TWI658290B - 頭戴顯示裝置 - Google Patents

Abstract

一種頭戴顯示裝置，包括機體、靠墊以及遮光透氣結構。機體具有第一空間與至少一氣孔。靠墊配置於機體。頭戴顯示裝置適於通過靠墊附接於使用者的頭部而形成第二空間。遮光透氣結構配置於機體內部、橫跨第一空間與第二空間且正對於氣孔。第一空間與第二空間經由遮光透氣結構與氣孔而與外部環境連通。

Description

頭戴顯示裝置

本發明是有關於一種頭戴顯示裝置。

隨著數位裝置的重量及大小的降低，已開發各種可穿戴裝置。在可穿戴裝置當中，頭戴顯示（HMD）裝置是指由使用者穿戴於頭上且為使用者提供多媒體內容的各種數位裝置。一般而言，HMD裝置可按待穿戴於頭上的各種形式中的任一者來體現，例如眼鏡、頭盔等。

由於HMD裝置是在附接至使用者的身體之後使用，因此HMD裝置能隨著使用者移動而為使用者提供來自各種環境的影像，此即虛擬實境。

但，無論為何種顯示模式，HMD裝置與身體之間會因相互附接而在身體與鏡片腔室之間形成密閉空間，一旦身體熱量散逸至密閉空間，將因無法散出HMD裝置之外而導致鏡片腔室過熱，甚至形成水氣而影響使用者的視線。同時，一旦HMD裝置與身體之間無法緊密的附接時，則會產生讓外部環境的光線也投射入鏡片腔室中而影響觀看品質。

據此，如何同時解決光線與溫度的相關問題，實為技術人員所應思考解決的課題。

本發明提供一種頭戴顯示裝置，其提供使用者操作時的遮光與透氣的功能，而提升使用舒適感。

本發明的頭戴顯示裝置，包括機體、靠墊以及遮光透氣結構。機體具有第一空間與至少一氣孔。靠墊配置於機體。頭戴顯示裝置適於通過靠墊附接於使用者的頭部而形成第二空間。遮光透氣結構配置於機體內部、橫跨第一空間與第二空間且正對於氣孔。第一空間與第二空間經由遮光透氣結構與氣孔而與外部環境連通。

基於上述，藉由配置在機體內的遮光透氣結構是橫跨機體內的第一空間以及被使用時與使用者之間形成的第二空間，且遮光透氣結構是正對於機體的氣孔。據此，當將其配戴於使用者頭部後，使用者身體所產生的熱量能有效地經由遮光透氣結構與氣孔而散逸至外部環境，而機體內(第一空間)因電子元件所產生的熱量也能經由遮光透氣結構與氣孔而散逸至外部環境。更重要的是，遮光透氣結構正對於氣孔，因此能有效阻擋外部環境的光線經由氣孔而投射至機體內，故能讓頭戴顯示裝置維持其正常運作而不受外部環境的影響。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1繪示本發明一實施例的頭戴顯示裝置的示意圖。圖2以另一視角繪示圖1的頭戴顯示裝置。圖3繪示頭戴顯示裝置的部分構件示意圖。圖4以另一視角繪示圖3的頭戴顯示裝置。請同時參考圖1至圖4，在本實施利中，頭戴顯示裝置100包括機體110、靠墊120以及遮光透氣結構131~134，其中顯示組件(未繪示)配置在機體110內且與靠墊120之間隔著保護鏡組112，亦即使用者通過將頭戴顯示裝置100的靠墊120附接於頭部(面部)，並讓鼻靠114承靠於鼻子上，即能讓使用者的眼睛正對於保護鏡組112，如此便能觀視顯示組件所產生的影像。

圖5繪示遮光透氣結構的組成示意圖。圖6繪示頭戴顯示裝置的局部剖視圖。請同時參考圖3至圖6，在本實施利中，機體110具有第一空間S1(標示於圖6)與氣孔111a、111b、113a與113b，而當靠墊120附接至使用者後將會在靠墊120與使用者之間形成第二空間S2。再者，遮光透氣結構131~134實質上會橫跨第一空間S1與第二空間S2且正對於氣孔，在圖6是以氣孔111b為例，而讓遮光透氣結構134正對於氣孔111b，而其他分別是遮光透氣結構131正對於氣孔113a，遮光透氣結構132正對於氣孔113b，遮光透氣結構133正對於氣孔111a。同時，所述遮光透氣結構131~134與對應的氣孔111a、111b、113a與113b之間還存在間隙。如此一來，第一空間S1與第二空間S2將藉由遮光透氣結構131~134與氣孔111a、111b、113a與113b而順利地與外部環境連通。也就是說，如圖6所示，外部環境的空氣將能經由氣孔111a、111b、113a與113b與遮光透氣結構131~134而流入第一空間S1與第二空間S2(如虛線箭號所示)，也代表著第一空間S1與第二空間S2的熱量能以反向散逸出機體110之外。

進一步地說，請再參考圖5與圖6，本實施利的遮光透氣結構(以134為例)包括至少一緩衝件134b、遮光片134d(例如是Mylar)、第一接著層134a與第二接著層134c，其中緩衝件134b藉由第一接著層134a而貼附於機體110的內表面，且環繞在氣孔111b的周圍。遮光片134d藉由第二接著層134c而貼附於緩衝件134b上。同時，如圖5所示，緩衝件134b具有厚度，因此遮光片134d能藉由緩衝件134b而與氣孔111b保持前述的間隙。再者，第一接著層134a、緩衝件134b與第二接著層134c分別具有多個缺口P1、P2與P3，因此當彼此貼附在一起時將會形成氣道，即圖6的局部放大圖中虛線箭號所經之處，進而讓所述間隙能經由這些氣道而分別與第一空間S1、第二空間S2連通，如圖6所示，在結構上，第一空間S1與第二空間S2是以設置於機體110的保護鏡組112與擋牆結構116而分隔其間，且本實施利的氣道是呈直線通道(由呈直線輪廓的缺口P1~P3及遮光片134d、機體110的內表面所共同形成)。須說明的是，本實施利是以多個緩衝件134b為例，且在任意相鄰的兩個緩衝件134b之間形成缺口P2，也就是組成遮光透氣結構134後的氣道。

請再參考圖3與圖4，在本實施利中，機體110具有多個氣孔111a、111b、113a與113b，分別位於機體110的頂面與底面。因此，在氣孔111a、111b、113a與113b所在的平面(即所述頂面與底面)上，這些遮光透氣結構131~134的緩衝件分別會環繞對應的氣孔111a、111b、113a、113b，而這些遮光透氣結構131~134的遮光片則在平面上的正投影會覆蓋氣孔111a、111b、113a、113b。此外，遮光片在平面上的正投影面積等於或大於氣孔111a、111b、113a、113b在平面所佔的面積，如此一來，遮光片便能完全遮蔽氣孔111a、111b、113a、113b，而有效防止外部環境的光線射入機體110的內部(第一空間S1)以及使用者與保護鏡組112之間的第二空間S2而影響視線。

圖7繪示本發明另一實施例的遮光透氣結構的示意圖。與前述不同的是，緩衝件234b與遮光片234d貼附在一起後(在此省略前述的接著層，因其以能由前述實施例得知)，本實施利的遮光透氣結構所形成的多個氣道包括直線通道P4與彎折通道P5，在此藉由彎折通道P5能截斷光線(因光線具有直進性)，而避免光線會經由氣道傳遞的可能，以提高其遮光效果。

圖8繪示頭戴顯示裝置的透氣性比較圖。請參考圖8，其中曲線100即代表前述實施例之頭戴顯示裝置100，由於具備前述的遮光透氣結構131~134，因此能通過的氣流壓力與流量，均較其下方曲線(即現有頭戴顯示裝置)為佳。由此能確認前述實施例的遮光透氣結構確實具備較佳的透氣性。

綜上所述，在本發明的上述實施例中，藉由配置在機體內的遮光透氣結構是橫跨機體內的第一空間以及被使用時與使用者之間形成的第二空間，且遮光透氣結構是正對於機體的氣孔。

進一步地說，遮光透氣結構藉由緩衝件與遮光片的搭配，使緩衝件提供遮光片與氣孔之間保持間隙，同時緩衝件、遮光片與機體結合之後還會形成氣道，以讓氣孔、前述間隙經由氣道而與第一空間、第二空間連通。如此一來，便能在使用頭戴顯示裝置時讓使用者與機體之間的第二空間以及機體內的第一空間提高空氣的流動性。

據此，當將頭戴顯示裝置配戴於使用者頭部後，使用者身體所產生的熱量能有效地經由遮光透氣結構與氣孔而散逸至外部環境，而機體內(第一空間)因電子元件所產生的熱量也能經由遮光透氣結構與氣孔而散逸至外部環境。更重要的是，遮光透氣結構正對於氣孔，因此能有效阻擋外部環境的光線經由氣孔而投射至機體內，故能讓頭戴顯示裝置維持其正常運作而不受外部環境的影響。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧頭戴顯示裝置

110‧‧‧機體

111a、111b‧‧‧氣孔

112‧‧‧保護鏡組

113a、113b‧‧‧氣孔

114‧‧‧鼻靠

116‧‧‧擋牆結構

120‧‧‧靠墊

131、132、133、134‧‧‧遮光透氣結構

134a‧‧‧第一接著層

134b、234b‧‧‧緩衝件

134c‧‧‧第二接著層

134d、234d‧‧‧遮光片

P1、P2、P3‧‧‧缺口

P4‧‧‧直線通道

P5‧‧‧彎折通道

S1‧‧‧第一空間

S2‧‧‧第二空間

圖1繪示本發明一實施例的頭戴顯示裝置的示意圖。 圖2以另一視角繪示圖1的頭戴顯示裝置。 圖3繪示頭戴顯示裝置的部分構件示意圖。 圖4以另一視角繪示圖3的頭戴顯示裝置。 圖5繪示遮光透氣結構的組成示意圖。 圖6繪示頭戴顯示裝置的局部剖視圖。 圖7繪示本發明另一實施例的遮光透氣結構的示意圖。 圖8繪示頭戴顯示裝置的透氣性比較圖。

Claims (10)

1. 一種頭戴顯示裝置，包括：一機體，具有一第一空間與至少一氣孔；一靠墊，配置於該機體，該頭戴顯示裝置適於通過該靠墊附接(attach)於使用者的頭部而形成一第二空間；以及一遮光透氣(light shielding and air permeable)結構，配置於該機體內部、橫跨該第一空間與該第二空間且正對於該至少一氣孔，該遮光透氣結構與該至少一氣孔之間存在一間隙，該第一空間與該第二空間經由該遮光透氣結構與該至少一氣孔而與外部環境連通。
2. 如申請專利範圍第1項所述的頭戴顯示裝置，其中該遮光透氣結構包括：至少一緩衝件，配置於該機體內部，該至少一緩衝件環繞該至少一氣孔；一遮光片，配置於該至少一緩衝件而正對於該至少一氣孔，且該遮光片與該至少一緩衝件形成至少一氣道以連通在該第一空間、該第二空間與該至少一氣孔之間。
3. 如申請專利範圍第2項所述的頭戴顯示裝置，其中在該至少一氣孔所在的一平面上，該至少一緩衝件在該平面上的正投影環繞該至少一氣孔，該遮光片在該平面上的正投影覆蓋該至少一氣孔。
4. 如申請專利範圍第3項所述的頭戴顯示裝置，其中該遮光片在該平面上的正投影面積等於或大於該至少一氣孔在該平面所佔的面積。
5. 如申請專利範圍第2項所述的頭戴顯示裝置，其中該遮光透氣結構還包括一第一接著層與一第二接著層，該第一接著層將該至少一緩衝件貼附於該機體的內表面，該第二接著層將該至少一緩衝件與該遮光片貼附在一起。
6. 如申請專利範圍第2項所述的頭戴顯示裝置，其中該至少一氣道呈直線通道。
7. 如申請專利範圍第2項所述的頭戴顯示裝置，其中該至少一氣道呈彎折通道。
8. 如申請專利範圍第2項所述的頭戴顯示裝置，其中該至少一緩衝件包括多個緩衝件，沿該遮光片的周緣配置，且任意相鄰的兩個緩衝件之間形成該氣道。
9. 如申請專利範圍第1項所述的頭戴顯示裝置，其中該至少一氣孔包括多個氣孔，分別為於該機體的頂面與底面。
10. 如申請專利範圍第1項所述的頭戴顯示裝置，其中該機體具有保護鏡組與擋牆結構，位於該第一空間與該第二空間之間。