TWI624207B - 虛擬實境裝置及其虛擬實境外掛裝置 - Google Patents

Abstract

一種虛擬實境外掛裝置包括一勾掛式本體、一電路板模組與一電池模組。勾掛式本體具有一內部空間。勾掛式本體之外型凹設有一接受空間。電路板模組位於內部空間內。電路板模組具有一電連接埠。電池模組位於內部空間內，電性連接電路板模組。

Description

虛擬實境裝置及其虛擬實境外掛裝置

本發明有關於一種電子裝置，尤指一種虛擬實境裝置。

隨著科技之進步，為了提供使用者觀看虛擬實境的影像，市面上出現了虛擬實境(virtual reality，VR)之頭戴式顯示裝置，以供使用者觀賞藉由電腦模擬所產生之三維空間的虛擬世界，並能在使用者改變視角時，及時提供虛擬世界對應新視角的虛擬影像，增強使用者的觀看經驗。

然而，傳統之虛擬實境之技術中，傳統頭戴式顯示裝置必須藉由傳輸線與桌上型電腦或其他固定狀態之電腦主機保持連線，以便利用電腦主機進行模擬運算並提供虛擬世界對應的虛擬影像至傳統頭戴式顯示裝置，如此，不僅限制使用者的活動範圍，也降低使用者的使用意願。

故，如何研發出一種解決方案以改善上述所帶來的缺失及不便，實乃相關業者目前刻不容緩之一重要課題。

本發明之一實施例提供了一種虛擬實境外掛裝置。虛擬實境外掛裝置包括一勾掛式本體、一電路板模組與一電池模組。勾掛式本體具有一內部空間。勾掛式本體之外型凹設有一接受空間。電路板模組位於內部空間內，用以處理虛擬影像。電路板模組具有一電連接埠。電連接埠用以連接一顯示裝置。電池模組位於內部空間內，電性連接電路板模組。在一實施例中，當接受空間接受一人體頸部後，勾掛式本體能夠依附於人體頸部上。

在本發明一或複數個實施例中，勾掛式本體包含一第一中空體、一第二中空體與一第三中空體。第二中空體連接第一中空體與第三中空體。第一中空體與第三中空體之間具有一接通接受空間之間隔。第二中空體具可撓性，且第二中空體之硬度小於第一中空體與第三中空體之硬度。

在本發明一或複數個實施例中，勾掛式本體更包含一第一氣孔部與一第二氣孔部。第一氣孔部位於第二中空體背對該接受空間之位置，且接通內部空間，第二氣孔部位於第一中空體背對第二中空體之一端，且接通內部空間。電路板模組位於第一氣孔部與第二氣孔部之間。

在本發明一或複數個實施例中，虛擬實境外掛裝置，更包含至少一風扇模組。風扇模組配置於第一中空體內，位於第一氣孔部與第二氣孔部之間，且電性連接電路板模組。

在本發明一或複數個實施例中，電路板模組位於 第一中空體內，電池模組位於第三中空體內。勾掛式本體更包含一配重元件。配重元件位於第一中空體與第三中空體其中之一上，以致第一中空體與第三中空體所承載之重量一致。

在本發明一或複數個實施例中，虛擬實境外掛裝置更包含一第一出音單元與一第二出音單元。第一出音單元位於第一中空體內，且電性連接電路板模組。第二出音單元位於第三中空體內，且電性連接電路板模組。

在本發明一或複數個實施例中，勾掛式本體包含一第一中空體與一第二中空體。第二中空體之一端連接第一中空體之一端，且第二中空體之另端與第一中空體之另端之間具有一接通接受空間之間隔。第二中空體具可撓性，且第二中空體之硬度小於第一中空體之硬度。

在本發明一或複數個實施例中，勾掛式本體之外型呈一U字型、一ㄇ字型或一O字型。

本發明之另一實施例提供了一種虛擬實境裝置。虛擬實境裝置包括上述虛擬實境外掛裝置以及一顯示裝置。顯示裝置包含一穿戴裝置與一顯示主機。穿戴裝置用以穿戴於一人體頭部。顯示主機連接穿戴裝置，且電性連接電路板模組。

在本發明一或複數個實施例中，電路板模組具有第一電連接埠。顯示主機具有一第二電連接埠。第一電連接埠透過一線材與第二電連接埠彼此相接。

如此，藉由上述虛擬實境裝置及其虛擬實境外掛裝置，使用者得以戴著虛擬實境外掛裝置與顯示裝置任意移動，不致限制使用者的活動範圍，進而提高使用者的使用意願。

以上所述僅係用以闡述本發明所欲解決的問題、解決問題的技術手段、及其產生的功效等等，本發明之具體細節將在下文的實施例及相關圖式中詳細介紹。

10‧‧‧虛擬實境裝置

100‧‧‧虛擬實境外掛裝置

200、201、204‧‧‧勾掛式本體

202‧‧‧內部空間

203‧‧‧接受空間

210‧‧‧第一中空體

211‧‧‧第二氣孔部

212‧‧‧第一底殼

213‧‧‧第一上蓋

214‧‧‧第一出音孔

215‧‧‧第一凹槽

220‧‧‧第二中空體

221‧‧‧第一氣孔部

230‧‧‧第三中空體

231‧‧‧第三氣孔部

232‧‧‧第二底殼

233‧‧‧第二上蓋

234‧‧‧第二出音孔

235‧‧‧第二凹槽

240‧‧‧間隔

250‧‧‧第四中空體

260‧‧‧第五中空體

270‧‧‧間隔

300‧‧‧電路板模組

310‧‧‧第一電連接埠

400‧‧‧電池模組

510‧‧‧第一風扇模組

520‧‧‧第二風扇模組

610‧‧‧第一出音單元

620‧‧‧第二出音單元

700‧‧‧配重元件

800‧‧‧顯示裝置

810‧‧‧穿戴裝置

820‧‧‧顯示主機

821‧‧‧顯示螢幕

822‧‧‧第二電連接埠

C‧‧‧線材

H‧‧‧頭部

N‧‧‧頸部

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖繪示依照本發明一實施例之虛擬實境裝置之分解圖；第2圖繪示第1圖之虛擬實境外掛裝置的局部分解圖；第3圖繪示第1圖之虛擬實境裝置的使用操作圖；第4圖繪示第1圖之虛擬實境外掛裝置的後視圖；第5圖繪示依照本發明一實施例之虛擬實境外掛裝置之局部分解圖；以及第6圖繪示依照本發明一實施例之虛擬實境外掛裝置之示意圖。

以下將以圖式揭露本發明之複數個實施例，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，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明中空體實施例中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

第1圖繪示依照本發明一實施例之虛擬實境裝置10之分解圖。第2圖繪示第1圖之虛擬實境外掛裝置100的局部分解圖。如第1圖與第2圖所示，在本實施例中，虛擬實境裝置10包括一虛擬實境外掛裝置100以及一顯示裝置800。虛擬實境外掛裝置100包括一勾掛式本體200、一電路板模組300與一電池模組400。勾掛式本體200具有一內部空間202。勾掛式本體200之外型凹設有一接受空間203。電路板模組300位於內部空間202內，用以處理虛擬影像。舉例來說，電路板模組300包含電路板、記憶體、儲存單元、處理單元與影像處理單元等(圖中未示)。記憶體、儲存單元、處理單元與影像處理單元分別連接電路板，且分別透過電路板電性連接電池模組400。電路板模組300電性連接顯示主機820。舉例來說，電路板模組300具有一第一電連接埠310。第一電連接埠310連接電路板，且透過電路板電性連接電池模組400。顯示主機820具有一第二電連接埠822。第一電連接埠310透過一線材C與第二電連接埠822彼此相接。舉例來說，但不以此為限，線材為一HDML線材或一USB線材。於一具體實施中，電路板模組300係以無線方式連接顯示主機820，例如藍芽或wifi等，如此即不需線材C。於一具體實施例中，線材C內之導線可傳送相關訊號或是電力，或是兩者。

電池模組400位於內部空間202內，電性連接電路板模組300。舉例來說，電池模組400透過線路(圖中未示)與電路板模組300彼此相接。顯示裝置800包含一穿戴裝置810與一顯示主機820。顯示主機820連接穿戴裝置810，且透過線材C 電性連接電路板模組300。

具體來說，在此實施例中，如第1圖，勾掛式本體200之外型呈一U字型。然而，本發明不限於此，其他實施方式中，勾掛式本體200之外型也可以為一ㄇ字型或一O字型。須了解到，當勾掛式本體200之外型為O字型時，勾掛式本體200具彈性(可伸縮)特性，以供使用者頭部直接套入，或者，勾掛式本體200為可拆解式。

在此實施例中，內部空間202包含一第一中空體210、一第二中空體220與一第三中空體230。第二中空體220之二相對端分別連接第一中空體210之一端與第三中空體230之一端。第一中空體210之另端與第三中空體230之另端之間相隔有一接通接受空間203之間隔240。於一具體實施例中，電路板模組300位於第一中空體210內，電池模組400位於第三中空體230內。於一較佳實施例中，第二中空體220具可撓性，且第二中空體220之硬度小於第一中空體210與第三中空體230之硬度。舉例來說，但不以此為限，第二中空體220之材料為橡膠、矽膠或泡棉等可具可撓性之材料，第一中空體210與第三中空體230之材料為塑膠或金屬等可實現較高硬度之材料。再者，舉例來說，但不以此為限，第一中空體210、第二中空體220與第三中空體230為一體成形，例如是透過雙料射出成形之方式所製成。然而，本發明不限於此，在其他的實施方式中，第二中空體220透過黏著膠或鎖附螺絲之手段與第一中空體210及第三中空體230相互接合。

第3圖繪示第1圖之虛擬實境裝置10的使用操作 圖。如第3圖所示，由於第二中空體220具可撓性，故，當使用者雙手拉開第一中空體210與第三中空體230以增大間隔240時，第二中空體220被擠壓而形變，有助使用者將其人體頸部N進入接受空間203，以便勾掛式本體200能夠依附於人體頸部N上，進而讓勾掛式本體200成為一頸掛式裝置，進而實現虛擬實境裝置10的虛擬實境外掛裝置100被承載於人體(肩)頸部N上。故，藉由上述虛擬實境裝置10及其虛擬實境外掛裝置100，使用者得以戴著虛擬實境外掛裝置100與顯示裝置800任意移動，不致限制使用者的活動範圍，進而提高使用者的使用意願。如此，在虛擬實境外掛裝置100被承載於人體(肩)頸部N之時，使用者再將穿戴裝置810穿戴於人體頭部H，且顯示主機820覆罩於人體眼部(圖中未示)之後，顯示主機820便可提供虛擬影像至人體眼部。

然而，須了解到，上述虛擬實境外掛裝置100之勾掛式本體200被承載於人體(肩)頸部上僅為使用者之選擇，在不同尺寸與特性下，上述虛擬實境外掛裝置100之勾掛式本體200亦可以被選擇放置於人體腰部、手臂或頭部，仍可滿足使用者戴著虛擬實境外掛裝置100與顯示裝置800任意移動的需求。

第4圖繪示第1圖之虛擬實境外掛裝置100的後視圖。如第4圖所示，勾掛式本體200更包含一第一氣孔部221與一第二氣孔部211。如第4圖所示，第一氣孔部221位於第二中空體220背對接受空間203之位置，且接通內部空間202(較佳地，位於第二中空體220)。第二氣孔部211位於第一中空體210 背對第二中空體220之一端。換句話說，第二氣孔部211位於第一中空體210面對間隔240之一端。如第2圖與第4圖所示，由於電路板模組300位於第一氣孔部221與第二氣孔部211之間，故，電路板模組300所產生之熱能可以透過第一氣孔部221與第二氣孔部211散去。此外，如第3圖所示，勾掛式本體200更包含一第三氣孔部231。第三氣孔部231位於第三中空體230背對第二中空體220之一端，換句話說，第三氣孔部231位於第三中空體230面對間隔240之一端，用以提高散熱效率已將將熱能散去。

更進一步地，如第2圖所示，虛擬實境外掛裝置100更包含至少一第一風扇模組510與至少一第二風扇模組520。第一風扇模組510配置於第一中空體210內，或是第一中空體210以及第二中空體220之間，而位於第一氣孔部221與電路板模組300之間，且電性連接電路板模組300。第二風扇模組520配置於第一中空體210內，位於第二氣孔部211與電路板模組300之間，且電性連接電路板模組300。如此，當第一風扇模組510與第二風扇模組520啟動時，本實施例可形成一依序通過第二氣孔部211、第二風扇模組520、電路板模組300、第一風扇模組510與第一氣孔部221之散熱路徑，不僅提高散熱效率，且降低使用者感受到熱能或異味之機會。

在本實施例中，如第2圖所示，第一中空體210包含一第一底殼212與一第一上蓋213。第一底殼212連接第二中空體220，具有一第一凹槽215。電路板模組300、第一風扇模組510與第二風扇模組520皆位於第一凹槽215內。第一上蓋 213完全覆蓋第一凹槽215，以遮蔽電路板模組300、第一風扇模組510與第二風扇模組520。第三中空體230包含一第二底殼232與一第二上蓋233。第二底殼232連接第二中空體220，具有一第二凹槽235。電池模組400位於第二凹槽235內。第二上蓋233完全覆蓋第二凹槽235，以遮蔽電池模組400。

於一具體實施例中，當第一底殼212與第一上蓋213組合時，可形成完整的第二氣孔部211，換句話說，部分之第二氣孔部221位於第一底殼212，部分之第二氣孔部221位於第一上蓋213(請參考第3圖)。於一具體實施例中，第二氣孔部211單獨配置於第一底殼212或第一上蓋213其中之一。

類似地，第三氣孔部231亦可採相同之設計，即部分分設於第二底殼232與第二上蓋233，或單獨配置於第二底殼232或第二上蓋233其中之一。

虛擬實境外掛裝置100更包含一第一出音單元610與一第二出音單元620(即麥克風元件)。第一出音單元610位於第一中空體210內，且電性連接電路板模組300。舉例來說，但不以此為限，第一出音單元610位於第一上蓋213內壁，面對第一上蓋213之第一出音孔214(第1圖)。第二出音單元620位於第三中空體230內，且電性連接電路板模組300。舉例來說，但不以此為限，第二出音單元620位於第二上蓋233內壁，面對第二上蓋233之第二出音孔234(第1圖)。

在本實施例中，顯示裝置800之穿戴裝置810，舉例來說，但不以此為限，為鬆緊帶式、頭盔式、魔鬼氈或箍環式等習知手段。顯示主機820用以罩蓋使用者之眼部，並將虛 擬影像提供至使用者之眼部。顯示主機820具有顯示螢幕821與透鏡(圖中未示)。透鏡位於顯示螢幕821與使用者之眼部之間，用以支援擴增實境(Augmented Reality)。透鏡例如為光導透鏡(see-through waveguide lens)或投影鏡片，由於虛擬實境技術中之顯示裝置800以為習知技術，故，本發明不再此加以贅述。

第5圖繪示依照本發明一實施例之虛擬實境外掛裝置之局部分解圖。如第5圖所示，第5圖與第1圖之虛擬實境外掛裝置100大致雷同，相同的部件沿用相同的符號，第5圖之勾掛式本體201與第2圖之勾掛式本體200差別在於：在本實施例中，勾掛式本體200更包含一配重元件700。如此，若電池模組400之重量大於電路板模組300之重量時，配重元件700位於第一中空體210中，以致第一中空體210與第三中空體230所承載之重量大致相同，進而降低虛擬實境外掛裝置100因重量不均而朝第三中空體230之方向掉落的機會。然而，本發明不限於此，若電池模組400之重量小於電路板模組300之重量時，配重元件700也可以放置於第三中空體230中，以平衡第一中空體210與第三中空體230所承載之重量。配重元件700例如為金屬塊等相似物體。

第6圖繪示依照本發明一實施例之虛擬實境外掛裝置100之示意圖。如第6圖所示，第6圖與第1圖之虛擬實境外掛裝置100大致雷同，相同的部件沿用相同的符號，第6圖之勾掛式本體204與第1圖之勾掛式本體200差別在於：勾掛式本體204僅包含第四中空體250與第五中空體260。第四中空體 250之一端連接第五中空體260之一端，且第四中空體250之另端與第五中空體260之另端之間具有一接通接受空間203之間隔270。於一具體實施例中，第五中空體260具可撓性，且第四中空體250之硬度大於第五中空體260之硬度。舉例來說，但不以此為限，第五中空體260之材料為橡膠、矽膠或泡棉等可具可撓性之材料，第四中空體250之材料為塑膠或金屬等可實現較高硬度之材料。

最後，上述所揭露之各實施例中，並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，皆可被保護於本發明中。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (9)

1. 一種虛擬實境外掛裝置，包含：一勾掛式本體，具有一內部空間，該勾掛式本體之外型凹設有一接受空間，該接受空間使該勾掛式本體能夠依附於人體上，該內部空間包含一第一中空體、一第二中空體與一第三中空體，該第二中空體連接該第一中空體與該第三中空體，該第一中空體與該第三中空體之間具有一接通該接受空間之間隔，該第二中空體具可撓性且該第二中空體之硬度小於該第一中空體與該第三中空體之硬度；一電路板模組，位於該內部空間內，該電路板模組具有一電連接埠，該電連接埠用以連接一顯示裝置；以及一電池模組，位於該內部空間內，電性連接該電路板模組。
2. 如請求項1所述之虛擬實境外掛裝置，其中該勾掛式本體更包含一第一氣孔部與一第二氣孔部，該第一氣孔部位於該第二中空體背對該接受空間之位置，且接通該內部空間，該第二氣孔部位於該第一中空體背對該第二中空體之一端，且接通該內部空間，其中該電路板模組位於該第一氣孔部與該第二氣孔部之間。
3. 如請求項2所述之虛擬實境外掛裝置，更包含：至少一風扇模組，位於該第一氣孔部與該第二氣孔部之間，且電性連接該電路板模組。
4. 如請求項1所述之虛擬實境外掛裝置，其中該電路板模組位於該第一中空體內，該電池模組位於該第三中空體內，該勾掛式本體更包含一配重元件，該配重元件位於該第一中空體與該第三中空體其中之一上，以致該第一中空體與該第三中空體所承載之重量一致。
5. 如請求項1所述之虛擬實境外掛裝置，更包含：一第一出音單元，位於該第一中空體內，且電性連接該電路板模組；以及一第二出音單元，位於該第三中空體內，且電性連接該電路板模組。
6. 如請求項1所述之虛擬實境外掛裝置，其中該勾掛式本體之該外型呈一U字型或一ㄇ字型。
7. 一種虛擬實境外掛裝置，包含：一勾掛式本體，具有一內部空間，該勾掛式本體之外型凹設有一接受空間，該接受空間使該勾掛式本體能夠依附於人體上，該勾掛式本體包含一第一中空體與一第二中空體，該第二中空體之一端連接該第一中空體之一端，且該第二中空體之另端與該第一中空體之另端之間具有一接通該接受空間之間隔，該第二中空體之硬度小於該第一中空體之硬度；一電路板模組，位於該內部空間內，該電路板模組具有一電連接埠，該電連接埠用以連接一顯示裝置；以及一電池模組，位於該內部空間內，電性連接該電路板模組。
8. 一種虛擬實境裝置，包括：一虛擬實境外掛裝置，包括：一勾掛式本體，具有一內部空間，該勾掛式本體之外型凹設有一接受空間，該接受空間使該勾掛式本體能夠依附於人體上，該內部空間包含一第一中空體、一第二中空體與一第三中空體，該第二中空體連接該第一中空體與該第三中空體，該第一中空體與該第三中空體之間具有一接通該接受空間之間隔，該第二中空體具可撓性且該第二中空體之硬度小於該第一中空體與該第三中空體之硬度；一電路板模組，位於該內部空間內，用以處理虛擬影像；以及一電池模組，位於該內部空間內，電性連接該電路板模組；以及一顯示裝置，包含：一穿戴裝置，用以穿戴於一人體頭部；以及一顯示主機，連接該穿戴裝置，且電性連接該電路板模組。
9. 如請求項8所述之虛擬實境裝置，其中該電路板模組具有一第一電連接埠，該顯示主機具有一第二電連接埠，該第一電連接埠透過一線材與該第二電連接埠彼此相接。