TWI660200B - 頭戴式顯示裝置 - Google Patents

Abstract

一種頭戴式顯示裝置包括一前端元件、多個頭帶及一調整機構。前端元件設置或適於放置一顯示裝置。各頭帶的一端連接至前端元件。調整機構包括一基座、一轉盤及一旋鈕。轉盤及旋鈕在一旋轉軸線上樞接至基座。轉盤具有多個衛星點。各衛星點與旋轉軸線相間隔，而各頭帶的另一端連接至對應的衛星點。通過旋轉旋鈕旋轉轉盤將這些頭帶纏繞在這些衛星點的外圍，以同時減少這些頭帶的使用長度。

Description

頭戴式顯示裝置

本發明是有關於一種顯示裝置，且特別是有關於一種頭戴式顯示裝置。

隨著科技產業日益發達，電子裝置的型態、使用功能以及使用方式越來越多元，可直接配帶在使用者身體上的穿戴式（wearable）電子裝置也因應而生。頭戴式電子裝置的種類相當多，以眼罩類型等頭戴式電子裝置為例，使用者配戴上此類電子裝置之後，除了可以看到立體影像之外，影像還會隨著使用者頭部轉動而變，可提供使用者更身歷其境的感受。

當頭戴式顯示裝置通常採用兩條或三條頭帶將前端元件定位在使用者的臉部時，各個頭帶的一部分或全部能彈性地延伸，以適應不同使用者的頭部。此外，這些頭帶的使用長度可以被調整，以達到最舒適的狀態。不過，這些頭帶的調整必須逐一進行，因而增加將頭戴式顯示裝置定位至使用者頭部的時間。

本發明提供一種頭戴式顯示裝置，可同時調整多條頭帶的使用長度，以減少將頭戴式顯示裝置定位至使用者頭部的時間。

本發明的一種頭戴式顯示裝置包括一前端元件、多個頭帶及一調整機構。前端元件設置或適於放置一顯示裝置。各頭帶的一端連接至前端元件。調整機構包括一基座、一轉盤及一旋鈕。基座具有一第一旋轉限位部及一第一鎖扣部。轉盤沿著一旋轉軸線樞接至基座並具有多個衛星點。各衛星點與旋轉軸線相間隔，且各頭帶的另一端連接至對應的衛星點。旋鈕沿著旋轉軸線樞接至基座以帶動轉盤相對於基座在旋轉軸線上旋轉。旋鈕具有一第二旋轉限位部及一第二鎖扣部。當第一鎖扣部與第二鎖扣部相互配合時，第二旋轉限位部與第一旋轉限位部相互配合，以禁止轉盤相對於基座在旋轉軸線上旋轉。當相對於基座在旋轉軸線上平移旋鈕使得第二鎖扣部脫離第一鎖扣部且第二旋轉限位部脫離第一旋轉限位部時，相對於基座在旋轉軸線上旋轉旋鈕能相對於基座在旋轉軸線上旋轉轉盤，使得這些頭帶纏繞在這些衛星點的外圍。

在本發明的一實施例中，上述的基座的一部分形成襯墊。

在本發明的一實施例中，上述的各頭帶具有一彈性拉繩，用以連接至對應的衛星點。

在本發明的一實施例中，上述的各衛星點具有環形凹溝的圓柱，以被對應的彈性拉繩所圈套住。

在本發明的一實施例中，上述的第一旋轉限位部與第二旋轉限位部分別是圍繞旋轉軸線且能相互嚙合的一對冠齒輪。

在本發明的一實施例中，當第二鎖扣部脫離第一鎖扣部時，第一鎖扣部限制旋鈕相對於基座在旋轉軸線上的平移。

在本發明的一實施例中，上述的轉盤具有一第一旋轉驅動部，旋鈕具有一第二旋轉驅動部，第二旋轉驅動部與第一旋轉驅動部相互配合，以驅動轉盤相對於基座在旋轉軸線上的平移。

在本發明的一實施例中，上述的轉盤具有一第一平移限位部，旋鈕具有一第二平移限位部，且第二平移限位部與第一平移限位部相互配合，以限制轉盤相對於旋鈕在旋轉軸線上的平移。

在本發明的一實施例中，上述的轉盤具有一第一軸套，旋鈕具有一第二軸套，且第二軸套與第一軸套相互套設，以相對於基座在旋轉軸線上平移。

在本發明的一實施例中，上述的當第二鎖扣部脫離第一鎖扣部時，第一鎖扣部限制第二軸套在旋轉軸線上的平移，以相對於基座限制旋鈕在旋轉軸線上的平移。

在本發明的一實施例中，上述的基座具有一第三軸套，且第三軸套穿設於第一軸套與第二軸套中，以相對於基座在旋轉軸線上平移。

在本發明的一實施例中，上述的旋鈕具有一軸孔、一孔蓋及一第四軸套，第二鎖扣部位於軸孔內，孔蓋封閉軸孔的一端，且第四軸套穿設於第三軸套中。

基於上述，在本發明的上述實施例中，可通過調整機構來同時調整多條頭帶的使用長度，以減少將頭戴式顯示裝置定位至使用者頭部的時間。

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。

請參考圖1及圖2，頭戴式顯示裝置10包括一前端元件11、多個頭帶12以及一調整機構100。各頭帶12的一端連接至前端元件11，而各頭帶12的另一端則連接至調整機構100。使用者可以通過調整機構100來同時調整這些頭帶12的使用長度（大約是各頭帶12從前端元件11延伸經過使用者頭部而到達至調整機構100的距離），因而減少將頭戴式顯示裝置10定位至使用者頭部的時間。頭帶12可包含環形套環，而套環設置於頭帶12的兩端或一端，用於換套於調整機構100或前端元件11。在本實施例中，前端元件11可包括光學系統（未繪示）以及保護外殼等構件，並可設置顯示器11a或適於放置顯示器11a。顯示器11a可以是內建顯示器11a或外加的可攜式顯示器11a（例如智能手機等），但本發明不限於此。顯示器11a的種類可依據頭戴式顯示裝置10應用在虛擬實境系統（virtual reality system）、擴增實境系統（augmented reality system）或混合實境系統（mixed reality system）中而有所調整。光學系統包括用於改變顯示器11a的光路的光學元件，例如為透鏡、導光件或稜鏡等。

請參考圖3A及圖3B，調整機構100包括一基座110、一轉盤120及一旋鈕130。在本實施例中，基座110的一部分可形成襯墊，以抵靠使用者的頭部。

請參考圖3A及圖3B，轉盤120沿著一旋轉軸線A樞接至基座110並具有多個衛星點121。衛星點圍繞在旋轉軸線A的周圍。衛星點可為圓柱體、三角柱體、多角柱體、梯形柱體或具有卡勾的柱體，其中卡勾可用於卡扣頭帶12。各衛星點121與旋轉軸線A相間隔，且各頭帶12的另一端連接至對應的衛星點121。在本實施例中，頭帶12可包含繩子或繩索，而該繩子或繩索可套住各衛星點121，而當衛星點121轉動改變位置，藉由該繩子或繩索的牽引，以調整前端元件11與調整機構100之間的距離。各頭帶12可具有一彈性拉繩12a，用以連接至對應的衛星點121。此外，各衛星點121可以是具有環形凹溝的圓柱，以被對應的彈性拉繩12a所圈套住。衛星點121內可設置有制動結構，用於限制頭帶12在轉盤120內的移動。

請參考圖3A及圖3B，旋鈕130沿著旋轉軸線A樞接至基座110以帶動轉盤120相對於基座110在旋轉軸線A上旋轉。基座110具有一第一旋轉限位部111及一第一鎖扣部112。旋鈕130具有一第二旋轉限位部131及一第二鎖扣部132。第一旋轉限位部111適於與第二旋轉限位部131相互配合，以限制旋鈕130相對於基座110在旋轉軸線A上的旋轉。第一鎖扣部112適於與第二鎖扣部132相互配合，以確保第一旋轉限位部111與第二旋轉限位部131之間的配合。在本實施例中，第一旋轉限位部111與第二旋轉限位部131可以分別是圍繞旋轉軸線A且能相互嚙合的一對冠齒輪。

請參考圖3A、圖3B及圖4A，當第一鎖扣部112與第二鎖扣部132相互配合時，第二旋轉限位部131與第一旋轉限位部111相互配合，以禁止轉盤120相對於基座110在旋轉軸線A上旋轉。

請參考圖3A、圖3B及圖4B，當相對於基座110在旋轉軸線A上平移旋鈕130（即拉出旋鈕130遠離基座110）使得第二鎖扣部132脫離第一鎖扣部112且第二旋轉限位部131脫離第一旋轉限位部111時，相對於基座110在旋轉軸線A上旋轉旋鈕130能相對於基座110在旋轉軸線A上旋轉轉盤120，使得這些頭帶12纏繞在這些衛星點121的外圍，如圖5A及圖5B所示。舉例而言，這些頭帶12可纏繞在這些衛星點121所構成的一多邊形的外圍，使得這些頭帶12的這些彈性拉繩12a纏繞在這些衛星點121的外圍。此外，在另一未繪示的實施例中，當頭帶12的數量為二，且衛星點121的數量也對應為二時，這些頭帶12也可纏繞在兩個衛星點121所構成的I形線段的外圍。

在本實施例中，轉盤120可具有一第一旋轉驅動部122，旋鈕130具有一第二旋轉驅動部133，第二旋轉驅動部133與第一旋轉驅動部122相互配合，以驅動轉盤120相對於基座110在旋轉軸線A上的平移。此外，轉盤120可具有一第一平移限位部123，旋鈕130具有一第二平移限位部134，且第二平移限位部134與第一平移限位部123相互配合，以限制轉盤120相對於旋鈕130在旋轉軸線A上的平移。

請再參考圖3A、圖3B及圖4A，在旋轉旋鈕130帶動轉盤120纏繞或鬆開這些頭帶12至適當的使用長度後，可相對於基座110在旋轉軸線A上再次平移旋鈕130（即朝向基座110推回旋鈕130），使得第二鎖扣部132與第一鎖扣部112再次配合且第二旋轉限位部131與第一旋轉限位部111再次配合。因此，轉盤120不能相對於基座110在旋轉軸線A上旋轉，以維持這些頭帶12在調整後的使用長度。在本實施例中，如圖4A所示，當朝向基座110推回旋鈕130時，轉盤120的一部分將埋入基座110內，以確保轉盤120不能相對於基座110在旋轉軸線A上旋轉。

請再參考圖3A、圖3B及圖4B，在本實施例中，當第二鎖扣部132脫離第一鎖扣部112時，第一鎖扣部112限制旋鈕130相對於基座110在旋轉軸線A上的平移。

請再參考圖3A、圖3B、圖4A及圖4B，在本實施例中，轉盤120具有一第一軸套124，旋鈕130具有一第二軸套135，且第二軸套135與第一軸套124相互套設，以相對於基座110在旋轉軸線A上平移。在本實施例中，第一軸套124可形成這些第一旋轉驅動部122及這些第一平移限位部123，而第二軸套135可形成這些第二旋轉驅動部133及這些第二平移限位部134。當第二鎖扣部132脫離第一鎖扣部112時，第一鎖扣部112限制第二軸套135在旋轉軸線A上的平移，以相對於基座110限制旋鈕130在旋轉軸線A上的平移。

在本實施例中，第二軸套135在結構上獨立於旋鈕130，並與這些第二旋轉驅動部133一體成形。第二軸套135可通過多個緊固件135a（例如螺絲）將這些第二旋轉驅動部133鎖附至旋鈕130，以連接至旋鈕130。此外，在本實施例中，第二旋轉限位部131及這些第二平移限位部134也與第二軸套135一體成形。

請再參考圖3A、圖3B、圖4A及圖4B，在本實施例中，基座110可具有一第三軸套113，且第三軸套113穿設於第一軸套124與第二軸套135中，以相對於基座110在旋轉軸線A上平移。旋鈕130可具有一軸孔136、一孔蓋137及一第四軸套138。第二鎖扣部132位於軸孔136內。孔蓋137可安裝至旋鈕130，以封閉軸孔136的一端。第四軸套138穿設於第三軸套113中，並可與孔蓋137一體成形。

綜上所述，在本發明的上述實施例中，可通過調整機構來同時調整多條頭帶的使用長度，以減少將頭戴式顯示裝置定位至使用者頭部的時間。

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。

10‧‧‧頭戴式顯示裝置

11‧‧‧前端元件

11a‧‧‧顯示器

12‧‧‧頭帶

12a‧‧‧彈性拉繩

100‧‧‧調整機構

110‧‧‧基座

111‧‧‧第一旋轉限位部

112‧‧‧第一鎖扣部

113‧‧‧第三軸套

120‧‧‧轉盤

121‧‧‧衛星點

122‧‧‧第一旋轉驅動部

123‧‧‧第一平移限位部

124‧‧‧第一軸套

130‧‧‧旋鈕

131‧‧‧第二旋轉限位部

132‧‧‧第二鎖扣部

133‧‧‧第二旋轉驅動部

134‧‧‧第二平移限位部

135‧‧‧第二軸套

135a‧‧‧緊固件

136‧‧‧軸孔

137‧‧‧孔蓋

138‧‧‧第四軸套

A‧‧‧旋轉軸線

圖1是依照本發明的一實施例的一種頭戴式顯示裝置的立體圖。 圖2是圖1的頭戴式顯示裝置的部分構件的立體圖。 圖3A是圖2的頭戴式顯示裝置的部分構件於一視角的分解圖。 圖3B是圖3A的頭戴式顯示裝置的部分構件於另一視角的分解圖。 圖4A是圖2的頭戴式顯示裝置的部分構件處於鎖扣狀態下的剖視圖。 圖4B是圖4A的頭戴式顯示裝置的部分構件處於非鎖扣狀態下的剖視圖。 圖5A是圖2的頭戴式顯示裝置的部分構件於非旋轉狀態下的前視圖。 圖5B是圖5A的頭戴式顯示裝置的部分構件於旋轉狀態下的前視圖。

Claims (13)

1. 一種頭戴式顯示裝置，包括： 一前端元件，設置或適於放置一顯示裝置； 多個頭帶，各該頭帶的一端連接至該前端元件；以及 一調整機構，包括： 一基座，具有一第一旋轉限位部及一第一鎖扣部； 一轉盤，沿著一旋轉軸線樞接至該基座並具有多個衛星點，其中各該衛星點與該旋轉軸線相間隔，且各該頭帶的另一端連接至對應的該衛星點；以及 一旋鈕，沿著該旋轉軸線樞接至該基座以帶動該轉盤相對於該基座在該旋轉軸線上旋轉，相對於該基座在該旋轉軸線上旋轉該旋鈕能相對於該基座在該旋轉軸線上旋轉該轉盤，使得該些頭帶纏繞在該些衛星點的外圍。
2. 如申請專利範圍第1項所述的頭戴式顯示裝置，其中該旋鈕具有一第二旋轉限位部及一第二鎖扣部，其中當該第一鎖扣部與該第二鎖扣部相互配合時，該第二旋轉限位部與該第一旋轉限位部相互配合，以禁止該轉盤相對於該基座在該旋轉軸線上旋轉，且當相對於該基座在該旋轉軸線上平移該旋鈕使得該第二鎖扣部脫離該第一鎖扣部且該第二旋轉限位部脫離該第一旋轉限位部時，相對於該基座在該旋轉軸線上旋轉該旋鈕能相對於該基座在該旋轉軸線上旋轉該轉盤，使得該些頭帶纏繞在該些衛星點的外圍。
3. 如申請專利範圍第1項所述的頭戴式顯示裝置，其中該基座的一部分形成襯墊。
4. 如申請專利範圍第1項所述的頭戴式顯示裝置，其中各該頭帶具有一彈性拉繩，用以連接至對應的該衛星點。
5. 如申請專利範圍第4項所述的頭戴式顯示裝置，其中各該衛星點具有環形凹溝的圓柱，以被對應的該彈性拉繩所圈套住。
6. 如申請專利範圍第2項所述的頭戴式顯示裝置，其中該第一旋轉限位部與該第二旋轉限位部分別是圍繞該旋轉軸線且能相互嚙合的一對冠齒輪。
7. 如申請專利範圍第2項所述的頭戴式顯示裝置，其中當該第二鎖扣部脫離該第一鎖扣部時，該第一鎖扣部限制該旋鈕相對於該基座在該旋轉軸線上的平移。
8. 如申請專利範圍第1項所述的頭戴式顯示裝置，其中該轉盤具有一第一旋轉驅動部，該旋鈕具有一第二旋轉驅動部，該第二旋轉驅動部與該第一旋轉驅動部相互配合，以驅動該轉盤相對於該基座在該旋轉軸線上的平移。
9. 如申請專利範圍第1項所述的頭戴式顯示裝置，其中該轉盤具有一第一平移限位部，該旋鈕具有一第二平移限位部，且該第二平移限位部與該第一平移限位部相互配合，以限制該轉盤相對於該旋鈕在該旋轉軸線上的平移。
10. 如申請專利範圍第1項所述的頭戴式顯示裝置，其中該轉盤具有一第一軸套，該旋鈕具有一第二軸套，且該第二軸套與該第一軸套相互套設，以相對於該基座在該旋轉軸線上平移。
11. 如申請專利範圍第10項所述的頭戴式顯示裝置，其中當該第二鎖扣部脫離該第一鎖扣部時，該第一鎖扣部限制該第二軸套在該旋轉軸線上的平移，以相對於該基座限制該旋鈕在該旋轉軸線上的平移。
12. 如申請專利範圍第10項所述的頭戴式顯示裝置，其中該基座具有一第三軸套，且該第三軸套穿設於該第一軸套與該第二軸套中，以相對於該基座在該旋轉軸線上平移。
13. 如申請專利範圍第10項所述的頭戴式顯示裝置，其中該旋鈕具有一軸孔、一孔蓋及一第四軸套，該第二鎖扣部位於該軸孔內，該孔蓋封閉該軸孔的一端，且該第四軸套穿設於該第三軸套中。