CN108803019B - 头戴式显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种头戴式显示装置，包括主体、两延伸件以及可调式固定件。主体适于承靠使用者头部的前部。两延伸件相向设置，其中各延伸件的第一端分别耦接于主体的相对两端而适于相对于主体旋转，以承靠使用者头部的两侧部。可调式固定件耦接两延伸件各自的第二端，以承靠使用者头部的后部或顶部，其中主体通过两延伸件与可调式固定件固定于使用者头部上。各延伸件适于相对于主体旋转以接触或远离使用者头部的两侧部。

Description

头戴式显示装置

技术领域

本发明涉及一种显示装置，且特别是涉及一种头戴式显示装置。

背景技术

随着科技产业日益发达，电子装置的型态、使用功能以及使用方式越来越多元，可直接配带在使用者身体上的穿戴式(wearable)电子装置也因应而生。头戴式电子装置的种类相当多，以眼罩类型等头戴式电子装置为例，使用者配戴上此类电子装置之后，除了可以看到立体影像之外，影像还会随着使用者头部转动而变，可提供使用者更身历其境的感受。

然而，此类头戴式电子装置在长时间配戴下，容易因为不稳定的固定机构造成头戴式电子装置的晃动。或者是头戴式电子装置本身的重量分配不均而压迫特定部位，进而使得使用者感到不舒适。此外，过于复杂的固定机构也造成使用者无法轻易地戴上头戴式电子装置或是脱下头戴式电子装置。

发明内容

本发明提供一种头戴式显示装置，可与使用者有紧密的配合且能提升配戴舒适度。

本发明的头戴式显示装置包括主体、两延伸件以及可调式固定件。主体适于承靠使用者头部的前部。两延伸件相向设置，其中各延伸件的第一端分别耦接于主体的相对两端而适于相对于主体旋转，以承靠使用者头部的两侧部。可调式固定件耦接两延伸件各自的第二端，以承靠使用者头部的后部或顶部，其中主体通过两延伸件与可调式固定件固定于使用者头部上。各延伸件适于相对于主体旋转以接触或远离使用者头部的两侧部。

在本发明的一实施例中，上述的两延伸件分别由主体的相对两端弯曲延伸至使用者的耳朵上方。

在本发明的一实施例中，上述的两延伸件为弯曲结构，且弯曲结构的开口处朝向相应于使用者头部的顶部。

在本发明的一实施例中，上述的头戴式显示装置还包括两枢转件，分别连接于主体的相对两端与相应的两延伸件的第一端之间，其中两延伸件适于通过相应的两枢转件相对于主体旋转以接触或远离使用者头部的两侧部。

在本发明的一实施例中，上述的各延伸件的第一端分别以锁固方式耦接于主体的相对两端。

在本发明的一实施例中，上述的可调式固定件包括顶侧可调式固定件以及背侧可调式固定件。顶侧可调式固定件适于接触使用者头部的顶部，且顶侧可调式固定件的相对两端分别耦接于各延伸件的第二端。背侧可调式固定件适于接触使用者头部的后部，且背侧可调式固定件的相对两端分别耦接于各延伸件的第二端。主体通过调整顶侧可调式固定件以及背侧可调式固定件而固定于使用者头部上。

在本发明的一实施例中，上述的顶侧可调式固定件包括承靠带及两扣环，其中各扣环分别连接承靠带的相对两端与相应的延伸件之间。承靠带具有弹性部。

在本发明的一实施例中，上述的顶侧可调式固定件包括承靠带及两弹性连接带。各弹性连接带分别连接于承靠带的相对两端与相应的各延伸件的第二端之间。承靠带通过两弹性连接带的弹性拉伸相对两延伸件移动，进而通过承靠带承靠使用者头部的顶部而固定主体至使用者头部的前部。

在本发明的一实施例中，上述的背侧可调式固定件包括调整机构及两调整带。各调整带连接于调整机构与相应的各延伸件的第二端之间。背侧可调式固定件的整体长度通过调整此调整机构而变化。

在本发明的一实施例中，上述的调整机构具有齿轮，而调整带具有齿条，调整机构适于旋转以带动调整带移动，其中两调整带彼此重叠以形成重叠区。重叠区的长度通过旋转调整机构而变化，背侧可调式固定件的整体长度依据重叠区的长度而变化。

在本发明的一实施例中，上述的各调整带分别枢接于相应的各延伸件的第二端，以使背侧可调式固定件相对于两延伸件枢转。

基于上述，在本发明的实施例中，头戴式显示装置中的主体能通过两延伸件与可调式固定件承靠于使用者头部，因此主体可与使用者有紧密的配合。其中，两延伸件相向设置且可相对于主体旋转以接触或远离使用者头部的两侧部，使得头戴式显示装置可以承靠的方式承靠在使用者头部，进而提升配戴舒适度。此外，使用者可以简单扳动的方式旋转两延伸件以方便穿戴或脱除头戴式显示装置，进而提升穿戴或脱除头戴式显示装置的便利性。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附图作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一实施例的头戴式显示装置的立体示意图；

图2为图1的头戴式显示装置立体组装体示意图；

图3为图1的头戴式显示装置在另一视角的部分区域立体示意图；

图4为图3的延伸件在另一视角的部分区域立体示意图；

图5为本发明另一实施例的延伸件的立体示意图；

图6为本发明另一实施例的顶侧可调式固定件的立体示意图；

图7A及图7B分别为图1的背侧可调式固定件在收合及拉伸状态的立体示意图；

图8为图7A的背侧可调式固定件隐藏外部壳体的立体示意图。

符号说明

10：前部

20：侧部

30：后部

40：顶部

50：使用者头部

100：头戴式显示装置

110：主体

120、120A：延伸件

122：第一端

124：第二端

126：开口处

128：突出部

130：枢转件

130A：弹性件

132：第一连接部

134：第二连接部

136：转轴

138：弹簧元件

140：可调式固定件

150、150A：顶侧可调式固定件

152：承靠带

154：扣环

156：弹性连接带

160：背侧可调式固定件

162：调整机构

164：调整带

170：固定元件

A：第一方向

B：第二方向

C：第三方向

D：第四方向

E：伸缩方向

F：弹性部

G：齿轮

GA：齿条

具体实施方式

图1为本发明一实施例的头戴式显示装置的立体示意图。图2为图1的头戴式显示装置立体组装体示意图。请参考图1及图2。在本实施例中，头戴式显示装置100包括主体110、两延伸件120以及可调式固定件140。主体110适于承靠使用者头部50的前部10。在本实施例中，主体110例如是包括有显示器(未绘示)、电路板(未绘示)。而显示器及电路板的种类，可依据头戴式显示装置100应用在虚拟实境系统(virtual reality system)、扩增实境系统(augmented reality system)或混合实境系统(mixed reality system)中而有所调整，本发明并不以此为限。

图3为图1的头戴式显示装置在另一视角的部分区域立体示意图。图4为图3的延伸件在另一视角的部分区域立体示意图。请同时参考图1至图4。在本实施例中，两延伸件120相向设置，且各延伸件120的第一端122分别耦接于主体110的相对两端而适于相对于主体110旋转，以承靠使用者头部50的两侧部20。其中，各延伸件120相对于主体110旋转以接触或远离使用者头部50的两侧部20。

详细而言，两延伸件120的第一端122分别以枢接的方式连接于主体110于使用者头部50两侧延伸的两端。因此，两延伸件120可通过分别与主体110两端的连接处向第一方向A或第二方向B转动，以调整两延伸件120与主体110的相对位置，如图3所绘示。换句话说，使用者可扳动两延伸件120以改变两延伸件120与主体110的相对角度，进而接触或远离使用者头部50的两侧部20。

举例而言，若将两延伸件120朝第一方向A转动时，两延伸件120承靠在使用者头部50的两侧部20上，以固定主体110承靠于使用者头部50的前部10。若将两延伸件120朝第二方向B转动时，两延伸件120将远离使用者头部50的两侧部20上，以松开主体110于使用者头部50的前部10，进而脱除头戴式显示装置100。如此一来，使用者可通过转动两延伸件120的方式，方便地穿戴或脱除头戴式显示装置100。同时，使用者还可通过微调两延伸件120的角度以调整穿戴头戴式显示装置100两侧的松紧程度，进而使延伸件120紧贴于使用者的两侧部20，同时提升穿戴舒适度。

此外，值得一提的是，在本实施例中，两延伸件120分别由主体110的相对两端弯曲延伸至使用者的耳朵60上方，以避开延伸件120压迫耳朵60。详细而言，在本实施例中，两延伸件120为弯曲结构，且弯曲结构的开口处126朝向相应于使用者头部50的顶部40，并且位于使用者头部50的顶部40与耳朵60之间。换句话说，本实施例的延伸件120的弯曲结构为符合人因工学设计的结构，在延伸至耳朵60前朝向顶部40斜向延伸，以使延伸件120避开耳朵60。因此，可提升使用者在穿戴头戴式显示装置100时的舒适度。另外，在其他实施例中，也可通过延伸件120向耳朵60上方的弯曲结构，进一步搭载其他辅助电子装置，辅助电子装置例如为耳机或其他电子配件，以增加头戴式显示装置100的功能性，但本发明并不限于此。

除此之外，在本实施例中，头戴式显示装置100还包括两枢转件130，分别连接于主体110的相对两端与相应的两延伸件120的第一端122之间。其中，两延伸件120适于通过相应的两枢转件130相对于主体110旋转，以接触或远离使用者头部50的两侧部20。如此一来，可达到固定或脱除主体110至使用者头部50的前部10，或调整两延伸件120与使用者头部50的两侧部20之间的松紧程度。

举例而言，在本实施例中，各枢转件130包括第一连接部132、第二连接部134以及转轴136。其中第一连接部132固定于主体110，且第二连接部134固定于对应的延伸件120。因此，第二连接部134可通过转轴136相对于第一连接部132旋转，以使延伸件120朝向靠近或远离使用者头部50的方向翻转，如图4所绘示。两枢转件130的种类、材质及外型，可依据主体110及两延伸件120的外型而调整设计，本发明并不以此为限。举例而言，在本实施例中，也可额外套设弹簧元件138于转轴136上，以使第二连接部134可通过弹簧元件138的弹力朝第一方向A转动，进而使两延伸件120紧靠在使用者头部50，提升主体110固定于使用者头部50的稳定性，但本发明并不以此为限。

图5为本发明另一实施例的延伸件的立体示意图。为方便说明，在图5中隐藏了延伸件120A的部分外壳以显示出弹性件130A。请同时参考图1及图5，在图5的实施例中，各延伸件120A的第一端122分别以锁固的方式耦接于主体110的相对两端。举例而言，在本实施例中，各延伸件120A包括锁固于主体110相对两端的弹性件130A，而在图1的实施例中，具有枢转件130的延伸件120可选择性地替换为本实施例的延伸件120A，以达到两延伸件120A的第一端122分别耦接于头戴式显示装置100的相对两端，并适于相对于主体110旋转。换句话说，在本实施例中，延伸件120A是以弹性件130A相对于主体110旋转。

详细而言，两弹性件130A分别连接于各第一端122，并且以头戴式显示装置100的多个固定元件170固定于主体110的相对两端。固定元件170例如是选用螺丝，而弹性件130A由弹性材料制成，例如是塑胶，但本发明并不以此为限。如此一来，两延伸件120A可通过相对应弹性件130A的弯曲而相对于主体110旋转。

此外，在不施力的情况下，弯曲后的弹性件130A可恢复成原始形状。举例而言，在穿戴时，使用者对延伸件120A施力使其中的弹性件130A弯曲，进而穿戴主体110至使用者头部50的前部10。而在穿戴完成前，可通过结束施力以使弹性件130A恢复成原始形状，进而使延伸件120A接触于使用者头部50的两侧部20以固定头戴式显示装置100。如此一来，可提升使用者穿戴或脱除头戴式显示装置100的便利性。

下述有关于可调式固定件140的实施方式，可依据使用者的需求而选择性的应用于图1或图5的头戴式显示装置100中。在下述的段落中将以应用于图1的头戴式显示装置100为例，然而本发明并不以此为限。

请继续参考图1及图2，另一方面，可调式固定件140耦接两延伸件120各自的第二端124，以承靠使用者头部50的后部30或顶部40，其中主体110通过两延伸件120与可调式固定件140固定于使用者头部50上。换句话说，两延伸件120连接于主体110与可调式固定件140之间，且通过调整可调式固定件140使得可调式固定件140、两延伸件120与主体110同时承靠于使用者头部50。如此一来，能使得头戴式显示装置100与使用者有紧密的配合。

具体而言，在本实施例中，可调式固定件140包括顶侧可调式固定件150以及背侧可调式固定件160。顶侧可调式固定件150适于接触使用者头部50的顶部40，且顶侧可调式固定件150的相对两端分别耦接于各延伸件120的第二端122。如此一来，在使用者配戴头戴式显示装置100时，可通过顶侧可调式固定件150承靠使用者头部50的顶部40而防止主体110及两延伸件120因重力而向下滑动。

详细而言，在本实施例中，顶侧可调式固定件150包括承靠带152及两扣环154，其中各扣环154分别连接于承靠带152的相对两端与相应的延伸件120之间，而承靠带152具有弹性部F。换句话说，顶侧可调式固定件150的两端具有用以分别扣接至两延伸件120的两扣环154，使用者可通过两扣环154调整接扣至相应的两延伸件120的位置，进而调整主体110、两延伸件120以及顶侧可调式固定件150的整体长度，以适应于不同使用者。

此外，由于顶侧可调式固定件150通过两扣环154扣接至相应的两延伸件120上，因此使用者可易于组装顶侧可调式固定件150，或自两延伸件120上拆除顶侧可调式固定件150，进而更换、调整或清洗顶侧可调式固定件150。其两扣环154具体的种类、材质及形状，可依据两延伸件120的扣接处(未绘示)结构而调整设计，本发明并不以此为限。值得一提的是，承靠带152的弹性部F例如是由橡胶带或松紧带等弹性材料制成，且可视情况直接或间接形成于承靠带152中不具弹性的部分上，或者是，也可使用弹性材料直接形成承靠带152，本发明并不以此为限。如此一来，可使得使用者在穿戴时，能通过简单拉伸顶侧可调式固定件150而方便穿戴或脱除头戴式显示装置100，进而提升穿戴头戴式显示装置100的便利性，同时，弹性材料的特性也能增加使用者在穿戴时的舒适度。

图6为本发明另一实施例的顶侧可调式固定件的立体示意图。请参考图6，本实施例的顶侧可调式固定件150A类似于图2中所显示的顶侧可调式固定件150，惟两者之间主要差异在于，在本实施例中，顶侧可调式固定件150A包括承靠带152及两弹性连接带156。换句话说，本实施例是由弹性连接带156取代扣环154。弹性连接带156例如是以弹性材料制成或是具有弹簧结构。各弹性连接带156分别连接于承靠带152的相对两端与相应的各延伸件的第二端(见如图2所显示延伸件120的第二端124)之间。承靠带152可通过两弹性连接带156的弹性相对两延伸件拉伸移动，因此使用者可进一步通过承靠带152承靠使用者头部的顶部(见如图1所显示使用者头部50的顶部40)而固定主体(见如图2所显示的主体110)。换句话说，在使用头戴式显示装置100时，使用者可通过简单拉伸顶侧可调式固定件150A远离使用者的头部以方便穿戴头戴式显示装置100。而在结束使用时，也可通过简单拉伸顶侧可调式固定件150A远离使用者的头部以方便脱除头戴式显示装置100。如此一来，可提升穿戴或脱除头戴式显示装置100的便利性。

接下来将说明背侧可调式固定件160的实施方式，请继续参考图1至图4。在本实施例中，背侧可调式固定件160适于接触使用者头部50的后部30，且背侧可调式固定件160的相对两端分别耦接于各延伸件120的第二端124。具体而言，背侧可调式固定件160的相对两端分别连接固定于相映的两延伸件120的突出部128上。如此一来，在使用者配戴头戴式显示装置100时，可通过背侧可调式固定件160承靠使用者头部50的后部30而防止主体110及两延伸件120因重力而向下滑动，并固定主体110在使用者头部50的前部10的位置。

图7A及图7B分别为图1的背侧可调式固定件在收合及拉伸状态的立体示意图。图8为图7A的背侧可调式固定件隐藏外部壳体的立体示意图。请同时参考图1、图2、图7A、图7B及图8，在本实施例中，背侧可调式固定件160包括调整机构162及两调整带164，各调整带164连接于调整机构162与相应的各延伸件120的第二端124之间。背侧可调式固定件160的整体长度L1通过调整此调整机构162而变化。

详细而言，在本实施例中，调整机构162例如为齿轮G，而调整带164具有齿条GA，调整机构162适于旋转以带动调整带164移动，其中齿条GA适配于齿轮G，而两调整带164彼此重叠以形成重叠区OL。重叠区OL的长度L2通过旋转调整机构162而变化，而背侧可调式固定件160的整体长度L1依据重叠区的长度L2而变化。换句话说，当使用者旋转齿轮G时，两调整带164会因齿条GA与齿轮G的作用而增加或减少重叠区的长度L2，进而调整背侧可调式固定件160的整体长度L1。如此一来，使用者可依据使用者头部50的尺寸旋转齿轮G以调整背侧可调式固定件160的整体长度L1，使背侧可调式固定件160朝相同或相反于伸缩方向E移动，如图7A至图7B中背侧可调式固定件160的长度变化。然而，在其他实施例中，背侧可调式固定件160也可以是使用伸缩结构，以伸缩的方式调整两调整带164的重叠区OL的长度L2进而改变整体长度L1，但本发明并不以此为限。

另一方面，在本实施例中，两调整带164分别枢接于相应的各延伸件120的第二端124，以使背侧可调式固定件160相对于两延伸件120枢转。详细而言，两调整带164分别以螺丝等固定元件(未绘示)枢接于延伸件120的突出部128上，使得使用者可以突出部128为支点朝第三方向C或第四方向D旋转背侧可调式固定件160，进而调整背侧可调式固定件160在使用者头部50的后部30上下的位置。如此一来，可通过调整背侧可调式固定件160的位置以使头戴式显示装置100与使用者有紧密的配合，同时，提升使用者配戴头戴式显示装置100的舒适度。

基于上述，主体110可通过调整顶侧可调式固定件150以及背侧可调式固定件160而固定至使用者头部50上。换句话说，在使用者配戴头戴式显示装置100时，主体110、两延伸件120、顶侧可调式固定件150以及背侧可调式固定件160以四点接触的方式承靠于使用者头部50上，进而提升配戴头戴式显示装置100的稳固性。

综上所述，在本发明的实施例中，头戴式显示装置中的主体能通过两延伸件与可调式固定件承靠于使用者头部，因此主体可与使用者有紧密的配合。其中，两延伸件相向设置且可相对于主体旋转以接触或远离使用者头部的两侧部，使得头戴式显示装置可以承靠的方式承靠在使用者头部，进而提升配戴舒适度。此外，使用者可以简单扳动的方式旋转两延伸件以方便穿戴或脱除头戴式显示装置，进而提升穿戴或脱除头戴式显示装置的便利性。

虽然结合以上实施例公开了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (8)

1.一种头戴式显示装置，其特征在于，包括：

主体，适于承靠使用者头部的前部；

两延伸件，相向设置，其中各所述两延伸件的第一端分别耦接于所述主体的相对两端而适于相对于所述主体旋转，以承靠所述使用者头部的两侧部；以及

可调式固定件，耦接所述两延伸件各自的第二端，以承靠所述使用者头部的后部或顶部，其中所述主体通过所述两延伸件与所述可调式固定件固定于所述使用者头部上，各所述两延伸件适于相对于所述主体旋转以接触或远离所述使用者头部的两侧部，其中

所述两延伸件分别由所述主体的相对两端弯曲延伸至所述使用者的耳朵上方，所述两延伸件为弯曲结构，且所述弯曲结构的开口处朝向相应于所述使用者头部的顶部，并且

所述可调式固定件包括：

顶侧可调式固定件，适于接触所述使用者头部的顶部，且所述顶侧可调式固定件的相对两端分别耦接于各所述两延伸件的所述第二端；以及

背侧可调式固定件，适于接触所述使用者头部的后部，且所述背侧可调式固定件的相对两端分别耦接于各所述两延伸件的所述第二端，所述主体通过调整所述顶侧可调式固定件以及所述背侧可调式固定件而固定于所述使用者头部上。

2.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其特征在于，还包括：

两枢转件，分别连接于所述主体的相对两端与相应的所述两延伸件的所述第一端之间，其中所述两延伸件适于通过相应的所述两枢转件而相对于所述主体旋转以接触或远离所述使用者头部的两侧部。

3.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其特征在于，各所述两延伸件的所述第一端分别以锁固方式耦接于所述主体的相对两端。

4.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述顶侧可调式固定件包括承靠带及两扣环，其中各所述两扣环分别连接所述承靠带的相对两端与相应的所述延伸件之间，所述承靠带具有弹性部。

5.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述顶侧可调式固定件包括承靠带及两弹性连接带，各所述两弹性连接带分别连接于所述承靠带的相对两端与相应的各所述两延伸件的所述第二端之间。

6.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述背侧可调式固定件包括调整机构及两调整带，各所述两调整带连接于所述调整机构与相应的各所述两延伸件的所述第二端之间。

7.如权利要求6所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述调整机构具有齿轮，而所述两调整带具有齿条，所述调整机构适于旋转以带动所述两调整带移动。

8.如权利要求6所述的头戴式显示装置，其特征在于，各所述两调整带分别枢接于相应的各所述两延伸件的所述第二端，以使所述背侧可调式固定件相对于所述两延伸件枢转。

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