CN107251547B

CN107251547B - 头戴式显示器

Info

Publication number: CN107251547B
Application number: CN201680010953.3A
Authority: CN
Inventors: 荒木孝昌; 佐藤文彦; 馆野贵行
Original assignee: Sony Interactive Entertainment Inc
Current assignee: Sony Interactive Entertainment Inc
Priority date: 2015-02-27
Filing date: 2016-02-22
Publication date: 2020-11-03
Anticipated expiration: 2036-02-22
Also published as: EP4250883A3; US11832401B2; EP3723362B1; EP4250883A2; US11304323B2; US10251292B2; JP7250088B2; EP3264748A4; US20200045842A1; US10750631B2; JP6479156B2; US20190182975A1; JPWO2016136657A1; US20220201881A1; US10477711B2; JP6948447B2; CN112346248B; US20200344901A1; EP3264748B1; CN107251547A

Abstract

提供了一种配置成增强佩戴作业的容易性和佩戴的稳定性的头戴式显示器。佩戴带(20)具有延伸部分(24)和可移动部分(30)，所述可移动部分(30)在佩戴带(20)的长度方向上相对于延伸部分(24)可移动。锁定机构M能够将佩戴带(20)在解锁状态和锁定状态之间切换，在所述解锁状态中，允许可移动部分(30)在其中佩戴带(20)的长度增加的延伸方向上以及在其中佩戴带(20)的长度减小的缩回方向上的移动，在所述锁定状态中，限制可移动部分(30)在延伸方向上的移动。在所述解锁状态中，所述可移动部分(30)至少在所述缩回方向上被推动。

Description

头戴式显示器

技术领域

本发明涉及一种头戴式显示器。

背景技术

用于佩戴在使用者的头部上的头戴式显示器的发展正在进行中(从此以后，头戴式显示器将被称为HMD)。头戴式显示器具有主体和佩戴带，该主体具有布置在使用者的眼睛前方的显示器，该佩戴带将主体固定到使用者的头部上(例如参考JP 1997-304724A)。

发明内容

技术问题

一些HMD具有调节其佩戴带的长度的机构。当使用者将佩戴带的长度调整到他或她的头部的尺寸时，HMD稳定地支撑在头部上。然而，常规的HMD具有这样的问题，即使用者执行佩戴带的长度的调整是麻烦的。例如，如果使用者试图在HMD佩戴在头部上的情况下调整佩戴带的长度，则HMD的位置和取向在调整活动期间可能改变，从而使进行调整变得复杂。

本公开的目的是提出一种头戴式显示器，其被配置为增强佩戴作业的容易性和佩戴的稳定性。

问题的解决方案

本发明提出的头戴式显示器包括：主体，显示器构建在所述主体中；佩戴带，所述佩戴带从所述主体延伸到后侧，并且整体上具有围绕使用者的头部的形状；可移动部分，所述可移动部分配置成构成所述佩戴带的一部分，在所述佩戴带的长度方向上与所述佩戴带的另一部分连接，并且在缩回方向上和延伸方向上，能够相对于所述佩戴带的所述另一部分移动，在所述缩回方向上，所述佩戴带的长度减小，在所述延伸方向上，所述佩戴带的长度增大；以及锁定机构，所述锁定机构能够将所述佩戴带在解锁状态和锁定状态之间切换，在所述解锁状态中，允许所述可移动部分在所述延伸方向和所述缩回方向上移动，在所述锁定状态中，限制所述可移动部分至少在延伸方向上的移动。在所述解锁状态中，所述可移动部分可以至少在所述缩回方向上被推动。

此外，本发明提出的头戴式显示器包括：主体，显示器构建在所述主体中；佩戴带，所述佩戴带从所述主体延伸到后侧，并且整体上具有围绕使用者的头部的形状；可移动部分，所述可移动部分配置成构成所述佩戴带的一部分，在所述佩戴带的长度方向上与所述佩戴带的另一部分连接，并且在缩回方向上和延伸方向上，能够相对于所述佩戴带的所述另一部分移动，在所述缩回方向上，所述佩戴带的长度减小，在所述延伸方向上，所述佩戴带的长度增大；以及锁定机构，所述锁定机构能够将所述佩戴带在解锁状态和锁定状态之间切换，在所述解锁状态中，允许所述可移动部分在所述延伸方向和所述缩回方向上移动，在所述锁定状态中，限制所述可移动部分至少在延伸方向上的移动。当所述可移动部分在所述缩回方向上移动时，所述锁定机构将所述佩戴带从所述解锁状态切换到所述锁定状态。

根据作为本公开的一个实施例实行的头戴式显示器，增强了佩戴作业的容易性和佩戴的稳定性。

附图说明

[图1]

图1是示出根据本发明的一个实施例实行的头戴式显示器的透视图。

[图2]

图2是头戴式显示器的侧视图。

[图3]

图3是头戴式显示器的平面图。

[图4]

图4是头戴式显示器的可移动部分的后视图。

[图5]

图5是示出布置在佩戴带上的可移动部分的内部结构的图。

[图6]

图6是示出锁定机构、其沿在图4中描绘的线VI-VI截取的切割表面的横截面图。

[图7]

图7是示出构成锁定机构的离合器构件的移动的图。

[图8]

图8是示出沿图6所描绘的VIII-VIII线截取的第一操纵构件的横截面图。

[图9]

图9是在轴线的方向上观察构成锁定机构的第一操纵构件和离合器止动件的图。

[图10]

图10是表示离合器止动件的移动的放大视图。在该图中，离合器止动件部分地断裂。

[图11]

图11是锁定机构的一个变型的横截面图。

[图12]

图12是用于描述图11所描绘的离合器构件的移动的示意图，表明诸如连接构件的齿轮部分的一部分。

[图13]

图13是示出允许主体与佩戴带之间的相对移动的结构的平面图。

[图14]

图14是示出允许主体与佩戴带之间的相对移动的结构的侧视图。

[图15]

图15是示出允许主体与佩戴带之间的相对移动的结构的横截面图。该图是沿图14所描绘的XV-XV线截取的横截面图。

[图16]

图16是示出允许调整前面板的角度的结构的示例的图。

[图17]

图17是示出从后侧观察的头戴式显示器的主体的透视图。

具体实施方式

下面参考附图描述本发明的一个实施例。图1至图3示出了根据本发明的一个实施例实行的头戴式显示器1(以下将头戴式显示器称为“HMD”)。图1是透视图，图2是侧视图，图3是平面图。在图2中，稍后将描述的前支撑部分23被部分断裂。

在下面的描述中，假设这些图中所示的Y1和Y2分别是向前方向和向后方向；X1和X2分别是右方向和左方向。此外，假定Z1和Z2分别是向上方向和向下方向。

HMD 1具有主体10，在该主体10中，在前侧构建显示器11(参见图2)。在HMD 1的一个示例中，显示器11显示三维视频图像。由显示器11显示的视频图像可以是二维视频图像。作为显示器11，可以使用液晶显示装置或有机电致发光(EL)显示装置。显示器11的类型不限于这些。主体10包括壳体14，并且显示器11容纳在壳体14中。

如图1所示，HMD 1具有佩戴带20，用于佩戴在使用者的头部上。佩戴带20成形为使得佩戴带20从主体10朝向后侧延伸，从而完全围绕使用者的头部。换句话说，佩戴带20在平面图中是圆形的，并且当使用HMD 1时，佩戴带20的后部设置到头部的后侧。在一个示例中，佩戴带20连接到主体10的上部，并且从主体10的上部朝向后侧延伸。佩戴带20可以连接到主体10的右端部分和左端部分。如图2所示，佩戴带20可以朝向后侧延伸，并且同时朝向下侧倾斜。

如图2所示，佩戴带20在其一个部分处具有可移动部分30。可移动部分30在佩戴带20的长度方向上连接到佩戴带20的另一部分。然后，可移动部分30对于佩戴带20的另一部分在佩戴带20的长度被缩短的方向上以及在佩戴带20被增加的方向上(以下，佩戴带20的长度被缩短的方向称为“缩回方向”，并且佩戴带20的长度被增加的方向称为“延伸方向”)可相对移动。

如图2所示，佩戴带20具有从佩戴带20的前侧延伸到后侧的延伸部分24。可移动部分30在沿着佩戴带20的长度方向上连接到延伸部分24的后部分。更具体地说，延伸部分24的后部分通过在壳体30a的一端处形成的孔配合在壳体30a中，该壳体30a构成可移动部分30。可移动部分30能够在延伸方向和缩回方向上相对于延伸部分24移动。在图2中，延伸方向由符号D2表示，缩回方向由符号D1表示。通过使可移动部分30移动，使用者能够调整佩戴带20的长度。

佩戴带20在其前侧具有连接到主体10的上部的前支撑部分23。如图3所示，佩戴带20具有两个延伸部分24。两个延伸部分单独地从前支撑部分23的右侧部分和左侧部分朝向后侧延伸。可移动部分30定位在两个延伸部分24的后部之间，从而形成佩戴带20的后侧部分。因此，当使用HMD 1时，可移动部分30设置到使用者的头部的后侧。当使用HMD 1时，佩戴带20利用前支撑部分23和可移动部分30在前后方向上保持使用者的头部。可移动部分30在收缩方向上相对于两个延伸部分24移动，从而移动到前侧。可移动部分30在延伸方向上相对于两个延伸部分24移动，从而移动到后侧。

前支撑部分23和延伸部分24例如由刚性比较高的材料(诸如塑料)制成。此外，可移动部分30例如由刚性比较高的材料(诸如塑料)制成。可移动部分30可以布置有施加到头部后侧的衬垫30b(参见图1)。此外，前支撑部分23可以布置有施加到头部的前侧的衬垫25b(参见图2)。

佩戴带20的结构不被限制到上述示例。例如，可移动部分30可以不是相对于两个延伸部分24中的一个相对移动的。此外，佩戴带20可以不总是具有前支撑部分23。在这种情况下，延伸部分24可以例如从主体10的右侧部分或左侧部分延伸到后侧。

佩戴带20具有锁定机构M，其被配置成将佩戴带20在锁定状态和解锁状态之间切换(锁定机构M构建在如将在之后描述的可移动部分30中(参见图6))。在解锁状态下，允许可移动部分30在延伸方向和缩回方向上的移动。在锁定状态下，可移动部分30在延伸方向上移动被限制。也就是说，在解锁状态下，允许佩戴带20的长度的增加和减少。在锁定状态下，佩戴带20的长度的增加被限制。

如上所述，可移动部分30相对于两个延伸部分24两者移动。在这种情况下，在解锁状态下，可移动部分30可以移动到前侧和后侧；在解锁状态下，可移动部分30向后方的移动被限制。在一个示例中，当佩戴带20处于锁定状态时，允许可移动部分30在缩回方向上的移动。在另一个示例中，当佩戴带20处于锁定状态时，可以限制可移动部分30在延伸方向和缩回方向上的移动。下面将描述锁定机构M的细节。

如图3所示，佩戴带20具有弹性构件26，该弹性构件26导致在缩回方向上作用在可移动部分30上的弹性。可移动部分30通过弹性构件26的弹性而在缩回方向上被推动。在锁定状态和解锁状态两者中，可移动部分30在缩回方向上被推动。弹性构件26例如是橡胶带。因此，随着佩戴带20的长度增加，弹性构件26对可移动部分30的弹性(或推动力)增加。弹性构件26可以是弹簧。

具有被推动的可移动部分30的佩戴带20和锁定机构M使得HMD 1的佩戴作业变得容易。换句话说，当使用者将解锁状态的佩戴带20佩戴在头部上时，由于可移动部分30在缩回方向上被推动，所以佩戴带20被暂时地固定(或暂时地佩戴)在头部上。因此，随着佩戴带20暂时地被固定，使用者能够调整佩戴带20的长度，即，调整可移动部分30的位置。当可移动部分30的位置调整完成时，使用者能够通过将佩戴带20置于锁定状态而将佩戴带20固定(或佩戴)在头部上。应当注意，在锁定状态下，可移动部分30可以不在缩回方向上被推动。此外，在这种情况下，佩戴作业是便利的。

如上所述，佩戴带20具有在佩戴带20的长度方向上延伸的延伸部分24。延伸部分24从佩戴带20的前侧(更具体地，前支撑部分23)延伸到后侧。如图3所示，弹性构件26也在佩戴带20的长度方向上延伸。更具体地说，弹性构件26也从佩戴带20的前侧延伸到后侧。弹性构件26沿着延伸部分24布置。弹性构件26的后部附接到可移动部分30，并且弹性构件26在佩戴带20的缩回方向上拉动可移动部分30。也就是说，弹性构件26将可移动部分30拉到前侧。根据如上所述的弹性构件26，可移动部分30能够被以简单的结构向前侧推动。

如上所述，佩戴带20具有单独地从前支撑部分23的右侧部分和左侧部分朝向后侧延伸的两个延伸部分24。如图3所示，佩戴带20具有两个弹性构件26。如延伸部分24，两个弹性构件26单独地从前支撑部分23的右侧部分和左侧部分朝向后侧延伸并且沿着两个延伸部分24布置。弹性构件26例如布置在两个延伸部分24的内部。例如，弹性构件26的前端固定在安装部分23a的内部，该安装部分23a布置在前支撑部分23的右侧和左侧的每个中。弹性构件26的后端附接到可移动部分30。例如，弹性构件26的后端通过形成在可移动部分30的壳体30a内的孔配合在壳体30a内，以固定在壳体30a的内部。可移动部分30被两个弹性构件26拉动到前侧。

弹性构件26的结构不限于上述。例如，弹性构件26可以是弹簧。如果弹簧用于弹性构件26，则弹性构件26可以不沿着延伸部分24布置。例如，弹性构件(弹簧)26可以布置在可移动部分30的壳体30a的内部。在这种情况下，弹性构件26可以施加弹力，该弹力将延伸部分24的后部配合在壳体30a的内部。例如，布置在壳体30a内部的弹性构件26可以直接拉动延伸部分24的后部。此外，弹性构件26可以在佩戴带20的长度被缩短的方向上旋转之后将要描述的锁定机构M的连接构件31(参见图5)。此外，在这些结构中，可以获得在缩回方向上作用在可移动部分30上的力。

下面描述锁定机构M。图4是可移动部分30的后视图。图5示出了可移动部分30的内部结构。在图5中，描绘了布置在延伸部分24的后部的齿条24a和连接构件31。图6是示出锁定机构、其沿在图4中描绘的线VI-VI截取的切割表面的横截面图。图7是示出构成锁定机构M的离合器构件32的移动的图。图8是示出沿图6所示的线VIII-VIII截取的第一操纵构件34的横截面图。图8示出了构成锁定机构M的第一操纵构件34和止动件33。图9是在轴线C1的方向上观察离合器止动件35和构成锁定机构的第一操纵构件34的图。图10是表示离合器止动件35的移动的放大视图。在图10中，离合器止动件35部分断裂，以便表示之后描述的接合部分35b。

如图5所示，佩戴带20在壳体30a内部具有随着可移动部分30在缩回方向和延伸方向上的移动而旋转的连接构件31。在图5所示的示例中，连接构件31随着可移动部分30在缩回方向上的移动而顺时针旋转。相反，连接构件31随着可移动部分30在延伸方向上的移动而逆时针旋转。接下来，在可移动部分30在缩回方向上移动的情况下，连接构件31的旋转方向被称为“缩回旋转方向”。在可移动部分30在延伸方向上移动的情况下，连接构件31的旋转方向被称为“延伸旋转方向”。对于连接构件31，缩回旋转方向对应于本文的权利要求中的“第三方向”；对于连接构件31，延伸旋转方向对应于本文中权利要求的“第四方向”。连接构件31例如由轴线部分38a(参照图6)支撑，该轴线部分38a形成在容纳在壳体30a中的框架38上。

如上所述，佩戴带24在其后部处具有在佩戴带20的长度方向上延伸的齿条24a。如图5所示，连接构件31的齿轮部分31a与齿条24a接合。因此，连接构件31随着齿条24a和可移动部分30之间的相对移动而旋转。

如图5所示，两个延伸部分24的齿条24a在上下方向上彼此远离地定位。定位在两个齿条24a之间的连接构件31与两个齿条24a两者接合。根据该结构，右侧延伸部分24和可移动部分30之间的相对移动距离等于左侧延伸部分24和可移动部分30之间的相对移动距离。结果，可移动部分30在前后方向上平行移动。如之后所述，在解锁状态下，锁定机构M允许连接构件31沿两个方向旋转；延伸旋转方向和缩回旋转方向。另一方面，在锁定状态下，连接构件31在延伸旋转方向上的旋转被限制。

应当注意，在图5所示的示例中，左侧齿条24a定位在连接构件31的齿轮部分31a之上，并且右侧齿条24a定位在连接构件31的齿轮部分31a之下。然而，两个齿条24a的位置关系可以被反转。在这种情况下，连接构件31随着可移动部分30在缩回方向上的移动而逆时针旋转，并随着可移动部分30在延伸方向上的移动而顺时针旋转(在这种情况下，逆时针方向为缩回旋转方向并且顺时针方向为延伸旋转方向)。

如图6所示，锁定机构M具有第一操纵构件34。第一操纵构件34被旋转地支撑。此外，第一操纵构件34布置在与连接构件31共同的轴线C1上。第一操纵构件34具有操纵部分34a。操纵部分34a的上部从形成在可移动部分30的壳体30a的上表面上的开口露出(参照图4)。此外，操纵部分34a的下部从形成在可移动部分30的壳体30a的下表面上的开口露出(参照图4)。因此，使用者能够操纵第一操纵构件34。也就是说，通过使操纵部分34a的上部和下部在相反方向上移动，使用者能够旋转第一操纵构件34。

锁定机构M允许第一操纵构件34在缩回旋转方向上的旋转并且限制第一操纵构件34在延伸旋转方向上的旋转。在一个示例中，如图8所示，锁定机构M具有将第一操纵构件34的旋转方向限制到缩回旋转方向的止动件33。第一操纵构件34具有齿轮部分34d，并且止动件33具有与齿轮部分34d接合的接合部分33a。齿轮部分34d和接合部分33a之间的接合将第一操纵构件34的旋转方向限制到缩回旋转方向。换句话说，设定成使得构成齿轮部分34d的每个齿轮的形状和接合部分33a的形状允许第一操纵构件34在缩回旋转方向上的旋转并且限制在延伸旋转方向上的旋转。用弹簧(未示出)将止动件33推动到齿轮部分34d侧，例如，使得接合部分33a与齿轮部分34d接合。这里，对于第一操纵构件34，缩回旋转方向对应于本文的权利要求中的“第一方向”；对于第一操纵构件34，延伸旋转方向对应于本文中权利要求的“第二方向”。在其中第一操纵构件34的旋转方向被限制的结构不一定限于上述结构；即，可以根据需要改变该结构。

在锁定状态下，锁定机构M将连接构件31与第一操纵构件34连接；在解锁状态下，锁定机构M释放连接构件31和第一操纵构件34之间的连接。该设置允许可移动部分30在解锁状态下在缩回方向和延伸方向上的移动，并且限制可移动部分30在锁定状态下在延伸方向上的移动。此外，在锁定状态下，允许可移动部分30在缩回方向上的移动。

在本实施例中，当第一操纵构件34在缩回旋转方向上移动时，锁定机构M将连接构件31与第一操纵构件34连接。换句话说，当第一操纵构件34在缩回旋转方向上旋转时，锁定机构M将连接构件31与第一操纵构件34连接，使得这些构件以一体的方式旋转。根据该结构，当使用者在缩回旋转方向上旋转第一操纵构件34时，可移动部分30在缩回方向上移动。同时，佩戴带20进入锁定状态，从而限制可移动部分30在延伸方向上移动。也就是说，通过使用者的单次操纵来实现佩戴带20的长度的调节(可移动部分30的位置调整)和佩戴带20向锁定状态的转变。

在一个示例中，作为如图6所示，锁定机构M具有用于控制连接构件31和第一操纵构件34之间的连接的离合器构件32。离合器构件32在锁定位置和解锁位置之间可移动(在图7(a)中，离合器构件32布置在解锁位置；在图7(b)中，离合器构件32布置在锁定位置)。在锁定位置，离合器构件32与连接构件31和第一操纵构件34两者接合。因此，当离合器构件32处于锁定位置时，连接构件31通过离合器构件32与第一操纵构件34间接连接。在解锁位置，离合器构件32不与连接构件31和第一操纵构件34中的至少一个接合。因此，当离合器构件32处于解锁位置时，连接构件31与第一操纵构件34之间的连接被释放。应当注意，“离合器构件32接合”表示离合器构件32与连接构件31(或第一操纵构件34)以一体地方式旋转，并且不仅表示之后将要描述的与齿轮或花键的接合。

如图6所示，布置在与连接构件31和第一操纵构件34共同的轴线C1上的离合器构件32是可旋转的。此外，离合器构件32沿着该轴线C1在锁定位置和解锁位置之间是可移动的。

如图6所示，连接构件31具有在轴线方向上延伸的圆柱部分31b(“轴线方向”表示轴线C1的延伸方向)。离合器构件32的形状为圆形，并且配合在圆柱部分31b的外侧上。在圆柱部分31b的外周向表面上，形成沿轴线方向上延伸的突出部分31c(参照图5)。在离合器构件32的内周向表面上，形成与突出部分31c接合的凹部分32b(参照图9)。离合器构件32在与圆柱部分31b的外周向表面接合时，在轴线方向上移动。

此外，如图6所示，离合器构件32在其外周向部分具有齿轮部分32a。第一操纵构件34的形状为圆形并且在其内周向表面上具有齿轮部分34b。离合器构件32在轴线方向上定位在连接构件31和第一操纵构件34之间。离合器构件32布置在第一操纵构件34的内部，齿轮部分32a能够与第一操纵构件34的齿轮部分34b接合。

如图7(a)所示，在解锁位置，离合器构件32布置得成更靠近连接构件31。此时，离合器构件32的齿轮部分32a从第一操纵构件34的齿轮部分34b脱离接合。换句话说，虽然离合器构件32与连接构件31接合，但是离合器构件32不与第一操纵构件34接合。如图7(b)所示，在锁定位置，离合器构件32布置成更靠近第一操纵构件34。此时，离合器构件32的齿轮部分32a与第一操纵构件34的齿轮部分34b接合。也就是说，离合器构件32与连接构件31和第一操纵构件34两者接合。

连接构件31、第一操纵构件34和离合器构件32之间的位置关系和接合关系不限于上述那些示例。例如，代替连接构件31的圆柱部分31b，圆柱部分可以形成在离合器构件32上，连接构件31与该离合器构件32的该圆柱部分接合。此外，代替连接构件31的圆柱部分31b，圆柱部分可以形成在第一操纵构件34上，离合器构件32与该第一操纵构件34的该圆柱部分接合。

当第一操纵构件34在缩回旋转方向上移动时，本实施例的锁定机构M使离合器构件32从解锁位置移动到锁定位置。如图9所示，锁定机构M具有用于控制离合器构件32的位置的离合器止动件35。

离合器构件32被推动到锁定位置。如图7(a)所示，在解锁状态下，离合器止动件35(之后所述的止动部分35a)限制离合器构件32抵抗作用在离合器构件32上的力而向锁定位置的移动。当第一操纵构件34在缩回旋转方向上移动时，锁定机构M清除由离合器止动件35施加的限制。结果，如图7(b)所示，离合器构件32移动到锁定位置。

锁定机构M具有将离合器构件32从解锁位置推动到锁定位置的弹簧37(参见图6)。例如，弹簧37配合在连接构件31的圆柱部分31b的外侧上。弹簧37将离合器构件32压向第一操纵构件34(即向锁定位置)。如图9所示，离合器止动件35具有止动部分35a，其限制离合器构件32朝向锁定位置的移动。止动部分35a紧靠在第一操纵构件34内部的离合器构件32的端部部分上，从而限制离合器构件32到锁定位置的移动。

离合器止动件35在止动件作用位置和止动件释放位置之间是可移动的。例如，止动件作用位置是图10(a)所示的离合器止动件35的位置。当离合器止动件35布置在止动件作用位置时，止动部分35a在轴线方向上紧靠在离合器构件32的端部部分上，从而限制离合器构件32到锁定位置的移动。例如，止动件释放位置是图10(b)所示的离合器止动件35的位置。当离合器止动件35布置在止动件释放位置时，止动部分35a离开离合器构件32，从而允许离合器构件32移动到锁定位置。

离合器止动件35被配置成，当第一操纵构件34在缩回旋转方向上旋转时，从止动件作用位置移动到止动件释放位置。在一个示例中，离合器止动件35被支撑成使得止动部分35a在第一操纵构件34的径向方向上移动(即，离合器构件32的径向方向)。然后，为了使离合器止动件35随着第一操纵构件34的旋转而在第一操纵构件34的径向方向上移动，离合器止动件35和第一操纵构件34彼此接合。

如图6和图9所示，第一操纵构件34在离合器止动件35的侧的侧表面上具有齿轮部分34c。如图10所示，离合器止动件35具有接合部分35b。接合部分35b定位在齿轮部分34c的径向方向的外侧并与齿轮部分34c接合。离合器止动件35被支撑以允许止动部分35a和上述接合部分35b在齿轮部分34c的径向方向上的移动。也就是说，离合器止动件35被支撑成使得止动部分35a和齿轮部分34c在第一操纵构件34的径向方向上是可移动的。例如，离合器止动件35的端部部分被形成在框架38上的轴线部分38b支撑(参照图9)。接合部分35b被推动到齿轮部分34c。例如，离合器止动件35被用弹簧(未示出)推动。

如图10(a)所示，当接合部分35b定位在构成齿轮部分34c的齿轮之间时，离合器止动件35布置在止动件作用位置处。如图10(b)所示，当第一操纵构件34旋转时，接合部分35b暂时在构成齿轮部分34c的齿轮上行进，结果，离合器止动件35向第一操纵构件34的径向方向的外侧移动。此时，离合器止动件35布置在止动件释放位置处，在该止动件释放位置，离合器构件32移动到锁定位置。

如图9所示，锁定机构M可以具有布置在围绕轴线C1的彼此相对的位置处的两个离合器止动件35。离合器止动件35的数量不限于两个；即该数量可以是一个或多于两个。

离合器止动件35不限于上述示例。例如，离合器止动件35可以被构造成使得离合器止动件35随着第一操纵构件34的旋转而在轴线方向上移动。然后，离合器止动件35可以在离合器止动件35紧靠在离合器构件32上的止动作用位置和离合器止动件35从离合器构件32离开的止动件释放位置之间移动。

当止动件由离合器止动件35释放时，离合器构件32在轴线方向上朝向锁定位置移动，然后通过接收弹簧37的力而在锁定位置停止。当离合器构件32布置在锁定位置时，离合器止动件35紧靠在离合器构件32的外周向表面，使得离合器止动件35在止动件释放位置停止。如图6所示，锁定机构M具有能够由使用者操纵的第二操纵构件39。当被使用者操纵时，第二操纵构件39将离合器构件32返回到解锁位置。

如上所述，离合器构件32在锁定位置和解锁位置之间在轴线方向上是可移动的。例如，第二操纵构件39是被支撑为在轴线方向上可移动的按钮。在这种情况下，当使用者按压时，第二操纵构件39抵抗弹簧37的力将离合器构件32从锁定位置返回到解锁位置。第二操纵构件39可以不总是是按钮。

具有如上所述的锁定机构M的佩戴带20例如可以如下使用。使用者按压第二操纵构件39，以将佩戴带20置于解锁状态。接下来，使用者在延伸方向或缩回方向上移动可移动部分30，以便以粗略的方式调整佩戴带20的尺寸，然后将佩戴带20佩戴在他或她的头部上。此时，佩戴带20以暂时的方式由弹性构件26的力固定在使用者的头部上。然后，使用者在缩回旋转方向上旋转第一操纵构件34。在第一操纵构件34旋转时，第一操纵构件34和连接构件31通过离合器构件32连接到彼此，佩戴带20处于锁定状态。结果，当第一操纵构件34的旋转继续时，可移动部分30在缩回方向上移动(即，佩戴带20的长度缩短)。此外，与第一操纵构件34接合的止动件33的动作限制了可移动部分30在延伸方向上的移动。因此，即使在使用者停止第一操纵构件34的旋转之后，可移动部分30也不会在延伸方向上移动，从而固定佩戴带20的长度。

如上所述，当可移动部分30在缩回方向上移动时，本实施例的锁定机构M将佩戴带20从解锁状态切换到锁定状态。更具体地说，当第一操纵构件34在缩回旋转方向上移动时，可移动部分30配置成在缩回方向上移动，并且当第一操纵构件34在缩回旋转方向上移动时，锁定机构M将佩戴带20从解锁状态切换到锁定状态。因此，只有由使用者在缩回方向上移动可移动部分30的一个操纵，换句话说，只有在缩回方向上移动第一操纵构件34的一个操纵可以将佩戴带20置于到锁定状态中。

具有上述功能的锁定机构M的结构不限于上述示例。(1)例如，锁定机构M可以不具有离合器构件32。在这种情况下，锁定机构M可以使第一操纵构件34或连接构件31在轴线方向上移动，以便将这些构件彼此连接(接合)或释放连接。(2)此外，锁定机构M可以不具有第一操纵构件34。在这种情况下，使用者能够在缩回方向和延伸方向上直接移动可移动部分30。然后，当可移动部分30在缩回方向上移动时，锁定机构M可以将佩戴带20从解锁状态置于锁定状态。也就是说，当可移动部分30在缩回方向上移动时，锁定机构M可以将连接构件31从连接构件31能够在缩回旋转方向和延伸旋转方向两者上旋转的状态转换到在延伸旋转方向上的旋转被限制的状态。例如，可以通过使限制连接构件31的旋转方向的止动件相对于连接构件31移动来实现这种结构。在这种情况下，使用者可以通过使用能够由使用者操纵的操纵构件来控制这种止动器的位置。例如，在解锁状态下，止动件可以通过操作构件来布置在止动件不与连接构件31接合的位置处。(3)此外，第一操纵构件34和连接构件31可以不总是布置在共同轴线C1上。例如，能够彼此接合的齿轮部分可以单独地形成在第一操纵构件34的外周向部分和连接构件31的外周向部分。然后，第一操纵构件34和连接构件31可以在齿轮部分接合的位置和齿轮部分的接合被释放的位置之间在齿轮的径向方向上是可相对移动的。此外，第一操纵构件34的旋转方向可以仅限于一个方向。这种结构还通过使第一操纵构件34的齿轮部分和连接构件31的齿轮部分彼此接合来实现佩戴带20的锁定状态。(4)此外，第一操纵构件34可以不总是旋转构件。例如，第一操纵构件34可以是滑动构件，其在连接构件31的径向方向上在第一操纵构件34与连接构件31接合的位置和第一操纵构件34不与连接构件31接合的位置之间是可移动的。

图11和图12是示出锁定机构M的变型的图。图11是锁定机构M1的横截面图，示出了连接构件131、离合器构件132和框架138。图12是用于描述离合器构件132的移动的示意图，表示之后所述的齿轮部分的一部分。在图11中，与锁定机构M相同的部件由相同的附图标记表示。

连接构件131形成有齿轮部分131b，并且离合器构件132形成有用于与齿轮部分131b接合的接合部分132a。框架138形成有在轴线方向上突出的齿轮部分138a，并且离合器构件132形成有用于与齿轮部分138a接合的接合部分132b。在其他方面，连接构件131与上述的连接构件31类似，并且离合器构件132与上述的离合器构件32类似。此外，框架138类似于上述框架38。

与离合器构件32一样，离合器构件132在轴线方向上在离合器构件132与连接构件131和第一操纵构件134两者接合的锁定位置与离合器构件132不与连接构件131和第一操纵构件34中的一个接合的解锁位置之间是可移动的。在图11中，在解锁位置处的离合器构件132表示为一个示例。

利用锁定机构M1，每次按压上述第二操纵构件39时，离合器构件132在锁定位置和解锁位置之间移动。换句话说，当在离合器构件处于锁定位置的情况下，在轴线方向上通过第二操纵构件39按压离合器构件132时，离合器构件132移动到解锁位置。当在离合器构件132处于解锁位置的情况下，在轴线方向上通过第二操纵构件39按压离合器构件132时，离合器构件132移动到锁定位置。

如图12(a)所示，在连接构件131的齿轮部分131b的每个齿轮上形成倾斜面131c。倾斜面131c形成为使得当离合器构件132的接合部分132a在轴线方向上朝向连接构件131的倾斜面131c按压时，离合器构件132在一个方向(图12所示的D3方向)旋转。例如，用弹簧(未示出)朝向框架138的侧面推动离合器构件132。

在框架138中，具有不同深度的两种类型的凹部分，凹部分138d和凹部分138e，形成为形成在构成齿轮部分138a的齿轮之间的凹部分。凹部分138d比凹部分138e深(以下，将凹部分138d称为锁定凹部分，并且将凹部分138e称为解锁凹部分)。如图12(b)所示，当离合器构件132的接合部分132b在深锁定凹部分138d处时，离合器构件132布置在锁定位置，与连接构件131和第一操纵构件134接合。如图12(c)所示，当离合器构件132的接合部分132b处于浅解锁凹部分138e时，离合器构件132布置在解锁位置，并且离合器构件132不与第一操纵构件34接合。应该注意的是，如图12所示，对于两种类型的框架138的凹部分138d和138e，连接构件131的齿轮部分131b的齿轮的间隔的两个尺寸交替布置。

当在离合器构件132的接合部分132b在解锁凹部分138e的情况下，离合器构件132被第二操纵构件39按压时，如图12(a)所示，离合器构件132通过连接构件131的倾斜面131c和接合部分132a的动作在D3方向上移动。随后，离合器构件132例如通过弹簧的推动力返回到框架138侧(第一操纵构件34的侧)。结果，如图12(b)所示，离合器构件132的接合部分132b与相邻的锁定凹部分138d配合，并且离合器构件132布置在锁定位置。当在离合器构件132的接合部分132b在锁定凹部分138d处的情况下，离合器构件132被第二操纵构件39按压时，离合构件132在D3方向上移动，并且如图12(c)所示，离合器构件132的接合部分132b与相邻的解锁凹部分138e配合，并且离合构件132布置在解锁位置。

如上所述，HMD 1具有主体10和佩戴带20。佩戴带20在其前方具有前支撑部分23。前支撑部分23连接到主体10的上部。主体10在前后方向上相对于佩戴带20(即，前支撑部分23)是可移动的。因此，使用者能够调整显示器11和眼睛之间的距离。此外，通过向前移动主体10，使用者能够用安装在头部上的HMD 1向下看。例如，如果HMD1用于游戏，则使用者能够看到他或她手中持有的游戏控制器。

图13至图15是示出允许主体10的相对移动的结构的图。在这些图中，描绘了布置在佩戴带20上的第一引导件41和布置在主体10上的第二引导件50。图13是俯视图，图14是侧视图，图15是沿图14所示的线XV-XV截取的横截面图。

佩戴带20具有形状像板状的框架40。框架40具有固定在前支撑部分23内的固定部分40a。第一引导件41布置在框架40上。更具体地，框架40具有从固定部分40a向前延伸的支撑部分40b并且第一引导件41安装在支撑部分40b上。第一引导件41和支撑部分40b布置在构成主体10的壳体14(参见图1)的上部上。主体10在壳体14的上部上具有第二引导件50。第二引导件50引导第一引导件41在前后方向上的移动。

如图15所示，第二引导件50具有基部51。在第二引导件50的一个示例中，基部51的形状为板状。例如，第一引导件41布置在基部51之上。第一引导件41可以布置在基部51之下。基部51在基部51的右侧和左侧上分别具有侧引导部分51R和51L。第一引导件41布置在两个侧引导部分51R和51L之间。换句话说，在右侧的侧引导部分51R和在左侧的侧引导部分51L分别定位在第一引导件41的右侧和左侧，两者沿着第一引导件的边缘延伸。侧引导部分51R、51L和基部51例如由金属一体地形成。

第二引导件50具有与侧引导部分51R和51L以及基部51分开地形成的引导轨。第二引导件50在其右侧和左侧具有引导轨53R和53L。引导轨53R和53L配置在侧引导部分51R和51L与第一引导件41的边缘之间。例如，导轨53R和53L由诸如塑料的树脂形成。例如，第一引导件41也由诸如塑料的树脂形成。引导轨53R和53L可以由金属形成。引导轨53R和53L可以形成为如图15所示在上下方向上夹住第一引导件41的边缘部分。这种设置允许减小第一引导件41和第二引导件50之间的摩擦。

引导轨53L具有接收用于将引导轨53L朝向第一引导件41的边缘(以下称为按压部分53b)按压的力的部分53b(参照图15)。该设置允许引导轨53R和引导轨53L中的每个与第一引导件41的边缘接触，由此减小框架40的第一引导件41的边缘与引导轨53L和53R之间的间隙。引导轨53L在其长度方向上的中途具有按压部分53a。优选地，引导轨53L具有两个或更多的按压部分53a，在引导轨53L的长度方向上，该两个或更多的按压部分53a在其之间布置有间隔。

如图14所示，侧引导部分51R和51L是形状为壁状，并且沿着引导轨53R和53L布置。侧引导部分51L形成有孔51a，引导轨53L的侧表面部分地从该孔51a露出。引导轨53L通过侧引导部分51L的孔51a被朝向第一引导件41的边缘按压。也就是说，与引导轨53L的侧表面上的孔51a相对应的部分是按压部分53a。侧引导部分51L可以具有两个或更多孔51a，在引导轨53L的长度方向上，该两个或更多孔51a在其之间形成有间隔。

在将要描述的固定构件54固定到第二引导件50之前的状态下，基部51和引导轨53L构造成使得引导轨53L的位置在左右方向上稍微地可移动。在引导轨53L的左右方向上的位置由与基部51和引导轨53L分开的构件固定。用于固定引导轨53L的位置的构件具有接触按压部分53b的部分。在引导轨53L接触第一引导件41的边缘的情况下，引导轨53L在左右方向上的位置是固定的。应当注意，上述“分开构件”是指在该分开构件用于固定引导轨53L之前，能够与基部51和引导轨53L分开地移动的结构性物体(例如，稍后描述的螺钉或固定构件)或材料(例如，粘合剂)。

因此，第二引导件50具有基部51，其具有侧引导部分51R和51L以及定位在侧引导部分51L和第一引导件41的边缘之间的引导轨53L。引导轨53L具有可以接收朝向第一引导件41按压引导轨53L的力的按压部分53a。第二引导件50具有与基部51和引导轨53L分开的构件，该分开构件相对于基部51在左右方向上固定引导轨53L的位置。

根据第二引导件50的这种结构，使得以下制造方法变得可行。换句话说，引导轨53R和53L布置在侧引导部分51R和51L的内部。随后，第一引导件41布置在引导轨53R和53L之间。然后，在将左侧引导轨53L的按压部分53a朝向第一引导件41的边缘按压的情况下，通过与基部51和引导轨53L分开的构件在左右方向上固定引导轨53L的位置。该设置允许引导轨53R和53L的间隔与第一引导件41的宽度匹配，从而使第一引导件41在前后方向上线性移动。

如图14和图15所示，第二引导件50具有与基部51和引导轨53L分开的固定构件54。固定构件54具有按压部分54a。按压部分54a定位在侧引导部分51L的孔51a的内部，并且接触上述的引导轨53L的按压部分53a。此外，固定构件54具有固定到基部51的固定部分54b。根据固定构件54，便利了固定引导轨53L的位置的作业。

例如，固定部分54b的形状是板状。按压部分54a从固定部分54b的边缘向上或向下突出。在图14和图15所示的示例中，按压部分54a从固定部分54b的边缘向上突出。固定构件54具有两个或更多的按压部分54a，在引导轨53L的长度方向上，该两个或更多的按压部分54a在其之间布置有间隔。例如，如图15所示，固定部分54b布置在基部51的下表面上并固定到基部51。例如，固定部分54b焊接到基部51。固定部分54b可以沉积或粘附在基部51上。应当注意，引导轨53L可以通过使用粘合剂而不是板状固定构件54固定到基部51。例如，粘合剂可以从孔51a进入到引导轨53L和侧引导部分51L之间。在这种情况下，固化粘合剂用作固定构件。

如上所述，基部51和引导轨53L构造成使得引导轨53L的位置在左右方向上稍微可移动。例如，基部51形成有孔，并且引导轨53L形成有与该孔配合的突出部分。此外，在左右方向上的孔尺寸略大于引导轨53L的突出部分的尺寸。因此，在通过固定构件54固定引导轨53L的位置之前，引导轨53L的位置稍微可移动。应当注意，如图15所示，侧引导部分51L具有保持壁部分51b。由基部51和保持壁部分51b在上下方向上夹住引导轨53L。因此，在通过固定构件54固定引导轨53L的位置之前，引导轨53L由基部51以稍微可移动的方式保持。

应当注意，侧引导部分51R具有大体上与侧引导部分51L相同的结构，除了在侧引导部分51L上形成孔51a(参照图14)之外。侧引导部分51R也可以具有孔51a。在上述示例中，具有引导轨53L和53R以及固定构件54的第二引导件50布置在主体10上，并且第一引导件41布置在佩戴带20上。然而，具有引导轨53L和53R以及固定构件54的第二引导件50布置在佩戴带20上，并且第一引导件41布置在主体10上也是可行的。

如图2所示，佩戴带20可以在其前方具有前垫25，该前垫25接触使用者的头部的前侧。前垫25优选地具有衬垫25b。前垫25布置在前支撑部分23的上部23b的后侧上。当HMD 1佩戴在使用者的头部上时，佩戴带20通过上述可移动部分30和前垫25夹住使用者的头部。

优选地，前垫25被支撑为使得在前后方向上前垫25的角度是可调节的。该设置允许根据使用者的头部的形状和尺寸改变前垫25的角度。

图16是示出允许调整前垫25的角度的结构的示例的图。图16(a)是前垫25的侧视图，前垫25的一部分断裂。图16(b)是前垫25的俯视图。

前垫25具有支架25a。支架25a由刚性比较高的材料形成，例如塑料或金属。在前垫25的一个示例中，支架25a的形状是板状。上述衬垫25b安装在支架25a上。支架25a在其右侧和左侧具有轴线部分25c。例如，轴线部分25c由前支撑部分23内部地支撑。轴线部分25c在侧视图中位于前垫25的下部处。前垫25的上部在前后方向上围绕轴线部分25c可移动。因此，可以调整前垫25的角度。

如图16(b)所示，佩戴带20具有操纵构件27，使用者用于移动前垫25。操纵构件27容纳在前支撑部分23的内部。操作构件27在左右方向上以滑动方式被支撑。支架25a具有向前突出的按压部分25d。操纵构件27具有用于按压按压部分25d的按压表面27a。按照操纵构件27的左右方向上的位置，按压表面27a倾斜使得支架25a的按压部分25d的位置在前后方向上改变。操纵构件27具有在前支撑部分23的外表面露出的操纵部分27b(参照图3和图16(b))。根据这样的结构，使用者能够借助通过操纵部分27b在左右方向上移动操纵构件27的位置来改变前垫25的角度。

主体10可以具有用于抑制外部光线到达使用者眼睛的遮光构件。遮光构件优选由具有柔性的材料形成。遮光构件例如由弹性体形成。图17是示出从后侧观察的主体10的透视图。如图17所示，主体10具有作为遮光构件的侧保护部分61，其从主体10的侧部分向后侧延伸。当使用HMD 1时，侧保护部分61阻挡来自HMD 1的右侧和左侧的光。侧保护部分61的边缘61a优选地弯曲。这种设置减轻了当HMD 1佩戴在使用者的头部时，侧保护部分61的边缘61a接触到使用者脸部所引起的不适感。

如图17所示，主体10具有框架13。框架13在其右侧和左侧的每侧具有开口13a。在开口13a的深部中，布置透镜12和显示器11(参照图2)。用户能够通过该开口13a观看在显示器11上的视频图像。在左侧开口13a和右侧开口13a之间形成向后和向下开口的凹部分13b。当使用HMD 1时，使用者的鼻子定位在该凹部分13b上。遮光构件62也可以布置在该凹部分13b上。当从后侧观察主体10时，遮光构件62布置成覆盖凹部分13b的内部。在使用HMD1时，遮光构件62通过凹部分13b的内表面和使用者的鼻部之间的间隙防止外部光到达使用者的眼睛。

例如，遮光构件62形成覆盖(或闭合)凹部分13b的片状。例如，如上所述的片状的遮光构件62由具有柔性的材料形成。遮光构件62可以被构造成相对于框架13可拆卸。因此，遮光构件62在凹部分13b内部的位置，换句话说，遮光构件62在前后方向上的位置可以根据使用者的鼻子的大小来改变。在图17所示的例子中，遮光构件62的形状是片状，并且形成有在上下方向上延伸到中央部分的缝。也就是说，遮光构件62具有右侧部62b和左侧部62a。当HMD 1使用时，这种设置防止遮光构件62变成妨碍HMD1的舒适佩戴的障碍。此外，右侧部62b和左侧部62a的边缘62c优选是弯曲的。当HMD 1被佩戴在使用者的头部上时，这种设置减轻了将遮光构件62的边缘62c接触到使用者的鼻子上所引起的不适感。

本发明不限于上述实施例；即可以根据需要进行改变和变型。例如，这里描述了用于遮光构件、引导件41和50以及前垫25的角度调整机构；然而，与本发明相关的HMD可以不具有这些机构。

Claims

1.一种头戴式显示器，包括：

主体，显示器构建在所述主体中；

佩戴带，所述佩戴带从所述主体延伸到后侧，并且整体上具有围绕使用者的头部的形状；

右侧延伸部分，所述右侧延伸部分配置为构成所述佩戴带的右侧部分；

左侧延伸部分，所述左侧延伸部分配置为构成所述佩戴带的左侧部分；

可移动部分，所述可移动部分配置成构成所述佩戴带的后侧的一部分，连接所述右侧延伸部分的后部与所述左侧延伸部分的后部，并且在缩回方向上和延伸方向上能够相对于所述右侧延伸部分和所述左侧延伸部分移动，在所述缩回方向上，所述佩戴带的长度减小，在所述延伸方向上，所述佩戴带的长度增大；

锁定机构，所述锁定机构能够将所述佩戴带在解锁状态和锁定状态之间切换，在所述解锁状态中，允许所述可移动部分在所述延伸方向和所述缩回方向上移动，在所述锁定状态中，限制所述可移动部分至少在延伸方向上的移动；以及

第一操纵构件，所述第一操纵构件布置在所述可移动部分上，并且定位在佩戴带的后侧的一部分处，所述第一操纵构件能够由所述使用者操纵，

其中，所述可移动部分配置成，在解锁状态中，至少在所述缩回方向上被推动，并且当所述第一操纵构件在缩回旋转方向上旋转时，在所述缩回方向上移动，以及

当所述第一操纵构件在所述缩回旋转方向上旋转时，所述锁定机构将所述佩戴带从所述解锁状态切换到所述锁定状态，

其中，锁定机构在锁定状态和解锁状态中限制第一操纵构件在延伸旋转方向上的旋转。

2.根据权利要求1所述的头戴式显示器，

其中，所述佩戴带具有弹性构件，所述弹性构件导致在所述缩回方向上作用在所述可移动部分上的力。

3.根据权利要求2所述的头戴式显示器，

其中，所述弹性构件沿所述右侧延伸部分和所述左侧延伸部分中的每一个布置，从而在所述缩回方向上拉动所述可移动部分。

4.根据权利要求1所述的头戴式显示器，

其中，所述佩戴带包括连接构件，当所述可移动部分在所述缩回方向上移动时，所述连接构件在第三方向上旋转，并且当所述可移动部分在所述延伸方向上移动时，所述连接构件在第四方向上旋转，以及

在所述解锁状态，所述锁定机构允许所述连接构件在所述第三方向和所述第四方向两者上移动，在所述锁定状态，所述锁定机构限制所述连接构件在所述第四方向上移动。

5.根据权利要求4所述的头戴式显示器，

其中，所述锁定机构包括单向构件，当所述连接构件在所述第三方向上旋转时，所述单向构件被允许在所述缩回旋转方向上旋转，并且当所述连接构件在所述第四方向上旋转时，所述单向构件被限制在延伸旋转方向上旋转，以及

在所述锁定状态，所述锁定机构将所述连接构件与所述单向构件连接，在所述解锁状态，所述锁定机构释放所述连接构件与所述单向构件之间的连接。

6.根据权利要求5所述的头戴式显示器，

其中，当所述单向构件在所述缩回旋转方向上移动时，所述锁定机构将所述连接构件与所述单向构件连接。

7.根据权利要求5所述的头戴式显示器，

其中，所述连接构件和所述单向构件布置在共同轴线上，以及

所述锁定机构包括在锁定位置和解锁位置之间移动的离合器构件，在所述锁定位置，所述离合器构件与所述连接构件和所述单向构件两者接合，在所述解锁位置，所述离合器构件不与所述连接构件和所述单向构件之中的至少一个接合。

8.根据权利要求6所述的头戴式显示器，

其中，所述单向构件是所述第一操纵构件。

9.根据权利要求5所述的头戴式显示器，还包括：

第二操纵构件，所述第二操纵构件配置成释放在所述连接构件和所述单向构件之间的连接，所述第二操纵构件能够由所述使用者操纵。