TWI669536B - 頭戴裝置 - Google Patents

Abstract

一種頭戴裝置包括主體、兩半透鏡、兩顯示器、擴充基座以及取像元件。主體具有透光部與連接透光部的安裝部，其中安裝部具有靠近透光部的第一區段與遠離透光部的第二區段。此兩半透鏡設置於光部。此兩顯示器設置於主體內，其中此兩顯示器位於第一區段，且分別對位於兩半透鏡。擴充基座可拆卸地設置於第二區段，其中擴充基座具有用以收容可攜裝置的安裝空間。取像元件設置於擴充基座內，並與兩顯示器電性連接。當使用者穿戴頭戴裝置於頭部時，擴充基座落在使用者的頭部的正上方。

Description

頭戴裝置

本發明是有關於一種頭戴裝置，且特別是有關於一種應用於擴充實境的頭戴裝置。

擴充實境是一種將虛擬資訊擴增到現實空間中的技術，其係藉由攝影機取得現實空間的即時場景，並透過電腦運算將欲擴增的虛擬影像疊加至現實空間的即時場景中，據以讓虛擬影像與現實空間的即時場景進行結合與互動。

目前已有應用於擴充實境的頭戴裝置(以下稱擴充實境頭戴裝置)被提出，擴充實境頭戴裝置大多採用手機提供欲擴增的虛擬影像，其中擴充實境頭戴裝置設有半透鏡，且手機的顯示螢幕對應於半透鏡設置。因此，穿戴擴充實境頭戴裝置的使用者可藉由半透鏡觀看得到現實空間的即時場景，且手機所顯示的虛擬影像可透過半透鏡反射至使用者的眼睛，據以達到將虛擬影像疊加至現實空間的即時場景的效果。常見的擴充實境頭戴裝置用以收容手機的安裝空間靠近半透鏡，當使用者穿戴擴充實境頭戴裝置時，擴充實境頭戴裝置的整體重量會集中在使用者的臉部，而造成使用者有穿戴不適的感受。

本發明提供一種頭戴裝置，其能提高使用者的穿戴舒適度。

本發明的頭戴裝置，其適於供使用者穿戴於頭部。頭戴裝置包括主體、兩半透鏡、兩顯示器、擴充基座以及取像元件。主體具有透光部與連接透光部的安裝部，其中安裝部具有靠近透光部的第一區段與遠離透光部的第二區段。此兩半透鏡設置於主體的透光部。此兩顯示器設置於主體內，其中此兩顯示器位於安裝部的第一區段，且分別對位於兩半透鏡。擴充基座可拆卸地設置於安裝部的第二區段，其中擴充基座具有用以收容可攜裝置的安裝空間。取像元件設置於擴充基座內，並與兩顯示器電性連接。當使用者穿戴頭戴裝置於頭部時，擴充基座落在使用者的頭部的正上方。

基於上述，本發明的頭戴裝置將用以收容可攜裝置(例如手機)的安裝空間設置遠離半透鏡所在處，以避免裝載可攜裝置後的頭戴裝置的整體重量過度集中於單側。因此，當使用者穿戴頭戴裝置時，頭戴裝置的整體重量可分散至頭部與臉部，據以提高使用者的穿戴舒適度。

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是本發明一實施例的頭戴裝置穿戴於使用者的頭部的示意圖。圖2是本發明一實施例的頭戴裝置的側視示意圖。請參考圖1與圖2，在本實施例中，頭戴裝置100可為擴充實境頭戴裝置，其中使用者可透過頭帶10將頭戴裝置100穿戴於頭部20。進一步來說，頭戴裝置100包括主體110與擴充基座120，其中主體110具有透光部111與連接透光部111的安裝部112，且擴充基座120可拆卸地設置於安裝部112。更進一步來說，擴充基座120設置於安裝部112遠離透光部111的區段，且擴充基座120具有用以收容可攜裝置30的安裝空間121。

因擴充基座120用以收容可攜裝置30的安裝空間121設置遠離透光部111，在將可攜裝置30裝載於頭戴裝置100後，頭戴裝置100的整體重量不會過度集中於單側。因此，當使用者穿戴頭戴裝置100時，頭戴裝置100的整體重量可分散至頭部20與臉部21，據以提高使用者的穿戴舒適度。舉例來說，當使用者穿戴頭戴裝置100時，擴充基座120會落在使用者的頭部20的正上方。

圖3是本發明一實施例的頭戴裝置的前視示意圖。圖4是本發明一實施例的頭戴裝置的俯視示意圖。請參考圖2至圖4，安裝部112具有靠近透光部111的第一區段112a與遠離透光部111的第二區段112b，其中擴充基座120設置於第二區段112b，且擴充基座120內設有取像元件130。可攜裝置30可以是手機，其中取像元件130可以是廣角鏡頭，例如180度廣角鏡頭。取像元件130對位於可攜裝置30，以取得可攜裝置30所顯示的虛擬影像。需說明的是，可攜裝置30的類型與取像元件130的類型不限於上述，可視設計需求而調整。

在本實施例中，頭戴裝置100更包括兩半透鏡140與兩顯示器150、151，其中此兩半透鏡140對稱設置於主體110的透光部111，且此兩顯示器150、151設置於主體110內，且位於安裝部112的第一區段112a。此兩半透鏡140與此兩顯示器150、151採一對一配置，且取像元件130與此兩顯示器150、151有線電性連接或無線電性連接。因此，取像元件130所取得的虛擬影像可傳送到此兩顯示器150、151。

進一步來說，每一個半透鏡140對位於對應的顯示器150、151，為確保每一個顯示器150、151所顯示的虛擬影像可透過對應的半透鏡140反射至使用者的眼睛，每一個顯示器150、151在透光部111上的正投影與對應的半透鏡140重疊。據此，穿戴頭戴裝置100的使用者可藉由此兩半透鏡140觀看得到現實空間的即時場景，且頭戴裝置100能藉由取像元件130與此兩顯示器150、151的配合將可攜裝置30所顯示的虛擬影像傳送至此兩半透鏡140以反射至使用者的眼睛，據以達到將虛擬影像疊加至現實空間的即時場景的效果。

另一方面，為獲致良好的光學效果，透光部111與安裝部112的第一區段112a之間的夾角A介於45度至70度。換句話說，每一個半透鏡140與對應的顯示器150、151之間的夾角亦介於45度至70度。此外，取像元件130與可攜裝置30之間的最短距離D介於1至2公分，以確保取像元件130能完全取得可攜裝置30的顯示螢幕中的虛擬影像。

在本實施例中，主體110包括定位結構113，位於安裝部112的第一區段112a。定位結構113可採用卡合機制、夾持機制或磁吸機制，以將擴充基座120定位於安裝部112的第一區段112a，避免擴充基座120在主體110上任意地滑移。

圖5是本發明一實施例的頭戴裝置的電路圖。請參考圖2與圖5，為提供取像元件130與此兩顯示器150、151運作時所需的電力，頭戴裝置100更包括電池160，設置於擴充裝置140內，並電性連接取像元件130與此兩顯示器150、151。舉例來說，電池160也可選擇電性連接至可攜裝置30，以提供可攜裝置30運作時所需的電力。

圖6是本發明另一實施例的頭戴裝置的電路圖。請參考圖6，本實施例的電路設計可應用於圖2所示的頭戴裝置100，與前一實施例的電路設計的差異在於：在本實施例中，電池的數量可為兩個，分別為電池160、161。電池160設置於擴充裝置140內，並電性連接取像元件130，以提供此取像元件130運作時所需的電力。舉例來說，電池160也可選擇電性連接至可攜裝置30，以提供可攜裝置30運作時所需的電力。另一方面，電池161設置於主體110內，且電性連接此顯示器150、151，以提供此兩顯示器150、151運作時所需的電力。

綜上所述，本發明的頭戴裝置將用以收容可攜裝置(例如手機)的安裝空間設置遠離半透鏡所在處，以避免裝載可攜裝置後的頭戴裝置的整體重量過度集中於單側。進一步來說，穿戴頭戴裝置的使用者可藉由半透鏡觀看得到現實空間的即時場景，且頭戴裝置能藉由取像元件與內建顯示器的配合將可攜裝置所顯示的虛擬影像傳送至半透鏡以反射至使用者的眼睛，據以達到將虛擬影像疊加至現實空間的即時場景的效果。因此，當使用者穿戴頭戴裝置時，頭戴裝置的整體重量可分散至頭部與臉部，據以提高使用者的穿戴舒適度。

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‧‧‧頭帶

20‧‧‧頭部

21‧‧‧臉部

30‧‧‧可攜裝置

100‧‧‧頭戴裝置

110‧‧‧主體

111‧‧‧透光部

112‧‧‧安裝部

112a‧‧‧第一區段

112b‧‧‧第二區段

113‧‧‧定位結構

120‧‧‧擴充基座

121‧‧‧安裝空間

130‧‧‧取像元件

140‧‧‧半透鏡

150、151‧‧‧顯示器

160、161‧‧‧電池

A‧‧‧夾角

D‧‧‧最短距離

圖1是本發明一實施例的頭戴裝置穿戴於使用者的頭部的示意圖。 圖2是本發明一實施例的頭戴裝置的側視示意圖。 圖3是本發明一實施例的頭戴裝置的前視示意圖。 圖4是本發明一實施例的頭戴裝置的俯視示意圖。 圖5是本發明一實施例的頭戴裝置的電路圖。 圖6是本發明另一實施例的頭戴裝置的電路圖。

Claims (10)

1. 一種頭戴裝置，適於供使用者穿戴於頭部，該頭戴裝置包括： 主體，具有透光部與連接該透光部的安裝部，其中該安裝部具有靠近該透光部的第一區段與遠離該透光部的第二區段； 兩半透鏡，設置於該主體的該透光部； 兩顯示器，設置於該主體內，其中該兩顯示器位於該安裝部的該第一區段，且分別對位於該兩半透鏡； 擴充基座，可拆卸地設置於該安裝部的該第二區段，其中該擴充基座具有用以收容可攜裝置的安裝空間；以及 取像元件，設置於該擴充基座內，並與該兩顯示器電性連接； 其中當該使用者穿戴該頭戴裝置於該頭部時，該擴充基座落在該使用者的該頭部的正上方。
2. 如申請專利範圍第1項所述的頭戴裝置，其中該透光部與該安裝部的該第一區段之間的夾角介於45度至70度。
3. 如申請專利範圍第1項所述的頭戴裝置，其中每一該顯示器在該透光部上的正投影與對應的該半透鏡重疊。
4. 如申請專利範圍第1項所述的頭戴裝置，其中取像元件為廣角鏡頭。
5. 如申請專利範圍第1項所述的頭戴裝置，其中該取像元件與該可攜裝置之間的最短距離介於1至2公分。
6. 如申請專利範圍第1項所述的頭戴裝置，其中該主體包括定位結構，位於該安裝部的該第二區段，用以定位該擴充基座。
7. 如申請專利範圍第6項所述的頭戴裝置，其中該定位結構包括卡合機制、夾持機制或磁吸機制，以將該擴充基座定位於該安裝部的該第二區段。
8. 如申請專利範圍第1項所述的頭戴裝置，更包括： 電池，設置於該擴充裝置內，用以提供電力至該取像元件與該兩顯示器。
9. 如申請專利範圍第1項所述的頭戴裝置，更包括： 一第一電池，設置於該擴充裝置內，用以提供電力至該取像元件；以及 一第二電池，設置於該主體內，用以提供電力至該兩顯示器。
10. 如申請專利範圍第1項所述的頭戴裝置，其中該頭戴裝置為一擴充實境頭戴裝置。