TWI735906B - 頭戴式顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

一種頭帶式顯示裝置，包括一本體以及一風扇。本體用以配戴在一使用者的面部。本體具有一氣流通道、一第一風口與一第二風口。氣流通道經由第一風口連通外界，且氣流通道經由第二風口連通本體與使用者的面部之間的空間。風扇配置於氣流通道內，用以驅動氣流通道內的空氣流動。

Description

頭戴式顯示裝置
本發明是有關於一種頭帶式顯示裝置，且特別是有關於一種能夠提升穿戴舒適性的頭帶式顯示裝置。
隨著科技產業日益發達，頭戴式顯示裝置的種類相當多，以眼罩類型等頭戴式顯示裝置為例，使用者配戴上此類顯示裝置之後，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改變，可提供使用者更身歷其境的感受。
然而，當使用者穿戴頭戴式顯示裝置一段時間後，使用者臉部的熱氣以及濕氣再加上運作中的頭戴式顯示裝置所產生的廢熱，會導致位於使用者臉部與頭戴式顯示裝置之間的空間內的空氣的溫度及濕度逐漸上升，進而造成使用者感到不舒適。因此，如何提供使用者更舒適的使用感受是本領域極為重要的課題。
本發明提供一種頭戴式顯示裝置，能夠提升穿戴舒適性。
本發明的頭戴式顯示裝置包括一本體以及一風扇。本體用以配戴在一使用者的面部。本體具有一氣流通道、一第一風口與一第二風口。氣流通道經由第一風口連通外界，且氣流通道經由第二風口連通本體與使用者的面部之間的空間。風扇配置於氣流通道內，用以驅動氣流通道內的空氣流動。
在本發明的一實施例中，上述的本體具有一左透鏡與一右透鏡，第二風口位於左透鏡與右透鏡之間或左透鏡上方或右透鏡上方。
在本發明的一實施例中，第二風口對應於使用者的眉間或是額頭。
在本發明的一實施例中，本體的內部具有一發熱元件與一散熱器。散熱器的一部分位於氣流通道內，且散熱器接觸發熱元件。
在本發明的一實施例中，散熱器靠近第一風口。風扇驅動外界空氣流入本體與使用者的面部之間的空間後，空氣經由第二風口流入氣流通道並從第一風口離開。
在本發明的一實施例中，本體更具有一第三風口，位於本體遠離使用者的面部的一側。氣流通道連通第三風口。
在本發明的一實施例中，風扇驅動外界空氣經由第三風口流入氣流通道並從第一風口離開。
在本發明的一實施例中，本體更具有一第四風口，位於本體的下側。氣流通道連通第四風口。
在本發明的一實施例中，風扇驅動外界空氣經由第四風口流入氣流通道並從第一風口離開。
在本發明的一實施例中，風扇驅動外界空氣自第一風口流入本體，並朝使用者的方向吹風。
在本發明的一實施例中，氣流通道包括相連通的一第一子通道、一第二子通道與一第三子通道，第一子通道的一端連接第二風口，第二子通道連通第三風口，第三子通道的一端連接第一風口，第三子通道的另一端連接第一子通道與第二子通道，第一風口的空氣流量等於第一子通道的空氣流量與第二子通道的空氣流量之和。
在本發明的一實施例中，第一子通道的截面積小於第二子通道的截面積。
基於上述，在本發明的頭戴式顯示裝置中，本體具有與第一風口、第二風口與外界連通的氣流通道。設置在氣流通道內的風扇能夠驅動氣流通道內的空氣流動，有助於降低本體與使用者的面部之間的空間內的空氣的溫度及濕度，進而提升使用者穿戴頭戴式顯示裝置的舒適性。
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是本發明的一實施例的一種頭戴式顯示裝置的立體示意圖。圖2是使用者穿戴圖1的頭戴式顯示裝置的部分剖面示意圖。請參考圖1與圖2，本實施例的頭戴式顯示裝置100包括本體110及位於本體110內的風扇120。本體110包含一顯示部以及一面部貼合架，其中面部貼合架用以配戴並接觸一使用者50的面部。當使用者50穿戴頭戴式顯示裝置100時，本體110與使用者50的面部之間形成連通外界的一空間S。在本實施例中，本體110具有相互連通的一氣流通道C、一第一風口111與一第二風口112。氣流通道C經由第一風口111連通外界，並經由第二風口112連通本體110與使用者50的面部之間的空間S。風扇120配置於氣流通道C內，用以驅動氣流通道C內的空氣流動。
如上所述，利用配置在氣流通道C內的風扇120驅動氣流通道C內的空氣流動，進而帶動空間S內的空氣經由第二風口112進入氣流通道C，最後通過第一風口111離開本體110。隨著氣流通道C內的空氣流動，外界空氣也會流入空間S，有助於降低空間S內的空氣的溫度及濕度，進而提升使用者50的穿戴舒適性。
在本實施例中，頭戴式顯示裝置100的本體110內具有一發熱元件130、一散熱器140以及一電路板150。發熱元件130與散熱器140配置在電路板150上，且散熱器140接觸發熱元件130。需說明的是，此處所說的接觸是指，熱可以在散熱器140與發熱元件130之間傳遞，而接觸的方式包括直接物理性接觸，或透過導熱膠、散熱片、熱管或是其他類型的導熱件的間接接觸。發熱元件130例如是中央處理器（CPU）或是其他晶片。散熱器140例如是散熱鰭片，且散熱器140的一部分位於氣流通道C內。詳細而言，第一風口111形成於本體110的上表面。散熱器140靠近第一風口111，用以冷卻發熱元件130。
如圖2中的箭頭所示，風扇120驅動空氣經由第二風口112流入氣流通道C，最後通過散熱器140並從第一風口111離開本體110。同時，溫度以及濕度較低的外界空氣流入空間S，以提升使用者50的穿戴舒適性。此外，當氣流通道C內的空氣通過散熱器140時，此空氣能夠進一步冷卻散熱器140，因此發熱元件130所產生的熱量能夠更快地遠離本體110。更詳細而言，相較於外界空氣，空間S內的空氣的濕度較高，因此，當此濕度較高的空氣流經散熱器140時，更能提高散熱器140的散熱效率。
在本實施例中，如圖1所示，本體110具有一左透鏡115與一右透鏡116。左透鏡115與右透鏡116分別對應使用者50的左眼與右眼，而使用者50的雙眼透過左透鏡115與右透鏡116觀看本體110內的顯示部所提供的影像。在本實施例中，第二風口112位於左透鏡115與右透鏡116之間並位於鼻墊上方，但本發明對此不加以限制。當本體110配戴在使用者50的面部時，第二風口112大致面對使用者50的眉間。更佳地，第二風口112面對使用者50的眉心。
基於設計需求，第二風口112的位置也可以適當調整。舉例而言，在其他實施例中，第二風口112的位置也可以位於左透鏡115上方或右透鏡116上方。當本體110配戴在使用者50的面部時，第二風口112大致面對使用者50的額頭。在另一實施例中，第二風口112的位置也可以位於左透鏡115與右透鏡116之間的上方。當本體110配戴在使用者50的面部時，第二風口112大致面對使用者50的眉心上方。換言之，第二風口112大致對應於空間S的上部（Upper portion）。由於第二風口112在位置上錯開使用者50的眼部，因此當使用者50配戴此頭戴式顯示裝置100時，使用者50不會看到第二風口112。更詳細而言，當使用者50配戴此頭戴式顯示裝置100時，較高溫度與濕度的空氣容易累積在空間S的上部，藉由第二風口112大致對應於空間S的上部，能夠讓此空氣更容易被風扇120帶入氣流通道C而排出本體110外。
在本實施例中，風扇120可以反向轉動。舉例而言，當使用者50使用此頭戴式顯示裝置100時，風扇120能夠根據顯示內容而暫時朝使用者50的方向吹風，以提供更真實的體驗感受。
圖3是本發明的另一實施例的一種頭戴式顯示裝置的立體示意圖。圖4是使用者穿戴圖3的頭戴式顯示裝置的示意圖。圖3所示的頭戴式顯示裝置100b與圖1至圖2所示的頭戴式顯示裝置100的不同處在於，頭戴式顯示裝置100b的本體110b更具有一第三風口113與一第四風口114。第三風口113位於本體110b遠離使用者50的面部的一側，也就是本體110b的前側。詳細來說，第三風口113形成在本體110b的前表面。第四風口114相對於第一風口111並位於本體110b的下側。進一步而言，第一風口111與第四風口114分別位於本體110b的上表面與下表面。第四風口114連通第一風口111、第二風口112、第三風口113以及本體110b與使用者50的面部之間的空間S。
在本實施例中，風扇120配置在氣流通道C內且靠近第一風口111。散熱器140靠近第一風口111，且散熱器140的一部分位於氣流通道C內並接觸發熱元件130。同上所述，此處所稱接觸是指熱可以在散熱器140與發熱元件130之間傳遞，而接觸的方式包括直接物理性接觸，或透過導熱膠、散熱片、熱管或是其他類型的導熱件的間接接觸。在使用者50穿戴著頭戴式顯示裝置100b時，風扇120驅動外界空氣經由第三風口113與第四風口114流入氣流通道C並從第一風口111離開本體110b。同時，風扇120驅動外界空氣流入本體110b與使用者50的面部之間的空間S後，空氣經由第二風口112流入氣流通道C並從第一風口111離開。藉由在本體110b上設置第四開口114，使相對較大量的外界空氣進入氣流通道C內，進而提供更好的散熱效果。
更詳細而言，如圖4所示，在本實施例中，氣流通道C包括相連通的第一子通道C1、第二子通道C2與第三子通道C3。第一子通道C1的一端連接第二風口112。第二子通道C2連通第三風口113與第四風口114。第三子通道C3的一端連接第一風口111，第三子通道C3的另一端連接第一子通道C1與第二子通道C2，也就是說第三子通道C3的另一端大致在第一子通道C1與第二子通道C2的交界處。詳細而言，風扇120配置在第三子通道C3。外界空氣經由第二風口112流入第一子通道C1，或是從第四風口114及第三風口113流入第二子通道C2，最後流經第三子通道C3並從第一風口111離開。基於散熱需求，風扇120必須提供更高的空氣流量才能有效地冷卻散熱器140，以帶走發熱元件130所產生的熱量。然而，當空間S內的空氣流量太大時，使用者50容易感覺到眼部乾澀。
在本實施例中，第一風口111的空氣流量等於第一子通道C1的空氣流量加上第二子通道C2的空氣流量。藉由對於第一子通道C1與第二子通道C2的截面積做適當的設計，例如讓第一子通道C1的截面積小於第二子通道C2的截面積，換言之，第一子通道C1的空氣流量小於第一風口111的空氣流量。因此，第一子通道C1內的空氣流量較小，以降低使用者50感到眼部乾澀的可能性。同時，本實施例的風扇120也能帶走空間S內溫度及濕度較高的空氣，並引進外界空氣，以提升使用者50的穿戴舒適性。此外，風扇120也能提供足夠的空氣流量以冷卻散熱器140。
在本實施例中，在本體110b的前表面設置第三風口113，並在本體110b的底部設置第四開口114。然而，進氣風口的位置以及數量也可以基於需求而改變，本發明對此不加以限制。
在本實施例中，可調整第一子通道C1、第二子通道C2與第三子通道C3的截面面積比例及/或通道長度並選擇合適的風扇120，因此不僅可以滿足機體散熱需求，更可降低使用者50感到眼部乾澀的可能性並降低空間S內的溫度及濕度，以提高穿戴舒適性。
綜上所述，在本發明的頭戴式顯示裝置中，本體具有氣流通道，且在氣流通道內配置有風扇。氣流通道藉由第一風口連通外界，並藉由第二風口連通本體與使用者面部之間的空間。靠近第一風口的風扇能夠冷卻散熱器，進而由散熱器冷卻發熱元件。在使用者配戴著本發明的頭戴式顯示裝置時，風扇驅動空氣在本體與使用者面部之間的空間以及氣流通道之間流動，進而增強散熱效果。同時，在本體與使用者面部之間的空間內的氣體流出的時候，也會將廢熱及濕氣帶出，以降低空間內的溫度及濕度，進而提高穿戴舒適性。
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。
50:使用者 100、100b:頭戴式顯示裝置 110、110b:本體 111:第一風口 112:第二風口 113:第三風口 114:第四風口 115:左透鏡 116:右透鏡 120:風扇 130:發熱元件 140:散熱器 150:電路板 C:氣流通道 C1:第一子通道 C2:第二子通道 C3:第三子通道 S:空間
圖1是本發明的一實施例的一種頭戴式顯示裝置的立體示意圖。 圖2是使用者穿戴圖1的頭戴式顯示裝置的部分剖面示意圖。 圖3是本發明的另一實施例的一種頭戴式顯示裝置的立體示意圖。 圖4是使用者穿戴圖3的頭戴式顯示裝置的示意圖。
50:使用者
100:頭戴式顯示裝置
110:本體
111:第一風口
112:第二風口
120:風扇
130:發熱元件
140:散熱器
150:電路板
C:氣流通道
S:空間

Claims (10)

  1. 一種頭戴式顯示裝置，包括：一本體，用以配戴在一使用者的面部，其中該本體具有一氣流通道、一第一風口與一第二風口，該氣流通道經由該第一風口連通外界，且該氣流通道經由該第二風口連通該本體與該使用者的面部之間的空間；以及一風扇，與該氣流通道機械性地結合，用以驅動該氣流通道內的空氣流動，該本體的內部具有一發熱元件與一散熱器，該散熱器的一部分位於該氣流通道內，且該散熱器接觸該發熱元件，該散熱器靠近該第一風口，該風扇驅動外界空氣流入該本體與該使用者的面部之間的空間後，空氣經由該第二風口流入該氣流通道並從該第一風口離開。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的頭戴式顯示裝置，其中該本體具有一左透鏡與一右透鏡，該第二風口位於該左透鏡與該右透鏡之間或該左透鏡上方或該右透鏡上方。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的頭戴式顯示裝置，其中該第二風口對應於該使用者的眉間或是額頭。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的頭戴式顯示裝置，其中該本體更具有一第三風口，位於該本體遠離該使用者的面部的一側，該氣流通道連通該第三風口。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的頭戴式顯示裝置，其中該風扇驅動外界空氣經由該第三風口流入該氣流通道並從該第一風口離開。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的頭戴式顯示裝置，其中該本體更具有一第四風口，位於該本體的下側，該氣流通道連通該第四風口。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的頭戴式顯示裝置，其中該風扇驅動外界空氣經由該第四風口流入該氣流通道並從該第一風口離開。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的頭戴式顯示裝置，其中該風扇驅動外界空氣自該第一風口流入該本體，並朝該使用者的方向吹風。
  9. 如申請專利範圍第4項所述的頭戴式顯示裝置，其中該氣流通道包括相連通的一第一子通道、一第二子通道與一第三子通道，該第一子通道的一端連接該第二風口，該第二子通道連通該第三風口，該第三子通道的一端連接該第一風口，該第三子通道的另一端連接該第一子通道與該第二子通道，該第一風口的空氣流量等於該第一子通道的空氣流量與該第二子通道的空氣流量之和。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的頭戴式顯示裝置，其中該第一子通道的截面積小於該第二子通道的截面積。
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