CN113568169A - 虚拟实境头戴式显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种虚拟实境头戴式显示装置。虚拟实境头戴式显示装置穿戴于一使用者的头部，并包括一本体以及一固定组件。固定组件包括一支撑臂组、两个枢接件及两个音频元件。支撑臂组具有分别位于本体的相对两侧的一第一端部与一第二端部。枢接件分别连接第一端部及第二端部，且分别枢接于本体的相对两侧。两个音频元件分别设置于第一端部及第二端部与该两个枢接件之间。两个音频元件分别具有一导音孔，导音孔朝向使用者的耳朵。本发明通过转动支撑臂组调整导音孔的方向，以配合不同使用者的耳朵位置或使用习惯。

Description

虚拟实境头戴式显示装置
技术领域
本发明涉及一种虚拟实境的显示装置，尤其涉及一种头戴式显示装置。
背景技术
虚拟实境(Virtual Reality，VR)显示技术通常使用头戴式显示器(Head-MountedDisplay，HMD)作为立体图像的显示装置。其中，头戴式显示器通常具有一个眼罩(本体)，以覆盖于使用者双眼的前方，并遮蔽使用者的视野完全遮蔽，令使用者能够沉浸于显示图像所塑造出的虚拟实境的视觉效果。
除了图像的视觉效果以外，听觉效果也是影响到能否让使用者身历其境的重要因子之一。目前头戴式显示器的音频模块是设置在眼罩内部，并于眼罩两侧另外设置导音元件，通常为长形具有中空通道的元件。然而，播放的声音经过导音元件后，其听觉效果降低。另外，目前的导音元件无法调整位置，故其出音方向无法配合不同使用者的耳朵的位置。
发明内容
有鉴于上述课题，本发明的主要目的在于提供一种虚拟实境头戴式显示装置，以解决公知头戴式显示装置的听觉效果不佳且无法配合不同使用者而调整的问题。
为达成上述的目的，本发明提供一种虚拟实境头戴式显示装置，其穿戴于一使用者的头部。虚拟实境头戴式显示装置包括一本体以及一固定组件。固定组件包括一支撑臂组、两个枢接件及两个音频元件。支撑臂组具有分别位于本体的相对两侧的一第一端部与一第二端部。枢接件分别连接第一端部及第二端部，且分别枢接于本体的相对两侧。两个音频元件分别设置于第一端部及第二端部与两个枢接件之间。两个音频元件分别具有一导音孔，导音孔朝向使用者的耳朵。
根据本发明的一实施例，固定组件还包括一调整机构，支撑臂组具有一叠合区域，叠合区域位于第一端部及第二端部之间，调整机构设置于叠合区域，以调整支撑臂组的整体长度。
根据本发明的一实施例，调整机构包括一齿轮，支撑臂组包括一第一臂及一第二臂。第一臂具有第一端部及一第一齿部，第二臂具有第二端部及一第二齿部。至少一部分的第一齿部及至少一部分的第二齿部位于叠合区域彼此重叠且与齿轮啮合。
根据本发明的一实施例，当齿轮转动时，带动第一齿部与第二齿部相对移动，改变第一齿部与第二齿部彼此重叠的长度，以调整支撑臂组的整体长度。
根据本发明的一实施例，第一齿部位于第一臂相反于第一端部的一端，第二齿部位于第二臂相反于第二端部的一端。
根据本发明的一实施例，调整机构还包括一旋钮，其连接于齿轮且用以驱动齿轮。
根据本发明的一实施例，支撑臂组具有两个第一容置槽，分别位于第一端部及第二端部，该两个音频元件分别设置于该两个第一容置槽内。
根据本发明的一实施例，各枢接件具有与第一容置槽对应的一第二容置槽，各音频元件容纳于第一容置槽与第二容置槽中，且导音孔与外界连通。
根据本发明的一实施例，第一容置槽或第二容置槽具有一开孔，其与导音孔连通。
根据本发明的一实施例，两个音频元件以一枢接方式分别设置于第一端部及第二端部与两个枢接件之间，使两个音频元件可分别相对于第一端部及第二端部旋转。
根据本发明的一实施例，本体的相对两侧分别包括一枢轴部，各枢接件包括一枢接孔，枢接件以枢接孔组装至枢轴部。
承上所述，由于音频元件的导音孔朝向使用者的耳朵，可将声音清楚的传递至使用者的耳朵，且支撑臂组通过枢接件连接至本体，还可通过转动支撑臂组调整导音孔的方向，以配合不同使用者的耳朵位置或使用习惯，再者使用者亦可通过旋转旋钮使齿轮转动，以调整支撑臂组的整体长度。
附图说明
图1为本发明的一实施例的虚拟实境头戴式显示装置的示意图。
图2为图1所示的虚拟实境头戴式显示装置的分解示意图。
图3A及图3B为图1所示的虚拟实境头戴式显示装置的穿戴示意图。
图4为图2所示的叠合区域的放大示意图。
附图标记如下：
头戴式显示装置1
本体10
枢轴部11
固定组件20
支撑臂组21
第一臂21a
第二臂21b
叠合区域211
第一端部212
第二端部213
第一容置槽214
开孔2141
第一齿部215
第二齿部216
音频元件22
导音孔221
枢接件23
第二容置槽231
枢接孔232
调整机构24
齿轮241
旋钮242
具体实施方式
为能让贵审查委员能更了解本发明的技术内容，特举较佳具体实施例说明如下。
图1为本发明的一实施例的虚拟实境头戴式显示装置的示意图，图2为图1所示的虚拟实境头戴式显示装置的分解示意图，图3A及图3B为图1所示的虚拟实境头戴式显示装置的穿戴示意图。请参考图1、图2、图3A及图3B所示。本实施例的虚拟实境头戴式显示装置1(以下简称为头戴式显示装置1)穿戴于一使用者的头部，如图3A及图3B所示。其中，头戴式显示装置1包括一本体10以及一固定组件20。本实施例的本体10为眼罩构型，内部设置有显示模块，以呈现虚拟视觉图像。固定组件20包括一支撑臂组21、两个音频元件22及两个枢接件23。支撑臂组21亦可称为绑带，本实施例的支撑臂组21具有一叠合区域211及分别位于该本体的相对两侧的一第一端部212与一第二端部213。须说明的是，第一端部212与第二端部213是指位于支撑臂组21靠近本体10的相对两端的区域，并非仅指靠近本体10的相对两端的端面。另外，叠合区域211位于第一端部212与第二端部213之间。
音频元件22分别设置于支撑臂组21的第一端部212及第二端部213与枢接件23之间。较佳的，支撑臂组21具有两个第一容置槽214，分别位于第一端部212及第二端部213(由于图2的视角，未标示位于第二端部213的第一容置槽214)，两个音频元件22分别设置在两个第一容置槽214内。另外，枢接件23分别连接第一端部212及第二端部213，且两个枢接件23枢接于本体10的相对两侧。换言之，本实施例的支撑臂组21是通过枢接件23连接至本体10的相对两侧。当枢接件23枢接至本体10时，使音频元件22及支撑臂组21皆可相对于本体10转动，以调整不同的穿戴角度。
较佳的，本实施例的各个枢接件23具有一第二容置槽231及一枢接孔232。其中，第二容置槽231与第一容置槽214相互对应。第一容置槽214与第二容置槽231组装后具有可容置音频元件22的空间，使音频元件22可容纳于第一容置槽214与第二容置槽231中。另外，本体10的相对两侧(左、右两侧)具有枢轴部11，枢接件23以枢接孔232组装至枢轴部11，使支撑臂组21及音频元件22可相对于本体10转动。
在一些实施例中，枢接件23亦可以直接设置在音频元件22朝向本体10的表面。也就是说，枢接件23与音频元件22的壳体为一体的结构，同样可使支撑臂组21通过枢接件23连接至本体10的相对两侧。在一些实施例中，两个音频元件22亦可以枢接方式分别设置于第一端部212及第二端部213与两个枢接件23之间。换言之，音频元件22的一侧具有枢轴或其他可旋转的结构，以连接于支撑臂组21的第一端部212及第二端部213，另一侧则通过枢接件23连接至本体10的相对两侧。通过前述结构使音频元件22可分别相对于本体10、支撑臂组21的第一端部212及第二端部213旋转。
如图1及图2所示，本实施例的音频元件22具有一导音孔221，本实施例的导音孔221朝向支撑臂组21的叠合区域211，并朝向使用者的耳朵，如图3A所示。较佳的，导音孔221与外界连通。例如，可于第一容置槽214或第二容置槽231设置对应于导音孔221的开孔2141，使导音孔221与外界连通。本实施例的第一容置槽214具有开孔2141，且第二容置槽231无遮挡导音孔221的结构，使导音孔221可与外界连通。
在其他实施例中，亦可于音频元件22形成穿越第一容置槽214及第二容置槽231的通道，使导音孔221外露于第一容置槽214及第二容置槽231，亦可使导音孔221与外界连通。使用者穿戴头戴式显示装置1后，由于导音孔221朝向使用者的耳朵，可将声音清楚的传递至使用者的耳朵。另外，支撑臂组21是通过枢接件23连接至本体10，更可通过移动支撑臂组21调整导音孔221的方向，以配合不同使用者的耳朵位置或使用习惯。在第一容置槽214为独立构件的实施例中，则可以通过转动第一容置槽214以调整导音孔221的方向。
另外，本实施例的音频元件22直接设置在本体10的外侧，使声音可以直接传递至使用者的耳朵。相较于公知的头戴式显示器，其需另外通过导音元件传递声音，故本实施例的头戴式显示装置1更可达到有效传递声音的效果。另外，本实施例的头戴式显示装置1无需另外设置导音元件，亦可节省材料的制造与使用，以达到节省成本的效果。
如图2所示，本实施例的固定组件20还包括一调整机构24，设置于支撑臂组21的叠合区域211，以调整支撑臂组21的整体长度。图4为图2所示的叠合区域的放大示意图，请参考图2及图4所示。具体而言，调整机构24包括一齿轮241及一旋钮242，且旋钮242连接于齿轮241，并用以驱动齿轮241。本实施例的支撑臂组21是由两条绑带所组成，并将具有第一端部212的绑带称为第一臂21a，而具有第二端部213的绑带称为第二臂21b。另外，第一臂21a还具有一第一齿部215，第一齿部215位于第一臂21a相反于第一端部212的一端，即第一端部212及第一齿部215位于第一臂21a的相对二端。第二臂21b还具有一第二齿部216，第二齿部216位于第二臂21b相反于第二端部213的一端，即第二端部213及第二齿部216位于第二臂21b的相对两端。简言之，支撑臂组21包括第一臂21a及第二臂21b，第一臂21a具有第一端部212及第一齿部215，第二臂21b具有第二端部213及一第二齿部216。
其中，第一齿部215与第二齿部216的位置靠近于齿轮241，使至少一部分的第一齿部215及至少一部分的第二齿部216位于叠合区域211彼此重叠，且与齿轮241啮合。例如，第一齿部215及第二齿部216分别位于齿轮241的上、下两侧。当齿轮241转动时，可带动第一齿部215与第二齿部216相对移动，以改变第一齿部215与第二齿部216彼此重叠的长度，由此调整支撑臂组21的整体长度。以图4的视角举例说明，当齿轮241顺时针转动，齿轮241带动第一齿部215向左移动，并带动第二齿部216向右移动，进而缩短第一齿部215与第二齿部216重叠的部分，由此增加支撑臂组21的整体长度。反之，当齿轮241逆时针转动，齿轮241带动第一齿部215向右移动，并带动第二齿部216向左移动，进而增加第一齿部215与第二齿部216重叠的部分，由此减少支撑臂组21的整体长度。因此，使用者可通过旋转旋钮242使齿轮241转动，以调整支撑臂组21的整体长度，以根据不同头围的使用者。在其他实施例中，除了支撑臂组21以外，固定组件20还包括头带，其连接于本体10与支撑臂组21的叠合区域211，以协助将头戴式显示装置1穿戴于使用者的头部。
综上所述，由于音频元件的导音孔朝向使用者的耳朵，可将声音清楚的传递至使用者的耳朵，且支撑臂组通过枢接件连接至本体，更可通过移动支撑臂组调整导音孔的方向，以配合不同使用者的耳朵位置或使用习惯，再者使用者亦可通过旋转旋钮使齿轮转动，以调整支撑臂组的整体长度。
应注意的是，上述诸多实施例为了便于说明而举例，本发明所主张的权利范围自应以权利要求所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (11)

1.一种虚拟实境头戴式显示装置，穿戴于一使用者的头部，该虚拟实境头戴式显示装置包括：
一本体；以及
一固定组件，包括：
一支撑臂组，具有分别位于该本体的相对两侧的一第一端部与一第二端部；
两个枢接件，分别连接该第一端部及该第二端部，且分别枢接于该本体的相对两侧；及
两个音频元件，分别设置于该第一端部及该第二端部与该两个枢接件之间，该两个音频元件分别具有一导音孔，该导音孔的位置朝向该使用者的耳朵。
2.如权利要求1所述的虚拟实境头戴式显示装置，其中该固定组件还包括一调整机构，该支撑臂组具有一叠合区域，该叠合区域位于该第一端部及该第二端部之间，该调整机构设置于该叠合区域，以调整该支撑臂组的整体长度。
3.如权利要求2所述的虚拟实境头戴式显示装置，其中该调整机构包括一齿轮，该支撑臂组包括一第一臂及一第二臂，该第一臂具有该第一端部及一第一齿部，该第二臂具有该第二端部及一第二齿部，至少一部分的该第一齿部及至少一部分的该第二齿部位于该叠合区域彼此重叠且与该齿轮啮合。
4.如权利要求3所述的虚拟实境头戴式显示装置，其中当该齿轮转动时，带动该第一齿部与该第二齿部相对移动，改变该第一齿部及该第二齿部彼此重叠的长度，以调整该支撑臂组的整体长度。
5.如权利要求3所述的虚拟实境头戴式显示装置，其中该第一齿部位于该第一臂相反于该第一端部的一端，该第二齿部位于该第二臂相反于该第二端部的一端。
6.如权利要求3所述的虚拟实境头戴式显示装置，其中该调整机构还包括一旋钮，其连接于该齿轮且用以驱动该齿轮。
7.如权利要求1所述的虚拟实境头戴式显示装置，其中该支撑臂组具有两个第一容置槽，分别位于该第一端部及该第二端部，该两个音频元件分别设置于该两个第一容置槽内。
8.如权利要求7所述的虚拟实境头戴式显示装置，其中各该枢接件具有与该第一容置槽对应的一第二容置槽，各该两个音频元件容纳于该第一容置槽与该第二容置槽中，且该导音孔与外界连通。
9.如权利要求8所述的虚拟实境头戴式显示装置，其中该第一容置槽或该第二容置槽具有一开孔，其与该导音孔连通。
10.如权利要求1所述的虚拟实境头戴式显示装置，其中该两个音频元件以一枢接方式分别设置于该第一端部及该第二端部与该两个枢接件之间，使该两个音频元件可分别相对于该第一端部及该第二端部旋转。
11.如权利要求8或10所述的虚拟实境头戴式显示装置，其中该本体的相对两侧分别包括一枢轴部，各该枢接件包括一枢接孔，该枢接件以该枢接孔组装至该枢轴部。
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