CN109917552B - 头戴式显示器 - Google Patents

Abstract

提供了一种头戴式显示器，其使得可容易地调节安装带的长度，并可改进相对于用户头部的安装稳定性。头戴式显示器(1)具有第一安装带(21)和第二安装带(22)，用于将显示器安装在用户头部上，它们从头戴式显示器的前侧朝向后侧延伸。第一安装带(21)的至少一部分由可弹性膨胀材料形成。第二安装带(22)由具有比第一安装带(21)的材料低的拉伸性能的材料形成，并包括可调节该带的长度的机构(M1)。

Description

头戴式显示器

本申请是申请日为2015年2月27日、申请号为201580012555.0、发明名称为“头戴式显示器”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种头戴式显示器。

背景技术

迄今，要戴在用户头上来使用的头戴式显示器正在发展中(头戴式显示器在下文中称为“HMD”)。HMD包括显示器单元和安装件，显示器单元具有放置在用户眼睛前方的显示装置，安装件安装在用户头上，安装件支撑显示器单元。一些HMD具有紧固带，用于沿前后方向夹紧用户头部(例如日本专利特许公开No.Hei 09-304724)。

发明内容

技术问题

一些HMD具有合并到紧固带中以调节紧固带的长度的机构。当用户匹配紧固带的长度与其自身头部大小时，HMD稳定地支撑在头部上。然而，常规HMD具有的问题是，调节紧固带的长度的过程是麻烦的。例如，如果紧固带的长度没有匹配用户头部，则用户在HMD安装在头部上的同时试图调节紧固带的长度。然而，由于HMD倾向于在调节过程期间改变位置或姿态，所以调节过程变得麻烦。

解决方案

根据本发明的头戴式显示器包括第一紧固带，用于紧固到用户头部，第一紧固带至少包括由可弹性膨胀材料制成的部分，并从头戴式显示器的前侧向后延伸；第二紧固带，用于紧固到用户头部，第二紧固带由不如第一紧固带的材料的膨胀性的材料制成，包括用于调节其长度的机构，并从头戴式显示器的前侧向后延伸；以及显示器单元，包括显示装置，并由第一紧固带和第二紧固带支撑。

由此构造的头戴式显示器允许容易地调节紧固带的长度，并可以增加的稳定性安装在用户头部上。

附图说明

图1是根据本发明的头戴式显示器的透视图。

图2是头戴式显示器的侧视图。

图3是以与图1不同的角度观看时，头戴式显示器的透视图。

图4是示出第二紧固带的后支撑件的一组示图，图4(a)是后支撑件的后侧示图，图4(b)是示出第二紧固带的长度调节机构的示图。

图5是沿相对移动方向引导显示器单元的机构的平面图。

图6是图5所示机构的侧视图。

图7是沿图6的线VII–VII截取的剖面图。

图8是示出抵抗沿前后方向的相对移动锁定显示器单元和安装件的机构的示意图。

图9是沿图8的方向IX观看，图9所示机构的示图，示出锁定构件和被锁定构件。

图10是示出光屏蔽构件的变型的示图。

图11(a)和11(b)是示出可调节前面板角度的结构的示例的一组示图。

图12是示出使用头戴式显示器的方式的示例的示图。

具体实施方式

下面参考附图描述本发明的实施例。图1至3是示出根据本发明的实施例的头戴式显示器1的示图(头戴式显示器在下文中称为“HMD”)。图1是透视图，图2是侧视图，图3是从与图1不同的角度观看时，HMD1的透视图。图4是示出稍后描述的第二紧固带22的后支撑件22a的一组示图，图4(a)是后支撑件22a的后侧的示图，图4(b)是示出第二紧固带22的长度调节机构M1的示图。

在下面的描述中，上面附图中示出的Y1和Y2分别代表前方向和后方向，X1和X2分别借助左方向和右方向，Z1和Z2分别代表向上方向和向下方向。

HMD 1具有显示器单元10，其包括位于其前侧的显示装置11(见图2)。显示装置11显示三维图像。例如，显示装置11在其右部区域中显示用于右眼的图像，在其左部区域中显示用于左眼的图像。显示装置11可显示帧序列格式的三维图像。由显示装置11显示的图像不限于三维图像，还可以是二维图像。显示装置11可包括液晶显示装置或有机电致发光(EL)显示装置，但不限于任何特定类型。在HMD 1的示例中，如图2所示，显示装置11可相对于显示器单元10的前表面或显示器单元10的后表面(面向用户面部的表面)倾斜。如图3所示，显示器单元10可具有透镜12(见图3)，以增加显示装置11的视角。显示器单元10具有框架13(见图3)和盒状壳体14(见图1)，框架支撑显示装置11和透镜12，盒状壳体容纳显示装置11、透镜12和框架13。

如图1所示，HMD 1具有安装件20，用于安装在用户头部上。安装件20具有第一紧固带21和第二紧固带22，它们从HMD 1的前侧朝向后侧延伸，并支撑显示器单元10。如图2所示，在HMD 1处于使用中时，紧固带21和22绕用户头部的周界延伸。紧固带21和22放置在用户头部的后侧。安装件20具有稍后描述的前支撑件23。前支撑件23、第一紧固带21和第二紧固带22沿前后方向夹紧用户头部。在图1至3所示示例中，紧固带21和22从前支撑件23向后延伸。在HMD 1的平面图中，前支撑件23和第一紧固带21形成环形形状，前支撑件23和第二紧固带22也形成环形形状。

第一紧固带21的至少一部分由可弹性膨胀材料制成。第一紧固带21可沿其纵向方向随着其材料的膨胀而弹性地膨胀。换言之，当第一紧固带21的材料膨胀时，由前支撑件23和第一紧固带21构成的环形形状的大小改变。第二紧固带22由不如第一紧固带21的材料的膨胀性的材料制成。如后所述，第二紧固带22具有调节其长度的机构M1(见图4)。结果，当机构M1调节第二紧固件22的长度时，由前支撑件23和第二紧固带22构成的环形形状的大小被调节。当用户要将HMD 1安装在其自身头部上时，用户一开始使用第一紧固带21暂时地固定HMD 1的位置和姿态，然后可在HMD 1被暂时固定的同时调节第二紧固带22的长度。因此，当用户调节第二紧固带22的长度时，防止HMD 1的位置和姿态变化，从而允许用户容易地调节第二紧固带22的长度。例如，由于HMD 1由第一紧固带21暂时地固定，所以用户可使用其两只手调节第二紧固带22的长度。而且，由于第二紧固带22由不如第一紧固带21的膨胀性的材料制成，所以第二紧固带22以增加的稳定性安装在用户头部上。

当第一紧固带21位于其自由状态时(当其弹性材料不膨胀时)，第一紧固带21定位在第二紧固带22内。当用户要使用HMD 1时，用户弹性地膨胀第一紧固带21，增加由第一紧固带21和前支撑件23构成的环形形状的大小，使得用户可将它们安装在头部上。之后，用户操作机构M1以调节第二紧固带22的长度，减小由第二紧固带22和前支撑件23构成的环形形状的大小，使得用户可将它们固定在头部上。

例如，第一紧固带21的材料可以是橡胶。第二紧固带22的材料的示例是树脂，比如塑料。第二紧固带22的材料可以是金属。优选地，第二紧固带22的材料不仅不如第一紧固带21的材料的膨胀性，而且还比第一紧固带21的材料更硬。

根据HMD 1的示例，第一紧固带21完全由可弹性膨胀的材料制成。根据HMD 1的另一示例，仅第一紧固带21的一部分由可弹性膨胀的材料制成，使得第一紧固带21可以在其纵向方向上膨胀。例如，第一紧固带21可具有位于其后部的不可膨胀部分(保持在用户头部的后侧的部分)以及由可膨胀材料制成的侧部(保持在用户头部的左侧和右侧的部分)。

如上所述，第二紧固带22具有用于调节其长度的机构M1(机械M1在下文中称为“长度调节机构”)。在图2所示示例中，第二紧固带22具有位于其后部的后支撑件22a，其保持在用户头部的后侧上。后支撑件22a具有箱体22h，其容纳长度调节机构M1(见图4(b))。后支撑件22a优选地具有位于其内表面(保持在用户头部的后侧上的表面)上的衬垫22b(见图1)。

在本文所述示例中，第二紧固带22具有左和右框架22c。框架22c由不如第一紧固带21的材料的膨胀性的材料(例如塑料)制成，如上所述。左和右框架22c从HMD 1的前向向后侧延伸，并分别连接到后支撑件22a的左端和右端。在本文所述示例中，框架22c从前支撑件23的右侧和左侧向后延伸，并具有装配在后支撑件22a的箱体22h中的后部。

长度调节机构M1优选地布置成后支撑件22a相对于左和右框架22c相等地移动。在该布置的情况下，防止后支撑件22a的位置向右或向左偏移。根据HMD 1的示例，如图4(b)所示，齿条22d形成在框架22c的后部上。右框架22c的齿条22d和左框架22c的齿条22d布置成在竖直(即上下)方向上彼此面对。后支撑件22a包括可旋转的操作构件22e(操作构件22e在下文中称为“长度调节构件”)。长度调节构件22e布置在两个框架22c的齿条22d之间，接合齿条22d的齿轮(未示出)联接到长度调节构件22e。根据该结构，当齿轮旋转时，后支撑件22a相对于左和右框架22c相等地移动，从而导致第二紧固带22的右部和左部相等地收缩或膨胀。换言之，后支撑件22a相对于左和右框架22c沿前后方向相等地移动。长度调节构件22e联接到两个框架22c两者。确切地，长度调节构件22e的齿轮保持与两个框架22c的齿轮的接合。因此，由于后支撑件22a相对于两个框架22c的位置可以通过操作单个长度调节构件22e来简单地调节，所以调节第二紧固带22的长度的过程变得容易。结果，可容易地调节(增加和减小)由前支撑件23和第二紧固带22构成的环形形状的大小。

长度调节机构M1应当优选地具有止动机构，以允许长度调节构件22e的齿轮在接触框架22c的方向上旋转，并抵抗在相反方向上的旋转锁定齿轮。长度调节机构M1还应当优选地具有操作构件(在下文中称为“止动消除构件”)，以响应于用户操作消除由止动机构抵抗旋转对齿轮的锁定(止动)。由于第二紧固带22不延伸，除非通过操作止动消除构件消除止动，所以HMD 1的第二紧固带22以增加的稳定性安装到位。在图4所示示例中，后支撑件22a包括在其后表面上暴露的止动消除构件22f。止动消除构件22f联接到一止动件，该止动件保持与布置在齿条22d之间的齿轮接合，以防止齿轮旋转。当止动消除构件22f操作(推动或滑动)时，止动件脱离与齿轮的接合。

第一紧固带21的长度还应当优选地可被调节。例如，用于第一紧固带21的长度调节机构可包括表面紧固器、搭扣或棘爪机构。根据第一紧固带21的示例，长度调节机构设置在第一紧固带21的右侧和左侧之一上，从而防止第一紧固带21的弹力在第一紧固带21的右侧和左侧上变得不均匀。在图1所示示例中，第一紧固带21的最前部由安装在前支撑件23上的销钉(未示出)支撑，第一紧固带21具有从销钉反向倒转并向后折叠的调节器21a。调节器21a可拆卸地布置在第一紧固带21的一侧上。例如，表面紧固器附接到第一紧固带21的有调节器21a的一侧。通过调节调节器21a的长度(从销钉到调节器21a的端部的长度)，可调节第一紧固带21的长度(由前支撑件23和第一紧固带21构成的环形形状的大小)。这可增加或减小由上述材料(可弹性膨胀的材料)制成的第一紧固带21可膨胀的范围。

根据本文所述示例的HMD 1具有如上所述的前支撑件23。如图1所示，前支撑件23联接到显示器单元10的上部。前支撑件23从显示器单元10向上和向后倾斜地延伸。当HMD 1在使用中时，前支撑件23保持在用户前额上(见图2)。前支撑件23不如第一紧固带21的膨胀性，并且比第一紧固带21更硬。如图1所示，前支撑件23优选地以板状形状形成，并弯曲成其中心部分沿左右方向向前凸出，从而使其可以增加的稳定性安装在用户前额上。优选地，衬垫23f(见图3)附接到前支撑件23的后表面(保持在用户前额上的表面)。

第一紧固带21和第二紧固带22从前支撑件23向后延伸。确切地，紧固带21和22连接到前支撑件23的左侧部和右侧部。根据HMD 1的示例，如图2所示，第一紧固带21和第二紧固带22均连接到前支撑件23。根据HMD 1的另一示例，第二紧固带22可连接到前支撑件23，第一紧固带21可连接到第二紧固带22的各侧(确切地，框架22c)。如稍后详细描述，显示器单元10的位置可以相对于前支撑件23进行调节。根据该结构，其中，紧固带21和22直接或间接连接到前支撑件23而不是显示器单元10，用户能够在HMD 1使用前支撑件23及紧固带21和22安装在其头部上时调节显示器单元10的位置。

在HMD 1的示例中，如图1所示，前支撑件23以板状形状形成，紧固带21和22连接到前支撑件23的右边缘和左边缘。特别地，前支撑件23具有居中地布置在其下端并联接到显示器单元10的关节23g。前支撑件23还具有板状主体23a，其从关节23g向上延伸，并沿向右和向左方向扩展。当HMD 1在使用中时，主体23a保持在用户前额上。如图1所示，主体23a应当优选地弯曲成其中心部分沿左右方向向前凸出。当HMD 1在使用中时，由此设置的主体23a沿用户前额布置，从而增加HMD 1安装到位的稳定性。紧固带21和22连接到主体23a的右边缘和左边缘。在该结构的情况下，由于紧固带21和22保持头部的力更易于作用在主体23a上(换言之，用户前额上)，所以进一步增加了HMD 1安装到位的稳定性。第二紧固带22可连接到前支撑件23的主体23a的右边缘和左边缘，而第一紧固带21可连接到第二紧固带22的各侧(确切地，框架22c)。在该情况下，同样，紧固带21和22保持头部的力更易于作用在用户前额上，从而增加了HMD 1安装到位的稳定性。

在HMD 1的示例中，如上所述，第一紧固带21和第二紧固带22均从前支撑件23向后延伸。例如，与第一紧固带21连接到第二紧固带22的框架22c的结构相比，该结构使得更易于保持第一紧固带21的长度。结果，由于允许第一紧固带21膨胀一增加的量，所以更易于使用第一紧固带21暂时固定HMD 1。例如，用户可在不使用调节器21a的情况下通过膨胀第一紧固带21来将第一紧固带21安装在其头部上。如图1所示，在本文所述示例中，第二紧固带22从前支撑件23的主体23a的下部23b向后延伸。第一紧固带21从比连接第二紧固带22的位置更高的位置向后延伸。在本文所述示例中，第一紧固带21从前支撑件23的主体23a的上部23c(见图1)向后延伸。根据第二紧固带22的示例，框架22c可与主体23a的下部23b一体形成，从而简化安装件20的结构。

如图2所示，在HMD 1的示例中，第一紧固带21和第二紧固带22从HMD 1的前侧向后和向下延伸。更确切地，第一紧固带21和第二紧固带22从前支撑件23倾斜地向后和向下延伸。换言之，第一紧固带21沿其延伸的方法以及第二紧固带22沿其延伸的方向关于水平方向H倾斜，使得它们的后部的位置比它们的前部的位置更低。在此，水平方向H是垂直于显示装置11的方向。用户头部一般具有向后凸出的部分。由此设置的紧固带21和22使得可使它们的后部旋转在用户头部的后侧的下部(比凸出部更低的位置)上。结果，即使显示器单元10比较重，也可防止显示器单元10的位置下降，因为当紧固带21和22由头部的凸出部捕获时，紧固带的后部的位置不会向上移动。在本文所述示例中，第二紧固带22的后支撑件22a保持在用户头部的后侧的下部上。

在HMD 1的示例中，第二紧固带22定位在第一紧固带21下方。因此，与第二紧固带22定位在第一紧固带21上方的结构相比，第二紧固带22的后部可可靠地由头部的凸出部捕获。第二紧固带22由不如第一紧固带21的膨胀性的材料制成，并具有调节其自身长度的机构M1。因此，第二紧固带22可比第一紧固带21更牢固地保持用户头部。由于具有这种高保持力的第二紧固带22的后部可靠地由头部的凸出部捕获，所以更可靠地防止显示器单元10的位置下降。如图2所示，在HMD 1的示例中，第二紧固带22的后部具有下端22g，该下端布置在比显示器单元10的下表面更低的位置处。在HMD 1的示例中，第二紧固带22比第一紧固带21更向下倾斜。

第一紧固带21和第二紧固带22不必限于上面的布局。例如，第二紧固带22可从第一紧固带21向上定位。在该情况下，第一紧固带21可从HMD 1的前侧倾斜地向后和向下延伸，而第二紧固带22可水平地延伸。

如上所述，在本文所述示例中，第二紧固带22具有位于其后部的后支撑件22a。后支撑件22a具有箱体22h，其容纳长度调节机构M1。例如，与长度调节机构设置在第二紧固带22的一侧上的结构相比，该结构增加了第二紧固带22的后部的重量。结果，易于保持HMD 1的前部(显示器单元1)的重量和HMD 1的后部的重量之间的平衡，从而防止显示器单元10的位置下降。

如图4(a)所示，在该示例中，第二紧固带22具有位于其后部的配重件22i。该结构使得易于增加第二紧固带22的后部的重量。在图4(a)所示示例中，配重件22i容纳在箱体22h中。布置在箱体22h中的多个(图4(a)所示示例中为2个)配重件22i彼此水平间隔开。在图4(a)所示示例中，配重件22i布置在箱体22h的右部和左部。根据一示例，配重件22i包括与箱体22h分离的构件，并应当优选地由与箱体22h不同的材料制成。更确切地，配重件22i由比箱体22h的材料更致密的材料制成。这使得更易于增加第二紧固带22的后部的重量。例如，配重件22i的材料是金属。然而，配重件22i的材料不限于金属，但是例如可以与箱体22h的材料相同。配重件22i可以与箱体22h一体形成。配重件可安装在第一紧固带21的后部上。在该情况下，也易于保持HMD 1的前部(显示器单元1)的重量和HMD 1的后部的重量之间的平衡。

如上所述，安装件20具有位于其前侧的前支撑件23。前支撑件23连接到显示器单元10的上部。显示器单元10可相对于安装件20(即前支撑件23)沿前后方向移动，从而允许用户调节显示装置11和眼睛之间的距离。当用户向前移动显示器单元10时，用户可向下观看，同时保持HMD 1安装在头部上。例如，如果HMD 1用于玩儿游戏中，则用户可看见手里拿着的游戏控制器。

图5至7是示出沿相对移动方向引导显示器单元10的机构的示图。这些附图示出设置在安装件20上的第一引导件61和设置在显示器单元10上的第二引导件70。图5是平面图，图6是侧视图，图7是沿图6的线VII-VII截取的剖面图。

安装件20具有板状框架60。框架60具有固定在前支撑件23中的夹具60a。第一引导件61设置在框架60上。确切地，框架60具有从夹具60a向前延伸的支撑件60b。第一引导件61安装在支撑件60b上。第一引导件61和支撑件60b布置在显示器单元10的壳体14的上部。显示器单元10具有位于壳体14上部上的第二引导件70。第二引导件70引导第一引导件以沿前后方向移动。

如图7所示，第二引导件70具有基底71。根据第二引导件70的示例，基底71具有板状形状。例如，第一引导件61布置在基底71上方。第一引导件61可布置在基底71下方。基底71具有位于其右侧和左侧的侧引导件71R和71L。第一引导件61布置在两个侧引导件71R和71L之间。确切地，右侧引导件71R和左侧引导件71L分别定位在第一引导件61的右侧和左侧上，并沿第一引导件61的边缘延伸。例如，侧引导件71R和71L及基底71由金属一体形成。

第二引导件70具有与侧引导件71R和71L及基底71分离地形成的引导轨道。第二引导件70具有分别位于其右侧和左侧的引导轨道73R和73L。引导轨道73R和73L布置在侧引导件71R和71L与第一引导件61的边缘之间。引导轨道73R和73L由树脂制成，比如塑料。第一引导件61还由树脂制成，比如塑料。引导轨道73R和73L可由金属制成。如图7所示，引导轨道73R和73L可与第一引导件61的边缘以竖直夹紧的关系形成，从而减少了第一引导件61和第二引导件70之间的摩擦力。

引导轨道73L具有能够承受从引导轨道73L的外侧(确切地，左侧)沿水平方向朝向第一引导件61的边缘导向的力的部分73b(见图7)(该部分在下文中称为“被按压部分73b”)。引导轨道73L具有沿其纵向方向布置在中间的被按压部分73b。优选地，引导轨道73L应当具有沿其纵向方向彼此间隔开的多个被按压部分73b。

如图6所示，侧引导件71R和71L具有壁状形状，并沿引导轨道73R和73L布置。侧引导件71L具有限定在其中的孔71a，引导轨道73L的侧表面的一部分经由该孔暴露。引导轨道73L可经由侧引导件71L中的孔71a被朝向第一引导件61的边缘按压。换言之，引导轨道73L的侧表面的对应于孔71a的一部分充当被按压部分73b。侧引导件71L可具有沿引导轨道73L的纵向方向彼此间隔开的多个孔71a。

基底71和引导轨道73L布置成在稍后描述的固定构件74被固定到第二引导件70之前，引导轨道73L的位置可沿水平方向稍微移动。引导轨道73L沿水平方向的位置由与基底71和引导轨道73L分离的构件固定。固定引导轨道73L的位置的构件应当优选地具有保持与被按压部分73b接触的部分。引导轨道73L沿水平方向的位置被固定，同时引导轨道73L保持与第一引导件61的边缘接触。上面提及的“分离构件”包括在用于固定引导轨道73L之前，可与基底71和引导轨道73L分离地移动的结构(例如螺钉或稍后描述的固定构件)或材料(例如粘合剂)。

如上所述，第二引导件70具有基底71，基底具有侧引导件71R和71L及引导轨道73L，引导轨道定位在侧引导件71L和第一引导件61的边缘之间。引导轨道73L具有能够承受从外侧沿水平方向朝向第一引导件61导向的力的被按压部分73b。第二引导件70具有与基底71和引导轨道73L分离的构件，以固定引导轨道73L沿水平方向相对于基底71的位置。

上述结构的第二引导件70可如下制造：引导轨道73R和73L放置在侧引导件71R和71L内部。之后，第一引导件61放置在引导轨道73R和73L之间。在左侧引导轨道73L的被按压构件73b被朝向第一引导件61的边缘按压时，引导轨道73L沿水平方向的位置由与基底71和引导轨道73L分离的构件固定。如此，引导轨道73R和73L之间的距离可以匹配第一引导件61的宽度，从而允许第一引导件61沿前后方向线性移动。

如图6和7所示，第二引导件70具有与基底71和引导轨道73L分离的固定构件74。固定构件74具有按压部分74a。按压部分74a定位在侧引导件71L的孔71a中，并保持与引导轨道73L的被按压部分73b接触。固定构件74具有固定到基底71的固定部分74b。由此构造的固定构件74使得易于固定引导轨道73L的位置。

例如，固定部分74b具有板状形状。按压部分74a从固定部分74b的边缘向上或向上突出。固定构件74具有沿引导轨道73L的纵向方向彼此间隔开的多个按压部分74a。如图7所示，固定部分74b布置在基底71的下表面上，并固定到基底71。例如，固定部分74b焊接到基底71。固定部分74b可熔合或粘合到基底71。引导轨道73L可通过粘合剂而不是板状固定构件74固定到基底71。例如，粘合剂可被引入通过孔71a来填充引导轨道73L和侧引导件71L之间的空间。固化的粘合剂用作固定构件。

如上所述，基底71和引导轨道73L布置成引导轨道73L的位置可沿水平方向稍微移动。例如，基底71具有限定在其中的孔，引导轨道73L具有装配在孔中的突起。孔沿水平方向的大小稍微大于引导轨道73L的突起的大小。因此，在由固定构件74固定引导轨道73L的位置之前，引导轨道73L的位置可以稍微移动。如图7所示，侧引导件71L具有保持壁71b。引导轨道73L由基底71和保持壁71b竖直地夹紧。因此，在由固定构件74固定引导轨道73L的位置之前，引导轨道73L由基底71保持，同时可稍微移动。

侧引导件71R具有与侧引导件71L相同的结构，除了侧引导件71L具有限定在其中的孔71a之外。侧引导件71R也可具有限定在其中的孔71a。在上述示例中，具有引导轨道73L和73R及固定构件74的第二引导件70设置在显示器单元10上，第一引导件61设置在安装件20上。然而，具有引导轨道73L和73R及固定构件74的第二引导件70可设置在安装件20上，第一引导件61可设置在显示器单元10上。

图8和9是示出用于锁定显示器单元10和安装件20以抵抗沿前后方向的相对移动的机构(该机构在下文中称为“位置调节机构M2”)的示意图。图9是位置调节机构M2的示图，如沿图8的方向观看IX，示出锁定构件24和被锁定构件31。

根据HMD 1的示例，锁定构件24可安装在框架60上。锁定构件24和框架60的下部(上述支撑件60b)可联接到显示器单元10。锁定构件24和框架60的下部被上述设置在显示器单元10上的第二引导件70引导以相对于显示器单元10移动。

在图8所示示例中，显示器单元10具有位于其上部的被锁定构件31。根据位置调节机构M2的示例，如图9所示，锁定构件24具有位于其下侧的接合部分24a。接合部分24a包括沿前后方向(Y1-Y2方向)排列的多个梳齿状凸出部。被锁定构件31布置在锁定构件24的下侧上，并具有形成在其上侧的被接合部分31a。被接合部分31a也包括接合由接合部分24a构成的多个凸出部的多个凸出部。被锁定构件31可在锁定位置和未锁定位置之间移动。锁定位置指的是图8所示被锁定构件31的位置。当被锁定构件31位于锁定位置时，被锁定构件31的被接合部分31a接合锁定构件24的接合部分24a，从而防止锁定构件24和框架60相对于显示器单元10移动。未锁定位置指的是与图8所示被锁定构件31的位置向左(图8的D1方向)间隔开的位置。当被锁定构件31处于未锁定位置时，被锁定构件31的被接合部分31a与锁定构件24的接合部分24a脱离，从而允许显示器单元10相对移动。

在图8所示示例中，显示器单元10具有响应于用户操作的锁定消除构件33。锁定消除构件33设置在显示器单元10的下表面上(见图3)。显示器单元10具有关节构件32，以将锁定消除构件33的移动传输到被锁定构件31。关节构件32具有联接到被锁定构件31的上端和联接到锁定消除构件33的下端。响应于锁定消除构件33的移动，被锁定构件31在锁定位置和未锁定位置之间移动。在本文所示示例中，关节构件32包括可绕轴32a移动的杆。当锁定消除构件33在向右方向(图8中的D1方向)上滑动且同时被锁定构件32位于其锁定位置时，被锁定构件31朝向未锁定位置在向左方向(图8中的D2方向)上移动。显示器单元10现在可以关于其相对于前支撑件23(更确切地，框架60)的相对位置进行调节。由于被锁定构件31朝向锁定位置偏置，所以当消除了趋向于导致被锁定构件31在向右方向(图8中的D1方向)上滑动的力时，被锁定构件31朝向锁定位置在向右方向上移动，锁定消除构件33在相反的向左方向(图8中的D2方向)上移动。现在防止了调节显示器单元10关于前支撑件23的相对位置。

根据HMD 1的示例，位置调节机构M2能够响应于锁定消除构件33通过用户的操作在可以调节显示器单元10关于前支撑件23的位置的状态以及防止调节显示器单元10关于前支撑件23的位置的状态之间切换。

如图3所示，光屏蔽构件可以安装在显示器单元10上。光屏蔽构件应当优选地由柔性材料制成。例如，光屏蔽构件由弹性体制成。

如图3所示，作为光屏蔽构件的示例，显示器单元10具有从显示器单元10的两侧向后延伸的侧防护件41。当HMD 1处于使用中时，侧防伪件41阻挡HMD 1的左侧和右侧的光。

如图3所示，显示器单元10的框架13具有限定在其后表面的右侧和左侧中的开口13a。透镜12和显示装置11布置在开口13a的内部。用户可以经由开口13a看见显示在显示装置11上的图像。向后和向下敞开的凹槽13b限定在左右开口13a之间。当HMD 1处于使用中时，用户的鼻子定位在凹槽13b中。如图3所示，光屏蔽构件42还可布置在凹槽13b中。根据光屏蔽构件42的示例，光屏蔽构件42布置成当从后方观看显示器单元10时，覆盖凹槽13b的内部。当HMD 1处于使用中时，光屏蔽构件42防止环境光经由凹槽13b的内表面和用户鼻子之间的间隙到达用户的眼睛。

根据光屏蔽构件42的示例，如图3所示，光屏蔽构件42具有覆盖(闭合)凹槽13b的片状形状。例如，片状光屏蔽构件42由柔性材料形成。如图3所示，光屏蔽构件42可以与侧防护件41一体形成。光屏蔽构件42可以是与侧防伪件41分离的构件，其安装在显示器单元10的框架13上。在该情况下，光屏蔽构件42可拆卸地安装在框架13上。由此布置的光屏蔽构件42使得可改变光屏蔽构件42在凹槽13b中的位置，或者光屏蔽构件42沿前后方向的位置(另有规定)，这取决于用户鼻子的大小。在图3所示示例中，光屏蔽构件42具有片状形状，并具有居中地限定在其中的狭缝42c，狭缝竖直地延伸。由此构造的光屏蔽构件42防止其自身妨碍当HMD1处于使用中时，舒适地安装HMD 1的方式。

根据光屏蔽构件42的另一示例，光屏蔽构件42由缓冲材料形成，并以覆盖凹槽13b的内部的关系布置。另有规定，缓冲的光屏蔽构件42布置在凹槽13b中，并附接到凹槽13b的内表面。由此布置的光屏蔽构件42还防止环境经由凹槽13b的内表面和用户鼻子之间的间隙光到达用户的眼睛。

图10是示出光屏蔽构件的修改例的示图。在图10所示示例中，显示器单元10具有侧防护件41和光屏蔽构件42。在所示示例中，侧防伪件41具有弯曲边缘41a。弯曲边缘41a减少了当HMD 1安装在头部上时由压靠用户面部的侧防伪件41的边缘41a导致的不适。光屏蔽构件42具有与狭缝42c相对的右侧部42a和左侧部42b。右侧部42a和左侧部42b应当优选地具有弯曲边缘42d。弯曲边缘42d减少了当HMD 1安装在头部上时由压靠用户鼻子的光屏蔽构件42的边缘42d导致的不适。

安装件20可具有位于其前侧的前护垫，以接触用户头部的前侧。前护垫应当优选地具有衬垫。前护垫设置在前支撑件23的上部23c的后侧上。前护垫应当优选地被支撑成使得可在前后方向上调节前护垫的角度。由此布置的前护垫使得可根据用户头部的形状和大小改变前护垫的角度。

图11是示出能够调节前护垫25的角度的结构的示例的一组示图。图11(a)是前护垫25的侧视图(局部剖掉)。图11(b)是前护垫25的平面图。

前护垫25具有支架25a。支架25a由具有相对高硬度的材料形成，比如塑料或金属。根据前护垫25的示例，支架25a具有板状形状。上面提及的衬垫25b附接到支架25a。支架25a具有位于其右侧和左侧的轴25c。例如，轴25c支撑在前支撑件23上。轴25c定位在前护垫25的下部，如在侧视图中观看。前护垫25的上部可绕轴25c在前后方向上移动，从而使得可调节前护垫25的角度。

如图11(b)所示，安装件20具有操作构件27，用于使用户移动前护垫25。操作构件27容纳在前支撑件23中。操作构件27被支撑成沿水平方向滑动移动。支架25a具有向前突出的被按压部25d。操作构件27具有按压表面27a，用于按压被按压部23d。取决于操作构件27在水平方向上的位置，按压表面27a倾向于改变支架25a的被按压部25d在前后方向上的位置。操作构件27具有暴露于前支撑件23的外表面上的操作部27b。在该结构的情况下，当用户经由操作部27b沿水平方向移动操作构件27的位置时，前护垫25的角度变化。

本文所述示例中的HMD 1具有多个光发射器51，其包括光发射元件，比如LED等。如稍后所述，当HMD 1处于使用中时，连接到HMD 1的信息处理设备经由相机检测多个光发射器51的位置，从而检测用户头部的方位，并根据头部的方位控制显示在显示装置11上的图像和显示在显示装置11上的物体。根据HMD 1的示例，如图1和2所示，多个光发射器51以彼此间隔开的关系布置在显示器单元10上(在图1和2中，为了清楚，光发射器51以阴影示出)。在所示示例中，多个光发射器51布置在显示器单元10的前表面的外周区域上。由于由此布置的光发射器51之间的间隔较大，所以检测头部方位的精度增加。在图1和2所示示例中，四个光发射器51布置在显示器单元10的前表面的四个角部上。更确切地，在图1和2所示示例中，光发射器51布置在前表面的四个角部上，使得光发射器51在显示器单元10的前表面和侧表面上延伸。另有规定，光发射器51关于显示器单元10的前表面倾斜地布置，以面向显示器单元10的前表面的外边缘的外侧。在光发射器51的该布局的情况下，易于使信息处理设备经由相机检测来自光发射器51的光。例如，即使当用户面向与相机方向不同的方向时，信息处理设备也可检测来自光发射器51的光。

根据HMD 1的示例，如图4(a)所示，HMD 1具有位于其后部上的光发射器51(在图4(a)中，为了清楚，光发射器51以阴影示出)。在图4(a)所示示例中，多个(图4(a)中为两个)光发射器51设置在第二紧固带22的后支撑件22a上。多个光发射器51在水平方向上彼此间隔开。在光发射器51的该布局的情况下，易于经由相机检测来自光发射器51的光。例如，即使当用户的头部面向与相机方向相反的方向时，也可检测来自光发射器51的光。

光发射器51的布局不限于上面所述的那些，而是可以适当地修改。例如，显示器单元10可仅具有在水平方向上彼此间隔开的两个光发射器51。替代地，显示器单元10可仅具有在竖直方向上彼此间隔开的两个光发射器51。光发射器51不必设置在后支撑件22a上。

图12是示出使用HMD 1的方式的示例的示图。相机91连接到信息处理设备90。如上所述，信息处理设备90经由相机91检测多个光发射器51的位置，并基于多个光发射器51的位置检测用户头部的方位。在使用HMD 1的方式的示例中，信息处理设备90根据用户方位产生或校正移动图像信息，并给HMD 1输出移动图像信号。信息处理设备90可给显示装置92(比如除HMD 1之外的电视机等)输出移动图像信号。在该情况下，输出至HMD 1的移动图像信号和输出至显示装置92的移动图像信号可以彼此不同。例如，信息处理设备90可给显示装置92输出用于二维图像的移动图像信号，并可给HMD 1的显示装置11输出用于三维图像的移动图像信号。这两种类型的移动图像信号可以由与信息处理设备90不同的专用设备产生。HMD 1的显示器单元10可具有传感器，比如加速度传感器、陀螺传感器等。信息处理设备90可基于来自传感器的输出产生移动图像信号。信息处理设备90可基于来自操作装置93(由用户手动操作)的信号产生移动图像信号。

如上所述，HMD 1具有第一紧固带21和第二紧固带22，它们从HMD 1的前侧朝向后侧延伸，以紧固到用户头部。第一紧固带21的至少一部分由可弹性膨胀材料制成。第二紧固带22由不如第一紧固带21的上述材料的膨胀性的材料制成，并包括用于调节其长度的机构M1。显示器单元10包括显示装置11，并由第一紧固带21和第二紧固带22支撑。在该HMD 1的情况下，当用户将HMD 1安装在其头部上时，用户一开始使用第一紧固带21暂时固定HMD 1的位置和姿态，然后可在暂时固定HMD 1的同时调节第二紧固带22的长度。因此，当用户调节第二紧固带22的长度时，防止了HMD 1的位置和姿态变化，从而允许用户容易地调节第二紧固带22的长度。而且，由于第二紧固带22由不如第一紧固带21的膨胀性的材料制成，第二紧固带22以增加的稳定性安装在用户头部上。

本发明不限于上述HMD 1，而是可以许多方式进行修改。

例如，第一紧固带21和第二紧固带22可从显示器单元10而不是前支撑件23向后延伸。替代地，第一紧固带21和第二紧固带22之一可从显示器单元10向后延伸，而另一带可从前支撑件23向后延伸。

第一紧固带21和第二紧固带22之一可从HMD 1的前侧倾斜地向后和向上延伸。第一紧固带21和第二紧固带22之一可从HMD 1的前侧水平地向后延伸。

Claims (14)

1.一种头戴式显示器，包括：

第一紧固带，用于紧固到用户头部，所述第一紧固带包括由可弹性膨胀材料制成的至少一部分，所述第一紧固带从头戴式显示器的前侧向后延伸；

第二紧固带，用于紧固到用户头部，所述第二紧固带由不如第一紧固带的材料的膨胀性的材料制成，所述第二紧固带位于第一紧固带的外侧，并从头戴式显示器的前侧向后延伸；以及

显示器单元，包括显示装置，并由第一紧固带和第二紧固带支撑，

其中，第一紧固带给头戴式显示器提供暂时固定。

2.如权利要求1所述的头戴式显示器，其中，第一紧固带或第二紧固带具有用于调节第一紧固带或第二紧固带的长度的机构。

3.如权利要求1所述的头戴式显示器，其中，第一紧固带和第二紧固带连接到相同部分。

4.如权利要求1至3中任一项所述的头戴式显示器，其中，在用户使用第一紧固带初始暂时地固定头戴式显示器之后，用户使用第二紧固带固定头戴式显示器。

5.如权利要求1至3中任一项所述的头戴式显示器，其中，第一紧固带连接到第二紧固带的一侧。

6.如权利要求1至3中任一项所述的头戴式显示器，还包括：

前支撑件，用于安装在用户前额，所述前支撑件联接到显示器单元，并且能够相对于显示器单元调节其位置，

其中，第一紧固带和第二紧固带从前支撑件向后延伸。

7.如权利要求1至3中任一项所述的头戴式显示器，其中，第一紧固带和第二紧固带中的一个紧固带定位在另一紧固带下方，

第一紧固带和第二紧固带中的所述一个紧固带向后和向下延伸。

8.如权利要求1至3中任一项所述的头戴式显示器，其中，第二紧固带定位在第一紧固带下方。

9.如权利要求1至3中任一项所述的头戴式显示器，其中，第二紧固带在第二紧固带的后部具有用于调节第二紧固带的长度的机构，并还具有容纳该机构的箱体。

10.如权利要求1至3中任一项所述的头戴式显示器，其中，第一紧固带和第二紧固带中的至少一个具有位于后部的配重件。

11.一种头戴式显示器，包括：

显示器单元；

前支撑件，连接到显示器单元；

后支撑件；以及

紧固带，固定到用户的头部，并从前支撑件向后延伸，其中，紧固带包括由可弹性膨胀材料制成的至少一部分；

另一紧固带，固定到用户的头部，并从前支撑件延伸到后支撑件，使得另一紧固带的一端和另一端连接到后支撑件，其中，另一紧固带由不如所述紧固带的材料的膨胀性的材料制成，

其中，第一紧固带给头戴式显示器提供暂时固定。

12.如权利要求11所述的头戴式显示器，其中，紧固带具有用于调节紧固带的长度的机构，其中，所述机构由可旋转的操作构件构成。

13.如权利要求12所述的头戴式显示器，其中，所述可旋转的操作构件连接到紧固带的两端。

14.如权利要求11所述的头戴式显示器，其中，另一紧固带位于紧固带的外侧。

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