CN117518469A - 头戴式显示设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种头戴式显示设备，包括一主机、两个支架与两个转动组件。两个支架分别枢接于主机的相对两侧。各支架包括一第一段与一第二段。第一段枢接于第二段，且第一段枢接于主机。两个转动组件分别组装于各支架的第一段与第二段，以控制第一段与第二段之间的夹角。

Description

头戴式显示设备

技术领域

本发明涉及一种头戴式显示设备。

背景技术

随着科技产业日益发达，显示设备的型态、使用功能以及使用方式越来越多元，可直接配戴在使用者的头部的头戴式显示设备也因应而生。头戴式显示设备的种类相当多，以眼镜类型的头戴式显示设备为例，使用者配戴上此类显示设备之后，除了可以看到立体影像之外，影像还会随着用户头部转动而改变，可提供使用者更身历其境的感受。

然而，头戴式显示设备在不同使用情境下所需的夹持力不同，且每个人的头型大小和形状有差异。因此，头戴式显示设备有必要提供可调整的夹持力，以提升配戴的舒适性，并且避免头戴式显示设备摔落而损毁。

发明内容

本发明是针对一种头戴式显示设备，可提供可调整的夹持力。

根据本发明的实施例，头戴式显示设备包括一主机、两个支架与两个转动组件。两个支架分别枢接于主机的相对两侧。各支架包括一第一段与一第二段。第一段枢接于第二段，且第一段枢接于主机。两个转动组件分别组装于各支架的第一段与第二段，以控制第一段与第二段之间的夹角。

在根据本发明的一实施例中，转动组件包括一马达与一螺杆。第二段具有一齿轮部。马达组装于第一段且用以转动螺杆。螺杆啮合齿轮部以带动第二段相对第一段转动。

在根据本发明的一实施例中，各支架还包括一转轴。转轴穿过第一段与第二段。齿轮部适于以转轴为轴心而转动。

在根据本发明的一实施例中，各支架还包括一软垫，组装至第二段并用以接触一使用者的后脑勺。

在根据本发明的一实施例中，头戴式显示设备还包括一压力传感器，设置于对应的软垫，用以根据感测结果而停止转动组件。

在根据本发明的一实施例中，头戴式显示设备还包括一开关，设置于对应的第一段，开关适于致动转动组件以改变第一段与第二段之间的夹角。

基于上述，在本发明的头戴式显示设备中，支架的第一段与第二段之间的夹角可以控制，因此能够提供可调整的夹持力。

附图说明

图1是本发明的一实施例的头戴式显示设备的示意图；

图2是图1的头戴式显示设备配戴在另一使用者的头部的示意图；

图3是图1的头戴式显示设备的支架的局部放大图；

图4与图5是图1的头戴式显示设备的支架在两种不同状态下的局部放大示意图。

具体实施方式

现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。

图1是依照本发明的一实施例的头戴式显示设备的示意图。图2是图1的头戴式显示设备配戴在另一使用者的头部的示意图。请参照图1与图2，本实施例的头戴式显示设备100包括一主机110、两个支架120与两个转动组件130。两个支架120分别枢接于主机110的相对两侧。每个支架120包括一第一段120A与一第二段120B。第一段120A枢接于第二段120B，且第一段120A枢接于主机。每个转动组件130组装于对应的一个支架120的第一段120A与第二段120B，以控制第一段120A与第二段120B之间的夹角。

因为转动组件130可以控制第一段120A与第二段120B之间的夹角，所以在头戴式显示设备100穿戴在使用者的头部之后，可以调整第一段120A与第二段120B之间的夹角而使得第一段120A与第二段120B都能尽量贴合使用者的头部。如此，可使头戴式显示设备100稳固地穿戴在使用者的头部。在进行游戏或其他需要较激烈的身体移动的情境中，可适度缩小第一段120A与第二段120B之间的夹角以提供较为牢固的固定效果。在较为温和的虚拟情境中，也可以适度扩大第一段120A与第二段120B之间的夹角而提升舒适性。此外，即使不同使用者的头型不同且头围大小也有差异，仍可通过调整第一段120A与第二段120B之间的夹角而使头戴式显示设备100稳固地穿戴在不同使用者的头部。

当主机110上装有面罩时，适度缩小第一段120A与第二段120B之间的夹角也可将主机110往用户的面部的方向移动，使得面罩更为紧贴使用者的面部，确实遮蔽外界的光线而降低用户观看影像时受到的干扰，提升使用体验。

在本实施例中，主机110是一头戴式显示器，例如可应用于虚拟现实系统(virtualreality system)、扩增实境系统(augmented reality system)或混合实境系统(mixedreality system)等领域。主机110可包括光学系统以及保护外壳等构件，并可设置显示器或适于放置显示器。前述显示器可以是内置显示器或外加的可携式显示器(例如智能型手机等)，但本发明不限于此。光学系统包括用于改变显示器的光路的光学组件，例如为透镜、导光件或棱镜等。图1中的主机110是以具有较大体积的型态呈现，但主机110也可以是类似眼镜的型态或是其他型态。

在本实施例中，每个支架120还包括一软垫120C，组装至第二段120B并用以接触使用者的后脑勺。举例来说，当头戴式显示设备100配戴在使用者的头部时，支架120夹置在耳部与头骨之间，与一般眼镜的镜脚一样，而软垫120C则用于接触使用者的头部在耳部后方的部分，以增加配戴的舒适性以及稳定度。

在本实施例中，每个支架还包括一开关120E，设置于第一段120A，用以在使用者致动开关120E时致动转动组件130以改变第一段120A与第二段120B之间的夹角。举例来说，在使用者想要调整夹持力时，使用者可以致动开关120E以使转动组件130开始转动而改变第一段120A与第二段120B之间的夹角。开关120E可以是机械式的开关，也可以是触控式的开关，本发明不对此加以限制。此外，开关120E也可以设置在主机110、第二段120B或其他适当位置。经过适当设计，可以让使用者在想要穿戴头戴式装置100而拿起头戴式装置100时，自然接触开关120E而致动转动组件130。如此，可提供使用者最为直觉且便利的使用体验。此外，使用者可以再次致动开关120E以结束角度的调整。头戴式显示设备100也可还包括一压力传感器140，设置在软垫120C或其他适当的位置，以便根据压力传感器140的感测结果而在适当时机停止转动组件130，结束角度的调整。或者，可以在用户接口中提供用户选项，并根据用户选择的选项而将角度调整至预存的数值。

图3是图1的头戴式显示设备的支架的局部放大图。图4与图5是图1的头戴式显示设备的支架在两种不同状态下的局部放大示意图。请参照图3与图4，在本实施例中，转动组件130包括一马达132与一螺杆134。第二段120B具有一齿轮部120B1。马达132组装于第一段120A且用以转动螺杆134。螺杆134啮合齿轮部120B1以带动第二段120B相对第一段120A转动。请参照图4与图5，当马达132转动螺杆134时，与螺杆134啮合的齿轮部120B1会被转动，也就是第二段120B会相对第一段120A转动。

在本实施例中，每个支架120还包括一转轴120D。转轴120D穿过第一段120A与第二段120B。齿轮部120B1适于以转轴120D为轴心而转动。也就是，因为第一段120A与第二段120B被转轴120D穿过而彼此枢接，所以当围绕转轴120D的齿轮部120B1的齿被螺杆134拨动时，第二段120B也就会围绕转轴120D相对第一段120A转动。

综上所述，在本发明的头戴式显示设备中，支架包括彼此枢接的两段，可以较佳地贴合使用者的头部。并且，转动组件可以控制第一段与第二段之间的夹角，以根据需求调整夹持力，并可适应不同使用者的头型与头围大小。如此一来，即使头戴式显示设备的重量随着使用的组件变多而增加，还是可以稳固地穿戴在使用者的头部。在身体晃动较大的使用情境中，第一段与第二段之间的夹角可以缩小以提供牢固的固定效果。在身体晃动轻微的使用情境中，第一段与第二段之间的夹角可以适度放大而提升舒适性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种头戴式显示设备，其特征在于，包括：

主机；

两个支架，分别枢接于该主机的相对两侧，其中各该支架包括第一段与第二段，该第一段枢接于该第二段，且该第一段枢接于该主机；以及

两个转动组件，分别组装于各该支架的该第一段与该第二段，以控制该第一段与该第二段之间的夹角。

2.如权利要求1所述的头戴式显示设备，其特征在于，各该转动组件包括马达与螺杆，各该第二段具有齿轮部，该马达组装于该第一段且用以转动该螺杆，该螺杆啮合该齿轮部以带动该第二段相对该第一段转动。

3.如权利要求2所述的头戴式显示设备，其特征在于，各该支架还包括转轴，该转轴穿过该第一段与该第二段，该齿轮部适于以该转轴为轴心而转动。

4.如权利要求1所述的头戴式显示设备，其特征在于，各该支架还包括软垫，组装至该第二段并用以接触使用者的后脑勺。

5.如权利要求1所述的头戴式显示设备，其特征在于，还包括压力传感器，设置于对应的该软垫，用以根据感测结果而停止该些转动组件。

6.如权利要求1所述的头戴式显示设备，其特征在于，还包括开关，设置于对应的该第一段，其中该开关适于致动该些转动组件以改变该些第一段与该些第二段之间的夹角。