TW202028931A - 頭戴式顯示裝置 - Google Patents

頭戴式顯示裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW202028931A
TW202028931A TW108101494A TW108101494A TW202028931A TW 202028931 A TW202028931 A TW 202028931A TW 108101494 A TW108101494 A TW 108101494A TW 108101494 A TW108101494 A TW 108101494A TW 202028931 A TW202028931 A TW 202028931A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
head
display device
sensor
base
mounted display
Prior art date
Application number
TW108101494A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI736826B (zh
Inventor
余麗華
黃佩心
任祖蔭
Original Assignee
緯創資通股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 緯創資通股份有限公司 filed Critical 緯創資通股份有限公司
Priority to TW108101494A priority Critical patent/TWI736826B/zh
Priority to CN201910128604.7A priority patent/CN111435196B/zh
Priority to US16/390,342 priority patent/US11287660B2/en
Publication of TW202028931A publication Critical patent/TW202028931A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI736826B publication Critical patent/TWI736826B/zh

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/017Head mounted
    • G02B27/0176Head mounted characterised by mechanical features
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/017Head mounted
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/0179Display position adjusting means not related to the information to be displayed
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/0149Head-up displays characterised by mechanical features
    • G02B2027/0154Head-up displays characterised by mechanical features with movable elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/017Head mounted
    • G02B2027/0178Eyeglass type
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/0179Display position adjusting means not related to the information to be displayed
    • G02B2027/0187Display position adjusting means not related to the information to be displayed slaved to motion of at least a part of the body of the user, e.g. head, eye

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)

Abstract

本發明涉及一種頭戴式顯示裝置,包含一穿戴件、一顯示主機以及至少一感測器。顯示主機可活動地設置於穿戴件上。顯示主機之位置關聯於感測器的感測結果。

Description

頭戴式顯示裝置
本發明係關於一種顯示裝置,特別是關於一種頭戴式顯示裝置。
隨著科技之進步,擴增實境(augmented reality,AR)的技術近年來在科技、醫療、教育或娛樂等領域的應用越來越廣泛。所謂的擴增實境,是指一種將虛擬資訊擴增到現實空間中的技術,以達到將虛擬和真實世界結合的視覺效果。頭戴式顯示器(Head-mounted display,HMD),作為實現擴增實境體驗的其中一種媒介,在市面上的款式也越來越多元。
為了提升使用經驗,穿戴的舒適度以及穩定度也是業者研發頭戴式顯示器的重點之一。但由於穿戴的過程是由使用者自行操作且使用者之間的人因尺寸差異大,因此常常因為穿戴而產生許多問題,例如顯示器歪斜而在頭頂左右兩側產生重量不平均,若在此狀態下長時間戴著顯示器,則容易產生肩頸痠痛等不適感,或是顯示主機的位置過低或過高而造成虛擬資訊跑出視線範圍之外。然而,現階段在市場上尚未有合適的頭戴式顯示裝置可解決此類的問題。
有鑑於此,本發明提供一種頭戴式顯示裝置,藉以能自動校正頭戴式顯示裝置至較佳的使用狀態。
根據本發明之一實施例揭露一種頭戴式顯示裝置,包含一穿戴件、一顯示主機以及至少一感測器。顯示主機可活動地設置於穿戴件上。感測器連接顯示主機。顯示主機之位置關聯於感測器的感測結果。
由前述所揭露的頭戴式顯示裝置,由於顯示主機可藉由感測器的感測結果來調整位置,因此可自動地將顯示主機調整至適切的使用位置,以避免使得使用者頭部左右兩側重量不平均而產生不適感,以及可避免虛擬資訊跑出視線範圍之外而影響使用體驗。
以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明,係用以示範與解釋本發明之精神與原理,並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。
以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點,其內容足以使任何熟習相關技藝者,瞭解本發明之技術內容並據以實施,且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式,任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點,但非以任何觀點限制本發明之範疇。
此外,以下將以圖式揭露本發明之實施例,為明確說明起見,許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而,應瞭解到的是,這些實務上的細節非用以限制本發明。
並且,於本案之圖式中,一些習知慣用的結構與元件可能會以簡單示意的方式繪示,以保持圖面整潔。另外,本案之圖式中部份的特徵可能會略為放大或改變其比例或尺寸,以達到便於理解與觀看本發明之技術特徵的目的,但這並非用於限定本發明。依照本發明所揭露之內容所製造之產品的實際尺寸與規格應是可依據生產時的需求、產品本身的特性、及搭配本發明如下所揭露之內容據以調整,於此先聲明之。同時,為便於觀看圖式,圖式中還附有參考座標軸。
另外,以下文中可能會使用「端」、「部」、「部分」、「區域」、「處」等術語來描述特定元件與結構或是其上或其之間的特定技術特徵,但這些元件與結構並不受這些術語所限制。在下文中,也可能會使用「及/或(and/or)」之術語,其是指包含了一或多個所列相關元件或結構之其中一者或全部的組合。以下文中也可能使用「實質上」、「基本上」及「大約」等術語,其與尺寸、濃度、溫度或其他物理或化學性質或特性之範圍結合使用時,為意欲涵蓋可能存在於該等性質或特性之範圍之上限及/或下限中之偏差、或表示容許製造公差或分析過程中所造成的可接受偏離,但仍可達到所預期的效果。
再者,除非另有定義,本文所使用的所有詞彙,包括技術和科學術語等具有其通常的意涵,其意涵能夠被熟悉此技術領域者所理解。更進一步的說,上述之詞彙的定義,在本說明書中應被解讀為與本發明相關技術領域具有一致的意涵。除非有特別明確的定義,這些詞彙將不被解釋為過於理想化的或正式的意涵。
首先,請參照圖1,係為根據本發明之一實施例所繪示之頭戴式顯示裝置穿戴於頭部時的立體示意圖。本實施例提出一種頭戴式顯示裝置(heat-mounted display)1,例如可以但不限於是一種可提供擴增實境(augmented reality,AR)體驗的頭戴式顯示裝置,其至少包含一穿戴件10、一顯示主機20以及至少一感測器(圖1未繪示,請待後續詳細說明之)。具體來說,穿戴件10呈一環形結構,適於戴在人的頭上。但戴穿戴件10的方式端看使用者的使用習慣,可選擇將穿戴件10呈前高後低(如圖所示)或是前後約略水平的方式戴於頭頂,本發明並非以此為限。顯示主機20係為頭戴式顯示裝置1上提供使用者虛擬影像的部分,可活動地組裝於穿戴件10上,而前述的感測器可直接或間接地設置於顯示主機20上,且顯示主機20之位置關聯於該感測器的感測結果,詳細亦請容後續描述之。
進一步來看,請接續參閱圖2~3,係為頭戴式顯示裝置1於不同視角的細部分解示意圖。於本實施例中,穿戴件10可包含一前固定帶110以及一後固定帶130。前固定帶110與後固定帶130各呈弧形,彼此可拆卸地或是不可拆卸地相接而共同圍繞成一個適於戴在頭頂的環形結構。前固定帶110適於戴在額頭或是其附近而位於頭頂的前側;而後固定帶130適於戴在後腦勺或其附近而位於頭部的後側。但需聲明的是,本發明並非以穿戴件10的設計為限,只要是可適於戴在頭頂的設計,均屬於本發明之穿戴件所欲涵蓋的範疇。
另外,於本實施例或其他實施例中,後固定帶130上相對遠離顯示主機20的一側上可裝設有輔助性模組(未標號),例如含有電池等其他輔助性或擴充性元件,除了可加強或增加頭戴式顯示裝置1的功能性或使用性,還有助於使頭戴式顯示裝置1在頭部的前後側達到重量平衡的效果。但需聲明的是,所述的輔助性模組為選用,本發明並非此為限。
於本實施例中,頭戴式顯示裝置1還可包含一基座30以及至少一第一驅動組件40。基座30可樞轉地設置於前固定帶110與後固定帶130的銜接處,但本發明並非以基座30組裝於穿戴件10上的位置此為限。此外,基座30可受到第一驅動組件40的驅使而相對穿戴件10樞轉,進而使得設置於基座30上的顯示主機20可經由基座30相對穿戴件10樞轉。具體地說,基座30包含一組裝件310,顯示主機20組裝於組裝件310上,而組裝件310位於前固定帶110背向後固定帶130的一側,且可受第一驅動組件40的驅動相對前固定帶110樞轉,從而帶動其上的顯示主機20相對穿戴件10樞轉。
進一步來看,組裝件310可包含一後殼311以及一固定框313。後殼311連接於穿戴件10之前固定帶110,且可受第一驅動組件40驅使而樞轉。後殼311的幾何構型也約略呈一弧形,且除了與前固定帶110相組裝處之外,其餘部分均與前固定帶110之間保持分離。其中,於本實施例中,後殼311可以但不限於是多段結構(未標號)所組成而具有可伸縮結構特性,可讓使用者自行將後殼311拉開後而增加與前固定帶110之間的距離。固定框313固定於後殼311上背向穿戴件10之一側,而顯示主機20可直接或間接地組裝於固定框313上。
更進一步來看,請一併參閱圖2~4,第一驅動組件40可包含一驅動源410、一被動齒輪430以及一主動齒輪450。驅動源410例如可以但不限於是一馬達,可固定於基座30之後殼311上背向前固定帶110之一側。被動齒輪430不可活動地固定於穿戴件10之前固定帶110或後固定帶130上且同樣位於基座30之後殼311上背向前固定帶110之一側。主動齒輪450組裝於驅動源410而可受驅動源410驅使而轉動。同時,主動齒輪450介於後殼311與驅動源410之間,即主動齒輪450位於後殼311上背向前固定帶110之一側,得以嚙合於被動齒輪430。因此,當驅動源410驅使主動齒輪450轉動時,主動齒輪450可沿著被動齒輪430的齒(未標號)依序嚙合而可以一樞轉軸線C沿著被動齒輪430的周緣轉動,使得驅動源410連帶相連接的基座30也一併以樞轉軸線C為旋轉中心進行轉動,從而令基座30之固定框313上的顯示主機20也可以樞轉軸線C相對穿戴件10轉動。於此,樞轉軸線C實質上為被動齒輪430的中心軸。
此外,於本實施例中,頭戴式顯示裝置1還可包含一第二驅動組件60以及一主機支架70。主機支架70可滑移地設置於穿戴件10上,且可經由第二驅動組件60的驅使而相對穿戴件10滑移。顯示主機20設置於主機支架70上,從而可隨著主機支架70而可滑移地設置於穿戴件10上。具體來說,第二驅動組件60固定於基座30之固定框313上,主機支架70可滑移地設置於基座30之組裝件310的固定框313上並連接於第二驅動組件60,從而可受第二驅動組件60驅使而滑移,而設置於主機支架70上的顯示主機20亦可經由第二驅動組件60的驅使而相對基座30以及穿戴件10滑移。
進一步來看,於本實施例中,第二驅動組件60可包含一驅動源610以及一螺桿630。驅動源610例如可以但不限於是一馬達,可固定於基座30之固定框313上。螺桿630固定於驅動源610而得以受驅動源610驅動而轉動。同時,螺桿630嚙合於主機支架70,因此,當驅動源610驅使螺桿630轉動時,可驅使主機支架70沿著螺桿630的螺紋活動,從而令主機支架70可沿著螺桿630的延伸方向滑移,進而使主機支架70上的顯示主機20相對穿戴件10作線性運動。
更進一步來看,於本實施例中,顯示主機20包含一主板(motherboard)210以及至少一光機模組230。於此,需先聲明的是,為達保持圖面簡潔而利於說明之目的,主板210上之細部結構與電子元件將省略,而光機模組230也是以較簡略的方式示意之,實際上其結構可依據需求而可具有較為複雜的結構外觀,但本發明並非以此為限。主機支架70可包含一平移底框710、一平移前框730、一前鏡框750以及一後鏡框770,其中,平移底框710可包含一組裝部711以及一安裝座713。請一併參閱圖2~3與5,平移前框730可滑移地組裝於基座30之固定框313上,平移底框710之組裝部711組裝於平移前框730上而位於平移前框730與固定框313之間,而安裝座713位於組裝部711之一側,係為主機支架70可嚙合第二驅動組件60之螺桿630的部分,組裝部711與安裝座713可以但不限於是一體成型之結構。藉此,平移前框730可經由平移底框710而被第二驅動組件60驅動。
前鏡框750固定於平移前框730,以隨著平移前框730移動。前鏡框750的外型類似於眼鏡的鏡框,顯示主機20之主板210固定於前鏡框750上,且位於平移前框730內側。具體來說,平移前框730可包含一遮蓋部731,可遮蔽並保護主板210。於本實施例中,光機模組230的數量可為二,裝設於前鏡框750上。主板210與光機模組230的搭配可提供虛擬影像給使用者,但本發明並非以實現虛擬影像等相關技術為限。另外,本發明也非以光機模組230的數量為限,例如於其他實施例中,頭戴式顯示裝置也可僅包含單一個光機模組。
於本實施例與其他實施例中,主板210上可裝設有控制中心211(control center)以及至少一重力感測器(gravity sensor)G。控制中心211可以但不限於是處理器(processor)或微處理器(microprocessor),可電性連接前述的驅動源410與610,並可依據其所儲存的資料內容、所接收到的訊號或指令來啟動或停止驅動源410與610,並且,控制中心211也可依據需求令光機模組230產生所需的多媒體內容。重力感測器G,可用於判斷其自身與重力方向之間的關係,從而判斷顯示主機20之主板210或光機模組230於空間中的傾斜程度。舉例來說,重力感測器G可用於判斷主板210或光機模組230是否呈直立或垂直於地面(或水平面),並可將產生之結果回傳給前述的控制中心211,以作為控制中心211指示驅動源410的依據。這裡所謂的光機模組230呈直立或垂直於地面(或水平面),是指光機模組230或其所處之前鏡框750或是主板210經由重力感測器G的感測結果被判斷為略呈直立且實質上垂直於地面(或水平面)時的狀態。換言之,光機模組230或其所處之前鏡框750或是主板210相對於穿戴件10的傾斜程度是關聯於重力感測器G的感測結果。
後鏡框770的外型也類似於眼鏡鏡框,組裝於前鏡框750的內側。請一併參閱圖6,於本實施例或其他實施例中,頭戴式顯示裝置1還包含至少一瞳位感測器(eye-tracking sensor)E。於本實施例中,瞳位感測器E的數量例如為二,可分別設置於後鏡框770的相對兩側,但本發明並非以其數量為限,例如於其他實施例中,頭戴式顯示裝置也可僅包含一個瞳位感測器。瞳位感測器E電性連接前述主板210的控制中心211,可用於偵測眼球的位置,並可將偵測的結果回傳給控制中心211,以作為控制中心211指示驅動源610的依據。並且,這兩個瞳位感測器E的鏡頭的光軸至少夾一角度,以助於提高偵測眼球位置的準確度,但該角度之大小應以實際需求所決定,本發明並非此為限。
此外,於本實施例中,基座30還可包含二前殼330。前殼330分別設置於組裝件310之後殼311的相對兩側,主機支架70的相對兩側分別可活動地插設於該二前殼330,而因此受限於該二前殼330之間。具體來說,前殼330各具有一插入槽331,主機支架70之平移前框730還可包含二插入部733,插入部733可分別可活動地位於前殼330的插入槽331,有助於限制與導引平移前框730的活動。
另外,於本實施例中,遮蓋部731還具有一按鍵孔7311,其中可設置有電性連接主板210的按鍵(未標號),該按鍵可以為電源鍵、復歸鍵或其他功能鍵,但本發明並非以此為限。
於本實施例或其他實施例中,顯示主機20相對穿戴件10的位置可依據重力感測器G及/或瞳位感測器E之感測結果並透過驅動源410及/或驅動源610來調整。以下將搭配頭戴式顯示裝置的操作流程圖來說明之。
請參閱圖7且搭配參閱圖8~9,圖7係為頭戴式顯示裝置1的操作流程方塊圖,而圖8~9係為頭戴式顯示裝置1校正光機模組230的位置的示意圖。需先說明的是,由於光機模組230屬於顯示主機20的一部份,因此以下描述可將光機模組230相對於穿戴件10的活動也理解為是顯示主機20相對於穿戴件10的活動。
首先,如圖7與圖8,可先將頭戴式顯示裝置1之穿戴件10穿戴於頭上。接著,可按壓電源鍵以執行開機的步驟S01,以啟動頭戴式顯示裝置1。此時,至步驟S02,判斷光機模組230與重力方向是否未滿足特定關係。具體來說,於步驟S02中,控制中心211令重力感測器G偵測光機模組230與重力方向之間的關係,因此所述的特定關係,是指光機模組230與重力方向實質上水平時的狀態,即指光機模組230實質上呈直立或垂直水平面時的狀態,且於圖式視角來看,重力方向例如為指向圖式下方的方向。可知,於步驟S02中可得知光機模組230相對於穿戴件10之傾斜程度。若控制中心211依據重力感測器G之感測結果判斷光機模組230與重力方向未滿足特定關係時,即判斷光機模組230未呈直立(即未與水平面垂直)時,則至步驟S03,控制中心211令光機模組230相對穿戴件10轉動。
具體來說,於步驟S03中,控制中心211依據重力感測器G之感測結果來驅動第一驅動組件40,以經由第一驅動組件40驅使基座30連帶其上的光機模組230一併以樞轉軸線C相對穿戴件10轉動(如沿圖8中之箭頭A的方向),以將光機模組230朝向呈直立(或與重力方向水平)的方向轉動,且該樞轉量與方向是依據前述重力感測器G之感測結果而定,換言之,光機模組230相對於穿戴件10的樞轉量關聯於重力感測器G之感測結果。
接著,再次執行步驟S02,若控制中心211依據重力感測器G之感測結果判斷光機模組230未呈直立(即未與水平面垂直),則再次執行步驟S03。若判斷光機模組230與重力方向滿足特定關係,即判斷光機模組230呈直立(即與水平面垂直),此時,如圖所示,光機模組230約略被調整至與使用者之眼球同一水平的程度且其顯示面(未標號)可實質可位於人眼前方的區域中而正對人臉,使得虛擬資訊得以落於人眼的視線範圍內。
此時,使用者之眼球位於頭戴式顯示裝置1之瞳位感測器E的偵測範圍內。接著如圖7與圖9,執行步驟S04,判斷光機模組230相對於人眼是否為對稱配置,具體來說,於步驟S04中,控制中心211令瞳位感測器E偵測人眼位置,以作為判斷光機模組230相對人眼之間的相對位置關係,若為對稱配置,則光機模組230實質上分別對應人的雙眼,亦可判斷此時該二光機模組230之對稱中心線SL實質上通過人中,即光機模組230相對於人中也處於對稱配置。可知,於步驟S04中可得知光機模組230之對稱中心線SL相對於穿戴件10或人臉之相對位置關係。於此,需補充說明的是,這裡所述的光機模組的對稱中心線是指,當為兩個光機模組的情況中位於兩個光機模組之間且與這兩個光機模組的距離相等的虛擬輔助線,或是當為單個光機模組的情況中貫穿該光機模組中心的虛擬輔助線。
若判斷光機模組230相對於人眼非為對稱配置,即控制中心211依據瞳位感測器E之感測結果判斷光機模組230相對人眼非為對稱配置(亦即光機模組230之對稱中心線非通過人中),則至步驟S05,控制中心211令光機模組230相對穿戴件10平移。具體來說,於步驟S05中,控制中心211依據瞳位感測器E之感測結果來驅動第二驅動組件60,以經由第二驅動組件60驅使主機支架70連帶其他上的光機模組230相對穿戴件10滑移(如沿圖9中之箭頭B的方向),且該滑移量與方向是依據前述瞳位感測器E之感測結果而定,換言之,光機模組230相對穿戴件10的滑移量關聯於瞳位感測器E之感測結果。
接著,再次執行步驟S04,若控制中心211依據瞳位感測器E之感測結果判斷光機模組230相對於人中非處於對稱的配置,則再次執行步驟S05。若判斷光機模組230相對於人眼為對稱配置,此時,代表光機模組230被調整至與使用者之雙眼分別對應的位置。
此時,光機模組230除了可依照需求將虛擬資訊準確地提供給使用者,頭戴式顯示裝置1在頭上的位置也已確認處於左右平衡的狀態,即頭戴式顯示裝置1在頭上左右兩側的重量實質上相同,有助於提升穿戴舒適度,從而避免使用者長期穿戴歪斜的頭戴式顯示裝置而產生肩頸不舒服等問題。
並且,於本實施例中,使用者還可以手動的方式將光機模組230的位置進行前後的微調,例如是藉由將後殼311稍微地拉開,但本發明並非以此為限。
當光機模組230的位置校正完畢後,使用者可接著選擇執行步驟S06,以儲存當前光機模組230的位置資訊,供下一次穿戴時使用。具體來說,於步驟S06中,可利用按壓前述所提到的功能鍵,以令控制中心211將當前光機模組230的位置資訊儲存於主板210上的儲存單元(未繪示)。
然而,需注意的是,考量使用者再次穿戴頭戴式顯示裝置1時,頭戴式顯示裝置1在頭上的位置可能會與前一次的位置不同,因此,當下次選擇儲存的位置資訊而使光機模組230自動回復到前次的位置後,頭戴式顯示裝置1還提供使用者可再選擇是否微調光機模組230的位置的選項,若使用者選擇微調光機模組230,控制中心211則會開始依序執行前述的步驟S02至步驟S05。
當然,可理解的是,於頭戴式顯示裝置1的使用過程中,頭戴式顯示裝置1可能會因為使用者的移動、晃動等動作而歪斜,使用者除了可自行調整復位之外,也可依據喜好將顯示主機20設定成於特定時間間隔重複地執行前述的步驟S02至步驟S05,以隨時校正光機模組230的位置,但本發明並非以重複執行前述步驟之時間間隔或其他有助於提升使用經驗等調整方式的設定為限。
補充說明的是,於本實施例與其他實施例中,頭戴式顯示裝置1上除了穿戴件10直接與頭部接觸之外,其餘的元件均與頭部保持距離而不接觸,特別是面部的部分,也就是說,當使用者戴上頭戴式顯示裝置1時,除了穿戴件10直接承載於頭頂之外,其餘的元件處於懸空的狀態。藉此,可避免接觸面部而使人產生不舒適的問題。
另外,頭戴式顯示裝置也可僅包含可使顯示主機相對穿戴件平移或樞轉的元件。例如於本發明之一些實施例中,頭戴式顯示裝置也可省略重力感測器以及驅使顯示主機相對穿戴件轉動的第一驅動組件;或是於本發明之另一些實施例中,頭戴式顯示裝置也可省略瞳位感測器以及驅使顯示主機相對穿戴件滑移的第二驅動組件。
綜前所述之頭戴式顯示裝置,由於顯示主機可藉由感測器的感測結果來調整相對於穿戴件的位置,因此可自動地將顯示主機調整至適切的使用位置,以避免使得使用者頭部左右兩側重量不平均而產生不適感,以及可避免虛擬資訊跑出視線範圍之外而影響使用體驗。
此外,頭戴式顯示裝置上除了穿戴件與人體接觸之外,其餘的元件均處於懸空而與人臉保持距離的狀態,藉此,可避免接觸面部而使人產生不舒適的問題。
雖然本發明以前述之實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內,所為之更動與潤飾,均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。
1:頭戴式顯示裝置 10:穿戴件 20:顯示主機 30:基座 40:第一驅動組件 60:第二驅動組件 70:主機支架 110:前固定帶 130:後固定帶 210:主板 211:控制中心 230:光機模組 310:組裝件 311:後殼 313:固定框 330:前殼 331:插入槽 410:驅動源 430:被動齒輪 450:主動齒輪 610:驅動源 630:螺桿 710:平移底框 711:組裝部 713:安裝座 730:平移前框 731:遮蓋部 733:插入部 750:前鏡框 770:後鏡框 7311:按鍵孔 A、B:箭頭 C:樞轉軸線 E:瞳位感測器 G:重力感測器 S01~S06:步驟 SL:對稱中心線
圖1係為根據本發明之一實施例所繪示之頭戴式顯示裝置穿戴於頭部時的立體示意圖。 圖2~3係為圖1之頭戴式顯示裝置於不同視角的細部分解示意圖。 圖4係為頭戴式顯示裝置的局部放大示意圖。 圖5係為頭戴式顯示裝置的局部分解示意圖 圖6係為頭戴式顯示裝置之內側的局部立體示意圖。 圖7係為頭戴式顯示裝置的操作流程方塊圖。 圖8係為使用者戴上頭戴式顯示裝置時光機模組樞轉至定位的示意圖。 圖9係為頭戴式顯示裝置之光機模組隨眼睛位置校正時的示意圖。
1:頭戴式顯示裝置
10:穿戴件
20:顯示主機

Claims (12)

  1. 一種頭戴式顯示裝置,包含:一穿戴件;一顯示主機,可活動地設置於該穿戴件上;以及至少一感測器,連接該顯示主機,其中該顯示主機之位置關聯於該至少一感測器的感測結果。
  2. 請求項1所述之頭戴式顯示裝置,其中該顯示主機包含至少一光機模組,該至少一光機模組相對於該穿戴件之傾斜程度關聯於該至少一感測器的感測結果。
  3. 請求項1所述之頭戴式顯示裝置,其中該顯示主機包含至少一光機模組,該至少一光機模組之對稱中心線之位置關聯於該至少一感測器的感測結果。
  4. 如請求項1所述之頭戴式顯示裝置,其中該顯示主機可樞轉地設置於該穿戴件,且該顯示主機相對於該穿戴件之樞轉量關聯於該至少一感測器的感測結果。
  5. 如請求項4所述之頭戴式顯示裝置,其中該至少一感測器包含一重力感測器。
  6. 如請求項5所述之頭戴式顯示裝置,更包含一基座以及一第一驅動組件,該基座可樞轉地設置於該穿戴件上,該第一驅動組件用以驅使該基座相對該穿戴件樞轉,該重力感測器設置於該顯示主機上,該顯示主機設置於該基座上,且該顯示主機依據該重力感測器的感測結果啟動該第一驅動組件。
  7. 請求項1所述之頭戴式顯示裝置,其中該顯示主機可滑移地設置於該穿戴件上,且該顯示主機相對於該穿戴件之滑移量關聯於該至少一感測器的感測結果。
  8. 請求項7所述之頭戴式顯示裝置,其中該至少一感測器包含至少一瞳位感測器。
  9. 請求項8所述之頭戴式顯示裝置,更包含一基座、一主機支架以及一第二驅動組件,該基座可樞轉地設置於該穿戴件上,該主機支架可滑移地設置於該基座上,該第二驅動組件用以驅使該主機支架相對該基座滑移,該顯示主機與該至少一瞳位感測器均設置於該主機支架上,且該顯示主機依據該至少一瞳位感測器的感測結果啟動該第二驅動組件。
  10. 請求項1所述之頭戴式顯示裝置,更包含一基座、一主機支架、一第一驅動組件以及一第二驅動組件,該基座樞設於該穿戴件上,該第一驅動組件用以驅使該基座相對該穿戴件樞轉,該主機支架可滑移地設置於該基座上,該第二驅動組件用以驅使該主機支架相對該基座滑移,該顯示主機設置於該主機支架上。
  11. 請求項10所述之頭戴式顯示裝置,其中該至少一感測器包含一重力感測器以及至少一瞳位感測器,該顯示主機依據該重力感測器的感測結果啟動該第一驅動組件,該顯示主機依據該至少一瞳位感測器的感測結果啟動該第二驅動組件。
  12. 請求項10所述之頭戴式顯示裝置,其中該基座包含一組裝件以及二前殼,該組裝件樞設於該穿戴件上,該二前殼分別設置於該組裝件的相對兩側且各具有一插入槽,該主機支架之相對兩側分別可活動地位於該二前殼的該些插入槽中。
TW108101494A 2019-01-15 2019-01-15 頭戴式顯示裝置 TWI736826B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW108101494A TWI736826B (zh) 2019-01-15 2019-01-15 頭戴式顯示裝置
CN201910128604.7A CN111435196B (zh) 2019-01-15 2019-02-21 头戴式显示装置
US16/390,342 US11287660B2 (en) 2019-01-15 2019-04-22 Head-mounted display

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW108101494A TWI736826B (zh) 2019-01-15 2019-01-15 頭戴式顯示裝置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202028931A true TW202028931A (zh) 2020-08-01
TWI736826B TWI736826B (zh) 2021-08-21

Family

ID=71517553

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108101494A TWI736826B (zh) 2019-01-15 2019-01-15 頭戴式顯示裝置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11287660B2 (zh)
CN (1) CN111435196B (zh)
TW (1) TWI736826B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI796769B (zh) * 2021-08-27 2023-03-21 亮聲科技股份有限公司 穿戴式腦部多刺激疼痛控制裝置
TWI833521B (zh) * 2022-08-03 2024-02-21 宏達國際電子股份有限公司 頭戴式顯示裝置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113140047A (zh) * 2021-03-26 2021-07-20 深圳市博西尼电子有限公司 一种停车场出场时快速缴费的方法和系统
US11669127B2 (en) * 2021-06-30 2023-06-06 Meta Platforms Technologies, Llc Extended reality headset positioning and stabilization
TWI826010B (zh) * 2022-09-22 2023-12-11 和碩聯合科技股份有限公司 頭戴式顯示裝置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5486841A (en) * 1992-06-17 1996-01-23 Sony Corporation Glasses type display apparatus
JP5938977B2 (ja) * 2012-03-23 2016-06-22 ソニー株式会社 ヘッドマウントディスプレイ及び手術システム
US9696552B1 (en) * 2014-01-10 2017-07-04 Lockheed Martin Corporation System and method for providing an augmented reality lightweight clip-on wearable device
US20170344107A1 (en) * 2016-05-25 2017-11-30 Intel Corporation Automatic view adjustments for computing devices based on interpupillary distances associated with their users
US10146334B2 (en) * 2016-06-09 2018-12-04 Microsoft Technology Licensing, Llc Passive optical and inertial tracking in slim form-factor
KR20180002387A (ko) * 2016-06-29 2018-01-08 엘지전자 주식회사 헤드 마운티드 디스플레이 장치 및 이의 제어방법
WO2018152850A1 (zh) * 2017-02-27 2018-08-30 深圳市柔宇科技有限公司 一种头戴式显示设备及其调节方法
US10488920B2 (en) * 2017-06-02 2019-11-26 Htc Corporation Immersive headset system and control method thereof
CN107807446B (zh) * 2017-11-13 2020-11-10 歌尔光学科技有限公司 头戴显示设备调节方法及头戴显示设备
WO2019104413A1 (en) * 2017-12-03 2019-06-06 Frank Jones Enhancing the performance of near-to-eye vision systems
US10545573B1 (en) * 2018-07-13 2020-01-28 Realwear, Inc. Automatically adjusting head-mounted display

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI796769B (zh) * 2021-08-27 2023-03-21 亮聲科技股份有限公司 穿戴式腦部多刺激疼痛控制裝置
TWI833521B (zh) * 2022-08-03 2024-02-21 宏達國際電子股份有限公司 頭戴式顯示裝置

Also Published As

Publication number Publication date
US11287660B2 (en) 2022-03-29
CN111435196B (zh) 2022-04-08
US20200225493A1 (en) 2020-07-16
TWI736826B (zh) 2021-08-21
CN111435196A (zh) 2020-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI736826B (zh) 頭戴式顯示裝置
US11880043B2 (en) Display systems and methods for determining registration between display and eyes of user
US11880033B2 (en) Display systems and methods for determining registration between a display and a user's eyes
JP6083880B2 (ja) 入出力機構を有する着用可能な装置
TWI607240B (zh) 具有輸入及輸出功能之眼鏡鏡架
TW201937238A (zh) 虛擬及擴增實境頭戴式耳機的改善或關於該耳機的改善
KR102308595B1 (ko) 입력 및 출력 구조들을 구비한 착용가능한 디바이스
US9213163B2 (en) Aligning inter-pupillary distance in a near-eye display system
US8752963B2 (en) See-through display brightness control
KR101635892B1 (ko) 헤드마운트 디스플레이 장치
WO2013033170A2 (en) Adjustment of a mixed reality display for inter-pupillary distance alignment
WO2008084751A1 (ja) ヘッドマウントディスプレイ
KR20140116517A (ko) 입력 및 출력 구조들을 구비한 웨어러블 디바이스
TW201346332A (zh) 具有輸入及輸出結構之可戴式裝置
KR20140111693A (ko) 입출력 구조를 가진 웨어러블 디바이스 어셈블리
US11624928B2 (en) Wearable pupil-forming display apparatus
WO2018045985A1 (zh) 一种增强现实显示系统
KR20180117327A (ko) 머리 착용형 장치
WO2019017187A1 (ja) ヘッドマウントディスプレイ
TW202104985A (zh) 後置式頭戴虛擬實境(vr)顯示裝置
JP2001318337A (ja) 電子眼鏡システム