CN110915200A - 头戴式显示器 - Google Patents
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Abstract
在使用反射部件的头戴式显示器中,维持用户的身临其境感,并且,提高显示装置和反射部件的稳定性。头戴式显示器具有:保持部;佩戴部件,佩戴于用户的头部,与头部的大小符合地调整长度;显示装置,以使显示图像的显示面在佩戴部件佩戴于用户的头部的状态下朝向下方的方式保持于保持部;反射部件,以使反射面朝向显示装置的显示面侧的方式保持于保持部,并且,使图像朝向在头部佩戴佩戴部件的用户的眼球反射;以及遮蔽部,遮蔽设置有显示装置及反射部件的空间。
Description
技术领域
本公开涉及头戴式显示器。
背景技术
近年来,与VR(Virtual Reality,虚拟现实)对应的VR头戴式显示器得到普及。VR头戴式显示器被用于用虚拟现实执行的游戏、体育或者直播观战等。VR头戴式显示器佩戴到用户的头部,检测用户的位置或者方向,显示与检测到的位置或者方向对应的图像。
在这样的头戴式显示器中,包括在右眼用和左眼用中分别显示不同的图像的具有两个显示装置的类型、以及在右眼用和左眼用中显示共同的一个图像的具有一个显示装置的类型。在这样的头戴式显示器中、特别是后者的用两眼观察的头戴式显示器中,用户为了用左眼和右眼观察一个显示装置上的相同的点而成为对眼,有变得难以观察显示装置的倾向。因此,在后者的头戴式显示器中,需要从用户的眼球的位置离开某种程度地配置显示装置。
然而,在以远离用户的眼球的位置的方式在用户的头部的前方配置显示装置,增大从眼球至显示装置的距离时,头戴式显示器的重心位于前方。特别是,在用户是头部以及脖子的肌肉力量不充分的孩子的情况下,用户需要用手扶住头戴式显示器,存在身临其境感降低这样的问题。
在专利文献1中,公开了一种帽子型虚拟现实显示器影像系统,在帽子的帽檐的上表面构成安装孔,在安装孔的内部具备影像显示器,在帽檐的下表面具备对影像显示器的影像进行反射的反射镜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-89087号公报
发明内容
在专利文献1公开的系统中,显示于影像显示器的影像以外的外部影像映入到用户的眼。因此,该系统不适合于用户仅需要视觉辨认显示于影像显示器的影像的系统中的利用。另外,在该系统中,影像显示器设置于在帽子的帽檐的上表面构成的安装孔的内部,另一方面,反射镜设置于帽子的帽檐的下表面,存在影像显示器和反射镜的稳定性受损的可能性。
本实施方式是为了解决这样的课题而完成的,其目的在于在使用反射部件的头戴式显示器中,维持用户的身临其境感,并且,提高显示装置和反射部件的稳定性。
实施方式的一个侧面提供一种头戴式显示器,具有:保持部;佩戴部件,佩戴于用户的头部,与头部的大小符合地调整长度;显示装置,以使显示图像的显示面在佩戴部件佩戴于用户的头部的状态下朝向下方的方式,保持于保持部;反射部件,以使反射面朝向显示装置的显示面侧的方式保持于保持部,并且,使图像朝向在头部佩戴佩戴部件的用户的眼球反射;以及遮蔽部,遮蔽设置有显示装置及反射部件的空间。
另外,在头戴式显示器中,优选为反射部件配置于佩戴佩戴部件的用户的脸前。
另外,在头戴式显示器中,优选为反射部件以使反射面的相反侧的面抵接到保持部的方式保持于保持部。
另外,在头戴式显示器中,优选为显示装置保持于保持部中的配置于佩戴佩戴部件的用户的头部的上方的部分。
另外,在头戴式显示器中,优选为以包围佩戴佩戴部件的用户的后头部的方式设置遮蔽部。
另外,在头戴式显示器中,优选为以覆盖佩戴部件的侧端部的一部分的方式设置遮蔽部。
另外,在头戴式显示器中,优选为在保持部中,设置有加重部件,该加重部件用于使头戴式显示器的重心比保持显示装置的部分位于佩戴佩戴部件的用户的头顶部侧的区域。
另外,在头戴式显示器中,优选为还具有透镜,该透镜设置于显示装置与反射部件之间,对图像进行放大。
另外,在头戴式显示器中,优选为还具有传感器,该传感器取得头戴式显示器的位置以及方向信息,显示装置显示与位置以及方向信息对应的图像。
另外,实施方式的另一侧面提供一种头戴式显示器,具有:保持部;显示装置,具有显示图像的显示面及保持于保持部的保持面;反射部件,以使反射面朝向显示装置的显示面侧的方式,保持于保持部;以及遮蔽部,遮蔽设置有显示装置及反射部件的空间。
在本实施方式中,能够在使用反射部件的头戴式显示器中,维持用户的身临其境感,并且,提高显示装置和反射部件的稳定性。
附图说明
图1是示出头戴式显示器1的概略结构的一个例子的图。
图2(A)、(B)是头戴式显示器1的示意性的立体图。
图3是头戴式显示器1的示意性的立体图。
图4(A)是头戴式显示器1的侧面图,(B)是头戴式显示器1的正面图。
图5(A)、(B)是头戴式显示器1的俯视图以及底面图。
图6是用于说明头戴式显示器1的内部构造的示意图。
图7是示出控制装置2的概略结构的一个例子的图。
图8是头戴式显示器3的示意性的立体图。
图9是头戴式显示器4的示意性的立体图。
图10是头戴式显示器5的示意性的立体图。
图11是示出游戏系统100的概略结构的一个例子的图。
图12是示出头戴式显示器6的概略结构的一个例子的图。
(符号说明)
1、3、4、5、6:头戴式显示器;11、41、51、61:保持部;12、42、52、62:遮蔽部;13、33:佩戴部件;14:显示装置;15:反射部件;16:透镜;17、67:传感器。
具体实施方式
以下,参照附图,说明本发明的各种实施方式。但本发明的技术范围不限定于这些实施方式,而基于权利要求书记载的发明和其均等物。
图1是示出头戴式显示器1的概略结构的一个例子的图。
如图1所示,头戴式显示器1具有保持部11、遮蔽部12、佩戴部件13、显示装置14以及反射部件15等。
保持部11在其内侧保持佩戴部件13、显示装置14以及反射部件15。遮蔽部12设置于保持部11以便与保持部11一起遮蔽设置有显示装置14以及反射部件15的空间。佩戴部件13佩戴于用户的头部,以与头部的大小符合地调整长度的方式保持于保持部11。显示装置14保持于保持部11以使显示图像的显示面在佩戴部件13佩戴到用户的头部的状态下朝向下方。反射部件15保持于保持部11以使反射面朝向显示装置14的显示面侧,使显示于显示装置14的图像朝向用户的眼球反射。
在该头戴式显示器1中,保持部11以及遮蔽部12遮蔽外部光线,所以能够维持用户的身临其境感。另外,在头戴式显示器1中,在一个保持部11的内侧保持佩戴部件13、显示装置14以及反射部件15,所以能够提高针对用户的头部的显示装置14和反射部件15的稳定性。
另外,在头戴式显示器1中,设定(调节)保持部11的后端部的大小或者位置以使重心位于从用户的头顶部起预定范围内,优选位于头顶部附近。由此,用户易于保持头戴式显示器1。
图2(A)、图2(B)、图3是本实施方式所涉及的头戴式显示器1的示意性的立体图。图2(A)是从斜上方观察头戴式显示器1的立体图,图2(B)是从斜下方观察头戴式显示器1的立体图,图3是从下方观察头戴式显示器1的立体图。
头戴式显示器1是在右眼用和左眼用中显示共同的一个图像的VR头戴式显示器,被用于用虚拟现实执行的游戏、体育或者直播观战等。此外,头戴式显示器1也可以被用于VR以外的用途(一般的图像的视听等)。如图2(A)、图2(B)、图3所示,头戴式显示器1具有保持部11、遮蔽部12、佩戴部件13、显示装置14、反射部件15、透镜16以及传感器17等。
保持部11形成为覆盖佩戴头戴式显示器1的用户的头部的前方至后方,在内侧,保持佩戴部件13、显示装置14、反射部件15以及透镜16等。保持部11是以从用户的眼经由头顶部覆盖至后头部的方式弯曲而形成的。保持部11的内表面具有低的反射率。例如,保持部11由反射率低的原材料形成。另外,保持部11的内表面也可以被涂敷成黑色。
保持部11用在前后方向A1上位于中央并且在高度方向A3上位于上侧的第1部分11A保持佩戴部件13。另外,保持部11用在前后方向A1上位于前侧并且在高度方向A3上位于上侧的第2部分11B(第1部分11A的前侧)保持显示装置14。第2部分11B是配置于佩戴佩戴部件13的用户的头部的上方的部分的一个例子。此外,也可以在保持部11的内表面(第2部分11B),设置用于可装卸地配置显示装置14的装卸机构。另外,保持部11用在前后方向A1上位于前侧并且在高度方向A3上位于下侧的第3部分11C(第2部分11B的下侧)保持反射部件15。
另外,在保持部11的内侧设置支撑部件11D。支撑部件11D被设置成从保持部11的上表面朝向下方,在一方的面中支撑透镜16的一端,并且在另一方的面中支撑佩戴部件13。
另外,也可以在第3部分11C的下端11E,设置橡胶部件或者软质氨纶型式等的缓冲部件。第3部分11C的下端11E以不与用户的脸接触的方式配置。橡胶部件由于即使下端11E接触到用户的脸,相比于海绵部件等,汗或者皮脂等不易附着且不易受到污染,所以能够将头戴式显示器1保持为清洁的状态。另外,也可以为了防止光进入到头戴式显示器1内部,以朝向头戴式显示器1的内侧(用户的脸侧)延伸的方式设置缓冲部件。
遮蔽部12以覆盖佩戴头戴式显示器1的用户的头部的侧方的方式,设置于保持部11的侧方。遮蔽部12的内表面与保持部11的内表面同样地具有低的反射率。例如,遮蔽部12由反射率低的原材料形成。另外,遮蔽部12的内表面也可以被涂敷成黑色。在由保持部11以及遮蔽部12形成的空间,在保持部11的与第1部分11A相反的一侧设置有开口部,用户能够经由该开口部装卸头戴式显示器1。
佩戴部件13是用于佩戴到用户的头部使用户的头部固定的部件。佩戴部件13以佩戴到用户的头部的方式,保持于保持部11的第1部分11A的内侧即保持部11的上部。佩戴部件13具有佩戴到用户的头顶部的第1佩戴部13A、佩戴到用户的额的第2佩戴部13B以及佩戴到用户的后头部的第3佩戴部13C,以佩戴到用户的额、头顶部以及后头部的方式形成佩戴部件13。另外,佩戴部件13具有用于与用户的头部的大小符合地调整第3佩戴部13C的长度的调整拨盘13D。用户通过使用调整拨盘13D调整第3佩戴部13C的长度,能够使佩戴部件13适合地贴合到头部。
佩戴部件13由橡胶部件或者树脂部件形成。以往,主要使用具有抵接到用户的眼的周围的主体部的类型的头戴式显示器。该类型的头戴式显示器通过系上与主体部连结的带来佩戴到用户的头部。在该情况下,为了缓和向用户的眼的周围的压迫,在与用户的接触位置设置海绵部件等。然而,佩戴部件13佩戴到用户的额、头顶部以及后头部,所以即使并非海绵部件而使橡胶部件或者树脂部件直接接触到用户,用户也不会感觉到在眼的周围能感觉到的程度的压迫。橡胶部件或者树脂部件即使接触到用户的脸或者头部,相比于海绵部件等,汗或者皮脂等不易附着且不易受到污染,所以能够将头戴式显示器1保持为清洁的状态。
显示装置14是显示图像的显示器。显示装置14具有显示图像的显示面以及保持于保持部11的保持面。特别是,显示装置14以朝向保持部11的内侧(下方)显示图像的方式保持于保持部11的第2部分11B的内侧并且佩戴部件13的前方。作为显示装置14,使用例如液晶显示器、有机EL(Electro-Luminescence)显示器等。或者,作为显示装置14,也可以使用多功能便携电话(所谓“智能手机”)、平板PC(Personal Computer,个人电脑)等。
反射部件15是以使反射面朝向显示装置14的显示面侧的方式保持于保持部11,使显示于显示装置14的图像朝向在头部佩戴佩戴部件13的用户的眼球反射的反射镜。反射部件15配置于佩戴佩戴部件13的用户的脸前,并且,以与显示装置14相向的方式保持于保持部11的第3部分11C的内侧即保持部11的下部。即,反射部件15以使反射面的相反侧的面抵接到保持部11的方式保持于保持部11。作为反射部件15优选使用破损的可能性少的塑料制的反射镜。此外,作为反射部件15也可以使用纸制的反射镜。另外,也可以在从显示装置14至用户的眼球的光路中,设置多个反射部件15。
透镜16设置于显示装置14与反射部件15之间,在从反射部件15侧观察时,以光学方式放大显示于显示装置14的图像。透镜16被配置成一端支撑于第3部分11C的上端,另一端支撑于支撑部件11D。透镜16是例如具有预定的倍率(例如6倍)的凸型菲涅尔透镜。此外,也可以在显示装置14与反射部件15之间设置多个透镜16。另外,也可以在反射部件15与用户的眼球位置之间,也设置一个或者多个透镜。
传感器17是取得头戴式显示器1的位置或者方向信息的位置跟踪设备。例如,传感器17具有设置于外部的对来自照射激光的照射部的激光进行受光的受光部,根据受光部受光的光计算位置信息。此外,传感器17也可以具有针对3轴方向的每一个检测施加到头戴式显示器1的加速度的3轴加速度传感器,根据3轴加速度传感器检测出的各加速度,计算头戴式显示器1的位置信息。另外,传感器17具有针对3轴方向的每一个检测头戴式显示器1的旋转角速度的3轴陀螺传感器,根据3轴陀螺传感器检测出的各旋转角速度,计算头戴式显示器1的方向信息。传感器17只要能够取得位置或者方向信息,则可以是任意的例子,不限定于上述结构。
图4(A)是头戴式显示器1的侧面图。
如图4(A)所示,以使上端(与保持部11的第1部分11A相接的端部)以及下端12A大致平行的方式形成遮蔽部12。此外,在头戴式显示器1中,设想以遮蔽部12的上端以及下端12A大致水平的状态使用。以相对遮蔽部12的上端向下方倾斜第1角度θ1的方式设置保持部11的第2部分11B即显示装置14。第1角度θ1被设定为大于0°且小于20°的角度(例如10°)。另外,以相对遮蔽部12的下端12A向上方倾斜第2角度θ2的方式设置保持部11的第3部分11C即反射部件15。第2角度θ2被设定为30°以上并且50°以下的角度(例如35°)。换言之,包括显示装置14的显示面的平面、和包括反射部件15的反射面的平面所成的角度中的成为锐角的角度被设定为大于30°且小于70°的角度,更优选被设定为40°以上且60°以下,进一步优选被设定为40°以上且50°以下。
越增大第2角度θ2(反射部件15的仰角),头戴式显示器1的尺寸、特别是用户的前方的空间越小,能够抑制头戴式显示器1的重心偏向配置显示装置14等的前方侧。然而,在过于增大第2角度θ2时,存在佩戴头戴式显示器1的用户自身的脸映入到反射部件15的可能性。通过如上所述设定第1角度θ1以及第2角度θ2,能够在抑制头戴式显示器1的尺寸增大的同时,防止佩戴头戴式显示器1的用户自身的脸映入到反射部件15。
图4(B)是头戴式显示器1的正面图。
如图4(B)所示,在保持部11的第3部分11C的下端11E形成有切口部11F,以避免用户的鼻接触到保持部11。
为了使显示于显示装置14的图像整体在反射部件15反射,反射部件15与佩戴佩戴部件13的用户的眼球之间的距离越大,需要越增大反射部件15的尺寸。在反射部件15的尺寸变大时,头戴式显示器1的尺寸、特别是用户的前方的空间变大。因此,最好反射部件15与佩戴佩戴部件13的用户的眼球之间的距离变小。在头戴式显示器1中,能够通过切口部11F,减小反射部件15与佩戴佩戴部件13的用户的眼球之间的距离,能够减小头戴式显示器1的尺寸。
图5(A)、图5(B)分别是头戴式显示器1的俯视图以及底面图。
如图5(A)、(B)所示,传感器17配置于隔着保持部11的第1部分11A与佩戴部件13的第1佩戴部13A相向的位置。由此,传感器17配置于与佩戴头戴式显示器1的用户的头顶部相向的位置,能够使头戴式显示器1的重心位于用户的头顶部的更附近。因此,用户易于保持头戴式显示器1。
图6是用于说明头戴式显示器1的内部构造的示意图。
如图6所示,配置显示装置14以使显示面朝向下方显示图像,配置反射部件15以使反射面朝向显示装置14的显示面侧,使显示于显示装置14的图像朝向佩戴佩戴部件13的用户的眼球反射。另外,在显示装置14与反射部件15之间,以使显示于显示装置14的图像朝向反射部件15光学地放大的方式配置透镜16。因此,显示于显示装置14的图像被透镜16放大,被反射部件15反射而到达用户的眼。
在头戴式显示器1中,在佩戴佩戴部件13的用户的头顶部的附近或者上方,以使显示面朝向下方的方式配置显示装置14。由此,头戴式显示器1相比于以使显示装置14朝向用户的眼球的正面、使显示面朝向用户的脸的纵置的姿势配置的情况,能够分散其荷重,使头戴式显示器1的重心位于后方(用户的头顶部侧)。因此用户易于保持头戴式显示器1。
另外,在头戴式显示器1中,显示于显示装置14的图像经由反射部件15到达用户的眼球。由此,头戴式显示器1能够使显示于配置于用户的上方的显示装置14的图像到达用户的眼球。另外,在头戴式显示器1中,通过设置反射部件15,显示位置14至用户的眼的距离成为显示位置14至反射部件15的距离与反射部件15至用户的眼的距离之和。由此,在头戴式显示器1中,能够充分增大显示位置14至用户的眼的距离,能够防止用户成为对眼,难以观察显示装置14。
另外,在头戴式显示器1中,显示于显示装置14的图像经由透镜16到达用户的眼球。由此,在头戴式显示器1中,无需增大显示装置14的尺寸,就能够增大在用户的视场中占据的影像的范围(FOV:Field Of View)。因此,头戴式显示器1无需增大尺寸(重量),就能够维持用户的身临其境感。
此外,在头戴式显示器1中,也可以省略透镜16,替代地使用放大镜作为反射部件15。在该情况下,头戴式显示器1也能够维持用户的身临其境感。
另外,以使上端(与保持部11的第1部分11A相接的端部)以及下端12A大致平行的方式形成透镜16。由此,不失真地放大显示于显示装置14的图像。
另外,也可以在透镜16的下部设置使来自显示装置14侧的光透射、不使来自反射部件15侧的光透射的半透半反镜。由此,防止外部光线在显示装置14反射而映入用户的眼。
另外,以在显示装置14与透镜16之间以及透镜16与反射部件15之间成为平坦(不存在凸部)的方式形成保持部11以及遮蔽部12。由此,防止显示于显示装置14的图像被遮蔽、或者保持部11映入到反射部件15。
特别是在保持部11中,以相对第1部分11A正交的方式设置支撑部件11D。另一方面,在保持部11中,以相对支撑部件11D使上侧向前方倾斜的方式设置保持显示装置14的第2部分11B与保持反射部件15的第3部分11C之间的第4部分11H。由此,在头戴式显示器1中,能够在防止位于显示装置14与透镜16之间的支撑部件11D以及第4部分11H映入到反射部件15的同时,增大映入用户的视场的图像的尺寸。
另外,以覆盖佩戴部件13的侧端部的一部分或者全部、显示装置14以及反射部件15的方式设置遮蔽部12,与保持部11一起遮蔽设置有显示装置14以及反射部件15的空间。另外,以包围佩戴佩戴部件13的用户的后头部的方式设置遮蔽部12。由此,遮蔽部12遮蔽外部光线进入到头戴式显示器1的内部、特别是佩戴佩戴部件13的用户的眼球。用户在佩戴头戴式显示器1时不会看到头戴式显示器1的外部的图像,所以能够维持向显示于显示装置14的图像的身临其境感。
另外,保持部11被形成为头戴式显示器1的重心在水平方向上位于从在头部佩戴佩戴部件13的用户的头顶部P1(第1佩戴部13A与保持部11抵接的位置)起预定范围R(例如5cm)内,并且在铅直方向上位于头戴式显示器1的内侧。或者,保持部11也可以形成为头戴式显示器1的重心在水平方向上位于从佩戴部件13的第1佩戴部13A、第2佩戴部13B以及第3佩戴部13C的左右两个结合位置P2的中点起预定范围内,并且在铅直方向上位于头戴式显示器1的内侧。
在头戴式显示器1中,以使重心位于从用户的头顶部起预定范围内的方式,设定(调节)保持部11的后端部11G的大小或者位置。例如,在头戴式显示器1中,以将用户的头顶部作为中心,相对配置于前方的显示装置14、反射部件15以及透镜16取得前后的平衡的方式,将后端部11G形成得较大。或者,也可以在头戴式显示器1中,以取得前后的平衡的方式,在后方形成后端部11G。另外,也可以在保持部11的后端部11G,设置用于使头戴式显示器1的重心比保持显示装置14的部分位于佩戴佩戴部件13的用户的头顶部侧的区域(从用户的头顶部起预定范围内)的加重部件。另外,也可以作为加重部件,在保持部11的后端部11G,设置输出与显示于显示装置14的图像对应的声音的耳机等声音输出装置。由此,用户易于保持头戴式显示器1。
图7是示出控制装置2的概略结构的一个例子的图。
控制装置2具备接口部21、存储部22以及处理部23。控制装置2与传感器17以及显示装置14可通信地连接,根据由传感器17检测的结果,变更显示于显示装置14的图像。控制装置2经由未图示的电缆或者无线通信网络,与传感器17以及显示装置14连接,配置于远离头戴式显示器1的位置。此外,控制装置2也可以配置于头戴式显示器1的保持部11上。另外,在显示装置14是多功能便携电话或者平板PC等的情况下,控制装置2也可以嵌入于显示装置14内。
接口部21具有例如依照USB(Universal Serial Bus,通用串行总线)等串行总线的接口电路,与传感器17以及显示装置14电连接,发送接收图像以及各种信息。另外,接口部21也可以具有:天线,发送接收无线信号;以及无线通信接口电路,用于依照无线LAN(Local Area Network,局域网)等预定的通信协议,经由无线通信线路进行信号的发送接收,与传感器17以及显示装置14通过无线通信连接。
存储部22例如具备易失性存储器或者非易失性存储器等半导体存储器。存储部22存储在处理部23中的处理中使用的操作系统程序、驱动器程序、应用程序、数据等。计算机程序也可以从例如CD-ROM(compact disk read only memory,光盘只读存储器)、DVD-ROM(digital versatile disk read only memory,数字多功能磁盘只读存储器)等计算机可读取的可移动型记录介质,使用公知的调试程序等安装到存储部22。另外,计算机程序也可以从特定的服务器装置等经由无线通信安装到存储部22。另外,在存储部22中,作为数据,存储显示于显示装置14的图像(运动图像或者静止图像)数据等。进而,存储部22也可以临时地存储与预定的处理相关的临时的数据。
处理部23具备一个或者多个处理器及其周边电路。处理部23是例如CPU(CentralProcessing Unit,中央处理单元),总体地控制控制装置2的整体性的动作。此外,处理部23也可以是DSP(digitalsignal processor,数字信号处理器)、LSI(large scaleintegration,大规模集成电路)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit,专用集成电路)、FPGA(Field-Programming Gate Array,现场可编程门阵列)等。处理部23以根据存储于存储部22的程序等按照适合的过程执行控制装置2的各种处理的方式,控制接口部21等的动作。处理部23根据存储于存储部22的程序(操作系统程序、驱动器程序、应用程序等)执行处理。
处理部23经由接口部21,从传感器17取得头戴式显示器1的位置信息以及方向信息。处理部23从存储部22读出显示于显示装置14的图像,根据读出的图像,生成与取得的位置信息以及方向信息对应的图像。处理部23使生成的图像经由接口部21显示于显示装置14。此外,处理部23以使显示于显示装置14的图像以正确的朝向映入用户的眼的方式,根据需要,生成在左右或者上下方向上反转的图像。
如以上说明的那样,在头戴式显示器1中,保持部11以及遮蔽部12遮蔽设置有显示装置14以及反射部件15的空间,遮蔽外部光线,所以能够维持用户的身临其境感。另外,在头戴式显示器1中,在一个保持部11的内侧,保持佩戴部件13、显示装置14以及反射部件15,所以能够提高针对用户的头部的显示装置14和反射部件15的稳定性。
另外,头戴式显示器1在用户的头部的上方配置显示装置14,通过反射部件15使显示于显示装置14的图像朝向用户的眼球反射。由此,头戴式显示器1能够使重心位于后方(用户的头顶部侧)。因此,即使用户是头部以及脖子的肌肉力量不充分的孩子等,也无需用手扶住头戴式显示器1,而能够佩戴头戴式显示器1。
图8是另一实施方式所涉及的头戴式显示器3的示意性的立体图。图8是从下方观察头戴式显示器3的立体图。
图8所示的头戴式显示器3具有与头戴式显示器1同样的结构。但是,在头戴式显示器3中,用于调整第3佩戴部13C的长度的调整拨盘13D被省略,取而代之,第3佩戴部件33C由橡胶带等弹性部件形成。由此,用户能够通过弹性部件,使佩戴部件33适合地贴到头部。另外,头戴式显示器3也能够起到与头戴式显示器1同样的效果。
图9是又一实施方式所涉及的头戴式显示器4的示意性的立体图。图9是从斜上方观察头戴式显示器4的立体图。
图9所示的头戴式显示器4具有与头戴式显示器1同样的结构。但是,在头戴式显示器4中,代替板状的保持部11,通过棒状的保持部41,保持佩戴部件13、显示装置14、反射部件15以及透镜16。保持部41具有设置于左右方向A2的两端的第1部分41A以及第2部分41B、和连接第1部分41A以及第2部分41B的第3部分41C。另外,在头戴式显示器4中,代替覆盖保持部11的侧方的遮蔽部12,设置覆盖保持部41的侧方的遮蔽部42A以及覆盖保持部41的前方的遮蔽部42B。头戴式显示器4也能够起到与头戴式显示器1同样的效果。
图10是又一实施方式所涉及的头戴式显示器5的示意性的立体图。图10是从斜上方观察头戴式显示器5的立体图。
图10所示的头戴式显示器5具有与头戴式显示器1同样的结构。但是,在头戴式显示器5中,代替板状的保持部11,通过棒状的保持部51,保持佩戴部件13、显示装置14、反射部件15以及透镜16。保持部41设置于左右方向A2的中央位置。另外,在头戴式显示器5中,代替覆盖保持部11的侧方的遮蔽部12,设置覆盖保持部51的侧方的遮蔽部52A以及覆盖保持部51的前方的遮蔽部52B。头戴式显示器5也能够起到与头戴式显示器1同样的效果。
此外,本公开不限定于本实施方式。例如,在本实施方式中,示出保持部11以及遮蔽部12由独立的部件形成的例子,但保持部11以及遮蔽部12也可以由同一部件形成。例如,保持部11以及遮蔽部12也可以是佩戴于用户的头部的帽体的一部分。帽体具有例如头盔形状。
另外,也可以针对佩戴部件13可旋转地设置包括保持部11、遮蔽部12、显示装置14以及反射部件15的主体部。例如,主体部在由保持部11以及遮蔽部12形成的空间内,收容显示装置14以及反射部件15。该主体部以相对佩戴部件13能够在仰俯角方向上旋转的方式,经由旋转轴部件与佩戴部件13连结。由此,能够在与每个用户的个人差对应的适合的位置,配置显示装置14以及反射部件15。
图11是示出应用又一实施方式所涉及的头戴式显示器6的游戏系统100的概略结构的一个例子的图。
如图11所示,游戏系统100除了头戴式显示器6以外,还具有基部101、椅子102以及输入装置103等。
以固定于地面等的方式设置基部101。椅子101是打游戏的用户就坐的椅子,可在水平方向A4上旋转地设置于基部101。输入装置103具有受理由就坐于椅子102的用户实施的输入操作的操作部103A,以伴随椅子102的水平方向A4的旋转在水平方向A4上旋转的方式固定到椅子102。另外,输入装置103伴随椅子102的向前后方向A5的倾躺动作可在仰俯角方向A6上移动(旋转)地设置于椅子103。
传感器67设置于输入装置103,至少取得椅子102的旋转方向(即水平方向A4)上的相对于基准方向的输入装置103的相对方向信息、和仰俯角方向A5上的相对于基准角度的输入装置103的相对角度信息。此外,基准方向以及基准角度在游戏开始时等预定的定时被设定为输入装置103的初始方向以及初始角度。
头戴式显示器6以与就坐于椅子的用户对面的方式设置于输入装置103,显示传感器67取得的输入装置103的相对方向信息以及相对角度信息、和与操作部103A取得的由用户实施的输入操作对应的图像。输入装置103是佩戴头戴式显示器6的被佩戴部的一个例子。此外,传感器67或者头戴式显示器6也可以根据事先设定的传感器67的设置位置和头戴式显示器6的设置位置的位置关系,依据输入装置103的相对方向信息以及相对角度信息,计算并取得头戴式显示器6的位置信息以及方向信息。在该情况下,头戴式显示器6显示与头戴式显示器6的位置信息以及方向信息对应的图像。
在该游戏系统100中,用户通过原样地保持就坐于椅子102的状态,利用脚的力使椅子102在水平方向A4上旋转、或者利用背或者腰的力使椅子102向前后方向A5倾躺,从而使输入装置103的位置以及方向变化。通过传感器67检测输入装置103的位置以及方向的变化,根据输入装置103的水平方向的朝向以及仰俯角方向的角度的变化、即头戴式显示器6的位置以及方向的变化,显示于头戴式显示器6的图像变化。
图12是示出头戴式显示器6的概略结构的一个例子的图。
图12所示的头戴式显示器6具有与头戴式显示器1同样的结构。但是,在头戴式显示器6中,佩戴部件13被省略,保持部61被固定到输入装置103。另外,在头戴式显示器6中,显示装置14与用户的头部是否存在于头戴式显示器6内无关地以使显示面朝向下方的方式保持于保持部11。另一方面,反射部件15与用户的头部是否存在于头戴式显示器6内无关地使显示于显示装置14的显示面的图像向头戴式显示器6的后方侧、即在用户就坐于椅子时用户的头部所处的方向反射。另外,在头戴式显示器6中,在保持部61的侧方内,输入装置103侧的侧方被输入装置103遮蔽,在与输入装置103相反的一侧的侧方,设置遮蔽部62。用户通过窥视固定于输入装置103的头戴式显示器6,能够对显示于头戴式显示器6的图像进行视觉辨认。
此外,佩戴头戴式显示器的被佩戴部不限定于如输入装置103的在大致水平方向上延伸并且在大致水平方向上旋转的圆筒状或者圆柱状的部件。例如,被佩戴部也可以是如电梯的可移动地设置的房间的壁。或者,被佩戴部也可以是如用于监视潜水艇的外部的潜望镜的、在大致铅直方向上延伸并且在大致铅直方向上可移动地设置的圆筒状或者圆柱状的部件。
另外,头戴式显示器也可以不固定于被佩戴部,而相对被佩戴部可移动地佩戴。例如,头戴式显示器也可以以相对被佩戴部可旋转的方式,经由旋转轴佩戴到被佩戴部。或者,头戴式显示器也可以以相对被佩戴部可滑动的方式,经由滑动轴佩戴到被佩戴部。在该情况下,取得头戴式显示器的位置信息以及方向信息的传感器以伴随头戴式显示器的移动而移动的方式,设置于头戴式显示器。
本领域技术人员能够不脱离本发明的精神以及范围而进行各种变更、置换、以及修正。
Claims (10)
1.一种头戴式显示器,其特征在于包括:
保持部;
佩戴部件,佩戴于用户的头部,与头部的大小符合地调整长度;
显示装置,以使显示图像的显示面在所述佩戴部件佩戴于用户的头部的状态下朝向下方的方式,保持于所述保持部;
反射部件,以使反射面朝向所述显示装置的显示面侧的方式保持于所述保持部,并且,使所述图像朝向在头部佩戴所述佩戴部件的用户的眼球反射;以及
遮蔽部,遮蔽设置有所述显示装置及所述反射部件的空间。
2.根据权利要求1所述的头戴式显示器,其中,
所述反射部件配置于佩戴所述佩戴部件的用户的脸前。
3.根据权利要求1或者2所述的头戴式显示器,其中,
以使所述反射面的相反侧的面抵接到所述保持部的方式所述反射部件保持于所述保持部。
4.根据权利要求1~3中的任意一项所述的头戴式显示器,其中,
所述显示装置保持于所述保持部中的配置于佩戴所述佩戴部件的用户的头部的上方的部分。
5.根据权利要求1~3中的任意一项所述的头戴式显示器,其中,
以包围佩戴所述佩戴部件的用户的后头部的方式设置所述遮蔽部。
6.根据权利要求1~5中的任意一项所述的头戴式显示器,其中,
以覆盖所述佩戴部件的侧端部的一部分的方式设置所述遮蔽部。
7.根据权利要求1~6中的任意一项所述的头戴式显示器,其中,
在所述保持部中设置有加重部件,该加重部件用于使所述头戴式显示器的重心比保持所述显示装置的部分位于佩戴所述佩戴部件的用户的头顶部侧的区域。
8.根据权利要求1~7中的任意一项所述的头戴式显示器,其中,
还具有透镜,该透镜设置于所述显示装置与所述反射部件之间,对所述图像进行放大。
9.根据权利要求1~8中的任意一项所述的头戴式显示器,其中,
还具有传感器,该传感器取得头戴式显示器的位置以及方向信息,
所述显示装置显示与所述位置以及方向信息对应的图像。
10.一种头戴式显示器,其特征在于,具有:
保持部;
显示装置,具有显示图像的显示面及保持于所述保持部的保持面;
反射部件,以使反射面朝向所述显示装置的显示面侧的方式保持于所述保持部;以及
遮蔽部,遮蔽设置有所述显示装置及所述反射部件的空间。
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