JP-2026514937-A - 電子デバイスにおける調整可能レンズの調整

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Abstract

【課題】電子デバイスにおける調整可能レンズの調整を提供する。【解決手段】電子デバイスは、調整可能レンズを有するレンズモジュールを含み得る。調整可能レンズは、通常モード、老眼緩和モード、近焦点モード、及び負のパワーブーストモードなどの複数のモードで動作可能であり得る。動作中、電子デバイスは、データを収集し、収集されたデータに基づいて調整可能レンズを調整することができる。調整可能レンズは、近くのオブジェクトがレンズモジュールを通して見られているとの判定に応じて、通常モードから老眼緩和モードに切り替えられ得る。調整可能レンズは、周囲光レベルが低いこと、及び／又は眼の疲労レベルが高いことに応じて、通常モードから負のパワーブーストモードに切り替えられ得る。調整可能レンズは、移行期間にわたってモード間で切り替わることができる。出力デバイスは、調整可能レンズがモードを変更するときにユーザに通知することができる。【選択図】図９

Inventors

スタメノフイゴール
ヘイスティングスガレスディー
ペダージェイムズイー
チェンジェイソン
ホランズマシューディー
ラムアムリスヴイ

Assignees

アップルインコーポレイテッド

Dates

Publication Date: 20260513
Application Date: 20240424
Priority Date: 20240402

Claims (20)

電子デバイスであって、ヘッドマウント支持構造体と、前記ヘッドマウント支持構造体に結合されている１つ以上のセンサと、前記ヘッドマウント支持構造体に結合されるレンズモジュールであって、前記レンズモジュールは、前記１つ以上のセンサからのデータに基づいて、近くのオブジェクトが前記レンズモジュールを通して見られているとの判定に応じて、前記レンズモジュールが第１の球面屈折力を有する第１のモードから、前記レンズモジュールが前記第１の球面屈折力よりも大きい第２の球面屈折力を有する第２のモードに変化するように構成されている、調整可能レンズを含む、レンズモジュールと、前記調整可能レンズが前記第１のモードから前記第２のモードに変化していることを示す出力を提供するように構成された出力デバイスと、を備える、電子デバイス。
前記１つ以上のセンサは、深度センサを含み、前記１つ以上のセンサからの前記データは、前記深度センサからのデータを含む、請求項１に記載の電子デバイス。
前記１つ以上のセンサは、外向きカメラを含み、前記１つ以上のセンサからの前記データは、前記外向きカメラからのデータを含む、請求項１に記載の電子デバイス。
前記１つ以上のセンサは、視線追跡センサを含み、前記１つ以上のセンサからの前記データは、前記視線追跡センサからのデータを含む、請求項１に記載の電子デバイス。
前記調整可能レンズは、０．５秒超の持続時間を有する移行期間中に前記第１のモードから前記第２のモードに変化するように構成されている、請求項１に記載の電子デバイス。
前記出力デバイスがディスプレイを備える、請求項１に記載の電子デバイス。
前記出力デバイスがスピーカを備える、請求項１に記載の電子デバイス。
前記出力デバイスが触覚出力デバイスを備える、請求項１に記載の電子デバイス。
前記第１のモードは通常モードであり、前記第２のモードは老眼緩和モードである、請求項１に記載の電子デバイス。
電子デバイスであって、ヘッドマウント支持構造体と、前記ヘッドマウント支持構造体に結合されている１つ以上のセンサと、前記ヘッドマウント支持構造体に結合されるレンズモジュールであって、前記レンズモジュールは、前記１つ以上のセンサからのデータに基づいて、前記レンズモジュールが第１の球面屈折力を有する第１のモードから、前記レンズモジュールが前記第１の球面屈折力未満である第２の球面屈折力を有する第２のモードに変化するように構成されている、調整可能レンズを備える、レンズモジュールと、を備え、前記１つ以上のセンサは、周囲光センサを含み、前記１つ以上のセンサからの前記データは、前記周囲光センサからのデータを含む、電子デバイス。
前記第１の球面屈折力は、負の球面屈折力である、請求項１１に記載の電子デバイス。
前記調整可能レンズは、前記周囲光センサによって検出された周囲レベルが閾値を下回ることに応じて、前記第１のモードから前記第２のモードに変化するように構成されている、請求項１１に記載の電子デバイス。
前記１つ以上のセンサは、視線追跡センサを含み、前記１つ以上のセンサからの前記データは、前記視線追跡センサからのデータを含む、請求項１１に記載の電子デバイス。
前記１つ以上のセンサはカメラを含み、前記１つ以上のセンサからの前記データは前記カメラからのデータを含む、請求項１１に記載の電子デバイス。
前記調整可能レンズは、前記１つ以上のセンサからの前記データに基づいて、かつ時刻に基づいて、前記第１のモードから前記第２のモードに変化するように構成されている、請求項１１に記載の電子デバイス。
前記調整可能レンズは、前記１つ以上のセンサからの前記データに基づいて、かつロケーション情報に基づいて、前記第１のモードから前記第２のモードに変化するように構成されている、請求項１１に記載の電子デバイス。
前記調整可能レンズは、前記１つ以上のセンサからの前記データに基づいて、かつカレンダー情報に基づいて、前記第１のモードから前記第２のモードに変化するように構成されている、請求項１１に記載の電子デバイス。
前記１つ以上のセンサは眼電図センサを含む、請求項１１に記載の電子デバイス。
前記１つ以上のセンサが筋電図センサを含む、請求項１１に記載の電子デバイス。
電子デバイスであって、ヘッドマウント支持構造体と、前記ヘッドマウント支持構造体に結合されたレンズモジュールであって、前記レンズモジュールが第１の球面屈折力を有する第１のモードから、前記レンズモジュールが前記第１の球面屈折力とは異なる第２の球面屈折力を有する第２のモードに変化するように構成された調整可能レンズを備える、レンズモジュールと、；及び前記ヘッドマウント支持構造体に結合される出力デバイスであって、前記出力デバイスは、前記調整可能レンズが前記第１のモードから前記第２のモードに変化していることを示す出力を提供するように構成された出力デバイスと、を備える、電子デバイス。

Description

本出願は、２０２４年４月２日に出願された米国特許出願第１８／６２５，１１４号、２０２３年７月２５日に出願された米国仮特許出願第６３／５１５，５０５号、及び２０２３年５月３日に出願された米国仮特許出願第６３／４９９，９０６号の優先権を主張するものであり、これらの出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。本出願は、概して、電子デバイスに関し、より詳細には、装着型電子デバイスシステムに関する。電子デバイスは、ユーザによって装着されるように構成されることがある。例えば、ヘッドマウントデバイスには、デバイスをユーザの頭部に装着することを可能にするヘッドマウント構造体が設けられている。ヘッドマウントデバイスは、レンズを有する光学システムを含んでもよい。ヘッドマウントデバイスは典型的には、一定の形状及び特性を有するレンズを備える。注意を払わないと、この種類のレンズは、ヘッドマウントデバイスの各ユーザにコンテンツを最適に提示するように調節することは困難な場合がある。電子デバイスは、ヘッドマウント支持構造体と、ヘッドマウント支持構造体に結合された１つ以上のセンサと、ヘッドマウント支持構造体に結合されたレンズモジュールと、を含み得る。レンズモジュールは、１つ以上のセンサからのデータに基づいて、近くのオブジェクトがレンズモジュールを通して見られているという判定に応じて、レンズモジュールが第１の球面屈折力を有する第１のモードから、レンズモジュールが第１の球面屈折力よりも大きい第２の球面屈折力を有する第２のモードに変化するように構成された調整可能レンズを含み得る。電子デバイスは、ヘッドマウント支持構造体と、ヘッドマウント支持構造体に結合された１つ以上のセンサと、ヘッドマウント支持構造体に結合されたレンズモジュールと、を含み得る。レンズモジュールは、１つ以上のセンサからのデータに基づいて、レンズモジュールが第１の球面屈折力を有する第１のモードから、レンズモジュールが第１の球面屈折力未満である第２の球面屈折力を有する第２のモードに変化するように構成された調整可能レンズを含み得る。電子デバイスは、ヘッドマウント支持構造体と、レンズモジュールが第１の球面屈折力を有する第１のモードから、レンズモジュールが第１の球面屈折力とは異なる第２の球面屈折力を有する第２のモードに変化するように構成された調整可能レンズを含む、ヘッドマウント支持構造体に結合されたレンズモジュールと、ヘッドマウント支持構造体に結合された出力デバイスと、を含み得る。出力デバイスは、調整可能レンズが第１のモードから第２のモードに変化していることを示す出力を提供するように構成され得る。いくつかの実施形態による例示的な電子デバイスの概略図である。いくつかの実施形態によるレンズモジュールを有する例示的なヘッドマウントデバイスの平面図である。いくつかの実施形態による例示的なレンズモジュールの側面図である。いくつかの実施形態による、異なる調整状態にある例示的な調整可能レンズの側面図である。いくつかの実施形態による、異なる調整状態にある例示的な調整可能レンズの側面図である。いくつかの実施形態による電子デバイスにおける調整可能レンズの例示的な動作モードを示す状態図である。いくつかの実施形態による、眼電図（ＥＯＧ）センサを有する例示的なヘッドマウントデバイスの側面図である。いくつかの実施形態による、筋電図（ＥＭＧ）センサを有する例示的なヘッドマウントデバイスの側面図である。いくつかの実施形態による、調整可能レンズを有する電子デバイスを動作させるための例示的な方法のフローチャートである。例示的な電子デバイスの概略図が、図１に示されている。図１に示すように、電子デバイス１０（ヘッドマウントデバイス１０、システム１０、ヘッドマウントディスプレイ１０などと呼ばれることもある）は、制御回路１４を有し得る。ヘッドマウントデバイスであることに加えて、電子デバイス１０は、セルラー電話、ラップトップコンピュータ、スピーカ、コンピュータモニタ、電子腕時計、タブレットコンピュータなどの他のタイプの電子デバイスであってもよい。制御回路１４は、ハードウェア（例えば、専用ハードウェア又は回路）、ファームウェア、及び／又はソフトウェアを使用して、ヘッドマウントデバイス１０内で動作を実行するように構成されてもよい。ヘッドマウントデバイス１０における動作を実行するためのソフトウェアコード及び他のデータは、制御回路１４内の非一時的コンピュータ可読記憶媒体（例えば、有形的コンピュータ可読記憶媒体）に記憶される。ソフトウェアコードは、ソフトウェア、データ、プログラム命令、命令、又はコードと称されることがあり得る。非一時的コンピュータ可読記憶媒体（メモリと一般に呼ばれることもある）は、不揮発性ランダムアクセスメモリ（Non-Volatile Random-Access Memory、ＮＶＲＡＭ）などの不揮発性メモリ、１つ以上のハードドライブ（例えば、磁気ドライブ又はソリッドステートドライブ）、１つ以上の着脱可能フラッシュドライブ、又は他の着脱可能媒体などを含み得る。非一時的コンピュータ可読記憶媒体に記憶されたソフトウェアは、制御回路１４の処理回路上で実行されてもよい。処理回路（processing circuitry）は、処理回路を備えた特定用途向け集積回路、１つ以上のマイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、グラフィックス処理ユニット、中央処理装置（central processing unit；ＣＰＵ）又は他の処理回路を含んでもよい。ヘッドマウントデバイス１０は、入出力回路１６を含み得る。入出力回路１６は、ユーザがヘッドマウントデバイス１０にユーザ入力を提供することを可能にするために使用され得る。入出力回路１６はまた、ヘッドマウントデバイス１０が動作している環境についての情報を収集するために使用されてもよい。回路１６内の出力構成要素は、ヘッドマウントデバイス１０がユーザに出力を提供することを可能にし得る。図１に示すように、入出力回路１６は、ディスプレイ１８などのディスプレイを含み得る。ディスプレイ１８は、ヘッドマウントデバイス１０のユーザに画像を表示するために使用することができる。ディスプレイ１８は、透明又は半透明ディスプレイであってもよく、その結果、ユーザは、ディスプレイを通して物理的オブジェクトを観察することができ、一方、コンピュータ生成コンテンツは、コンピュータ生成画像をディスプレイ上に提示することによって物理的オブジェクトの上にオーバーレイされる。透明又は半透明ディスプレイは、透明又は半透明ピクセルアレイ（例えば、透明有機発光ダイオードディスプレイパネル）から形成され得るか、又はビームスプリッタ、ホログラフィックカプラ、若しくは他の光カプラを通してユーザに画像を提供するディスプレイデバイス（例えば、液晶オンシリコンディスプレイなどのディスプレイデバイス）などの透明構造によって形成され得る。或いは、ディスプレイ１８は、ユーザがヘッドマウントデバイス１０を動作させるときに物理的オブジェクトからの光を遮断する不透明ディスプレイであってもよい。このタイプの構成では、パススルーカメラを使用して、物理的オブジェクトをユーザに表示することができる。パススルーカメラは、物理的環境の画像をキャプチャし得、物理的環境画像は、ユーザによる閲覧のためにディスプレイ上に表示され得る。追加のコンピュータ生成コンテンツ（例えば、テキスト、ゲームコンテンツ、他の視覚コンテンツなど）は、任意選択的に、物理的環境画像の上にオーバーレイされて、ユーザに拡張現実環境を提供し得る。ディスプレイ１８が不透明である場合、ディスプレイはまた、任意選択的に、コンピュータ生成コンテンツを完全に表示してもよい（例えば、物理的環境の画像を表示することなく）。ディスプレイ１８は、閲覧者がディスプレイ１８上の画像を閲覧することを可能にする１つ以上の光学システム（例えば、レンズ）（光学アセンブリと呼ばれることがある）を含み得る。単一のディスプレイ１８によって両方の眼のための画像を作り出すことも、又は一対のディスプレイ１８を使用して画像を表示することも可能である。複数のディスプレイ（例えば、左眼用ディスプレイと右眼用ディスプレイ）の構成では、レンズの焦点距離及びポジションは、ディスプレイ間に存在するいかなる隙間もユーザに見えないように（すなわち、左側のディスプレイの画像と右側のディスプレイの画像が重なるように又はシームレスにマージされるように）、選択され得る。ユーザの左眼及び右眼に対して異なる画像を生成するディスプレイモジュール（ディスプレイアセンブリと呼ばれることもある）は、立体視ディスプレイと呼ばれることがある。立体視ディスプレイは、二次元コンテンツ（例えば、テキストを伴うユーザ通知）及び三次元コンテンツ（例えば、立方体等の物理的オブジェクトのシミュレーション）を提示可能であり得る。ディスプレイを含むデバイス１０の例は、単なる例示であり、ディスプレイ１８は、所望であれば、デバイス１０から省略されてもよい。デバイス１０は、現実世界のコンテンツが直接又は調整可能レンズを通してユーザに見える光学パススルーエリアを含み得る。入出力回路１６は、様々な他の入出力デバイスを含み得る。例えば、入出力回路１６は、オーディオを再生するように構成された１つ以上のスピーカ２０と、ユーザ及び／又はユーザの周囲の物理的環境からオーディオデータをキャプチャするように構成された１つ以上のマイクロフォン２６と、を含み得る。入出力回路１６はまた、内向きカメラ２２（例えば、ヘッドマウントデバイスがユーザの頭部に装着されたときにユーザの顔に面する）及び外向きカメラ２４（ヘッドマウントデバイスがユーザの頭部に装着されたときにユーザの周囲の物理的環境に面する）などの１つ以上のカメラを含み得る。カメラ２２及び２４は、可視光画像、赤外線画像、又は任意の他の所望のタイプの画像をキャプチャし得る。カメラは、所望であれば、ステレオカメラであってもよい。内向きカメラ２２は、１つの可能な構成では、視線検出動作に使用される画像をキャプチャすることができる。外向きカメラ２４は、ヘッドマウントデバイス１０のパススルービデオをキャプチャし得る。図１に示すように、入出力回路１６は、ポジション及び動きセンサ２８（例えば、コンパス、ジャイロスコープ、加速度計、及び／又はヘッドマウントデバイス１０のロケーション、向き、及び動きを監視するための他のデバイス、ユーザのロケーションを監視するための全地球測位システム回路などの衛星ナビゲーションシステム回路など）を含み得る。例えば、センサ２８を使用して、制御回路１４は、ユーザの頭部が周囲環境に対して向けられる現在の方向（例えば、ユーザの頭部姿勢）を監視することができる。カメラ２２及び２４のうちの１つ以上は、ポジション及び動きセンサ２８の一部と見なすこともできる。カメラは、（例えば、デバイスがユーザの頭部に装着されている間にユーザの顎、口などの画像をキャプチャすることによって）顔追跡のために、（例えば、デバイスがユーザの頭部に装着されている間にユーザの胴体、腕、手、脚などの画像をキャプチャすることによって）身体追跡のために、及び／又は（例えば、ビジュアルオドメトリ、ビジュアル慣性オドメトリ、又は他の同時位置特定及びマッピング（ＳＬＡＭ）技法を使用して）位置特定のために使用され得る。入出力回路１６はまた、所望であれば、他のセンサ及び入出力構成要素を含み得る。図１に示すように、入出力回路１６は、周囲光センサ３０を含み得る。周囲光センサは、ヘッドマウントデバイス１０の周囲の周囲光レベルを測定するために使用され得る。周囲光センサは、１つ以上の波長（例えば、異なる色の可視