 기어들 또는 톱니들(teeth)에 결합될 수 있다. 제1 및 제2 작동기들(414 및 416)은 각기, 광선들(408)의 속성들을 수정하기 위해 제1 및 제2 렌즈들(404 및 406)의 특정 부분들이 광학 경로(126) 내에 위치되게끔 한다. 예를 들어, 렌즈들의 세트(402)는 난시와 같은 사용자(104)의 시각의 광학 수차들을 교정하기 위해 선택적으로 조정가능하다. 렌즈들의 세트(402)는 광학 처방의 "원주(cylinder)" 및 "축"에 대한 교정을 제공하도록 조정가능할 수 있다. 그러나, 일부 구현예들에서, 렌즈들의 세트(402)는 광학적 처방의 "구면" 또는 굴절 부분들에 대한 교정을 제공하도록 조정가능할 수 있다.
제1 렌즈(404) 및 제2 렌즈(406)는 (때때로 앨버레즈-로만 렌즈들로 알려진) 앨버레즈 또는 로만 렌즈들일 수 있다. 일부 실시예들에서, 앨버레즈 또는 로만 렌즈들은 이것의 광학 표면에서 볼 때 원형 형상을 갖는다. 일부 실시예들에서, 앨버레즈 렌즈들은 이것의 광학 표면에서 볼 때 직사각형 형상을 갖는다. 본원에서 설명되는 제어기는, 본원에서 설명되는 바와 같이, 광선들(408)의 속성들을 수정하기 위해 제1 렌즈(404) 및 제2 렌즈(406)를 광학 경로(126)에 위치시키도록 제1 및 제2 작동기들(414 및 416)을 동작시킨다. 예를 들어, 제1 렌즈(404) 및 제2 렌즈(406) 중 하나 또는 둘 모두가 앨버레즈 렌즈들인 실시예들에서, 제1 렌즈(404) 및 제2 렌즈(406)의 상대적인 위치들은 사용자(104)의 시각 질환들을 교정하는 광선(408)에서의 위상 변동들을 유도하는 프로파일(예를 들어, 원형 프로파일, 원주형 프로파일, 타원형 프로파일)을 제공하도록 조정될 수 있다.
도 4b는 도 4a의 라인 A-A를 따라 취한 제1 렌즈(404)의 전방 평면도를 도시한다. 제1 렌즈(404)는 제1 축(410)에 대해 상이한 각도 위치들 또는 각도 영역들에서 상이한 특성들을 가질 수 있다. 제1 렌즈(404)의 제2 표면(418)은 축(410)에 대해 상이한 각도 위치들에서 상이한 광학 수차 교정을 제공하는 만곡된 표면을 형성하도록 제1 렌즈(404)의 폭(W)을 따라 변화할 수 있다. 예를 들어, 제2 표면(418)은 축(410)에 대해 상이한 각도 위치들을 따라 비-대칭적일 수 있다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 제1 렌즈(404)는, 각각이 축(410) 주위의 상이한 각도 위치(θ)에 대해 중심이 맞춰진 복수의 영역들(420)을 가질 수 있다. 각각의 영역(420)은, 예컨대 난시를 교정하기 위해, 사용자(104)의 눈 또는 시각의 광학 수차들에 대해 상이한 교정들을 적용하기 위한 상이한 광학적 특성들을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 영역(420a)은 각도 위치(θ1)에 대해 중심이 맞춰지고, 제2 영역(420b)은 각도 위치(θ2)에 대해 중심이 맞춰지는 등으로 최대 N개의 영역들까지 가능하다. 각각의 영역(420)은 도 4b에서 다른 영역들(420)에 대해 배타적인 것으로 도시되지만; 그러나, 이는 단지 예시적인 목적들을 위한 것이며 제한적으로 의도되지 않는다. 영역들(420a, 420b, 420c, ...　420N)은 적어도 일부 실시예들에서 서로 중첩할 수 있다.
도 4b에서, 제1 렌즈(404)의 각도 위치는, 가상 이미지 광의 광선들(408)의 광학 경로(126)가 제1 영역(420a)을 통과하도록 θ1에 있다. 따라서, 광선들(408)의 속성들은, 적어도 부분적으로, 제1 영역(420a)의 광학 수차 교정 특성들에 따라 수정된다. 제1 작동기(414)는, 광선들(408)의 광학 경로(126)가 상이한 광학 수차 교정을 제공하도록 제1 영역(420a)과는 상이한 영역을 통과하도록 제1 렌즈(404)를 선택적으로 회전시킬 수 있다. 각각의 영역(420)은, 가상 이미지 광(102)의 광선들(408)이, 광선들(408)이 다른 영역들(420)에서 굴절되는 것과는 상이한 각도들로 굴절되게 할 수 있다. 제2 표면(418) 반대편의 제1 렌즈(404)의 제1 표면(422)은 제2 표면(418)과는 상이한 형상을 가질 수 있으며 - 예를 들어, 제1 표면(422)은 제1 렌즈(404)에 진입하는 광선들(408)이 굴절되지 않도록 평평하거나 또는 평면일 수 있다.
제2 렌즈(406)는 광학 경로(126)에 평행한 방향에서 볼 때 제1 렌즈(404)와 유사하거나 또는 동일한 원형 형상을 가질 수 있다. 제2 렌즈(406)는 제1 렌즈(404)로부터 방출되는 광선들(408)을 수신하는 제1 표면(424) 및 광선들(408)을 방출하는 제2 표면(426)을 가질 수 있다. 제1 표면(424)은 제1 렌즈(404)의 제2 표면(418)과 유사하거나 또는 동일할 수 있다. 즉, 제1 표면(424)은, 제1 렌즈(404)에 대해 설명된 것과 유사한 방식으로 가상 이미지 광(102)의 광선들(408)을 굴절시키기 위해 축(412)에 대해 상이한 각도 위치들에서 상이한 광학 수차 교정을 제공하는 만곡된 표면을 형성하기 위해 제2 렌즈(406)의 폭(W)을 따라 변화할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제2 렌즈(406)의 제1 표면(424)은, 제1 표면들(418 및 424)이 그 사이에 존재하는 공간 없이 서로 접촉하게 위치되도록 제2 표면(418)에 상보적일 수 있다. 일부 실시예들에서, 제2 렌즈(406)의 제2 표면(426)은, 그 위에 입사되는 가상 이미지 광(102)의 광선들(408)을 굴절시키지 않는 평평한 또는 평면 형상을 가질 수 있다. 제2 작동기(416)는, 제1 렌즈(404)에 대해 이상에서 설명된 바와 같이, 사용자(104)의 시각의 광학 수차를 교정하기 위해 광학 축(126)이 특정 각도 위치에 대응하는 제1 표면(424)의 영역과 정렬되게끔 하기 위해 제2 렌즈(406)를 선택적으로 회전시킬 수 있다.
제1 작동기(414) 및 제2 작동기(416)는 각기 사용자(104)의 사각에 대한 희망되는 광학 수차 교정을 달성하기 위해 서로 협력하여 제1 렌즈(404) 및 제2 렌즈(406)를 회전시킬 수 있다. 제1 렌즈(404)의 각도 위치(θ) 및 제2 렌즈(406)의 각도 위치(θ)는 사용자(104)의 시각의 난시를 보상하기 위해 가상 이미지 광(102)에 광학 교정을 제공하도록 조정될 수 있다. 광학 교정은 구면 광학적 파워, 원주(cylindrical) 광학적 파워, 및 사용자(104)의 눈의 축을 나타내는 광학적 처방에 대응할 수 있다. 제1 렌즈(404) 및 제2 렌즈(406)는 난시에 대한 교정이 아니라 다른 광학 교정의 표시들을 충족시키기 위해 협력하여 동작될 수 있다. 추가로, 제1 렌즈(404) 및 제2 렌즈(406)의 각도 위치들(θ)은, 렌즈들의 세트(402)가 난시와 같은 시각 질환에 대한 광학 교정을 제공하지 않도록 조정될 수 있다.
일부 실시예들에서, 렌즈들의 세트(402)는 3개 이상의 렌즈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 렌즈들의 세트는 제1 렌즈(404)와 제2 렌즈(406) 사이에 위치된 하나 이상의 추가적인 렌즈들을 포함할 수 있다. 하나 이상의 추가적인 렌즈들은 각기, 렌즈들의 폭(W)을 따라 변화하는 곡률을 갖는 하나의 또는 둘 모두의 광학적 표면들을 가질 수 있다. 다른 예로서, 제1 및 제2 렌즈들(404 및 406)과 유사하거나 또는 동일한 렌즈들의 쌍들이 광학 경로(126)를 따라 렌즈들(404 및 406) 이전에 또는 이후에 제공될 수 있다. 추가적인 렌즈 또는 렌즈들은, 이를 통해 광학 경로가 연장하는 렌즈의 영역을 조정하기 위해 렌즈를 선택적으로 회전시키기 위한 이와 연관된 작동기들을 가질 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 하나 이상의 실시예들에 따른 제1 렌즈(404) 및 제2 렌즈(406)의 배열(500)을 도시한다. 배열(500)의 제1 렌즈(404) 및 제2 렌즈(406)는, 제1 렌즈(404)의 축(410)이 제2 렌즈(406)의 축(412)과 동축이 아니라는 점을 제외하면 배열(400)과 동일한 크기 및 형상을 갖는다. 일부 실시예들에서, 제1 렌즈(404) 및 제2 렌즈(406) 중 하나 또는 둘 모두는 광학 수차 교정의 속성들을 조정하기 위해 광학 경로(126)를 가로지르는 축들을 따라 이동가능할 수 있다.
도 6은 하나 이상의 실시예들에 따른 HMD(100)의 외부(600)를 도시한다. HMD(100)는 메인 몸체(116)에 부착된 스트랩들의 세트(602)를 포함한다. 스트랩들의 세트(602)는 시각적 콘텐트를 보기 위해 사용자(104)의 머리에 HMD(100)를 선택적으로 그리고 견고하게 장착하기 위해 사용가능하다. 메인 몸체(116)는 HMD(100)의 다양한 측면들을 제어하기 위한 제어 패널(604)을 포함할 수 있다. 제어 패널(604)은 사용자(104)의 시각 질환들(예를 들어, 근시, 원시, 난시)에 대해 시각적 콘텐트를 교정하기 위해 광학 시스템(112)의 광학적 특성들을 제어하기 위한 하나 이상의 입력 디바이스들을 포함할 수 있다. 입력 디바이스들은, 제1 축(310) 및 제2 축(312)을 따라 제1 렌즈(304) 및 제2 렌즈(306)의 위치들을 각각 제어하기 위해 제1 및 제2 작동기들(322 및 324)에 결합될 수 있다. 입력 디바이스들은, 제1 축(410) 및 제2 축(412)을 따라 제1 렌즈(404) 및 제2 렌즈(406)의 각도 위치들을 각각 제어하기 위해 제1 작동기(414) 및 제2 작동기(416)에 결합될 수 있다.
입력 디바이스들은 대응하는 렌즈들에 기계적으로 결합되고 이를 제어하도록 구성된 기계적 디바이스들일 수 있다. 예를 들어, 입력 디바이스들은, 예를 들어, 기어들 및 샤프트들을 통해 대응하는 렌즈들의 작동기들에 기계적으로 링크되는 손잡이들 또는 다이얼들일 수 있다. 사용자(104)에 의한 기계적 입력 디바이스들과의 상호작용은 렌즈의 위치를 조정하기 위해 기계적 힘이 대응하는 작동기들에 인가되게끔 할 수 있다. 입력 디바이스들은 대응하는 렌즈들에 전기적으로 결합되고 이를 제어하도록 구성된 전기적 디바이스들일 수 있다. 일 예로서, 입력 디바이스들은, 사용자(104)에 의한 상호작용에 응답하여, 전기적 신호가 제어기로 전송되게끔 할 수 있으며, 제어기는 이에 응답하여 렌즈들의 위치들을 조정하기 위해 대응하는 작동기들로 제어 신호를 전송한다. 제어 패널(604)의 전기적 입력 디바이스의 비-제한적인 예들은, 영숫자 입력을 제공하거나 또는 메뉴를 네비게이션하기 위한 키들의 세트를 갖는 키패드, 하나 이상의 작동기들을 동작시키는 제어기에 전기적으로 결합되는 다이얼 또는 손잡이를 포함한다. 외부(600)는, 광학 시스템(112)의 현재 광학 세팅들과 같은, HMD(100)에 관한 정보를 디스플레이하기 위한 디스플레이(606)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이(606)는, 사용자(104)가 광학 시스템(112)을 제어하기 위해 이와 상호작용할 수 있는 터치스크린 입력 디바이스일 수 있다.
일부 실시예들에서, 사용자는, 가상 이미지 디스플레이 유닛(들)(106)에 의해 표현되는 가상 콘텐트와 관련하여 광학 시스템(112)의 광학 세팅들을 조정할 수 있다. 예를 들어, HMD(100)를 착용한 사용자는 광학 세팅들을 조정하기 위해 가상 이미지 디스플레이 유닛(들)(106)에 의해 디스플레이 되는 메뉴 또는 다른 시각적 콘텐트에 따라 제어 패널(604) 또는 다른 입력 디바이스(예를 들어, 핸드-헬드 제어기, 마우스, 키보드)와 상호작용할 수 있다. 일 예로서, 사용자는 제어 패널(604) 또는 다른 입력 디바이스를 통해 메뉴를 네비게이션하고, 광학 시스템(112)의 광학 세팅들이 이에 응답하여 변경되게끔 하는 사용자 입력을 제공할 수 있다. 다른 예로서, HMD(100)는, 사용자(104)에 의해 인지되는 시각적 콘텐트에 관한 사용자 입력에 응답하여 실시간으로 광학 시스템(112)의 광학 세팅들을 조정할 수 있다. 사용자는, 가상 이미지 디스플레이 유닛(들)(106)이 테스트 패턴들과 같은 시각적 콘텐트를 디스플레이하게 하고 사용자가 시각적 콘텐트의 선명도와 관련된 입력을 제공하도록 유도하는 HMD(100)에 대한 시각적 테스트를 개시할 수 있다. 입력을 수신하는 것의 결과로서, HMD(100)는 사용자(104)의 경험을 개선하기 위해 시각적 콘텐트의 선명도를 개선하기 위해 광학 시스템(112)의 광학 세팅들을 자동으로 조정할 수 있다.
도 7은 하나 이상의 실시예들에 따른 HMD(100)의 다양한 부분들의 상호연결들을 도시하는 블록도(700)이다. HMD(100)는, 하나 이상의 프로세서들(704) 및, 하나 이상의 프로세서들(704)에 의해 실행의 결과로서 HMD(100)가 본원에서 설명된 하나 이상의 동작들을 수행하게 하는 명령어들의 세트를 저장하는 메모리(706)를 포함하는 제어기(702)를 포함한다. 메모리(706)는 판독-전용 메모리(read-only memory; ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory; RAM)를 포함할 수 있으며, 비-제한적인 예시적인 예로서, 고체-상태 메모리 또는 하드 디스크 드라이브의 형태일 수 있다. HMD(100)는 또한 외부 디바이스들과 통신들을 전송하고 수신하기 위해 제어기(702)에 전기적으로 결합된 통신 인터페이스(708)를 포함한다. 통신 인터페이스(708)는, 네트워크 라우터 또는 컴퓨팅 디바이스(예를 들어, 랩탑, 데스크탑, 태블릿, 모바일 디바이스)와 같은 외부 디바이스들로 그리고 이로부터 통신들을 무선으로 전송하고 수신하는 Wi-Fi 트랜시버들, 셀룰러 트랜시버들, Bluetooth™ 트랜시버들 등과 같은 하나 이상의 무선 트랜시버들을 포함할 수 있다. 통신 인터페이스(708)는 외부 디바이스들과의 유선 통신을 위한 범용 직렬 버스 포트, 네트워크 인터페이스 포트, 또는 유사한 것과 같은 유선 통신 포트를 포함할 수 있다.
HMD(100)는 사용자 입력을 HMD(100)에 제공하기 위해 제어기(702)에 전기적으로 결합된 입력 디바이스들(710)의 세트를 포함할 수 있다. 입력 디바이스들(710)의 세트 중 하나 이상은 HMD(100)의 외부(600) 상에 - 예를 들어, 제어 패널(604)의 부분으로서 제공될 수 있다. 제어기(702)는 또한, 포함되는 경우, 디스플레이(606) 및/또는 가상 이미지 디스플레이 유닛들(106)에 전기적으로 결합되고 이를 제어하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제어기(702)는 가상 이미지 디스플레이 유닛들(106)을 통해 가상 이미지 광(102)을 생성하기 위한 하나 이상의 그래픽 프로세싱 유닛들을 포함할 수 있다.
제어기(702)는, 본원에서 설명된 바와 같은, 이의 광학적 특성들을 조정하기 위해 광학 시스템(112)에 전기적으로 결합되고 광학 시스템(112)을 제어하도록 구성된다. 특히, 제어기(702)는, 좌측 광학 서브시스템(130l)의 제1 교정 부분(712), 좌측 광학 서브시스템(130l)의 제2 교정 부분(714), 우측 광학 서브시스템(130r)의 제1 교정 부분(716), 및 우측 광학 서브시스템(130r)의 제2 교정 부분(718)에 전기적으로 연결되고 이를 제어하도록 구성된다. 제1 교정 부분들(712 및 716)은 렌즈들의 세트(302) 및 렌즈들의 세트(402) 중 하나를 포함하며, 제2 교정 부분들(714 및 718)은 렌즈들의 세트(302) 및 렌즈들의 세트(402) 중 다른 하나를 포함한다.
제어기(702)는 광학 시스템(112)의 렌즈들(722)의 위치들을 제어하기 위해 교정 부분들(712, 714, 716, 및 718)의 작동기들(720)에 전기적으로 결합된다. 특히, 제어기(702)는 신호들(예를 들어, 제어 신호들)을 작동기들(720)로 전송하여 작동기들(720)이 이에 결합된 렌즈(722)를 이동시키거나 또는 회전시키게 한다. 이상에서 설명된 바와 같이, 렌즈들(722)의 위치들(예를 들어, 측방 오프셋들, 각도 위치들(θ))은 제1 교정 부분들(712 및 716) 및/또는 제2 교정 부분들(714 및 718)의 광학적 특성들을 수정하기 위해 제어될 수 있다. 제어기(702)는 입력을 수신하는 것에 응답하여 광학 서브시스템(112)을 제어하기 위한 신호들을 전송할 수 있다. 예를 들어, 제어기(702)는 입력 디바이스(들)(710)을 통해 제공되는 입력을 수신하는 것에 응답하여 광학 시스템(112)의 광학적 특성들을 조정할 수 있다. 다른 예로서, 제어기(702)는 통신 인터페이스(708)를 통해 입력을 수신하는 것에 응답하여 광학 시스템(112)의 광학적 특성들을 조정할 수 있다.
제어기(702)에 의해 수신되는 입력은 특정 포맷을 가질 수 있다. 입력은 우측 눈에 대한 처방 및/또는 좌측 눈에 대한 처방을 나타낼 수 있다. 각각의 개별적인 눈에 대해, 입력은 굴절 또는 구면 파워(spherical power)(때때로 SPH 또는 S로 표시됨), 원주 파워(cylinder power)(때때로 CYL 또는 C로 표시됨), 및/또는 축(일반적으로 0 내지 180 사이)을 나타낼 수 있다. 입력은 좌측 광학 서브시스템(130l) 및 우측 광학 서브시스템(130r)에 대한 입력을 포함할 수 있다.
광학 서브시스템(112)의 광학 세팅들의 조정은 사용자(104)에 의해 제공되는 피드백을 통해 실시간으로 조정될 수 있다. 제어기(702)는 광학 시스템(112)의 광학 세팅들에 대해 이루어질 조정들을 결정하기 위해 테스트를 개시할 수 있다. 테스트는, 가상 이미지 디스플레이 유닛(들)(106)이 테스트 패턴 또는 상세 시각적 이미지와 같은 특정 시각적 콘텐트를 디스플레이하게 하는 것, 및 사용자가 제어 패널(604) 또는 입력 디바이스(들)(710)을 통해 피드백을 제공하도록 유도하는 것을 수반할 수 있다. 사용자(104)는, 시각적 콘텐트의 측면들(예를 들어, 텍스트, 이미지들)이 불명확하게 나타난다는 것을 표시하는 피드백을 제공할 수 있다. 제어기(702)는 광학 시스템(112)의 광학 세팅들을 조정하고 조정들이 시각적 콘텐트의 측면들의 선명도를 개선했는지 여부를 사용자(104)에게 질문할 수 있다. 이러한 프로세스는, 사용자(104)가 시각적 콘텐트의 선명도에 만족할 때까지 반복될 수 있다. 테스트는 입력 디바이스(710) 또는 제어 패널(604)을 통해 사용자(104)로부터 사용자 입력을 수신하는 것에 응답하여 수행될 수 있다.
통신 인터페이스(708)를 통한 입력은 사용자 상호작용의 결과로서 디바이스(예를 들어, 랩탑, 데스크탑, 모바일 디바이스, 제어기)에 의해 제공될 수 있다. 컴퓨팅 디바이스는, 사용자(104)의 시각 질환들을 교정하기 위하여 가상 이미지 광(102)을 수정하기 위해 광학적 특성들을 나타내거나 또는 표시하는 정보를 포함하는 통신들을 컴퓨팅 디바이스가 전송하게끔 하기 위해 사용자가 이와 상호작용할 수 있는 명령어들의 세트(예를 들어, 애플리케이션, 프로그램)를 포함할 수 있다. 사용자는, 이상에서 설명된 바와 같이, 의료 전문가에 의해 제공되는 처방으로서 입력 디바이스(710) 또는 컴퓨팅 디바이스로 입력을 입력할 수 있으며, 미리 결정된 포맷을 가질 수 있다.
제어기(702)는, 입력 디바이스(들)(710) 또는 통신 인터페이스(708)로부터 입력을 수신하는 것에 응답하여, 작동기들(720)로 전송할 신호들을 결정할 수 있다. 프로세서들(704) 중 하나 이상은, 예를 들어, 대응하는 작동기들(720)로 전송될 제어 신호들을 나타내는 메모리(706)에 저장된 데이터 구조체에 액세스할 수 있다. 데이터 구조체는, 그 내부에서 입력 데이터가 특정 작동기들(720)로 전송될 대응하는 출력(즉, 제어 신호)과 연관되는 어레이, 룩업 테이블, 또는 다른 참조 구조체일 수 있다. 일부 구현예들에서, 제어기(702)는 광학 시스템(112)의 현재 상태(예를 들어, 작동기들(720)의 현재 상태들)를 나타내는 정보를 메모리(706)에 저장할 수 있으며, 제어기(702)는 수신된 입력을 충족시키기 위해 이루어질 작동기들(720)에 대한 조정들을 이로부터 결정할 수 있다.
일부 실시예들에서, HMD(100)는 사용자의 눈들(105l 및 105r)의 시각 질환들을 검출하고 검출의 결과로서 광학 시스템(112)을 자동으로 조정하도록 구성될 수 있다. 이러한 실시예들에서, HMD(100)는 사용자의 눈들(105l 및 105r)에 관한 정보를 검출하고 측정치들을 제어기(702)에 제공하는 하나 이상의 센서들(724)을 포함할 수 있으며, 제어기는 그에 따라 광학 시스템(112)을 조정한다. HMD(100)는 정보를 획득하기 위해 센서(들)(724)와 관련하여 사용하기 위한 제어기(726)에 결합된 하나 이상의 조명 요소들(726)을 또한 포함할 수 있다. 발광 요소(들)(726)은, 광이 센서(들)(724)에 의해 반사되고 수신되도록 특정 특성들(예를 들어, 주파수, 강도)을 갖는 광을 소정의 각도로 방출할 수 있다. 센서(들)(724)은, 사용자의 눈으로부터 검출된 광에 기초하여, 사용자의 눈들에 대한 정보를 결정할 수 있다. 사용자(104)의 눈들에 관해 결정된 정보의 결과로서, 제어기(702)는 그에 따라 광학 시스템(112)의 광학적 특성들을 조정할 수 있다. 이러한 정보는, 사용자(104)가 가상 이미지 광(102)을 선명한 시각적 콘텐트로서 해상(resolve)할 수 있도록 광학 시스템(112)을 조정하기 위해, 작동기들(720)로 전송될 제어 신호들을 결정하기 위해 제어기(702)가 프로세싱할 수 있는 망막의 토폴로지(topology)를 나타내는 정보를 포함할 수 있다.
도 8은, HMD(800)에 선택적으로 설치가능하고 이로부터 제거가능한 광학 서브시스템(802)을 갖는 HMD(800)의 일 실시예를 도시한다. 특히, HMD(800)는, 광학 서브시스템(802)을 수용하도록 크기가 결정되고 성형된, 전방 부분(806)과 뷰잉 부분(808) 사이에 제공되는 캐비티(804)를 갖는다. 광학 시스템(802)은 캐비티(804) 내에 꼭 들어맞도록(snuggly fit) 크기가 결정되고 성형된 몸체(810)를 갖는다. 광학 시스템(802)은, 각기 본원에서 설명된 제1 교정 부분(210) 및 제2 교정 부분(212) 중 하나 또는 둘 모두를 포함하는 좌측 및 우측 광학 서브시스템들(130l 및 130r)(도 1)을 포함한다. HMD(800)는, 그 내부에 몸체(810)의 삽입 시에 광학 시스템(802)을 견고하게 그리고 선택적으로 유지하도록 구성된다. 몸체(810)는, 예를 들어, 일단 캐비티(804)에 삽입되면 광학 서브시스템(112)을 유지하기 위해 캐비티(804) 내의 대응하는 특징부와 맞물리는 체결구 또는 다른 특징부(812)를 가질 수 있다. HMD(800)는, 일부 구현예들에서, 광학 시스템(804)의 삽입을 허용하도록 개방되지만 그렇지 않으면 먼지 또는 파편들이 HMD(800)에 진입하는 것을 방지하기 위해 폐쇄된 채로 남아 있는 도어(door)들(814)의 세트를 가질 수 있다.
몸체(810)의 전방 측면(816)은, 이상에서 설명된 바와 같이, 가상 이미지 디스플레이 유닛들(106)로부터 가상 이미지 광(102)을 수신하기 위한 수신 부분(202)을 포함한다. 몸체(810)의 후방 측면(818)은 사용자(104)가 볼 수 있도록 교정된 가상 이미지 광(114)을 방출하기 위한 좌측 및 우측 방출 부분들(206l 및 206r)을 포함한다. 광학 서브시스템(812)은, 이를 통해 신호들 및 전력이 광학 시스템(802)의 작동기들로 전달될 수 있는 전기적 연결을 수립하기 위해 캐비티(804) 내의 대응하는 전기적 접촉부들과 맞물리도록 크기가 결정되고 성형된 외부 표면 상에 노출된 하나 이상의 전기적 접촉부들(820)을 가질 수 있다.
일부 실시예들에서, 광학 시스템(802)은 제어 신호들을 작동기들(720)로 전송하기 위해 제어기(702)와는 독립적인 제어기를 포함할 수 있다. 광학 시스템(802)의 독립적인 제어기는 제어기(702) 또는 통신 인터페이스(708)로부터 신호들 또는 정보를 수신하고, 수신된 신호들 또는 정보에 따라 좌측 및 우측 광학 서브시스템들(130l 및 130r)의 광학적 특성들을 조정할 수 있다. 일부 경우들에서, 사용자(104)는, 제어 패널(604)에 대하여 이상에서 설명된 바와 같이, 광학적 특성들을 조정하기 위해 HMD(800)의 외부 상에 제공된 입력 디바이스들(822)과 상호작용할 수 있다.
일부 실시예들에서, 광학 서브시스템(812)은, 좌측 및 우측 광학 서브시스템들(130l 및 130r)의 광학 세팅들을 선택적으로 조정하기 위해 전기적 접촉부들(820) 대신에 또는 이에 더하여 기계적 인터페이스(예를 들어, 다이얼들, 손잡이들)을 포함할 수 있다. 기계적 인터페이스는 광학 세팅들을 조정하기 위해 사용자에 의해 동작가능할 수 있다. 일부 실시예들에서, 기계적 인터페이스는 캐비티(804) 내의 대응하는 기계적 인터페이스와 인터페이싱할 수 있다. 사용자는 제어 패널(604)과 상호작용할 수 있으며, 이는 캐비티 내의 대응하는 기계적 인터페이스가 광학 세팅들 조정하기 위해 광학 시스템(802)의 기계적 인터페이스와 상호작용하게 할 수 있다.
이상에서 설명된 다양한 실시예들이 추가적인 실시예들을 제공하기 위하여 결합될 수 있다. 출원 데이터 시트에 열거되거나 및/또는 본 명세서에서 언급된 미국 특허들, 미국 특허 출원 공보들, 미국 특허 출원들, 외국 특허들, 외국 특허 출원들 및 비-특허 공개문헌들의 전부는 그 전체가 본원에 참조로서 포함된다. 추가적인 실시예들을 제공하기 위하여 다양한 특허들, 출원들 및 공개문헌들의 개념들을 이용하는 것이 필요한 경우, 실시예들의 측면들이 수정될 수 있다.
이상의 상세한 설명을 고려하여 실시예들에 대하여 이러한 그리고 다른 변화들이 이루어질 수 있다. 일반적으로, 다음의 청구항들에 있어, 사용되는 용어들은 청구항들을 명세서 및 청구항들에 개시된 특정 실시예들로 한정하도록 해석되지 않아야만 하며, 오히려 이러한 청구항들에 대한 등가물들의 완전한 범위와 함께 가능한 모든 실시예들을 포함하는 것으로 해석되어야만 한다. 따라서, 청구항들은 본 개시에 의해 한정되지 않는다.

Claims (23)

  1. 머리-착용 디스플레이 디바이스로서,
    프레임;
    상기 프레임에 결합되며, 사용자가 시각적 콘텐트를 인식하게 하기 위해 가상 이미지 광을 생성하도록 구성되는 가상 이미지 디스플레이 디바이스; 및
    상기 프레임에 결합되며 상기 가상 이미지 광의 광선들의 광학 경로를 따라 위치되는 광학 시스템으로서, 상기 광학 시스템은 좌측 광학 서브시스템 및 우측 광학 서브시스템을 갖는 제1 교정 부분을 포함하는, 상기 광학 시스템을 포함하며, 상기 제1 교정 부분의 상기 좌측 및 우측 광학 서브시스템들의 각각은,
    상기 광학 경로를 따라 제1 위치에 위치되며 시각 질환들의 제1 세트를 교정하는 제1 광학적 특성들을 갖는 렌즈들의 제1 세트를 포함하고, 상기 렌즈들의 제1 세트의 제1 렌즈 및 제2 렌즈 중 적어도 하나는 상기 제1 광학적 특성들을 수정하기 위해 상기 광학 경로를 가로지르는 제1 축을 따라 상기 렌즈들의 제1 세트의 상기 제1 렌즈 및 상기 제2 렌즈 중 다른 것에 대해 선택적으로 조정가능한, 머리-착용 디스플레이 디바이스.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 시각 질환들의 제1 세트는 근시 또는 원시 중 적어도 하나를 포함하는, 머리-착용 디스플레이 디바이스.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 머리-착용 디스플레이 디바이스는,
    상기 렌즈들의 제1 세트의 상기 제1 및 제2 렌즈들 중 적어도 하나에 동작가능하게 결합되며, 상기 제1 축을 따라 상기 제2 렌즈에 대해 상기 제1 렌즈의 상대적인 위치를 선택적으로 조정하도록 구성되는 제1 작동기를 더 포함하는, 머리-착용 디스플레이 디바이스.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 광학적 특성들을 수정하기 위해 상기 제1 렌즈는 상기 제1 축을 따라 상기 제2 렌즈에 대해 선택적으로 조정가능하며 상기 제2 렌즈는 상기 광학 경로를 가로지르는 제2 축을 따라 상기 제1 렌즈에 대해 선택적으로 조정가능한, 머리-착용 디스플레이 디바이스.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 교정 부분의 상기 좌측 및 우측 광학 서브시스템들의 각각은 상기 광학 경로를 따라 제2 위치에 위치되며 시각 질환들의 제2 세트를 교정하는 제2 광학적 특성들을 갖는 렌즈들의 제2 세트를 더 포함하며, 상기 렌즈들의 제2 세트의 제1 렌즈 및 제2 렌즈 중 적어도 하나는 상기 제2 광학적 특성들을 수정하기 위해 상기 제1 축을 가로지르는 제2 축에 대하여 상기 제1 렌즈 및 상기 제2 렌즈 중 다른 것에 대해 선택적으로 회전가능한, 머리-착용 디스플레이 디바이스.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 시각 질환들의 제2 세트는 난시를 포함하는, 머리-착용 디스플레이 디바이스.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 머리-착용 디스플레이 디바이스는,
    상기 렌즈들의 제1 세트의 상기 제1 및 제2 렌즈들 중 적어도 하나에 동작가능하게 결합되며, 상기 제1 축을 따라 상기 렌즈들의 제1 세트의 상기 제1 렌즈 및 제2 렌즈 중 적어도 하나의 상대적인 위치를 상기 렌즈들의 제1 세트의 상기 제1 렌즈 및 상기 제2 렌즈 중 다른 것에 대해 선택적으로 조정하도록 구성되는 제1 작동기; 및
    상기 렌즈들의 제2 세트의 상기 제1 렌즈 및 상기 제2 렌즈 중 적어도 하나에 결합되며, 상기 렌즈들의 제2 세트의 상기 제1 렌즈 및 상기 제2 렌즈 중 적어도 하나의 각도 위치를 상기 제2 축에 대하여 상기 렌즈들의 제2 세트의 상기 제1 렌즈 및 상기 제2 렌즈 중 다른 것에 대해 선택적으로 조정하도록 구성되는 제2 작동기를 더 포함하는, 머리-착용 디스플레이 디바이스.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 머리-착용 디스플레이 디바이스는,
    사용자 입력을 수신하도록 구성되는 통신 인터페이스; 및
    상기 제1 작동기 및 상기 제2 작동기에 전기적으로 결합되며, 상기 사용자 입력에 기초하여 상기 렌즈들의 제1 세트의 상기 제1 및 제2 렌즈 중 적어도 하나의 위치 및 상기 렌즈들의 제2 세트의 상기 제1 렌즈 및 상기 제2 렌즈 중 적어도 하나의 각도 위치를 각각 선택적으로 조정하기 위해 상기 제1 작동기 및 상기 제2 작동기를 제어하도록 구성되는 제어기를 더 포함하는, 머리-착용 디스플레이 디바이스.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 사용자 입력은 상기 사용자의 광학적 처방을 지정하는, 머리-착용 디스플레이 디바이스.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 머리-착용 디스플레이 디바이스는,
    상기 제1 작동기 및 상기 제2 작동기 중 적어도 하나의 상태를 각각 나타내는 엔트리들의 세트를 저장하는 데이터를 저장하는 메모리를 더 포함하며, 상기 제어기는, 상기 사용자 입력을 수신하는 것에 응답하여, 상기 사용자 입력에 지정된 정보에 기초하여 상기 엔트리들의 세트의 엔트리에 액세스하고 상기 엔트리에 표시된 상태에 따라 상기 제1 작동기 또는 상기 제2 작동기를 제어하도록 더 구성되는, 머리-착용 디스플레이 디바이스.
  11. 청구항 5에 있어서,
    상기 렌즈들의 제2 세트의 상기 제1 렌즈는 상기 렌즈들의 제2 세트의 상기 제2 렌즈에 대해 선택적으로 회전가능하며, 상기 렌즈들의 제2 세트의 상기 제2 렌즈는 상기 렌즈들의 제2 세트의 상기 제1 렌즈에 대해 선택적으로 회전가능한, 머리-착용 디스플레이 디바이스.
  12. 청구항 5에 있어서,
    상기 머리-착용 디스플레이 디바이스는,
    상기 제1 축을 따라 상기 렌즈들의 제1 세트의 상기 제1 렌즈 및 상기 제2 렌즈 중 적어도 하나의 위치를 선택적으로 조정하기 위해 사용자에 의해 동작가능한 상기 프레임의 외부 상에 배치되는 제1 사용자 입력 디바이스; 및
    상기 제2 축에 대해 상기 렌즈들의 제2 세트의 상기 제1 렌즈 및 상기 제2 렌즈 중 적어도 하나의 각도 위치를 선택적으로 조정하기 위해 상기 사용자에 의해 동작가능한 상기 프레임의 외부 상에 배치되는 제2 사용자 입력 디바이스를 더 포함하는, 머리-착용 디스플레이 디바이스.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 광학 시스템은 상기 프레임에 선택적으로 제거가능하게 결합되는, 머리-착용 디스플레이 디바이스.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 렌즈들의 제1 세트는 하나 이상의 앨버레즈(Alvarez) 렌즈들을 포함하는, 머리-착용 디스플레이 디바이스.
  15. 광학 시스템으로서,
    대응하는 머리-착용 디스플레이 디바이스에 선택적으로 제거가능하게 설치되도록 크기가 결정되고 성형된 프레임으로서, 상기 프레임은 상기 프레임을 상기 머리-착용 디스플레이에 설치하기 위해 상기 머리-착용 디스플레이의 대응하는 부분과 선택적으로 맞물리는 부착 부분을 포함하는, 상기 프레임; 및
    상기 머리-착용 디스플레이에 설치될 때 가상 이미지 광을 수신하는 수신 부분, 상기 광학 시스템으로부터 수정된 가상 이미지 광을 방출하는 방출 부분, 및 상기 수신 부분과 상기 방출 부분 사이에서 상기 가상 이미지 광의 광학 경로에 위치되는 시각 교정 부분을 갖는 광학 서브시스템으로서, 상기 시각 교정 부분은 사용자의 시각 질환을 교정하기 위해 상기 가상 이미지 광을 수정하도록 구성되며, 좌측 광학 서브시스템 및 우측 광학 서브시스템을 포함하는 제1 교정 부분을 갖는, 상기 광학 서브시스템을 포함하고, 상기 좌측 및 우측 광학 서브시스템들의 각각은,
    상기 광학 경로를 따라 제1 위치에 위치되며 시각 질환들의 제1 세트를 교정하는 제1 광학적 특성들을 갖는 렌즈들의 제1 세트를 포함하고, 상기 렌즈들의 제1 세트의 제1 렌즈 및 제2 렌즈 중 적어도 하나는 상기 제1 광학적 특성들을 수정하기 위해 상기 광학 경로를 가로지르는 제1 축을 따라 상기 렌즈들의 제1 세트의 상기 제1 렌즈 및 상기 제2 렌즈 중 다른 것에 대해 선택적으로 조정가능한, 광학 시스템.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 시각 질환들의 제1 세트는 근시 또는 원시 중 적어도 하나를 포함하는, 광학 시스템.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 광학 시스템은,
    상기 렌즈들의 제1 세트의 상기 제1 렌즈 및 상기 제2 렌즈 중 적어도 하나에 결합되고 상기 제1 축을 따라 상기 렌즈들의 제1 세트의 상기 제1 렌즈 및 상기 제2 렌즈 중 적어도 하나의 위치를 선택적으로 조정하도록 구성되는 제1 작동기를 더 포함하는, 광학 시스템.
  18. 청구항 15에 있어서,
    상기 광학 시스템은,
    상기 제1 광학적 특성들을 수정하기 위해 상기 제1 축을 따라 상기 렌즈들의 제1 세트의 상기 제1 렌즈 및 상기 제2 렌즈 중 적어도 하나의 위치를 선택적으로 조정하도록 구성되는 제어기를 더 포함하는, 광학 시스템.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 제어기는, 사용자 입력을 수신하는 것에 응답하여, 상기 제1 축을 따라 상기 렌즈들의 제1 세트의 상기 제1 렌즈 및 상기 제2 렌즈 중 적어도 하나의 위치를 선택적으로 조정하도록 구성되는, 광학 시스템.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 광학 시스템은,
    사용자 입력에 대응하는 입력 신호를 수신하기 위해 상기 머리-착용 디스플레이의 대응하는 인터페이스와 맞물리도록 구성되는, 상기 프레임의 외부 상에 제공되는 사용자 인터페이스를 더 포함하며, 상기 사용자 인터페이스는 상기 제어기에 전기적으로 결합되고, 상기 제어기는 수신된 입력 신호에 기초하여 상기 렌즈들의 제1 세트의 상기 제1 렌즈 및 상기 제2 렌즈 중 적어도 하나의 위치를 선택적으로 조정하도록 구성되는, 광학 시스템.
  21. 청구항 15에 있어서,
    상기 좌측 및 우측 광학 서브시스템들의 각각은,
    상기 광학 경로를 따라 제2 위치에 위치되며 시각 질환들의 제2 세트를 교정하는 제2 광학적 특성들을 갖는 렌즈들의 제2 세트를 더 포함하고, 상기 렌즈들의 제2 세트의 제1 렌즈 및 제2 렌즈 중 적어도 하나는 상기 제2 광학적 특성들을 수정하기 위해 상기 제1 축을 가로지르는 제2 축에 대하여 상기 렌즈들의 제2 세트의 상기 제1 렌즈 및 상기 제2 렌즈 중 다른 것에 대해 선택적으로 회전가능한, 광학 시스템.
  22. 청구항 15에 있어서,
    상기 광학 시스템은,
    상기 제1 축을 따라 상기 렌즈들의 제1 세트의 상기 제1 렌즈 및 상기 제2 렌즈 중 적어도 하나의 위치를 선택적으로 조정하기 위해 사용자에 의해 동작가능한 상기 프레임의 외부 상에 배치되는 제1 사용자 입력 디바이스를 더 포함하는, 광학 시스템.
  23. 청구항 15에 있어서,
    상기 제1 렌즈 및 상기 제2 렌즈 중 적어도 하나는 앨버레즈 렌즈인, 광학 시스템.
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