专利名称：可佩戴显示单元、耳机和设有它们的系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及可佩戴显示单元、连接到该可佩戴显示单元上的耳机、和设有这些部件的系统，可佩戴显示单元设有用于在用户的眼睛前面显示图像的图像显示单元，并且该图像显示单元能够布置在用户的眼睛附近。
背景技术：
作为用于在用户的眼睛前面显示图像的装置，存在被称为可佩戴显示单元或头置式显示器的装置。
例如，以下提及的非专利文件1示出这种类型的传统装置。
非专利文件1中描述的可佩戴显示单元包括图像显示单元；圆棒形显示器支撑构件，该圆棒形显示器支撑构件的端部固定图像显示单元；显示器支撑构件保持部分，该显示器支撑构件保持部分以可滑动的方式支撑显示器支撑构件；和头部安置带，显示器支撑构件保持部分连接到该头部安置带上。显示器支撑构件保持部分包括显示器支撑构件外壳，该显示器支撑构件外壳收容显示器支撑构件；和约束螺杆，该约束螺杆用于约束显示器支撑构件，使得显示器支撑构件不能相对于显示器支撑构件外壳移动。显示器支撑构件外壳形成有用于插入显示器支撑构件的显示器支撑构件通孔和在与该显示器支撑构件通孔相交的方向上延伸的螺纹孔。约束螺杆旋入螺纹孔，并挤压显示器支撑构件外壳中的显示器支撑构件，以约束显示器支撑构件使得显示器支撑构件不能移动。
为了使用该可佩戴显示单元，首先将头部安置带放在用户的头部上。然后，松开约束螺杆以从显示器支撑构件外壳中拉出显示器支撑构件，使得图像显示单元被引导到用户的眼睛前面。然后，相对于显示器支撑构件外壳绕显示器支撑构件的纵向轴线稍微转动显示器支撑构件，以调节图像显示单元的倾斜程度。其后，将约束螺杆旋入显示器支撑构件外壳以约束显示器支撑构件，使得显示器支撑构件既不能移动也不能转动。
在以下提及的专利文件1、2和3中展示了其它相关技术。
专利文件1中描述的可佩戴显示单元具有头部安置带和显示装置。分别在右眼和左眼的附近给头部安置带提供用于固定显示装置单元的机械结构。这样，因为该可佩戴显示单元分别在头部安置带的位于右眼和左眼的附近的部分处设有用于固定显示装置单元的机械结构，所以既能在右眼的附近放置显示装置单元又能在左眼的附近放置显示装置单元。
专利文件2描述了一种可佩戴显示单元，该可佩戴显示单元的图像显示单元设有防摆动构件，该防摆动构件能够与用户的鼻子接触，以避免由于用户的动作而引起的图像显示单元的无意运动的影响。
专利文件3中描述的可佩戴显示单元包括图像显示单元，该图像显示单元用于在用户的眼睛前面显示图像；要安置在用户的头部上的头部安置构件；显示器支撑构件，该显示器支撑构件支撑图像显示单元；和联接构件，该联接构件用于将显示器支撑构件联接到头部安置构件上。该可佩戴显示单元在位于显示器支撑构件和联接构件之间的连接部分处具有球形座，使得固定到显示器支撑构件的端部上的图像显示单元能够与显示器支撑构件一起在各种方向上摆动。
非专利文件1Interactive Imaging Systems Second Sight(互动式成像系统预见)，第1/2页，2004年12月9日检索，因特网
<URL:http://www.iisvr.com/products_mobility_Main.html>
专利文件1日本未审查专利特开平10-74051，图2专利文件2日本未审查专利特开2000-3143，图1专利文件3日本未审查专利特开2000-3143，图2和6发明内容根据非专利文件1中描述的技术，图像显示单元的重心不存在于显示器支撑构件的轴线上。因此，当在图像显示单元位于用户前面的状态下使用可佩戴显示单元时，有时图像显示单元的重量产生使得显示器支撑构件在它的纵向轴线上转动从而使得图像显示单元倾斜的力。具体而言，当使用该可佩戴显示单元的用户的头部迅速移动时，即使约束螺杆在某种程度上已经旋紧，图像显示单元也经常向下倾斜。
已经考虑这些传统问题而作出本发明。并且，本发明的目的是提供能够在使用时防止图像显示单元向下倾斜的可佩戴显示单元、能够固定到该可佩戴显示单元上的耳机、和设有这些可佩戴显示单元及耳机的系统。
为了解决以上问题，权利要求1的发明提供可佩戴显示单元，该可佩戴显示单元具有用于在用户的眼睛前面显示图像的图像显示单元，并且该可佩戴显示单元的图像显示单元能够布置在用户的眼睛附近，该可佩戴显示单元包括显示器支撑构件，该显示器支撑构件具有棒形，并固定到所述图像显示单元上；显示器支撑构件保持部分，该显示器支撑构件保持部分以所述显示器支撑构件能够在伸出位置和缩回位置之间移动的方式保持所述显示器支撑构件，在该伸出位置处，所述图像显示单元能够位于用户的眼睛前面，在该缩回位置处，所述图像显示单元已经从用户的眼睛前面缩回；防转动装置，对于在接近与显示器支撑构件的纵向方向垂直的平面内的方向上的转动而言，即使当所述显示器支撑构件处于可移动状态时，该防转动装置也防止在位于所述伸出位置和所述缩回位置之间的至少包括所述伸出位置的所述伸出位置附近所述显示器支撑构件相对于所述显示器支撑构件保持部分的转动。
权利要求2的发明提供根据权利要求1的可佩戴显示单元，其中所述防转动装置包括至少在所述显示器支撑构件的一部分中形成的防转动形状部分，该防转动形状部分形成为具有如下横截面的外周形状，该横截面具有离所述横截面的重心的距离彼此不同的部分，所述横截面与显示器支撑构件的纵向方向垂直；和邻接部分，该邻接部分是所述显示器支撑构件保持部分的一部分，且就所述转动方面而言不能转动，所述邻接部分至少在伸出位置的所述附近邻接在所述显示器支撑构件的所述防转动形状部分上。
权利要求3的发明提供根据权利要求1的可佩戴显示单元，其中所述防转动装置包括至少在所述显示器支撑构件的一部分中形成的防转动形状部分，该防转动形状部分形成为具有与圆不同的横截面的外周形状，所述横截面与显示器支撑构件的纵向方向垂直；和邻接部分，该邻接部分是所述显示器支撑构件保持部分的一部分，且就所述转动方面而言不能转动，所述邻接部分至少在伸出位置的所述附近邻接在所述显示器支撑构件的所述防转动形状部分上。
权利要求4的发明提供根据权利要求2或3的可佩戴显示单元，其中所述显示器支撑构件的所述横截面的外周形状在固定所述图像显示单元的末端侧上和与所述末端侧相反的基端侧上不同；并且显示器支撑构件的所述基端部形成有所述防转动形状部分。
权利要求5的发明提供根据权利要求4的可佩戴显示单元，其中所述显示器支撑构件的所述末端侧上的所述横截面的外周形状是圆。
权利要求6的发明提供根据权利要求2或3的可佩戴显示单元，其中所述显示器支撑构件形成有沿所述纵向方向延伸的凹槽；所述显示器支撑构件保持部分具有导向滚轮，该导向滚轮与所述显示器支撑构件的表面接触，所述表面形成有所述凹槽；并且所述显示器支撑构件的具有所述凹槽的部分是所述防转动形状部分，并且所述导向滚轮是所述邻接部分。
权利要求7的发明提供根据权利要求1到6中任一项权利要求的可佩戴显示单元，其中所述显示器支撑构件保持部分具有驱动源，该驱动源移动所述显示器支撑构件；并且所述驱动源的驱动传动部分与所述显示器支撑构件接触。
权利要求8的发明提供根据权利要求7的可佩戴显示单元，该可佩戴显示单元还包括保持装置，该保持装置朝向所述显示器支撑构件保持所述驱动传动部分。
权利要求9的发明提供根据权利要求1到8中任一项权利要求的可佩戴显示单元，其中所述显示器支撑构件具有在纵向方向上弯曲的形状，使得所述形状沿着用户的头部延伸；并且所述图像显示单元能够沿与所述弯曲形状对应的轨迹在所述伸出位置和所述缩回位置之间移动。
权利要求10的发明提供根据权利要求1到8中任一项权利要求的可佩戴显示单元，其中所述显示器支撑构件保持部分包括显示器支撑构件外壳，该显示器支撑构件外壳收容处于缩回位置的所述显示器支撑构件。
为了解决以上问题，权利要求11的发明提供可佩戴显示系统，其中所述可佩戴显示系统包括根据权利要求1到10中任一项权利要求的可佩戴显示单元；和头部安置构件，该头部安置构件安置在用户的头部上，用于通过头部安置构件的弹性力将头部保持在头部安置构件的内侧；并且所述可佩戴显示单元具有连接件，该连接件固定到所述显示器支撑构件保持部分上，并能够联接到所述头部安置构件的一部分上和从该部分上拆去。
另一个发明提供可佩戴显示单元，该可佩戴显示单元具有用于在用户的眼睛前面显示图像的图像显示单元，并且该可佩戴显示单元的图像显示单元能够布置在用户的眼睛附近，该可佩戴显示单元包括显示器支撑构件，该显示器支撑构件弯曲成沿着用户的头部的形状延伸的形状，并固定到所述图像显示单元上；和显示器支撑构件保持部分，该显示器支撑构件保持部分以可滑动的方式保持所述显示器支撑构件，使得所述显示器支撑构件能够沿与它的弯曲形状对应的轨迹在伸出位置和缩回位置之间移动，在该伸出位置处，所述图像显示单元能够位于用户的眼睛前面，在该缩回位置处，所述图像显示单元已经从用户的眼睛前面缩回。
另外，另一个发明提供根据权利要求1到9中任一项权利要求的可佩戴显示单元，其中所述图像显示单元固定到所述显示器支撑构件上，使得所述图像显示单元的目视表面能够在可显示位置和非可显示位置之间摆动，在该可显示位置处，所述图像显示单元的所述显示屏幕面对用户的眼睛，而在该非可显示位置处，所述显示屏幕与用户眼睛的视线以大于或等于一定角度的角度倾斜；并且所述可佩戴显示单元还包括检测装置，该检测装置检测所述图像显示单元处于所述可显示位置还是所述非可显示位置；驱动装置，该驱动装置使所述显示器支撑构件滑动；和控制装置，在所述显示器支撑构件处于所述伸出位置的状态下，当所述检测装置检测到所述图像显示单元从所述可显示位置移动到所述非可显示位置时，该控制装置使所述驱动装置驱动所述显示器支撑构件，使得所述显示器支撑构件从所述伸出位置移动到所述缩回位置。
权利要求12的发明提供可佩戴显示系统，其中所述可佩戴显示系统包括根据权利要求1到10中任一项权利要求的可佩戴显示单元；和耳机，该耳机具有扬声器和连接到所述扬声器上的耳机臂，并且能够安置在头部上；所述可佩戴显示单元具有连接件，该连接件能够联接到所述耳机上和从所述耳机上拆去；并且所述可佩戴显示单元和所述耳机具有各自的电连接部分，这些电连接部分能够相互电连接和断开。
权利要求13的发明提供根据权利要求12的可佩戴显示系统，其中所述可佩戴显示单元具有外部连接部分，该外部连接部分用于至少接收来自外部的电力、图像信号和音频信号；并且所述可佩戴显示单元通过所述可佩戴显示单元的所述电连接部分将通过所述外部连接部分接收到的电力、图像信号、音频信号等中的至少音频信号发送给所述耳机的所述电连接部分，以下将所述耳机的所述电连接部分称为耳机侧电连接部分，并且以下将所述可佩戴显示单元的所述电连接部分称为显示器侧电连接部分。在该情况下，所述耳机侧电连接部分可以是耳机电缆，该耳机电缆在它的端部处具有电触点。
另外，另一个发明提供根据权利要求12的可佩戴显示系统，其中所述耳机具有外部连接部分，该外部连接部分用于至少接收来自外部的电力、图像信号和音频信号；并且所述耳机通过所述耳机的所述电连接部分将通过所述外部连接部分接收到的电力、图像信号、音频信号等中的至少所述电力和所述图像信号发送给所述可佩戴显示单元的所述电连接部分，以下将所述耳机的所述电连接部分称为耳机侧电连接部分，并且以下将所述可佩戴显示单元的所述电连接部分称为显示器侧电连接部分。在该情况下，所述显示器侧电连接部分可以是显示器电缆，该显示器电缆在它的端部处具有电触点。
另外，所述显示器侧电连接部分可以设置在所述连接件中，使得当所述连接件联接到所述耳机上时，所述显示器侧电连接部分连接到所述耳机侧电连接部分上。
权利要求14的发明提供根据权利要求13的可佩戴显示系统，其中所述耳机的左右部分中的每个部分设有所述耳机侧电连接部分；所述耳机侧电连接部分具有沿预定方向布置的多个电触点；并且在所述耳机安置于头部上的状态下，设置在所述左右部分中的一个部分中的所述耳机侧电连接部分中的所述多个电触点的布置顺序在垂直方向上与设置在所述左右部分中的另一个部分中的所述耳机侧电连接部分中的所述多个电触点的布置顺序倒转。
权利要求15的发明提供根据权利要求13的可佩戴显示系统，其中
所述耳机的左右部分中的每个部分设有所述耳机侧电连接部分；所述耳机侧电连接部分具有沿预定方向布置的多个电触点；并且在所述耳机安置于头部上、并从布置所述电触点的表面的前面看所述表面的状态下，设置在所述左右部分中的一个部分中的所述耳机侧电连接部分中的所述多个电触点的布置顺序在水平方向上与设置在所述左右部分中的另一个部分中的所述耳机侧电连接部分中的所述多个电触点的布置顺序倒转。
权利要求16的发明提供根据权利要求13到15中任一项权利要求的可佩戴显示系统，其中所述连接件能够相对于联接该连接件的所述耳机沿一定的方向在一定的宽度内相对移动；至少所述耳机侧电连接部分中的所述多个电触点或所述显示器侧电连接部分中的所述多个电触点在所述一定的方向上具有所述一定的宽度。
权利要求17的发明提供根据权利要求13到16中任一项权利要求的可佩戴显示系统，其中所述可佩戴显示单元的所述连接件具有联接装置，该联接装置变形以与所述耳机的一部分联接。
权利要求18的发明提供根据权利要求13到17中任一项权利要求的可佩戴显示系统，其中所述可佩戴显示单元的所述连接件能够联接到所述扬声器的与和头部接触的一侧相反的一侧上的一部分上和从该部分上拆去。
权利要求19的发明提供根据权利要求18的可佩戴显示系统，其中所述扬声器的所述部分设有所述耳机侧电连接部分的电触点；并且所述连接件设有所述显示器侧电连接部分的电触点，当所述连接件联接到所述部分上时，所述电触点连接到耳机侧电连接部分的电触点上。
权利要求20的发明提供根据权利要求18或19的可佩戴显示系统，其中所述连接件设有电路，该电路处理所述图像信号，并将已处理的图像信号发送给所述图像显示单元。
权利要求21的发明提供根据权利要求18到20中任一项权利要求的可佩戴显示系统，其中所述耳机具有作为所述扬声器的一对扬声器，并且所述耳机臂使所述一对扬声器相互连接；所述一对扬声器中的每个扬声器形成有联接部分，所述连接件能够联接到该联接部分上；并且所述可佩戴显示系统还包括外部构件，该外部构件联接到所述一对扬声器中的一个扬声器的所述联接部分上以覆盖所述联接部分，此时另一个扬声器在该另一个扬声器的联接部分处与所述连接件联接。
权利要求22的发明提供根据权利要求21的可佩戴显示系统，其中所述连接件在所述连接件联接扬声器时的所述扬声器侧上形成有中空部分；所述外部构件在与所述连接件的所述中空部分对应的位置处形成有中空部分，形成在外部构件中的所述中空部分具有与连接件的所述中空部分相同的形状及大小。
权利要求23的发明提供根据权利要求18到22中任一项权利要求的可佩戴显示系统，其中所述显示器支撑构件保持部分以可相对转动的方式联接到所述连接件上。
这里，根据权利要求17的发明的所述联接装置的至少一部分可以由弹性材料制成，使得所述联接装置弹性变形，以夹持所述耳机的耳机臂或联接到所述耳机的扬声器中。另外，所述联接装置可以包括用于从两侧夹住所述耳机臂的一部分的第一和第二夹持构件；和朝向所述第一夹持构件挤压所述第二夹持构件的挤压构件。当所述联接装置由于所述第二夹持构件的移动而变形时，所述耳机臂的一部分被夹持在所述第一夹持构件和所述第二夹持构件之间。在该情况下，所述联接装置可以具有凹槽构件，该凹槽构件具有一对相互对置的侧壁。凹槽构件的所述侧壁中的一个侧壁成为所述第一夹持构件。螺杆构件成为所述挤压构件，该螺杆构件旋入并联接到所述凹槽构件的另一个侧壁中。或者，固定到所述另一个侧壁上的弹性构件可以成为挤压构件。所述第二夹持构件可以固定到所述螺杆构件或所述弹性构件的末端上。
另外，在上述可佩戴显示单元中的每个可佩戴显示单元中，从所述连接件延伸到所述显示器支撑构件保持部分的部分中的某些部分可以形成有间隙部分，该间隙部分在包括从与耳机臂连接的耳机扬声器后退的方向分量在内的方向上延伸，使得当所述连接件联接到所述耳机臂上时所述显示器支撑构件保持部分远离耳机扬声器。
另外，上述可佩戴显示单元中的每个可佩戴显示单元还可以包括显示单元位移装置，该显示单元位移装置相对于所述连接件改变所述图像显示单元的位置和/或方向。
另外，在上述可佩戴显示单元中的每个可佩戴显示单元中，有利的是在所述连接件联接到所述耳机臂上的状态下，至少所述图像显示单元的外部形状在上下方向上对称。
另外，上述可佩戴显示单元中的每个可佩戴显示单元还可以包括检测装置，该检测装置检测所述连接件已经联接到所述耳机臂的右耳侧还是左耳侧上；和显示控制装置，该显示控制装置基于所述检测装置的检测结果来倒置输出图像。当连接件的固定位置改变时，图像显示单元的顶部和底部相应地倒转。因此，作为该检测装置，可以使用检测上下倒转的重力传感器。或者，在连接件设有显示器侧电连接部分的电触点的情况下，可以采用电流传感器作为检测装置。这里，该电流传感器检测连接件中的这些电触点是否与位于耳机的左右侧中的一侧上的耳机侧电连接部分的电触点电连接。
权利要求24的发明提供根据权利要求1的可佩戴显示单元，该可佩戴显示单元还包括连接件，该连接件设置在所述显示器支撑构件保持部分中，并能够联接到耳机上和从耳机上拆去；电连接部分，该电连接部分设置在所述连接件中，并在所述连接件联接到所述耳机上时连接到设置于所述耳机中的电触点上；权利要求25的发明提供根据权利要求24的可佩戴显示单元，其中所述连接件设有显示单元位移装置，该显示单元位移装置能够相对于所述连接件改变所述图像显示单元的位置和/或方向；所述电连接部分具有引线；并且所述电连接部分的所述引线布置在所述连接件和所述显示单元位移装置中。
权利要求26的发明提供根据权利要求1的可佩戴显示单元，该可佩戴显示单元还包括连接件，该连接件能够联接到耳机的扬声器上和从扬声器上拆去；和电连接部分，该电连接部分能够与设置在所述耳机中的电路电连接和断开。
权利要求27的发明提供耳机，该耳机包括一对扬声器和使所述一对扬声器相互连接的耳机臂，该耳机包括设置在所述耳机臂的所述一对扬声器的相应部分中的电连接部分，其中所述电连接部分中的每个电连接部分电连接到可佩戴显示单元上，该可佩戴显示单元具有用于在用户的眼睛前面显示图像的图像显示单元，可佩戴显示单元的图像显示单元能够以能够断开所述电连接的方式布置在用户的眼睛附近。
权利要求28的发明提供根据权利要求27的耳机，其中所述耳机臂在所述一对扬声器侧的相应部分处形成有联接部分，其中所述显示单元能够联接到每个联接部分上和从该联接部分上拆去；并且所述联接部分中的每个联接部分设有所述电连接的电触点，当所述可佩戴显示单元联接到该联接部分上时，这些电触点连接到设置在所述可佩戴显示单元中的电触点上。
权利要求29的发明提供耳机，该耳机包括扬声器和与所述扬声器连接的耳机臂，其中所述扬声器形成有联接部分，具有用于显示图像的图像显示单元的可佩戴显示单元能够以可拆卸的方式联接到该联接部分上；并且所述联接部分设有电连接部分，该电连接部分能够与设置在所述可佩戴显示单元中的电路电连接和断开。
权利要求30的发明提供根据权利要求1的可佩戴显示单元，该可佩戴显示单元还包括辅助保持部分，该辅助保持部分设置在所述显示器支撑构件的位置或所述显示器支撑构件保持部分的位置处，使得当所述用户的视野中心在所述图像显示单元的目视表面中、且所述辅助保持部分压靠所述头部时，所述辅助保持部分在所述用户的所述视野的外侧；和挤压力产生装置，该挤压力产生装置使用弹性力和/或电磁力在所述辅助保持部分处产生用于压靠所述头部的挤压力。
权利要求31的发明提供根据权利要求1的可佩戴显示单元，该可佩戴显示单元还包括辅助保持部分，该辅助保持部分设置在所述显示器支撑构件或所述显示器支撑构件保持部分中，位于头部的颞颥部分附近，所述可佩戴显示单元安置在该头部上，所述辅助保持部分压靠所述颞颥部分。
权利要求32的发明提供根据权利要求31的可佩戴显示单元，该可佩戴显示单元还包括挤压力产生装置，该挤压力产生装置使用弹性力和/或电磁力在所述辅助保持部分处产生用于压靠所述头部的挤压力。
权利要求33的发明提供根据权利要求30或32的可佩戴显示单元，其中所述辅助保持部分以使得辅助保持部分能够在挤压位置和缩回位置之间移位的方式设置，在该挤压位置处，所述辅助保持部分能够压靠所述头部，在该缩回位置处，所述辅助保持部分不能压靠头部。
权利要求34的发明提供根据权利要求33的可佩戴显示单元，其中所述可佩戴显示单元还包括挤压力检测装置，该挤压力检测装置对所述辅助保持部分在所述挤压位置处施加给头部的挤压力的水平进行检测；并且所述挤压力产生装置控制所述挤压力，使得所述挤压力检测装置所检测到的所述水平保持在预定范围内。
权利要求35的发明提供根据权利要求33或34的可佩戴显示单元，其中所述显示器支撑构件保持部分包括显示器支撑构件收容部分，该显示器支撑构件收容部分收容所述显示器支撑构件；所述显示器支撑构件收容部分将所述显示器支撑构件以可滑动的方式保持在伸出位置和收容位置之间，在该伸出位置处，所述图像显示单元保持在用户的眼睛前面，在该收容位置处，所述显示器支撑构件从用户的眼睛前面缩回的至少一部分收容在所述显示器支撑构件收容部分中；并且当所述显示器支撑构件在所述收容位置处时，所述辅助保持部分在所述缩回位置处。
权利要求36的发明提供根据权利要求35的可佩戴显示单元，其中当所述显示器支撑构件在所述伸出位置处时，所述辅助保持部分在所述挤压位置处。
权利要求37的发明提供根据权利要求30、32到36中任一项权利要求的可佩戴显示单元，该可佩戴显示单元还包括连接件，该连接件用于将所述显示器支撑构件保持部分固定到要安置于头部上的所述头部安置构件上；和倾斜调节装置，该倾斜调节装置在包括所述挤压力的作用方向和所述连接件的平面内调节所述显示器支撑构件对所述连接件的倾斜程度。
权利要求38的发明提供根据权利要求37的可佩戴显示单元，其中所述倾斜调节装置包括伸出长度调节装置，该伸出长度调节装置调节所述辅助保持部分相对于所述显示器支撑构件或所述显示器支撑构件保持部分的伸出长度。
权利要求39的发明提供根据权利要求37或38的可佩戴显示单元，其中所述倾斜调节装置包括距离调节装置，该距离调节装置在连接所述连接件和所述显示器支撑构件保持部分的部分处调节从所述连接件到所述显示器支撑构件保持部分的距离。
权利要求40的发明提供根据权利要求37到39中任一项权利要求的可佩戴显示单元，其中所述挤压力产生装置布置在所述连接件中或所述连接件的附近，以产生使所述显示器支撑构件的所述图像显示单元侧朝向所述挤压力的作用方向倾斜的力。
权利要求41的发明提供根据权利要求37到40中任一项权利要求的可佩戴显示单元，该可佩戴显示单元还包括接头，该接头将所述显示器支撑构件保持部分固定到所述连接件上，其固定方式使得所述显示器支撑构件保持部分能够在包括所述挤压力的作用方向和所述连接件的平面中摆动。
权利要求42的发明提供根据权利要求1的可佩戴显示单元，其中所述可佩戴显示单元还包括连接件，该连接件固定到头部安置构件上，该头部安置构件安置在用户的头部上；和接头部分，该接头部分将所述显示器支撑构件保持部分固定到所述连接件上，其固定方式使得所述显示器支撑构件能够相对于所述连接件绕具有彼此不同的方向的多个虚拟轴线摆动；并且在所述接头部分中，绕所述多个虚拟轴线中的至少一个虚拟轴线摆动所需的力矩与绕其它虚拟轴线摆动所需的力矩不同。
这里，以上提及的虚拟轴线是如下的概念，它不仅包括作为具有实际轴的接头结构的转动中心的轴线，而且包括不具有实际轴的接头结构的转动中心的轴线。
权利要求43的发明提供根据权利要求42的可佩戴显示单元，其中所述接头部分包括第一接头部分，该第一接头部分将所述显示器支撑构件保持部分保持在所述连接件上，使得所述显示器支撑构件能够相对于所述连接件绕所述多个虚拟轴线中的第一虚拟轴线摆动；和第二接头部分，该第二接头部分将所述显示器支撑构件保持部分保持在所述连接件上，使得所述显示器支撑构件能够相对于所述连接件绕与所述第一虚拟轴线垂直的第二虚拟轴线摆动。
权利要求44的发明提供根据权利要求43的可佩戴显示单元，其中所述第一接头部分包括基侧构件和摆动侧构件，该基侧构件固定到所述连接件上或与所述连接件一体形成，该摆动侧构件固定到所述基侧构件上，其固定方式使得所述摆动侧构件能够相对于所述基侧构件绕所述第一虚拟轴线相对转动；并且所述第二接头部分包括摆动侧构件和基侧构件，该摆动侧构件固定到所述显示器支撑构件保持部分上或与所述显示器支撑构件保持部分一体形成，该基侧构件固定到所述摆动侧构件上，其固定方式使得所述基侧构件能够相对于所述摆动侧构件绕所述第二虚拟轴线相对转动。在该情况下，有利的是第一接头部分的所述摆动侧构件和所述第二接头部分的所述基侧构件是相同的材料。
权利要求45的发明提供根据权利要求42到44中任一项权利要求的可佩戴显示单元，其中所述多个虚拟轴线中的一个虚拟轴线是如下的虚拟轴线，在所述头部安置构件安置于用户的头部上、并且所述连接件联接到所述头部安置构件上的状态下，固定到所述显示器支撑构件上的所述图像显示单元绕该虚拟轴线在包括垂直方向的方向上摆动；并且绕该虚拟轴线摆动所需的力矩比绕所述多个虚拟轴线中的其它虚拟轴线摆动所需的力矩大。
根据专利文件1中描述的技术，显示装置单元的信号电缆的一部分固定到头部安置带上，并且能够改变显示装置单元在头部安置带上的固定位置。但是，在头部安置带具有与耳机相同的功能的情况下，布线电缆悬挂于头部安置带(即耳机)上，并且布线电缆还悬挂于显示装置单元上。因此，不便于使用该头部安置带。为了解决该问题，提供以下发明1、2和3。
发明1提供可佩戴显示系统，其中所述可佩戴显示系统包括耳机，该耳机能够安置在头部上，并包括扬声器和与所述扬声器连接的耳机臂；和可佩戴显示单元，该可佩戴显示单元包括图像显示单元，并能够联接到所述耳机上，该图像显示单元能够布置在用户的眼睛附近；并且所述可佩戴显示单元具有连接件，该连接件能够联接到所述耳机上和从所述耳机上拆去；并且所述可佩戴显示单元和所述耳机具有各自的电连接部分，这些电连接部分能够相互电连接和断开。
发明2提供可佩戴显示单元，该可佩戴显示单元具有图像显示单元，该图像显示单元能够布置在用户的眼睛附近和在用户的眼睛前面显示图像，其中所述可佩戴显示单元包括连接件，该连接件能够联接到耳机上和从耳机上拆去；和保持部分，该保持部分将所述图像显示单元连接到所述连接件上；和设置在所述连接件中的电连接部分，当所述连接件联接到所述耳机上时，所述电连接部分连接到设置于所述耳机中的电触点上。
发明3提供可佩戴显示单元，该可佩戴显示单元具有图像显示单元，该图像显示单元能够布置在用户的眼睛附近和显示图像，该可佩戴显示单元包括连接件，该连接件能够联接到耳机的扬声器上和从扬声器上拆去，该耳机能够安置在头部上；和电连接部分，该电连接部分能够与设置在所述耳机中的电路电连接和断开。
根据专利文件2中描述的技术，当用户眼睛观察图像显示单元的图像时，防摆动构件遮断用户眼睛的视野中心的一部分，因此有时周围的可见度恶化。因此，考虑这些状况，提供以下发明4和5。
发明4提供可佩戴显示单元，该可佩戴显示单元在用户的眼睛前面显示图像，该可佩戴显示单元包括图像显示单元，该图像显示单元显示图像；保持部分，该保持部分能够将所述图像显示单元保持在用户的眼睛前面的位置处；连接件，该连接件用于将所述保持部分固定到头部安置构件上，该头部安置构件安置在所述用户的头部上；辅助保持部分，该辅助保持部分设置在所述保持部分上，当用户的视野中心位于所述图像显示单元的目视表面内、且所述辅助保持部分压靠所述头部时，所述辅助保持部分在用户的所述视野的外侧的位置处；和挤压力产生装置，该挤压力产生装置使用弹性力和/或电磁力在所述辅助保持部分处产生挤压力，使得所述辅助保持部分压靠头部。
发明5提供可佩戴显示单元，该可佩戴显示单元在用户的眼睛前面显示图像，该可佩戴显示单元包括图像显示单元，该图像显示单元显示图像；保持部分，该保持部分能够将所述图像显示单元保持在用户的眼睛前面的位置处；连接件，该连接件将所述保持部分固定到头部安置构件上，该头部安置构件安置在用户的头部上；和辅助保持部分，该辅助保持部分设置在所述保持部分上，位于头部的颞颥部分附近，所述头部安置构件安置在该头部上，所述辅助保持部分压靠所述颞颥部分。
另外，根据专利文件3中描述的技术，借助于在位于显示器支撑构件和联接部分之间的连接部分中设置的球形座来实现图像显示单元在垂直方向上和在水平方向上的摆动。因此，在任何方向上的摆动需要相同的力矩。结果，如果使在水平方向上的摆动所需的力矩更小以便更小的力能够实现在水平方向上的摆动，则在垂直方向上的摆动所需的力矩同时变小。结果，有时，图像显示单元由于它的自重而自动地向下运动。另一方面，如果使垂直摆动所需的力矩更大，则水平摆动所需的力矩同时变大。因此，难以在水平方向上调节位置。因此，根据专利文件3中描述的技术，需要很困难的操作来调节图像显示单元的位置。为了解决该问题，提供以下发明6。
发明6提供可佩戴显示单元，该可佩戴显示单元具有图像显示单元，该图像显示单元在用户的眼睛前面显示图像，并能够布置在用户的眼睛附近，其中所述可佩戴显示单元包括要联接到头部安置构件上的连接件，该头部安置构件安置在用户的头部上；保持部分，该保持部分的一端固定到所述图像显示单元上，而该保持部分的另一端延伸到与所述连接件对置的位置；和接头部分，该接头部分将所述保持部分固定到所述连接件上，使得所述保持部分能够相对于所述连接件绕多个虚拟轴线摆动，所述多个虚拟轴线在彼此不同的各个方向上延伸；并且在所述接头部分中，绕所述多个虚拟轴线中的至少一个虚拟轴线摆动所需的力矩与绕其它虚拟轴线摆动所需的力矩不同。
根据本发明，提供防转动装置。结果，即使在显示器支撑构件能够在伸出位置的附近移动的状态下，对于方向在与显示器支撑构件的纵向方向垂直的平面内的转动而言，也能够防止显示器支撑构件相对于显示器支撑构件保持部分的转动。
另外，根据上述发明1、2和3，一根电缆能够供应供应给耳机的音频信号和供应给可佩戴显示单元的图像信号，从而提高可佩戴显示系统的可用性。
另外，上述发明4和5能够提供一种可佩戴显示单元，该可佩戴显示单元能够限制图像显示单元的振动但不破坏周围的可见度。
另外，根据上述发明6，在用于将图像显示单元的保持部分以可摆动的方式固定到连接件上的接头部分中，绕多个虚拟轴线中的一个虚拟轴线摆动所需的力矩与绕其它虚拟轴线摆动所需的力矩不同。因此，能够防止图像显示单元的自动位移，并且能够通过容易的操作来调节图像显示单元的位置。
图1是示出第一实施方案的具有图像显示单元的可佩戴显示系统的透视图，该可佩戴显示系统的图像显示单元能够布置在用户的眼睛附近；图2是示出第一实施方案的可佩戴显示系统(处于伸出位置的状态)的主要部分的局部剖视平面图；图3是示出第一实施方案的可佩戴显示系统(处于缩回位置的状态)的主要部分的局部剖视平面图；图4是沿图2中C-C线的剖面图；图5是沿图2中D-D线的剖面图；图6是示出第一实施方案的可佩戴显示单元的连接件的剖面图；图7是第一实施方案的可佩戴显示单元的电路框图；图8是示出第一实施方案的可佩戴显示单元的显示器支撑构件和它的保持部分的第一变体的剖面图；图9是示出第一实施方案的可佩戴显示单元的显示器支撑构件和它的保持部分的第二变体的剖面图；图10是示出第一实施方案的可佩戴显示单元的显示器支撑构件和它的保持部分的第三变体的剖面图；图11是用于说明根据要在弯曲棒形构件中形成的凹槽的位置的加工方法的区别的说明图；图12是示出第一实施方案的可佩戴显示单元的显示器支撑构件和它的保持部分的第四变体的剖面图；图13是示出第一实施方案的可佩戴显示单元的显示器支撑构件和它的保持部分的第五变体的剖面图；图14是示出第一实施方案的可佩戴显示单元的显示器支撑构件和它的保持部分的第六变体的透视图；图15是示出第一实施方案的可佩戴显示单元的显示器支撑构件和它的保持部分的第六变体的剖面图，图15A是示出沿图14中A-A线看到的显示器支撑构件和滑瓦的剖面图，而图15B是示出沿图14中B-B线看到的显示器支撑构件和滑瓦的剖面图；图16是示出第一实施方案的可佩戴显示单元的显示器支撑构件和它的保持部分的第七变体的透视图；图17是示出第一实施方案的可佩戴显示单元的显示器支撑构件和它的保持部分的第七变体的剖面图，图17A是示出沿图16中A-A线看到的显示器支撑构件和滑瓦的剖面图，而图17B是示出沿图16中B-B线看到的显示器支撑构件和滑瓦的剖面图；图18是示出第一实施方案的可佩戴显示单元的显示器支撑构件和它的驱动部分的变体的剖面图；图19是示出第二实施方案的具有图像显示单元的可佩戴显示系统(处于联接状态)的透视图，该可佩戴显示系统的图像显示单元能够布置在用户的眼睛附近；图20是示出第二实施方案的可佩戴显示系统(处于非联接状态)的透视图；图21是沿图19中III-III线的剖面图；图22是第二实施方案的可佩戴显示系统的电路框图；图23是示出第二实施方案的可佩戴显示系统的连接件的第一变体的剖面图；图24是示出第二实施方案的可佩戴显示系统的连接件的第二变体的剖面图；图25是示出第二实施方案的可佩戴显示系统的耳机的变体的透视图；图26是示出第三实施方案的具有图像显示单元的可佩戴显示系统(处于联接状态)的透视图，该可佩戴显示系统的图像显示单元能够布置在用户的眼睛附近；图27是示出第三实施方案的可佩戴显示系统(处于非联接状态)的透视图；图28是第三实施方案的可佩戴显示系统的电路框图；图29是示出第四实施方案的具有图像显示单元的可佩戴显示系统(处于非联接状态)的透视图，该可佩戴显示系统的图像显示单元能够布置在用户的眼睛附近；图30是示出第四实施方案的可佩戴显示系统的主要部分的剖面图；图31是示出第四实施方案的可佩戴显示系统的连接件的剖面图；图32是示出第四实施方案的可佩戴显示系统的左侧和右侧上的联接部分中电触点的布置的说明图；图33是第四实施方案的可佩戴显示系统的电路框图；图34是示出第四实施方案的可佩戴显示系统的位移机构的剖面图；图35是示出第五实施方案的具有图像显示单元的可佩戴显示系统的透视图，该可佩戴显示系统的图像显示单元能够布置在用户的眼睛附近；图36是第五实施方案的可佩戴显示系统的电路框图；图37是示出第六实施方案的具有图像显示单元的可佩戴显示系统的透视图，该可佩戴显示系统的图像显示单元能够布置在用户的眼睛附近；图38是示出第六实施方案的可佩戴显示系统的扬声器、连接件和位移机构的剖面图；图39是示出第六实施方案的可佩戴显示系统的扬声器和外帽的剖面图；图40是示出第六实施方案的可佩戴显示系统的变体的扬声器和连接件的剖面图；图41是示出第七实施方案的具有图像显示单元的可佩戴显示系统的透视图，该可佩戴显示系统的图像显示单元能够布置在用户的眼睛附近；图42是示出第七实施方案的可佩戴显示系统的主要部分的剖视平面图；图43是用于说明第七实施方案的可佩戴显示系统的辅助保持部分的驱动机构的说明图；图44是第七实施方案的具有图像显示单元的可佩戴显示系统的电路框图，该可佩戴显示系统的图像显示单元能够布置在用户的眼睛附近；图45是示出第八实施方案的具有图像显示单元的可佩戴显示系统(处于伸出位置的状态)的透视图，该可佩戴显示系统的图像显示单元能够布置在用户的眼睛附近；图46是示出第八实施方案的可佩戴显示系统(处于收容位置的状态)的透视图；图47是示出第九实施方案的具有图像显示单元的可佩戴显示系统(处于伸出位置的状态)的透视图，该可佩戴显示系统的图像显示单元能够布置在用户的眼睛附近；图48是示出第九实施方案的可佩戴显示系统的辅助保持部分的透视图；图49是示出第九实施方案的可佩戴显示系统的第一变体的透视图；图50是示出第九实施方案的可佩戴显示系统的第二变体的透视图；图51是示出第十实施方案的具有图像显示单元的可佩戴显示系统的透视图，该可佩戴显示系统的图像显示单元能够布置在用户的眼睛附近；图52是示出第十实施方案的可佩戴显示系统的主要部分的剖视平面图；图53是沿图52中A-A线的剖面图；图54是示出第十实施方案的可佩戴显示系统的距离调节构件的透视图；图55是示出第十一实施方案的具有图像显示单元的可佩戴显示单元的透视图，该可佩戴显示单元的图像显示单元能够布置在用户的眼睛附近；图56是示出第十一实施方案的可佩戴显示单元的主要部分的剖视平面图；图57是沿图56中A-A线的剖面图；并且图58是示出第十一实施方案的可佩戴显示单元的接头部分的变体的剖面图。
具体实施例方式
将描述根据本发明的可佩戴显示系统的各种实施方案。第一实施方案首先，将描述具有图像显示单元的可佩戴显示系统的第一实施方案，该可佩戴显示系统的图像显示单元能够布置在用户的眼睛附近。
如图1到3所示，本实施方案的可佩戴显示系统包括能够安置在用户的头部H上的耳机10；和固定到耳机10上的可佩戴显示单元20。图1是示出第一实施方案的可佩戴显示系统的透视图。图2是示出可佩戴显示系统(处于伸出位置的状态)的主要部分的剖视平面图。并且，图3是示出可佩戴显示系统(处于缩回位置的状态)的主要部分的剖视平面图。
该可佩戴显示系统的耳机10包括左扬声器11L及右扬声器11R；和臂12，该臂12使左扬声器11L及右扬声器11R相互连接。臂12的两个端部弯曲，使得这些端部能够放置在用户的左耳和右耳上。因此，这些端部形成耳承13L和13R。耳机10是后臂型耳机，其臂12设置在用户的头后部周围。
可佩戴显示单元20包括图像显示单元21，该图像显示单元21在用户的眼睛前面显示图像；显示器支撑构件27，该显示器支撑构件27在它的端部处固定图像显示单元21；显示器支撑构件保持部分30，该显示器支撑构件保持部分30以可滑动的方式支撑显示器支撑构件27；和连接件40，该连接件40将显示器支撑构件保持部分固定到耳机臂12上。
显示器支撑构件27具有以曲率半径R光滑弯曲的棒形。当可佩戴显示单元20安置在用户的头部H上时，显示器支撑构件27的曲率中心位于头部H内部。显示器支撑构件保持部分30支撑该显示器支撑构件27，使得图像显示单元21能够沿与显示器支撑构件27的弯曲形状对应的轨迹B在缩回位置d(图3)和伸出位置c(图1和2)之间移动。在该缩回位置d处，显示器支撑构件27收容在显示器支撑构件保持部分30中。并且，在该伸出位置c处，显示器支撑构件27从显示器支撑构件保持部分30伸出，且图像显示单元21能够在用户的眼睛前面显示图像。另外，图像显示单元21固定在显示器支撑构件27的该端部处，其固定方式使得显示单元21能够沿箭头A的方向在可显示位置a和非可显示位置b之间摆动，在该可显示位置a处，图像显示单元21的目视表面面对用户的眼睛，而在该非可显示位置b处，显示屏幕与用户眼睛的视线以大于或等于一定角度的角度倾斜。确定显示器支撑构件27的长度，使得当图像显示单元21在可显示位置处时，图像显示单元21的显示屏幕能够在离用户眼睛20mm或更多的距离处。这里，考虑用户使用一副眼镜的情况而确定20mm或更多的距离。这样，因为显示器支撑构件27具有弯曲形状，并且图像显示单元21能够移动成描绘与该弯曲形状对应的轨迹B，所以图像显示单元21能够安全地移动而不干涉头部。
如图2和3所示，图像显示单元21包括显示装置22；光学系统23，该光学系统23用于将显示装置22所显示的图像引导到用户的眼睛；显示单元位置检测传感器24，该显示单元位置检测传感器24用于检测图像显示单元21是否在上述可显示位置中或在非可显示位置中；和显示单元外壳25，该显示单元外壳25收容这些部件。显示单元外壳25形成有固定构件26，该固定构件26固定到显示器支撑构件27的该端部上。显示单元位置检测传感器24是光学传感器，并基于显示器支撑构件27在显示单元外壳25内的相对位置的变化来检测图像显示单元21是否在可显示位置或非可显示位置中。
显示器支撑构件保持部分30包括显示器支撑构件外壳31，该显示器支撑构件外壳31形成有能够收容显示器支撑构件27的内部空间；导向滚轮34a和34b，这些导向滚轮能够以可滑动的方式支撑显示器支撑构件27；驱动滚轮35a，该驱动滚轮35a使显示器支撑构件27滑动；显示器支撑构件驱动马达35b，该显示器支撑构件驱动马达35b使驱动滚轮35a转动；缩回检测传感器37a，该缩回检测传感器37a检测显示器支撑构件27是否在上述缩回位置d中；伸出检测传感器37b，该伸出检测传感器37b检测显示器支撑构件27是否在上述伸出位置c中；和显示器支撑构件驱动开关36，该显示器支撑构件驱动开关36用于指示显示器支撑构件驱动马达35b的操作。
显示器支撑构件外壳31的内部空间与显示器支撑构件27的弯曲形状对应地弯曲。在显示器支撑构件外壳31的一端(以下称为前端)中，形成有显示器支撑构件插入孔32，显示器支撑构件27通过该显示器支撑构件插入孔32进入和离开显示器支撑构件外壳31。并且，在显示器支撑构件外壳31的另一端(以下称为后端)中，形成有间隙部分33。该间隙部分33是如下的部分，该部分在保持远离耳机臂12的方向上延伸，从而当连接件40联接到耳机臂12上时防止耳机10的扬声器11L或11R与显示器支撑构件外壳31之间的干涉。在显示器支撑构件外壳31的显示器支撑构件插入孔32的附近，一对导向滚轮34a、34b分别设置在沿显示器支撑构件27的移动路径B的两个位置中。在前端侧的那些导向滚轮34a和后端侧的那些导向滚轮34b之间，驱动滚轮35a设置在弯曲显示器支撑构件27的内侧上，即设置在用户头部的那一侧上。
如图4和5所示，显示器支撑构件27在与它的纵向方向垂直的横截面中的外周形状具有离该横截面的重心的距离不同的部分。换言之，该形状不是圆。或者，更具体而言，该形状接近圆形，但是在弯曲显示器支撑构件27的内侧和外侧(即另一侧)上分别形成有凹槽28a和28b，以形成防转动形状部分。因此，显示器支撑构件27的横截面形状不是圆形，以便防止绕它的纵向轴线的转动。显示器支撑构件27的内侧和外侧上的凹槽28a和28b沿显示器支撑构件27的纵向方向延伸。这里，图4示出沿图2中C-C线的剖面图，而图5是沿图2中D-D线的剖面图。
如图4所示，上述一对导向滚轮34a、34a(34b、34b)与显示器支撑构件27的凹槽28a和28b(即防转动形状部分)的内部接触，从而成为邻接在防转动形状部分上的邻接部分。每个导向滚轮34a(34b)以可转动的方式安装在滚轮轴34c上，该滚轮轴34c设置在显示器支撑构件外壳31中。另外，上述驱动滚轮35a也与显示器支撑构件27的内侧上的凹槽28a的底部接触，如图5所示。驱动滚轮35a安装在固定于显示器支撑构件外壳31内的显示器支撑构件驱动马达35b的驱动轴上。因此，通过将驱动滚轮35a和显示器支撑构件驱动马达35b布置在显示器支撑构件27的内侧上，如图2所示，重部件位于靠近用户头部处。这能够提高在头部运动时的稳定性，并减少显示器支撑构件外壳31向显示器支撑构件外侧、即在远离头部的方向上的延伸量。
如图6A所示，连接件40由弹性材料例如树脂制成，并形成为具有C形横截面。该C形的开口的间隔d略大于横截面是椭圆的耳机臂12的短轴r2，但小于耳机臂12的长轴r1。因此，通过使耳机臂12的短轴r2垂直，其后通过在图示X方向上使耳机臂12靠近连接件40的开口，能够容易地将耳机臂12放入连接件40中。然后，通过将耳机臂12相对转过90度，如图6B所示，耳机臂12完全配合在连接件40中。此时，连接件40弹性变形成稍微变宽，从而连接件40紧紧地夹持耳机臂12。结果，可佩戴显示单元20已固定到耳机臂12上。
因此，根据本实施方案，通过简单地夹持耳机臂12能够将可佩戴显示单元20固定到耳机臂12上。结果，能够以许多不同的方式使用可佩戴显示单元20。另外，在本实施方案中，连接件40通过它的弹性变形夹持耳机臂12，并且能够适于具有稍微不同的横截面的耳机臂12。另外，耳机10不具有用于可佩戴显示单元的特殊固定结构，因此，提高了耳机在它作为单一物品使用时的美观。
如图2和3所示，显示器支撑构件外壳31的间隙部分33设有位移机构50。设置该位移机构50用于改变图像显示单元21相对于连接件40的位置和方向。位移机构50包括设置在连接件40中的球51和形成在显示器支撑构件外壳31的间隙部分33中的球窝52。大于一定量的摩擦力作用在球51和球窝52之间。因此，球窝52不能相对于球51转动，除非相对于球51在球窝52上作用大于一定量的旋转力。
因为位移机构如上所述包括球51和球窝52，所以显示器支撑构件保持部分30、显示器支撑构件保持部分30所保持的显示器支撑构件27、和固定到显示器支撑构件27上的图像显示单元21能够沿三维空间中的三个独立轴线中的每个轴线移位。
该位移机构50可以设置在显示器支撑构件保持部分30和图像显示单元21之间，或者可以设置在显示器支撑构件保持部分30中。但是，位移机构50具有它自身的重量。并且，有利的是如本实施方案中那样将位移机构50设置在连接件40和显示器支撑构件保持部分30之间，以便尽可能减少绕连接件40的力矩。另外，在本实施方案中，球51形成在连接件40侧上。但是，不用说，可以在显示器支撑构件外壳31侧上形成球51，而在连接件40侧上形成球窝52。
图7是示出本可佩戴显示系统的电路框图。
显示器支撑构件保持部分30的显示器支撑构件外壳31设有驱动滚轮35a、显示器支撑构件驱动马达35b、缩回检测传感器37a、伸出检测传感器37b、显示器支撑构件驱动开关36，另外还设有控制系统38和图像处理系统39。控制系统38基于来自各传感器24、37a和37b以及显示器支撑构件驱动开关36的信号来控制显示器支撑构件驱动马达35b。图像处理系统39基于来自外部控制器C的信号来将图像信号发送给图像显示单元21的显示装置22。
可行的是外部控制器C通过可佩戴显示单元20将音频信号发送给耳机10。或者相反，可行的是外部控制器C将除了音频信号之外的图像信号、控制信号等发送给耳机10，并且耳机10又将那些信号中的图像信号、控制信号等发送给可佩戴显示单元20。在将所有这些信号发送给耳机10和可佩戴显示单元20中的一个部件、然后由已经接收到所有这些信号的该部件发送另一个部件所需的信号的情况下，必须两个部件都设有能够断开的相应电连接部分，以便电连接这两个部件。
接着，将描述本实施方案中的可佩戴显示单元20的操纵和相关操作。
首先，如上所述将可佩戴显示单元20的连接件40联接到耳机臂12上。然后，将固定有可佩戴显示单元20的耳机10安置在头上。此时，如图3所示，可佩戴显示单元20的图像显示单元21位于非可显示位置b中，而显示器支撑构件27在缩回位置d中。
接着，当推动可佩戴显示单元20的显示器支撑构件驱动开关36时，控制系统38检测显示器支撑构件驱动开关36的开/关状态，并将显示器支撑构件驱动控制信号输出给显示器支撑构件驱动马达35b，从而显示器支撑构件驱动马达35b开始驱动显示器支撑构件27伸出。此时，显示器支撑构件27和图像显示单元21沿着与显示器支撑构件27的弯曲形状对应的轨迹B移动。当显示器支撑构件27到达伸出位置c时，伸出检测传感器37b检测到这一点，并通知控制系统38该事实。然后，从控制系统38发送来的伸出关信号使显示器支撑构件驱动马达35b停止，并且显示器支撑构件27停止在伸出位置c处。
在显示器支撑构件27处于伸出位置c的状态下，当如图1和2所示手动地将图像显示单元21从非可显示位置b移动到可显示位置a时，显示单元位置检测传感器24检测到该位置变化，并通知控制系统38该事实。控制系统38通知外部控制器C图像显示单元21到达可显示位置的事实。然后，外部控制器C知道可佩戴显示单元20准备发送图像信号。当在该状态下推动外部控制器C的播放按钮时，外部控制器C将图像信号发送给图像处理系统39。图像处理系统39又将图像信号发送给图像显示单元21的显示装置，以基于图像信号再生图像。这里，代替在开始时推动显示器支撑构件驱动开关36，可以如下布置。换句话说，当推动外部控制器C的播放按钮时，外部控制器C将显示器支撑构件驱动控制信号发送给控制系统38，以执行上述一系列操作。
为了停止图像的再生，手动地将图像显示单元21从可显示位置a移动到非可显示位置b。然后，显示单元位置检测传感器24检测到该位置变化，并通知控制系统38该变化。控制系统38通知外部控制器C图像显示单元21到达非可显示位置b的事实，以停止从外部控制器C发送图像信号。
接着，当推动可佩戴显示单元20的显示器支撑构件驱动开关36时，控制系统38检测显示器支撑构件驱动开关36的开/关状态，并将显示器支撑构件驱动控制信号输出给显示器支撑构件驱动马达35b，从而显示器支撑构件驱动马达35b开始驱动显示器支撑构件27缩回。在该缩回过程中，显示器支撑构件27沿着与它自身的弯曲形状对应的轨迹B移动。当显示器支撑构件27到达缩回位置d时，缩回检测传感器37a检测到这一点，并通知控制系统38该事实。然后，从控制系统38发送来的缩回关信号使显示器支撑构件驱动马达35b停止，并且显示器支撑构件27停止在缩回位置d处。
因此，在本实施方案中，显示器支撑构件27和图像显示单元21沿着与显示器支撑构件27的弯曲形状对应的轨迹移动。结果，显示器支撑构件27和图像显示单元21沿着用户的头部移动，并且能够将这些部件和用户头部之间的距离限制为不引起与用户头部的干涉的最小距离。这样减少了图像显示单元21等接触其它物体的可能性，即使在图像显示单元21和显示器支撑构件27的移动期间用户头部移动时也是如此。
另外，在本实施方案中，当图像显示单元21不显示图像时，显示器支撑构件27在将显示器支撑构件27收容于显示器支撑构件外壳31中的缩回位置处。这样减小了可佩戴显示单元20绕与作为头部安置带的耳机臂12联接的连接件40的力矩。结果，在图像显示单元21缩回从而确保用户的视野的状态下，即使在用户的头部运动的情况下也能够减小可佩戴显示单元20的摆动。这样提高了安置的可佩戴显示单元20的舒适度。
另外，在本实施方案中，凹槽28a形成在显示器支撑构件27中，并且使导向滚轮34a和34b以及驱动滚轮35a与凹槽28a的底部接触。这样，不管显示器支撑构件27是否在移动，都防止显示器支撑构件27绕它的纵向轴线的转动。
接着，参考图8到17，将描述上述可佩戴显示单元20的防转动形状部分的各种变体以及邻接在防转动形状部分上的邻接部分的各种变体。图8到10、12和13是与图2中C-C线处的剖面对应的相应位置处的剖面。另外，图11是用于说明根据要在弯曲棒形构件中形成的凹槽的位置的加工方法的区别的说明图。
在第一变体中，显示器支撑构件27a的横截面形状几乎是矩形，并且在显示器支撑构件27a的一个侧面中形成凹槽。显示器支撑构件27a的内侧上的导向滚轮34a与形成在显示器支撑构件27a的一个侧面中的凹槽28a的内部接触，并且外侧上的导向滚轮34a与显示器支撑构件27a的另一个侧面接触。因此，在具有几乎矩形形状的横截面的显示器支撑构件27a的情况下，也能够防止显示器支撑构件27a绕它的纵向轴线的转动。另外，即使仅在显示器支撑构件27a的内侧中形成凹槽，只要导向滚轮34a进入内侧上的凹槽28a，就能够控制显示器支撑构件27a的转动以及它在除了纵向方向之外的方向上的移动。
在该变体和上述实施方案中，显示器支撑构件的凹槽形成在显示器支撑构件27、27a的内侧或(和)外侧即左侧或(和)右侧中。然而，当显示器支撑构件的凹槽替代地形成在显示器支撑构件27、27a的顶部和/或底部中时，能够实现基本相同的效果。
然而，当如图11所示借助于盘形加工工具W1、W2在弯曲棒形构件中形成凹槽时，在要在弯曲棒形构件的内侧和/或外侧上形成凹槽G1的情况下，不改变盘形加工工具W1的转动轴线的方向就能够形成该凹槽G1。另一方面，当要在与弯曲棒形构件的内侧-外侧方向垂直的一侧上形成凹槽G2时，盘形加工工具W2的转动轴线的方向应该随着加工工具W2的移动而接连改变。因此，从凹槽加工的观点来看，在弯曲显示器支撑构件的内侧和/或外侧上形成凹槽是有利的。
在图9和10中分别示出第二和第三实施方案，并且，在这些实施方案中，每个显示器支撑构件27b、27c的横截面具有不形成凹槽的矩形或垂直及水平双重矩形的形状。这些变体也能够如以上实施方案和第一变体中那样防止显示器支撑构件27b、27c绕它的纵向轴线的转动。但是，与以上实施方案和第一变体不同，第二和第三这些变体不具有凹槽。因此，为了控制显示器支撑构件27b、27c在上下方向即与内侧-外侧方向垂直的方向上的移动，必须在上下方向上的位置处设置导向滚轮34c。
在图12和13中分别示出第四和第五变体。这些变体的每个显示器支撑构件27c、27d具有圆上圆形状的横截面。详细地，第四变体的显示器支撑构件27c的横截面具有两个彼此相切的圆的形状。另一方面，第五变体的显示器支撑构件27d的横截面具有两个稍微分离的圆的形状，这两个圆在它们之间具有连接部分。这些变体的每个显示器支撑构件27c、27d在对置的圆弧的一部分处形成凹槽28，并且导向滚轮34a与该凹槽28接触。
在图14到17示出的第六和第七变体中，每个显示器支撑构件27e、27f在固定图像显示单元的末端部s处和另一侧上的基部b处具有不同的横截面。另外，每个显示器支撑构件27e、27f由滑瓦34e、34f支撑。每个滑瓦34e、34f固定到图1示出的显示器支撑构件插入孔32上。
第六变体的显示器支撑构件27e在如图15A所示它的末端部s侧上具有圆形形状的横截面，并且在如图15B所示它的基部b侧上具有椭圆形形状的横截面。这里，图15A示出沿图14的A-A线得到的显示器支撑构件27e和滑瓦34e的剖面。并且，图15B示出沿图14的B-B线得到的显示器支撑构件27e和滑瓦34e的剖面。
显示器支撑构件27e插入穿过的滑瓦34e的内表面的形状是具有与显示器支撑构件27e在它的基部b侧的横截面形状相同的形状和大小的椭圆形形状。结果，当显示器支撑构件27e的基部b在滑瓦34e的位置处时，或换言之，当图像显示单元接近在伸出位置处时，显示器支撑构件27e在与显示器支撑构件27e的纵向轴线垂直的平面内的任何方向上的移动、以及显示器支撑构件27e在该平面内的方向上的转动被约束，并且只有纵向方向上的移动是可能的。另一方面，显示器支撑构件27e在它的末端部s侧上的横截面如上所述具有圆的形状，并且该圆的直径与基部b侧上的椭圆形形状的短轴相同。结果，当显示器支撑构件27e的末端部s在滑瓦34e的位置处时，或换言之，当图像显示单元接近在缩回位置处时，显示器支撑构件27e在与显示器支撑构件27e的纵向轴线垂直的平面内的任何方向上的移动被约束，而显示器支撑构件27e在该平面内的方向上的转动不被约束。
因此，在该变体的情况下，当图像显示单元接近位于伸出位置处时，不管显示器支撑构件27e是否在移动，显示器支撑构件27e都不能转动，从而防止图像显示单元倾斜。另一方面，在该变体中，当图像显示单元接近位于缩回位置处时，能够转动显示器支撑构件27e，使得图像显示单元适当地倾斜。换言之，在本实施方案中，即使显示器支撑构件27e在缩回位置的附近处于任何姿势，图像显示单元在伸出位置处也采取确定的姿势。另外，在伸出位置处，来自显示器支撑构件27e的引线在显示器支撑构件外壳31中几乎没有游隙，并且，当显示器支撑构件27e转动时，存在引线会断路的可能性。但是，本实施方案防止显示器支撑构件27当它接近在伸出位置处时转动，因此能够防止引线断路。
第七变体的显示器支撑构件27f在如图17A所示它的末端部s侧上具有圆形形状的横截面，并且在如图17B所示它的基部b侧上具有圆弧形状的横截面。这里，图17A示出沿图16的A-A线得到的显示器支撑构件27f和滑瓦34f的剖面。并且，图17B示出沿图16的B-B线得到的显示器支撑构件27f和滑瓦34f的剖面。
显示器支撑构件27f插入穿过的滑瓦34f的内表面的形状是具有与显示器支撑构件27f在它的基部b侧的横截面形状相同的形状和大小的圆弧形状。结果，当显示器支撑构件27f的基部b在滑瓦34f的位置处时，或换言之，当图像显示单元接近在伸出位置处时，显示器支撑构件27f在与显示器支撑构件27f的纵向轴线垂直的平面内的任何方向上的移动、以及显示器支撑构件27f在该平面内的方向上的转动被约束，并且只有纵向方向上的移动是可能的。另一方面，显示器支撑构件27f在它的末端部s侧上的横截面如上所述具有圆的形状，并且该圆的直径与基部侧上的圆弧的高度(即离作为基准的弦的高度)相同。结果，当显示器支撑构件27f的末端部s在滑瓦34f的位置处时，或换言之，当图像显示单元接近在缩回位置处时，显示器支撑构件27f在与显示器支撑构件27f的纵向轴线垂直的平面内的任何方向上的移动被约束，而显示器支撑构件27f在该平面内的方向上的转动不被约束。
因此，本变体能够实现与第六变体类似的效果。
接着，参考图18，将描述对使显示器支撑构件27移动的显示器支撑构件驱动马达35b进行固定的模式的变体。
如图5所示，在上述实施方案中，马达固定壁形成为适于显示器支撑构件驱动马达35b的壳体的外部形状的高壁，以便防止显示器支撑构件驱动马达35b的移动和摆动。在本实施方案中，马达固定壁35c制作得较低，使得显示器支撑构件驱动马达35b的末端侧能够摆动，但是它不能移动。同时，借助于弹簧35d向显示器支撑构件27偏置显示器支撑构件驱动马达35b的末端侧。
通常，在如上述实施方案中那样牢固固定显示器支撑构件驱动马达35b的情况下，不可能在显示器支撑构件27和安装于显示器支撑构件驱动马达35b的端部上的驱动滚轮35a之间保持规定的接触压力，除非很精确地确定显示器支撑构件驱动马达35b的固定位置。即使在很精确地确定显示器支撑构件驱动马达35b的位置的情况下，接触压力在显示器支撑构件27移动时变化，因此驱动滚轮35a和显示器支撑构件27之间的相对距离轻微地变化。因此，在不能将显示器支撑构件27和驱动滚轮35a之间的接触压力控制成恒定的情况下，驱动滚轮35a可能在显示器支撑构件27上滑动，使得显示器支撑构件27不能移动预期的距离。
在本实施方案中，在允许显示器支撑构件驱动马达35b的末端部即驱动滚轮35a沿着靠近和离开显示器支撑构件27的方向移动的同时，通过借助于弹簧35d向显示器支撑构件27保持驱动滚轮35a，将驱动滚轮35a和显示器支撑构件27之间的接触压力控制成预期的接触压力。
在上文已经描述了可佩戴显示单元的第一实施方案。但是，显示器支撑构件不必如上述实施方案中那样具有恒定曲率，而是可以例如弯曲成和椭圆周界的一部分一样的形状。另外，在该实施方案中，图像显示单元21的移动轨迹与显示器支撑构件27的弯曲形状完全一致。但是，图像显示单元的轨迹弯曲成与显示器支撑构件的弯曲形状接近类似的形状就足够了。
另外，已经拿后臂型耳机10描述了上述实施方案。但是，本发明不局限于此，而是可以应用于头臂型，该头臂型通过将它的臂放在头顶部周围来佩戴。另外，上述实施方案针对设有扬声器的耳机。但是，本发明能够应用于头置式装置，只要该装置具有待安置在头上的臂来从该臂的左侧和右侧保持头部，即使该装置不设有扬声器。
第二实施方案将参考图19到22描述可佩戴显示系统的第二实施方案，该可佩戴显示系统的图像显示单元能够布置在用户的眼睛附近。在以下描述的每个实施方案中，与第一实施方案及它的变体类似，也提供用于防止显示器支撑构件的转动的机构。图19是示出本实施方案的具有图像显示单元的可佩戴显示系统(处于联接状态)的透视图，该可佩戴显示系统的图像显示单元能够布置在用户的眼睛附近；图20是示出该可佩戴显示系统(处于非联接状态)的透视图；图21是沿图19中III-III线的剖面图；并且图22是该可佩戴显示系统的电路框图。
如图19和20所示，本实施方案的可佩戴显示系统包括耳机110和可佩戴显示单元120，该可佩戴显示单元120能够安装在耳机110上，并且该可佩戴显示单元120的图像显示单元能够布置在用户的眼睛附近。
耳机110包括左扬声器111L及右扬声器111R；耳机臂112，该耳机臂112使左扬声器111L及右扬声器111R相互连接；耳承113L和113R，耳承113L和113R分别设置在左扬声器111L及右扬声器111R中；和电缆连接部分(外部连接部分)114。耳机110是后臂型耳机，其耳机臂112设置在用户的头后部周围。
可佩戴显示单元120包括图像显示单元121，该图像显示单元121在用户的眼睛前面显示图像；连接件140，该连接件140固定到耳机臂112上；保持部分130，该保持部分130将图像显示单元121联接到连接件140上；和作为显示器侧电连接部分的电缆139，该电缆139用于与耳机110电连接。保持部分130包括棒形显示器支撑构件131，该棒形显示器支撑构件131的横截面具有椭圆形形状；和显示器支撑构件收容部分133，该显示器支撑构件收容部分133用于收容显示器支撑构件131。显示器支撑构件131的纵向形状与用户头部的形状对应地弯曲。显示器支撑构件收容部分133具有能够收容显示器支撑构件131的大部分的内部空间。在可佩戴显示单元120水平安置于用户头上的状态下，包括图像显示单元121的显示屏幕在内的该可佩戴显示单元120的外部形状关于水平面对称。
如图21所示，显示器支撑构件收容部分133包括显示器支撑构件外壳136，该显示器支撑构件外壳136用于收容显示器支撑构件131；多个支承137，这些支承137以可滑动的方式支撑显示器支撑构件131；和驱动滚轮138，该驱动滚轮138用于移动显示器支撑构件131。在显示器支撑构件外壳136的一端中，形成有用于插入显示器支撑构件131的显示器支撑构件插入孔134。并且，在显示器支撑构件外壳136的另一端中，设有用于与耳机110电连接的显示器电缆(显示器侧电连接部分)139。另外，在连接连接件140的部分处，形成有间隙部分135。该间隙部分135用于避免耳机110的扬声器111L或111R与显示器支撑构件外壳136之间的干涉。驱动滚轮138连接到以下提及的显示器支撑构件驱动马达(在图22中示出)。图像显示单元121包括显示装置122和用于该显示装置122的光学系统123。
与第一实施方案类似，连接件140由弹性材料例如树脂制成，并形成为具有C形横截面。因此，在本实施方案中也像第一实施方案一样，通过简单地夹持耳机臂112能够将可佩戴显示单元120机械地安装到耳机臂112上。因此，不必在耳机侧上准备专用的连接件。换言之，本实施方案不需要专用的耳机。
耳机110的电缆连接部分(外部连接部分)114与控制器160连接，该控制器160控制耳机110和可佩戴显示单元120。该控制器160包括控制器电缆161，该控制器电缆161与耳机110的电缆连接部分114连接；图像信号接收终端162，该图像信号接收终端162用于接收来自外部的图像信号；音频信号接收终端163，该音频信号接收终端163用于接收来自外部的音频信号；操作部分164，该操作部分164用于用户的操作；信号存储部分165，该信号存储部分165用于存储图像信号和音频信号；放大器166，该放大器166放大音频信号；控制部分167，该控制部分167根据来自操作部分164的指令将控制信号发送给各部分；和主电源电路168。控制器电缆161具有连接器161a，该连接器161a设有电触点。连接器161a设有音频信号线S1，该音频信号线S1用于将来自放大器166的音频信号发送给耳机110的电缆连接部分114；图像信号线I1，该图像信号线I1用于将来自信号存储部分165和图像信号接收终端162的图像信号发送给耳机110的电缆连接部分114；控制信号线C1，该控制信号线C1用于将来自控制部分167的控制信号发送给耳机110的电缆连接部分114；和电力线P1，该电力线P1用于将来自主电源电路168的电力发送给耳机110的电缆连接部分114。
耳机110的电缆连接部分114设有连接到控制器电缆161的连接器161a上的控制器侧连接器115a；和连接到显示器电缆139的连接器139a上的显示器侧连接器(耳机侧电连接部分)115b。控制器侧连接器115a和显示器侧连接器115b通过图像信号线I2、控制信号线C2、电力线P2和接地线(未示出)相互连接。设置在控制器电缆161中的图像信号线I1、控制信号线C1、电力线P1和接地线通过连接器161a和115a分别连接到与控制器侧连接器115a连接的图像信号线I2、控制信号线C2、电力线P2和接地线上。另外，设置在控制器电缆161中的音频信号线S1通过连接器161a和115a以及音频信号线S2连接到扬声器111R及111L上。
在可佩戴显示单元120的显示器支撑构件外壳136内设有显示处理部分124，该显示处理部分124用于将图像信号发送给显示装置122；显示器支撑构件驱动控制部分125，该显示器支撑构件驱动控制部分125用于移动显示器支撑构件131；重力传感器128，该重力传感器128用于检测上下方向，并用于通知显示处理部分124检测结果；和电源电路129，该电源电路129用于将电力供应给这些部分124、125及128和供应给显示装置122。显示器支撑构件驱动控制部分125包括作为驱动源的显示器支撑构件驱动马达126，该显示器支撑构件驱动马达126用于移动显示器支撑构件131；一组传感器127，该组传感器127用于检测显示器支撑构件131的向前移动临界位置和向后移动临界位置。显示器电缆139包括图像信号线I3，该图像信号线I3通过连接器139a连接到耳机110的显示器侧连接器115b的图像信号线I2上；控制信号线C3，该控制信号线C3通过连接器139a连接到显示器侧连接器115b的控制信号线C2上；电力线P3，该电力线P3通过连接器139a连接到显示器侧连接器115b的电力线P2上；和未示出的接地线。显示器电缆139的图像信号线I3连接到显示器支撑构件外壳136内的显示处理部分124上；显示器电缆139的控制信号线C3连接到显示器支撑构件外壳136内的显示处理部分124和显示器支撑构件驱动控制部分125上；并且显示器电缆139的电力线P3连接到显示器支撑构件外壳136内的电源电路129上。另外，显示器支撑构件131设有图像信号线I4，该图像信号线I4用于将来自显示器支撑构件外壳136内的显示处理部分124的图像信号发送给显示装置122；电力线P4，该电力线P4用于将来自显示器支撑构件外壳内的电源电路129的电力供应给显示装置122；和未示出的接地线。
因此，在本实施方案中，不仅来自控制器160的音频信号，而且图像信号、控制信号和电力被发送给耳机110的电缆连接部分114。其中，音频信号被发送给耳机110的每个扬声器111R、111L，并且图像信号、控制信号和电力通过耳机110的电缆连接部分114发送给可佩戴显示单元120的显示器支撑构件收容部分133。换句话说，在本实施方案中，从控制器160发送给可佩戴显示单元120和耳机110的所有信号等都一次发送给耳机110，使得从控制器160延伸出的电缆数目变小。
在与耳机110一起使用可佩戴显示单元120时，如上所述将可佩戴显示单元120的连接件140机械地联接到耳机臂112上。此时，可佩戴显示单元120的连接件140可以固定到耳机臂112的右扬声器111R附近或固定到耳机臂112的左扬声器111L附近。接着，将显示器电缆139连接到耳机110的显示器侧连接器115b上，以电连接耳机110和可佩戴显示单元120。另外，将控制器电缆161连接到耳机110的控制器侧连接器115a上，以电连接控制器160和耳机110。这里，可佩戴显示单元120与耳机110的机械联接和电连接以及控制器160与耳机110的电连接可以以任何顺序进行。
然后，把与可佩戴显示单元120机械连接且电连接的耳机110安置在头上。
当用户想要将声音与画面一起输出时，用户操作控制器160的操作部分164的播放按钮等。当推动播放按钮时，主电源电路168输出电力，并且控制部分167输出显示器支撑构件驱动控制信号。然后，电力和显示器支撑构件驱动信号通过耳机110的电缆连接部分114发送给可佩戴显示单元120。电力被发送给可佩戴显示单元120的电源电路129，然后供应给可佩戴显示单元120中的各部分。另一方面，显示器支撑构件驱动信号被发送给可佩戴显示单元120的显示器支撑构件驱动控制部分125。结果，显示器支撑构件驱动控制部分125的显示器支撑构件驱动马达126运行，并使显示器支撑构件131从缩回位置伸出到可显示位置。当显示器支撑构件驱动控制部分125的一组传感器127检测到向前移动临界位置(即可显示位置)时，给控制器160的控制部分167通知该事实。然后，根据来自控制部分167的指令，将存储在信号存储部分中的图像信号及音频信号、或通过图像信号接收终端162接收到的图像信号及通过音频信号接收终端163接收到的音频信号输出给耳机110的电缆连接部分114。
控制器160将音频信号发送给耳机的每个扬声器111R、111L，以再生与音频信号对应的声音。另外，控制器160通过耳机110的电缆连接部分114和可佩戴显示单元120的显示处理部分124将图像信号发送给显示装置122，以再生与图像信号对应的图像。
在将可佩戴显示单元120的连接件140从耳机臂112的左扬声器111L附近的位置拆去并机械联接到右扬声器111R附近的位置上的情况下，倒置可佩戴显示单元120。但是，在可佩戴显示单元120水平安置于用户头上的状态下，可佩戴显示单元120(包括图像显示单元122的显示屏幕)的外部形状在垂直方向上对称。因此，即使在可佩戴显示单元120由于将它的固定位置从左边改变到右边而倒置的情况下，用户也能够使用可佩戴显示单元120而不感觉不舒适。另外，即使在可佩戴显示单元120由于将它的固定位置从左边改变到右边而倒置的情况下，重力传感器128也能够检测到该状态，并且显示处理部分124自动地倒转所显示图像的顶部和底部。因此，所显示图像的顶部正确地显示在上侧。因此，能够解决由于可佩戴显示单元120的左右固定位置的变化而引起的图像倒转。
当耳机110被单独使用时，从耳机110的电缆连接部分114上拆去可佩戴显示单元120的显示器电缆139，并且从耳机臂112上拆去可佩戴显示单元120的连接件140。换言之，解除耳机110和可佩戴显示单元120之间的机械连接及电连接。然后，当控制器160将音频信号发送给耳机110时，通过耳机的扬声器111R及111L再生与音频信号对应的声音。
如上所述，在本实施方案中，能够解除耳机110和可佩戴显示单元120之间的机械连接及电连接，从而耳机110能够被单独使用。另外，不需要给作为头部安置带的耳机臂112提供特别的固定机构，就能够将耳机臂112机械地联接到可佩戴显示单元120上。结果，甚至提高了耳机110在单独使用时的美观。
在本实施方案中，虽然放大器166设置在控制器160中，但是放大器166也可以设置在耳机110中。在该情况下，可以设置导线用于将电力从控制器160供应给耳机110中的放大器。另外，在本实施方案中，显示处理部分124设置在可佩戴显示单元120的显示器支撑构件收容部分133中。但是，显示处理部分124的功能的一部分例如驱动显示装置122的功能可以设置在图像显示单元121中。或者，可以将显示处理部分124的所有功能设置在图像显示单元121中。或者，可佩戴显示单元120的各种功能部分的一部分和控制器160的各种功能部分的一部分可以适当地设置在其它部分中。
接着，将分别参考图23和24描述第一和第二实施方案中的连接件的第一和第二变体。图23是示出第二实施方案的可佩戴显示系统的连接件的第一变体的剖面图，并且图24是示出该可佩戴显示系统的连接件的第二变体的剖面图。
如图23所示，作为第一变体的连接件140a包括凹槽构件141，该凹槽构件141具有一对相互对置的侧壁142a和142b；第二夹持构件143，该第二夹持构件143在它和一个侧壁(以下称为第一夹持构件)142a之间夹持耳机臂112；和作为挤压构件的螺杆构件144，该螺杆构件144向第一夹持构件142a挤压第二夹持构件143。
凹槽构件141与显示器支撑构件收容部分133的间隙部分135一体地形成。凹槽构件141在间隙部分135侧上的侧壁142a成为第一夹持构件。凹槽构件141的另一个侧壁142b形成有螺纹孔，作为挤压构件的螺杆构件144旋入该螺纹孔。第二夹持构件143固定到螺杆构件144的末端上。
为了将连接件140a联接到耳机臂112上，将耳机臂112的一部分设置在第一夹持构件142a与第二夹持构件143之间。然后，旋紧螺杆构件144以使第一夹持构件142a与第二夹持构件143之间的距离变窄，从而两个夹持构件142a和143在它们之间夹持耳机臂112。
作为第二变体的连接件140b在图24中示出，并且与第一变体的不同在于由作为弹性构件的簧圈144b取代作为挤压构件的螺杆构件144。
为了将该连接件140b联接到耳机臂112上，使第一夹持构件142a和第二夹持构件143之间的空间变宽以收缩簧圈144b。然后，将耳机臂112的一部分放置在第一夹持构件142a与第二夹持构件143之间，从而簧圈144b的弹性力向第一夹持构件142a推动第二夹持构件143，以在夹持构件142a和143之间夹持耳机臂112。
因此，在第一和第二变体中，都能够简单地通过夹持耳机臂112来将可佩戴显示单元联接到耳机臂112上。另外，在这些变体中，作为第二夹持构件143的移动的结果，在连接件140a、140b改变其形式时夹持耳机臂112。因此，这些变体能够适于具有轻微不同的横截面的耳机臂112。
接着，将参考图25描述第二实施方案中的耳机110的变体。
在本变体的耳机110a中，第二实施方案中的电缆连接部分114被分成三个部分。详细地，本变体中的电缆连接部分114a、114R和114L是控制器电缆连接部分114a，来自控制器160的控制器电缆161连接到该控制器电缆连接部分114a上；和两个显示器电缆连接部分114R及114L，来自可佩戴显示单元120的显示器电缆139连接到显示器电缆连接部分114R及114L上。
控制器电缆连接部分114a设置在与第二实施方案中的电缆连接部分114相同的位置处，即设置在耳机臂112的中心处。并且，两个显示器电缆连接部分114R和114L分别设置在右扬声器111R或左扬声器111L和控制器电缆连接部分114a之间。每个显示器电缆连接部分114R、114L具有能够与显示器电缆139的连接器139a连接的连接器。与参考图22描述的第二实施方案类似，显示器电缆连接部分114R和114L的每个连接器与来自控制器电缆连接部分114a的连接器的电力线P2、图像信号线12、控制信号线C2和接地线连接。
通过将两个显示器电缆连接部分114R和114L分别放置在右扬声器111R和左扬声器111L的附近，能够缩短要连接到这些显示器电缆连接部分114R和114L上的显示器电缆139的长度。
第三实施方案接着，参考图26到28，将描述能够布置在用户的眼睛附近的可佩戴显示系统的第三实施方案。图26是示出第三实施方案的可佩戴显示系统(处于联接状态)的透视图；图27是示出该可佩戴显示系统(处于非联接状态)的透视图；并且图28是该可佩戴显示系统的电路框图。
如图26和27所示，除了电力线、信号线等的布置不同之外，本实施方案的可佩戴显示系统具有与第二实施方案的构造基本相同的机械构造。
可佩戴显示单元120b的显示器支撑构件外壳136在与用于耳机支撑构件131的插入孔相反的那一侧上的端部处设有连接部分。这些连接部分与从耳机110b延伸出的耳机电缆119及从控制器延伸出的控制器电缆161连接。如图28所示，与第二实施方案类似，在显示器支撑构件外壳136内设置显示处理部分124、显示器支撑构件驱动控制部分125、重力传感器128和电源电路129。连接控制器电缆161的连接部分具有控制器侧连接器(外部连接部分)139c，并且连接耳机电缆119的连接部分具有耳机侧连接器139b。该控制器侧连接器139c连接图像信号线I2b，该图像信号线I2b通过连接器161a连接到控制器电缆161的图像信号线I1上；控制信号线C2b，该控制信号线C2b通过连接器161a连接到控制器电缆161的控制信号线C1上；电力线P2b，该电力线P2b通过连接器161a连接到控制器电缆161的电力线P1上；和音频信号线S2b，该音频信号线S2b通过连接器161a连接到控制器电缆161的音频信号线S1上。另外，图中未示出的接地线相互连接。从控制器侧连接器139c延伸出的图像信号线I2b与显示处理部分124连接。控制信号线C2b与显示处理部分124、显示器支撑构件驱动控制部分125及重力传感器128连接。并且，电力线P2b与电源电路129连接。另外，音频信号线S2b和接地线连接到耳机侧连接器139b上。
耳机110b的电缆连接部分114b设有耳机电缆119，并且耳机电缆119的连接器(耳机侧电连接部分)119b连接到可佩戴显示单元120b的耳机侧连接器(显示器侧电连接部分)139b上。
换句话说，在本实施方案中，来自控制器160的图像信号、音频信号和电力被发送给可佩戴显示单元120b。其中，仅音频信号通过可佩戴显示单元120b发送给耳机110b。其它信号等在可佩戴显示单元120b中被处理。
如上所述，在本实施方案中，从控制器160发送给可佩戴显示单元120b和耳机110b的所有信号等都一次发送给可佩戴显示单元120b。结果，从控制器160延伸出的电缆数目减少。另外，本实施方案的耳机110b仅接收来自可佩戴显示单元120b的音频信号，并使用耳机电缆119接收音频信号。另外，耳机110b不需要用于机械联接到可佩戴显示单元120b上的特别的固定结构。因此，能够采用市场上销售的普通耳机作为耳机110b。另外，设置在耳机电缆119和耳机臂112中的引线只是右信号线、左信号线和接地线。因此，能够采用少量线作为耳机电缆119和耳机臂112中的引线。结果，耳机110b本身能够制作得更小更轻，并且能够减小在安置于用户头上时的不舒适感。
第四实施方案接着，参考图29到33，将描述可佩戴显示系统的第四实施方案，该可佩戴显示系统的图像显示单元能够布置在用户的眼睛附近。图29是示出第四实施方案的可佩戴显示系统(处于非联接状态)的透视图；图30是示出第四实施方案的可佩戴显示系统的主要部分的水平剖面；图31是示出该可佩戴显示系统的连接件的垂直剖面；图32是示出该可佩戴显示系统的左联接部分和右联接部分中电触点的布置的说明图；并且图33是该可佩戴显示系统的电路框图。
如图29所示，与上述实施方案类似，本实施方案的可佩戴显示系统也包括耳机110c和可佩戴显示单元120c。
在耳机110c的耳机臂112的几乎中央部分处，设有电缆连接部分114c，控制器电缆161连接到该电缆连接部分114c上。另外，在耳机臂112的左右扬声器111R和111L的附近，形成有联接可佩戴显示单元120c的各个联接部分116、116。另外，多个电触点116a、116a、…设置在这些联接部分116、116中的每个联接部分116中。在每个联接部分116的两侧上，形成凸起117、117，这些凸起用于约束可佩戴显示单元120c在耳机臂112的纵向方向上的移动。每个联接部分116的电触点116a形成在具有适于头部形状的圆弧形状的耳机臂112的外侧上。另外，在每个联接部分的内侧上形成用于防止可佩戴显示单元120c的转动的防转动构件116b。如图31所示，该防转动构件116b向与电触点116a相反的那一侧伸出，并具有与具有C形横截面的连接件140c的开口宽度对应的宽度。图31示出联接部分116和联接到该联接部分116上的连接件140c的剖面。
如示出显示器支撑构件外壳136的剖面图的图30所示，显示器支撑构件外壳136的间隙部分135设有位移机构150。该位移机构150用于改变图像显示单元121相对于连接件140的相对位置和方向。位移机构150包括设置在连接件140中的球151和形成在显示器支撑构件外壳136的间隙部分135中的球窝152。大于一定量的摩擦力作用在球151和球窝152之间。因此，球窝152不能相对于球151转动，除非相对于球151在球窝152上作用大于一定量的旋转力。另外，如该图中所示，在位移机构150内设置引线。
如图30和31所示，具有C形横截面的连接件140c的内表面设有多个电触点145c、145c、…，这些电触点分别与设置在耳机臂112的每个联接部分116中的多个电触点116a、116a、…接触。这些电触点145c与形成信号线和电力线的引线连接。这些引线穿过连接件140c和球151的内部，并向显示器支撑构件外壳136的内部延伸。
如图33所示，可佩戴显示单元120c和耳机110c中的信号线等的布线基本上与第二实施方案的布线类似。但是，如上所述，耳机臂112在这两个部分(即左右部分)中的每个部分中具有多个电触点116a、116a，以便建立与可佩戴显示单元120c的电连接。因此，从耳机110的控制器侧连接器115c延伸出的电力线P2、控制信号线C2和图像信号线12分别在途中分支以延伸到两个电触点116a、116a。在分别设置于耳机臂112的这两个部分处的两组电触点116a、116a中，在可佩戴显示单元120c的连接件140c与耳机臂112之间机械联接时，一组电触点116a与设置在连接件140c中的多个电触点145c接触。另一组电触点116a与用于消耗通过图像信号线I2传递来的信号的终端电阻连接，使得图像信号有效地供应给显示处理部分124。实际上，还考虑到外观，将具有终端电阻的帽放在所述另一组电触点116a上。
在可佩戴显示单元120c联接到耳机臂112右侧的联接部分116上的情况和可佩戴显示单元120c联接到耳机臂112左侧的联接部分116上的情况之间，可佩戴显示单元120c的顶部和底部倒转。因此，必须使右侧的联接部分116中的多个电触点116a的布置与左侧的联接部分116中的多个电触点116a的布置不同。
图32是示出从布置电触点的表面的相应前部看左侧联接部分116和右侧联接部分116时这些布置的状态的视图。如该图中所示，假设在每个联接部分116中存在触点1-8作为多个电触点116a；而且假设在左联接部分116中，触点1-4从左到右放置成一行，并且在该组触点下，触点5-8从左到右放置。如上所述，当联接位置从左改变到右或反之时，可佩戴显示单元120的顶部和底部倒转，结果，设置在连接件140中的多个电触点145c也倒置。因此，在右联接部分116中，触点5-8(在左联接部分116中触点5-8放置在下侧)放置在上侧，并且触点1-4(在左联接部分116中触点1-4放置在上侧)放置在下侧。另外，在右联接部分116中，触点1-4从右到左放置，即在耳机臂112延伸的方向上放置，并且触点5-8也从右到左放置。
换言之，对于在耳机110c安置在用户头上的状态下沿接近垂直的方向并排设置的触点而言，它们在该垂直方向上的位置关系在左联接部分116和右联接部分116之间倒转。并且，对于在耳机110c安置在用户头上的状态下沿接近水平的方向并排设置的触点而言，它们在该水平方向上的位置关系在左联接部分116和右联接部分116之间倒转。
如上所述，与上述实施方案类似，在本实施方案中也能够解除耳机110c和可佩戴显示单元120c之间的机械连接及电连接。因此，耳机110c能够被单独使用。另外，因为电触点116a、145c设置在耳机110c和用于电连接耳机110c及可佩戴显示单元120c的机械连接件140c中，所以不需要用于电连接耳机110c和可佩戴显示单元120c的电缆。因此改善了外观。
在第二实施方案中，重力传感器128能够检测到由联接可佩戴显示单元120的位置的变化所引起的图像显示单元121的垂直倒转。在本实施方案中，替代地，可以设置如下的传感器，该传感器检测可佩戴显示单元120c的连接件140c中的多个电触点中的至少一个触点、或左右联接部分116中的多个电触点中的至少一个触点的电连接状态。与第二实施方案中的重力传感器128的输出类似，该传感器的输出被发送给显示处理部分124。根据该传感器的输出，显示处理部分124能够识别可佩戴显示单元120c联接在右侧上还是左侧上，并能够倒转图像的顶部和底部。
代替本实施方案的机械连接件140c，可以使用第二实施方案中的第一或第二变体的连接件140a或140b，同时给连接件140a或140b提供电触点。当然，这样能够产生类似的效果。
接着，参考图34，将描述上述第四实施方案中的位移机构150的变体。
该变体的位移机构150a采用软线153代替第四实施方案的位移机构150中的球151。通过将细线织成具有一定厚度的线材，并将树脂填充到这些细线之间的间隙中和具有所述一定厚度的线材周围，从而获得该软线153。因此，软线153在具有一定强度的力作用下变形，并且保持该变形状态，除非再次施加具有一定强度的力。
该软线153的一端固定到显示器支撑构件外壳136的间隙部分135上，并且另一端固定到连接件140c上。采用该软线153代替第四实施方案中的球151并使软线153在各种方向上变形，与第四实施方案类似，保持部分130和保持部分130所保持的图像显示单元121能够沿三维空间中的三个独立轴线中的每个轴线移位。
第四实施方案的位移机构150或本变体的位移机构150a能够用在以上和以下描述的实施方案中的每个实施方案中。
第五实施方案接着，参考图35和36，将描述可佩戴显示系统的第五实施方案，该可佩戴显示系统的图像显示单元能够布置在用户的眼睛附近。图35是示出第五实施方案的可佩戴显示系统的透视图，并且图36是该可佩戴显示系统的电路框图。
如图35所示，与上述实施方案类似，本实施方案的可佩戴显示系统也包括耳机110d和可佩戴显示单元120d。
在耳机110d的耳机臂112的左右扬声器111R和111L的附近，形成要联接可佩戴显示单元120d的各个联接部分116、116。这些联接部分116、116每个都设有多个电触点116d。在每个联接部分116的两侧上，形成凸起117、117，这些凸起用于约束可佩戴显示单元120d在耳机臂112的纵向方向上的移动。每个联接部分116的电触点116d形成在具有适于头部形状的圆弧形状的耳机臂112的外侧上。并且，在耳机臂112的内侧上形成用于防止可佩戴显示单元120d的转动的防转动构件116b。
另一方面，可佩戴显示单元120的连接件140d联接到耳机110d的联接部分116上。该连接件140d与第四实施方案的连接件基本类似，并且连接件140d的内表面设有多个电触点，这些电触点与设置在耳机臂112的每个联接部分116中的多个电触点116d、116d接触。这些电触点与形成信号线和电力线的引线连接。这些引线穿过连接件140d的内部，并向显示器支撑构件外壳136的内部延伸。该连接件140d的宽度(即在耳机臂112的延伸方向上的长度)W2比耳机臂112的每个联接部分116的宽度W1短。结果，连接件140d能够相对于耳机臂112的每个联接部分116在耳机臂112的延伸方向上移动长度(W1-W2)。因此，为了确保每个联接部分116的电触点116d和连接件140d中的电触点之间的电连接，联接部分116中的每个电触点116d在耳机臂的延伸方向上具有比(W1-W2)大的长度。同样，在本实施方案中，对于在耳机110d安置在用户头上的状态下沿接近水平的方向并排设置的触点而言，它们在该水平方向上的位置关系在左联接部分116和右联接部分116之间倒转。
如图36所示，可佩戴显示单元120d和耳机110d中的信号线等的布线基本上与第三实施方案的布线类似。但是，如上所述，耳机臂112在这两个部分(即左右部分)中的每个部分中具有多个电触点116d、116d，以便建立与可佩戴显示单元120d的电连接。因此，从耳机110d的每个扬声器111R、111L延伸出的音频信号线S3b在途中分支以延伸到两个电触点116d、116d。在分别设置于耳机臂112的这两个部分处的两组电触点116d、116d中，在可佩戴显示单元120d的连接件140d与耳机臂112之间机械联接时，一组电触点116d与设置在连接件140d中的多个电触点145d接触。
如上所述，本实施方案能够实现与第四实施方案所实现的效果基本相同的效果。另外，在本实施方案中，可佩戴显示单元120d能够相对于耳机110d在耳机臂112延伸的方向上移动。结果，与第四实施方案相比，可佩戴显示单元120d能够具有较大的相对于耳机110d的位移自由度。
第六实施方案接着，参考图37到39，将描述可佩戴显示系统的第六实施方案，该可佩戴显示系统的图像显示单元能够布置在用户的眼睛附近。图37是示出第六实施方案的可佩戴显示系统的透视图；图38是示出该可佩戴显示系统的扬声器、连接件和位移机构的剖面图；并且图39是示出该可佩戴显示系统的扬声器和外帽的剖面图。
如图37所示，与上述实施方案类似，本实施方案的可佩戴显示系统包括耳机110e和可佩戴显示单元120e。
本实施方案的可佩戴显示系统具有与参考图36描述的第五实施方案的可佩戴显示系统基本相同的电路结构、信号线的布线等。但是，如下文中所述，本实施方案与上述实施方案的不同在于可佩戴显示单元120e联接到耳机110e的扬声器111上。结果，用于电连接耳机110e和可佩戴显示单元120e的电触点的位置与第四实施方案中的电触点的位置不同。
可佩戴显示单元120e将联接到联接部分118上，该联接部分118形成在耳机110e的左右扬声器111R及111L中的每个扬声器中，位于与和用户头部接触的一侧相反的那一侧上。如图38所示，该联接部分118在凹槽的开口边缘处形成有向内侧伸出的挡圈118a。该挡圈118a由弹性树脂形成并能够变形。在与每个联接部分118的凹槽的底部对应的部分中，设有用于接收音频信号的多个电触点116d、116d、…。
可佩戴显示单元120e包括图像显示单元121，该图像显示单元121用于在用户的眼睛前面显示图像；连接件140e，该连接件140e能够联接到每个扬声器111R、111L的联接部分118上；和保持部分130，该保持部分130将图像显示单元121连接到连接件140e上。
如图38所示，连接件140e具有能够插入扬声器111的联接部分118的形状。详细地，连接件140e包括中空圆筒形的连接件主体141e；和联接挡圈142e，该联接挡圈142e进入到联接部分118的底部和联接部分118的挡圈118a之间。联接挡圈142e设置在连接件主体141e的底部143e的外周上。为了将连接件140e联接到扬声器111上，扬声器111的联接部分118的挡圈118a弹性变形，以将连接件140e的联接挡圈142e插入在联接部分118的底部和联接部分118的挡圈118a之间。连接件主体140e的底部143e设有电触点145d，这些电触点145d将连接到扬声器111的电触点116d上。当连接件140e已经联接到扬声器111的联接部分118上时，这些电触点145d电连接到联接部分118的电触点116d上。
如上所述，本实施方案的可佩戴显示系统具有与第五实施方案基本相同的电路结构、信号线的布线等。但是，本实施方案与第五实施方案的不同在于设置在显示器支撑构件外壳136中的电路结构的一部分放置在中空连接件主体141e内部。另外，形成有这些电路的电路板与从控制器160延伸出的控制器电缆161连接。连接件140e的上述电触点145d通过电路板143与包含在控制器电缆161中的音频信号线连接。另外，控制信号线、图像信号线、电力线等从电路板143上的每个电路124、129等延伸出。控制信号线连接到设置在保持部分130的显示器支撑构件外壳136内的显示器支撑构件驱动控制部分125等上。图像信号线连接到图像显示单元121上。并且，电力线将电力供应给显示器支撑构件驱动控制部分125和图像显示单元121。
在显示器支撑构件外壳136和连接件140e之间设置用于改变保持部分130和图像显示单元121相对于连接件140e的方向和位置的位移机构150e。该位移机构150e包括上下移动转动轴构件151e，该上下移动转动轴构件151e用于上下移动图像显示单元121；和左右移动转动轴构件154e，该左右移动转动轴构件154e用于向左和向右移动图像显示单元121。上下移动转动轴构件151e包括轴构件152e，该轴构件152e在与电触点145d相反的那一侧上固定到连接件140e上；和托架构件153e，该托架构件153e从轴构件152e向保持部分130延伸。左右移动转动轴构件154e穿过上下移动转动轴构件151e的托架构件153e和显示器支撑构件外壳136的托架构件136e。在位移机构150e中，大于一定量的摩擦力作用在轴部分和窝部分之间，从而窝部分不相对于轴部分转动，除非从显示器支撑构件外壳136侧施加大于一定水平的力。
在本实施方案中，右扬声器111R和左扬声器111L中的每个扬声器形成有联接部分118。因此，当可佩戴显示单元120e联接到例如右扬声器111R上时，左扬声器111L的联接部分118暴露出。从外观的观点来看这是不利的。因此，本实施方案具有外帽140f，该外帽140f用于覆盖扬声器111的未联接到可佩戴显示单元120e上的联接部分118。如图39所示，外帽140f与连接件140e在它们的外观上类似，并具有挡圈142f，该挡圈142f配合到每个扬声器111的联接部分118中。另外，与连接件140e类似，外帽140f是中空的，并且在外帽140f内部设置与连接件140e的电路板143类似的分隔板143f。设置分隔板143f是为了在外帽140f内形成与空间Se相同的空间Sf，在连接件140e中由于设置电路板143而在电路板143和连接件主体141e的底部143e之间形成该空间Se。由于该布置，能够从左扬声器111L和右扬声器111R获得相同的音质。
如上所述，在本实施方案中，与第三和第五实施方案类似，从控制器160发送给可佩戴显示单元120e和耳机110e的所有信号等也都一次发送给可佩戴显示单元120e。结果，从控制器160延伸出的电缆数目能够减少。另外，不必在耳机中提供图像信号线。这样减小了耳机的重量。另外，外帽140f能够消耗图像信号，不必单独提供终端电阻。
在本实施方案中，从控制器160发送给可佩戴显示单元120e和耳机110e的所有信号等都一次发送给可佩戴显示单元120e。但是，与第二及第五实施方案类似，可行的是从控制器160发送给可佩戴显示单元120e和耳机110e的所有信号等都一次发送给耳机110e，并且可佩戴显示单元120e接收来自耳机110e的图像信号和电力。
另外，在本实施方案中，通过弹性体的变形将连接件140e联接到扬声器111上。但是，如图40所示，例如可以给连接件140e和扬声器111中的任一个提供磁铁149，并且可以给另一个提供磁体例如铁，使得连接件140e连接到扬声器111上。
另外，在存在多个电触点作为每个扬声器111的联接部分118的电触点116d的情况下，有利的是如以上参考图32所述布置这些触点。
另外，可以将上述实施方案及它们的变体的各种结构组合到本实施方案中，例如第一实施方案中描述的显示器支撑构件和它的支撑形式的各种构造、第二实施方案等中描述的系统的电路结构、以及将在第七实施方案中描述的辅助保持部分的构造。
第七实施方案参考图41到44，将描述可佩戴显示系统的第七实施方案，该可佩戴显示系统的图像显示单元能够布置在用户的眼睛附近。
图41是示出在可佩戴显示系统安置于用户U的头部H上的情况下可佩戴显示系统的外观的透视图。在本实施方案中，头部H包括使用可佩戴显示系统的用户U的颈部，因此指颈部和颈部以上的部分。
本实施方案的可佩戴显示系统包括耳机210，该耳机210将安置在头部H上，并具有产生声音例如语音、音乐、音效等的功能；和可佩戴显示单元220，该可佩戴显示单元220具有为用户U显示图像的功能。另外，可佩戴显示单元220与电缆230连接。该电缆230将来自电源单元(未示出)和声音/图像信号产生单元(未示出)的电力和声音/图像信号供应给可佩戴显示系统。
耳机210包括右扬声器211a；左扬声器211b；右耳承212a；左耳承212b；和耳机臂213，该耳机臂213连接右扬声器211a及左扬声器211b。
右扬声器211a和左扬声器211b具有声音输出功能，并且来自电缆230的声音信号被供应给这些扬声器211a和211b。
右耳承212a连接到右扬声器211a上，并帮助将右扬声器211a安置在头部H上且与头部H紧密接触。另外，左耳承212b连接到左扬声器211b上，并帮助将左扬声器211b安置在头部H上且与头部H紧密接触。
耳机臂213通过它的弹性力将用户U的头部H保持在耳机臂213内部，并使右扬声器211a和左扬声器211b相互连接。
可佩戴显示单元220包括图像显示单元222；保持部分221，该保持部分221能够将图像显示单元222保持在用户U的眼睛前面；连接件227，该连接件227连接保持部分221和耳机臂213；给保持部分221提供的辅助保持部分240；设置在该辅助保持部分240中的头部挤压检测传感器250。
给保持部分221提供辅助保持部分240的位置使得在用户U的视野中心与图像显示单元222上的图像中心一致的状态下，辅助保持部分240不进入用户U的视野。
图像显示单元222再生并显示通过电缆230发送来的图像信号。可以将已知的技术用于图像信号的再生和显示。
保持部分221包括连接部分223；显示器支撑构件224；和显示器支撑构件收容部分225。
连接部分223连接图像显示单元222和显示器支撑构件224。连接部分223可以使用球接头，使得能够以连接部分223为中心连续地改变在图像显示单元222上显示图像的方向。
显示器支撑构件224的一端通过连接部分223连接到图像显示单元222上。显示器支撑构件收容部分225以可滑动的方式保持显示器支撑构件224的另一端。另外，如图42所示，显示器支撑构件224在面对头部H的表面中设有保持构件224a、销224b和弹簧固定构件224c。图42是示出该可佩戴显示系统的主要部分的剖面图。
显示器支撑构件224是管形臂，并描绘出沿着从头部H的颞颥部分延伸到脸部分的曲线行进的曲线。显示器支撑构件224具有支承图像显示单元222和连接部分223的重量的强度。
显示器支撑构件收容部分225在它的内部收容显示器支撑构件224的至少一部分以及辅助保持部分240的至少一部分。
在本实施方案中，当如图42所示图像显示单元222从用户U的眼睛前面缩回、并且显示器支撑构件的至少一部分收容在显示器支撑构件收容部分225中时，就说显示器支撑构件224处于收容位置。另外，当显示器支撑构件224将图像显示单元222支撑在用户眼睛前面时(图41)，就说显示器支撑构件224处于伸出位置。
显示器支撑构件收容部分225包括显示器支撑构件外壳226；显示器支撑构件位置检测传感器231；保持部分驱动单元232；控制单元235；和模式选择开关236。
显示器支撑构件外壳226内部的收容空间226a具有足够的大小，用于收容显示器支撑构件224和沿着显示器支撑构件224设置的辅助保持部分240。另外，该收容空间226a具有用于收容显示器支撑构件224的至少一部分的深度。
显示器支撑构件位置检测传感器231是压力传感器。代替该传感器231，可以使用第一实施方案的传感器。显示器支撑构件位置检测传感器231的固定位置是收容空间226a的最内部分。在本实施方案中，当显示器支撑构件224位于收容位置处时，显示器支撑构件224的未固定图像显示单元222的一端224d挤压收容空间226a的最内部分。结果，显示器支撑构件位置检测传感器231检测来自显示器支撑构件224的压力，从而检测到显示器支撑构件224在收容位置处。
保持部分驱动单元232包括显示器支撑构件驱动马达(未示出)；连接到该显示器支撑构件驱动马达上的电力线(未示出)和控制线(未示出)；马达轴233；和固定到该马达轴233上的驱动滚轮234。驱动滚轮234的外周与弯曲显示器支撑构件224的内侧表面接触。驱动滚轮234能够通过从电动马达施加给马达轴233的旋转力使显示器支撑构件224滑动地移动。
如图42所示，模式选择开关236部分地伸出在显示器支撑构件外壳226外侧，从而能够在使用显示器支撑构件外壳226的同时操作模式选择开关236。模式选择开关236在三种模式即手动执行显示器支撑构件224的滑动操作的手动模式、电动起动保持部分驱动单元232的电动操作模式、和该开关断开的断开模式之间切换。在电动操作模式和手动模式的情况下，释放用于使驱动滚轮234的转动停止的止动器。
图43是示出显示器支撑构件224的一部分、辅助保持部分240和头部挤压检测传感器250的剖面图。
辅助保持部分240包括挤压构件401，该挤压构件401以大于一定值的压力挤压头部H；轴杆构件402；弹簧固定构件403；和用于将该轴杆构件402安装到显示器支撑构件224上的安装构件405。挤压构件401设有头部挤压检测传感器250。另外，在挤压构件401内设置用于检测头部H的运动的变化的运动传感器407。
挤压构件401具有球形且连接到轴杆构件402上。另外，挤压构件401挤压头部H。
轴杆构件402借助于穿过安装构件405的保持构件224a及销224b以可摆动的方式安装到显示器支撑构件224上。
挤压力产生单元245产生辅助保持部分240的挤压力，并包括电磁铁451及452和弹簧453。电磁铁452固定到轴杆构件402上，并且电磁铁451固定到显示器支撑构件224上从而面对电磁铁452。电磁铁451和452通过未示出的电力线供应有来自显示器支撑构件收容部分225的电力。另外，显示器支撑构件收容部分225中的控制单元235(图44下述)能够控制电磁铁451和452的电流的方向和强度。因此，能够控制电磁力使得电磁铁451和452相互吸引或排斥。
弹簧453的一端固定到位于显示器支撑构件224上的弹簧固定构件224c上。弹簧453的另一端固定到位于轴杆构件402上的弹簧固定构件403上。当挤压构件401沿着向显示器支撑构件224运动的方向(即箭头B的方向)绕作为转动轴线的销224b摆动时，弹簧453在抵消该摆动的方向(即箭头A的方向)上运用它的弹性力。
设置在挤压构件401内的运动传感器407包括陀螺传感器。运动传感器407检测在挤压构件401压靠头部H的状态下头部H的运动的变化。
头部挤压检测传感器250在挤压构件401的表面上安装于压靠头部H的部分处。
运动传感器407的输出和头部挤压检测传感器250的输出通过各个信号线(图44)发送给设置在显示器支撑构件收容部分225中的控制单元235。
在本实施方案中，当辅助保持部分240的挤压构件401在挤压构件401能够压靠头部H的位置处时，该位置称为辅助保持部分240的挤压位置。另外，当辅助保持部分240的挤压构件401在挤压构件401不能压靠头部H的位置处时，该位置称为辅助保持部分240的缩回位置。设置辅助保持部分240的方式使得辅助保持部分240能够在挤压位置和缩回位置之间摆动。
图44是与该可佩戴显示系统的驱动/控制有关的电路框图。
控制单元235通过各个信号线连接设置在显示器支撑构件收容部分225中的显示器支撑构件位置检测传感器231、保持部分驱动单元232及模式选择开关236；放置在辅助保持部分240中的运动传感器407及挤压力产生单元245；头部挤压检测传感器250；和图像显示单元222。控制单元235通过那些信号线发送和接收信号。另外，根据头部挤压检测传感器250的输出S1，控制单元235控制挤压力产生单元245，使得挤压水平保持在预定范围内。另外，根据显示器支撑构件位置检测传感器231的输出S3，控制单元235控制保持部分驱动单元232的显示器支撑构件驱动马达，使得显示器支撑构件224位于伸出位置或收容位置处。
将顺序描述从开始使用该可佩戴显示系统到结束使用的控制和操作。在以下说明中，将不提及方框之间的控制信号，并且将仅提及来自每个传感器的数据。
(1)用户U将本实施方案的可佩戴显示系统安置在其头部H上。
(2)用户U使用模式选择开关236选择电动操作模式或手动模式。
当选择电动操作模式时，(3)控制单元235控制保持部分驱动单元232以将显示器支撑构件224从收容位置驱动到伸出位置。结果，图像显示单元222保持在眼睛前面。
当选择手动模式时，(4)控制单元235释放用于显示器支撑构件224的止动器。这里，该止动器设置在保持部分驱动单元232中。(5)然后，用户手动地将显示器支撑构件224从收容位置拉到伸出位置。
与以上步骤(3)或步骤(4)及(5)平行地执行以下步骤(6)到(7)。
(6)显示器支撑构件位置检测传感器231检测到显示器支撑构件224的所述端224d离开显示器支撑构件收容部分225的最内部分，并将显示器支撑构件位置检测信号S3发送给控制单元235。(7)控制单元235接收到该显示器支撑构件位置检测信号S3，并控制挤压力产生单元245使辅助保持部分240从缩回位置移位到挤压位置。
进一步地，执行以下控制/操作。
(8)控制单元235起动头部挤压检测传感器250。(9)控制单元235起动运动传感器407。(10)辅助保持部分240的挤压构件401压靠头部H的颞颥部分。(11)头部挤压检测传感器250检测挤压水平，并将头部挤压检测信号S1发送给控制单元235。(12)控制单元235接收到头部挤压检测信号S1。当挤压水平在所述预定范围内时，控制单元235使图像显示单元222显示图像。(13)进一步地，控制单元235控制挤压力产生单元245，使得挤压力的水平保持在该预定范围内。详细地，控制单元235控制挤压力产生单元245的电流以调节电磁铁451和452的电磁力。
当用户意图结束图像的观察时，该可佩戴显示系统的操作/控制变成如下。
(14)当用户U使模式选择开关返回到断开模式的位置时，控制单元235使图像显示单元222停止显示图像。(15)控制单元235驱动挤压力产生单元245，使得辅助保持部分240从挤压位置移动到缩回位置。(16)在用户U已经使用电动操作模式的情况下，控制单元235驱动保持部分驱动单元232，使得显示器支撑构件224从伸出位置移动到收容位置。在用户U已经使用手动模式的情况下，用户U手动地将显示器支撑构件224移动到显示器支撑构件收容部分225中。此时，辅助保持部分240也收容在显示器支撑构件收容部分225中。
可以考虑的是控制单元235使用运动传感器407的运动检测信号S2来控制挤压力产生单元245。例如，基于来自运动传感器407的运动检测信号S2，控制单元235计算出头部H的运动的变化。然后，根据所计算出的变化，控制单元235可以控制挤压力产生单元245，使得挤压构件401的挤压水平保持在所述预定范围内。另外，可以手动执行辅助保持部分240在缩回位置与挤压位置之间的切换。在该情况下，在模式选择开关236处于手动模式的状态下执行手动操作。另外，在挤压力产生单元245中，电磁铁451与452中的一个可以是磁体例如铁。为了将辅助保持部分240放在挤压位置处，可以断开电磁力，并且可以仅使用弹簧453的弹性力。为了将辅助保持部分240放在缩回位置处，控制电磁铁的电磁力使得比弹性力大的电磁力吸引磁体就足够了。另外，可以设置锁机构用于保持缩回位置。
如图41所示，本实施方案的可佩戴显示单元220中，在显示器支撑构件收容部分225侧给显示器支撑构件224提供辅助保持部分240的位置使得当用户U观察图像显示单元222上的图像时，辅助保持部分240存在于用户U的视野的外侧。因此，辅助保持部分240很少遮断用户U的视野到不舒适的程度。因此，本实施方案的可佩戴显示系统不破坏周围的可见度。
本实施方案的辅助保持部分240、挤压力产生单元245、和这些部件的操作等所需的构件的结构可以用在第一到第六和第八到第十一实施方案中。
第八实施方案参考图45和46，将描述根据本发明第八实施方案的可佩戴显示系统，该可佩戴显示系统的图像显示单元能够布置在用户的眼睛附近。
如图45所示，在本实施方案中，与第七实施方案的辅助保持部分类似的辅助保持部分240不设置在显示器支撑构件224上，而是设置在显示器支撑构件收容部分225上。因此，保持构件224a、销224b和弹簧固定构件224c不设置在显示器支撑构件224上，而是设置在显示器支撑构件收容部分225上。另外，挤压力产生单元245的电磁铁451位于显示器支撑构件收容部分225上。而且，弹簧453的一端固定到显示器支撑构件收容部分225上。其它结构为第七实施方案所共有。因此，对共同的部件给出相同的附图标记。另外，将省略关于这些共同的部件和它们的操作及控制的重复说明。图45示出如下状态，即显示器支撑构件224处于伸出位置，并且以可摆动的方式设置在显示器支撑构件收容部分225上的辅助保持部分240处于辅助保持部分240压靠颞颥部分的挤压位置。
为了安置该可佩戴显示系统，将执行以下操作。(1)取决于用户U使用模式选择开关236选择的模式，手动地或通过保持部分驱动单元232将显示器支撑构件224驱动到伸出位置(箭头A)。(2)在该过程中，挤压力产生单元245根据与第七实施方案中的控制类似的控制进行操作。(3)将辅助保持部分240设置在挤压构件401压靠头部H的颞颥部分的挤压位置处(箭头B)。
图46是示出本实施方案的可佩戴显示系统在显示器支撑构件224处于收容位置的状态下的外观的透视图。设置在显示器支撑构件收容部分225上的辅助保持部分240也在缩回位置处。
为了取下该可佩戴显示系统，将执行以下操作。(1)取决于用户U使用模式选择开关236选择的模式，手动地或通过保持部分驱动单元232将显示器支撑构件224收容到收容位置(箭头C)。(2)在收容显示器支撑构件224的过程中，挤压力产生单元245根据与第七实施方案中的控制类似的控制进行操作。(3)将辅助保持部分240设置在缩回位置处(箭头D)。
在本实施方案中，辅助保持部分240压靠头部H的颞颥部分。但是，可以布置成使得辅助保持部分240压靠左扬声器211b。另外，与第一实施方案类似，可以通过运动传感器407检测头部H的运动的变化。然后，可以取决于头部H的运动的变化来控制辅助保持部分240的挤压。另外，与第七实施方案类似，可以手动执行辅助保持部分240在缩回位置与挤压位置之间的切换。在该情况下，可以在通过模式选择开关236选择的手动模式下执行该操作。
根据第八实施方案，设置在显示器支撑构件收容部分225上的辅助保持部分240压靠头部的颞颥部分。结果，辅助保持部分240位于用户U的视野的外侧，并且辅助保持部分240几乎不进入正观察图像的用户U的视野。因此，本实施方案的可佩戴显示单元220能够限制图像显示单元222的运动并提高周围的可见度。
第九实施方案将参考图47和48描述第九实施方案的可佩戴显示系统，该可佩戴显示系统的图像显示单元能够布置在用户的眼睛附近。
如图47所示，在本实施方案中，在显示器支撑构件收容部分225上设置具有新机构的辅助保持部分241。另外，在将可佩戴显示系统安置于头部上之前，辅助保持部分241处于辅助保持部分241能够挤压的挤压位置。本实施方案的其它特征为第二实施方案所共有。因此，因此，对共同的部件给出相同的附图标记。另外，将省略关于这些共同的部件和它们的操作的重复说明。图47示出如下状态，即显示器支撑构件224在伸出位置处，并且设置在显示器支撑构件收容部分225上的辅助保持部分241在挤压位置处。
图48是示出处于挤压位置的辅助保持部分241、和显示器支撑构件收容部分225的一部分的剖面图。
辅助保持部分241包括盘形挤压构件411；和圆筒412，该圆筒412在一端处连接到挤压构件411上，并具有圆筒形中空部分413。另外，圆筒412的开口端以可滑动的方式插入设置在显示器支撑构件收容部分225中的孔中，该孔具有与圆筒412的直径几乎相同的直径。另外，辅助保持部分241具有挤压力产生单元245a。
挤压力产生单元245a具有弹簧453。该弹簧453具有与中空部分413的直径几乎相同的直径。弹簧453的一端固定到辅助保持部分241的弹簧固定部分414上。弹簧453的另一端固定到弹簧固定部分258上，该弹簧固定部分258设置在显示器支撑构件收容部分225的孔的底部中。
调节弹簧453施加给辅助保持部分241的弹簧固定部分414的弹性力，使得不管可佩戴显示系统的姿势如何，辅助保持部分241都能够保持挤压位置。
该可佩戴显示系统(图47)的操作/控制与第八实施方案的操作/控制几乎类似，只不过在将该可佩戴显示系统安置于头部上之前，辅助保持部分241经在挤压位置处。换句话说，在用户U的头部H对位于挤压位置的辅助保持部分241进行反压的同时，用户U将该可佩戴显示系统安置在其头部H上。此后的安置操作与第八实施方案中的操作类似，只不过辅助保持部分241总是在辅助保持部分241能够挤压的挤压位置处。
这里可以考虑一种布置在显示器支撑构件收容部分225的孔的底部(图48)上设置电磁铁，并且在挤压构件411的一部分处设置磁体例如铁。在该布置中，为了将辅助保持部分241放置在缩回位置处，电磁力抵抗弹簧453的弹性力而将挤压构件411吸引到孔底部中的电磁铁上。另外，辅助保持部分241的至少一部分可以收容在显示器支撑构件收容部分225的孔中。另外，为了将辅助保持部分241放置在挤压位置处，断开电磁铁的电磁力以便只有弹簧453的弹性力使辅助保持部分241伸出就足够了。
在第九实施方案中，与第八实施方案类似，设置在显示器支撑构件收容部分225上的辅助保持部分241压靠头部的颞颥部分。结果，辅助保持部分241位于用户U的视野的外侧，并且辅助保持部分241几乎不进入正观察图像的用户U的视野。因此，根据本实施方案的可佩戴显示单元，能够限制图像显示单元222的运动并提高周围的可见度。
图49示出第九实施方案的第一变体。在该第一变体中，连接件227将显示器支撑构件收容部分225不是连接到耳机臂213上，而是连接到左扬声器211b上。其它部件及它们的操作与第九实施方案中的类似。该连接件227到扬声器211b的固定结构可以是图39示出的上述结构。
根据第一变体，显示器支撑构件收容部分225连接到左扬声器211b上，从而辅助保持部分241几乎不进入正观察图像的用户U的视野。因此，根据本变体的可佩戴显示单元，能够限制图像显示单元222的运动并提高周围的可见度。
图50示出第九实施方案的第二变体。在该第二变体中，辅助保持部分241不压靠头部H，而是压靠左扬声器211b。其它部件及它们的操作与第九实施方案中的类似。
根据第二变体，辅助保持部分241通过左扬声器211b压靠头部H。结果，辅助保持部分241几乎不进入正观察图像的用户U的视野。因此，根据本变体的可佩戴显示单元，能够限制图像显示单元222的运动并提高周围的可见度。
第十实施方案将参考图51到54描述可佩戴显示系统的第十实施方案，该可佩戴显示系统的图像显示单元能够布置在用户的眼睛附近。图51是示出本实施方案的可佩戴显示系统的透视图；图52是示出该可佩戴显示系统的主要部分的剖视平面图；图53是沿图52中A-A线的剖面图。
如图51所示，本实施方案的可佩戴显示系统也包括与上述实施方案类似的耳机210a和可佩戴显示单元220a。
耳机210a包括右扬声器211a；左扬声器211b；和耳机臂213a，该耳机臂213a使右扬声器211a及左扬声器211b相互连接。与上述实施方案不同，耳机臂213a在各个扬声器211a和211b的附近弯曲，并且这些弯曲部分形成耳承214。
另外，与上述实施方案类似，可佩戴显示单元220a包括图像显示单元222；保持部分221；连接件227；和辅助保持部分240a。如图52所示，本实施方案的可佩戴显示单元220a还包括用于调节辅助保持部分240a的伸出长度的伸出长度调节部分260；用于调节从连接件227到保持部分221的距离的距离调节部分265；用于将保持部分221以可摆动的方式固定到连接件227上的接头270；和作为挤压力产生装置的簧圈275，该簧圈275在辅助保持部分240a处产生挤压力F。
在保持部分221的显示器支撑构件收容部分225的图像显示单元222侧上，设置用于固定辅助保持部分240a的固定部分。本实施方案的辅助保持部分240a的轴杆部分形成有外螺纹261。显示器支撑构件收容部分225的固定部分形成有内螺纹262，辅助保持部分240a的外螺纹261旋入并联接到该内螺纹262中。伸出长度调节部分260包括形成于辅助保持部分240a的轴杆部分中的外螺纹261和形成于显示器支撑构件收容部分225的固定部分中的内螺纹262。因此，辅助保持部分240a能够通过转动它的轴杆部分来改变它相对于显示器支撑构件收容部分225的伸出长度。
如图52和53所示，连接件227形成有向保持部分221伸出的凸起227a。距离调节部分265包括联接凹进265b，该联接凹进265b与连接件227的凸起227a联接；和凸起265a，该凸起265a在形状上类似于连接件227的凸起227a。如图54所示，通过确定是否使用距离调节部分265、或应该使用一个或多个距离调节部分265，或换言之，通过改变成层使用的距离调节部分265的数目，能够在连接连接件227和保持部分221的连接部分处调节从连接件227到保持部分221的距离。
如图52和53所示，接头270包括支承构件271，该支承构件271与连接件的凸起227a或距离调节部分265的凸起265a联接；和轴杆构件272，该轴杆构件272能够相对于支承构件271转动。轴杆构件272的一端以可转动的方式容纳在支承构件271中，并且另一端固定到显示器支撑构件收容部分225上。另外，轴杆构件272布置成当本实施方案的可佩戴显示系统安置在头部H上时，轴杆构件272变得几乎与垂直方向平行。结果，由于该接头270，在本实施方案的可佩戴显示系统安置于头部H上的状态下，保持部分221能够沿着Vθ方向相对于连接件227在水平面内摆动，或者换言之，在包括连接件227和辅助保持部分240a的挤压力F的作用方向的平面内摆动。
如图52所示，簧圈275相对于接头270的轴杆构件272位于图像显示单元侧。簧圈275的一端固定到接头270的支承构件271上，并且另一端固定到位于显示器支撑构件收容部分225的外侧的内壁表面上。卷簧275布置在拉紧状态，从而向头部H偏置保持部分221以及设置在保持部分221上的辅助保持部分240a。结果，由于弹簧275，辅助保持部分240a保持抵靠头部H的具有一定强度的挤压力F。
如上所述，根据本实施方案，通过改变距离调节部分265的数目和/或通过转动辅助保持部分240a，能够在使用可佩戴显示单元时使保持部分221在包括辅助保持部分240a的挤压力F的作用方向的平面即水平面内倾斜。因此，能够相对于头部H调节图像显示单元222在水平方向上的位置。具体而言，通过提供伸出长度调节部分260，即使当可佩戴显示单元安置在头部H上且作用辅助保持部分240a的挤压力F时，也能够相对于头部H对图像显示单元222的水平位置进行微调。
为了使保持部分221在包括辅助保持部分240a的挤压力F的作用方向的平面内倾斜，本实施方案同时设有距离调节部分265和伸出长度调节部分260。但是，可以只使用这些部分265和260中的一个。这里，在使用可佩戴显示单元之前必须预先准备距离调节部分265。另一方面，在使用可佩戴显示单元之前和使用可佩戴显示单元的过程中，伸出长度调节部分260都能够改变保持部分221的倾斜程度。因此，在采用这些部分265和260中的一个的情况下，在本实施方案中有利的是仅提供伸出长度调节部分260，即即使当可佩戴显示单元在使用中时也能够改变保持部分221的倾斜程度的一个调节部分。
另外，本实施方案的伸出长度调节部分260采用螺杆机构来调节辅助保持部分240a的伸出长度。但是，可以采用例如凸轮机构或使用电磁铁的机构，只要能够调节辅助保持部分240a的伸出长度就行。另外，本实施方案采用卷簧275作为挤压力产生装置。当然，代替卷簧275，可以使用其它弹性构件、电磁铁等。另外，本实施方案采用距离调节部分265作为距离调节装置。替代地，可以与伸出长度调节部分的情况类似地采用螺杆机构。
如上所述，根据第七到第十实施方案，能够提供一种提高了周围的可见度的可佩戴显示单元。具体而言，通过在保持部分上设置辅助保持部分，能够使可佩戴显示单元在它的周围可见度方面改善，因为辅助保持部分几乎不进入用户的视野。
在第七到第十实施方案中，可佩戴显示单元固定到耳机的左侧上。但是，可佩戴显示单元既可以固定在头部的左侧，又可以固定在头部的右侧，并且可以布置成使得控制单元能够适当地切换显示图像。
另外，不必在外部提供电源。例如，可以在显示器支撑构件收容部分中提供电池。另外，可以布置成无线接收声音/画面信号。
第十一实施方案将参考图55到58描述可佩戴显示系统的第十一实施方案，该可佩戴显示系统的图像显示单元能够布置在用户的眼睛附近。
图55是示出本实施方案的可佩戴显示单元安置在头部上的状态的透视图；并且图56是示出在安置状态下的该可佩戴显示单元的主要部分的剖视平面图。
本实施方案的可佩戴显示单元包括图像显示单元310，该图像显示单元310用于在用户的眼睛前面显示图像；头部安置带330，该头部安置带330安置在用户的头部上；连接件340，该连接件340固定到头部安置带330上；保持部分320，该保持部分320的一端固定到图像显示单元310上，而另一端向上延伸到与连接件340对置的位置；和接头部分351及355，这些接头部分用于将保持部分320以可摆动的方式固定到连接件340上。
在本实施方案中，头部安置带330是耳机，并且包括一对左右扬声器331R及331L；和耳机臂332，该耳机臂332使左右扬声器331R及331L相互连接。另外，保持部分320包括显示器支撑构件321，该显示器支撑构件321的一端固定到图像显示单元310上；和显示器支撑构件收容部分322，该显示器支撑构件收容部分322用于收容显示器支撑构件321。显示器支撑构件收容部分322保持显示器支撑构件321，使得显示器支撑构件321能够在收容状态和使用状态之间移位，在该收容状态下，显示器支撑构件321几乎被收容，在使用状态下，固定于显示器支撑构件321的端部处的图像显示单元310能够位于用户的眼睛前面。
图57是沿图56中A-A线的剖面图。
与第一实施方案类似，连接件340由弹性材料例如树脂制成，并形成为具有C形横截面以夹持耳机臂332。
这里，为了以下说明的方便，耳机臂332在安装连接件340的位置处延伸的轴线称为Z轴线；在从连接件340朝向设置显示器支撑构件收容部分322的那一侧的方向上延伸的与Z轴线垂直的轴线称为H轴线；并且同时与Z轴线和H轴线垂直的轴线称为V轴线。另外，环绕Z轴线的方向称为Zθ，环绕H轴线的方向称为Hθ，并且环绕V轴线的方向称为Vθ。
如图56和57所示，连接件340包括第一接头部分351，该第一接头部分351间接支撑保持部分320，使得保持部分320能够相对于连接件340在Hθ方向上摆动；和第二接头部分355，该第二接头部分355间接支撑保持部分320，使得保持部分320能够相对于连接件340在Vθ方向上摆动。
第一接头部分351包括轴杆构件352，该轴杆构件352从连接件340沿着与H轴线平行的方向延伸；支承构件353a，该支承构件353a以能够绕H轴线相对转动的方式支撑轴杆构件352。另外，第二接头部分355包括轴杆构件356，该轴杆构件356在保持部分320的显示器支撑构件收容部分322内沿着与V轴线平行的方向延伸；和支承构件353b，该支承构件353b以能够绕V轴线相对转动的方式支撑轴杆构件356。第一接头部分351的支承构件353a和第二接头部分355的支承构件353b是同一支承构件353。支承构件353a绕H轴线相对于第一接头部分351的轴杆构件352转动所需的力矩比支承构件353b绕V轴线相对于第二接头部分353的轴杆构件356转动所需的力矩大。换句话说，如图55所示，图像显示单元310在包括垂直方向的方向上绕H轴线摆动所需的力矩比图像显示单元310在包括水平方向的方向上绕V轴线摆动所需的力矩大。因此，确定绕H轴线的力矩，使得图像显示单元310不容易由于它的自重或由于头部的垂直运动而绕H轴线转动从而向下运动。另一方面，确定图像显示单元310在包括水平方向的方向上绕V轴线摆动所需的摆动力矩，使得图像显示单元310不容易仅由于头部在水平方向上的摆动而绕V轴线转动。在本实施方案中，为了使接头部分351中的力矩和接头部分355中的力矩不同，选择每个接头部分的滑动部分的材料，使得在第一接头部分351的轴杆构件352和支承构件353a之间的摩擦系数与在第二接头部分的轴杆构件356和支承构件353b之间的摩擦系数不同。
如上所述，在本实施方案中，使保持部分320绕H轴线摆动所需的力矩相对较大。结果，固定到保持部分320上的图像显示单元310的垂直位置一旦被调节之后，图像显示单元310不由于图像显示单元310本身的重量或由于头部的摆动而相对于头部发生运动。另外，使保持部分320绕V轴线摆动所需的力矩相对较小，从而能够容易地对固定到保持部分320上的图像显示单元310的水平位置进行调节。另外，在本实施方案中，连接件340能够相对于耳机臂332绕Z轴线转动，能够调节图像显示单元310绕Z轴线的位置，即调节图像显示单元310的屏幕的倾斜程度。
另外，在本实施方案中，在保持部分320的端部处聚集多个接头部分。因此，简单的操作就能够在各种方向上移动图像显示单元310。例如，如果在保持部分320和连接件340之间设置用于垂直移动图像显示单元310的第一接头部分、并且在保持部分320的中间部分设置用于水平移动图像显示单元310的第二接头部分，则一个接头部分可能被固定成在操作另一个接头部分的过程中不运动。另一方面，在本实施方案中，与如作为以上背景技术所提及的专利文件3描述的技术所示的能够实现各种方向上的移动的具有球形座的接头部分类似，当移动图像显示单元310时，多个接头部分中固定一个接头部分的操作不是必需的。
如以上实施方案中那样，作为使多个接头部分351、355中的一个接头部分351的力矩比另一个接头部分355的力矩大的方法，存在一种选择轴杆构件352、356和轴承构件353的材料的方法。作为其它方法，可以提及如图58所示放入力矩调节构件357例如O形环的方法，或者在轴杆构件352和支承构件353中的一个构件中形成多个凹口来改变摩擦系数的方法。
另外，在以上实施方案中，至于第一接头部分351，轴杆构件352形成于连接件340中。但是，连接件340可以形成有支承构件。另外，至于第二接头部分355，轴杆构件356固定到保持部分320的显示器支撑构件收容部分322上。但是，可以在显示器支撑构件收容部分322中提供支承构件。在该情况下，第一和第二接头部分所共有的构件变成轴杆构件，该轴杆构件同时联接到第一接头部分的支承构件和第二接头部分的支承构件中。
另外，在以上实施方案中，连接件能够联接到头部安置带330的耳机臂332上和从耳机臂332上拆去。但是，可以使用不能从耳机臂332上拆去的连接件。
另外，当然，本实施方案中描述的具有多个接头部分351、355的位移机构可以应用于第一到第十实施方案和那些实施方案的变体，产生类似的效果。
权利要求
1.可佩戴显示单元，该可佩戴显示单元设有用于在用户的眼睛前面显示图像的图像显示单元，该可佩戴显示单元的图像显示单元能够布置在用户的眼睛附近，该可佩戴显示单元包括显示器支撑构件，该显示器支撑构件具有棒形，并固定到所述图像显示单元上；显示器支撑构件保持部分，该显示器支撑构件保持部分以所述显示器支撑构件能够在伸出位置和缩回位置之间移动的方式保持所述显示器支撑构件，在该伸出位置处，所述图像显示单元能够位于用户的眼睛前面，在该缩回位置处，所述图像显示单元已经从用户的眼睛前面缩回；防转动装置，对于在接近与显示器支撑构件的纵向方向垂直的平面内的方向上的转动而言，即使当所述显示器支撑构件处于可移动状态时，该防转动装置也防止在位于所述伸出位置和所述缩回位置之间的至少包括所述伸出位置的所述伸出位置附近所述显示器支撑构件相对于所述显示器支撑构件保持部分的转动。
2.根据权利要求1的可佩戴显示单元，其中所述防转动装置包括至少在所述显示器支撑构件的一部分中形成的防转动形状部分，该防转动形状部分形成为具有如下横截面的外周形状，该横截面具有离所述横截面的重心的距离彼此不同的部分，所述横截面与显示器支撑构件的纵向方向垂直；和邻接部分，该邻接部分是所述显示器支撑构件保持部分的一部分，且就所述转动方面而言不能转动，所述邻接部分至少在伸出位置的所述附近邻接在所述显示器支撑构件的所述防转动形状部分上。
3.根据权利要求1的可佩戴显示单元，其中所述防转动装置包括至少在所述显示器支撑构件的一部分中形成的防转动形状部分，该防转动形状部分形成为具有与圆不同的横截面的外周形状，所述横截面与显示器支撑构件的纵向方向垂直；和邻接部分，该邻接部分是所述显示器支撑构件保持部分的一部分，且就所述转动方面而言不能转动，所述邻接部分至少在伸出位置的所述附近邻接在所述显示器支撑构件的所述防转动形状部分上。
4.根据权利要求2或3的可佩戴显示单元，其中所述显示器支撑构件的所述横截面的外周形状在固定所述图像显示单元的末端侧上和与所述末端侧相反的基端侧上不同；并且显示器支撑构件的所述基端部形成有所述防转动形状部分。
5.根据权利要求4的可佩戴显示单元，其中所述显示器支撑构件的所述末端侧上的所述横截面的外周形状是圆。
6.根据权利要求2或3的可佩戴显示单元，其中所述显示器支撑构件形成有沿所述纵向方向延伸的凹槽；所述显示器支撑构件保持部分具有导向滚轮，该导向滚轮与所述显示器支撑构件的表面接触，所述表面形成有所述凹槽；并且所述显示器支撑构件的具有所述凹槽的部分是所述防转动形状部分，并且所述导向滚轮是所述邻接部分。
7.根据权利要求1到6中任一项权利要求的可佩戴显示单元，其中所述显示器支撑构件保持部分具有驱动源，该驱动源移动所述显示器支撑构件；并且所述驱动源的驱动传动部分与所述显示器支撑构件接触。
8.根据权利要求7的可佩戴显示单元，还包括保持装置，该保持装置朝向所述显示器支撑构件保持所述驱动传动部分。
9.根据权利要求1到8中任一项权利要求的可佩戴显示单元，其中所述显示器支撑构件具有在纵向方向上弯曲的形状，使得所述形状沿着用户的头部延伸；并且所述图像显示单元能够沿与所述弯曲形状对应的轨迹在所述伸出位置和所述缩回位置之间移动。
10.根据权利要求1到8中任一项权利要求的可佩戴显示单元，其中所述显示器支撑构件保持部分包括显示器支撑构件外壳，该显示器支撑构件外壳收容处于缩回位置的所述显示器支撑构件。
11.可佩戴显示系统，其中所述可佩戴显示系统包括根据权利要求1到10中任一项权利要求的可佩戴显示单元；和头部安置构件，该头部安置构件安置在用户的头部上，用于通过头部安置构件的弹性力将头部保持在头部安置构件的内侧；并且所述可佩戴显示单元具有连接件，该连接件固定到所述显示器支撑构件保持部分上，并能够联接到所述头部安置构件的一部分上和从该部分上拆去。
12.可佩戴显示系统，其中所述可佩戴显示系统包括根据权利要求1到10中任一项权利要求的可佩戴显示单元；和耳机，该耳机具有扬声器和连接到所述扬声器上的耳机臂，并且能够安置在头部上；所述可佩戴显示单元具有连接件，该连接件能够联接到所述耳机上和从所述耳机上拆去；并且所述可佩戴显示单元和所述耳机具有各自的电连接部分，这些电连接部分能够相互电连接和断开。
13.根据权利要求12的可佩戴显示系统，其中所述可佩戴显示单元具有外部连接部分，该外部连接部分用于至少接收来自外部的电力、图像信号和音频信号；并且所述可佩戴显示单元通过所述可佩戴显示单元的所述电连接部分将通过所述外部连接部分接收到的电力、图像信号、音频信号等中的至少音频信号发送给所述耳机的所述电连接部分，以下将所述耳机的所述电连接部分称为耳机侧电连接部分，并且以下将所述可佩戴显示单元的所述电连接部分称为显示器侧电连接部分。
14.根据权利要求13的可佩戴显示系统，其中所述耳机的左右部分中的每个部分设有所述耳机侧电连接部分；所述耳机侧电连接部分具有沿预定方向布置的多个电触点；并且在所述耳机安置于头部上的状态下，设置在所述左右部分中的一个部分中的所述耳机侧电连接部分中的所述多个电触点的布置顺序在垂直方向上与设置在所述左右部分中的另一个部分中的所述耳机侧电连接部分中的所述多个电触点的布置顺序倒转。
15.根据权利要求13的可佩戴显示系统，其中所述耳机的左右部分中的每个部分设有所述耳机侧电连接部分；所述耳机侧电连接部分具有沿预定方向布置的多个电触点；并且在所述耳机安置于头部上、并从布置所述电触点的表面的前面看所述表面的状态下，设置在所述左右部分中的一个部分中的所述耳机侧电连接部分中的所述多个电触点的布置顺序在水平方向上与设置在所述左右部分中的另一个部分中的所述耳机侧电连接部分中的所述多个电触点的布置顺序倒转。
16.根据权利要求13到15中任一项权利要求的可佩戴显示系统，其中所述连接件能够相对于联接该连接件的所述耳机沿一定的方向在一定的宽度内相对移动；至少所述耳机侧电连接部分中的所述多个电触点或所述显示器侧电连接部分中的所述多个电触点在所述一定的方向上具有所述一定的宽度。
17.根据权利要求13到16中任一项权利要求的可佩戴显示系统，其中所述可佩戴显示单元的所述连接件具有联接装置，该联接装置变形以与所述耳机的一部分联接。
18.根据权利要求13到17中任一项权利要求的可佩戴显示系统，其中所述可佩戴显示单元的所述连接件能够联接到所述扬声器的与和头部接触的一侧相反的一侧上的一部分上和从该部分上拆去。
19.根据权利要求18的可佩戴显示系统，其中所述扬声器的所述部分设有所述耳机侧电连接部分的电触点；并且所述连接件设有所述显示器侧电连接部分的电触点，当所述连接件联接到所述部分上时，所述电触点连接到耳机侧电连接部分的电触点上。
20.根据权利要求18或19的可佩戴显示系统，其中所述连接件设有电路，该电路处理所述图像信号，并将已处理的图像信号发送给所述图像显示单元。
21.根据权利要求18到20中任一项权利要求的可佩戴显示系统，其中所述耳机具有作为所述扬声器的一对扬声器，并且所述耳机臂使所述一对扬声器相互连接；所述一对扬声器中的每个扬声器形成有联接部分，所述连接件能够联接到该联接部分上；并且所述可佩戴显示系统还包括外部构件，该外部构件联接到所述一对扬声器中的一个扬声器的所述联接部分上以覆盖所述联接部分，此时另一个扬声器在该另一个扬声器的联接部分处与所述连接件联接。
22.根据权利要求21的可佩戴显示系统，其中所述连接件在所述连接件联接扬声器时的所述扬声器侧上形成有中空部分；所述外部构件在与所述连接件的所述中空部分对应的位置处形成有中空部分，形成在外部构件中的所述中空部分具有与连接件的所述中空部分相同的形状及大小。
23.根据权利要求18到22中任一项权利要求的可佩戴显示系统，其中所述显示器支撑构件保持部分以可相对转动的方式联接到所述连接件上。
24.根据权利要求1的可佩戴显示单元，还包括连接件，该连接件设置在所述显示器支撑构件保持部分中，并能够联接到耳机上和从耳机上拆去；电连接部分，该电连接部分设置在所述连接件中，并在所述连接件联接到所述耳机上时连接到设置于所述耳机中的电触点上；
25.根据权利要求24的可佩戴显示单元，其中所述连接件设有显示单元位移装置，该显示单元位移装置能够相对于所述连接件改变所述图像显示单元的位置和/或方向；所述电连接部分具有引线；并且所述电连接部分的所述引线布置在所述连接件和所述显示单元位移装置中。
26.根据权利要求1的可佩戴显示单元，还包括连接件，该连接件能够联接到耳机的扬声器上和从扬声器上拆去；和电连接部分，该电连接部分能够与设置在所述耳机中的电路电连接和断开。
27.耳机，包括一对扬声器和使所述一对扬声器相互连接的耳机臂，该耳机包括设置在所述耳机臂的所述一对扬声器的相应部分中的电连接部分，其中所述电连接部分中的每个电连接部分电连接到可佩戴显示单元上，该可佩戴显示单元具有用于在用户的眼睛前面显示图像的图像显示单元，可佩戴显示单元的图像显示单元能够以能够断开所述电连接的方式布置在用户的眼睛附近。
28.根据权利要求27的耳机，其中所述耳机臂在所述一对扬声器侧的相应部分处形成有联接部分，其中所述显示单元能够联接到每个联接部分上和从该联接部分上拆去；并且所述联接部分中的每个联接部分设有所述电连接的电触点，当所述可佩戴显示单元联接到该联接部分上时，这些电触点连接到设置在所述可佩戴显示单元中的电触点上。
29.耳机，包括扬声器和与所述扬声器连接的耳机臂，其中所述扬声器形成有联接部分，具有用于显示图像的图像显示单元的可佩戴显示单元能够以可拆卸的方式联接到该联接部分上；并且所述联接部分设有电连接部分，该电连接部分能够与设置在所述可佩戴显示单元中的电路电连接和断开。
30.根据权利要求1的可佩戴显示单元，还包括辅助保持部分，该辅助保持部分设置在所述显示器支撑构件的位置或所述显示器支撑构件保持部分的位置处，使得当所述用户的视野中心在所述图像显示单元的目视表面中、且所述辅助保持部分压靠所述头部时，所述辅助保持部分在所述用户的所述视野的外侧；和挤压力产生装置，该挤压力产生装置使用弹性力和/或电磁力在所述辅助保持部分处产生用于压靠所述头部的挤压力。
31.根据权利要求1的可佩戴显示单元，还包括辅助保持部分，该辅助保持部分设置在所述显示器支撑构件或所述显示器支撑构件保持部分中，位于头部的颞颥部分附近，所述可佩戴显示单元安置在该头部上，所述辅助保持部分压靠所述颞颥部分。
32.根据权利要求31的可佩戴显示单元，还包括挤压力产生装置，该挤压力产生装置使用弹性力和/或电磁力在所述辅助保持部分处产生用于压靠所述头部的挤压力。
33.根据权利要求30或32的可佩戴显示单元，其中所述辅助保持部分以使得辅助保持部分能够在挤压位置和缩回位置之间移位的方式设置，在该挤压位置处，所述辅助保持部分能够压靠所述头部，在该缩回位置处，所述辅助保持部分不能压靠头部。
34.根据权利要求33的可佩戴显示单元，其中所述可佩戴显示单元还包括挤压力检测装置，该挤压力检测装置对所述辅助保持部分在所述挤压位置处施加给头部的挤压力的水平进行检测；并且所述挤压力产生装置控制所述挤压力，使得所述挤压力检测装置所检测到的所述水平保持在预定范围内。
35.根据权利要求33或34的可佩戴显示单元，其中所述显示器支撑构件保持部分包括显示器支撑构件收容部分，该显示器支撑构件收容部分收容所述显示器支撑构件；所述显示器支撑构件收容部分将所述显示器支撑构件以可滑动的方式保持在伸出位置和收容位置之间，在该伸出位置处，所述图像显示单元保持在用户的眼睛前面，在该收容位置处，所述显示器支撑构件从用户的眼睛前面缩回的至少一部分收容在所述显示器支撑构件收容部分中；并且当所述显示器支撑构件在所述收容位置处时，所述辅助保持部分在所述缩回位置处。
36.根据权利要求35的可佩戴显示单元，其中当所述显示器支撑构件在所述伸出位置处时，所述辅助保持部分在所述挤压位置处。
37.根据权利要求30、32到36中任一项权利要求的可佩戴显示单元，还包括连接件，该连接件用于将所述显示器支撑构件保持部分固定到要安置于头部上的所述头部安置构件上；和倾斜调节装置，该倾斜调节装置在包括所述挤压力的作用方向和所述连接件的平面内调节所述显示器支撑构件对所述连接件的倾斜程度。
38.根据权利要求37的可佩戴显示单元，其中所述倾斜调节装置包括伸出长度调节装置，该伸出长度调节装置调节所述辅助保持部分相对于所述显示器支撑构件或所述显示器支撑构件保持部分的伸出长度。
39.根据权利要求37或38的可佩戴显示单元，其中所述倾斜调节装置包括距离调节装置，该距离调节装置在连接所述连接件和所述显示器支撑构件保持部分的部分处调节从所述连接件到所述显示器支撑构件保持部分的距离。
40.根据权利要求37到39中任一项权利要求的可佩戴显示单元，其中所述挤压力产生装置布置在所述连接件中或所述连接件的附近，以产生使所述显示器支撑构件的所述图像显示单元侧朝向所述挤压力的作用方向倾斜的力。
41.根据权利要求37到40中任一项权利要求的可佩戴显示单元，还包括接头，该接头将所述显示器支撑构件保持部分固定到所述连接件上，其固定方式使得所述显示器支撑构件保持部分能够在包括所述挤压力的作用方向和所述连接件的平面中摆动。
42.根据权利要求1的可佩戴显示单元，其中所述可佩戴显示单元还包括连接件，该连接件固定到头部安置构件上，该头部安置构件安置在用户的头部上；和接头部分，该接头部分将所述显示器支撑构件保持部分固定到所述连接件上，其固定方式使得所述显示器支撑构件能够相对于所述连接件绕具有彼此不同的方向的多个虚拟轴线摆动；并且在所述接头部分中，绕所述多个虚拟轴线中的至少一个虚拟轴线摆动所需的力矩与绕其它虚拟轴线摆动所需的力矩不同。
43.根据权利要求42的可佩戴显示单元，其中所述接头部分包括第一接头部分，该第一接头部分将所述显示器支撑构件保持部分保持在所述连接件上，使得所述显示器支撑构件能够相对于所述连接件绕所述多个虚拟轴线中的第一虚拟轴线摆动；和第二接头部分，该第二接头部分将所述显示器支撑构件保持部分保持在所述连接件上，使得所述显示器支撑构件能够相对于所述连接件绕与所述第一虚拟轴线垂直的第二虚拟轴线摆动。
44.根据权利要求43的可佩戴显示单元，其中所述第一接头部分包括基侧构件和摆动侧构件，该基侧构件固定到所述连接件上或与所述连接件一体形成，该摆动侧构件固定到所述基侧构件上，其固定方式使得所述摆动侧构件能够相对于所述基侧构件绕所述第一虚拟轴线相对转动；并且所述第二接头部分包括摆动侧构件和基侧构件，该摆动侧构件固定到所述显示器支撑构件保持部分上或与所述显示器支撑构件保持部分一体形成，该基侧构件固定到所述摆动侧构件上，其固定方式使得所述基侧构件能够相对于所述摆动侧构件绕所述第二虚拟轴线相对转动。
45.根据权利要求42到44中任一项权利要求的可佩戴显示单元，其中所述多个虚拟轴线中的一个虚拟轴线是如下的虚拟轴线，在所述头部安置构件安置于用户的头部上、并且所述连接件联接到所述头部安置构件上的状态下，固定到所述显示器支撑构件上的所述图像显示单元绕该虚拟轴线在包括垂直方向的方向上摆动；并且绕该虚拟轴线摆动所需的力矩比绕所述多个虚拟轴线中的其它虚拟轴线摆动所需的力矩大。
全文摘要
在使用可佩戴显示单元时防止图像显示单元的倾斜，在该可佩戴显示单元中，该图像显示单元能够在伸出位置和缩回位置之间移动，在该伸出位置处，图像显示单元来到用户的眼睛前面，在该缩回位置处，图像显示单元已经从用户的眼睛前面缩回。即使在显示器支撑构件能够移动的状态下，也防止显示器支撑构件(27)相对于显示器支撑构件收容部分(31)在与显示器支撑构件(27)的纵向方向垂直的平面内所包含的方向上转动。为此，在显示器支撑构件(27)中形成沿纵向方向延伸的凹槽(28a、28b)，同时在显示器支撑构件收容部分(31)内设置与这些凹槽接触的导向滚轮(34a、34a)。
文档编号H04N5/64GK1898951SQ200480038338
公开日2007年1月17日 申请日期2004年12月24日 优先权日2003年12月26日
发明者三宅信行, 加藤茂, 大槻正树 申请人:株式会社尼康