KR20220133924A - 경사 기능 재료들을 통한 연골 전도 기술을 개선하는 시스템들 및 방법들 - Google Patents
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Abstract
연골 전도 시스템은 (1) 기계적 에너지를 생성하는 트랜스듀서 및 (2) 트랜스듀서와 사용자의 외이에 위치된 연골 사이에 결합되도록 치수화된 경사 기능 재료(FGM) 인터페이스를 포함할 수 있고, 여기서 FGM 인터페이스는( 1) FGM 인터페이스의 일 측에서 FGM 인터페이스의 다른 측으로 적어도 하나의 특성의 경사를 나타내고 (2) 특성의 경사를 가로질러 트랜스듀서에서 연골로 기계적 에너지 전달을 용이하게 한다. 다양한 다른 시스템들 및 방법들이 또한 개시된다.
Description
본 개시내용은 일반적으로 경사 기능 재료(FGM: functionally graded material)들을 통해 연골 전도 기술을 개선하기 위한 시스템들 및 방법들에 관한 것이다. 본 개시내용은 또한 개선된 연골 전도 기술을 이용하는 인공 현실 시스템들에 관한 것이다.
연골 전도 기술은 사용자의 외이(때때로 귓바퀴라고 지칭됨)에 위치된 귀 연골을 자극하는 것을 포함할 수 있다. 그러한 예들에서, 연골의 자극은 연골이 사용자의 외이도를 통해 사용자의 고막을 향해 전파하는 음압(sound pressure)을 생성하게 할 수 있다. 바람직하지 않게, 일부 연골 전도 기술들은 하나 이상의 결함을 일으키는 소정 결점들 및/또는 설계 트레이드오프들을 가질 수 있다. 즉, 이러한 연골 전도 기술들은 소정 경쟁 목표들 및/또는 목적들(예를 들어, 높은 오디오 성능 대 높은 사용자 편안함)를 해결하는 솔루션을 제공하지 못할 수 있다.
예를 들어, 연골 전도 시스템은 기계적 에너지를 생성하는 트랜스듀서 및 트랜스듀서를 사용자의 외이에 결합하는 인터페이스를 포함할 수 있다. 이 예에서, 인터페이스가 트랜스듀서에서 사용자의 외이로 기계적 에너지를 효과적이고 및/또는 효율적으로 전달할 수 있도록 하기 위해, 인터페이스는 소정 레벨의 강성 및/또는 감쇠 및/또는 경도(또한 기계적 임피던스라고 알려짐)를 가질 필요가 있을 수 있다. 이러한 인터페이스의 강성 및/또는 경도의 부적절한 선택은 연골 전도 시스템을 착용할 때 사용자의 통증 및/또는 불편함을 야기할 수 있다. 결과적으로, 사용자는 장기간 동안 연골 전도 시스템을 활용하는 것을 단념하거나 좌절될 수 있다.
인터페이스로서 더 부드럽고 및/또는 순응하는 재료를 사용하는 것의 한 가지 트레이드오프는 인터페이스의 에너지 전달 능력들의 효과성 및/또는 효율성의 감소일 수 있다. 예를 들어, 트랜스듀서와 사용자의 외이 사이에 더 부드럽고 순응하는 인터페이스가 더 나은 사용자 편안함을 지원할 수 있는 반면, 이 부드럽고 및/또는 더 순응하는 인터페이스는 트랜스듀서로부터 사용자의 외이로 기계적 에너지를 효과적이고 및/또는 효율적으로 전달할 수 없을 수 있다. 결과적으로, 더 부드럽고 및/또는 순응적인 인터페이스는 연골 전도 시스템의 오디오 성능을 손상시키거나 해롭게 할 수 있다.
그러므로, 본 개시내용은 FGM을 통한 연골 전도 기술을 개선하기 위한 시스템들 및 방법들에 대한 필요성을 식별하고 해결한다.
일 양태에서, 본 발명은: 기계적 에너지를 생성하는 트랜스듀서; 및 사용자의 외이에 위치된 연골과 트랜스듀서 사이에 결합되도록 치수화된 경사 기능 재료(FGM) 인터페이스를 포함하는 연골 전도 시스템에 관한 것이고, FGM 인터페이스는: FGM 인터페이스의 일 측에서 다른 측으로 적어도 하나의 특성의 경사(gradation)를 나타내고; 트랜스듀서에서 연골로 특성의 경사를 가로질러 기계적 에너지를 전달하는 것을 용이하게 한다. 일부 실시예들에서, FGM 인터페이스는 FGM 인터페이스에 의해 나타나는 특성의 경사를 집합적으로 형성하는 복수의 개별 재료 층들을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, FGM 인터페이스에 의해 나타나는 특성의 경사는 FGM 인터페이스의 일 차원을 따라 일 측에서 다른 측으로 특성의 특정 구배를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 특성은 다음 중 적어도 하나를 포함할 수 있다: 강성; 손실 계수; 밀도; 격자 간격; 다공성; 포아송의 비율; 또는 충전제 함량. 일부 실시예들에서: FGM 인터페이스의 일 측은 트랜스듀서에 결합되고; FGM 인터페이스의 다른 측은 사용자의 외이에 위치된 연골에 결합되도록 치수화되고; FGM 인터페이스의 일 측은 제1 강성 계수를 가지며; FGM 인터페이스의 다른 측은 제1 강성 계수보다 낮은 제2 강성 계수를 갖는다. 일부 실시예들에서, FGM 인터페이스의 다른 측은 사용자의 외이에 위치된 연골의 윤곽을 형성한다. 일부 실시예들에서: 일 측은 트랜스듀서에 임피던스-정합되고; 그리고 다른 측은 사용자의 외이에 위치된 연골에 임피던스 정합된다.
일부 실시예들에서, FGM 인터페이스는 트랜스듀서와, 사용자의 귀둘레의 일부; 사용자의 이주; 사용자의 대이륜; 사용자의 주상와; 사용자의 배오목(scaphoid fossa); 또는 사용자의 갑개 중 적어도 하나 사이에 결합되도록 치수화된다. 일부 실시예들에서, 트랜스듀서는: FGM 인터페이스를 통해 사용자의 외이에 위치된 연골로 전달되고; 연골이 사용자의 고막으로 전파하는 음압을 생성하게 하는 진동들을 생성한다.
일부 실시예들에서, FGM 인터페이스는: FGM 인터페이스가 트랜스듀서로부터 연골로의 방향으로 제1 레벨의 전달율을 나타내고; FGM 인터페이스가 연골에서 트랜스듀서로 반대 방향으로 제2 레벨의 전달율을 나타내고, 제2 레벨의 전달율이 제1 레벨의 전달율보다 낮도록 이방성이다.
일부 실시예들에서: 기계적 에너지는 진동들을 포함하고; 연골은 진동들에서 음압을 생성하고; FGM 인터페이스는 적어도 부분적으로 제2 레벨의 전달율이 제1 레벨의 전달율보다 더 낮기 때문에 반대 방향으로 진동들의 적어도 일부가 트랜스듀서로 복귀하는 것을 방지한다.
일부 실시예들에서, 연골 전도 시스템은 FGM 인터페이스에 결합된 트랜스듀서의 일부를 적어도 부분적으로 둘러싸는 FGM 억제기를 더 포함할 수 있고, 여기서 FGM 억제기는: FGM 억제기의 일 측으로부터 FGM 억제기의 다른 측으로 적어도 하나의 특성의 추가 경사를 나타내고; 사용자 환경으로 트랜스듀서에 의해 생성된 기계적 에너지의 누출을 완화한다.
일부 실시예들에서, FGM 인터페이스에 의해 나타나는 특성의 경사와 FGM 억제기에 의해 나타나는 특성의 추가 경사는 서로 상이하다.
일부 실시예들에서, FGM 억제기에 의해 나타나는 특성의 추가적인 경사는 일차원을 따라 FGM 억제기의 일 측으로부터 FGM 억제기의 다른 측으로의 특정 손실 계수 구배를 포함한다.
FGM 인터페이스는 3D-인쇄될 수 있다.
다른 양태에서, 본 발명은 머리 장착 디스플레이 및 머리 장착 디스플레이에 통신가능하게 결합된 연골 전도 디바이스를 포함하는 인공 현실 시스템에 관한 것이고, 연골 전도 디바이스는 본원에 설명된 연골 전도 시스템을 포함한다.
따라서, 본 발명은: 머리 장착 디스플레이; 및 머리 장착 디스플레이에 통신가능하게 결합된 연골 전도 디바이스를 포함하는 인공 현실 시스템에 관한 것이고, 연골 전도 디바이스는: 기계적 에너지를 생성하는 트랜스듀서; 및 사용자의 외이에 위치된 연골과 트랜스듀서 사이에 결합되도록 치수화된 경사 기능 재료(FGM) 인터페이스를 포함하고, FGM 인터페이스는: FGM 인터페이스의 일 측에서 다른 측으로 적어도 하나의 특성의 경사를 나타내고; 트랜스듀서에서 연골로 특성의 경사를 가로질러 기계적 에너지를 전달하는 것을 용이하게 한다.
일부 실시예들에서, FGM 인터페이스는 FGM 인터페이스에 의해 나타나는 특성의 경사를 형성하는 복수의 개별 재료 층들을 포함한다.
일부 실시예들에서, FGM 인터페이스에 의해 나타나는 특성의 경사는 FGM 인터페이스의 일 차원을 따라 일 측에서 다른 측으로 특성의 특정 구배를 포함한다.
일부 실시예들에서, 특성은 다음 중 적어도 하나를 포함한다: 강성; 손실 계수; 밀도; 격자 간격; 다공성; 포아송의 비율; 또는 충전제 함량.
다른 양태에서, 본 발명은: FGM 인터페이스의 일 측에서 FGM 인터페이스의 다른 측으로 적어도 하나의 특성의 경사를 나타내고; 사용자의 외이에 위치된 연골에 결합되도록 치수화된 경사 기능 재료(FGM) 인터페이스를 제조하는 단계; 및 FGM 인터페이스가 특성의 경사를 가로질러 트랜스듀서로부터 연골로 기계적 에너지를 전달하는 것을 용이하게 하도록 기계적 에너지를 생성하는 트랜스듀서에 FGM 인터페이스를 결합하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.
본원에 설명된 실시예들의 특징들은 본원에 설명된 일반 원리들에 따라 서로 조합하여 사용될 수 있다. 본원에 설명된 연골 전도 시스템의 실시예들의 특징들은 본원에 설명된 방법 및 인공 현실 시스템들에 적용될 수 있고 그 반대도 조합하여 적용될 수 있다. 이들 및 다른 실시예들, 특징들 및 장점들은 첨부 도면들 및 청구범위와 함께 다음의 상세한 설명을 읽을 때 더 완전히 이해될 것이다.
첨부된 도면들은 다수의 예시적인 실시예들을 예시하고 명세서의 일부들이다. 하기 설명과 함께, 도면들은 본 개시내용의 다양한 원리들을 보여주고 설명한다.
도 1은 경사 기능 재료(FGM)들을 통해 연골 전도 기술을 개선하기 위한 예시적인 시스템의 예시이다.
도 2는 FGM들을 통해 연골 전도 기술을 개선하기 위한 시스템의 예시적인 구현의 예시이다.
도 3은 FGM들을 통해 연골 전도 기술을 개선하기 위한 시스템의 추가적인 예시적인 구현의 예시이다.
도 4는 일 측에서 다른 측으로의 적어도 하나의 특성의 연속적인 경사를 나타내는 예시적인 FGM 인터페이스의 예시이다.
도 5는 적어도 하나의 특성의 경사를 집합적으로 형성하는 복수의 개별 재료 층들을 포함하는 예시적인 FGM 인터페이스 및 FGM 인터페이스에 포함된 이산 재료 층들에 대응하는 예시적인 경사 그래프의 예시이다.
도 6은 FGM들을 통해 연골 전도 기술을 개선하기 위한 시스템의 추가적인 예시적인 구현의 예시이다.
도 7은 FGM들을 통해 연골 전도 기술을 개선하기 위한 추가적인 예시적인 시스템의 예시이다.
도 8은 FGM들을 통해 연골 전도 기술을 개선하기 위한 예시적인 방법의 흐름도이다.
도 9는 본 개시내용의 실시예들과 관련하여 사용될 수 있는 예시적인 인공 현실 헤드밴드의 예시이다.
도 10은 본 개시내용의 실시예들과 관련하여 사용될 수 있는 예시적인 증강 현실 안경의 예시이다.
도 11은 본 개시내용의 실시예들과 관련하여 사용될 수 있는 예시적인 가상 현실 헤드셋의 예시이다.
도 12는 본 개시내용의 실시예들과 관련하여 사용될 수 있는 예시적인 햅틱 디바이스들의 예시이다.
도 13은 본 개시내용의 실시예들에 따른 예시적인 가상 현실 환경의 예시이다.
도 14는 본 개시내용의 실시예들에 따른 예시적인 증강 현실 환경의 예시이다.
본원에 설명된 예시적인 실시예들이 다양한 수정들 및 대안적인 형태들을 허용하지만, 특정 실시예들은 도면들에서 예로서 도시되었고 본원에서 상세히 설명될 것이다. 그러나, 본원에 설명된 예시적인 실시예들은 개시된 특정 형태들로 제한되는 것으로 의도되지 않는다. 오히려, 본 개시내용은 본 개시내용에 속하는 모든 수정들, 조합들, 균등물들 및 대안들을 포함한다.
도 1은 경사 기능 재료(FGM)들을 통해 연골 전도 기술을 개선하기 위한 예시적인 시스템의 예시이다.
도 2는 FGM들을 통해 연골 전도 기술을 개선하기 위한 시스템의 예시적인 구현의 예시이다.
도 3은 FGM들을 통해 연골 전도 기술을 개선하기 위한 시스템의 추가적인 예시적인 구현의 예시이다.
도 4는 일 측에서 다른 측으로의 적어도 하나의 특성의 연속적인 경사를 나타내는 예시적인 FGM 인터페이스의 예시이다.
도 5는 적어도 하나의 특성의 경사를 집합적으로 형성하는 복수의 개별 재료 층들을 포함하는 예시적인 FGM 인터페이스 및 FGM 인터페이스에 포함된 이산 재료 층들에 대응하는 예시적인 경사 그래프의 예시이다.
도 6은 FGM들을 통해 연골 전도 기술을 개선하기 위한 시스템의 추가적인 예시적인 구현의 예시이다.
도 7은 FGM들을 통해 연골 전도 기술을 개선하기 위한 추가적인 예시적인 시스템의 예시이다.
도 8은 FGM들을 통해 연골 전도 기술을 개선하기 위한 예시적인 방법의 흐름도이다.
도 9는 본 개시내용의 실시예들과 관련하여 사용될 수 있는 예시적인 인공 현실 헤드밴드의 예시이다.
도 10은 본 개시내용의 실시예들과 관련하여 사용될 수 있는 예시적인 증강 현실 안경의 예시이다.
도 11은 본 개시내용의 실시예들과 관련하여 사용될 수 있는 예시적인 가상 현실 헤드셋의 예시이다.
도 12는 본 개시내용의 실시예들과 관련하여 사용될 수 있는 예시적인 햅틱 디바이스들의 예시이다.
도 13은 본 개시내용의 실시예들에 따른 예시적인 가상 현실 환경의 예시이다.
도 14는 본 개시내용의 실시예들에 따른 예시적인 증강 현실 환경의 예시이다.
본원에 설명된 예시적인 실시예들이 다양한 수정들 및 대안적인 형태들을 허용하지만, 특정 실시예들은 도면들에서 예로서 도시되었고 본원에서 상세히 설명될 것이다. 그러나, 본원에 설명된 예시적인 실시예들은 개시된 특정 형태들로 제한되는 것으로 의도되지 않는다. 오히려, 본 개시내용은 본 개시내용에 속하는 모든 수정들, 조합들, 균등물들 및 대안들을 포함한다.
본 개시내용은 일반적으로 경사 기능 재료(FGM: functionally graded material)들을 통해 연골 전도 기술을 개선하기 위한 시스템들 및 방법들에 관한 것이다. 아래에서 더 상세히 설명될 바와 같이, 이들 시스템들 및 방법들은 다수의 특징들과 이점들을 제공할 수 있다.
일부 예들에서, 연골 전도 기술은 사용자의 외이(때때로 귓바퀴라고 지칭됨)에 위치된 귀 연골을 자극하는 것을 포함할 수 있다. 그러한 예들에서, 연골의 자극은 연골이 사용자의 외이도를 통해 사용자의 고막을 향해 전파하는 음압을 생성하게 할 수 있다. 바람직하지 않게, 일부 연골 전도 기술들은 하나 이상의 결함을 일으키는 소정 결점들 및/또는 설계 트레이드오프들을 가질 수 있다. 즉, 이러한 연골 전도 기술들은 소정 경쟁 목표들 및/또는 목적들(예를 들어, 높은 오디오 성능 대 높은 사용자 편안함)를 해결하는 솔루션을 제공하지 못할 수 있다.
예를 들어, 연골 전도 시스템은 기계적 에너지를 생성하는 트랜스듀서 및 트랜스듀서를 사용자의 외이에 결합하는 인터페이스를 포함할 수 있다. 이 예에서, 인터페이스가 트랜스듀서에서 사용자의 외이로 기계적 에너지를 효과적이고 및/또는 효율적으로 전달할 수 있도록 하기 위해, 인터페이스는 소정 레벨의 강성 및/또는 감쇠 및/또는 경도(또한 기계적 임피던스라고 알려짐)를 가질 필요가 있을 수 있다. 이러한 인터페이스의 강성 및/또는 경도의 부적절한 선택은 연골 전도 시스템을 착용할 때 사용자의 통증 및/또는 불편함을 야기할 수 있다. 결과적으로, 사용자는 장기간 동안 연골 전도 시스템을 활용하는 것을 단념하거나 좌절될 수 있다.
인터페이스로서 더 부드럽고 및/또는 순응하는 재료를 사용하는 것의 한 가지 트레이드오프는 인터페이스의 에너지 전달 능력들의 효과성 및/또는 효율성의 감소일 수 있다. 예를 들어, 트랜스듀서와 사용자의 외이 사이에 더 부드럽고 순응하는 인터페이스가 더 나은 사용자 편안함을 지원할 수 있는 반면, 이 부드럽고 및/또는 더 순응하는 인터페이스는 트랜스듀서로부터 사용자의 외이fh 기계적 에너지를 효과적이고 및/또는 효율적으로 전달할 수 없을 수 있다. 결과적으로, 더 부드럽고 및/또는 순응적인 인터페이스는 연골 전도 시스템의 오디오 성능을 손상시키거나 해롭게 할 수 있다.
그러므로, 본 개시내용은 FGM들을 통한 연골 전도 기술을 개선하기 위한 시스템들 및 방법들에 대한 필요성을 식별하고 해결한다. 예를 들어, 아래에서 더 자세히 설명되는 바와 같이, 본원에 개시된 다양한 시스템들 및 방법들은 트랜스듀서를 사용자의 외이에 위치된 연골에 결합하기 위한 FGM 인터페이스를 포함 및/또는 통합할 수 있다. 이 예에서, FGM 인터페이스는 일 측에서 다른 측으로 적어도 하나의 특성(예를 들어, 강성, 경도, 손실 계수 또는 감쇠, 밀도, 격자 간격, 다공성, 층 기하구조 및 두께, 포아송의 비, 및/또는 충전제 함량)의 경사를 나타낼 수 있다. 즉, 특성의 경사는 일 차원 및/또는 방향을 따라 FGM 인터페이스에 걸친 특성의 특정 구배를 구성 및/또는 나타낼 수 있다. 이러한 방식으로 FGM 인터페이스를 포함 및/또는 통합함으로써, 이들 시스템들 및 방법들은 높은 오디오 성능과 높은 사용자 편안함 둘 모두를 달성하는 연골 전도 솔루션을 제공할 수 있다.
다음은 도 1-도 7을 참조하여, FGM들을 통해 연골 전도 기술을 개선할 수 있는 다양한 시스템들, 구성요소들 및/또는 구현들에 대한 자세한 설명들을 제공할 것이다. 도 8에 대응하는 논의는 FGM들을 통해 연골 전도 기술을 개선하는 예시적인 방법의 상세한 설명들을 제공할 것이다. 도 9-도 14에 대응하는 논의는 사용자의 인공 현실 경험들을 촉진 및/또는 기여할 수 있는 예시적인 인공 현실 디바이스들 및/또는 시스템들의 유형들에 대한 상세한 설명을 제공할 것이다.
도 1은 FGM들을 통해 연골 전도 기술을 개선하는 예시적인 시스템(100)을 예시한다. 일부 예들에서, 시스템(100)은 연골 전도 디바이스, 시스템 및/또는 기술을 포함 및/또는 나타낼 수 있다. 일 예에서, 시스템(100)은 웨어러블 디바이스에 통합되고/되거나 그 일부를 나타낼 수 있다. "웨어러블" 및 "웨어러블 디바이스"라는 용어는 인공 현실 시스템 및/또는 시각적 디스플레이 시스템의 사용자가 의류, 액세서리 및/또는 또는 임플란트 품목의 일부로서 착용한 임의의 유형 또는 형태의 컴퓨팅 디바이스를 지칭할 수 있다. 웨어러블 디바이스들의 예들은 헤드셋들, 헤드밴드들, 머리 장착 디스플레이들, 안경, 프레임들, 이들 중 하나 이상의 변형들 또는 조합들, 및/또는 임의의 다른 적합한 웨어러블 디바이스들을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
도 1에 예시된 바와 같이, 예시적인 시스템(100)은 기계적 에너지(106)를 생성하는 트랜스듀서(102)를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 트랜스듀서(102)에 의해 생성된 기계적 에너지(106)는 진동들, 음파들, 및/또는 음압을 포함 및/또는 나타낼 수 있다. 일 예에서, 기계적 에너지(106)는 시스템(100)의 사용자에 의해 이해 및/또는 파악될 수 있는 오디오 정보 및/또는 신호들을 구성 및/또는 나타낼 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 기계적 에너지(106)는 사용자의 외이에 위치된 연골에 의해 사용자가 이해 및/또는 파악할 수 있는 음압으로 전환, 변환 및/또는 수정될 수 있다. 트랜스듀서(102)의 예들은 촉각 트랜스듀서들, 라우드스피커들, 음성 코일 스피커들, 리본 스피커들, 정전기 스피커들, 압전 트랜스듀서들, 전기음향 트랜스듀서들, 연골 전도 트랜스듀서들, 액추에이터들, 이들 중 하나 이상의 조합들 또는 변형들, 및/또는 임의의 다른 적합한 트랜스듀서를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
트랜스듀서(102)는 임의의 적합한 형상 및/또는 크기를 가질 수 있다. 일부 예들에서, 트랜스듀서(102)는 사용자의 외이 상에 및/또는 사용자의 외이에 편안하게 맞도록 크기가 조정될 수 있다. 일 예에서, 트랜스듀서(102)는 길이 또는 직경이 센티미터보다 작을 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 트랜스듀서(102)는 길이 또는 직경이 5 밀리미터보다 작을 수 있다.
도 1에 예시된 바와 같이, 예시적인 시스템(100)은 또한 트랜스듀서(102)와 사용자의 외이에 위치된 연골 사이에 결합되도록 치수화된 FGM 인터페이스(104)를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, FGM 인터페이스(104)는 임의의 유형 또는 형태의 부착 메커니즘에 의해 트랜스듀서(102)에 결합될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, FGM 인터페이스(104)는 임의의 유형 또는 형태의 부착 메커니즘에 의해 사용자의 외이에 결합될 수 있다. 이러한 부착 메커니즘들의 예들은 접착제들(예를 들어, 글루(glue)들 및/또는 실리콘들), 접착 표면들, 패스너들, 압입-고정 디바이스, 압력-끼워맞춤 체결(press-fit fastening)들, 억지-끼워맞춤 체결들, 마찰-끼워맞춤 체결들, 슬립-끼워맞춤 체결들, 자기 패스너들, 잠금부들, 핀들, 나사들, 조인트들, 타이들, 클램프들, 걸쇠들, 스티칭(stitching), 스테이플들, 지퍼들, 이들 중 하나 이상의 변형들 또는 조합들, 및/또는 임의의 다른 적합한 부착 메커니즘들을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
일부 예들에서, FGM 인터페이스(104)는 하나 이상의 FGM들을 포함 및/또는 통합할 수 있다. 일 예에서, FGM 인터페이스(104)는 FGM 인터페이스(104)의 일 측 및/또는 단부에서 다른 측 및/또는 단부로 적어도 하나의 특성, 자질, 품질 및/또는 속성의 경사(108)를 나타낼 수 있다. 이 예에서, FGM 인터페이스(104)는 트랜스듀서(102)에 의해 생성된 기계적 에너지(106)를 경사(108)를 가로질러 사용자의 외이에 위치된 연골로 전달하는 것을 용이하게 할 수 있다. FGM 인터페이스(104)의 경사 특성의 예들은 강성, 경도, 모듈러스(예를 들어, 영률), 손실 계수, 밀도, 격자 간격, 다공성, 포아송의 비, 충전제 함량, 이들 중 하나 이상의 변형들 또는 조합들, 및/또는 임의의 다른 적합한 특성을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
일부 예들에서, FGM 인터페이스(104)는 특성의 경사(108)를 집합적으로 형성, 보여줌 및/또는 나타내는 다수의 개별 재료 층들을 포함 및/또는 통합할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, FGM 인터페이스(104)는 FGM 인터페이스(104)의 일 측 및/또는 단부에서 다른 측 및/또는 단부로 특성의 특정 연속 구배(예를 들어, 선형 구배)를 구성 및/또는 나타낼 수 있다. 일 예에서, 특성의 특정 연속 구배는 FGM 인터페이스(104)의 일 차원을 따라 및/또는 일 방향으로 이어짐, 걸침 및/또는 연장될 수 있다. 대안적으로, 하나 이상의 특성의 상이한 구배들은 FGM 인터페이스(104)의 상이한 치수들 및/또는 방향들을 따라 이어짐, 걸침 및/또는 연장될 수 있다.
일부 예들에서, FGM 인터페이스(104)는 다양한 상이한 재료들을 포함 및/또는 통합할 수 있다. 일 예에서, FGM 인터페이스(104)는 자연적으로 존재하지 않는 소정 특성을 나타내도록 인공 및/또는 엔지니어링된 하나 이상의 메타-재료들을 포함 및/또는 통합할 수 있다. FGM 인터페이스(104)에 통합된 재료들의 추가 예들은 폼(foam)들, 폴리머들, 복합재들, 고무들, 종이들, 플라스틱들, 실리콘들, 금속들, 코르크들, 네오프렌들, 유리섬유들, 폴리테트라플루오르에틸렌, 엘라스토머 겔들, 이들 중 하나 이상의 조합들 또는 변형들, 및/또는 임의의 다른 적합한 재료들을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 소정 실시예에서, FGM 인터페이스(104)는 적절한 혼합 비율을 갖는 실리콘 또는 엘라스토머 겔들의 혼합물을 포함할 수 있다. 이 실시예에서, 실리콘 또는 엘라스토머 혼합물의 쇼어 경도계(shore durometer)는 상이한 강성, 경도 및/또는 감쇠 특성을 갖는 재료 및/또는 구조를 생성하도록 변경될 수 있다.
일부 예들에서, FGM 인터페이스(104)는 트랜스듀서(102)에 결합하도록 치수화된 일 측 또는 단부를 포함 및/또는 가질 수 있다. 그러한 예들에서, FGM 인터페이스(104)는 사용자의 외이에 위치된 연골에 결합하도록 치수화된 다른 측 또는 단부를 포함 및/또는 가질 수 있다. 일 예에서, 트랜스듀서(102)에 결합하도록 치수화된 일 측 또는 단부는 소정 최소 임계치 및/또는 제한을 초과하는 강성 계수를 나타낼 수 있고/있거나 가질 수 있다. 이 예에서, 사용자의 외이에 결합하도록 치수화된 다른 측 또는 단부는 소정 최대 임계치 및/또는 제한 미만인 강성 계수를 나타내고/내거나 가질 수 있다. 따라서, 트랜스듀서(102)에 결합하도록 치수화된 측 또는 단부는 사용자의 외이에 결합하도록 치수화된 측 또는 단부보다 더 단단하고 및/또는 더 강성일 수 있다. 달리 말하면, 사용자의 외이에 결합하도록 치수화된 측 또는 단부는 트랜스듀서(102)에 결합하도록 차수화된 측 또는 단부보다 더 부드럽고 및/또는 더 순응할 수 있다.
일부 예들에서, 사용자의 외이에 결합하도록 치수화된 측 또는 단부는 가단성, 가요성, 몰딩가능 및/또는 사용자의 외이의 형상에 순응할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 외이에 결합하도록 치수화된 측 또는 단부는 사용자의 외이에 위치된 연골의 윤곽을 형성할 수 있고, 이에 의해 시스템(100)을 착용하는 동안 사용자에게 높은 수준의 편안함을 제공할 수 있다. 결과적으로, 시스템(100)은 높은 오디오 성능과 높은 사용자 편안함 둘 모두를 달성하는 연골 전도 솔루션 및/또는 기술을 구성 및/또는 나타낼 수 있다.
일부 예들에서, FGM 인터페이스(104)는 다양한 방식들 및/또는 컨텍스트들로 제조, 기계가공 및/또는 생성될 수 있다. 예를 들어, FGM 인터페이스(104)는 3D-인쇄될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, FGM 인터페이스(104)는 전술한 것들 중 임의의 것을 포함하는 임의의 유형 또는 형태의 부착 메커니즘에 의해 함께 결합되는 개별 재료 층들의 세트로부터 조립될 수 있다.
일부 예들에서, FGM 인터페이스(104)는 임의의 적합한 형상 및/또는 크기를 가질 수 있고/있거나 그로 형성될 수 있다. 이러한 형상들의 예들은 디스크들, 정육면체들, 실린더들, 직육면체들, 구들, 이들의 하나 이상의 변형들 또는 조합들, 및/또는 임의의 다른 적합한 형상들을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
도 2는 사용자의 외이(202)에 결합 및/또는 부착된 시스템(100)의 예시적인 구현(200)을 예시한다. 일부 예들에서, 시스템(100)은 사용자의 귀둘레, 이주, 대이륜, 주상와, 배오목, 갑개 등을 포함하는 사용자의 외이(202)의 임의의 부분에 결합 및/또는 부착될 수 있다. 도 2에 예시된 바와 같이, 사용자의 외이(202)는 귀둘레(204) 및/또는 이주(206)를 포함 및/또는 나타낼 수 있다. 일 예에서, 구현(200)은 FGM 인터페이스(104)에 의해 사용자의 이주(206)에 결합 및/또는 부착되는 시스템(100)을 포함 및/또는 나타낼 수 있다. 이 예에서, 트랜스듀서(102)는 사용자의 이주(206)에 위치된 연골로 전달 및/또는 운반되는 기계적 에너지(106)를 생성할 수 있다. 따라서, 트랜스듀서(102)에서 이주(206)로 가는 도중에, 기계적 에너지(106)는 FGM 인터페이스(104)의 특성 경사를 가로지름, 횡단, 및/또는 통과할 수 있다.
일 예에서, 기계적 에너지(106)가 FGM 인터페이스(104)를 통해 이주(206)에 도달함에 따라, 이주(206)에 위치된 연골은 기계적 에너지(106)를, 외이도(208)를 통해 사용자의 고막으로 전파 및/또는 통과하는 음압(210)으로 전환 및/또는 변환할 수 있다. 이 예에서, 음압(210)은 사용자에 의한 청취 및/또는 소비를 위한 오디오 정보 및/또는 신호들을 구성 및/또는 나타낼 수 있다. 따라서, 사용자는 음압(210)으로 표현되는 오디오 정보 및/또는 신호들을 청취할 수 있다.
도 3은 사용자의 외이(202)에 결합 및/또는 부착된 시스템(100)의 추가적인 예시적인 구현(300)을 예시한다. 도 3에 예시된 바와 같이, 구현(300)은 FGM 인터페이스(104)에 의해 사용자의 귀둘레(204)에 결합 및/또는 부착되는 시스템(100)을 포함 및/또는 나타낼 수 있다. 이 예에서, 트랜스듀서(102)는 사용자의 귀둘레(204)에 위치된 연골로 전달 및/또는 운반되는 기계적 에너지(106)를 생성할 수 있다. 따라서, 트랜스듀서(102)에서 귀둘레(204)로 가는 도중에, 기계적 에너지(106)는 FGM 인터페이스(104)의 특성 경사를 가로지름, 횡단, 및/또는 통과할 수 있다.
일 예에서, 기계적 에너지(106)가 FGM 인터페이스(104)를 통해 귀둘레(204)에 도달함에 따라, 귀둘레(204)에 위치된 연골은 기계적 에너지(106)를, 외이도(208)를 통해 사용자의 고막으로 전파 및/또는 통과하는 음압(210)으로 전환 및/또는 변환할 수 있다. 이 예에서, 음압(210)은 사용자에 의한 청취 및/또는 소비를 위한 오디오 정보 및/또는 신호들을 구성 및/또는 나타낼 수 있다. 따라서, 사용자는 음압(210)으로 표현되는 오디오 정보 및/또는 신호들을 청취할 수 있다.
도 4는 FGM 인터페이스(104)의 예시적인 표현을 예시한다. 도 4에 예시된 바와 같이, FGM 인터페이스(104)는 측부(402) 및 측부(404)를 포함 및/또는 나타낼 수 있다. 일 예에서, FGM 인터페이스(104)는 측부(402)에서 측부(404)로의 적어도 하나의 특성의 경사(108)를 나타냄, 보여줌 및/또는 드러내 보일 수 있다. 측부(402)에서, FGM 인터페이스(104)는 특성 경사(412)를 가질 수 있다. 대조적으로, 측부(404)에서, FGM 인터페이스(104)는 특성 경사(412)와 상이한 특성 경사(414)를 가질 수 있다. 따라서, 경사(108)는 측부(402)로부터 측부(404)로의 하나 이상의 특성(예를 들어, 강성, 경도, 손실 계수, 밀도, 격자 간격, 다공성, 포아송의 비, 및/또는 충전제 함량)의 전이 및/또는 변환을 포함 및/또는 나타낼 수 있다.
특정 예로서, 특성 경사(412)는 FGM 인터페이스(104)의 측부(402)에서 소정 레벨의 강성 계수를 나타낼 수 있다. 특성 경사(414)는 FGM 인터페이스(104)의 측부(404)에서 상이한 레벨의 강성 계수를 나타낼 수 있다. 이 예에서, 특성 경사(412)는 특성 경사(414)보다 더 단단하고/하거나 더 강성의 모듈러스(modulus)에 대응할 수 있다. 달리 말하면, 특성 경사(414)는 특성 경사(412)보다 더 부드럽고 및/또는 더 순응하는 모듈러스에 대응할 수 있다. 소정 실시예들에서, 경사(108)는 측부(402)에서 측부(404)까지 연속적으로 변할 수 있다.
도 5는 FGM 인터페이스(104)의 예시적인 표현을 예시한다. 도 4에 도시된 바와 같이, FGM 인터페이스(104)는 일련의 개별 재료 층들(510(1), 510(2), 510(3), 및 510(N))(집합적으로 개별 재료 층들(510(1)-(N))로 지칭됨)을 포함 및/또는 나타낼 수 있다. 전체적으로, 개별 재료 층들(510(1)-(N))은 하나 이상의 특성 및/또는 속성들의 경사(108)를 나타내거나 형성할 수 있다. 일 예에서, 개별 재료 층들(510(1)-(N))의 특성 및/또는 특징들은 도 5의 경사 그래프(506)에 의해 표현 및/또는 특성화될 수 있다.
도 5에 예시된 바와 같이, 경사 그래프(506)는 
을 특징으로 하는 조성 및/또는 구조를 갖는 개별 재료 층(510(1))을 나타낼 수 있다. 이 예에서, 경사 그래프(506)는 또한 
를 특징으로 하는 조성 및/또는 구조를 갖는 것으로서 개별 재료 층(510(2))을 나타낼 수 있다. 경사 그래프(506)는 
을 특징으로 하는 조성 및/또는 구조를 갖는 것으로서 개별 재료 층(510(2))을 추가로 나타낼 수 있다. 또한, 경사 그래프(506)는 
를 특징으로 하는 조성 및/또는 구조를 갖는 것으로서 개별 재료 층(510(4))을 나타낼 수 있다.
도 6은 사용자의 외이(202)에 결합 및/또는 부착된 시스템(100)의 추가적인 예시적인 구현(600)을 예시한다. 도 6에 예시된 바와 같이, FGM 인터페이스(104)는 트랜스듀서(102)를 사용자의 외이(202)에 기계적으로 및/또는 청각적으로 결합하는 것을 용이하게 할 수 있다. 일 예에서, 트랜스듀서(102)는 측부(402)에서 FGM 인터페이스(104)에 결합 및/또는 부착될 수 있다. 이 예에서, 사용자의 외이(202)는 측부(404)에서 FGM 인터페이스(104)에 결합 및/또는 부착될 수 있다.
일부 예들에서, FGM 인터페이스(104)는 이방성 및/또는 단방향성일 수 있다. 즉, FGM 인터페이스(104)는 기계적 에너지(106)의 단방향 통신 및/또는 전달을 지원 및/또는 용이하게 할 수 있다. 따라서, FGM 인터페이스(104)는 방향(608)으로 한 레벨의 전달율을 나타내고, 방향(610)으로 다른 레벨의 전달율을 나타낼 수 있다. 예를 들어, FGM 인터페이스(104)는 방향(608)에서 높은 전달율을 갖지만 방향(610)에서 훨씬 더 낮은 전달율을 가질 수 있다. 이 예에서, FGM 인터페이스(104)는 트랜스듀서(102)로부터 외이(202)로의 방향(608)으로 기계적 에너지(106)를 효과적이고 및/또는 효율적으로 전달, 운반 및/또는 전달할 수 있다. 그러나, FGM 인터페이스(104)는 외이(202)로부터 트랜스듀서(102)로의 방향(610)으로 기계적 에너지(106)를 효과적으로 및/또는 효율적으로 전달, 운반 및/또는 전송할 수 없을 수 있다. 따라서, FGM 인터페이스(104)는 적어도 부분적으로 방향(610)의 전달율이 방향(608)의 전달율 이하임으로 인해 기계적 에너지(106)의 적어도 일부가 방향(610)으로 트랜스듀서(102)로 복귀하는 것을 방지할 수 있다.
일부 예들에서, FGM 인터페이스(104)는 트랜스듀서(102)로부터 외이(202)로 기계적 에너지(106)를 효율적으로 결합할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, FGM 인터페이스(104)는 기계적 에너지(106)가 트랜스듀서(102)로 다시 복귀하는 것을 효율적으로 디커플링 및/또는 언커플링할 수 있다. 즉, FGM 인터페이스(104)는 기계적 에너지(106)가 외이(202)에서 튕겨져 나오고/나오거나 반사되어 트랜스듀서(102)로 향하는 것을 효율적으로 방지할 수 있다.
일부 예들에서, FGM 인터페이스(104)는 측부들(402 및 404)에서 임피던스-정합될 수 있다. 예를 들어, FGM 인터페이스(104)의 측부(402)는 트랜스듀서(102)에 임피던스-정합될 수 있다. 이 예에서, FGM 인터페이스(104) 및 트랜스듀서(102)의 측부(402)는 서로 유사 및/또는 동일한 임피던스들을 가질 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, FGM 인터페이스(104) 및 트랜스듀서(102)의 측부(402)는 에너지 전달을 최대화하고/하거나 신호 반사를 최소화하는 것을 용이하게 하는 임피던스들을 가질 수 있다.
다른 예에서, FGM 인터페이스(104)의 측부(404)는 외이(202)에 임피던스-정합될 수 있다. 이 예에서, FGM 인터페이스(104) 및 외이(202)의 측부(404)는 서로 유사 및/또는 동일한 임피던스들을 가질 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, FGM 인터페이스(104) 및 외이(202)의 측부(404)는 에너지 전달을 최대화하고/하거나 신호 반사를 최소화하는 것을 용이하게 하는 임피던스들을 가질 수 있다.
도 7은 FGM들을 통한 연골 전도 기술을 개선하기 위한 추가적인 예시적인 시스템(700)을 예시한다. 도 7에 예시된 바와 같이, 예시적인 시스템(700)은 도 1의 시스템(100)과 같이, 기계적 에너지(106)를 생성하는 트랜스듀서(102) 및 트랜스듀서(102)와 사용자의 외이 사이의 결합을 위한 FGM 인터페이스(104)를 포함한다. 그러나, 도 1의 시스템(100)과 달리, 예시적인 시스템(700)은 또한 FGM 인터페이스(104)에 결합된 트랜스듀서(102)의 일부를 적어도 부분적으로 둘러싸는 FGM 억제기(704)를 포함할 수 있다. 일 예에서, FGM 억제기(704) 및 FGM 인터페이스(104)는 결합된 단일 FGM 유닛을 표현, 구성 및/또는 형성할 수 있다. 대안적으로, FGM 억제기(704) 및 FGM 인터페이스(104)는 서로 인접하는 별개 또는 개별 FGM 유닛을 나타내고/내거나 구성할 수 있다.
일부 예들에서, FGM 억제기(704) 및 FGM 인터페이스(104)는 전술된 것들 중 임의의 것을 포함하여, 공통으로 하나 이상의 특성을 공유할 수 있다. FGM 인터페이스(104)와 마찬가지로, FGM 억제기(704)는 일 측에서 다른 측으로의 하나 이상의 특성의 경사(708)를 나타내거나, 시연하고, 및/또는 나타낼 수 있다. 그러나, 일 예에서, FGM 억제기(704)에 의해 표시되는 경사(708) 및 FGM 인터페이스(104)에 의해 표시되는 경사(108)는 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 도 7의 예시적인 시스템(700)과 관련하여, FGM 인터페이스(104)에 의해 나타나는 경사(108)는 하나의 차원 또는 방향을 따라(예를 들어, 도 7에서 y-축을 따라) 이어짐, 걸침 및/또는 연장될 수 있는 반면, FGM 억제기(704)에 의해 나타나는 경사(708)는 다른 차원 또는 방향을 따라(예를 들어, 도 7의 x-축을 따라) 이어짐, 걸침 및/또는 연장될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, FGM 억제기(704) 및 FGM 인터페이스(104)는 서로에 대해 상이한 특성 및/또는 속성 경사들을 가질 수 있다.
일부 예들에서, FGM 억제기(704)는 사용자의 환경 및/또는 주변 공기로의 트랜스듀서(102)에 의해 생성된 기계적 에너지(106)의 누출을 완화 및/또는 감소시킬 수 있다. 그렇게 함으로써, FGM 억제기(704)는 사용자의 개인 공간에 기계적 에너지(106)를 포함 및/또는 억제함으로써 사용자 프라이버시를 증가시킬 수 있다. 일 예에서, FGM 억제기(704)에 의해 표시되는 경사(708) 및/또는 FGM 인터페이스(104)에 의해 표시되는 경사(108)는 이러한 프라이버시를 개선 및/또는 최대화하도록 설계 및/또는 지향될 수 있다.
일 예에서, FGM 억제기(704)에 의해 나타나는 경사(708)는 FGM 억제기(704)의 일 측 및/또는 단부에서 다른 측 및/또는 단부로 손실 인자의 특정 구배(예를 들어, 선형 구배)를 구성 및/또는 나타낼 수 있다. 일 예에서, 손실 계수의 특정 구배는 FGM 억제기(704)의 일 차원을 따라 및/또는 일 방향(예를 들어, 도 7의 x-축을 따라)으로 이어짐, 걸침 및/또는 연장될 수 있다.
일부 예들에서, FGM 억제기(704)는 임의의 적합한 형상 및/또는 크기를 가질 수 있고/있거나 그로 형성될 수 있다. 이러한 형상들의 예들은 디스크들, 정육면체들, 실린더들, 직육면체들, 구들, 이들의 하나 이상의 변형들 또는 조합들, 및/또는 임의의 다른 적합한 형상들을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
도 8은 FGM들을 통해 연골 전도 기술을 개선하기 위한 예시적인 방법(800)의 흐름도이다. 일 예에서, 도 8에 도시된 단계들은 연골 전도 시스템의 조립 및/또는 제조의 일부로 수행될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 도 8에 도시된 단계는 또한 도 1-도 7과 관련하여 위에서 제공된 설명들과 일치하는 다양한 서브-단계들 및/또는 변형들을 통합 및/또는 포함할 수 있다.
도 8에 예시된 바와 같이, 방법(800)은 FGM 인터페이스가 제조되는 단계(810)를 포함할 수 있다. 일 예에서, 컴퓨팅 장비 제조업체 또는 하청업체는 FGM 인터페이스를 생성, 구성 및/또는 제작할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 장비 제조업체 또는 하청업체는 FGM 인터페이스를 3D-인쇄할 수 있다. 이 예에서, FGM 인터페이스는 일 측에서 다른 측으로 하나 이상의 특성의 경사를 나타낼 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, FGM 인터페이스는 사용자의 외이에 위치된 연골에 결합하도록 치수화될 수 있다.
도 8에 예시된 바와 같이, 방법(800)은 FGM 인터페이스가 기계적 에너지를 생성하는 트랜스듀서에 결합되는 단계(820)를 포함할 수 있다. 일 예에서, 컴퓨팅 장비 제조업체 또는 하청업체는 FGM 인터페이스를 트랜스듀서에 결합, 접착 및/또는 부착할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 장비 제조업체 또는 하청업체는 FGM 인터페이스를 접착제(예를 들어, 실리콘)로 트랜스듀서에 결합할 수 있다. 일부 예들에서, FGM 인터페이스와 트랜스듀서 사이의 이러한 결합은 FGM 인터페이스가 특성(들)의 경사를 가로질러 트랜스듀서로부터 사용자의 외이에 위치된 연골로 기계적 에너지를 전달 및/또는 운반할 수 있게 할 수 있다.
도 1-도 8과 관련하여 위에서 설명된 바와 같이, 연골 전도 시스템은 진동들을 생성하는 트랜스듀서 및 트랜스듀서와 사용자의 귓바퀴 사이에 결합된 FGM 인터페이스를 포함할 수 있다. 일부 예들에서 FGM 인터페이스는 일 측에서 다른 측으로 속성 경사를 가질 수 있다. 이러한 예들에서, FGM 인터페이스는 속성 경사를 가로질러 사용자의 귓바퀴로 트랜스듀서에 의해 생성된 진동들을 전달 및/또는 운반할 수 있다. 진동들이 사용자의 귓바퀴에 도달함에 따라, 연골은 진동들을 음압으로 변환하고, 이어서 소비 및/또는 청취를 위해 사용자의 외이도를 가로질러 사용자의 고막을 향할 수 있다.
일부 예들에서, FGM 인터페이스는 진동들을 사용자의 귓바퀴에 결합하고/하거나 사용자의 귓바퀴에 도달하는 진동들을 트랜스듀서에서 디커플링할 수 있다. 이러한 예들에서 FGM 인터페이스는 트랜스듀서에서 사용자의 귓바퀴로 통과하는 진동들을 불필요하게 감쇠시키는 것을 피할 수 있다. 따라서, FGM 인터페이스는 트랜스듀서에 의해 생성된 진동들의 단방향 전달을 용이하게 할 수 있다.
일부 예들에서, FGM 인터페이스는 미세구조가 서로 다른 일련의 복합 재료들을 포함 및/또는 나타낼 수 있다. 미세구조들의 이러한 변형은 연골 전도 시스템의 기존 경쟁 요건(예를 들어, 높은 오디오 성능 및 높은 사용자 편안함)을 충족하기 위해 FGM 인터페이스의 속성들을 효과적으로 튜닝할 수 있다.
FGM 인터페이스는 다양한 상이한 형태들을 취할 수 있다. 예를 들어, FGM 인터페이스는 단일 치수 및/또는 방향을 따라 속성 경사를 특징으로 하는 규칙적인 기하구조들을 갖는 표준 FGM들을 포함 및/또는 나타낼 수 있다. 대안적으로, FGM 인터페이스는 상이한 치수들 및/또는 방향들을 따라 상이한 속성 경사들을 특징으로 하는 복잡한 기하구조들을 갖는 불규칙한 FGM들을 포함 및/또는 나타낼 수 있다. 이러한 불규칙한 FGM들은 트랜스듀서에서 사용자의 귓바퀴로의 진동들의 단방향 결합을 지원 및/또는 촉진할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 이들 불규칙한 FGM들은 사용자 환경으로의 사운드 및/또는 노이즈의 누출을 최소화하여, 사용자의 사생활을 향상 및/또는 증가시킬 수 있다. 이러한 누출을 최소화하는 한 가지 방법은 측벽들(예를 들어, 도 7의 FGM 억제기(704))의 손실 계수를 점진적으로 경사지게 하여 더 손실되게 하는 것일 수 있다. 이러한 손실 측벽들은 사용자 환경에 대한 진동들의 전달율을 효과적으로 최소화할 수 있다. 마지막으로, FGM 인터페이스는 자연에서 발생하지 않는 소정 인공 및/또는 엔지니어링된 메타-재료들을 포함 및/또는 통합할 수 있다.
예시적인
실시예들
예 1: 연골 전도 시스템에 있어서, 연골 전도 시스템은: (1) 기계적 에너지를 생성하는 트랜스듀서; 및 (2) 사용자의 외이에 위치된 연골과 트랜스듀서 사이에 결합되도록 치수화된 경사 기능 재료(FGM) 인터페이스를 포함하고, FGM 인터페이스는: (1) FGM 인터페이스의 일 측에서 FGM 인터페이스의 다른 측으로 적어도 하나의 특성의 경사를 나타내고; (2) 트랜스듀서에서 연골로 특성의 경사를 가로질러 기계적 에너지를 전달하는 것을 용이하게 한다.
예 2: 예 1에 있어서, FGM 인터페이스는 FGM 인터페이스에 의해 나타나는 특성의 경사를 집합적으로 형성하는 복수의 개별 재료 층들을 포함한다.
예 3: 예 1에 있어서, FGM 인터페이스에 의해 나타나는 특성의 경사는 FGM 인터페이스의 일 차원을 따라 일 측에서 다른 측으로 특성의 특정 구배를 포함한다.
예 4: 예 1에 있어서, 특성은 강성, 손실 계수, 밀도, 격자 간격, 다공성, 포아송의 비율, 또는 충전제 함량 중 적어도 하나를 포함한다.
예 5: 예 1에 있어서, (1) FGM 인터페이스의 일 측은 트랜스듀서에 결합되고, (2) FGM 인터페이스의 다른 측은 사용자의 외이에 위치된 연골에 결합되도록 치수화되고, (3) FGM 인터페이스의 일 측은 제1 강성 계수를 가지며, (4) FGM 인터페이스의 다른 측은 제1 강성 계수보다 낮은 제2 강성 계수를 갖는다.
예 6: 예 5에 있어서, FGM 인터페이스의 다른 측은 사용자의 외이에 위치된 연골의 윤곽을 형성한다.
예 7: 예 6에 있어서, (1) 일 측은 트랜스듀서에 임피던스-정합되고 (2) 다른 측은 사용자의 외이에 위치된 연골에 임피던스 정합된다.
예 8: 예 6에 있어서, FGM 인터페이스는 트랜스듀서와, (1) 사용자의 귀둘레 또는 (2) 사용자의 이주 중 적어도 하나 사이에 결합되도록 치수화된다.
예 9: 예 1에 있어서, 트랜스듀서는(1) FGM 인터페이스를 통해 사용자의 외이에 위치된 연골로 전달되고 (2) 연골이 사용자의 고막으로 전파하는 음압을 생성하게 하는 진동들을 생성한다.
예 10: 예 1에 있어서, FGM 인터페이스는(1) FGM 인터페이스가 트랜스듀서로부터 연골로의 방향으로 제1 레벨의 전달율을 나타내고 (2) FGM 인터페이스가 연골에서 트랜스듀서로의 반대 방향으로 제2 레벨의 전달율을 나타내고, 제2 레벨의 전달율이 제1 레벨의 전달율보다 낮도록 이방성이다.
예 11: 예 10에 있어서, (1) 기계적 에너지는 진동들을 포함하고, (2) 연골은 진동들에서 음압을 생성하고, (3) FGM 인터페이스는 적어도 부분적으로 제2 레벨의 전달율이 제1 레벨의 전달율보다 더 낮기 때문에 반대 방향으로 진동들의 적어도 일부가 트랜스듀서로 복귀하는 것을 방지한다.
예 12: 예 1에 있어서, FGM 인터페이스에 결합된 트랜스듀서의 일부를 적어도 부분적으로 둘러싸는 FGM 억제기를 더 포함하고, FGM 억제기는(1) FGM 억제기의 일 측으로부터 FGM 억제기의 다른 측으로 적어도 하나의 특성의 추가 경사를 나타내고 (2) 사용자 환경으로 트랜스듀서에 의해 생성된 기계적 에너지의 누출을 완화한다.
예 13: 예 12에 있어서, FGM 인터페이스에 의해 나타나는 특성의 경사와 FGM 억제기에 의해 나타나는 특성의 추가 경사는 서로 상이하다.
예 14: 예 12에 있어서, FGM 억제기에 의해 나타나는 특성의 추가적인 경사는 일차원을 따라 FGM 억제기의 일 측으로부터 FGM 억제기의 다른 측으로의 특정 손실 계수 구배를 포함한다.
예 15: 예 1에 있어서, FGM 인터페이스 3D-인쇄된다.
예 16: 인공 현실 시스템에 있어서, 상기 인공 현실 시스템은 (1) 머리 장착 디스플레이 및 (2) 머리 장착 디스플레이에 통신가능하게 결합된 연골 전도 디바이스를 포함하고, 연골 전도 디바이스는 (1) 기계적 에너지를 생성하는 트랜스듀서 및 (2) 사용자의 외이에 위치된 연골과 트랜스듀서 사이에 결합되도록 치수화된 경사 기능 재료(FGM) 인터페이스를 포함하고, FGM 인터페이스는 (1) FGM 인터페이스의 일 측에서 FGM 인터페이스의 다른 측으로 적어도 하나의 특성의 경사를 나타내고 (2) 트랜스듀서에서 연골로 특성의 경사를 가로질러 기계적 에너지를 전달하는 것을 용이하게 한다.
예 17: 예 16에 있어서, FGM 인터페이스는 FGM 인터페이스의 구조적 경사를 형성하는 복수의 개별 재료 층들을 포함한다.
예 18: 예 16에 있어서, FGM 인터페이스에 의해 나타나는 특성의 경사는 FGM 인터페이스의 일 차원을 따라 일 측에서 다른 측으로 특성의 특정 구배를 포함한다.
예 19: 예 16에 있어서, 특성은 강성, 손실 계수, 밀도, 격자 간격, 다공성, 포아송의 비율, 또는 충전제 함량 중 적어도 하나를 포함한다.
예 20: 방법에 있어서, (1) (A) FGM 인터페이스의 일 측에서 FGM 인터페이스의 다른 측으로 적어도 하나의 특성의 경사를 나타내고 (B) 사용자의 외이에 위치된 연골에 결합되도록 치수화된 경사 기능 재료(FGM) 인터페이스를 제조하는 단계 및 (2) FGM 인터페이스가 특성의 경사를 가로질러 트랜스듀서로부터 연골로 기계적 에너지를 전달하는 것을 용이하게 하도록 기계적 에너지를 생성하는 트랜스듀서에 FGM 인터페이스를 결합하는 단계를 포함한다.
전술한 설명은 통상의 기술자들이 본원에 개시된 예시적인 실시예들의 다양한 양태들을 가장 잘 활용할 수 있도록 제공되었다. 이 예시적인 설명은 완전한 것으로 의도되지 않거나 개시된 임의의 정확한 형태로 제한되도록 의도되지 않는다. 본 개시내용의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 많은 수정들 및 변형들이 가능하다. 본원에 개시된 실시예들은 모든 양태들에서 예시적인 것으로 간주되어야 하며 제한적인 것이 아니다. 본 개시내용의 범위를 결정함에 있어서 첨부된 청구범위 및 그 등가물들이 참조되어야 한다.
본 개시내용의 실시예들은 다양한 유형들의 인공 현실 시스템들을 포함하거나 이와 함께 구현될 수 있다. 인공 현실은 예를 들어 가상 현실, 증강 현실, 혼합 현실, 하이브리드 현실, 또는 이들의 일부 조합 및/또는 파생물들을 포함할 수 있는 사용자에게 제시하기 전에 어떤 방식으로든 조정된 현실의 한 형태이다. 인공 현실 콘텐츠는 완전히 생성된 콘텐츠 또는 캡처된(예를 들어, 현실-세계) 콘텐츠와 결합된 생성된 콘텐츠를 포함할 수 있다. 인공 현실 콘텐츠는 비디오, 오디오, 햅틱 피드백, 또는 이의 일부 조합을 포함할 수 있고, 이들 중 임의의 것은 단일 채널 또는 다중 채널들(이를테면 뷰어에게 3-차원(3D) 효과를 생성하는 스테레오 비디오)로 제시될 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 인공 현실은 또한 예를 들어 인공 현실의 콘텐츠를 생성하는 데 사용되고/되거나 그렇지 않으면 (예를 들어, 인공 현실의 활동들을 수행하기 위해) 인공 현실에 사용되는 애플리케이션들, 제품들, 액세서리들, 서비스들, 또는 이들의 일부 조합과 연관될 수 있다.
인공 현실 시스템들은 다양한 상이한 폼 팩터들 및 구성들로 구현될 수 있다. 일부 인공 현실 시스템들은 근안 디스플레이(NED)들 없이 작동하도록 설계될 수 있고, 그 예는 도 9의 증강 현실 시스템(900)이다. 다른 인공 현실 시스템들은 또한 현실 세계에 가시성을 제공하거나(예를 들어, 도 10의 증강 현실 시스템(1000)) 인공 현실에 시각적으로 사용자를 몰입시키는 NED(예를 들어, 도 11의 가상 현실 시스템(1100))를 포함할 수 있다. 일부 인공 현실 디바이스들은 독립형 시스템들일 수 있지만, 다른 인공 현실 디바이스들은 외부 디바이스들과 통신 및/또는 조정하여 사용자에게 인공 현실 경험을 제공할 수 있다. 이러한 외부 디바이스들의 예들은 핸드헬드 제어기들, 모바일 디바이스들, 데스크톱 컴퓨터들, 사용자가 착용한 디바이스들, 한 명 이상의 다른 사용자들이 착용한 디바이스들, 및/또는 임의의 다른 적합한 외부 시스템을 포함한다.
도 9를 참조하여, 증강 현실 시스템(900)은 일반적으로 사용자의 신체 부분(예를 들어, 머리) 주위에 맞도록 치수화된 웨어러블 디바이스를 나타낸다. 도 9에 도시된 바와 같이, 시스템(900)은 프레임(902) 및 프레임(902)에 결합되고 로컬 환경을 관찰함으로써 로컬 환경에 대한 정보를 수집하도록 구성된 카메라 어셈블리(904)를 포함할 수 있다. 증강 현실 시스템(900)은 또한 출력 오디오 트랜스듀서들(908(A) 및 908(B)) 및 입력 오디오 트랜스듀서(910)와 같은 하나 이상의 오디오 디바이스들을 포함할 수 있다. 출력 오디오 트랜스듀서들(908(A) 및 908(B))은 오디오 피드백 및/또는 콘텐츠를 사용자에게 제공할 수 있고, 입력 오디오 트랜스듀서들(910)은 사용자 환경에서 오디오를 캡처할 수 있다.
도시된 바와 같이, 증강 현실 시스템(900)은 반드시 사용자의 눈 앞에 배치된 NED를 포함하지 않을 수 있다. NED들이 없는 증강 현실 시스템들은 헤드 밴드들, 모자들, 헤어 밴드들, 벨트들, 시계들, 손목 밴드, 발목 밴드들, 반지들, 넥밴드들, 목걸이들, 가슴 밴드들, 안경테들 및/또는 임의의 다른 적합한 유형 또는 형태의 장치와 같은 다양한 형태를 취할 수 있다. 증강 현실 시스템(900)은 NED를 포함하지 않을 수 있지만, 증강 현실 시스템(900)은 다른 유형들의 스크린 또는 시각적 피드백 디바이스들(예를 들어, 프레임(902)의 측면에 통합된 디스플레이 스크린)을 포함할 수 있다.
본 개시내용에서 논의된 실시예들은 또한 하나 이상의 NED들을 포함하는 증강 현실 시스템들에서 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이, 증강 현실 시스템(1000)은 사용자의 눈 앞에 좌측 디스플레이 디바이스(1015(A)) 및 우측 디스플레이 디바이스(1015(B))를 유지하도록 구성된 프레임(1010)을 갖는 안경 디바이스(1002)를 포함할 수 있다. 디스플레이 디바이스들(1015(A) 및 1015(B))은 함께 또는 독립적으로 작동하여 이미지 또는 일련의 이미지들을 사용자에게 제시할 수 있다. 증강 현실 시스템(1000)은 2개의 디스플레이들을 포함하지만, 본 개시내용의 실시예들은 단일 NED 또는 2개 초과의 NED들을 갖는 증강 현실 시스템들에서 구현될 수 있다.
일부 실시예들에서, 증강 현실 시스템(1000)은 센서(1040)와 같은 하나 이상의 센서들을 포함할 수 있다. 센서(1040)는 증강 현실 시스템(1000)의 모션에 응답하여 측정 신호들을 생성할 수 있고 프레임(1010)의 실질적으로 임의의 부분에 위치될 수 있다. 센서(1040)는 위치 센서, 관성 측정 유닛(IMU), 깊이 카메라 어셈블리, 또는 이들의 임의의 조합을 나타낼 수 있다. 일부 실시예들에서, 증강 현실 시스템(1000)은 센서(1040)를 포함하거나 포함하지 않을 수 있거나 하나 초과의 센서를 포함할 수 있다. 센서(1040)가 IMU를 포함하는 실시예들에서, IMU는 센서(1040)로부터의 측정 신호들에 기반하여 교정 데이터를 생성할 수 있다. 센서(1040)의 예들은 가속도계들, 자이로스코프들, 자력계, 모션을 검출하는 다른 적합한 유형들의 센서들, IMU의 오류 정정에 사용되는 센서들, 또는 이들의 일부 조합을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
증강 현실 시스템(1000)은 또한 집합적으로 음향 트랜스듀서들(1020)로 지칭되는 복수의 음향 트랜스듀서들(1020(A)-1020(J))을 갖는 마이크로폰 어레이를 포함할 수 있다. 음향 트랜스듀서들(1020)은 음파들에 의해 유도된 기압 변동들을 검출하는 트랜스듀서들일 수 있다. 각각의 음향 트랜스듀서(1020)는 사운드를 검출하고 검출된 사운드를 전자 포맷(예를 들어, 아날로그 또는 디지털 포맷)으로 변환하도록 구성될 수 있다. 도 2의 마이크로폰 어레이는 예를 들어 10개의 음향 트랜스듀서들: 사용자의 해당 귀 내부에 배치되도록 설계될 수 있는 1020(A) 및 1020(B), 프레임(1010)의 다양한 위치들에 배치할 수 있는 음향 트랜스듀서들(1020(C), 1020(D), 1020( E), 1020(F), 1020(G) 및 1020(H)) 및/또는 해당 넥밴드(1005)에 배치될 수 있는 음향 트랜스듀서들(1020(I) 및 1020(J))을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 음향 트랜스듀서들(1020(A)-(F)) 중 하나 이상은 출력 트랜스듀서들(예를 들어, 스피커들)로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 음향 트랜스듀서들(1020(A) 및/또는 1020(B))은 이어버드들 또는 임의의 다른 적합한 유형의 헤드폰 또는 스피커일 수 있다.
마이크로폰 어레이의 음향 트랜스듀서들(1020)의 구성은 변할 수 있다. 증강 현실 시스템(1000)이 도 10에 10개의 음향 트랜스듀서들(1020)을 갖는 것으로서 도시되지만, 음향 트랜스듀서들(1020)의 개수는 10개보다 많거나 적을 수 있다. 일부 실시예들에서, 더 많은 수의 음향 트랜스듀서들(1020)을 사용하면 수집된 오디오 정보의 양 및/또는 오디오 정보의 감도 및 정확도가 증가할 수 있다. 대조적으로, 더 적은 수의 음향 트랜스듀서들(1020)을 사용하면 수집된 오디오 정보를 프로세싱하기 위해 연관된 제어기(1050)에 의해 요구되는 컴퓨팅 전력이 감소할 수 있다. 또한, 마이크로폰 어레이의 각 음향 트랜스듀서(1020)의 포지션은 달라질 수 있다. 예를 들어, 음향 트랜스듀서(1020)의 포지션은 사용자 상의 정의된 포지션, 프레임(1010) 상의 정의된 좌표, 각각의 음향 트랜스듀서(1020)와 연관된 배향, 또는 이들의 일부 조합을 포함할 수 있다.
음향 트랜스듀서들(1020(A) 및 1020(B))은 귓바퀴 뒤 또는 이개(auricle) 또는 와(fossa)와 같은 사용자 귀의 다른 부분에 배치할 수 있다. 또는, 외이도 내부의 음향 트랜스듀서들(1020)에 추가하여 귀 위 또는 귀를 둘러싸는 추가 음향 트랜스듀서들(1020)이 있을 수 있다. 사용자의 외이도 옆에 배치된 음향 트랜스듀서(1020)를 갖는 것은 마이크로폰 어레이가 어떻게 사운드가 외이도에 도달하는지에 대한 정보를 수집하는 것을 가능하게 할 수 있다. 적어도 2개의 음향 트랜스듀서들(1020)을 사용자의 머리 양쪽에 배치시킴으로써(예를 들어, 바이노럴 마이크로폰으로서), 증강 현실 디바이스(1000)는 바이노럴 청력을 시뮬레이팅하고 사용자의 머리 주위에 3D 스테레오 음장을 캡처할 수 있다. 일부 실시예들에서, 음향 트랜스듀서들(1020(A) 및 1020(B))은 유선 연결(1030)을 통해 증강 현실 시스템(1000)에 연결될 수 있고, 다른 실시예들에서, 음향 트랜스듀서들(1020(A) 및 1020(B))은 무선 연결(예를 들어, 블루투스 연결)을 통해 증강 현실 시스템(1000)에 연결될 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 음향 트랜스듀서들(1020(A) 및 1020(B))은 증강 현실 시스템(1000)과 함께 전혀 사용되지 않을 수 있다.
프레임(1010) 상의 음향 트랜스듀서들(1020)은 템플(temple)의 길이를 따라, 브리지를 가로질러, 디스플레이 디바이스들(1015(A) 및 1015(B)) 위 또는 아래, 또는 이들의 일부 조합에 배치될 수 있다. 음향 트랜스듀서들(1020)은 마이크로폰 어레이가 증강 현실 시스템(1000)을 착용한 사용자 주변의 넓은 범위의 방향들의 사운드들을 검출할 수 있도록 배향될 수 있다. 일부 실시예들에서, 마이크로폰 어레이에서 각각의 음향 트랜스듀서(1020)의 상대적 배치를 결정하기 위해 증강 현실 시스템(1000)의 제조 동안 최적화 프로세스가 수행될 수 있다.
일부 예들에서, 증강 현실 시스템(1000)은 넥밴드(1005)와 같은 외부 디바이스(예를 들어, 페어링된 디바이스)를 포함하거나 이에 연결될 수 있다. 넥밴드(1005)는 일반적으로 모든 유형 또는 형태의 페어링된 디바이스를 나타낸다. 따라서, 넥밴드(1005)에 대한 다음 논의는 또한 충전 케이스, 스마트 시계, 스마트 폰, 손목 밴드, 다른 웨어러블 디바이스들, 휴대용 제어기들, 태블릿 컴퓨터들, 랩톱 컴퓨터들 및 다른 외부 컴퓨팅 디바이스 등과 같은 다양한 다른 페어링된 디바이스들에 적용될 수 있다.
도시된 바와 같이, 넥밴드(1005)는 하나 이상의 커넥터들을 통해 안경류 디바이스(1002)에 결합될 수 있다. 커넥터들은 유선 또는 무선일 수 있고 전기 및/또는 비전기적(예를 들어, 구조적) 구성요소들을 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 안경류 디바이스(1002)와 넥밴드(1005)는 그들 사이에 어떠한 유선 또는 무선 연결 없이 독립적으로 동작할 수 있다. 도 10이 안경류 디바이스(1002) 및 넥밴드(1005) 상의 예시적인 위치들에서 안경류 디바이스(1002) 및 넥밴드(1005)의 구성요소들을 예시하지만, 구성요소들은 안경류 디바이스(1002) 및/또는 넥밴드(1005) 상의 다른 곳에 및/또는 상이하게 분포될 수 있다. 일부 실시예들에서, 안경류 디바이스(1002) 및 넥밴드(1005)의 구성요소들은 안경류 디바이스(1002), 넥밴드(1005), 또는 이들의 일부 조합과 페어링된 하나 이상의 추가 주변 디바이스들 상에 위치할 수 있다.
넥밴드(1005)와 같은 외부 디바이스들을 증강 현실 안경류 디바이스들과 페어링하는 것은 안경류 디바이스들이 확장 능력들을 위한 충분한 배터리 및 계산 전력을 여전히 제공하면서 한 쌍의 안경의 폼 팩터를 달성할 수 있게 할 수 있다. 증강 현실 시스템(1000)의 배터리 전력, 계산 자원들, 및/또는 추가 특징들의 일부 또는 모두는 페어링된 디바이스에 의해 제공되거나 페어링된 디바이스와 안경류 디바이스 간에 공유되어, 원하는 기능을 여전히 유지하면서 전체 안경류 디바이스의 무게, 열 프로파일 및 폼 팩터를 줄일 수 있다. 예를 들어, 넥밴드(1005)는 사용자들이 그들의 머리에 허용되는 것보다 더 무거운 무게 하중을 어깨에 허용할 수 있기 때문에 안경류 디바이스에 포함되지 않았을 구성요소들이 넥밴드(1005)에 포함되도록 할 수 있다. 넥밴드(1005)는 또한 열을 주변 환경으로 확산 및 분산시키는 더 큰 표면적을 가질 수 있다. 따라서, 넥밴드(1005)는 독립형 안경류 디바이스에서 가능했을 것보다 더 큰 배터리 및 계산 능력을 허용할 수 있다. 넥밴드(1005)에 보유되는 무게가 안경류 디바이스(1002)에 보유되는 무게보다 사용자에게 덜 침습적일 수 있기 때문에, 사용자는 더 가벼운 안경류 디바이스를 착용하고 사용자가 무거운 독립형 안경류 디바이스를 착용하는 것을 견딜 수 있는 시간보다 더 오랜 시간 동안 페어링된 디바이스를 휴대하거나 착용하는 것을 견딜 수 있어서, 사용자들이 일상 활동들에 인공 현실 환경을 보다 완벽하게 통합할 수 있다.
넥밴드(1005)는 안경류 디바이스(1002) 및/또는 다른 디바이스들과 통신 가능하게 결합될 수 있다. 이러한 다른 디바이스들은 증강 현실 시스템(1000)에 소정 기능들(예를 들어, 추적, 위치파악, 깊이 매핑, 프로세싱, 저장 등)을 제공할 수 있다. 도 10의 실시예에서, 넥밴드(1005)는 마이크로폰 어레이의 일부인(또는 잠재적으로 그들 자신의 마이크로폰 서브어레이를 형성하는) 2개의 음향 트랜스듀서들(예를 들어, 1020(I) 및 1020(J))를 포함할 수 있다. 넥밴드(1005)는 또한 제어기(1025) 및 전원(1035)을 포함할 수 있다.
넥밴드(1005)의 음향 트랜스듀서들(1020(I) 및 1020(J))은 사운드를 검출하고 검출된 사운드를 전자 포맷(아날로그 또는 디지털)으로 변환하도록 구성될 수 있다. 도 10의 실시예에서, 음향 트랜스듀서들(1020(I) 및 1020(J))은 넥밴드(1005) 상에 배치될 수 있고, 이에 의해 넥밴드 음향 트랜스듀서들(1020(I) 및 1020(J))과 안경류 디바이스(1002) 상에 배치된 다른 음향 트랜스듀서들(1020) 사이의 거리를 증가시킨다. 일부 경우들에서, 마이크로폰 어레이의 음향 트랜스듀서들(1020) 사이의 거리를 증가시키는 것은 마이크로폰 어레이를 통해 수행되는 빔포밍의 정확도를 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 음향 트랜스듀서들(1020(C) 및 1020(D))에 의해 사운드가 검출되고 음향 트랜스듀서들(1020(C) 및 1020(D)) 사이의 거리가 예를 들어 음향 트랜스듀서들(1020(D) 및 1020(E)) 사이의 거리보다 크면, 검출된 사운드의 결정된 소스 위치는 사운드가 음향 트랜스듀서들(1020(D) 및 1020(E))에 의해 검출된 경우보다 더 정확할 수 있다.
넥밴드(1005)의 제어기(1025)는 넥밴드(1005) 및/또는 증강 현실 시스템(1000) 상의 센서들에 의해 생성된 정보를 프로세싱할 수 있다. 예를 들어, 제어기(1025)는 마이크로폰 어레이에 의해 검출된 사운드를 설명하는 마이크로폰 어레이로부터의 정보를 프로세싱할 수 있다. 각각의 검출된 사운드에 대해, 제어기(1025)는 검출된 사운드가 마이크로폰 어레이에 도달한 방향을 추정하기 위해 DOA(direction-of-arrival) 추정을 수행할 수 있다. 마이크로폰 어레이가 사운드들을 검출함에 따라, 제어기(1025)는 오디오 데이터 세트를 정보로 채울 수 있다. 증강 현실 시스템(1000)이 관성 측정 유닛을 포함하는 실시예들에서, 제어기(1025)는 안경류 디바이스(1002)에 위치된 IMU로부터 모든 관성 및 공간 계산들을 계산할 수 있다. 커넥터는 증강 현실 시스템(1000)과 넥밴드(1005) 사이 및 증강 현실 시스템(1000)과 제어기(1025) 사이에 정보를 전달할 수 있다. 정보는 광학 데이터, 전기 데이터, 무선 데이터 또는 임의의 다른 전송가능 데이터 형태일 수 있다. 증강 현실 시스템(1000)에 의해 생성된 정보의 프로세싱을 넥밴드(1005)로 이동시키는 것은 안경류 디바이스(1002)의 무게와 열을 감소시켜, 사용자를 더 편안하게 할 수 있다.
넥밴드(1005)의 전원(1035)은 안경류 디바이스(1002) 및/또는 넥밴드(1005)에 전력을 제공할 수 있다. 전원(1035)은 리튬 이온 배터리들, 리튬-폴리머 배터리들, 1차 리튬 배터리들, 알카라인 배터리들, 또는 임의의 다른 형태의 전력 저장소를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 일부 경우들에서, 전원(1035)은 유선 전원일 수 있다. 안경류 디바이스(1002) 대신 넥밴드(1005)에 전원(1035)을 포함하는 것은 전원(1035)에 의해 생성된 무게와 열을 더 잘 분산시키는 데 도움이 될 수 있다.
언급된 바와 같이, 일부 인공 현실 시스템들은 인공 현실을 실제 현실과 혼합하는 대신, 현실 세계에 대한 사용자의 감각 인식들 중 하나 이상을 가상 경험으로 실질적으로 대체할 수 있다. 이러한 유형의 시스템의 일 예는 사용자의 시야를 대부분 또는 완전히 커버하는 도 11의 가상 현실 시스템(1100)과 같은 머리-착용 디스플레이 시스템이다. 가상 현실 시스템(1100)은 전면 강체(1102) 및 사용자의 머리 주위에 맞도록 성형된 밴드(1104)를 포함할 수 있다. 가상 현실 시스템(1100)은 또한 출력 오디오 트랜스듀서(1106(A) 및 1106(B))를 포함할 수 있다. 또한, 도 11에는 도시하지 않았지만, 전면 강체(1102)는 하나 이상의 전자 디스플레이들, 하나 이상의 관성 측정 유닛(IMU)들, 하나 이상의 추적 방출기들 또는 검출기들, 및/또는 인공 현실 경험을 생성하기 위한 임의의 다른 적합한 디바이스 또는 시스템을 포함하여, 하나 이상의 전자 요소들을 포함할 수 있다.
인공 현실 시스템들은 다양한 유형들의 시각적 피드백 메커니즘들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 증강 현실 시스템(1000) 및/또는 가상 현실 시스템(1100)의 디스플레이 디바이스는 하나 이상의 액정 디스플레이(LCD)들, 발광 다이오드(LED) 디스플레이들, 유기 LED(OLED) 디스플레이들, 및/또는 임의의 다른 적합한 유형의 디스플레이 스크린을 포함할 수 있다. 인공 현실 시스템들은 양쪽 눈들을 위한 단일 디스플레이 스크린을 포함할 수 있거나 각 눈에 디스플레이 스크린을 제공할 수 있고, 이는 가변 초점 조정들 또는 사용자의 굴절 오류 정정을 위한 추가적인 유연성을 허용할 수 있다. 일부 인공 현실 시스템은 또한 사용자가 디스플레이 스크린을 볼 수 있는 하나 이상의 렌즈들(예를 들어, 기존의 오목 또는 볼록 렌즈들, 프레넬 렌즈들, 조정가능 액체 렌즈들 등)를 갖는 광학 서브시스템들을 포함할 수 있다.
디스플레이 스크린들을 사용하는 것 외에 또는 대신에, 일부 인공 현실 시스템들은 하나 이상의 투사 시스템들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 증강 현실 시스템(1000) 및/또는 가상 현실 시스템(1100)의 디스플레이 디바이스는 주변광이 통과할 수 있도록 하는 투명 결합기 렌즈와 같은 디스플레이 디바이스들로 광을 투사하는 마이크로-LED 투사기들을 포함할 수 있다. 디스플레이 디바이스들은 투사된 빛을 사용자의 동공 쪽으로 굴절시켜 사용자가 인공 현실 콘텐츠와 현실 세계를 동시에 볼 수 있도록 할 수 있다. 인공 현실 시스템들은 또한 임의의 다른 적합한 유형 또는 형태의 이미지 투사 시스템으로 구성될 수 있다.
인공 현실 시스템들은 또한 다양한 유형들의 컴퓨터 비전 구성요소들 및 서브시스템들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 증강 현실 시스템(900), 증강 현실 시스템(1000), 및/또는 가상 현실 시스템(1100)은 2차원(2D) 또는 3D 카메라들, 비행 시간(time-of-flight) 깊이 센서들, 단일- 빔 또는 스위핑 레이저 거리 측정기들, 3D LiDAR 센서들 및/또는 임의의 다른 적합한 유형 또는 형태의 광학 센서같은 하나 이상의 광학 센서들을 포함할 수 있다. 인공 현실 시스템은 이러한 센서들 중 하나 이상으로부터의 데이터를 프로세싱하여 사용자의 위치를 식별하고, 현실 세계를 매핑하고, 사용자에게 현실 세계 환경에 대한 컨텍스트를 제공하고/하거나, 다양한 다른 기능들을 수행할 수 있다.
인공 현실 시스템은 또한 하나 이상의 입력 및/또는 출력 오디오 트랜스듀서들을 포함할 수 있다. 도 9에 도시된 예에서, 출력 오디오 트랜스듀서들(908(A), 908(B), 1106(A), 및 1106(B))은 음성 코일 스피커들, 리본 스피커들, 정전기 스피커들, 압전 스피커들, 골전도 트랜스듀서들, 연골 전도 트랜스듀서들, 및/또는 임의의 다른 적합한 유형 또는 형태의 오디오 트랜스듀서를 포함할 수 있다. 유사하게, 입력 오디오 트랜스듀서들(910)은 콘덴서 마이크로폰들, 다이나믹 마이크로폰들, 리본 마이크로폰들, 및/또는 임의의 다른 유형 또는 형태의 입력 트랜스듀서를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 오디오 입력 및 오디오 출력 둘 모두에 대해 단일 트랜스듀서가 사용될 수 있다.
도 9-도 11에는 도시되지 않았지만, 인공 현실 시스템들은 촉각(즉, 햅틱) 피드백 시스템들을 포함할 수 있고, 이는 모자, 장갑, 바디 슈츠, 핸드헬드 제어기들, 환경 디바이스들(예를 들어, 의자, 바닥 매트 등) 및/또는 임의의 다른 유형의 디바이스 또는 시스템을 포함할 수 있다. 햅틱 피드백 시스템들은 진동, 힘, 견인력, 질감 및/또는 온도를 포함한 다양한 유형들의 피부 피드백을 제공할 수 있다. 햅틱 피드백 시스템들은 또한 모션 및 컴플라이언스(compliance)와 같은 다양한 유형들의 운동감각적 피드백을 제공할 수 있다. 햅틱 피드백은 모터들, 압전 액추에이터들, 유체 시스템들 및/또는 다양한 다른 유형들의 피드백 메커니즘들을 사용하여 구현될 수 있다. 햅틱 피드백 시스템들은 다른 인공 현실 디바이스들과 독립적으로, 다른 인공 현실 디바이스 내에서, 및/또는 다른 인공 현실 디바이스들과 함께 구현될 수 있다.
햅틱 감각들, 가청 콘텐츠 및/또는 시각적 콘텐츠를 제공함으로써, 인공 현실 시스템들은 전체 가상 경험을 생성하거나 다양한 컨텍스트들 및 환경들에서 사용자의 현실-세계 경험을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 인공 현실 시스템들은 특정 환경 내에서 사용자의 지각, 기억 또는 인지를 지원하거나 확장할 수 있다. 일부 시스템들은 현실 세계에서 다른 사람들과의 사용자 상호작용을 향상시키거나 가상 세계에서 다른 사람들과 더 몰입적인 상호작용들을 가능하게 할 수 있다. 인공 현실 시스템은 또한 교육 목적들(예를 들어, 학교들, 병원들, 정부 기관들, 군사 조직들, 기업체 등의 교육 또는 훈련), 엔터테인먼트 목적들(예를 들어, 비디오 게임들, 음악 감상, 비디오 콘텐츠 시청 등) 및/또는 접근성 목적들(예를 들어, 보청기, 시각 보조기 등)에 사용될 수 있다. 본원에 개시된 실시예들은 이러한 컨텍스트들 및 환경들 중 하나 이상 및/또는 다른 컨텍스트들 및 환경들에서 사용자의 인공 현실 경험을 가능하게 하거나 향상시킬 수 있다.
언급된 바와 같이, 인공 현실 시스템(900, 1000, 및 1100)은 보다 강력한 인공 현실 경험을 제공하기 위해 다양한 다른 유형들의 디바이스들과 함께 사용될 수 있다. 이러한 디바이스들은 햅틱 피드백을 제공하고/하거나 환경과 사용자의 상호작용에 대한 햅틱 정보를 수집하는 트랜스듀서들과의 햅틱 인터페이스들일 수 있다. 본원에 개시된 인공 현실 시스템들은 촉각 피드백(예를 들어, 또한 피부 피드백으로 지칭될 수 있는 피부의 신경을 통해 사용자가 검출하는 피드백) 및/또는 운동감각적 피드백(예를 들어, 사용자가 근육들, 관절들 및/또는 힘줄에 위치한 수용체들을 통해 검출하는 피드백)을 포함하여, 다양한 유형들의 햅틱 정보를 검출하거나 전달하는 다양한 유형들의 햅틱 인터페이스들을 포함할 수 있다.
햅틱 피드백은 사용자 환경(예를 들어, 의자들, 테이블들, 바닥들 등) 내에 배치된 인터페이스들 및/또는 사용자가 착용하거나 휴대할 수 있는 물품들(예를 들어, 장갑들, 손목밴드들 등)에 대한 인터페이스들에 의해 제공될 수 있다. 예로서, 도 12는 착용 가능한 장갑(햅틱 디바이스(1210)) 및 손목 밴드(햅틱 디바이스(1220)) 형태의 진동촉각 시스템(1200)을 예시한다. 햅틱 디바이스(1210) 및 햅틱 디바이스(1220)는 각각 사용자의 손 및 손목에 대해 배치하기 위해 형상화되고 구성된 가요성 웨어러블 직물 재료(1230)를 포함하는 웨어러블 디바이스들의 예들로서 도시되어 있다. 본 개시내용은 또한 손가락, 팔, 머리, 몸통, 발, 또는 다리와 같은 다른 인체 부위들에 대해 배치하기 위해 형상화 및 구성될 수 있는 진동촉각 시스템들을 포함한다. 비제한적인 예로서, 본 개시내용의 다양한 실시예에 따른 진동촉각 시스템들은 또한 다른 가능성들 중에서, 장갑, 헤드밴드, 완장, 소매, 머리 덮개, 양말, 셔츠 또는 팬츠의 형태일 수 있다. 일부 예에서, "직물"이라는 용어는 직포, 부직포, 가죽, 천, 가요성 중합체 재료, 복합 재료 등을 포함하여, 임의의 가요성 착용가능 재료를 포함할 수 있다.
하나 이상의 진동촉각 디바이스(1240)는 진동촉각 시스템(1200)의 직물 재료(1230)에 형성된 하나 이상의 대응 포켓들 내에 적어도 부분적으로 배치될 수 있다. 진동촉각 디바이스들(1240)은 진동촉각 시스템(1200)의 사용자에게 진동 감각(예를 들어, 햅틱 피드백)을 제공하는 위치들에 배치될 수 있다. 예를 들어, 진동촉각 디바이스들(1240)은 도 12에 도시된 바와 같이 사용자의 손가락(들), 엄지 또는 손목에 대고 있도록 배치될 수 있다. 진동촉각 디바이스들(1240)은 일부 예들에서 사용자의 대응하는 신체 부위(들)에 순응하거나 그에 따라 구부러지도록 충분히 가요적일 수 있다.
진동촉각 디바이스(1240)의 활성화를 위해 전압을 인가하기 위한 전원(1250)(예를 들어, 배터리)은 전도성 배선(1252)을 통해서와 같이 진동촉각 디바이스(1240)에 전기적으로 결합될 수 있다. 일부 예들에서, 진동촉각 디바이스들(1240) 각각은 개별 활성화를 위해 전원(1250)에 독립적으로 전기적으로 결합될 수 있다. 일부 실시예들에서, 프로세서(1260)는 전원(1250)에 동작가능하게 결합되고 진동촉각 디바이스(1240)의 활성화를 제어하도록 구성(예를 들어, 프로그래밍)될 수 있다.
진동촉각 시스템(1200)은 다양한 방식들로 구현될 수 있다. 일부 예들에서, 진동촉각 시스템(1200)은 다른 디바이스들 및 시스템들과 독립적으로 동작하기 위한 통합 서브시스템들 및 구성요소들을 갖는 독립형 시스템일 수 있다. 다른 예로서, 진동촉각 시스템(1200)은 다른 디바이스 또는 시스템(1270)과의 상호작용을 위해 구성될 수 있다. 예를 들어, 진동촉각 시스템(1200)은 일부 예들에서 신호들을 수신 및/또는 다른 디바이스 또는 시스템(1270)에 전송하기 위한 통신 인터페이스(1280)를 포함할 수 있다. 다른 디바이스 또는 시스템(1270)은 모바일 디바이스, 게임 콘솔, 인공 현실(예를 들어, 가상 현실, 증강 현실, 혼합 현실) 디바이스, 개인용 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 네트워크 디바이스(예를 들어, 모뎀, 라우터 등), 핸드헬드 제어기 등일 수 있다. 통신 인터페이스(1280)는 무선(예를 들어, Wi-Fi, 블루투스, 셀룰러, 라디오 등) 링크 또는 유선 링크를 통해 진동촉각 시스템(1200)과 다른 디바이스 또는 시스템(1270) 사이의 통신들을 가능하게 할 수 있다. 존재하는 경우, 통신 인터페이스(1280)는 프로세서(1260)와 통신하여, 이를테면 하나 이상의 진동촉각 디바이스들(1240)을 활성화 또는 비활성화하는 신호를 프로세서(1260)에 제공할 수 있다.
진동촉각 시스템(1200)은 터치 감지 패드들(1290), 압력 센서들, 모션 센서들, 포지션 센서들, 조명 요소들 및/또는 사용자 인터페이스 요소들(예를 들어, 온/오프 버튼, 진동 제어 요소 등)와 같은 다른 서브시스템들 및 구성요소들을 선택적으로 포함할 수 있다. 사용 동안, 진동촉각 디바이스들(1240)은 사용자 인터페이스 요소들과 사용자 상호작용, 모션 또는 포지션 센서들로부터의 신호, 터치 감지 패드들(1290)로부터의 신호, 압력 센서들의 신호, 다른 디바이스 또는 시스템(1270)의 신호 등과 같은 다양한 다른 이유들 때문에 활성화되도록 구성될 수 있다.
전원(1250), 프로세서(1260) 및 통신 인터페이스(1280)가 햅틱 디바이스(1220)에 배치되는 것으로 도 12에 예시되어 있지만, 본 개시 내용은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 전원(1250), 프로세서(1260), 또는 통신 인터페이스(1280) 중 하나 이상은 햅틱 디바이스(1210) 내에 또는 다른 웨어러블 직물 내에 배치될 수 있다.
도 12와 관련하여 도시되고 설명된 것들과 같은 햅틱 웨어러블들은 다양한 유형들의 인공 현실 시스템들 및 환경들에서 구현될 수 있다. 도 13은 하나의 머리-장착 가상 현실 디스플레이 및 2개의 햅틱 디바이스들(즉, 장갑들)를 포함하는 예시적인 인공 현실 환경(1300)을 도시하고, 다른 실시예들에서 이러한 구성요소들 및 다른 구성요소들의 임의의 수 및/또는 조합은 인공 현실 시스템에 포함될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 연관된 햅틱 디바이스를 각각 갖는 다수의 머리-장착 디스플레이들이 있을 수 있고, 각각의 머리-장착 디스플레이 및 각각의 햅틱 디바이스는 동일한 콘솔, 휴대용 컴퓨팅 디바이스, 또는 다른 컴퓨팅 시스템과 통신한다.
머리-장착 디스플레이(1302)는 일반적으로 도 10의 가상 현실 시스템(1000)과 같은 가상 현실 시스템의 임의의 유형 또는 형태를 나타낸다. 햅틱 디바이스(1304)는 일반적으로 사용자에게 햅틱 피드백을 제공하여 사용자가 가상 객체와 물리적으로 맞물린다는 인식을 사용자에게 제공하는 인공 현실 시스템의 사용에 의해 착용되는 임의의 유형 또는 형태의 웨어러블 디바이스를 나타낸다. 일부 실시예들에서, 햅틱 디바이스(1304)는 사용자에게 진동, 모션, 및/또는 힘을 인가함으로써 햅틱 피드백을 제공할 수 있다. 예를 들어, 햅틱 디바이스(1304)는 사용자의 움직임을 제한하거나 증강할 수 있다. 특정 예를 들자면, 햅틱 디바이스(1304)는 사용자가 자신의 손이 가상 벽과 물리적으로 접촉했다는 인식을 갖도록 사용자의 손이 앞으로 움직이는 것을 제한할 수 있다. 이 특정 예에서, 햅틱 디바이스 내의 하나 이상의 액추에이터들은 햅틱 디바이스의 팽창 가능한 블래더(bladder) 내로 유체를 펌핑함으로써 물리적-움직임 제한을 달성할 수 있다. 일부 예들에서, 사용자는 또한 햅틱 디바이스(1304)를 사용하여 콘솔에 액션 요청들을 전송할 수 있다. 동작 요청들의 예들은 애플리케이션 시작 및/또는 애플리케이션 종료 요청들 및/또는 애플리케이션 내에서 특정 동작을 수행하라는 요청을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
햅틱 인터페이스들이 도 13에 도시된 바와 같이 가상 현실 시스템들과 함께 사용될 수 있지만, 햅틱 인터페이스들은 또한 도 14에 도시된 바와 같이 증강 현실 시스템들과 함께 사용될 수 있다. 도 14는 증강 현실 시스템(1400)과 상호작용하는 사용자(1410)의 사시도이다. 이 예에서, 사용자(1410)는 하나 이상의 디스플레이들(1422)을 갖고 햅틱 디바이스(1430)와 페어링되는 한 쌍의 증강 현실 안경(1420)을 착용할 수 있다. 햅틱 디바이스(1430)는 복수의 밴드 요소들(1432) 및 밴드 요소들(1432)을 서로 연결하는 인장 메커니즘(1434)을 포함하는 손목밴드일 수 있다.
밴드 요소들(1432) 중 하나 이상은 햅틱 피드백을 제공하기에 적합한 임의의 유형 또는 형태의 액추에이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 밴드 요소들(1432) 중 하나 이상은 진동, 힘, 견인력, 질감, 및/또는 온도를 포함하는 다양한 유형들의 피부 피드백 중 하나 이상을 제공하도록 구성될 수 있다. 그러한 피드백을 제공하기 위해, 밴드 요소들(1432)은 다양한 유형들의 액추에이터들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 일 예에서, 밴드 요소들(1432) 각각은 사용자에게 다양한 유형들의 햅틱 감각들 중 하나 이상을 제공하기 위해 일제히 또는 독립적으로 진동하도록 구성된 진동기(예를 들어, 진동촉각 액추에이터)를 포함할 수 있다. 대안적으로, 단일 밴드 요소 또는 밴드 요소들의 서브세트만이 진동기들을 포함할 수 있다.
햅틱 디바이스(1210, 1220, 1304, 및 1430)는 임의의 적합한 수 및/또는 유형의 햅틱 트랜스듀서, 센서, 및/또는 피드백 메커니즘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 햅틱 디바이스들(1210, 1220, 1304, 및 1430)은 하나 이상의 기계적 트랜스듀서들, 압전 트랜스듀서들, 및/또는 유체 트랜스듀서들을 포함할 수 있다. 햅틱 디바이스들(1210, 1220, 1304, 및 1430)은 또한 사용자의 인공 현실 경험을 향상시키기 위해 함께 또는 독립적으로 작동하는 상이한 유형들 및 형태들의 트랜스듀서들의 다양한 조합들을 포함할 수 있다. 일 예에서, 햅틱 디바이스(1430)의 밴드 요소들(1432) 각각은 사용자에게 다양한 유형들의 햅틱 감각들 중 하나 이상을 제공하기 위해 일제히 또는 독립적으로 진동하도록 구성된 진동기(예를 들어, 진동촉각 액추에이터)를 포함할 수 있다.
본원에 설명 및/또는 예시된 단계들의 프로세스 파라미터 및 시퀀스는 단지 예로서 제공되고 원하는 대로 변경될 수 있다. 예를 들어, 본원에 예시 및/또는 설명된 단계들이 특정 순서로 도시되거나 논의될 수 있지만, 이러한 단계들은 반드시 예시되거나 논의된 순서로 수행될 필요가 없다. 본원에 설명 및/또는 예시된 다양한 예시적인 방법들은 또한 본원에 설명되거나 예시된 단계들 중 하나 이상을 생략하거나 개시된 단계들 외에 추가 단계를 포함할 수 있다.
달리 언급되지 않는 한, 명세서 및 청구범위에 사용된 "연결된" 및 "결합된"(및 이들의 파생어)은 직접 및 간접(즉, 다른 요소들 또는 구성요소들을 통해) 연결을 모두 허용하는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 명세서 및 특허청구범위에서 사용되는 용어 단수("하나")는 "~ 중 적어도 하나"를 의미하는 것으로 해석되어야 한다. 마지막으로, 사용 편의를 위해, 명세서 및 청구범위에 사용된 "포함하는" 및 "가지는"(및 그 파생어)이라는 용어는 "포함하는"이라는 단어와 상호교환 가능하고 동일한 의미를 갖는다.
Claims (15)
- 연골 전도 시스템에 있어서,
기계적 에너지를 생성하는 트랜스듀서; 및
상기 트랜스듀서와 사용자의 외이에 위치된 연골 사이에 결합되도록 치수화된 경사 기능 재료(FGM) 인터페이스를 포함하고, 상기 FGM 인터페이스는:
상기 FGM 인터페이스의 일 측에서 상기 FGM 인터페이스의 다른 측으로 적어도 하나의 특성의 경사(gradation)를 나타내고;
상기 트랜스듀서에서 상기 연골로 상기 특성의 경사를 가로질러 상기 기계적 에너지를 전달하는 것을 용이하게 하는, 연골 전도 시스템. - 제 1 항에 있어서, 상기 FGM 인터페이스는 상기 FGM 인터페이스에 의해 나타나는 상기 특성의 경사를 집합적으로 형성하는 복수의 개별 재료 층들을 포함하는, 연골 전도 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 FGM 인터페이스에 의해 나타나는 상기 특성의 경사는 상기 FGM 인터페이스의 일 차원을 따라 일 측에서 다른 측으로 상기 특성의 특정 구배를 포함하는, 연골 전도 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 특성은:
강성;
손실 계수;
밀도;
격자 간격;
다공성;
포아송의 비율; 또는
충전제 함량 중 적어도 하나를 포함하는, 연골 전도 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 FGM 인터페이스의 일 측은 상기 트랜스듀서에 결합되고;
상기 FGM 인터페이스의 다른 측은 상기 사용자의 외이에 위치된 연골에 결합되도록 치수화되고;
상기 FGM 인터페이스의 일 측은 제1 강성 계수를 가지며;
상기 FGM 인터페이스의 다른 측은 상기 제1 강성 계수보다 낮은 제2 강성 계수를 갖는, 연골 전도 시스템. - 제 1 항에 있어서, 상기 FGM 인터페이스의 다른 측은 상기 사용자의 상기 외이에 위치된 연골의 윤곽을 형성하는, 연골 전도 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 일 측은 상기 트랜스듀서에 임피던스-정합되고;
상기 다른 측은 상기 사용자의 상기 외이에 위치된 상기 연골에 임피던스 정합되는, 연골 전도 시스템. - 제 1 항에 있어서, 상기 FGM 인터페이스는 상기 트랜스듀서와,
상기 사용자의 귀둘레의 일부;
상기 사용자의 이주(tragus);
상기 사용자의 대이륜(antihelix);
상기 사용자의 주상와(scapha);
상기 사용자의 배오목(scaphoid fossa); 또는
상기 사용자의 갑개(concha) 중 적어도 하나 사이에 결합되도록 치수화되는, 연골 전도 시스템. - 제 1 항에 있어서, 상기 트랜스듀서는:
상기 FGM 인터페이스를 통해 상기 사용자의 외이에 위치된 상기 연골로 전달되고;
상기 연골이 상기 사용자의 고막으로 전파하는 음압을 생성하게 하는 진동들을 생성하는, 연골 전도 시스템. - 제 1 항에 있어서, 상기 FGM 인터페이스는:
상기 FGM 인터페이스가 상기 트랜스듀서로부터 상기 연골로의 방향으로 제1 레벨의 전달율을 나타내고;
상기 FGM 인터페이스가 상기 연골에서 상기 트랜스듀서로 반대 방향으로 제2 레벨의 전달율을 나타내고, 상기 제2 레벨의 전달율이 상기 제1 레벨의 전달율보다 낮도록 이방성인, 연골 전도 시스템. - 제 10 항에 있어서,
상기 기계적 에너지는 진동들을 포함하고;
상기 연골은 상기 진동들에서 음압을 생성하고;
상기 FGM 인터페이스는 적어도 부분적으로 상기 제2 레벨의 전달율이 상기 제1 레벨의 전달율보다 더 낮기 때문에 반대 방향으로 상기 진동들의 적어도 일부가 상기 트랜스듀서로 복귀하는 것을 방지하는, 연골 전도 시스템. - 제 1 항에 있어서, 상기 FGM 인터페이스에 결합된 상기 트랜스듀서의 일부를 적어도 부분적으로 둘러싸는 FGM 억제기를 더 포함하고, 상기 FGM 억제기는:
상기 FGM 억제기의 일 측으로부터 상기 FGM 억제기의 다른 측으로 적어도 하나의 특성의 추가 경사를 나타내고;
사용자 환경으로 상기 트랜스듀서에 의해 생성된 기계적 에너지의 누출을 완화하고;
및 선택적으로, 상기 FGM 인터페이스에 의해 나타나는 특성의 경사와 상기 FGM 억제기에 의해 나타나는 특성의 추가 경사는 서로 상이하고;
및/또는 선택적으로 상기 FGM 억제기에 의해 나타나는 상기 특성의 추가 경사는 일차원을 따라 상기 FGM 억제기의 일 측으로부터 상기 FGM 억제기의 다른 측으로의 특정 손실 계수 구배를 포함하는, 연골 전도 시스템. - 제 1 항에 있어서, 상기 FGM 인터페이스 3D-인쇄되는, 연골 전도 시스템.
- 인공 현실 시스템에 있어서,
머리 장착 디스플레이; 및
상기 머리 장착 디스플레이에 통신가능하게 결합된 연골 전도 디바이스를 포함하고, 상기 연골 전도 디바이스는 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항의 시스템을 포함하는, 인공 현실 시스템. - 방법에 있어서,
FGM 인터페이스의 일 측에서 상기 FGM 인터페이스의 다른 측으로 적어도 하나의 특성의 경사를 나타내고;
사용자의 외이에 위치된 연골에 결합되도록 치수화된 경사 기능 재료(FGM) 인터페이스를 제조하는 단계; 및
상기 FGM 인터페이스가 특성의 경사를 가로질러 트랜스듀서로부터 상기 연골로 기계적 에너지를 전달하는 것을 용이하게 하도록 상기 기계적 에너지를 생성하는 상기 트랜스듀서에 상기 FGM 인터페이스를 결합하는 단계를 포함하는, 방법.
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