CN111381374B - 头戴式显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种头戴式显示装置，其包含一穿戴装置、一显示源配置部及一光学组件。穿戴装置具有一穿戴部与一帽檐部。显示源配置部位于帽檐部上。光学组件可活动地位于帽檐部上，介于穿戴部与显示源配置部之间。

Description

头戴式显示装置
技术领域
本发明涉及一种头戴式装置，尤其是涉及一种头戴式显示装置。
背景技术
随着科技的进步，市面上用于配合扩增实境技术(Augmented Reality，AR)的头戴式显示装置也逐渐兴起。头戴式显示装置用于配戴至使用者的头部，以供使用者观看显示影像。
然而，若目前的头戴式显示装置的显示画面让使用者感到太小或太近，且无法依据眼睛位置进行对应调整时，使用者在观看时将会感到不适，并且降低其使用意愿。
发明内容
本发明的目的在于提供一种头戴式显示装置，用以解决现有技术中所面临的问题。
本发明的一实施例提供了一种头戴式显示装置。头戴式显示装置包含一穿戴装置、一显示源配置部及一光学组件。穿戴装置具有一穿戴部与一帽檐部。显示源配置部位于帽檐部上。光学组件可活动地位于帽檐部上，介于穿戴部与显示源配置部之间。
依据本发明一或多个实施例，上述的头戴式显示装置还包含一显示荧幕。显示荧幕固定于显示源配置部内，光耦合光学组件，以将显示荧幕的光线传送至光学组件。
依据本发明一或多个实施例，上述的头戴式显示装置还包含一框架、一隔板与一透明区。框架固定于帽檐部的底部。隔板倾斜地位于框架上，并于框架内定义出一上容置部与一下容置部。上容置部位于帽檐部与隔板之间。下容置部用以容纳光学组件。透明区连接上容置部与下容置部，用以让显示荧幕的光线传送至光学组件。
依据本发明一或多个实施例，上述的光学组件还包含一承载框与一透镜。承载框位于下容置部内，具有一枢轴件。承载框通过枢轴件枢接至框架上。透镜安装至承载框内。
依据本发明一或多个实施例，在上述的头戴式显示装置中，下容置部的容积大于光学组件的体积，使得光学组件能够完全转入下容置部内。
依据本发明一或多个实施例，在上述的头戴式显示装置中，光学组件可滑移地连接框架。
依据本发明一或多个实施例，在上述的头戴式显示装置中，光学组件包含一透镜或一滤光片。
依据本发明一或多个实施例，在上述的头戴式显示装置中，光学组件包含一用以增大影像的透镜，或一提供正立虚像的透镜。
依据本发明一或多个实施例，在上述的头戴式显示装置中，显示源配置部包含一置换空腔，用以可更换地容纳一外部装置。
本发明的另一实施例提供了一种头戴式显示装置。头戴式显示装置包含一穿戴装置、一固定框、一光学组件与一显示荧幕。固定框包含一框架、一隔板与一透明区。框架固定于穿戴装置上。隔板倾斜地位于框架上，并定义出一上容置部与一下容置部。透明区贯穿隔板，且连接上容置部与下容置部。光学组件可活动地位于下容置部内。显示荧幕位于上容置部内，且覆盖透明区。显示荧幕的显示面通过透明区光耦合光学组件。
如此，通过以上实施例所述的架构，使用者能够对应使用者的眼睛位置进行调整光学组件，而提供合适影像至使用者，不致让使用者感到不适，进而提高使用者的使用意愿。
以上所述仅用以阐述本发明所欲解决的问题、解决问题的技术手段、及其产生的功效等等，本发明的具体细节将在下文的实施例及相关的附图中详细介绍。
附图说明
为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附的附图的说明如下：
图1为本发明一实施例的一头戴式显示装置的分解图；
图2为图1的头戴式显示装置穿戴于使用者上的示意图；
图3为图2的光学组件于收合时的使用操作图；
图4为本发明一实施例的头戴式显示装置的使用示意图；以及
图5A与图5B分别为本发明一实施例的头戴式显示装置的操作示意图。
符号说明
10、11、12：头戴式显示装置
100：穿戴装置
110：穿戴部
120：帽檐部
121：顶部
122：开口
123：底部
124：内部空间
200：显示源配置部
210：显示荧幕
211：显示面
220：置换空腔
300、301：光学组件
310：承载框
311：枢轴件
312：滑块
320：透镜
400：固定框
410：框架
420：隔板
421：上容置部
422：下容置部
423：轴接孔
424：滑槽
430：透明区
D：外部装置
E：眼部
L：光线
S：荧幕
具体实施方式
以下将以附图揭露本发明的多个实施例，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明实施例中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些现有惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示之。
图1为本发明一实施例的一头戴式显示装置10的分解图。图2为图1的头戴式显示装置10的侧视图。如图1与图2所示，头戴式显示装置10包含一穿戴装置100、一显示荧幕210、一显示源配置部200及一光学组件300。穿戴装置100具有一穿戴部110与一帽檐部120。帽檐部120连接穿戴部110，显示源配置部200位于帽檐部120上。光学组件300可活动地位于帽檐部120上，介于穿戴部110与显示源配置部200之间。显示荧幕210固定于显示源配置部200内，光耦合光学组件300，故，显示荧幕210的显示面211能够传送光线L至光学组件300，从而让光学组件300引导光线L至使用者眼部E。换句话说，显示荧幕210的显示面211得以通过光学组件300朝使用者的眼部E提供显示影像。
如此，通过以上所述架构，使用者能够对应眼睛位置进行调整光学组件300，而提供合适影像至使用者，不致让使用者感到不适，进而提高使用者的使用意愿。
更具体地，穿戴装置100以供穿戴于一使用者头部，例如为露出头顶的遮阳帽，然而，本发明不限于此，其他实施例中，穿戴装置100也可以是遮盖头顶的棒球帽。在本实施例中，穿戴部110例如为带体。帽檐部120包含相对配置的一顶部121与一底部123。显示荧幕210与光学组件300都配置于帽檐部120的底部123。
显示荧幕210内建于头戴式显示装置10内，并通过缆线电连接一外部计算机(图中未示)，并接受外部计算机的控制，故，显示荧幕210的显示面211得以通过光学组件300朝使用者的眼部E提供显示影像。显示荧幕210例如为一非穿透式显示荧幕。
此外，头戴式显示装置10还包含一固定框400。固定框400位于帽檐部120的底部123。在本实施例中，帽檐部120具有一内部空间124。固定框400的一部分容纳于内部空间124内，另部分从帽檐部120的底部123伸出。举例来说，固定框400包含一框架410、一隔板420与一透明区430。框架410固定于帽檐部120的底部123。隔板420倾斜地位于框架410上，并于框架410内定义出一上容置部421与一下容置部422。上容置部421位于帽檐部120与隔板420之间。显示荧幕210位于上容置部421内、放置于隔板420上，且显示荧幕210的显示面211正对透明区430。下容置部422用以容纳光学组件300。透明区430例如为贯穿隔板420的贯穿口或无贯口的透明压克力板，且连接上容置部421与下容置部422，用以将显示荧幕210的显示面211的光线L经由透明区430传送至光学组件300。
再者，光学组件300还包含一承载框310与一透镜320。透镜320安装至承载框310上。承载框310位于下容置部422内，且承载框310的外侧具有枢轴件311。固定框400的框架410的内侧具有轴接孔423。承载框310通过枢轴件311枢接至轴接孔423上，故，光学组件300能够相对固定框400转动。
如此，通过转动光学组件300，光学组件300的透镜320能够被调整相对使用者眼部E的角度，从而将光线L合适地引导至使用者眼部E。
在一具体实施例中，透镜320例如为用以增大影像的透镜(如放大镜)。意即，提供显示荧幕210的增大影像至使用者眼部E。然而，本发明不限于此，其他实施例中，透镜320也能够为提供正立虚像的透镜，如凸透镜，或者，光学组件也可以包含滤光片等合适的光学元件。
图3为图2的光学组件300于收合时的使用操作图。如图1与图3所示，在一具体实施例中，下容置部的容积大于该光学组件的体积，因此当使用者将承载框310转入下容置部422内时，光学组件300能够完全转入并容纳于下容置部422内。然而，本发明不限于此，其他实施例中，光学组件300未必需要完全容纳于下容置部422内。
图4为本发明一实施例的头戴式显示装置11的使用示意图。本实施例的头戴式显示装置11与图1的头戴式显示装置10大致相同，其差异在于图1的头戴式显示装置10的显示荧幕210无法被任意抽拔而离开头戴式显示装置10。反观，如图4所示，图4的头戴式显示装置11的显示源配置部内并未内建任何显示荧幕，而是为一能够更换地容纳外部装置D的置换空腔220。外部装置D例如为智能型手机。帽檐部120的顶部121具有一开口122。开口122接通上容置部421。
当使用者将一外部装置D通过开口122滑入上容置部421内，使得外部装置D的荧幕S恰好通过透明区430正对下容置部422内的光学组件300，故，外部装置D的显示幕的影像便得以通过光学组件300的引导而送至使用者眼部E。
图5A与图5B分别为本发明一实施例的头戴式显示装置12的操作示意图。如图5A所示，本实施例的头戴式显示装置12与图1的头戴式显示装置10大致相同，其差异在于，本实施例的头戴式显示装置12的光学组件301为可滑移地连接固定框400的框架410。故，光学组件301得以在固定框400的框架410上水平地位移。
举例来说，光学组件301包含一承载框310与一透镜320。透镜320安装至承载框310上。承载框310位于下容置部422内，且承载框310的外侧具有滑块312。固定框400的框架410的内侧具有滑槽424。承载框310通过滑块312可滑移地衔接至框架410的滑槽424上，故，光学组件301能够相对固定框400滑移。如此，通过滑移光学组件301，使用者得以调整光学组件300对应使用者眼部E的距离。
最后，上述所揭露的各实施例中，并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种的更动与润饰，都可被保护于本发明中。因此本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (7)

1.一种头戴式显示装置，其特征在于，包含：
穿戴装置，具有穿戴部与帽檐部；
显示源配置部，位于该帽檐部上；
光学组件，可活动地位于该帽檐部上，且介于该穿戴部与该显示源配置部之间；
显示荧幕，固定于该显示源配置部内，光耦合该光学组件，并将该显示荧幕的光线传送至该光学组件；
框架，固定于该帽檐部的底部；
隔板，倾斜地位于该框架上，并于该框架内定义出上容置部与下容置部，该上容置部位于该帽檐部与该隔板之间，该下容置部用以容纳该光学组件；以及
透明区，贯穿该隔板，且连接该上容置部与该下容置部，用以让该显示荧幕的光线传送至该光学组件。
2.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其中该光学组件包含：
承载框，位于该下容置部内，具有枢轴件，该承载框通过该枢轴件枢接至该框架上；以及
透镜，安装至该承载框内。
3.如权利要求2所述的头戴式显示装置，其中该下容置部的容积大于该光学组件的体积，使得该光学组件能够完全转入该下容置部内。
4.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其中该光学组件可滑移地连接该框架。
5.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其中该光学组件包含透镜或滤光片。
6.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其中该光学组件包含用以增大影像的透镜，或提供正立虚像的透镜。
7.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其中该显示源配置部包含置换空腔，用以可更换地容纳外部装置。
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