头戴式显示器的制造方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及一种能够用于医疗目的头戴式显示器。
【背景技术】
[0002]已知的是用户放在头部上用于例如观察图像的头戴式显示器(HMD)。例如，如HMD中的一个，已知的是包括用于右眼和左眼的图像显示面和显示元件的HMD(参见，PTL I)。具有这种构造的HMD能够通过左显示面和右显示面显示具有针对用户的左眼和右眼的视差的图像，并且因此能够在没有干扰(crosstalk)的情况下呈现三维(3D)图像。
[0003]同时，同样在用于医疗目的的内窥镜装置等中，考虑能够呈现3D图像的3D内窥镜装置的实际应用。对患者来说，内窥镜手术比通常的外科手术操作具有更低的侵入性，并且因此近年来盛行起来。然而，在手术期间仅通过图像来确认患部，并且因此有时难以利用传统的二维(2D)图像感知到深度。因此，期望的是在观察患部的实际图像的同时，能够连接并且使用能够向3D内窥镜装置提供3D图像的HMD来实现更准确和迅速的内窥镜手术。
[0004]在内窥镜手术期间，当HMD的佩戴位置改变时，因为用户的(医生的)手已进行过消毒，故难以对佩戴位置进行校正。因此，需要将HMD佩戴在用户身上，使得HMD的佩戴位置相对于用户来说不会改变。例如，PTL 2描述了包括靠在用户的前额的前部按压部和靠在枕骨区域的后部按压部的HMD。
[0005]引用列表
[0006]专利文献
[0007]PTL 1:日本专利申请公开第2011-145488号
[0008]PTL 2:日本专利申请公开第HEI 11-298826号
【发明内容】
[0009]技术问题
[0010]然而，在通过吸附将HMD保持在用户在头部上的构造中，如果在内窥镜手术中用户长时间佩带HMD，则向用户连续施加偏置力(biasing force)。因此，在一些情况下，用户感到疼痛或不舒服。
[0011]鉴于上述提及的情况，期望的是提供在佩戴期间使HMD对用户造成的负担。
[0012]问题的解决方案
[0013]根据本技术的实施方式，提供了一种用于分散设备重量的佩戴装置(mountingapparatus)，该佩戴装置包括:主体，被配置为支撑设备并且被配置为佩戴在用户头部；以及支撑机构，连接到设备和主体，该支撑机构包括弹性构件，该弹性构件被配置为当佩戴装置未被佩戴在用户头部时具有第一长度，使得施加第一偏置力；以及当佩戴装置被佩戴在用户头部上时具有大于第一长度的第二长度，使得通过施加大于第一偏置力的第二偏置力来分散设备的重量，该第二偏置力具有用于该设备的在垂直方向上的力分量。
[0014]发明的有益效果
[0015]如上所述，根据本技术实施方式，可以提供一种对用户造成较小负担的HMD。
【附图说明】
[0016][图1]图1是示意性地示出了根据本技术第一实施方式的内窥镜系统的构造实例的视图。
[0017][图2]图2是根据本技术第一实施方式的头戴式显示器(HMD)的构造的透视图。
[0018][图3]图3是在X轴方向上进行观察时的图2中示出的HMD的截面图。
[0019][图4]图4是示出了在图2中示出的HMD(显示单元)的内部构造的框图。
[0020][图5]图5是示出了图2中示出的HMD的长度调整机构的构造实例的视图，更具体地，当在图3的A-A方向上进行观察时的截面图。
[0021][图6]图6是示出了图2中示出的HMD的弹簧的构造的透视图。
[0022][图7]图7是示出了图2中示出的HMD的支撑机构的主要零件的构造的透视图。
[0023][图8]图8是当在X轴方向上进行观察时的图2中示出的正好在用户佩带HMD之后的状态的截面图。
[0024][图9]图9是示出了当在X轴方向上进行观察时的其中与图8相比更深地佩戴HMD的状态的截面图。
[0025][图10]图10是示出了当在X轴方向上进行观察时的图2中示出的HMD的显示单元被佩戴在适当的相对位置的状态的截面图。
[0026][图11]图11是当在X轴方向上进行观察时的根据本技术第二实施方式的HMD的佩戴单元的主要零件的构造的截面图。
[0027][图12]图12是当在X轴方向上观察时的根据本技术第三实施方式的HMD的截面图。
[0028][图13]图13是示出了本技术第一实施方式的变形例的视图，更具体地，示出了支撑机构的构造的示意性侧视图。
[0029][图14]图14是当在图13的B-B方向进行观察时的图13中示出的支撑机构的示意性截面图。
[0030][图15]图15是示出了本技术第一实施方式的另一变形例的视图，更具体地，示出了支撑机构的构造的示意性侧视图。
【具体实施方式】
[0031 ] 在下文中，将参考附图描述根据本技术的实施方式。
[0032]第一实施方式
[0033]内窥镜系统
[0034]图1是示意性地示出了根据本技术的实施方式的内窥镜系统的构造实例的视图。根据这个实施方式的内窥镜系统100包括:头戴式显示器(HMD)l、内窥镜装置2以及处理器单元3。以下述方式使用根据这个实施方式的内窥镜系统100。具体地，在内窥镜手术期间，佩带HMD I的医生(用户)通过HMD I在检查通过内窥镜装置2成像的患部的状态时将内窥镜装置2插入患者的体内并且在患部执行诸如切除的处理。
[0035]内窥镜装置2例如包括插入部21和操作部22。插入部21具有可以插入体内的管状形状。插入部21包括位于其中的诸如CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器的图像传感器和诸如用于使患部成像的透镜的光学系统，这些未在附图中示出。此外，在这个实施方式中，两个图像传感器、两个光学系统等被设置用于拍摄具有视差的右眼图像和左眼图像。利用这个能够获取用于立体显示患部的3D图像数据。
[0036]操作部22被配置为在被手术助手等握住时在插入部21等上执行操作。此外，操作部22经由电缆23连接至处理器单元3。
[0037]处理器单元3包括例如图像处理单元31、光源32以及转换器33。例如，图像处理单元31用于处理通过内窥镜装置2所获取的图像。光源32用于当通过内窥镜装置2成像时对患部进行照射。转换器33用于对与将被输出至HMD I的图像相关的信号执行转换处理。例如，从光源发射的光经由设置在插入部21内部的光导纤维而被引导至插入部21的远端(distal end)。
[0038]此外，在图像处理单元31中，所拍摄的右眼图像和左眼图像能够重叠并且被处理为3D图像数据。例如，该3D图像数据例如经由电缆36被输出至监测器装置M，这允许在手术期间除了佩带HMD I的用户之外的助手等也能检查患部。
[0039]HMD I电气连接至处理器单元3，并且由在用户观察内窥镜图像时的对操作内窥镜装置2的手术助手等做出指示的用户佩带。不具体地限制用于HMD I与处理器单元3的连接方法，并且可以使用有线连接或无线连接。例如，在这个实施方式中使用有线连接。具体地，HMD I和处理器单元3经由从显示器端口端子输出/输入至显示器端口端子的电缆35彼此连接。
[0040]通过图像处理单元31将与通过内窥镜装置2所拍摄的右眼图像和左眼图像相关的信号处理为图像信号。此后，图像信号均通过转换器33被处理为适配于HMD I的图像数据并且经由电缆35输出至HMD 1注意，处理器单元3可以被配置为经由电缆35向HMD I供应驱动电力。
[0041]注意，对至HMD I的输出信号进行处理的转换器33不限于图中所示的示例，在图中，转换器33与图像处理单元31等一起被收纳在单个壳体中。该转换器33可以被收纳在除了用于图像处理单元31等的壳体之外的单独壳体中。
[0042]接下来，将描述根据这个实施方式的HMD I的详细构造。
[0043]HMD
[0044]图2至图4是均示出了根据这个实施方式的HMD I的构造的视图。图2是透视图。图3是当在X轴方向上进行观察时的截面图。图4是示出了内部构造的框图。该HMD I包括显示单元4和佩戴单元5。佩戴单元5包括支撑机构7。
[0045]注意，图中的X轴方向和y轴方向均表示在HMD I所属的xyz坐标系中的水平方向。X轴方向是“第二轴方向”并且与HMD I的左和右方向相对应。y轴方向是“第一轴方向”并且与正交于X轴方向的HMD I的前方向和后方向相对应。z轴方向表示与X轴方向和y轴方向正交的方向并且与HMD I的上方向和下方向相对应。注意，同样在由用户佩带HMDl的状态下，X轴方向被设定为用户的左手方向和右手方向，y轴方向被设定为用户的前方向和后方向，并且z轴方向被设定为用户的上方向和下方向。
[0046]例如，根据这个实施方式的HMD I由护目镜形状的非透视型HMD形成。此外，显示单元4设置具有稍后将描述的佩戴部5。当佩戴部5被佩戴在用户头部时，显示单元4位于用户的左眼和右眼的前方。
[0047]在下文中，将描述相应部件的构造。
[0048]显示单元
[0049]显示单元4包括壳体41、用于左眼和右眼的多个显示面(显示面)42、用于左眼和右眼的显示元件43以及图像生成器44。注意，多个显示面(显示面)42和显示元件43具有用于左眼和右眼两者的相同构造，并且因此将由同一参考符号来表示和描述。
[0050]显示单元4被配置为向用户呈现通过内窥镜装置2所拍摄的预定图像的图像显示装置。具体地，图像生成器44首先基于经由处理器单元3获取的图像数据生成分别输出至左显示元件和右显示元件43的图像信号。然后，显示元件43分别将与那些图像信号相对应的图像光束发射至显示面42，使得向用户呈现图像。
[0051]覆盖用户的左眼和右眼的壳体41作为整体被配置为适合于脸部。该壳体41作为整体以在y轴方向上的半圆盘状凸出形成。壳体41被配置为覆盖用户的眼睛。
[0052]此外，壳体41包括眼侧面(eye-side surface) 4110眼侧面411与用户的左眼和右眼相对并且与y轴方向大致垂直。眼侧面411被配置为在左眼和右眼的前方和接近于左眼和右眼处与用户的左眼和右眼相对。例如，在眼侧面411的中心，可以形成与用户的鼻子形状相对应的切口。
[0053]衬垫部51 (下文将描述)被设置在壳体41的上表面。衬垫部51在佩戴时与用户的前额相接触，以固定显示单元4的佩戴位置。此外，一对突起被布置在壳体41的上表面。一对突起分别具有附接孔412。一对附接孔412在X轴方向上彼此相对。下文描述的支撑机构7的辅助构件73附接至该一对附接孔412。
[0054]壳体41的左侧面和右侧面与佩戴单元5的左连接构件61和右连接构件62 (稍后将对其每一个进行描述)相连。
[0055]当佩戴时，如此配置的壳体41几乎能够完全覆盖用户的眼睛。因此，来自外部的光没有入射到在用户的眼睛上，这使