CN206421104U - 头戴式虚拟实境显示装置 - Google Patents

Abstract

本案提供一种头戴式虚拟实境显示装置，包含：显示器本体、定位束带及可充气式衬垫模块；可充气式衬垫模块设置于显示器本体的边框内，且包含：棉体、充气垫、气体通道、气体泵、气压传感器、接触传感器及控制模块；当接触传感器感测一外在压力产生时，发送致能信号至控制模块，以驱动气体泵作动，使气体由气体通道导入充气垫中而膨胀，泡棉体即随的调整形态；且当气压传感器感测到充气垫部内部压力高于特定的阈值区间时，气压传感器发送禁能信号至控制模块，以控制气体泵停止作动，俾使可充气式衬垫模块对应贴合于使用者的面部。

Description

头戴式虚拟实境显示装置

【技术领域】

本案是关于一种头戴式虚拟实境显示装置，尤指一种具有可充气式衬垫模块的头戴式虚拟实境显示装置。

【背景技术】

随着科技的进步，传统平面式的影音显示装置已无法满足一般消费者，取而代之的是具备三维立体声光效果的虚拟实境显示装置。目前较常被广泛使用的是头戴式的虚拟实境显示装置，其主要透过配戴于头部的束带将虚拟实境显示装置穿戴固定于使用者的头部。然而，此等头戴式的虚拟实境显示装置在设计具备许多问题，举例来说，当使用者要戴上虚拟实境显示装置时，由于定位束带需将虚拟实境显示装置定位设置于使用者的面部，且须完整包覆眼部区域，以使使用者的双眼可对应于虚拟实境显示装置的光学系统、且亦须将其对应的耳机设置于耳部的位置，是以定位束带通常会设计得较紧，以提供较紧密的定位连接。但由于定位束带设计得较紧，是以使用者在穿戴及调整其位置的时候更显不便，且当穿戴完成后，设置于虚拟实境显示装置内部、用以接触使用者脸部的衬垫通常会紧紧地压迫使用者的面部，更无法因应使用者面部的形状而进行调整。如此一来，虽使用者可透过配戴头戴式虚拟实境显示装置来享受三维立体的声光影音效果，然而当配戴的时间较长，使用者则易感到面部受压迫的不舒适。

有鉴于此，如何发展一种可改善前述已知技术的缺失，而研发出一种可适应个人面部形状而充气调整，以提供可舒适地接触使用者面部的头戴式虚拟实境显示装置，实为目前迫切需要解决的问题。

【实用新型内容】

本案的主要目的在于提供一种头戴式虚拟实境显示装置，其亦可应用于穿戴于脸部的穿戴式装置，俾可因应个人面部形状而充气调整，以配合使用者的面部形状，并可提供舒适地接触体验。

为达上述目的，本案的一较广义实施样态为提供一种头戴式虚拟实境显示装置，包含：一显示器本体，具有一边框；一定位束带，连接于该边框；以及一可充气式衬垫模块，对应设置于该边框内，且至少包含：一泡棉体，对应设置于该边框内；一充气垫，对应于该泡棉体而设置；一气体通道，与该充气垫相连通；一气体泵，与该气体通道相连通；一气压传感器，设置于该气体通道中；一接触传感器，设置于该泡棉体的一侧；以及一控制模块，与该气体泵、该气压传感器及该接触传感器电性连接；其中，当该接触传感器感测一外在压力产生时，该接触传感器发送一致能信号至该控制模块，该控制模块依据该致能信号驱动该气体泵作动，使气体经由该气体通道导入该充气垫中，使该充气垫填充气体而产生膨胀，该泡棉体即可因应该外在压力及该充气垫的膨胀而可对应调整其形态；以及，当该气压传感器感测到该充气垫部内部压力高于一特定的阈值区间时，该气压传感器发送一禁能信号至该控制模块，该控制模块依据该禁能信号控制该气体泵停止作动，借此，俾使该可充气式衬垫模块对应贴合于使用者的面部。

【附图说明】

图1A为本案较佳实施例的头戴式虚拟实境显示装置的正面外观示意图。

图1B为图1A的头戴式虚拟实境显示装置的背面外观示意图。

图2为图1A所示的头戴式虚拟实境显示装置的可充气式衬垫模块的分解结构示意图。

图3为本案第一较佳实施例的头戴式虚拟实境显示装置的可充气式衬垫模块的剖面结构示意图。

图4为本案另一较佳实施例的头戴式虚拟实境显示装置的可充气式衬垫模块的剖面结构示意图。

图5为本案较佳实施例的头戴式虚拟实境显示装置的可充气式衬垫模块的控制系统的架构示意图。

图6A及6B分别为本案较佳实施例的气体泵于不同视角的分解结构示意图。

图7为图6A及6B所示的压电致动器的剖面结构示意图。

图8为图6A及6B所示的气体泵的剖面结构示意图。

图9A至9E为图6A及6B所示的气体泵作动的流程结构图。

【具体实施方式】

体现本案特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本案能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本案的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非架构于限制本案。

请参阅图1A及图1B，图1A为本案较佳实施例的头戴式虚拟实境显示装置的正面外观示意图，图1B为图1A的头戴式虚拟实境显示装置的背面外观示意图。如图1A及图1B所示，本案的头戴式虚拟实境显示装置1包括显示器本体2、定位束带3及可充气式衬垫模块4等构件，值得一提的是，可充气式衬垫模块4除了应用设置于头戴式虚拟实境显示装置1之外，亦可广泛应用于穿戴于脸部的穿戴式装置，俾可因应个人面部形状而充气调整，以配合使用者的面部形状，并可提供舒适地接触体验。

请续参阅图1A，如图所示，显示器本体2具有边框20 及底座21，于一些实施例中，底座21之外表面更具有扣具21a，用以夹扣一电子装置5，例如：智慧型手机，但不以此为限，于另一些实施例中，电子装置5亦可以扣设于底座21之内部中，其设置方式是可依照实际施作情形而任施变化，并不以此为限。以及，如图所示，定位束带3是对应连接于显示器本体2的边框20，于一些实施例中，定位束带3是可由具有弹性的布料所构成，且其材质及外观型态亦同样可依照实际施作情形而任施变化，并不以此为限。又于一些实施例中，头戴式虚拟实境显示装置 1更可具备一耳机系统(未图示)，其是可为与显示器本体20及定位束带3 分离设置的结构，或亦可为小型且缝设、固定于定位束带3周边的结构，均不以此为限。

请参阅图1B，如图所示，可见本案的头戴式虚拟实境显示装置1的背面结构。其中，头戴式虚拟实境显示装置1的显示器本体2 是为一盒体结构，且其边框20具有一开口200，可充气式衬垫模块4是对应于该开口200而设置于边框20之内，以及，该可充气式衬垫模块4之外观型态是与边框20之外观型态大致相符，是以当本案的可充气式衬垫模块4对应设置于边框20之内后，仍是可透过可充气式衬垫模块4以定义出一开口400，且该开口400是与显示器本体2之内部空间23相连通，是以，当头戴式虚拟实境显示装置1未配戴于使用者的头部时，该显示器本体2之内部空间23是可透过开口400而与外界相连通。以及，于显示器本体2之内更具有多个光学元件22，用以调整并可将电子装置5 所拨放的影音资料以光学路径调整的方式呈现出三维立体效果。

请参阅图2，其是为图1A所示的头戴式虚拟实境显示装置的可充气式衬垫模块的分解结构示意图。如图所示，本案的可充气式衬垫模块4至少包含：充气垫41、气体泵42、气体通道43、气压传感器44、泡棉体45、接触传感器46及控制模块49(如图5所示)等构件，但不以此为限，其中泡棉体45对应设置于显示器本体2的边框20内，充气垫41 大致上对应于泡棉体45而设置，气体通道43与充气垫41相连通，气体泵42与气体通道43相连通，气压传感器44设置于气体通道43中，接触传感器46设置于泡棉体46的一侧，但不以此为限。以本实施例为例，可充气式衬垫模块4更包括基板40及衬布47等结构，但不以此为限，其中基板40、充气垫41、气体通道43、泡棉体45及衬布47等构件之外观型态均大致与显示器本体2的边框20相对应，是以彼此是可对应连接设置，并可对应设置于边框20之内。以及，于一些实施例中，可充气式衬垫模块4更包括一释放阀48，其是连通设置于显示器本体2的边框20的侧表面上，并与气体通道43及充气垫41相连通，用以对充气垫41进行泄压。至于控制模块49则对应与气体泵42、气压传感器44、接触传感器46、释放阀48及电池491等构件电性连接，俾可透过气压传感器44及接触传感器46所传送的对应信号以控制气体泵42作动或是停止作动，或是借由此等信号以控制释放阀48作动进行泄压。

请同时参阅图2及图3，图3是为本案第一较佳实施例的头戴式虚拟实境显示装置的可充气式衬垫模块的剖面结构示意图。如图2 及图3所示，于本实施例中，可充气式衬垫模块4的基板40、充气垫41、气体通道43、泡棉体45及衬布47是依序对应设置，故当其组装完成后，则会如图3所示，其中基板40的一侧是直接对应设置于边框20之内，另一侧则为充气垫41，即该充气垫41及气体通道43是设置于基板40及泡棉体45之间。于一些实施例中，气体通道43是由多个微小的中空软管所相连接构成，但不以此为限，且气体通道13布设于充气垫41与泡棉体 45之间，并与充气垫41相连通，用以供气体流通并传输。且于本实施例中，充气垫41是可为但不限为一体成形的可充气膨胀的结构，且充气垫 41的一表面是可包含有多个充气垫孔洞(未图示)。气体通道43亦包含有多个气体通道孔洞(未图示)，且气体通道43的气体通道孔洞的数量、大小及位置皆对应于充气垫41的多个充气垫孔洞，借由气体通道孔洞及充气垫孔洞接合定位并连通气体通道43及充气垫41，俾实现气体通道43 及充气垫41之间的气体流通。以及，气体泵42是与气体通道43相连通，用以将气体导入气体通道43中，俾可进一步对充气垫41进行充气；且于本实施例中，泡棉体45可为但不限为一记忆泡棉体，且因充气垫41是邻设于泡棉体45，是以当充气垫41充气作动时，则可对应调整泡棉体45的型态，俾使该泡棉体45可对应调整为适合使用者面部的型态。

于本实施例中，衬布47是可为轻薄且舒适的布料所构成，其主要贴合于使用者的面部，并提供柔软及舒适的触感。且如图3所示，接触传感器46是对应设置于泡棉体45及衬布47之间，但不以此为限，其用以感测一外在压力，并可依据所感测之外在压力发送出一信号，是以当使用者将本案的头戴式虚拟实境显示装置1对应穿戴于头部时，该显示器本体2是对应设置于使用者的面部，且当设置于边框20内的可充气式衬垫模块4的衬布47接触于使用者的脸部时，则设置于衬布47及泡棉体 45之间的接触传感器46即可感测到一外在压力的产生，并进而发送一致能信号至控制模块49(如图5所示)，该控制模块49即依据该致能信号驱动气体泵42作动，使气体经由气体通道43导入充气垫41中，使该充气垫41填充气体而产生膨胀，并使泡棉体45同时因应由使用者面部所给予的外在压力及充气垫41的膨胀所提供的恒定压力而对应调整其形态，并使该泡棉体45可对应贴合于使用者的面部，并提供柔软舒适的穿戴感受。

至于气压传感器44，则如图2及图3所示，其是设置于气体通道43中，但不以此为限，用以感测充气垫41内部的气压，并可依据所感测的气压发送出一信号；举例来说，当其感测到充气垫41内部的压力高于一特定的阈值区间时，该气压传感器44则发送一禁能信号至控制模块49，此时，控制模块49即依据该禁能信号控制气体泵42停止作动，俾可停止对充气垫41进行充气，并可进一步透过设定阈值区间的数值，以调整出充气垫41最适合的气压值，俾可提供使用者更舒适的穿戴体验。

请同时参阅图2及图4，图4是为本案另一较佳实施例的头戴式虚拟实境显示装置的可充气式衬垫模块的剖面结构示意图。如图2 及图4所示，于本实施例中，可充气式衬垫模块4的基板40、充气垫41、气体泵42、气体通道43、气压传感器44、泡棉体45、接触传感器46及衬布47等构件的结构与作动方式均与前述实施例相仿，故不再赘述的，惟于本实施例中，充气垫41及气体通道43是设置于包覆泡棉体45之内，且泡棉体45是设置于基板40与衬布47之间。换句话说，本实施例的气体通道43是布设于充气垫41之内，用以直接将气体传输至充气垫41中，且充气垫41是被泡棉体45所包覆，当气体泵42作动后，气体会由气体通道43传输至充气垫41内，使充气垫41充气膨胀，进而提供保持恒定的压力，此时包覆于充气垫41外的泡棉体45可同时因应使用者面部的型态，以及其内部充气垫41所提供的压力而对应调整其形态，俾可顺应使用者面部的型态进行调整，并提供柔软、具有气垫包覆、缓冲及舒适的穿戴体验。

请参阅图5，其是为本案较佳实施例的头戴式虚拟实境显示装置的可充气式衬垫模块的控制系统的架构示意图。于本实施例中，头戴式虚拟实境显示装置1的可充气式衬垫模块4更具有控制系统，控制系统是包含控制模块49、电池491及释放阀48，其中控制模块49是分别与气体泵42、气压传感器44、接触传感器46及释放阀48电性连接，并分别接收气压传感器44及接触传感器46所发出的信号，并依据所接收的信号控制气体泵42驱动或停止，且当控制系统的控制模块49驱动气体泵 42作动后，气体泵42会将气体打入气体通道43中，再导入充气垫41内，并透过设置于气体通道43内的气压传感器44监测其内部的气体压力，并于高于或低于一特定的阈值区间时传送禁能信号或致能信号至控制单元 49，以再次驱动或停止气体泵42的作动。另，如前所述，释放阀48是为一压力调节机构，其是连通设置于显示器本体2的边框20的侧表面上(如图1A及图1B所示)，并与气体通道43及充气垫41相连通，且其是与控制模块49电连接，是以当控制模块49接获接触传感器46所传送的一泄压信号时，则其可对应控制释放阀48进行泄压动作。至于控制模块49所设置的位置，其是设置于显示器本体2的边框20之内侧，例如可设置于邻近释放阀48之内侧、或是邻设于气体泵42的位置，均不以此为限。以及，电池491是可为但不限为锂电池或水银电池，用以提供电源至控制模块49，其所设置的位置亦同样设置于显示器本体2的边框20之内侧，且亦可邻设于释放阀48之内侧或其他适合的位置，亦不以此为限。

请同时参阅图1A、图1B、图2及图5，当使用者将本案的头戴式虚拟实境显示装置1对应套设于其头部时，则可透过调整定位束带3的位置，而使显示器本体2可对应设置于使用者的面部，此时，设置于显示器本体2的边框20内的可充气式衬垫模块4即会接触于使用者的面部，以本实施例为例，接触使用者面部的会是设置于最外层的衬布47，且于接触的同时，接触传感器46则会对应感测到一外在压力的产生，是以，接触传感器46会因应该外在压力而发送一致能信号至控制模块49，控制模块49即依据所接收的致能信号驱动气体泵42作动，使气体经由气体通道43导入充气垫41中，并使充气垫41填充气体而产生膨胀，进而使泡棉体45亦可因应使用者面部之外在压力及该充气垫的膨胀而可对应调整其形态。此外，当气体泵42驱动并对充气垫41进行填充气体时，控制模块49亦控制气压传感器44对充气垫41之内部的气压进行感测，是以，当气压传感器44感测到充气垫41内部压力已高于一特定的阈值区间时，气压传感器44则会发送一禁能信号至控制模块49，控制模块49即可依据该禁能信号控制气体泵42停止作动，以避免使充气垫41压力过大造成使用者面部不适，当然，若检测充气垫41之内部压力是低于此特定的阈值区间时，则压力传感器44亦会发送一致能信号至控制模块49，则控制模块49可依据此致能信号再次驱动气体泵42进行作动。借此气压传感器44的检测调控，而可智慧性地调整充气垫41的膨胀程度，是以当使用者于穿戴过程中，泡棉体45亦可随充气垫41的膨胀程度而对应调整其形态，使其贴近于使用者面部的型态，而不会产生不贴合的问题，同时因充气垫41的充气膨胀，更可提供使用者具备缓冲、柔软蓬松、舒适贴合的穿戴体验。

此外，本实施例的可充气式衬垫模块4更具有气压调节功能。如图1A、图1B、图2及图5所示，本实施例的可充气式衬垫模块 4包含释放阀48，其是为但不限为一可开关的阀门结构，设置于显示器本体2的边框20的侧表面上。且如图2所示，可见气体通道43更可包含释放阀开口43a、充气垫41亦可包含另一释放阀通口41a等结构，这些结构均与释放阀48对应设置并相连通。且如前所述，释放阀48是与控制模块 46电性连接，用以将充气垫41内的气体通过其释放阀通口41a、以及气体通道43的释放阀开口43a，而由释放阀48释放至头戴式虚拟实境显示装置1之外。是以，当使用者开始将头戴式虚拟实境显示装置1脱下时，接触传感器46感测到使用者面部提供的外在压力开始消失时，则发送禁能信号以及泄压信号至控制模块49，控制模块49接收该禁能信号及泄压信号后，则会依据该禁能信号控制气体泵42停止做动，同时更会依据该泄压信号驱动释放阀48开启，使已充气膨胀的充气垫41内部的至少部分气体经由释放阀48释放至头戴式虚拟实境显示装置1之外。借此，可充气式衬垫模块4可依据使用状态自动地且智能地调节其内部的气压，可避免充气垫41长时间处于充气状态而导致使用寿命减短，亦可供使用者于最舒适的状态下穿戴使用本案的头戴式虚拟实境显示装置1。

于另一些实施例中，释放阀48亦可为一旋钮(未图示)，但不以此为限。释放阀48是借由手动方式致动，透过旋紧或旋开该旋钮，以使释放阀48开启或关闭。借此，使用者可透过旋钮进行可充气式衬垫模块4之内部气压调节，依据使用者的需求将该旋钮旋开，使释放阀48 开启并连通至头戴式虚拟实境显示装置1之外，并使充气垫41内部的气体进行释放；并于调整至适当的压力后，透过再次旋紧该旋钮以关闭使释放阀48，避免气体过度释放而导致压力不足。借此旋钮的设置，使充气膨胀充气垫41可紧密贴合于使用者面部且不至于过度紧绷，俾实现使使用者于最舒适的状态下穿戴使用本案的头戴式虚拟实境显示装置1。

图6A及6B分别为本案较佳实施例的气体泵于不同视角的分解结构示意图，图7为图6A及6B所示的压电致动器的剖面结构示意图，以及图8为图6A及6B所示的气体泵的剖面结构示意图。如图6A、 6B、7及8所示，气体泵42是为一压电致动气体泵，且包括进气板421、共振片422、压电致动器423、绝缘片424a、424b及导电片425等结构，其中压电致动器423是对应于共振片422而设置，并使进气板421、共振片422、压电致动器423、绝缘片424a、导电片425及另一绝缘片424b 等依序堆叠设置，其组装完成的剖面图是如图8所示。

于本实施例中，进气板421具有至少一进气孔421a，其中进气孔421a的数量以4个为较佳，但不以此为限。进气孔421a是贯穿进气板421，用以供气体自装置外顺应大气压力的作用而自该至少一进气孔421a流入气体泵42之中。进气板421上具有至少一汇流排孔421b，用以与进气板421另一表面的该至少一进气孔421a对应设置。于汇流排孔421b的中心交流处是具有中心凹部421c，且中心凹部421c是与汇流排孔421b相连通，借此可将自该至少一进气孔421a进入汇流排孔421b的气体引导并汇流集中至中心凹部421c，以实现气体传递。于本实施例中，进气板421具有一体成型的进气孔421a、汇流排孔421b及中心凹部421c，且于中心凹部421c处即对应形成一汇流气体的汇流腔室，以供气体暂存。于一些实施例中，进气板421的材质可为例如但不限于不锈钢材质所构成。于另一些实施例中，由该中心凹部421c处所构成的汇流腔室的深度与汇流排孔421b的深度相同，但不以此为限。共振片422是由一可挠性材质所构成，但不以此为限，且于共振片422上具有一中空孔洞422c，是对应于进气板421的中心凹部421c而设置，以使气体流通。于另一些实施例中，共振片422是可由一铜材质所构成，但不以此为限。

压电致动器423是由一悬浮板4231、一外框4232、至少一支架4233以及一压电片4234所共同组装而成，其中，该压电片4234 贴附于悬浮板4231的第一表面4231c，用以施加电压产生形变以驱动该悬浮板4231弯曲振动，以及该至少一支架4233是连接于悬浮板4231以及外框4232之间，于本实施例中，该支架4233是连接设置于悬浮板4231 与外框4232之间，其两端点是分别连接于外框4232、悬浮板4231，以提供弹性支撑，且于支架4233、悬浮板4231及外框4232之间更具有至少一空隙4235，该至少一空隙4235是与气体通道43相连通，用以供气体流通。应强调的是，悬浮板4231、外框4232以及支架4233的型态及数量不以前述实施例为限，且可依实际应用需求变化。另外，外框4232是环绕设置于悬浮板4231之外侧，且具有一向外凸设的导电接脚4232c，用以供电连接的用，但不以此为限。

悬浮板4231是为一阶梯面的结构(如图7所示)，意即于悬浮板4231的第二表面4231b更具有一凸部4231a，该凸部4231a可为但不限为一圆形凸起结构。悬浮板4231的凸部4231a是与外框4232的第二表面4232a共平面，且悬浮板4231的第二表面4231b及支架4233的第二表面4233a亦为共平面，且该悬浮板4231的凸部4231a及外框4232的第二表面4232a与悬浮板4231的第二表面4231b及支架4233的第二表面 4233a之间是具有一特定深度。悬浮板4231的第一表面4231c，其与外框 4232的第一表面4232b及支架4233的第一表面4233b为平整的共平面结构，而压电片4234则贴附于此平整的悬浮板4231的第一表面4231c处。于另一些实施例中，悬浮板4231的型态亦可为一双面平整的板状正方形结构，并不以此为限，可依照实际施作情形而任施变化。于一些实施例中，悬浮板4231、支架4233以及外框4232是可为一体成型的结构，且可由一金属板所构成，例如但不限于不锈钢材质所构成。又于另一些实施例中，压电片4234的边长是小于该悬浮板4231的边长。再于另一些实施例中，压电片4234的边长是等于悬浮板4231的边长，且同样设计为与悬浮板 4231相对应的正方形板状结构，但并不以此为限。

于本实施例中，如图6A所示，气体泵42的绝缘片424a、导电片425及另一绝缘片424b是依序对应设置于压电致动器423之下，且其形态大致上对应于压电致动器423之外框4232的形态。于一些实施例中，绝缘片424a、424b是由绝缘材质所构成，例如但不限于塑胶，俾提供绝缘功能。于另一些实施例中，导电片425可由导电材质所构成，例如但不限于金属材质，以提供电导通功能。于本实施例中，导电片425上亦可设置一导电接脚425a，以实现电导通功能。

于本实施例中，如图8所示，气体泵42是依序由进气板 421、共振片422、压电致动器423、绝缘片424a、导电片425及另一绝缘片424b等堆叠而成，且于共振片422与压电致动器423之间是具有一间隙h，于本实施例中，是于共振片422及压电致动器423之外框4232 周缘之间的间隙h中填入一填充材质，例如但不限于导电胶，以使共振片 422与压电致动器423的悬浮板4231的凸部4231a之间可维持该间隙h 的深度，进而可导引气流更迅速地流动，且因悬浮板4231的凸部4231a 与共振片422保持适当距离使彼此接触干涉减少，促使噪音产生可被降低。于另一些实施例中，亦可借由加高压电致动器423之外框4232的高度，以使其与共振片422组装时增加一间隙，但不以此为限。

于本实施例中，当进气板421、共振片422与压电致动器423依序对应组装后，于共振片422具有一可动部422a及一固定部422b，可动部422a处可与其上的进气板421共同形成一汇流气体的腔室，且在共振片422与压电致动器423之间更形成一第一腔室420，用以暂存气体，且第一腔室420是透过共振片422的中空孔洞422c而与进气板421的中心凹部421c处的腔室相连通，且第一腔室420的两侧则由压电致动器423 的支架4233之间的空隙4235而与气体通道43相连通。

第9A至9E图为第6A及6B图所示的气体泵作动的流程结构图。请参阅图8、第9A图至第9E图，本案的气体泵的作动流程简述如下。当气体泵42进行作动时，压电致动器423受电压致动而以支架4233 为支点，进行垂直方向的往复式振动。如第9A图所示，当压电致动器423 受电压致动而向下振动时，由于共振片422是为轻、薄的片状结构，是以当压电致动器423振动时，共振片422亦会随的共振而进行垂直的往复式振动，即为共振片422对应中心凹部421c的部分亦会随的弯曲振动形变，即该对应中心凹部421c的部分是为共振片422的可动部422a，是以当压电致动器423向下弯曲振动时，此时共振片422对应中心凹部421c的可动部422a会因气体的带入及推压以及压电致动器423振动的带动，而随着压电致动器423向下弯曲振动形变，则气体由进气板421上的至少一进气孔421a进入，并透过至少一汇流排孔421b以汇集到中央的中心凹部 421c处，再经由共振片422上与中心凹部421c对应设置的中空孔洞422c 向下流入至第一腔室420中。其后，由于受压电致动器423振动的带动，共振片422亦会随的共振而进行垂直的往复式振动，如第9B图所示，此时共振片422的可动部422a亦随的向下振动，并贴附抵触于压电致动器 423的悬浮板4231的凸部4231a上，使悬浮板4231的凸部4231a以外的区域与共振片422两侧的固定部422b之间的汇流腔室的间距不会变小，并借由此共振片422的形变，以压缩第一腔室420的体积，并关闭第一腔室420中间流通空间，促使其内的气体推挤向两侧流动，进而经过压电致动器423的支架4233之间的空隙4235而向下穿越流动。之后，如第9C 图所示，共振片422的可动部422a向上弯曲振动形变，而回复至初始位置，且压电致动器423受电压驱动以向上振动，如此同样挤压第一腔室 420的体积，惟此时由于压电致动器423是向上抬升，因而使得第一腔室 420内的气体会朝两侧流动，而气体持续地自进气板421上的至少一进气孔421a进入，再流入中心凹部421c所形成的腔室中。之后，如第9D图所示，该共振片422受压电致动器423向上抬升的振动而共振向上，此时共振片422的可动部422a亦随的向上振动，进而减缓气体持续地自进气板421上的至少一进气孔421a进入，再流入中心凹部421c所形成的腔室中。最后，如第9E图所示，共振片422的可动部422a亦回复至初始位置，由此实施态样可知，当共振片422进行垂直的往复式振动时，是可由其与压电致动器423之间的间隙h以增加其垂直位移的最大距离，换句话说，于该两结构之间设置间隙h可使共振片422于共振时可产生更大幅度的上下位移。是以，在经此气体泵42的流道设计中产生压力梯度，使气体高速流动，并透过流道进出方向的阻抗差异，将气体由吸入端传输至排出端，以完成气体输送作业，即使在排出端有气压的状态下，仍有能力持续将气体推入气体通道43，并可达到静音的效果，如此重复第9A至9E图的气体泵42作动，即可使气体泵42产生一由外向内的气体传输。

承上所述，透过上述气体泵42的作动，将气体导入气体通道43，使所导入气体流入充气垫41中，并使充气垫41充气膨胀，同时泡棉体45亦可随充气垫41的膨胀程度而对应调整其形态，使其贴近于使用者面部的型态，而不会产生不贴合的问题，同时因充气垫41的充气膨胀，更可提供使用者具备缓冲、柔软蓬松、舒适贴合的穿戴体验。。

综上所述，本案提供一种头戴式虚拟实境显示装置，且其更可广泛应用于穿戴于脸部的穿戴式装置，借由使用者穿戴于面部时所产生之外在压力，进而可促使可充气式衬垫模块对充气垫自动且智能地进行充气，并使充气垫膨胀，进而使泡棉体可对应调整型态，以使其与使用者的面部贴合并固定，而可因应个人面部的不同形状而调整，以柔软且舒适地包覆固定。此外，可充气式衬垫模块更具有气压调节功能，其可依据使用状态自动且智能地调节内部的气压，不仅可延长充气垫使用寿命，亦可供使用者于最舒适的压力下穿戴头戴式虚拟实境显示装置。此外，使用者亦可自行手动调整充气垫之内部压力，以提供更便利的操作性及更广泛的应用性。

本案得由熟知此技术的人士任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附申请专利范围所欲保护者。

【符号说明】

1：头戴式虚拟实境显示装置

2：显示器本体

20：边框

200：开口

21：底座

21a：扣具

22：光学元件

23：内部空间

3：定位束带

4：可充气式衬垫模块

40：基板

400：开口

41：充气垫

41a：释放阀通口

42：气体泵

420：第一腔室

421：导流板

421a：导流孔

421b：汇流排孔

421c：中心凹部

422：共振片

422a：可动部

422b：固定部

422c：中空孔洞

423：压电致动器

4231：悬浮板

4231a：凸部

4231b：第二表面

4231c：第一表面

4232：外框

4232a：第二表面

4232b：第一表面

4232c：导电接脚

4233：支架

4233a：第二表面

4233b：第一表面

4234：压电片

4235：空隙

424a、424b：绝缘片

425：导电片

425a：导电接脚

43：气体通道

43a：释放阀开口

44：气压传感器

45：泡棉体

46：接触传感器

47：衬布

48：释放阀

49：控制模块

491：电池

5：电子装置。

Claims (14)

1.一种头戴式虚拟实境显示装置，其特征在于，包含：

一显示器本体，具有一边框；

一定位束带，连接于该边框；以及

一可充气式衬垫模块，对应设置于该边框内，且至少包含：

一泡棉体，对应设置于该边框内；

一充气垫，对应于该泡棉体而设置；

一气体通道，与该充气垫相连通；

一气体泵，与该气体通道相连通；

一气压传感器，设置于该气体通道中；

一接触传感器，设置于该泡棉体的一侧；以及

一控制模块，与该气体泵、该气压传感器及该接触传感器电性连接；

其中，当该接触传感器感测一外在压力产生时，该接触传感器发送一致能信号至该控制模块，该控制模块依据该致能信号驱动该气体泵作动，使气体经由该气体通道导入该充气垫中，使该充气垫填充气体而产生膨胀，该泡棉体即可因应该外在压力及该充气垫的膨胀而可对应调整其形态；以及，当该气压传感器感测到该充气垫部内部压力高于一特定的阈值区间时，该气压传感器发送一禁能信号至该控制模块，该控制模块依据该禁能信号控制该气体泵停止作动，借此，俾使该可充气式衬垫模块对应贴合于使用者的面部。

2.如权利要求1所述的头戴式虚拟实境显示装置，其特征在于，该可充气式衬垫模块更包括一基板，其对应于该边框而设置。

3.如权利要求2所述的头戴式虚拟实境显示装置，其特征在于，该充气垫及该气体通道设置于该基板及该泡棉体之间，且该气体通道设置于该泡棉体与该充气垫之间。

4.如权利要求2所述的头戴式虚拟实境显示装置，其特征在于，该可充气式衬垫模块更包括一衬布，其是对应设置于该泡棉体的一侧，且该接触传感器设置于该泡棉体及该衬布之间。

5.如权利要求4所述的头戴式虚拟实境显示装置，其特征在于，该充气垫及该气体通道设置于该泡棉体之内，且该泡棉体设置于该基板与该衬布之间。

6.如权利要求1所述的头戴式虚拟实境显示装置，其特征在于，该可充气式衬垫模块更包含一释放阀，该释放阀连通设置于该显示器本体的该边框的一侧表面上，并与该气体通道及该充气垫相连通。

7.如权利要求6所述的头戴式虚拟实境显示装置，其特征在于，该释放阀借由手动方式致动，以使气体透过该释放阀排出该可充气式衬垫模块。

8.如权利要求6所述的头戴式虚拟实境显示装置，其特征在于，该释放阀与该控制模块电性连接，当该接触传感器感测到该外在压力减轻或消失时，该接触传感器发送一泄压信号至该控制模块，该控制模块依据该泄压信号驱动该释放阀作动，使气体由该释放阀排出该可充气式衬垫模块。

9.如权利要求1所述的头戴式虚拟实境显示装置，其特征在于，该控制模块包含一电池，用以提供电源至该控制模块。

10.如权利要求1所述的头戴式虚拟实境显示装置，其特征在于，该气体泵为一压电致动气体泵。

11.如权利要求10所述的头戴式虚拟实境显示装置，其特征在于，该压电致动气体泵包括：

一进气板，具有至少一进气孔、至少一汇流排孔及构成一汇流腔室的一中心凹部，其中该至少一进气孔供导入气流，该汇流排孔对应该进气孔，且引导该进气孔的气流汇流至该中心凹部所构成的该汇流腔室；

一共振片，具有一中空孔对应于该汇流腔室，且该中空孔的周围为一可动部；以及

一压电致动器，与该共振片相对应设置；

其中，该共振片与该压电致动器之间具有一间隙形成一腔室，以使该压电致动器受驱动时，使气流由该进气板的该至少一进气孔导入，经该至少一汇流排孔汇集至该中心凹部，再流经该共振片的该中空孔，以进入该腔室内，由该压电致动器与该共振片的可动部产生共振传输气流。

12.如权利要求11所述的头戴式虚拟实境显示装置，其特征在于，该压电致动器包含：

一悬浮板，具有一第一表面及一第二表面，且可弯曲振动；

一外框，环绕设置于该悬浮板之外侧；

至少一支架，连接于该悬浮板与该外框之间，以提供弹性支撑；以及

一压电片，具有一边长，该边长是小于或等于该悬浮板的一边长，且该压电片是贴附于该悬浮板的一第一表面上，用以施加电压以驱动该悬浮板弯曲振动。

13.如权利要求12所述的头戴式虚拟实境显示装置，其特征在于，该悬浮板为一正方形悬浮板，并具有一凸部。

14.如权利要求11所述的头戴式虚拟实境显示装置，其特征在于，该压电致动气体泵包括一导电片、一第一绝缘片以及一第二绝缘片，其中该进气板、该共振片、该压电致动器、该第一绝缘片、该导电片及该第二绝缘片依序堆叠设置。