TWI626470B - 頭戴式顯示設備 - Google Patents

Abstract

一種頭戴式顯示設備，包括一顯示裝置以及連接於該顯示裝置之兩側之一頭帶結構。頭帶結構包括一側連接帶、一彈性帶、以及一後連接帶。側連接帶連接於該顯示裝置。彈性帶之一端連接於側連接帶，另一端連接於後連接帶。

Description

頭戴式顯示設備

本發明主要關於一種顯示設備，尤指一種頭戴式顯示設備。

習知之頭戴式顯示器可供使用者配戴於頭部，並可提供平面影像或立體影像供使用者觀看。一般習知之頭戴式顯示器包括顯示面板以及對應於使用者兩眼之兩透鏡。顯示面板用以顯示一左眼影像以及一右眼影像，其分別經由兩透鏡進入使用者之左眼以及右眼。使用者經由透鏡所觀看到左眼影像以及右眼影像會於大腦中重組而產生一立體影像。

為了能將頭戴式顯示器配戴於頭部，一般是利用頭戴環繞於使用者之頭部。使用者需經過繁複之步驟以及調整才能將頭戴式顯示器配戴於頭部。此外，於使用頭戴式顯示器的過程中，使用者可能會進行移動或是擺動頭部，造成頭戴式顯示器相對於頭部產生位移，進而造成適用者之不適，或影響使用。

因此，雖然目前之頭戴式顯示器符合了其使用之目的，但尚未滿足許多其他方面的要求，因此需要提供相關之改進方案。

本發明提供一種頭戴式顯示設備，其頭帶結構可 使顯示裝置更穩固地設置於使用者之頭部，並提高配戴之舒適度。

本發明提供了一種頭戴式顯示設備，包括一顯示裝置以及連接於顯示裝置之兩側之一第一頭帶結構。第一頭帶結構包括一第一側連接帶、一第一彈性帶、以及一第一後連接帶。第一側連接帶連接於顯示裝置。第一彈性帶包括一第一端以及一第二端，第一端連接於第一側連接帶。第一後連接帶，連接於第一彈性帶之第二端。其中，第一彈性帶之彈性大於第一側連接帶以及第一後連接帶之彈性，且第一彈性帶之材質不同於第一側連接帶以及第一後連接帶之材質。

於一些實施例中，第一彈性帶為一鬆緊帶，由複數個彈性纖維所織成。於一些實施例中，第一彈性帶由一塊狀之彈性材料所製成。

於一些實施例中，第一側連接帶之材質可為熱塑性聚胺基甲酸酯(Thermoplastic Polyurethane,TPU)。於一些實施例中，第一側連接帶為硬性材質，且為非可撓性的。於一些實施例中，第一側連接帶為可撓性，且為非伸縮性的。

於一些實施例中，第一彈性帶並不疊置於第一側連接帶以及第一後連接帶。

於一些實施例中，第一端經由一第一黏膠連接於第一側連接帶，且第一後連接帶經由一第二黏膠連接於第一彈性帶之第二端。

於一些實施例中，頭戴式顯示設備更包括一第一包覆層，包覆第一側連接帶、以及第一彈性帶之第一端。頭戴 式顯示設備更包括一第二包覆層包覆第一後連接帶、以及第一彈性帶之第二端。

於一些實施例中，頭戴式顯示設備更包括一第二頭帶結構，其中第二頭帶結構之兩端分別連接於第一頭帶結構。

於一些實施例中，第二頭帶結構包括一第二側連接帶、一第二彈性帶以及一第二後連接帶。第二側連接帶連接於第一側連接帶。第二彈性帶連接於第二側連接帶。第二後連接帶連接於第一彈性帶。第二彈性帶之彈性大於第二側連接帶以及第二後連接帶之彈性，且第二彈性帶之材質不同於第二側連接帶以及第二後連接帶之材質。

於一些實施例中，第二彈性帶之材質與第一彈性帶之材質相同，第一側連接帶、第一後連接帶、第二側連接帶、以及第二後連接帶之材質相同。

於一些實施例中，第二彈性帶經由一第三黏膠連接於第二側連接帶，且第二後連接帶經由一第四黏膠連接於第一彈性帶。

於一些實施例中，頭戴式顯示設備更包括一第三包覆層，包覆第二側連接帶以及第二彈性帶之一端。頭戴式顯示設備更包括一第四包覆層，包覆第二後連接帶以及第二彈性帶之另一端。

於一些實施例中，第一側連接帶與第二側連接帶形成一Y型結構。

於一些實施例中，頭戴式顯示設備，更包括一上 頭帶結構，連接於第一頭帶結構以及顯示裝置。

綜上所述，本發明之頭戴式顯示設備可藉由彈性帶使顯示裝置更穩固地設置於使用者之頭部，並提高配戴之舒適度。

1‧‧‧頭戴式顯示設備

10‧‧‧顯示裝置

11‧‧‧殼體

12‧‧‧顯示面板

13‧‧‧透鏡

14‧‧‧固定柱

20‧‧‧第一頭帶結構

21‧‧‧第一側連接帶

211、212‧‧‧端

22‧‧‧第一彈性帶

221(第一端)‧‧‧端

222(第二端)‧‧‧端

23(第一包覆層)‧‧‧包覆層

24‧‧‧魔鬼氈結構

25‧‧‧第一後連接帶

26(第二包覆層)‧‧‧包覆層

30‧‧‧第二頭帶結構

31‧‧‧第二側連接帶

311、312‧‧‧端

32‧‧‧第二彈性帶

321、322‧‧‧端

33(第三包覆層)‧‧‧包覆層

35‧‧‧第二後連接帶

36(第四包覆層)‧‧‧包覆層

40‧‧‧上頭帶結構

M1(第一黏膠、第二黏膠、第三黏膠、第四黏膠)‧‧‧黏膠

W1、W2、W3、W4、W5、W6‧‧‧寬度

L1、L2‧‧‧長度

第1圖為本發明之頭戴式顯示設備的立體圖。

第2圖為本發明之頭戴式顯示設備的側視圖。

第3圖以及第4圖為本發明之第一頭帶結構、第二頭帶結構、以及上頭帶結構的後視圖。

第5圖為本發明之第一頭帶結構的俯視圖。

第6圖為本發明之第一頭帶結構的剖視圖。

第7圖為本發明之第二頭帶結構的俯視圖。

第8圖為本發明之第二頭帶結構的剖視圖。

以下之說明提供了許多不同的實施例、或是例子，用來實施本發明之不同特徵。以下特定例子所描述的元件和排列方式，僅用來精簡的表達本發明，其僅作為例子，而並非用以限制本發明。例如，第一特徵在一第二特徵上或上方的結構之描述包括了第一和第二特徵之間直接接觸，或是以另一特徵設置於第一和第二特徵之間，以致於第一和第二特徵並不是直接接觸。

本說明書之第一以及第二等詞彙，僅作為清楚解 釋之目的，並非用以對應於以及限制專利範圍。此外，第一特徵以及第二特徵等詞彙，並非限定是相同或是不同之特徵。

於此使用之空間上相關的詞彙，例如上方或下方等，僅用以簡易描述圖式上之一元件或一特徵相對於另一元件或特徵之關係。除了圖式上描述的方位外，包括於不同之方位使用或是操作之裝置。圖式中之形狀、尺寸、以及厚度可能為了清楚說明之目的而未依照比例繪製或是被簡化，僅提供說明之用。

第1圖為本發明之頭戴式顯示設備1的立體圖。第2圖為本發明之頭戴式顯示設備1的側視圖。頭戴式顯示設備1可配戴於使用者之頭部，用以提供平面影像或是立體影像供使用者觀看。於一些實施例中，頭戴式顯示設備1可為一頭戴式虛體實境設備。

頭戴式顯示設備1可包括一顯示裝置10、一第一頭帶結構20、一第二頭帶結構30、以及一上頭帶結構40。顯示裝置10包括一殼體11、一顯示面板12、以及兩透鏡13。顯示面板12設置於殼體11內。顯示面板12可為一液晶顯示面板12(LCD panel)或是一有機發光二極體面板(OLED panel)，用以顯示一影像。

於一些實施例中，上述影像包括一左眼影像以及不同於左眼影像之一右眼影像。於一些實施例中，顯示面板12為兩個，分別顯示相同之影像，或是分別顯示一左眼影像和一右眼影像。

透鏡13設置於殼體11上，且朝向顯示面板12。於 本實施例中，透鏡13可為凸透鏡13。當使用者配戴頭戴式顯示設備1時，透鏡13分別對應於使用者之左眼以及右眼。

顯示面板12所產生之影像經過透鏡13照射至使用者之眼部。當頭戴式顯示設備1提供一立體影像時，頭戴式顯示設備1分別顯示一左眼影像以及一右眼影像。當使用者之左眼觀看到左眼影像且右眼觀看到右眼影像時，會使使用者感覺看到一立體影像。

第一頭帶結構20連接於顯示裝置10之兩側。第二頭帶結構30之兩端分別連接於第一頭帶結構20。上頭帶結構40之兩端分別連接於第一頭帶結構20以及顯示裝置10。於本實施例中，上頭帶結構40可參考第一頭帶結構20及/或第二頭帶結構30進行設計。

當使用者配欲戴頭戴式顯示設備1時，可將顯示裝置10放置於使用者之臉部以及眼睛之前方。第一頭帶結構20環繞於頭部之側面以及後方，第二頭帶結構30放置於頭部後方，且上頭帶結構40放置於頭部之頂部。因此，藉由第一頭帶結構20、第二頭帶結構30、以及上頭帶結構40能將顯示裝置10穩固地設置於使用者之頭部。

第3圖以及第4圖為本發明之第一頭帶結構20、第二頭帶結構30、以及上頭帶結構40的後視圖。於第4圖中並未繪製包覆層。第5圖為本發明之第一頭帶結構20的俯視圖。第6圖為本發明之第一頭帶結構20的剖視圖。

第一頭帶結構20包括兩第一側連接帶21、兩第一彈性帶22、兩包覆層23、兩魔鬼氈結構24、一第一後連接帶25、 以及一包覆層26。當使用者配戴頭戴式顯示設備1時，第一側連接帶21位於使用者頭部之左右兩側。第一後連接帶25位於使用者頭部之後側，並相對於顯示裝置10。

第一側連接帶21分別連接於顯示裝置10。於本實施例中，第一側連接帶21環繞於殼體11兩側之固定柱14。換句話說，第一側連接帶21於固定柱14彎折。第一側連接帶21之一端212經由黏膠M1連接於第一彈性帶22之一端221。

第一側連接帶21之材質可為熱塑性聚胺基甲酸酯(Thermoplastic Polyurethane,TPU)。於一些實施例中，第一側連接帶21為硬性材質，且可為非可撓性的。於一些實施例中，第一側連接帶21為可撓性，且可為非伸縮性的。

第一彈性帶22之一端221經由黏膠M1連接於第一側連接帶21之一端212。第一彈性帶22之一端222經由黏膠M1連接於第一後連接帶25之一端。

於一些實施例中，第一彈性帶22為一鬆緊帶，由複數個彈性纖維所織成。於一些實施例中，第一彈性帶22由一塊狀之彈性材料所製成。上述彈性材料可為橡膠或是聚酯胺。

於本實施例中，第一彈性帶22之數目為兩個，於一些實施例中，第一彈性帶22之數目可為一個、或是三個以上。此外，第一彈性帶22位於第一頭帶結構20之位置並不予以限制。第一側連接帶21以及第一後連接帶25之數目對應於第一彈性帶22之數目。

舉例而言，當第一彈性帶22之數目為一個時，第一彈性帶22之位置可對應於使用者頭部之後側、左側、或是右 側。此外，第一側連接帶21之數目可為一個，第一後連接帶25之一端連接於顯示裝置10。

包覆層23包覆第一側連接帶21、黏膠M1、以及第一彈性帶22之一端221。於本實施例中，包覆層23黏貼於第一側連接帶21、黏膠M1、以及第一彈性帶22之一端221，藉以增加第一側連接帶21與第一彈性帶22之間的結合度。於本實施中，包覆層23之材質可為尼龍。

魔鬼氈結構24設置於包覆層23之一表面上。當第一側連接帶21繞過固定柱14彎折後，第一側連接帶21之一端211可經由魔鬼氈結構24固定於第一側連接帶21之中央區域上方，藉以固定第一側連接帶21之一端211相對於顯示裝置10之固定柱14的位置。

當使用者將頭戴式顯示設備1配戴於頭部時，可藉由拉動第一側連接帶21之一端211，並將第一側連接帶21之一端211經魔鬼氈結構24固定於第一側連接帶21之中央區域上方，以調整第一頭帶結構20環繞頭部之長度。

第一後連接帶25之兩端經由黏膠M1連接於第一彈性帶22之一端222。第一後連接帶25可與第一側連接帶21具有相同之材質。第一後連接帶25之材質可為熱塑性聚胺基甲酸酯。於一些實施例中，第一後連接帶25為硬性材質，且可為非可撓性的。於一些實施例中，第一後連接帶25為可撓性，且可為非伸縮性的。

包覆層26包覆第一後連接帶25、黏膠M1、以及第一彈性帶22之一端222。於本實施例中，包覆層26黏貼第一後 連接帶25、黏膠M1、以及第一彈性帶22之一端222，藉以增加第一後連接帶25與第一彈性帶22之間的結合度。於本實施中，包覆層26之材質可為尼龍。包覆層26之材質可與包覆層23之材質相同。

於本實施例中，第一彈性帶22之彈性大於第一側連接帶21以及第一後連接帶25之彈性，且第一彈性帶22之材質不同於第一側連接帶21以及第一後連接帶25之材質。

如第5圖及第6圖所示，第一側連接帶21、黏膠M1以及第一後連接帶25可位於一平面。於垂直於上述平面或第一頭帶結構20之延伸路徑的方向上，第一彈性帶22並不疊置於第一側連接帶21以及第一後連接帶25上。因此於本實施例中，不會因為利用黏膠M1連接第一側連接帶21以及第一後連接帶25而增加第一頭帶結構20之厚度，進而可提升第一頭帶結構20之美觀。

第一彈性帶22之寬度W1相同或大致相同於第一側連接帶21之寬度W2以及第一後連接帶25之寬度W3。第一側連接帶21之長度或第一後連接帶25之長度大於第一彈性帶22之長度L1的3倍。上述之第一側連接帶21以及第一後連接帶25之長度以及第一彈性帶22之長度L1於沿第一頭帶結構20之延伸路徑進行測量，且上述之寬度W1、W2、W3於相同之方向進行測量。此外，第一彈性帶22拉伸時之最大長度大於第一彈性帶22未被拉伸時之長度L1的1.2倍或1.5倍。

第7圖為本發明之第二頭帶結構30的俯視圖。第8圖為本發明之第二頭帶結構30的剖視圖。第二頭帶結構30包括 兩第二側連接帶31、兩第二彈性帶32、兩包覆層33、一第二後連接帶35、以及一包覆層36。當使用者配戴頭戴式顯示設備1時，第二側連接帶31位於使用者頭部之左右兩側或是頭部後側之左右兩相對側。第二後連接帶35位於使用者頭部之後側或是後側之中央，並相對於顯示裝置10。

第二側連接帶31分別連接於第一側連接帶21。於本實施例中，第二側連接帶31之一端311直接連接於第一側連接帶21。第二側連接帶31之一端312經由黏膠M1連接於第二彈性帶32之一端321。於一些實施例中，第二側連接帶31與第一側連接帶21一體成形。第一側連接帶21與第二側連接帶31形成一Y型結構。

第二側連接帶31之材質可與第一側連接帶21或第一後連接帶25之材質相同。第二側連接帶31之材質可為熱塑性聚胺基甲酸酯。於一些實施例中，第二側連接帶31為硬性材質，且可為非可撓性的。於一些實施例中，第二側連接帶31為可撓性，且可為非伸縮性的。

第二彈性帶32之一端321經由黏膠M1連接於第二側連接帶31之一端312。第二彈性帶32之一端322經由黏膠M1連接於第二後連接帶35之一端。

第二彈性帶32材質可與第一彈性帶22之材質相同。於一些實施例中，第二彈性帶32為一鬆緊帶，由複數個彈性纖維所織成。於一些實施例中，第二彈性帶32由一塊狀之彈性材料所製成。

於本實施例中，第二彈性帶32之數目為兩個，於 一些實施例中，第二彈性帶32之數目可為一個、或是三個以上。此外，第二彈性帶32位於第二頭帶結構30之位置並不予以限制。第二側連接帶31以及第二後連接帶35之數目對應於第二彈性帶32之數目。

舉例而言，當第二彈性帶32之數目為一個，第二彈性帶32之位置可對應於使用者頭部之後側、左側、或是右側。此外，第二側連接帶31之數目可為一個，第二後連接帶35之一端可連接於第一側連接帶21。

包覆層33包覆第二側連接帶31、黏膠M1、以及第二彈性帶32之一端321。於本實施例中，包覆層33黏貼於第二側連接帶31、黏膠M1、以及第二彈性帶32之一端321，藉以增加第二側連接帶31與第二彈性帶32之間的結合度。於本實施中，包覆層33之材質可為尼龍。包覆層33之材質可與包覆層23或包覆層26之材質相同。

第二後連接帶35之兩端經由黏膠M1連接於第二彈性帶32之一端322。第二後連接帶35可與第二側連接帶31具有相同之材質。第二後連接帶35之材質可為熱塑性聚胺基甲酸酯。於一些實施例中，第二後連接帶35為硬性材質，且可為非可撓性的。於一些實施例中，第二後連接帶35為可撓性，且可為非伸縮性的。

包覆層36包覆第二後連接帶35、黏膠M1、以及第二彈性帶32之一端322。於本實施例中，包覆層36黏貼第二後連接帶35、黏膠M1、以及第二彈性帶32之一端322，藉以增加第二後連接帶35與第二彈性帶32之間的結合度。於本實施中， 包覆層36之材質可為尼龍。包覆層36之材質可與包覆層33之材質相同。

於本實施例中，第二彈性帶32之彈性大於第二側連接帶31以及第二後連接帶35之彈性，且第二彈性帶32之材質不同於第二側連接帶31以及第二後連接帶35之材質。

如第7圖及第8圖所示，第二側連接帶31、黏膠M1以及第二後連接帶35位於一平面。於垂直於上述平面或第二頭帶結構30之延伸路徑的方向上，第二彈性帶32並不疊置於第二側連接帶31以及第二後連接帶35上。因此於本實施例中，不會因為利用黏膠M1連接第二側連接帶31以及第二後連接帶35而增加第二頭帶結構30之厚度，進而可提升第二頭帶結構30之美觀。

第二彈性帶32之寬度W4相同或大致相同於第二側連接帶31之寬度W5以及第二後連接帶35之寬度W6。第二側連接帶31之長度或第二後連接帶35之長度大於第二彈性帶32之長度L2的3倍。上述之第二側連接帶31以及第二後連接帶35之長度以及第二彈性帶32之長度L2於沿第一頭帶結構20之延伸路徑進行測量，且上述之寬度W4、W5、W6於相同之方向進行測量。此外第二彈性帶32拉伸時之最大長度大於第二彈性帶32未被拉伸時之長度L1的1.2倍或1.5倍。

因此當使用者配戴頭戴式顯示設備1時，可經由調整第一側連接帶21之一端211相對於顯示裝置10的位置，使得第一彈性帶22以及第二彈性帶32被拉伸藉以將頭戴式顯示設備1穩固地設置於使用者之頭部。

此外，第一彈性帶22以及第二彈性帶32可配合使用者之頭部之形狀具有不同之伸長量，藉以提供使用者更為舒適之配戴感，且能讓頭戴式顯示設備1更穩固地設置於使用者之頭部。

綜上所述，本發明之頭戴式顯示設備可藉由彈性帶使顯示裝置更穩固地設置於使用者之頭部，並提高配戴之舒適度。

本發明雖以各種實施例揭露如上，然而其僅為範例參考而非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾。因此上述實施例並非用以限定本發明之範圍，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 (17)

1. 一種頭戴式顯示設備，包括：一顯示裝置；以及一第一頭帶結構，連接於該顯示裝置之兩側，且包括：一第一側連接帶，連接於該顯示裝置；一第一彈性帶，包括一第一端以及一第二端，該第一端連接於該第一側連接帶；一第一包覆層，包覆該第一側連接帶以及該第一彈性帶之該第一端；以及一第一後連接帶，連接於該第一彈性帶之該第二端；其中，該第一彈性帶之彈性大於該第一側連接帶以及該第一後連接帶之彈性，且該第一彈性帶之材質不同於該第一側連接帶以及該第一後連接帶之材質。
2. 如申請專利範圍第1項所述之頭戴式顯示設備，其中該第一彈性帶為一鬆緊帶，由複數個彈性纖維所織成。
3. 如申請專利範圍第1項所述之頭戴式顯示設備，其中該第一彈性帶由一塊狀之彈性材料所製成。
4. 如申請專利範圍第1項所述之頭戴式顯示設備，其中該第一側連接帶之材質可為熱塑性聚胺基甲酸酯。
5. 如申請專利範圍第1項所述之頭戴式顯示設備，其中該第一側連接帶為硬性材質，且為非可撓性的。
6. 如申請專利範圍第1項所述之頭戴式顯示設備，其中該第一側連接帶為可撓性，且為非伸縮性的。
7. 如申請專利範圍第1項所述之頭戴式顯示設備，其中該 第一彈性帶並不疊置於該第一側連接帶以及該第一後連接帶。
8. 如申請專利範圍第1項所述之頭戴式顯示設備，其中該第一端經由一第一黏膠連接於該第一側連接帶，且該第一後連接帶經由一第二黏膠連接於該第一彈性帶之該第二端。
9. 如申請專利範圍第1項所述之頭戴式顯示設備，更包括一第二包覆層，包覆該第一後連接帶、以及該第一彈性帶之該第二端。
10. 如申請專利範圍第1項所述之頭戴式顯示設備，更包括一第二頭帶結構，其中該第二頭帶結構之兩端分別連接於該第一頭帶結構。
11. 如申請專利範圍第10項所述之頭戴式顯示設備，其中該第二頭帶結構包括：一第二側連接帶，連接於該第一側連接帶；一第二彈性帶，連接於該第二側連接帶；以及一第二後連接帶，連接於該第一彈性帶，其中該第二彈性帶之彈性大於該第二側連接帶以及該第二後連接帶之彈性，且該第二彈性帶之材質不同於該第二側連接帶以及該第二後連接帶之材質。
12. 如申請專利範圍第11項所述之頭戴式顯示設備，其中該第二彈性帶之材質與該第一彈性帶之材質相同，該第一側連接帶、該第一後連接帶、該第二側連接帶、以及該第二後連接帶之材質相同。
13. 如申請專利範圍第11項所述之頭戴式顯示設備，其中該第二彈性帶經由一第三黏膠連接於該第二側連接帶，且該第 二後連接帶經由一第四黏膠連接於該第一彈性帶。
14. 如申請專利範圍第11項所述之頭戴式顯示設備，更包括一第三包覆層，包覆該第二側連接帶、以及該第二彈性帶之一端。
15. 如申請專利範圍第14項所述之頭戴式顯示設備，更包括一第四包覆層，包覆該第二後連接帶、以及該第二彈性帶之另一端。
16. 如申請專利範圍第11項所述之頭戴式顯示設備，其中該第一側連接帶與該第二側連接帶，形成一Y型結構。
17. 如申請專利範圍第1項所述之頭戴式顯示設備，更包括一上頭帶結構，連接於該第一頭帶結構以及該顯示裝置。