CN103323948A - 头戴式显示器 - Google Patents
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Abstract
根据示例性实施例,提供了一种头戴式显示器。该头戴式显示器包括壳体,其具有开口部分;以及可移动部件,其在其中可移动部件覆盖开口部分的第一位置和其中可移动部件不覆盖开口部分的第二位置之间移动。
Description
技术领域
本技术涉及可用于医疗目的的头戴式显示器。
背景技术
佩戴者放置在头部上用于例如观察图像的头戴式显示器(HMD)是已知的。例如,作为HMD的一种,已知包括用于左眼和右眼的图像显示表面和显示元件的HMD(参见日本专利申请公开No.2011-145488)。具有该构造的HMD可通过左和右显示表面给佩戴者的左眼和右眼显示具有视差的图像,且由此可显示不具有色度亮度干扰的三维(3D)图像。
同时,也在用于医疗目的的内窥镜装置等中,正在考虑可显示3D图像的3D内窥镜装置的实际使用。内窥镜手术较通常的外科手术而言对患者较没有侵入性,且因此在近年中流行开来。但是,患部(一个或多个)在手术中仅通过图像被检查,且因此有时难于通过传统的二维(2D)图像感知深度。因此,期望的是连接和使用能够提供3D图像至3D内窥镜装置的HMD可在观察患部的真实的图像的同时实现更准确和快速的内窥镜手术。
此处,总体地,佩戴HMD的佩戴者的周围视觉是受限的。因此,例如,为了在手术中进行内窥镜操作以外的处理,或和其他医生进行交流,有时医生必须摘掉HMD。但是,作为医生的佩戴者根据他或她的意愿佩戴/摘掉HMD是困难的,这是由于手术中的手部消毒。
有介于上述状况,存在有提供即使在其中佩戴者佩戴头戴式显示器的状态中也能够确保周围视觉的头戴式显示器的需求。
发明内容
如上所述,根据本技术的实施例,能够提供一种头戴式显示器,其即使在其中佩戴者佩戴头戴式显示器的状态中也能够确保周围视觉。
根据示出的实施例,头戴式显示器包括壳体,其具有开口部分;以及可移动部件,该可移动部件能在其中可移动部件覆盖开口部分的第一位置和其中可移动部件不覆盖开口部分的第二位置之间移动。
本公开的这些以及其他目标、特征和优势将基于下列关于其最佳模式的详尽描述(如在附图中所示的)而变得更明显。
附图说明
图1是示意地示出了根据本技术的第一实施例的内窥镜系统的构造示例的视图;
图2是示出了根据本技术的第一实施例的头戴式显示器的示意性侧视图,其中可移动部件处在第一位置中;
图3是示出了根据本技术的第一实施例的头戴式显示器的示意性侧视图,其中可移动部件处在第二位置中;
图4是示出了根据本技术的第一实施例的头戴式显示器的示意性前视图,其中可移动部件处在第一位置中;
图5是示出了根据本技术的第一实施例的头戴式显示器的示意性前视图,其中可移动部件处在第二位置中;
图6是示出了其中佩戴者佩戴根据本技术的第一实施例的头戴式显示器的状态的示意性侧视图,其中头戴式显示器处在第一状态中;
图7是示出了其中佩戴者佩戴根据本技术的第一实施例的头戴式显示器的状态的示意性侧视图,其中头戴式显示器处在第二状态中;
图8是示意地示出了根据本技术的第一实施例的头戴式显示器的构造的框图;
图9是示出了根据本技术的第二实施例的头戴式显示器的示意性侧视图;
图10是示出了其中佩戴者佩戴根据本技术的第二实施例的头戴式显示器的状态的示意性侧视图,其中头戴式显示器处在第一状态中;
图11是示出了其中佩戴者佩戴根据本技术的第二实施例的头戴式显示器的状态的示意性侧视图,其中头戴式显示器处在第二状态中;
图12是示出了其中佩戴者佩戴根据本技术的第二实施例的头戴式显示器的状态的示意性侧视图,其中头戴式显示器处在第三状态中;
图13是示出了其中佩戴者佩戴根据本技术的第三实施例的头戴式显示器的状态的示意性侧视图,其中头戴式显示器处在第一状态中;
图14是示出了其中佩戴者佩戴根据本技术的第三施例的头戴式显示器的状态的示意性侧视图,其中头戴式显示器处在第二状态中;
图15是示出了其中佩戴者佩戴根据本技术的第三施例的头戴式显示器的状态的示意性侧视图;
图16是示意地示出了根据本技术的第三实施例的头戴式显示器的构造的框图;
图17是示出了根据本技术的第四实施例的头戴式显示器的示意性侧视图;
图18是示意地示出了根据本技术的第五实施例的头戴式显示器的构造的框图;和
图19是示意地示出了根据本技术的第六实施例的头戴式显示器的构造的框图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图对根据本技术的实施例进行描述。
<第一实施例>
【内窥镜系统】
图1是示意地示出了根据本技术的实施例的内窥镜系统的构造示例的视图。根据该实施例的内窥镜系统100包括头戴式显示器(HMD)1、内窥镜装置2和处理器单元3。根据本实施例的内窥镜系统100显示由内窥镜装置2采集的患部(一个或多个)的图像至HMD1的佩戴者。此时,通常地,佩戴者佩戴HMD1,且手术助手等操作内窥镜装置2。即,作为HMD1佩戴者的医生在通过HMD1观察患部的状态时发出指令给手术助手等,以在患部上进行恰当的处理。要注意,取决于情形,手术助手等也可佩戴HMD1。
内窥镜装置2包括例如插入部分21和操作部分22。插入部分21具有可插入身体中的管状形状。插入部分21在其中包括诸如CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器的图像传感器以及诸如透镜的光学系统,以对患部(一个或多个)成像,这在附图中未示出。而且,在该实施例中,设置有两个传感器、两个光学系统等用于采集具有视差的左眼和右眼图像。由此,可获得用于立体地显示患部的3D图像数据。
此外,示例性地,用于切除或保持患部的刀或钳子被插入插入部分21。操作部分22配置为在被手术助手等抓握时在插入部分21等上进行操作。此外,操作部分22经由缆线23连接至处理器单元3。
处理器单元3包括例如图像处理单元31、光源32和转换器33。例如,图像处理单元31用于处理由内窥镜装置2获得的图像。光源32用于在通过内窥镜装置2成像时使用光照射患部。转换器33用于对与输出至HMD1的图像相关的信号进行转换处理。从光源32发出的光被经由诸如设置在插入部分21内的光导纤维引导至插入部分21的远端部。
此外,在图像处理单元31中,采集的右眼图像和左眼图像可被被重叠和处理为3D图像数据。3D图像数据被经由例如缆线36输出至显示器装置M,其允许佩戴HMD1的佩戴者之外的人员也能够在手术期间查看患部。
HMD1被电连接至处理器单元3,且由在观察内窥镜图像时发出指令的医生佩戴,或由根据指令操作内窥镜装置2的手术助理等佩戴。HMD1和处理器单元3的连接方法未被特别地限制,且可使用有线连接或无线连接。在该实施例中,例如,使用了有线连接。特别地,HMD1和处理器单元3经由缆线35连接至彼此,该缆线35输出至HDMI(高清多媒体接口)端子且从HDMI端子输入。
与由内窥镜装置2采集的右眼和左眼图像相关的信号被图像处理单元31处理作为图像信号。此后,图像信息各自被转换器33处理为适于HMD1、且经由缆线35输出至HMD1的图像数据。应注意,处理器单元3可配置为经由缆线35向HMD1提供驱动电力。
应注意,处理输出至HMD1的信号的转换器33不被限制为附图中示出的示例,在该附图中转换器33和图像处理单元31等一起容置在单个壳体中。转换器33可容置分立的壳体中,该壳体不同于用于图像处理单元31等的壳体。
此后,将描述根据本实施例的HMD1的详细构造。
【HMD1】
图2至8为各自示出了根据本实施例的HMD1的构造的视图。图2和3是示意性侧视图。图4和5是示意性前视图。图6和7是各自示出了佩戴者佩戴HMD1的状态的示意性侧视图。图8是示出了图像显示单元的构造的框图。HMD1包括主体部4以及切换部分6。根据本实施例的HMD1例如由护目镜形状的不可透视HMD形成。
要注意,附图中的x轴线方向和y轴线方向各自标示HMD1所属的xyz坐标系统中的水平方向。x轴线方向(第二轴线方向)对应于主体部4的左右方向。y轴线方向(第一轴线方向)对应于主体部4的前后方向,其与x轴线方向正交。z轴线方向对应于与x轴线方向和y轴线方向正交的方向,且对应于主体部4的上下方向。
此外,附图中的X轴线方向和Y轴线方向各自标示佩戴者所属的XYZ坐标系统中的水平方向,且XY平面标示“水平平面”。即,X轴线方向表示从佩戴者观察的左右方向,且Y轴线方向与X轴线方向正交且表示从佩戴者观察的前后方向(佩戴者的前后方向)。Z轴线方向与X轴线方向和Y轴线方向正交,且标示垂直方向。
首先,将描述根据本实施例的HMD1的示意性构造。在该实施例中,主体部4的壳体41包括开口部分(第一开口部分、第二开口部分和第三开口部分)417、418和419。在壳体41中,内部空间S形成在开口部分417和418内。该空间S被配置为能够容置包括在切换部分6的打开和闭合机构60中的可移动部件(第一可移动部件)61。可移动部件61被配置为HMD1的图像显示装置。可移动部件61支撑显示表面421和422,用于显示图像至佩戴者的眼部。显示表面421和422被配置为以一状态显示图像至佩戴者,在该状态中可移动部件61容置在空间S中(第一状态)。
此后,将描述相应的构件的构造。
(主体部)
主体部4包括壳体41、显示表面421以及422、和安装部分5。在该实施例中,主体部4还包括产生由显示表面421以及422显示的图像的图像显示单元42。主体部4被配置为当安装部分5被安装在佩戴者的头部上时,壳体41位于佩戴者的左右眼的前方。
壳体41作为整体被配置为与面部配合,覆盖佩戴者的左眼和右眼。壳体41包括沿x轴线方向彼此相对的左侧表面(第一侧表面)411和右侧表面(第二侧表面)412、前表面413和上表面414。
此外,壳体41包括开口部分(第一开口部分)417、开口部分(第二开口部分)418、和开口部分(第三开口部分)419。在该实施例中,开口部分417、418、和419被连续地设置在壳体41的前表面413以及左侧表面411和右侧表面412的下部部分中。透光表面P被设置为完全覆盖开口部分417、418和419。
开口部分417形成在透光表面P的区域中,该区域对应于前表面413的下部部分。通过开口部分417,佩戴者可被提供位于佩戴者之前(前方)的视野。开口部分418形成在透光表面P的区域中,该区域沿x轴线方向彼此相对。通过开口部分418,佩戴者可被提供位于佩戴者侧部上的视野。此外,开口部分419形成在透光表面P的区域中,该区域沿z轴线方向与上表面414相对,且对应于透光表面P的下表面。通过开口部分419,佩戴者可被提供有在佩戴者的眼部之下的视野。
透光表面P的材料不被特别地限制,只要其具有透视属性。例如,透光表面P由透光塑料板、透光玻璃板等形成。
壳体41具有沿深度方向形成在透光表面P内的空间S。空间S配置为能够容置可移动部件61,后文将对其进行描述。此外,在由上表面414、左右侧表面411和412、以及前表面413包围的内部区域中形成容置区域C。容置区域C被配置为能够容置可移动部件61的一部分。
显示表面412和422沿x轴线方向布置在可移动部件61上,以能够分别将用于佩戴者的左眼和右眼的图像显示给眼部。显示表面421和422的形状和尺寸未被特别地限制。在该实施例中,显示表面421和422的每一个都具有矩形形状,其沿垂直方向为约16mm而沿水平方向为约30mm。显示表面421和422的材料不被特别地限制,只要其具有透视属性。例如,塑料板、玻璃板等被用作显示表面421和422的材料。
参见图8,图像显示单元42包括图像产生器44和左眼以及右眼显示元件431和432。图像显示单元42作为整体设置至可移动部件61,以将由内窥镜装置2采集的图像显示给佩戴者。
特别地,图像产生器44首先基于由处理器单元获取的图像数据产生分别输出至左眼和右眼显示元件431以及432的图像信号。继而,显示元件431和432分别发出对应于这些图像信号的成象光束至显示表面421和422,从而这些图像被显示给佩戴者。
在该实施例中,图像产生器44包括图像数据转换电路等,其将发送自处理器单元的右眼和左眼图像数据转换成用于HMD1的图像信号。图像产生器44从连接至缆线35的HDMI输入端子441获取内窥镜图像数据。
此外,图像产生器44可在图像数据上进行预定偏移处理等,以产生适于HMD1的左眼和右眼图像信号。通过此,能够将希望的3D图像显示给佩戴者。在偏移处理中偏移的量例如基于眼部和HMD1的显示元件431以及432之间的距离、两个眼部之间的距离、或虚拟图像位置计算出,下文将对其进行描述。
图像产生器44分别输出产生的左眼和右眼图像数据至左眼和右眼显示元件431和432。
基于从图像产生器44输入的图像数据,左眼和右眼显示元件431和432输出成像光束至左和右显示表面421和422。显示元件431和432布置为例如沿y轴线方向分别与显示表面421以及422相对。通过此,从显示元件431和432以及显示表面421和422输出的成像光束的光学轴线变得与y轴线方向平行。
在该实施例中,显示元件431和432由有机EL(电致发光)元件形成。将有机EL元件用作显示元件431和432可实现尺寸减小、高对比度、快速响应等。
作为显示元件431和432,例如,多个红色有机EL元件、绿色有机EL元件、蓝色有机EL元件等布置成矩阵形式。通过由有源矩阵类型、简单(无源)矩阵类型等的驱动电路驱动,这些元件以预定的亮度等在预定的时刻自身发光。而且,显示元件431和432被配置为通过驱动电路显示预定的图像,该驱动电路根据图像产生器44产生的图像信号而被控制。
要注意,显示元件431和432不限于上述的构造。例如,可使用液晶显示器(LCD)等。
例如,在显示元件431以及432与显示表面421以及422之间,设置有多个眼部透镜(未示出)作为光学系统。通过使得这些眼部透镜和佩戴者的眼部以其间的预定距离彼此相对,能够使得佩戴者如虚拟图像在预定的位置(虚拟图像位置)处显示一样观察虚拟图像。虚拟图像的虚拟图像位置和尺寸被根据显示元件431和432以及光学系统等的构造设置。例如,虚拟图像的尺寸对于电影尺寸而言是750英寸,且虚拟图像位置设置为位于距离佩戴者约20m的位置处。
此处,为了允许佩戴者观察虚拟图像,当可移动部件61位于第一位置处时,壳体41被相对于佩戴者布置,从而从显示元件431和432输出的成像光束(其中y轴线方向为其光学方向)通过眼部透镜等分别在左眼和右眼的虹膜上成像。
因此,为了允许佩戴者观察预定图像,当可移动部件61位于第一位置处时,必须定位壳体41,使得显示表面421以及422和佩戴者的左眼和右眼(瞳孔)沿y轴线方向彼此相对。此后,该壳体41这种相对于佩戴者的位置被称作“恰当相对位置”。
当壳体41不位于该恰当相对位置时,产生失焦图像或模糊3D图像,且佩戴者不能观看希望的图像。因此,在佩戴HMD1后,必须调节壳体41,以使其位于该恰当相对位置处。而且,在佩戴期间,必须将壳体41固定至头部,以阻止该位置变化。在该实施例中,壳体41的相对位置由安装部分5调节和固定,这将在下文中描述。
安装部分5包括带部51和52、调节器53、左和右附连部件541和542、以及前额垫55。安装部分5设置至壳体41,以可佩戴在佩戴者的头部上,从而HMD1位于至佩戴者的恰当相对位置处,即,显示表面421以及422与佩戴者的左眼以及右眼沿y轴线方向彼此相对。
参见图6和7,将描述根据该实施例的安装部分5的示意构造。带部51和52经由壳体41和附连部件541以及542附连。带部51和52各自例如从壳体41的左侧表面411延伸通过佩戴者的头顶骨区域或枕骨区域至右侧表面412。此外,调节器53被配置为能够调节带部51和52的长度,且由此壳体41沿高度方向和前后方向相对于佩戴者的相对位置可被调节。而且,前额垫55被配置为能够邻接抵靠佩戴者的前额。通过调节带部52通过头顶骨区域的长度,能够固定沿佩戴者的前后方向通过前额垫55和带部52的相对位置。
带部51和52两者都例如包括附连至附连部件541和542的两根短带。通过使得这些短带彼此以预定的长度重叠且固定,带部51和52被配置为整体的单个带。下文中将描述的调节器53被用于固定。而且,对于带部51和52的材料,例如,可基于其强度和挠性使用橡胶、塑料、布等。
在该实施例中,调节器53调节壳体41相对于佩戴者的相对位置。调节器53被附连至例如带部51和52的每个,且包括能够调节从附连部件541至附连部件542的带部51和52的长度的调节部件531和532。
对于调节部件531和532中的每一个,例如,可使用用于带子等的带扣或栓锁的构造。通过该构造,能够任意地固定和改变带部51和52的两个相应短带部的重叠长度,且可改变带部51和52的长度。调节部件531和532的构造未被特别地限制,且可取决于带部51和52的材料、形状等被恰当地选择。
在该实施例中,左和右附连部件541和542被分别设置至左侧表面411和右侧表面412。附连部件541和542的构造未被特别地限制。例如,可使用其中带部51和52在其端部处彼此重叠且附连至壳体41的悬垂构造。此外,附连部件541和542可配置为使得带部51和52各自相对于壳体41在预定的角度范围中旋转。
前额垫55设置至壳体41,以例如突起至上表面414之上。前额垫55不被特别地限制,且可基于佩戴者的舒适度等将缓冲构造用于与佩戴者邻接抵靠的表面。而且,需要的话,关于壳体41的角度以及沿z轴线方向的前额垫55的高度位置可被配置为可调节。此外,需要的话,前额垫55可被配置为可拆卸的。
(切换部分)
切换部分6包括打开和闭合机构60、检测器62、控制器63和存储单元64。切换部分6被设置至主体部4,以在其中显示表面431和422显示图像至佩戴者的第一状态(图像显示模式)和其中佩戴者被提供有位于壳体41之外的视野的第二状态(周围视觉确保模式)之间切换。
打开和闭合机构60被配置为能够打开和闭合开口部分417。在该实施例中,打开和闭合机构60包括可移动部件(第一可移动部件)61。可移动部件61被配置为可在用于关闭开口部分417和418的第一位置和用于打开开口部分417和418的第二位置之间移动。此外,可移动部件61被配置为在其中开口部分417关闭的第一位置处显示图像给佩戴者。
可移动部件61包括可移动壳体(第一区域)611和可移动板(第二区域)612以及613。
可移动壳体611支撑显示表面421和422。在可移动壳体611中,设置有图像显示单元42的图像产生器44以及左和右显示元件431和432。通过此,可移动壳体611作为一整体被配置作为图像显示装置。可移动板612和613被配置为沿x轴线方向彼此相对。可移动板612和613分别被设置为与可移动壳体611的左侧表面和右侧表面连续。
在图像显示模式中,可移动部件61位于被容置在空间S中的第一位置处。即,可移动壳体611关闭开口部分417,且可移动板612和613关闭开口部分418。此外,在图像显示模式中,显示表面421和422被配置为如上所述沿y轴线方向发出成像光。在此时,设置在透光表面P的前表面和侧表面中的开口部分417和418被关闭。因此,能够抑制来自外部的入射光。因此,可提供更清晰的图像给佩戴者。
在周围视觉确保模式中,可移动部件61定位在其中可移动壳体611容置在容置区域C中的第二位置处。即,开口部分417和418被打开。由此,可以经由空间S和透光表面P确保佩戴者的左和右手侧上及前部的视野。
可移动部件61包括可移动轴614,其被设置为能相对于壳体41旋转可移动板612和613。可移动轴614沿x轴线方向延伸。通过此,可移动部件61可配置为可在第一位置和第二位置之间移动、绕可移动轴614(x轴线)旋转。具体地,可移动部件61被配置为绕x轴线沿垂直方向从被容置在空间S中的第一位置向上旋转至被容置在容置区域C中的第二位置处。
可移动部件61的驱动源不被特别地限制。例如,可使用电机。此外,将在下文中描述的检测器62和控制器63经由可移动部件61的驱动电路来控制位置之间的切换。
检测器62被设置至主体部,以能够获取关于佩戴者的动作的信息。检测器62允许佩戴者根据佩戴者的意图在可移动部件61的位置之间进行切换,而不需要接触可移动部件61。
在该实施例中,检测器62由角速度传感器62形成。角速度传感器62通常是回转传感器,且设置至壳体41。角速度传感器62输出关于由于壳体41绕x轴线的旋转产生的角速度的信号至控制器63,该旋转对应于佩戴者的头部的运动。尽管例如振动类型回转传感器等被用作角速度传感器62,角速度传感器62不被特别地限制至其。
例如,当佩戴者在佩戴者佩戴HMD1的状态中进行向上移动头部的动作,或进行向下移动头部的动作时,角速度传感器62能够把该动作输出为与壳体41绕x轴线的角速度相关的信号。
控制器63根据与角速度相关的信号控制第一状态和第二状态之间的切换,该信号被从检测器62输出。控制器63通常由MPU(微处理器单元)等形成。控制器63根据存储在存储单元64中的程序进行预定的计算处理,且基于处理的结果做出预定的确定。此外,基于确定结果,控制器63控制被驱动的可移动部件61的驱动源。
控制器63首先根据从角速度传感器62输出的信号计算由于壳体41绕x轴线的旋转造成的角速度。此外,控制器63确定该角速度是否等于或大于预定的角速度。当角速度等于或大于预定的角速度时,控制器63通过预定的时间段对角速度积分,以由此计算在预定的时间段中旋转的角度。此处,关于“预定的时间段”,假设角速度变得等于或大于预定值时的时刻为开始点,且角速度变得小于预定值时的时刻为结束点。
此后,控制器63确定该旋转角度是否等于或大于预定角度。当旋转角度等于或大于预定角度时,控制器63输出驱动信号至可移动部件61的驱动电路。通过此,当壳体41绕x轴线的旋转处于或高于预定的速度以及处于预定的角度或更多时可进行可移动部件61的第一位置和第二位置之间的切换。
此外,控制器63可配置为确定旋转方向。例如,当检测到壳体41的前表面413侧绕x轴线向上旋转时,控制器63可配置为输出信号,以将可移动部件61从第一位置移动至第二位置。同时,当检测到前表面13绕x轴线向下旋转的角速度时,控制器63可配置为输出信号,以将可移动部件61从第二位置移动至第一位置。
例如,当佩戴者在可移动部件61处在第一位置处时进行将头部向上移动的动作时,可移动部件61相应地向上移动至第二位置。同时,当佩戴者在可移动部件61处在第二位置处时进行将头部向下移动的动作时,可移动部件61相应地向下移动至第一位置。具有上述构造的检测器62和控制器63能够根据佩戴者的直觉发出指令至可移动部件61。
要注意,角速度传感器62的激活方法不被特别地限制。例如,用于激活角速度传感器62的开关等可设置至壳体41、处理器单元3等。此外,角速度传感器62可与HMD1的激活同步地被激活。
存储单元64包括RAM(随机存取存储器)、ROM(只读存储器)、其他的半导体存储器等。存储单元64存储用于通过控制器63进行的各种计算操作的程序等。例如,ROM由非易失性存储器形成,且存储关于使得控制器63执行诸如倾斜角计算的计算处理的程序和设定值。此外,存储单元64通过例如非易失性半导体存储器能够存储用于确定头戴式显示屏是否处在第一状态、第二状态等的程序等。此外,这些预先存储在半导体存储器等中的程序能够被加载进入RAM中,且由控制器63执行。
替换地,存储单元64可配置为在激活HMD1之后存储确定结果,以获取可移动部件61的当前位置。通过此,例如,当控制器63确定壳体41的旋转方向时,能够基于可移动部件61的当前位置控制可移动部件61的移动。
通过如此配置的HMD1,能够考虑佩戴者的头部的运动来移动可移动部件61。即,在其中显示图像的图像显示模式和其中佩戴者被提供有外侧视野的周围视觉确保模式之间的切换可根据佩戴者的意图进行,而不需要接触HMD1。因此,例如,即使在其中佩戴者由于手部消毒而不能直接接触HMD1的情形中,仍然能够以不需要手的方式提供周围视觉。
而且,用于提供佩戴者眼部下的视野的开口419形成在根据本实施例的HMD1的壳体41中,且因此即使在图像显示模式中也能够确保靠近手部的视野。通过此,除了使用内窥镜的处理之外,能够进行手部附近的处理等。因此,HMD1被配置为可应用至更多样的情形。
此外,通过角速度传感器62,能够检测佩戴者的头部的向上或向下的运动,以及图像显示模式和周围视觉确保模式之间相应的切换。通过此,可移动部件61的移动和佩戴者的头部的动作被彼此相关联,且因此可以更直觉的指令的方式进行模式之间的切换。
<第二实施例>
图9-13是各自示出了根据本技术的第二实施例的HMD1A的构造的视图。图9是示意性侧视图。图10和12是各自示出了佩戴者佩戴HMD1的状态的示意性侧视图。要注意,在附图中,将使用相同的附图标记标示对应于上述的第一实施例中的那些的部件,且将略去关于其的详细描述。
该实施例不同于第一实施例之处在于HMD1A配置为可在图像显示模式和周围视觉确保模式之外切换至手部视觉确保模式(第三状态)。手部视觉确保模式被配置为向佩戴者提供佩戴者眼部之下的视野。图10至12是不同状态中的示意性侧视图。图10示出了图像显示模式,图11示出了周围视觉确保模式,而图12示出了手部视觉确保模式。
壳体41具有和第一实施例的壳体相同的构造。即,壳体41包括沿x轴线方向彼此相对的左侧表面和右侧表面411以及412、前表面413和上表面414。壳体11还包括开口部分417、418和419,其中设置有透光表面P。
在该实施例中,切换部分6A包括包括在打开和闭合机构60A中的可移动部件61A、检测器62A、控制器63A、和存储单元64A。切换部分6A还包括可移动部件65。
在该实施例中,可移动部件65被设置至可移动部件61A的下部部分。可移动部件65被配置为可在位于可移动壳体611A的下表面上的第三位置和位于可移动板612A以及613A的下部部分上的第四位置之间移动。
在该实施例中,可移动部件65包括遮光板651、以及两个导轨、驱动源、和驱动电路,其在附图中未示出。
两个导轨各自包括上轨道和下轨道,且沿y轴线布置以沿x轴线方向彼此相对。此外,上轨道例如从可移动板612A以及613A的各自的下部部分沿y轴线方向移动至可移动壳体611A的下表面。下轨道设置在遮光板651上,以沿x轴线方向彼此相对。上轨道和下轨道被彼此接合,且下轨道相对于上轨道滑动。以该方式,遮光板651被允许移动。此外,驱动源和驱动电路(未示出)被连接至导轨。驱动源未被特别地限制。可适当地使用电机、气缸等。此外,导轨可设置有熟知的锁定机构等,从而遮光板651在导轨上的位置可被固定。
在第三位置处(参见图10),遮光板651位于可移动板612A和613A之间。此时,形成在可移动板612A和613A之间的间隙被覆盖,且眼部下方的视野被遮蔽。换句话说,开口部分419被关闭。
同时,在第四位置处(参见图11和图12),遮光板651缩回至可移动壳体611A的下表面上。此时,通过形成在可移动部件61A的可移动板612A和613A之间的间隙,经由开口部分419提供眼部下方的视野。换句话说,开口部分419被打开。
此处,遮光板651形成为具有例如矩形板形状。遮光板651的尺寸未被特别地限制。但是,遮光板651沿x轴线方向的长度被设置为较彼此相对的可移动板612A和613A之间的距离长。而且,例如,遮光板651沿y轴线方向的长度被设置为在佩戴时几乎和可移动壳体611A以及可移动板板612A以及613A与佩戴者脸部之间的边界之间的距离一样长,且该长度被设置为遮光板651可充分地缩回至可移动壳体611A的下表面上。通过此,在可移动部件65被移动至第三位置时能充分地遮蔽眼部下方的视野,而在可移动部件65被移动至第四位置时能充分地提供眼部下方的视野。
此后,参照图10至12,将描述根据该实施例的相应模式以及可移动部件61A与可移动部件65之间的位置关系。
在图像显示模式中(参见图10),可移动部件61A位于第一位置处,且因此显示表面421和422如在第一实施例中一样显示图像至佩戴者。同时,可移动部件65位于第三位置处,且开口部分419关闭。
此外,在周围视觉确保模式(参见图11)中,可移动部件61A位于第二位置处,且可移动部件65位于第四位置处,且因此如在第一实施例中一样经由空间S确保周围视觉。
此外,在手部视觉确保模式(参见图12)中,可移动部件61A位于第一位置处,且可移动部件65位于第四位置处,且因此仅开口部分419被打开,且提供在眼部之下的视野。
模式之间的切换由检测器62A和控制器63A如在第一实施例中一样进行。检测器62A由角速度传感器62A形成,如在第一实施例中一样。即,当佩戴者进行将头部向上移动的动作以及将头部向下移动的动作时,这些动作可被各自输出为与角速度相关的信号。
在该实施例中,根据与角速度相关的信号(其从角速度传感器62A输出),控制器63A执行控制,以在图像显示模式、周围视觉确保模式、和手部视觉确保模式之间切换。
如在第一实施例中一样,控制器63A计算由于壳体41绕x轴线的旋转造成的角速度。当确定角速度等于或大于预定角速度时,控制器63A执行积分处理,且进一步确定旋转角度是否等于或大于预定角度。通过此,当壳体41绕x轴线的旋转处在预定的速度或以上,且具有预定的或更大的角度,可进行可移动部件61A的第一位置和第二位置之间的切换以及可移动部件65的第三位置和第四位置之间的切换。
即,当在图像显示模式(在该图像显示模式中可移动部件61A位于第一位置处,且可移动部件65位于第四位置处)中检测到头部的预定运动时,能够切换至手部视觉确保模式在该模式中仅可移动部件65被移动至第三位置,或可切换至周围视觉确保模式,在该模式中可移动部件61A被移动至第二位置且可移动部件65被移动至第四位置。
此外,控制器63A可配置为确定旋转方向。而且,存储单元64A可被配置为在激活可移动部件61A和65的当前位置(模式)的采集之后存储确定结果。通过此,当检测到等于或大于预定角度的旋转时,能够基于当前模式和旋转的方向确定当前模式将切换至的模式。
例如,在图像显示模式中,当壳体41的前表面413侧绕x轴线的向上旋转被检测到时,用于将可移动部件61A从第一位置移动至第二位置的信号被输出至可移动部件61A,且用于将可移动部件65从第四位置移动到第三位置的信号被输出至可移动部件65。通过此,模式被切换至周围视觉确保模式。而且,例如,在图像显示模式中,当前表面413侧向下的旋转被检测到时,用于仅将可移动部件65从第四位置移动到第三位置的信号被输出。通过此,模式被切换至手部视觉确保模式。
类似地,在周围视觉确保模式中,当检测到前表面413侧向下的旋转时,模式可切换至图像显示模式。而且,在手部视觉确保模式中,当检测到前表面413侧向上的旋转时,模式可切换至图像显示模式。
如上所述,在该实施例中,由于可移动部件65的设置,开口部分419在图像显示模式中关闭。通过此,还能够抑制来自眼部下方的外侧的入射光,从而可显示更清晰的图像。
而且,在其中还必须在佩戴者观察图像时确保手部附近的视野的情形中,可移动部件65的移动能打开开口部分419且模式能切换至手部视觉确保模式。通过此,即使在其中外部光在其中佩戴者佩戴HMD1A的状态中被遮蔽的情形中,仍可取决于情形进行至其中确保了手部附近的视野的状态的切换。
此外,由于如此配置的控制器63A,可移动部件61A和65的移动以及佩戴者的头部的动作可彼此相关联。因此,可通过更直觉的指令方法进行模式之间的切换。
<第三实施例>
图13-16为示出了根据本技术的第三实施例的HMD1B的构造的视图。图13和14是示意性侧视图。图15是示出了其中佩戴者佩戴HMD1B的状态的示意性侧视图。图16是示出了HMD1B的构造的框图。要注意,在附图中,将使用相同的附图标记标示对应于上述的第一实施例中的那些的部件,且将略去关于其的详细描述。
该实施例不同于第一实施例之处在于在图像显示模式和周围视觉确保模式之间切换的方法是不同的。即,HMD1B的切换部分6B还包括用于将壳体41B外的视野成像的图像传感器66。在周围视觉确保模式中,显示表面421和422被配置为显示由图像传感器66采集的图像。图13示出了处在根据本实施例的图像显示模式中的状态。图14示出了周围视觉确保模式的状态。
壳体41B具有不同于第一实施例的构造,其不同之处在于壳体41B不包括开口部分。即,壳体41B包括沿x轴线方向彼此相对的左侧表面411B和右侧表面412B、沿y轴线方向彼此相对的前表面413B和眼部侧表面415B、以及沿z轴线方向彼此相对的上表面414B和下表面416B。
眼部侧表面415C被配置为在左眼和右眼之前且在其附近与佩戴者的左眼和右眼相对。例如,在眼部侧表面415B的中心中,可形成对应于佩戴者的鼻子形状的切去部。同时,前表面413B设置在佩戴HMD1B的佩戴者之前,且其形成为具有例如矩形形状。此外,在该实施例中,壳体部分417B形成在前表面413B中,该壳体部分中设置有切换部分6B的图像传感器66。
此外,在该实施例中,显示表面412和422被沿x轴线方向布置在眼部侧表面415B中。图像产生器44和图像显示单元的左眼和右眼显示元件431以及432设置在壳体41B中。
显示表面421和422被配置为能够通过根据本实施例的切换部分6B在两种类型的内窥镜图像以及壳体41B外部图像之间切换和显示图像。内窥镜图像从处理器单元3输出。壳体41B外部的图像由图像传感器66采集。具体地,由HDMI输出端子441获取的内窥镜图像由显示表面421和422显示(参见图13)。而且,在周围视觉确保模式中,由图像传感器66在图像显示模式中采集的壳体41B的外部的图像由显示表面421和422显示(参见图14)。
图16是示出了HMD1B的构造的框图。切换部分6B包括图像传感器66、检测器62B、控制器63B、存储单元64B、和切换电路67。
图像传感器66设置至形成在正表面413B中的壳体部分417B中。图像传感器66被配置为能够主要将壳体41B之前的视野成像。图像传感器66的构造未被特别地限制。例如,诸如CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器的图像传感器被使用。由图像传感器66采集的图像数据被输入至切换电路67。
例如,由HDMI输入端子441获取的内窥镜图像数据和由图像传感器66采集的周围图像数据被输出至切换电路67中。此外,基于来自控制器63B的输出,切换电路67被配置为输入这些图像数据中的任意一个至图像产生器44。
检测器62B由角速度传感器62B形成,如在第一实施例中一样。即,当佩戴者进行将头部向上移动的动作以及将头部向下移动的动作时,这些动作可被各自输出为和角速度相关的信号。
根据与角速度相关的信号(其从角速度传感器62B输出),控制器63B进行控制,以当壳体41B绕x轴线的旋转处在预定的速度或更高且具有预定的或更大的角度时,进行图像显示模式和周围视觉确保模式之间的切换。即,基于来自角速度传感器62B的输出,控制器63B将信号输出至切换电路67,该信号用于改变输入至图像产生器44的图像数据。
通过如此配置的HMD1B,如在第一实施例中一样,可进行其中显示内窥镜图像的图像显示模式和其中提供周围视觉的周围视觉确保模式之间的切换。通过此,可进行模式之间的切换,而不触摸HMD1B。此外,HMD1B可被配置为不具有驱动源等。因此,可简化装置构造。
<第四实施例>
图17为示出了根据本技术的第四实施例的HMD1C的构造的示意性侧视图。要注意,在附图中,将使用相同的附图标记标示对应于上述的第一实施例中的那些的部件,且将略去关于其的详细描述。
该实施例不同于第一实施例之处在于仅开口部分(第一开口部分)417C设置在壳体41C的前表面413C中,且包括在打开和闭合机构60C中的快门部件68设置在开口部分417C中。此外,显示元件431C和432C由透明显示元件形成。将快门部件68在透光状态和遮光状态之间切换可进行图像显示模式和周围视觉确保模式之间的切换。
根据本实施例的壳体41C整体地具有和根据第三实施例的壳体41B的构造相同的构造。即,壳体41C包括沿x轴线方向彼此相对的左侧表面411C和右侧表面412C、沿y轴线方向彼此相对的前表面413C和眼部侧表面415C、以及沿z轴线方向彼此相对的上表面414C和下表面416C。眼部侧表面415C被配置为在左眼和右眼之前且在其附近与佩戴者的左眼和右眼相对。例如,在眼部侧表面415C的眼部侧表面的中心中,可形成对应于佩戴者的鼻子形状的切去部。
同时,开口部分417C形成在前表面413C中。此外,开口部分417C的尺寸不被特别地限制,只要可在周围视觉确保模式中充分地确保佩戴者前方的视野。此外,快门部件68可设置在开口部分417C中。透光塑料板、透光玻璃板等可设置在其外部。
在该实施例中,快门部件68由能够电学地控制光的液晶快门形成。特别地,由驱动电路(未示出)施加的电压被控制,以由此控制通过其传输的光的量。以该方式,进行透光状态和遮光状态之间的切换,且开口部分417C被配置为能够打开和关闭。快门部件68的驱动电路的驱动由控制器63控制,如将在下文中描述的。
在该实施例中,在壳体41C中,快门部件68、包括显示元件431C和432C的图像显示单元42C和显示表面421以及422被从开口部分417C侧起沿y轴线方向布置。在该实施例中,显示元件431C和432C由透明有机EL(电致发光)元件形成。这样的显示元件431C和432C可例如通过形成使用ITO等的透明导电膜(锡掺杂氧化铟)的元件构成的电极层而制造。
在该实施例中,在图像显示模式中,快门部件68被控制至遮光状态中,且开口部分417C关闭。通过此,外部光不通过开口部分417C进入,从而可由显示表面421和422显示更清晰的图像。
同时,在周围视觉确保模式中,快门部件68被控制在透光状态中,且开口部分417C被打开。通过此,外部光通过开口部分417C进入,且因此提供佩戴者前方的视野。
如在第一实施例中一样,检测器62由角速度传感器62形成。即,当佩戴者进行将头部向上移动的动作以及将头部向下移动的动作时,这些动作可被各自输出为和角速度相关的信号。
根据和角速度相关的信号(其从角速度传感器62输出),控制器63进行控制,以当壳体41绕x轴线的旋转处在预定的速度或更高且具有预定的或更大的角度时,进行图像显示模式和周围视觉确保模式之间的切换。具体地,在图像显示模式中,通过控制快门部件68的驱动电路施加更低的电压在快门部件68上,设置遮光状态。同时,在周围视觉确保模式中,通过控制快门部件68的驱动电路以施加较遮光状态中而言更高的电压在快门部件68上,设置透光状态。
也在如此配置的HMD1C中,如在第一实施例中一样,可进行其中显示内窥镜图像的图像显示模式和其中提供周围视觉的周围视觉确保模式之间的切换。通过此,可通过简单的装置构造进行模式之间的切换,而不触摸HMD1C。
<第五实施例>
图18是示出了根据本技术的第五实施例的HMD1D的装置构造的框图。该实施例不同于第一实施例之处主要在于音频信息被用作关于佩戴者的动作的信息,且麦克风62D被设置为检测器62D。要注意,在附图中,将使用相同的附图标记标示对应于上述的第一实施例中的那些的部件,且将略去关于其的详细描述。
麦克风62D被设置至壳体41。麦克风62D被设置为能够获取作为电音频信号的佩戴者的音频信息。麦克风62D的构造未被特别地限制。可取决于HMD1D的装置构造恰当地使用任意构造。
基于获取的音频信号,控制器63D在图像显示模式和周围视觉确保模式之间进行切换。具体地,控制器63D从音频信号识别出音频,且当产生的音频为预定音频时输出用于在模式之间切换的信号。音频识别方法未被特别地限制。例如,可使用统计方法等。
例如,作为示例性构造,在图像显示模式中识别出“打开”的音频信号,可进行至周围视觉确保模式的切换。此外,在周围视觉确保模式中识别出“关闭”的音频信号,可执行至图像显示模式的切换。
也在如此配置的HMD1D中,如在第一实施例中一样,可进行其中显示内窥镜图像的图像显示模式和其中提供周围视觉的周围视觉确保模式之间的切换。而且,即使在其中佩戴者的动作受限的情形中,仅发出声音也可进行模式之间的切换。因此,切换可更方便地进行。
<第六实施例>
图19是示意地示出了根据本技术的第六实施例的HMD1E的装置构造的框图。该实施例不同于第一实施例之处主要在于关于佩戴者的视线的消息被用作关于佩戴者的动作的信息,且图像传感器62E被设置为检测器62E。要注意,在附图中,将使用相同的附图标记标示对应于上述的第一实施例中的那些的部件,且将略去关于其的详细描述。
图像传感器62E例如设置在壳体41内的空间S附近。图像传感器62E配置为能够对佩戴者的眼部(瞳孔)成像。通过此,基于采集的图像数据,可检测佩戴者的视线。要注意,图像传感器62E的构造未被特别地限制。可恰当地使用CMOS图像传感器。
基于获取的关于佩戴者的视线的信息,控制器63E在图像显示模式和周围视觉确保模式之间切换。具体地,基于获取的图像数据,控制器追踪佩戴者的视线的移动,即,瞳孔的运动。例如,当确定瞳孔在图像显示模式中向上移动预定的距离或更多时,则识别出视线向上移动,且该模式被切换至周围视觉确保模式。同时,当确定瞳孔在周围视觉确保模式中向下移动预定的距离或更多时,识别出视线向下移动,且该模式被切换至图像显示模式。
也在如此配置的HMD1E中,如在第一实施例中一样,可进行其中显示内窥镜图像的图像显示模式和其中提供周围视觉的周围视觉确保模式之间的切换。而且,即使在其中佩戴者的动作受限的情形中,不触摸HMD1E也可进行模式之间的切换。
尽管上文中描述了本技术的实施例,本技术不被限制于其,且可基于本技术的技术概念进行各种改动。
尽管在上述实施例中,该向上或向下的移动被用作佩戴者的头部的动作,佩戴者的头部的动作不被限制于其,只要其为可由检测器检测到的动作。例如,可恰当地使用倾斜头部至侧部的动作或其他动作。
尽管,在上述实施例中,尽管角速度传感器被用作能够检测佩戴者的头部的动作的检测器,检测器不被限制于其。例如,可使用加速度传感器。也通过此,能够检测壳体绕x轴线的倾斜,以检测佩戴者的头部的动作。此外,如果设置有角速度传感器和加速度传感器两者,则能够以更高的准确度计算旋转角度。此外,可使用取向传感器等。
而且,尽管在第一实施例中,壳体41包括用于提供佩戴者眼部下方的视野的开口部分419,本技术不被限制于其。壳体41不必包括开口部分419。通过此,在图像显示模式中,还能够抑制从下方的来自外侧的入射光,从而可显示更清晰的图像。
在第三实施例中,例如,还可提供设置在佩戴者眼部下方(即,面对壳体41B的下部部分)的另一图像传感器。通过此,如在第二实施例中一样,还可提供手部视觉确保模式。
而且,尽管在第三实施例中设置有单个图像传感器66,也可对应于左眼和右眼而设置两个图像传感器66。通过此,能够显示左和右图像传感器的图像,以将周围视觉图像也显示为3D图像。
此外,也在第五和第六实施例中,可使用具有和第二实施例的构造相同的构造的主体部,从而也可提供手部视觉确保模式。
而且,在第四实施例中,快门部件68由液晶快门形成,可采用能够在透光状态和遮光状态之间切换的其他构造。例如,可使用能够打开和闭合开口部分417C的遮光板等作为快门机构。
尽管在第四实施例中,显示元件431和432由透明有机EL元件形成,本技术不被限制于其。例如,不被限制为透明的显示元件431和432以及多个半透明反射镜可设置为显示元件431和432以及图像显示单元43的光学系统。
半透明反射镜各自被配置为允许光沿一个方向传输通过,且沿另一方向反射光。即,如果两个半透明反射镜被布置在开口部分417C内,且显示元件被设置在半透明反射镜之上或之下,则外部光线传输通过该半透明反射镜,且成像光被半透明反射镜反射至佩戴者。通过此,通过将快门部件68布置在透光状态中,外部光可通过开口部分417C进入,从而可设定周围视觉确保模式。而且,通过将快门部件68布置在遮光状态中,来自显示元件的成像光可被引导至佩戴者,从而可设定图像显示模式。
作为第六实施例的修改例,可采用下列构造。例如,利用图像传感器62E,关于眨眼的信息可用作关于佩戴者的动作的信息。基于该信息,可进行图像显示模式和周围视觉确保模式之间的切换。控制器63E基于获取的图像数据监测佩戴者的眨眼。例如,当确定在图像显示模式中在预定的时间段内进行了两次眨眼,则模式被切换至周围视觉确保模式。同时,例如,当确定在周围视觉确保模式中在预定的时间段内进行了三次眨眼,则模式被切换至图像显示模式。而且,通过确定佩戴者何时闭上眼睛的时间段,可进行模式之间的切换。
尽管在上述的实施例中,第一可移动部件包括可移动轴,且通过绕可移动轴旋转而在第一和第二位置之间移动,本技术不被限制于其。例如,第一和第二位置之间的移动可为沿上下方向的平行运动。即,在第二位置处,从空间S向上或向下缩回的可移动部件61可确保佩戴者的视野。
应注意本技术可被如下地配置。
(1)、一种头戴式显示器,包括:壳体,其具有开口部分;以及可移动部件,其在其中可移动部件覆盖开口部分的第一位置和其中可移动部件不覆盖开口部分的第二位置之间移动。
(2)、如(1)所述的头戴式显示器,其中开口部分包括第一开口部分和第二开口部分。
(3)、如(1)所述的头戴式显示器,进一步包括其他开口部分,且其中可移动部件在第一位置和第二位置任一中不覆盖该其他开口部分。
(4)、如(1)所述的头戴式显示器,其还包括检测器,用于检测头戴式显示器的意图模式的标识,且其中可移动部件响应于由检测器检测到该标识而移动进入第一位置和第二位置中的一个。
(5)、如(4)所述的头戴式显示器,其中检测器可操作用于获取关于头戴式显示器的佩戴者的动作的信息,且头戴式显示器可响应于由检测器获取的信息而操作以移动可移动部件。
(6)、如(5)所述的头戴式显示器,其中佩戴者的动作包括头部运动。
(7)、如(5)所述的头戴式显示器,其中佩戴者的动作包括眼部运动。
(8)、如(4)所述的头戴式显示器,其中检测器可操作以从头戴式显示器的佩戴者获取声音信息。
(9)、如(4)所述的头戴式显示器,其中检测器可操作以从头戴式显示器的佩戴者获取生物学信息。
(10)、如(4)所述的头戴式显示器,其中可移动部件在所述标识表示意图模式是图像显示模式时移动进入第一位置,且可移动部件在标识表示意图模式是周围视觉确保模式时移动进入第二位置。
(11)、根据(4)所述的头戴式显示器,其中检测器包括角速度传感器。
(12)、根据(4)所述的头戴式显示器,其中检测器包括加速度传感器。
(13)、根据(4)所述的头戴式显示器,其中检测器包括麦克风。
(14)、根据(4)所述的头戴式显示器,其中检测器可操作以检测壳体的角速度且确定壳体的旋转角度,且其中可移动部件在(i)被检测到的角速度等于或大于预定的角速度和(ii)确定的旋转角度等于或大于预定的角度时在第一位置和第二位置之间切换。
(15)、如(4)所述的头戴式显示器,还包括可在第三位置和第四位置之间移动的第二可移动部件,其中壳体还包括其他开口部分,第二可移动部件响应于检测器检测到的标识而移动进入第三位置和第四位置中的一个,当第二可移动部件在第三位置且所述可移动部件在第一位置中时第二可移动部件覆盖该其它开口部分,且当第二可移动部件在第四位置且所述可移动部件在第一位置中时第二可移动部件不覆盖第三开口部分。
(16)、如(15)所述的头戴式显示器,其中第二可移动部件在标识表示意图模式是图像显示模式时移动进入第三位置,且第二可移动部件在标识表示意图模式是周围视觉确保模式和手部视觉确保模式中任一时移动进入第四位置。
(17)、如(15)所述的头戴式显示器,其中检测器可操作以检测壳体的角速度且确定壳体的旋转角度,且其中第二可移动部件在(i)被检测到的角速度等于或大于预定的角速度和(ii)确定的旋转角度等于或大于预定的角度时在第三位置和第四位置之间切换。
(18)、根据(15)所述的头戴式显示器,其中检测器包括角速度传感器。
(19)、根据(15)所述的头戴式显示器,其中检测器包括加速度传感器。
(20)、根据(15)所述的头戴式显示器,其中检测器包括麦克风。
(21)、根据(4)所述的头戴式显示器,其中检测器为视线检测器。
(22)、一种医疗系统,包括头戴式显示器,其中该头戴式显示器包括具有开口部分的壳体;以及可移动部件,该可移动部件能在其中可移动部件覆盖开口部分的第一位置和其中可移动部件不覆盖开口部分的第二位置之间移动。
(23)、一种头戴式显示器,包括具有开口部分的壳体;和可在用于选择地传输入射在开口部分上的光的透光状态以及用于遮蔽入射在开口部分上的光的遮光状态之间切换的快门。
(24)、如(23)所述的头戴式显示器,其还包括检测器,用于检测头戴式显示器的意图模式的标识,且其中快门响应于由检测器检测到标识而在透光状态和遮光状态之间切换。
(25)、如(24)所述的头戴式显示器,其中检测器可操作以检测壳体的角速度且确定壳体的旋转角度,且其中快门在(i)被检测到的角速度等于或大于预定的角速度和(ii)确定的旋转角度等于或大于预定的角度时在透光状态和遮光状态之间切换。
(26)、根据(23)所述的头戴式显示器,其中快门包括液晶快门。
(27)、一种头戴式显示器,包括:
主体部,其包括
壳体,
显示表面,用于显示图像至佩戴者,和
安装部分,配置为安装在佩戴者的头部上;和
切换部分,其设置至主体部,以在其中显示表面显示图像给佩戴者的第一状态和其中佩戴者被提供有位于壳体之外的视野的第二状态之间切换。
(28)、根据(27)所述的头戴式显示器,其中
壳体包括第一开口部分,和
切换部分,其包括配置为能够打开和闭合第一开口部分的打开和闭合机构。
(29)、根据(28)所述的头戴式显示器,其中
打开和闭合机构包括第一可移动部件,其包括用于支撑显示表面的第一区域且配置为可在通过使得第一区域在第一状态中而闭合第一开口部分的第一位置和用于在第二状态中打开第一开口部分的第二位置之间移动。
(30)、根据(29)所述的头戴式显示器,其中
显示表面被配置为沿第一轴线方向发射成像光,
壳体,其进一步包括第二开口部分,该第二开口部分形成为沿与第一轴线方向正交的第二轴线方向彼此相对,和
第一可移动部件还具有用于在第一位置处关闭第二开口部分的第二区域。
(31)、根据(27)所述的头戴式显示器,其中
切换部分还包括用于将壳体外部的视野成像的图像传感器,且被配置为通过显示表面在第二状态中显示由图像传感器采集的图像。
(32)、根据(27)至(31)中任意一项所述的头戴式显示器,其中
切换部分包括设置至主体部的检测器,以能够获取关于佩戴者的动作的信息,且被配置为基于该信息在第一状态和第二状态之间切换。
(33)、根据(6)所述的头戴式显示器,其中
检测器被配置为检测与主体部的角速度相关的信号,角速度对应于佩戴者的头部的动作,和
切换部分被配置为根据与角速度相关的信号在第一状态和第二状态之间切换。
(34)、根据(27)至(33)中任意一项所述的头戴式显示器,其中
切换部分被配置为在用于提供佩戴者眼部下方的视野的第三状态、第一状态和第二状态之间切换。
(35)、根据(34)所述的头戴式显示器,其中
壳体包括用于显示佩戴者眼部下方的视野的第三开口部分,和
切换部分包括配置为打开和闭合第三开口部分的第二可移动部件。
(36)、根据(35)所述的头戴式显示器,其中
第二可移动部件被配置为可在用于在第一状态中闭合第三开口部分的第三位置和用于在第二和第三状态中打开第二开口部分的第四位置之间移动。
本领域技术人员应理解,可取决于设计要求和其他因素在由所附的权利要求及其等价物的范围中进行各种改动、组合、子组合和变动。
相关申请的交叉引用
本发明要求2012年3月23日在日本专利局提交的日本专利申请JP2012-066784的优先权,其全文通过引用的方式合并于此。
Claims (20)
1.一种头戴式显示器,包括:
壳体,其具有开口部分;和
可移动部件,其能在其中可移动部件覆盖开口部分的第一位置和其中可移动部件不覆盖开口部分的第二位置之间移动。
2.如权利要求1所述的头戴式显示器,其中所述开口部分包括第一开口部分和第二开口部分。
3.如权利要求1所述的头戴式显示器,还包括其他开口部分,且其中所述可移动部件在第一位置和第二位置任一中不覆盖该其他开口部分。
4.如权利要求1所述的头戴式显示器,还包括检测器,用于检测头戴式显示器的意图模式的标识,且其中所述可移动部件响应于由检测器检测到所述标识而移动进入第一位置和第二位置中的一个。
5.如权利要求4所述的头戴式显示器,其中所述检测器能操作用于获取关于所述头戴式显示器的佩戴者的动作的信息,且所述头戴式显示器能操作用于响应于由所述检测器获取的信息而移动所述可移动部件。
6.如权利要求5所述的头戴式显示器,其中所述佩戴者的动作包括头部运动。
7.如权利要求5所述的头戴式显示器,其中所述佩戴者的动作包括眼部运动。
8.如权利要求4所述的头戴式显示器,其中所述检测器能操作以从所述头戴式显示器的佩戴者获取声音信息。
9.如权利要求4所述的头戴式显示器,其中所述检测器能操作以从所述头戴式显示器的佩戴者获取生物学信息。
10.如权利要求4所述的头戴式显示器,其中所述可移动部件在所述标识表示所述意图模式是图像显示模式时移动进入第一位置,且所述可移动部件在所述标识表示所述意图模式是周围视觉确保模式时移动进入第二位置。
11.如权利要求4所述的头戴式显示器,其中所述检测器包括角速度传感器。
12.如权利要求4所述的头戴式显示器,其中所述检测器包括加速度传感器。
13.如权利要求4所述的头戴式显示器,其中所述检测器包括麦克风。
14.如权利要求4所述的头戴式显示器,其中所述检测器可操作以检测壳体的角速度且确定壳体的旋转角度,且其中所述可移动部件在(i)被检测到的角速度等于或大于预定的角速度和(ii)确定的旋转角度等于或大于预定的角度时在第一位置和第二位置之间切换。
15.如权利要求4所述的头戴式显示器,还包括能在第三位置和第四位置之间移动的第二可移动部件,所述壳体还包括其它开口部分,第二可移动部件响应于由检测器检测到所述标识而移动进入第三位置和第四位置中的一个,当第二可移动部件在第三位置且所述可移动部件在第一位置中时第二可移动部件覆盖该其它开口部分,且当第二可移动部件在第四位置且所述可移动部件在第一位置中时第二可移动部件不覆盖第三开口部分。
16.一种医疗系统,包括:
头戴式显示器;
其中所述头戴式显示器包括壳体,该壳体具有开口部分;以及可移动部件,其能在其中可移动部件覆盖开口部分的第一位置和其中可移动部件不覆盖开口部分的第二位置之间移动。
17.一种头戴式显示器,包括:
壳体,其具有开口部分;和
快门,其能在选择地传输入射在开口部分上的光的透光状态以及用于遮蔽入射在开口部分上的光的遮光状态之间切换。
18.如权利要求23所述的头戴式显示器,还包括检测器,用于检测头戴式显示器的意图模式的标识,且其中所述快门响应于由检测器检测到所述标识而在透光状态和遮光状态之间切换。
19.如权利要求24所述的头戴式显示器,其中所述检测器能操作以检测所述壳体的角速度且确定所述壳体的旋转角度,且其中所述快门在(i)被检测到的角速度等于或大于预定的角速度和(ii)确定的旋转角度等于或大于预定的角度时在透光状态和遮光状态之间切换。
20.如权利要求23所述的头戴式显示器,其中所述快门包括液晶快门。
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