CN112602136B - 头戴式显示器 - Google Patents
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Abstract
头戴式显示器具有：头戴件，包括以使用户至少能够目视确认前方的方式紧贴于用户的脸的连接件、以及安装于连接件并用来以维持与用户的脸的紧贴状态的状态将连接件向用户的头部进行固定的固定工具；显示器单元，具备对影像进行显示的影像显示部，能够相对于连接件进行装拆；以及锁定机构，设于连接件及显示器单元的至少一方，将显示器单元相对于连接件可解除地固定。连接件及显示器单元以在用户的前后方向上相互卡合的方式构成。
Description
技术领域
本发明涉及头戴式显示器。
背景技术
例如，如在专利文献1中记载那样，已知对用户提供与虚拟现实(VR)或增强现实(AR)关联的影像的头戴式显示器。头戴式显示器以将用户的眼睛覆盖的方式佩戴在用户的头部，经由配置在用户眼睛前方的影像显示部，向用户提供与虚拟现实或增强现实关联的影像。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2019－39988号公报
发明内容
发明要解决的课题
此外，近年来，在主题乐园等的娱乐设施中，希望向用户(顾客)提供使用头戴式显示器的热门项目(attraction)。但是，由于不确定多数的用户使用1个头戴式显示器，所以娱乐设施的运营者需要清洗头戴式显示器，特别是清洗与用户的头部接触的部分。此外，根据用户的不同，有时头戴式显示器的佩戴较花费时间。结果，头戴式显示器的运转率下降。
因此，本发明的课题在于，提高不确定多数的用户所使用的头戴式显示器的运转率。
用来解决课题的手段
根据本发明的一技术方案，提供头戴式显示器，其具有：头戴件，包括以使用户至少能够目视确认前方的方式紧贴于用户的脸的连接件、以及安装于上述连接件并用来以维持与用户的脸的紧贴状态的状态将上述连接件向用户的头部进行固定的固定工具；显示器单元，具备对影像进行显示的影像显示部，能够相对于上述连接件进行装拆；以及锁定机构，设于上述连接件及上述显示器单元的至少一方，将上述显示器单元相对于上述连接件可解除地固定；上述连接件及上述显示器单元以在用户的前后方向上相互卡合的方式构成。
发明效果
根据本发明，能够提高不确定多数的用户所使用的头戴式显示器的运转率。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的头戴式显示器的立体图。
图2是头戴式显示器的侧视图。
图3是将显示器单元分离了的状态的头戴式显示器的分解立体图。
图4是显示器单元和连接件的立体图。
图5是显示器单元和连接件的侧视图。
图6是显示器单元和连接件的俯视图。
具体实施方式
以下，适当参照附图详细地说明实施方式。但是，有将超过必要的详细说明省略的情况。例如，有将已经周知的事项的详细说明及对实质上相同的结构的重复说明省略的情况。这是为了避免以下的说明不必要地变得冗长，使本领域技术人员容易理解。
另外，发明者(们)为了本领域技术人员充分地理解本发明而提供附图及以下的说明，并不意欲由它们限定权利要求所记载的主题。
以下，参照图1～图6对本发明的实施方式的头戴式显示器进行说明。
图1是表示本发明的一实施方式的头戴式显示器的立体图。此外，图2是头戴式显示器的侧视图。此外，图3是头戴式显示器的分解立体图。另外，图中所示的X－Y－Z坐标系是为了使实施方式容易理解，而不是限定实施方式。在X－Y－Z坐标系中，X轴方向是佩戴并使用头戴式显示器的用户的前后方向，Y轴方向是左右方向，Z轴方向是上下方向。
如图1～图3所示，头戴式显示器10大体上具备头戴件(headgear)16和显示器单元18，头戴件16包括紧贴于用户的脸的连接件(attachment)12以及用来将连接件12向用户的头部固定的固定工具14，显示器单元18能够相对于该头戴件16的连接件12装拆。
头戴件16的连接件12作为用来向用户的头部安装显示器单元18的托架发挥功能。
图4是显示器单元和连接件的立体图。此外，图5是显示器单元和连接件的侧视图。并且，图6是显示器单元和连接件的俯视图。
如图4～图6所示，头戴件16的连接件12是以使用户至少能够目视确认前方的方式紧贴在用户的脸特别是眼睛周围的设备。在本实施方式的情况下，连接件12是在用户两眼各自的前方形成有贯通孔12a的护目镜(goggles)状。此外，连接件12由可清洗的材料制作，理由后述。进而，在本实施方式的情况下，为了相对于用户的脸进行定位，连接件12具备载置于用户鼻子上的鼻衬垫12b。通过该鼻衬垫12b，将连接件12在左右方向(Y轴方向)及上下方向(Z轴方向)上相对于用户的脸进行定位。
此外，如图6所示，在本实施方式的情况下，从用户的上下方向(Z轴方向)来看，连接件12在其前侧具备朝向用户前方以凸出的方式弯曲的凸形状部12c。在本实施方式的情况下，该连接件12的凸形状部12c是圆弧状。关于具备这样的凸形状部的理由在后面叙述。
如图3所示，头戴件16的固定工具14安装于连接件12，是用来以维持与用户的脸的紧贴状态的状态将连接件12向用户的头部固定的设备。在本实施方式的情况下，固定工具14包括从连接件12的左右方向(Y轴方向)的一端朝向另一端延伸的可伸缩的第1带14a、和从连接件12的上端朝向第1带14a的中央部分延伸的可伸缩的第2带14b。固定工具14与连接件12同样由可清洗的材料制作，理由后述。通过这样的固定工具14，连接件12以紧贴于用户的脸的状态被固定于用户的头部。
另外，在头戴式显示器10用于用户头部上下反复运动的热门项目的情况下，例如在对搭乘于过山车(jet coaster)等移动的厢体的用户佩戴的情况下，头戴式显示器10的头戴件16优选如本实施方式那样具备头衬垫单元20。
头衬垫单元20具备与用户的额头抵接的前衬垫20a和与用户的后脑勺部抵接的后衬垫20b，后衬垫20b能够相对于前衬垫20a接近及离开。此外，前衬垫20a可转动地安装于连接件12。具体而言，相对于如图4所示那样设于连接件12并沿左右方向(Y轴方向)延伸的支承轴杆12d可转动地安装着头衬垫单元20。通过由前衬垫20a和后衬垫20b将用户的头部在前后方向上夹持，在热门项目中，安装了显示器单元18的状态的连接件12的偏移得以抑制。头衬垫单元20也与连接件12及固定工具14同样，由可清洗的材料制作。
显示器单元18实质上是头戴式显示器10的主体部，具备能够相对于头戴件16的连接件12装拆的壳体18a。此外，如图2所示，显示器单元18在其壳体18a内具有对影像进行显示的例如液晶显示器等影像显示部18b。此外，显示器单元18具备配置在影像显示部18b与连接件12之间的透镜(未图示)。当显示器单元18相对于连接件12被安装时，透镜和影像显示部18b配置在佩戴着该连接件12的用户的眼睛的前方。由此，显示于影像显示部18b的影像经由透镜被提供给用户。
此外，如图6所示，在本实施方式的情况下，从用户的上下方向(Z轴方向)来看，显示器单元18的壳体18a在其后侧即连接件12侧具备与连接件12的凸形状部12c卡合的凹形状部18c。
由于显示器单元18的后端具备与连接件12的前端的凸形状部12c卡合的凹形状部18c，从而显示器单元18相对于连接件12的装拆方向即卡合方向被限制为用户的前后方向。即，在用户的左右方向上无法将显示器相对于连接件12装拆。关于这样将显示器单元18相对于连接件12的装拆方向限制为用户的前后方向的理由及其效果，在后面叙述。
进而，在本实施方式的情况下，如图6所示，显示器单元18具备当相对于连接件12装拆时将显示器单元18自身在用户的前后方向(X轴方向)上导引的一对侧导引部18d。具体而言，一对侧导引部18d配置在显示器单元18的凹形状部18c的两端。通过与连接件12的左右方向(Y轴方向)的端部12e分别对置，一对侧导引部18d将显示器单元18在左右方向上相对于连接件12定位，并且将该显示器单元18在前后方向上导引。在显示器单元18被安装于连接件12的状态时，连接件12存在于一对侧导引部18d之间。通过这样的一对侧导引部18d，也将显示器单元18相对于连接件12的装拆方向限制为用户的前后方向。
如图5所示，头戴式显示器10具有将显示器单元18相对于连接件12可解除地固定的锁定机构22。在本实施方式的情况下，锁定机构22设在显示器单元18的左右方向(Y轴方向)的中央部分。
此外，在本实施方式的情况下，锁定机构22具备在用户的上下方向(Z轴方向)上夹持连接件12的一对夹紧臂22a、22b。具体而言，一个夹紧臂22a设在显示器单元18的上部，另一个夹紧臂22b设在显示器单元18的下部。此外，夹紧臂22a、22b分别在其顶端具备与显示器单元18接触、例如由橡胶等弹性材料制作的防滑衬垫22c。
锁定机构22的夹紧臂22a、22b为了将连接件12在上下方向(Z轴方向)上夹持，即为了使各个顶端(即防滑衬垫22c)接近，被用弹簧(未图示)等施力部件施力。此外，在显示器单元18设有用来使夹紧臂22a、22b旋转以使夹紧臂22a、22b的顶端抵抗施力而相互远离(双点划线)的锁定解除按钮22d、22e。通过将锁定解除按钮22d按下，一个夹紧臂22a以朝向前方倾倒的方式旋转，通过将锁定解除按钮22e按下，另一个夹紧臂22b以朝向前方倾倒的方式旋转，由此，各个顶端向相互远离的方向移动。
在连接件12，设有与夹紧臂22a、22b的顶端(即防滑衬垫22c)面接触的上侧接触面12f和下侧接触面12g。上侧接触面12f和下侧接触面12g在上下方向(Z轴方向)上相对于彼此设在相反侧。此外，上侧接触面12f和下侧接触面12g不是相互平行而是另一方相对于一方倾斜，以使得包含上侧接触面12f的平面和包含下侧接触面12g的平面在连接件12的前方交叉。
对使用这样的锁定机构22的显示器单元18相对于连接件12的固定方法进行说明。首先，使显示器单元18朝向连接件12沿用户的前后方向(X轴方向)移动。由此，连接件12压入到锁定机构22的一对夹紧臂22a、22b的顶端间。若进一步使显示器单元18向连接件12接近，则显示器单元18与连接件12接触，并且由一对夹紧臂22a、22b将连接件12在上下方向(Z轴方向)上夹持。结果，显示器单元18被固定到连接件12。
若在显示器单元18固定于连接件12的状态下将锁定解除按钮22d、22e按压，则一对夹紧臂22a、22b将连接件12释放，由此，能够将显示器单元18从连接件12拆下。
通过这样由锁定机构22的夹紧臂22a、22b在用户的上下方向(Z轴方向)上将连接件12夹持，能够相对于在热门项目中反复上下运动的用户的头部上固定的连接件12，将显示器单元18牢固地固定。即，抑制了显示器单元18相对于连接件12上下运动。
此外，通过如图5所示那样使连接件12的上侧接触面12f和下侧接触面12g彼此相互倾斜，抑制了经由锁定机构22而固定于连接件12的显示器单元18向连接件12的前方脱落。
进而，在本实施方式的情况下，头戴式显示器10具有报告部24，报告部24对由锁定机构22实现的显示器单元18相对于连接件12的固定已完成这一情况进行报告。
具体而言，在本实施方式的情况下，作为报告部24，头戴式显示器10具有设在显示器单元18的上表面的LED等发光部24。
若由锁定机构22实现的显示器单元18相对于连接件12的固定完成，则发光部24例如放射绿色的光。由此，向佩戴着头戴式显示器10的用户以外的第三者、例如使用头戴式显示器10的热门项目的操作者报告显示器单元18的固定完成。结果，操作者能够开始对于佩戴着头戴式显示器10的用户的热门项目。
另外，例如可以通过由设于连接件12并向前方突出的突起部将显示器单元18的检测开关按压来检测显示器单元18相对于连接件12的固定完成。此外，例如，在连接件12设置IC(Integrated circuit)和与该IC连接的多个接触电极，在显示器单元18设置与该多个接触电极接触的多个端子。可以是，显示器单元18经由端子发送信号，从IC接收与该信号对应的信号，从而对显示器单元18相对于连接件12的固定完成进行检测。该固定完成根据头戴式显示器10的使用形态而各种各样地变更。
此外，发光部24的发光由于用来向佩戴着该头戴式显示器10的用户以外的第三者报告显示器单元18相对于连接件12的固定完成，所以用户看不见。对用户做出的显示器单元18的固定完成的通知可以经由显示器单元18的影像显示部18b来进行。
根据以上这样的本实施方式，能够提高由不确定多数的用户使用的头戴式显示器的运转率。
对此具体地进行说明。
首先，如上述那样，并且如图3所示，头戴式显示器10的实质上的主体即显示器单元18、和头戴式显示器10中与用户接触的部分即头戴件16(连接件12、固定工具14、头衬垫单元20)能够分离。
因而，如果对1个显示器单元18准备多个头戴件16，则能够通过在一部分头戴件16的清洗过程中使用其余的头戴件16，来持续使用显示器单元18即头戴式显示器10。
此外，对于对使用头戴式显示器10的热门项目进行等待的许多用户，能够使其事先佩戴头戴件16。并且，之后能够对体验热门项目的用户所佩戴着的头戴件16的连接件12安装显示器单元18。例如，佩戴了头戴件16的用户搭乘在热门项目的乘坐物中，能够将经由信号线而与该乘坐物连接的显示器单元18向搭乘的用户的连接件12安装。
该情况下，用户佩戴头戴式显示器10所需要的时间缩短。
不同于本实施方式，在显示器单元不能装拆的头戴式显示器的情况下，由于头戴式显示器将用户的眼睛覆盖，所以用户难以确认是否正常地佩戴了头戴式显示器。因此，根据情况，需要操作者进行该确认。此外，根据用户的不同，操作者需要协助进行头戴式显示器的佩戴。另一方面，在本实施方式的情况下，用户能够用自己的眼睛确认，此外根据情况使用镜子，并且正常且容易地佩戴头戴件16。
进而，如上述那样，并且如图6所示，连接件12及显示器单元18构成为，在用户的前后方向(X轴方向)上相互卡合。由此，佩戴了头戴件16的用户将显示器单元18配置在前方，使该显示器单元18朝向自己的脸接近，从而能够容易地将显示器单元18向连接件12安装。与此不同，在显示器单元18相对于连接件12在用户的左右方向(Y轴方向)或上下方向(Z轴方向)上卡合的情况下，用户需要将视野之外的显示器单元18朝向连接件12移动。
基于以上的理由，根据本实施方式，能够提高由不确定多数的用户使用的头戴式显示器的运转率。
进而，在本实施方式的情况下，由于头戴件16的连接件12是护目镜状，所以用户能够不对佩戴方式感到苦恼地将该连接件12直观地在短时间中与脸进行对位。结果，头戴式显示器10的佩戴时间缩短，由此其运转率提高。
除此以外，在本实施方式的情况下，显示器单元18向连接件12的固定完成由发光部24报告。因而，操作者能够在短时间中确认对于各个用户的显示器单元18的固定完成。由此，操作者能够立即开始热门项目，能够提高头戴式显示器的运转率。
以上，举出上述的实施方式说明了本发明，但本发明的实施方式并不限定于此。
例如，在上述实施方式的情况下，如图2所示，显示器单元18向连接件12的固定通过由锁定机构22的一对夹紧臂22a、22b夹持连接件12而进行。但是，显示器单元向连接件的固定不限于此。作为锁定机构，例如也可以是，连接件具备金属部，显示器单元设有与该金属部磁力连接的电磁铁。该情况下，通过由热门项目的操作者对电磁铁通电，或者通过在热门项目即将开始前自动地对电磁铁通电，能够将显示器单元固定到连接件。
此外，在上述实施方式的情况下，如图3所示，锁定机构22设于显示器单元18。也可以代之而将锁定机构设于头戴件的连接件。
进而，在上述实施方式的情况下，通过发光部24的发光来报告显示器单元18向连接件12的固定完成。但是，固定完成的报告不限于此。例如也可以是，显示器单元18对操作者用来执行热门项目的开始的热门项目的操作装置发送固定完成信号。
最后，连接件12与显示器单元18在用户的前后方向(X轴方向)上的卡合是指，为了使头戴式显示器10成为可使用的最终形态而需要在该前后方向上使显示器单元18朝向连接件12相对移动的卡合。因而，也包括连接件12和显示器单元18在前后方向上不接触的情况。例如，也包括设在连接件及显示器的一方并在用户的前后方向上延伸的卡合销与设在另一方并在前后方向上贯通的卡合孔卡合的情况。
即，在广义上，本发明的实施方式的头戴式显示器具有：头戴件，包括以用户至少能够目视确认前方的方式紧贴于用户的脸的连接件、以及安装于上述连接件并用来以维持着与用户的脸的紧贴状态的状态将上述连接件向用户的头部固定的固定工具；显示器单元，具备对影像进行显示的影像显示部，能够相对于上述连接件装拆；以及锁定机构，设于上述连接件及上述显示器单元的至少一方，将上述显示器单元相对于上述连接件可解除地固定；上述连接件及上述显示器单元在用户的前后方向上相互卡合。
如以上这样，作为本发明的技术的例示而说明了多个实施方式。为此，提供了附图及详细的说明。
因而，在附图及详细的说明中记载的构成要素之中，不仅包括为了课题解决所必须的构成要素，为了例示上述技术，还可以包括不是为了课题解决所必须的构成要素。因此，不应因为这些不必须的构成要素被记载在附图及详细的说明中，就直接做出这些不必须的构成要素为必须的认定。
此外，由于上述的实施方式是用来例示本发明的技术的，所以在权利要求或其等价的范围中能够进行各种变更、替换、附加、省略等。
产业上的可利用性
本发明能够应用于头戴式显示器。
Claims (6)
1.一种头戴式显示器，其特征在于，
具有：
头戴件，包括以使用户至少能够目视确认前方的方式紧贴于用户的脸的连接件、以及安装于上述连接件并用来以维持与用户的脸的紧贴状态的状态将上述连接件向用户的头部进行固定的固定工具；
显示器单元，具备对影像进行显示的影像显示部，能够相对于上述连接件进行装拆；以及
锁定机构，设于上述连接件及上述显示器单元的至少一方，将上述显示器单元相对于上述连接件可解除地固定；
上述连接件及上述显示器单元以在用户的前后方向上相互卡合的方式构成；
上述头戴式显示器具有报告部，该报告部对由上述锁定机构实现的上述显示器单元相对于上述连接件的固定已完成这一情况进行报告；
上述报告部是设于上述显示器单元的发光部，向佩戴着头戴式显示器的用户以外的第三者进行上述报告，对于上述用户而言不可见。
2.如权利要求1所述的头戴式显示器，其特征在于，
从用户的上下方向来看，上述连接件在其前侧具备朝向用户的前方凸出地弯曲的凸形状部；
从上述上下方向来看，上述显示器单元在其后侧具备与上述连接件的凸形状部卡合的凹形状部。
3.如权利要求1或2所述的头戴式显示器，其特征在于，
上述显示器单元具备一对侧导引部，当相对于上述连接件进行装拆时，上述一对侧导引部与上述连接件的左右方向的两端分别对置并将上述显示器单元在用户的前后方向上导引。
4.如权利要求1～3中任一项所述的头戴式显示器，其特征在于，
上述锁定机构具备将上述连接件在用户的上下方向上夹持的一对夹紧臂。
5.如权利要求1～3中任一项所述的头戴式显示器，其特征在于，
上述锁定机构包括：
金属部，设于上述连接件；以及
电磁铁，设于上述显示器单元，与上述金属部磁力连接。
6.如权利要求1～5中任一项所述的头戴式显示器，其特征在于，
上述连接件是护目镜状。
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