TWM506974U - 無線充電頭戴式顯示裝置 - Google Patents

Description

無線充電頭戴式顯示裝置

本創作之創作領域係有關於頭戴式顯示裝置之座充，係用於提供電力於一頭戴式顯示裝置，該座充可一連接於一電源及一無線頭戴式顯示裝置之間，使該無線頭戴式顯示裝置可以輕易的充電。

在美國專利6，369，952中提出一頭戴式顯示裝置，以傳送一產生的影像予使用者觀視，最好該產生的影像結合外界的影像。該頭戴式顯示裝置中包含一外殼部以將光學元件固定在該外殼部內。由至少兩個罩幕遮避一影像產生器以提供高品質的影像。該裝置尚包含一可拿掉的安裝遮避單元或可動作的裝置，且將顯示幕從一穿透式的透鏡轉換成顯像器，而且可以進行反向的轉換。該裝置可以安裝在使用者的頭部，而仍允許使用者使用傳統式的眼鏡。而且可以輕易地與該HMD分開。而使得HMD可單獨使用(例如用於看電影)。

在美國專利6，611，385提出一可穿戴式的顯示系統，該系統包含一顯示面板以顯示依據預定之方式處理的信號。該可穿戴的顯示系統包含一光柵，以從該顯示面板上輸出信號，一光波導以經由該光柵導引信號，一放大透鏡以放大該經由光波導放大的信號，且將該信號顯示予使用者的眼睛。結合一或多個基體而形成光波導。依據可穿戴的顯示系統，可以調整地安裝該光波導以符合規格，且更進一步個別製造且安裝該光波導。因此，應用最少的時間及努力製造該頭戴式顯示系統。

在美國專利5，991，084中提出一精緻型虛像顯示系統，其包含一微顯示器，一包含三個面的第一放大光裝置，一顯示輸入面，一反射/穿透面，及一反射式第一放大元件面，及一第二放大光裝置。顯示標的的光進入在該顯示輸入面的第一放大光裝置。該光在該第一放大光裝置內傳播，使得該光投射到背反射式穿透面之一區域，該面至少有一部份在該第二放大光裝置所提供的視域內。以對應該反射/穿透面之第一角度的反射/穿透面，使得光由反射/穿透面上反射，且導向該反射式第一放大元件面。該第一放大元件面反射對應到來源標的光，如一放大的虛像。然後該放大的虛像在該第一放大光裝置內以一對應該反射/穿透面之第二入射角傳送回該反射/穿透面，經由該反射/穿透面而離開該第一放大光裝置。多個該第二放大光裝置接收來自該第一放大光裝置的放大之虛像，且將該一來源標的之放大虛像的合成之放大虛像顯示予觀視者。

在美國專利6，683，584中提出一相機顯示系統，該系統經由一安裝在一外殼部上的矩陣式顯示元件而顯示資訊，定位該外殼部以對應使用者至少一眼。該顯示器連接到一視訊或影像感測器，使得使用者可以看到在該顯示器上顯示的資訊或影像。該顯示器可以安裝到該外殼部，使得使用者可以移動該顯示器，以使得該顯示器在該使用者的視域之內或之外。

在美國專利6，680，802中提出一單眼型的頭戴式顯示裝置，該裝置相當精緻而且適於使用者穿戴，包含觀視器及一彈性元件。該觀視器包含一LCD，一主稜鏡，一穿透鏡，一鏡架，及一麥克風。該主透鏡導入一影像，再將影像顯示在LCD上，以使得使用者至少一眼可以看到該影像。該穿透鏡固定到一主透鏡上。該麥克風安裝在鏡架上。該彈性元件包含一鼻架以將該彈性元件支撐住，因此該觀視器可以定位在使用者雙 眼前之預定位置。

但是，所有上述說明的習知技術僅提出光系統或機械結構，以將影像顯示予頭戴式顯示系統，但是沒有任何的習知技術提出任何與人眼之觀看品質相關的結構或機構。許多人有眼部的疾病，如遠視，近視，弱視或斜視等，因此無法清楚地觀看清楚的影像。所以當正常為清楚的影像顯示在該頭戴式顯示裝置的顯示幕時，對於有眼疾的觀看者而言反而是模糊的影像。例如近視者通常戴上眼鏡，以調整影像的焦距，使得影像的焦距可以落在使用者的視網膜上。但是一般穿戴頭戴式顯示裝置者，往往沒有或不方便再戴上一付眼鏡。所以傳統的頭戴式顯示裝置反而不適於有眼疾的穿戴者。所以有必要能有一種可以調整焦距的頭戴式顯示裝置，以使得使用者可以觀看到清楚的影像。

這些習知技術中雖然提出各種不同型式的頭戴式顯示裝置，但是均沒有考慮其充電問題。所以有必要有一種嶄新的裝置可以解決此一問題。

因此，本新型的主要目的為提供一無線充電頭戴式顯示裝置，係用於提供電力於一無線頭戴式顯示裝置，該座充可一連接於一電源及一無線頭戴式顯示裝置之間，始該無線頭戴式顯示裝置可以輕易的充電。

本新型提供一種無線充電頭戴式顯示系統包含：一數位內容儲存器以儲存數位資訊，其中該數位資訊包含影像信號與聲音訊號；一連接到該數位內容儲存器的信號處理單元，用於接收來自該數位內容儲存器的影像信號，且處理該接收到的影像信號；一焦距調整單元包含在該信號處理單元內，此焦距調整單元依據一焦距調整信號而調整一來自該數位內容儲存器的輸入影像，因此產生一調整的顯示影像，該調整的顯示影像係 依據該焦距調整信號對該輸入影像整該影像；一連接到該信號處理單元的影像顯示單元，該影像顯示單元係安裝在一無線頭戴式顯示裝置中，以顯示該調整的顯示影像，使得穿戴該無線頭戴式顯示裝置的使用者至少一眼可以目視該調整的顯示影像；以及一連接到該焦距調整單元的焦距輸入單元，該焦距輸入單元為一手動操作的裝置，以產生該焦距調整信號到該信號處理單元中；該焦距輸入單元提供一焦距值予該焦距調整單元；一電池係用於儲存電力，以供應無線頭戴式顯示裝置中其它元件的電力；一受電線圈模組，其與該電池電連接，並能進行電磁波感應接收電力能量，用以將該電力能量輸入至該電池；以及一具有供電線圈模組的無線充電裝置，該無線充電裝置可連接其它電源，以將電力透過供電線圈模組發射至該受電線圈模組。

本新型更提供一種無線充電頭戴式顯示裝置，該裝置包含：一外殼部，此外殼部用於容納該無線頭戴式顯示裝置的某些元件；至少一架體；用於攝入外界影像的數位內容儲存器；一連接到該數位內容儲存器的信號處理單元，用於接收來自該數位內容儲存器的影像信號，且處理該接收到的影像信號；該信號處理單元包含一焦距輸入單元；連接到該信號處理單元的影像顯示單元；該影像顯示單元包含至少一對應到穿戴在此使用者之至少一眼的顯示幕；以及一連接到該焦距調整單元的焦距輸入單元，用於產生一焦距調整信號以輸入該信號處理單元；且該焦距輸入單元提供一焦距值予一焦距調整軟體；一電池係用於儲存電力，以供應無線頭戴式顯示裝置中其它元件的電力；一受電線圈模組，其與該電池電連接，並能進行電磁波感應接收電力能量，用以將該電力能量輸入至該電池；以及一具有供電線圈模組的無線充電裝置，該無線充電裝置可連接其它電源，以將電力透過供電線圈模組發射至該受電線圈模組。

由下文的說明可更進一步瞭解本新型的特徵及其優點，閱讀時並請參考附圖。為了使得熟習本技術者可以更進一步瞭解本創作，下文中將說明本創作的細節。但是文中說明的內容及附圖係在於使得熟習本技術者可據以瞭解本創作的目的，特徵及特性，而非用於限制本創作，本創作的觀點及精神係由申請專利範圍所定義。

1‧‧‧無線頭戴式顯示裝置

11‧‧‧外殼部

12‧‧‧鏡架

13‧‧‧鏡架

14‧‧‧顯示幕

15‧‧‧顯示幕

10‧‧‧眼鏡

20‧‧‧焦距調整信號

100‧‧‧數位內容儲存器

101‧‧‧信號處理單元

102‧‧‧焦距調整單元

103‧‧‧影像顯示單元

104‧‧‧焦距調整軟體

105‧‧‧焦距輸入單元

106‧‧‧聲音播放單元

107‧‧‧受電線圈模組

600‧‧‧電池

700‧‧‧無線充電裝置

701‧‧‧電力輸入埠

702‧‧‧變壓器

703‧‧‧電力輸出埠

704‧‧‧供電線圈模組

705‧‧‧具有變壓功能的電源線

第1A、1B、1C圖：分別示本創作的頭戴式顯示裝置的左側，右側及背面示圖。

第2圖：本新型之頭戴式顯示系統的方塊圖。

第3圖：本新型之信號處理單元之組件方塊圖。

第4圖：本新型之無線充電裝置的結構。

第5圖：本新型之頭戴式顯示裝置的另一實施例，其中只有使用單一顯示幕。

第6圖：本創作中頭戴式顯示裝置及其座充之實施例，其中，座充是以眼鏡盒表示。

第7圖：本創作中頭戴式顯示裝置及其座充之實施例，其中第7A圖為展開型頭戴式顯示裝置的座充，第7B圖是折疊型頭戴式顯示裝置的座充，第7C圖為平置型的頭戴式顯示裝置之座充。

以下依據圖面所示的實施例詳細說明如後：現在請參考第1圖，其中顯示本創作之無線頭戴式顯示裝置(1)。該無線頭戴式顯示裝置(1)提供一眼鏡(10)。該眼鏡(10)包含一外殼部(11)及兩個鏡架(12、13)。本發明焦距的無線頭戴式顯示裝置主要係隱藏在外殼 部(11)內。該外殼部(11)有兩個顯示幕(14、15)，分別對應對配戴該外殼部(11)者的雙眼。

但是，在本創作中，該無線頭戴式顯示裝置(1)，參見第1A、1B、1C圖，其中顯示一雙眼形態的無線頭戴式顯示裝置(1)，本創作中該無線頭戴式顯示裝置(1)也可以為單眼的形態，即只有單一的顯示幕(14)的鏡架，如第5圖中所示者。

第6圖揭示出本創作中無線頭戴式顯示裝置(1)中的眼鏡(10)與無線充電裝置(700)，無線充電裝置(700)如同眼鏡盒般的座充，具有安全保護及體積小又便於攜帶的功能，而且當眼鏡(10)置入無線充電裝置(700)後，能透過無線充電裝置(700)連接其它電源，以將電力輸入至眼鏡(10)內；進行充電的方式如座充內設置供電線圈模組(704)，而在眼鏡(10)的適當位置處設置受電線圈模組(107)，在供電線圈模組(704)與受電線圈模組(107)接近後就能使眼鏡(10)進行充電。其次，圖式中揭示的外來電源是以具有變壓功能的電源線(705)表示，當交流電由變壓後即以直流電輸入眼鏡(10)內；如果座充內設置內藏式蓄電池，那麼可藉由蓄電池的電力而對眼鏡(10)直接進行充電。

上述無線充電裝置(700)是以眼鏡盒的實施方式表示，然亦可為下列實施方式使用，如第7A圖至第7C圖所示的無線充電裝置實施例圖，其中第7A圖揭示展開型無線頭戴式顯示裝置的無線充電裝置(700)，第7B圖是折疊型無線頭戴式顯示裝置的無線充電裝置(700)，第7C圖為平置型的無線頭戴式顯示裝置之無線充電裝置(700)。由上述實施例圖可知座充的造型具有多種樣式，唯不論是何種樣式都應涵屬本創作之範圍內。

現在請參考第2、3圖，其中顯示本創作之無線頭戴式顯示裝置及其座充的系統方塊圖，其中該系統係安裝在該無線頭戴式顯示裝置 (1)，或者是部份安裝在該無線頭戴式顯示裝置(1)。該系統包含一數位內容儲存器(100)，一信號處理單元(101)，一焦距調整單元(102)及一影像顯示單元(103)。

該數位內容儲存器(100)係為一記憶體，如DRAM，SRAM，快閃記憶體，等用以儲存數位資料者。該信號處理單元(101)係連接到該數位內容儲存器(100)以接收來自該數位內容儲存器(100)的信號，且然後將所接收到的信號呈現在顯示幕(14、15)上。其中該資料包含影像信號及非影像信號。

焦距調整單元(102)係安裝在該信號處理單元(101)內，用於依據一輸入的一焦距調整信號(20)而調整來自該數位內容儲存器(100)的輸入影像，使得依據該焦距調整信號(20)調整該顯示的影像。

本創作中該無線頭戴式顯示裝置上包含一電池，其中該電池(600)係用於儲存電力，以供應無線頭戴式顯示裝置中其它元件的電力。

一無線充電裝置(700)，該無線充電裝置可連接其它電源，以將電力輸入該電池(600)。

在第1圖中顯示該電池係連接到信號處理單元(101)中，但是在本創作中該電池(600)係連接到信號處理單元(101)。又本創作並不受限於此，該電池(600)也可以連接到無線頭戴式顯示裝置的其它元件，從電學的觀點，電流均可流到其它的元件，此均在本創作的範圍內。

第4圖中顯示本創作中之無線充電裝置的結構，其中電力輸入埠(701)係用於輸入電力，變壓器(702)係用於將輸入電壓轉換為所需要的輸出電壓，及一電力輸出埠(703)，係將變壓器所轉換的電壓輸出到無線頭戴式顯示裝置的電池中。

一焦距調整軟體(104)係安裝在該焦距調整單元(102)內，可 參見第4圖。該焦距調整軟體(104)操作該輸入影像，以得到對應該輸入影像的調整之顯示影像，而使得該調整的顯示影像具有一指定的焦距，此指定的焦距係由該焦距調整信號(20)所指示。

該影像顯示單元(103)係連接到該信號處理單元(101)。該影像顯示單元(103)安裝在該無線頭戴式顯示裝置(1)中，以顯示出該經過調整的顯示影像，以為戴有該眼鏡的至少一眼睛可以看到該影像。

一焦距輸入單元(105)連接到該焦距調整單元(102)中。該焦距輸入單元(105)為該手操作之裝置。使用者可以調整該焦距輸入單元(105)，據此產生該焦距調整信號(20)，以輸入該信號處理單元(101)中。該焦距輸入單元(105)提供一焦距予該焦距調整單元(102)。

現在請參考第1圖，其中顯示本創作的數位內容儲存器(100)。信號處理單元(101)安裝在一顯示幕的上側，但是在本創作中，信號處理單元(101)可以安裝在一頭戴式顯示器的任何位置上，如鏡架(12、13)上。甚至該信號處理單元(101)為一與眼鏡分開的構件，此均在本創作的範圍之內。

本創作中，該影像顯示單元(103)可以是一投射式的影像顯示單元，即先產生顯示的影像，然後該將影像投射在顯示幕(14、15)上，因此可以得到一人眼可目視的影像。或者是該影像顯示單元(103)為一直接式的影像顯示單元。即將影像直接輸入顯示幕上以顯示予使用者，如該顯示幕上附加有液晶顯示之功能。

在本創作中該信號處理單元(101)可附加多項功能。請參考第2圖，其中包含一輸入單元，可將數據以有線或無線的方式經由外部輸入裝置輸入，如經由一鍵盤或一滑鼠鍵入數據，而使得該顯示幕(14、15)作用如一電腦之終端機，而該信號處理單元(101)則如一電腦的CPU，因此 本創作之裝置作用如一微形電腦。

在本創作中該兩眼的焦聚可分別獨立控制，以適應雙眼視力不同的情況。在本創作的另一實施例中，影像顯示單元(103)為一付眼鏡。即雙顯示幕同時作為顯示器及鏡片。在此實施例中，一按鈕可以用於切換本創作的無線頭戴式顯示裝置。該按鈕導通時，該無線頭戴式顯示裝置將動作，因此啟動數位內容儲存器(100)，且處理來自該數位內容儲存器(100)的攝入影像，並將該影像顯示在影像顯示單元(103)上。當按鈕關斷時，本創作的無線頭戴式顯示裝置關斷，而將鏡片即為一般的鏡片，可作為目視外界之用。

而且，在本創作中，該顯示幕(14、15)能以顯示幕取代，即只有顯示功能，而沒有透鏡的功能。如上所述，本創作中，可以只有單一的顯示幕或顯示透鏡。

以上依據圖式所示的實施例詳細說明本新型的構造、特徵及作用效果，由於符合新穎及進步性要件，遂爰依法提出新型專利申請；惟以上所述僅為本新型之較佳實施例，但本新型不以圖面所示限定實施範圍，因此舉凡與本新型意旨相符的修飾性變化，只要在均等範圍內都應涵屬於本新型專利範圍內。

10‧‧‧眼鏡

107‧‧‧受電線圈模組

600‧‧‧電池

700‧‧‧無線充電裝置

704‧‧‧供電線圈模組

705‧‧‧具有變壓功能的電源線

Claims (14)

1. 一種無線充電頭戴式顯示系統，其包括：一用以儲存數位資訊的數位內容儲存器，其中該數位資訊包含影像信號與聲音訊號；一連接到該數位內容儲存器的信號處理單元，用於接收來自該數位內容儲存器的影像信號，且處理該接收到的影像信號；一焦距調整單元，其包含在該信號處理單元內，此焦距調整單元依據一焦距調整信號而調整一來自該數位內容儲存器的輸入影像，因此產生一調整的顯示影像，該調整的顯示影像是依據該焦距調整信號對該輸入影像調整該影像；至少一連接到該信號處理單元的影像顯示單元，該影像顯示單元是安裝在一無線頭戴式顯示裝置中，以顯示該調整的顯示影像，使得穿戴該無線頭戴式顯示裝置的使用者至少一眼可以目視該調整的顯示影像；一連接到該焦距調整單元的焦距輸入單元，該焦距輸入單元為一手動操作的裝置，以產生該焦距調整信號到該信號處理單元中；該焦距輸入單元提供一焦距值給該焦距調整單元；一電池是用於儲存電力，以供應該無線頭戴式顯示裝置中其它元件的電力；一受電線圈模組，其與該電池電連接，並能進行電磁波感應接收電力能量，用以將該電力能量輸入至該電池；以及一具有供電線圈模組的無線充電裝置，該無線充電裝置可連接其它電源，以將電力透過供電線圈模組發射至該受電線圈模組。
2. 如請求項1所述的無線充電頭戴式顯示系統，其中：所述無線充電裝置 更包含一電力輸入埠係用於輸入電力，一變壓器係用於將輸入電壓轉換為所需要的輸出電壓，及一電力輸出埠，係將變壓器所轉換的電壓輸出到無線頭戴式顯示裝置的電池中。
3. 如請求項1所述的無線充電頭戴式顯示系統，其中：所述焦距調整單元包含一焦距調整軟體，該焦距調整軟體操作該輸入影像，因此產生該調整的顯示影像，此調整的顯示影像對映將輸入之影像，而對該輸入影像依據來自該焦距調整信號之一指定的焦距，對輸入該影像作調整。
4. 如請求項1所述的無線充電頭戴式顯示系統，其中：使用一按鈕以動作一焦距調整信號，因此依據來自該按鈕的輸入而產生不同的焦距值。
5. 如請求項1所述的無線充電頭戴式顯示系統，其中：包含一電源啟動按鈕，用於啟動該無線充電頭戴式顯示裝置之電力。
6. 如請求項1所述的無線充電頭戴式顯示系統，其中：所述無線充電裝置為可攜式的眼鏡盒。
7. 一種無線充電頭戴式顯示裝置，其包括：一外殼部，此外殼部用於容納該無線頭戴式顯示裝置的某些元件；至少一架體；一用於攝入外界影像的數位內容儲存器；一連接到該數位內容儲存器的信號處理單元，用於接收來自該數位內容儲存器的影像信號，且處理該接收到的影像信號；該信號處理單元包含一焦距輸入單元；連接到該信號處理單元的影像顯示單元；該影像顯示單元包含至少一對應到穿戴在此使用者之至少一眼的顯示幕；一連接到該焦距調整單元的焦距輸入單元，用於產生一焦距調整信號以輸入該信號處理單元；且該焦距輸入單元提供一焦距值予一焦距調整軟 體；一電池係用於儲存電力，以供應無線頭戴式顯示裝置中其它元件的電力；一受電線圈模組，其與該電池電連接，並能進行電磁波感應接收電力能量，用以將該電力能量輸入至該電池；以及一具有供電線圈模組的無線充電裝置，該無線充電裝置可連接其它電源，以將電力透過供電線圈模組發射至該受電線圈模組。
8. 如申請專利範圍第7項之無線充電頭戴式顯示裝置，其中無線充電裝置尚包含一電力輸入埠係用於輸入電力，一變壓器係用於將輸入電壓轉換為所需要的輸出電壓，及一電力輸出埠，係將變壓器所轉換的電壓輸出到無線頭戴式顯示裝置的電池中。
9. 如申請專利範圍第7項之無線充電頭戴式顯示裝置，其中使用一按鈕以動作一焦距調整信號，因此依據來自該按鈕的輸入而產生不同的焦距值。
10. 如申請專利範圍第7項之無線充電頭戴式顯示裝置，其中包含一電源啟動按鈕，用於啟動該無線充電頭戴式顯示裝置之電力。
11. 如申請專利範圍第7項之無線充電頭戴式顯示裝置，其中該顯示幕尚包含透鏡之功能。
12. 如申請專利範圍第7項之無線充電頭戴式顯示裝置，其中影像顯示單元為一投射式的影像顯示單元，即先產生顯示的影像，然後該將影像投射在顯示器上，因此可以得到一人眼可目視的影像。
13. 如申請專利範圍第7項之無線充電頭戴式顯示裝置，其中影像顯示單元為一直接式的影像顯示單元，即將影像直接輸入顯示幕上，以顯示予使用者。
14. 如申請專利範圍第7項之無線充電頭戴式顯示裝置，其中無線充電裝置為可攜式的眼鏡盒。