CN106990531A - 头戴设备 - Google Patents

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Abstract

一种头戴设备，其被构造为在使用时装戴在用户的头部上，所述头戴设备包括：显示单元，其被构造为向用户显示图像；装戴单元，其被构造为将所述显示单元装戴在用户的头部上；以及保持构件，其配设到所述装戴单元并且被构造为相对于所述装戴单元保持用户的头部，其中，所述保持构件包括弹性构件和包围弹性构件的包装构件，并且在所述包装构件中形成有空气逸出孔，从而将头戴设备适当地保持在用户的头部上，而不使用户在头戴设备中感到不舒适。

Description

头戴设备
技术领域
本发明涉及一种被构造为在使用时装戴在用户的头部上的头戴设备。
背景技术
存在一种头戴设备，该头戴设备包括被构造为显示图像的显示单元，并且用户将该头戴设备佩戴在用户的头部上以使用该头戴设备。这种头戴设备被称为头戴显示器(head mounted display，HMD)，并且能够向移动中的用户呈现虚拟物体的视频图像等。近年来，HMD越来越多地在各种领域中使用。
使用下面描述的机构来装戴HMD。例如，在头部周围固定带状构件，或者配设前头部垫和后头部垫，并且后头部垫向前或向后移动以压紧或松开头部。在任何情况下，HMD装戴机构需要以使得用户能够正确地识别视频图像的位置和姿势来保持显示单元，并且即使当长时间使用HMD时也需要提供舒适性。
日本特开2009-111512号公报讨论了一种头戴设备，该头戴设备包括分别为额部(forehead portion)、后头部(occipital portion)、侧头部(temporal portion)和在侧头部中的各个与后头部之间的后头部侧方部配设的压垫。此外，用于后头部和后头部侧方部的压垫各自包括压力生成机构(pressing force generation mechanism)。当装戴头戴设备时，施加压力，使得来自用于后头部侧方部的压垫的压力大于来自用于后头部的压垫的压力。即使当施加到头部的压力增大时，这种机构也能够牢固地将设备的主体保持在头部上而不使用户在头戴设备中感到不舒适。同时，显示单元是HMD的主体，并且占总重量的主要部分。因此，即使在使用在日本特开2009-111512号公报中讨论的机构保持头戴设备的情况下，也可能必须增大压力，以将显示单元适当地保持在用户的眼睛的前方。压垫包括弹性构件，但是当压力增大时，用户在头戴设备中可能不再感到舒适。特别是，不希望在对按压敏感的部分(例如侧头部附近的部分)上用力按压。
发明内容
本发明针对一种头戴设备，该头戴设备能够被适当地保持在用户的头部上而不使用户在头戴设备中感到不舒适。
根据本发明的一方面，提供了一种头戴设备，其被构造为在使用时装戴在用户的头部上，所述头戴设备包括：显示单元，其用于向用户显示图像；装戴单元，其用于将所述显示单元装戴在用户的头部上；以及保持构件，其配设于所述装戴单元并且被构造为相对于所述装戴单元保持用户的头部，其中，所述保持构件包括弹性构件和包围弹性构件的包装构件，并且在所述包装构件中形成有空气逸出孔。
通过以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清楚。
附图说明
图1示意性地例示了头戴设备。
图2A和图2B各自例示头部垫的内部结构。
图3A、图3B和图3C示意性地例示根据第一示例性实施例的头部垫。
图4A、图4B和图4C示意性地例示根据第一示例性实施例的头部垫。
图5A、图5B和图5C示意性地例示根据第二示例性实施例的头部垫。
图6A、图6B和图6C示意性地例示根据第二示例性实施例的头部垫。
图7A、图7B和图7C示意性地例示根据第三示例性实施例的头部垫。
图8A、图8B和图8C示意性地例示根据第三示例性实施例的头部垫。
具体实施方式
图1示意性地例示根据第一示例性实施例的头戴设备。根据本示例性实施例的头戴设备包括图像显示单元100和装戴单元200。下面详细描述该结构。图像显示单元100向用户提供视频图像，并且被定位在用户的眼睛的前方。在用户将图像显示单元100定位在用户的眼睛的前方之后，使用装戴单元200来将图像显示单元100保持在该位置。在保持机构中，通过朝向彼此拉动手指把手210和220来将装戴单元200固定在头部周围，以保持头戴设备。此外，按压释放按钮230以释放所固定的装戴单元200，使得能够从用户的头部移除头戴设备。使用来自配设到装戴单元200的内侧的额垫240、后头部垫250、侧头部垫260和前头部垫270的、施加到头部的压力进行对头部的保持。额垫240被构造为按压额部。后头部垫250是被构造为按压后头部的、用于后头部的垫。侧头部垫260中的各个被构造为按压额部与侧头部之间的头的侧部。前头部垫270被构造为按压额与头顶之间的前头部。前述垫具有柔性并且被构造为当施加力时被压变形(crush)，并且当垫被压变形时产生的回弹力用于使得能够保持头部。该结构还使得能够适应(fit)头部的各种形状并且将头戴设备保持在头部上。
图2A和图2B各自例示额垫240、侧头部垫260和前头部垫270的内部结构。额垫240是用于额的垫。侧头部垫260是用于侧头部的垫。前头部垫270是用于前头部的垫。前述垫各自用作被构造为通过变形并按压用户的头部来相对于装戴单元200保持用户的头部的保持构件。此外，垫如所例示地配设到装戴单元200。图2A例示了利用板构件P2和人造革P3(包装构件)密封可发泡构件P1(弹性构件)的垫。虽然在本示例性实施例中可发泡构件被用作弹性构件并且人造革作为包装构件，但是可以使用其他材料。可以使用可发泡聚氨酯作为可发泡构件。可以使用凝胶构件作为弹性构件。弹性构件的弹性减少了用户的头部上的负担，并且包装构件保护弹性构件免受污染等。此外，在图2B中，在图2A中所示的结构中形成有空气逸出孔P4。在图2A中所示的结构中，当装戴单元200被固定在用户的头部周围时，可发泡构件P1沿着头部的形状变形并被压变形以产生回弹力。在图2B中所示的结构中，由于在图2A中所示的结构中形成有空气逸出孔P4，所以图2B中所示的结构中的可发泡构件P1被压变形的速度快于图2A中所示的结构中的可发泡构件P1被压变形的速度。
图3A、图3B和图3C示意性地例示根据本示例性实施例的额垫240、侧头部垫260中的一个以及前头部垫270。在侧头部垫260中形成有空气逸出孔261。以这种方式，当装戴头戴设备并且垫被压变形时，侧头部垫260中的空气被排出到外部，因此侧头部垫260被压变形的速度快于其他垫被压变形的速度。具体地，当用户佩戴装戴单元200时，各侧头部垫260首先被完全压变形，因此最终能够基于额垫240被压变形的量来管理图像显示单元100的位置。因此，能够适当地保护对按压敏感的侧头部。
因此，当用户佩戴根据本示例性实施例的头戴设备时，能够容易地将用户的眼睛与图像显示单元100之间的距离设置为预定距离，而不使用户在头戴设备中感到不舒适。而且，头戴设备能够在装戴时适应头部的各种形状。
图4A、图4B和图4C例示额垫340、侧头部垫360和前头部垫370的结构，其中，空气逸出孔的位置改变。图4A例示了额垫340。图4B例示了侧头部垫360。图4C例示了前头部垫370。在侧头部垫360的侧面中形成有空气逸出孔361。以这种方式，空气逸出孔361位于不与用户的头部接触的位置中，因此能够从侧头部垫360排出空气而不被用户的头部阻挡。此外，空气的排出能够防止用户在头戴设备中感到不舒适。
图5A、图5B和图5C例示根据第二示例性实施例的额垫440、侧头部垫460和前头部垫470的结构。图5A例示了额垫440。图5B例示了侧头部垫460。图5C例示了前头部垫470。额垫440、侧头部垫460和前头部垫470分别包括空气逸出孔441、461(462)和471。在侧头部垫460中形成的空气逸出孔的数量大于在其他垫中形成的空气逸出孔的数量，使得在装戴操作期间每单位时间从侧头部垫460排出到外部的空气的量大于从其他垫中的各个垫排出的空气的量。因此，侧头部垫460被压变形的速度快于其他垫被压变形的速度。
图6A、图6B和图6C例示额垫540、侧头部垫560和前头部垫570的结构，其中，空气逸出孔的位置改变。图6A例示了额垫540。图6B例示了侧头部垫560。图6C例示了前头部垫570。在额垫540、侧头部垫560和前头部垫570的侧面中分别形成有空气逸出孔541、561(562)和571。在侧头部垫560中形成的空气逸出孔的数量大于在其他垫中形成的空气逸出孔的数量，使得在装戴操作期间每单位时间从侧头部垫560排出到外部的空气的量大于从其他垫中的各个垫排出的空气的量。因此，侧头部垫560被压变形的速度快于其他垫被压变形的速度。
此外，额垫540、侧头部垫560和前头部垫570中的空气逸出孔541、561(562)、571位于不与用户的头部接触的位置中。因此，能够可靠地排出空气。
因此，如在根据第一示例性实施例的头戴设备中，在根据本示例性实施例的头戴设备中，能够将用户的眼睛与图像显示单元100之间的距离设置为预定距离，而不使用户感到不舒适。
图7A、图7B和图7C例示根据第三示例性实施例的额垫640、侧头部垫660和前头部垫670。图7A例示了额垫640。图7B例示了侧头部垫660。图7C例示了前头部垫670。在额垫640、侧头部垫660和前头部垫670中分别形成有空气逸出孔641、661和671。侧头部垫660中的空气逸出孔661的直径(面积)大于其他垫中的空气逸出孔641和671的各直径，使得在装戴操作期间每单位时间从侧头部垫660排出到外部的空气的量大于从其他垫中的各个垫排出的空气的量。因此，侧头部垫660被压变形的速度快于其他垫被压变形的速度。
图8A、图8B和图8C例示额垫740、侧头部垫760和前头部垫770，其中，空气逸出孔的位置改变。图8A例示了额垫740。图8B例示了侧头部垫760。图8C例示了前头部垫770。在额垫740、侧头部垫760和前头部垫770的侧面中分别形成有空气逸出孔741、761和771。侧头部垫760中的空气逸出孔761的直径大于其他垫中的空气逸出孔741和771的各直径，使得在装戴操作期间每单位时间从侧头部垫760排出到外部的空气的量大于从其他垫中的各个垫排出的空气的量。因此，侧头部垫760被压变形的速度快于其他垫被压变形的速度。此外，额垫740、侧头部垫760和前头部垫770中的空气逸出孔741、761和771位于与用户的头部不接触的位置中。因此，能够可靠地排出空气。
因此，如在根据第一示例性实施例的头戴设备中，在根据本示例性实施例的头戴设备中，能够将用户的眼睛与图像显示单元100之间的距离设置为预定距离，而不使用户感到不舒适。
虽然参照示例性实施例对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。应当对所附权利要求的范围给予最宽的解释，以使其涵盖所有这些变型例以及等同的结构和功能。

Claims (12)

1.一种头戴设备，其被构造为在使用时装戴在用户的头部上，所述头戴设备包括：
显示单元(100)，其用于向用户显示图像；
装戴单元(200)，其用于将所述显示单元装戴在用户的头部上；以及
保持构件(260；360；440，460，470；540，560，570；640，660，670；740，760，770)，其配设于所述装戴单元并且被构造为相对于所述装戴单元(200)保持用户的头部，
其中，所述保持构件包括弹性构件(P1)和包围弹性构件(P1)的包装构件(P3)，并且在所述包装构件(P3)中形成有空气逸出孔(261；361；441，461，462，471；541，561，562，571；641，661，671；741，761，771)。
2.根据权利要求1所述的头戴设备，其中，空气逸出孔(361；541，561，562，571；741，761，771)形成在，当用户的头部被保持构件(360；540，560，570；740，760，770)保持时与用户的头部不接触的位置。
3.根据权利要求1或2所述的头戴设备，其中，在所述包装构件(P3)中形成有多个空气逸出孔(461，462；561，562)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的头戴设备，其中，所述保持构件包括额保持构件(240；340；440；540；640；740)和侧头部保持构件(260；360；460；560；660；760)。
5.根据权利要求4所述的头戴设备，其中，所述保持构件还包括前头部保持构件(270；370；470；570；670；770)。
6.根据权利要求4或5所述的头戴设备，其中，所述保持构件还包括后头部保持构件(250)。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的头戴设备，其中，在各侧头部保持构件(260；360；460；560；660；760)中形成有逸出孔(261；361；461，462；561，562；661；761)。
8.根据权利要求4至6中任一项所述的头戴设备，其中，在额保持构件(440；540)中和侧头部保持构件(460；560)中形成有逸出孔，并且
其中，在各侧头部保持构件(460；560)中形成的逸出孔(461，462；561，562)的数量大于在额保持构件(440；540)中形成的逸出孔(441，541)的数量。
9.根据权利要求4至6中任一项所述的头戴设备，其中，在额保持构件(640；740)中和侧头部保持构件(660；760)中形成有逸出孔，并且
其中，在各侧头部保持构件(660；760)中形成的逸出孔(661；761)的面积大于在额保持构件(640；740)中形成的逸出孔(641；741)的面积。
10.根据权利要求4至9中任一项所述的头戴设备，其中，当将所述头戴设备装戴在用户上时，由于所述头戴设备与用户的头部之间的压力使所述保持构件中的空气通过逸出孔(261；361；441，461，462，471；541，561，562，571；641，661，671；741，761，771)排出的事实，所以各侧头部保持构件(260；360；460；560；660；760)被压变形的速度快于额保持构件(240；340；440；540；640；740)被压变形的速度。
11.根据前述权利要求中任一项所述的头戴设备，其中，当将所述头戴设备装戴在用户上时，所述头戴设备与用户的头部之间的压力使保持构件(260；360；440，460，470；540，560，570；640，660，670；740，760，770)中的空气通过逸出孔(261；361；441，461，462，471；541，561，562，571；641，661，671；741，761，771)排出。
12.根据前述权利要求中任一项所述的头戴设备，其中，所述弹性构件(P1)是可发泡聚氨酯。
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