TW202101061A

TW202101061A - 穿戴式顯示裝置

Info

Publication number: TW202101061A
Application number: TW108121898A
Authority: TW
Inventors: 任祖蔭; 黃佩心; 余麗華
Original assignee: 緯創資通股份有限公司
Priority date: 2019-06-24
Filing date: 2019-06-24
Publication date: 2021-01-01
Also published as: TWI761685B; CN112130323A; CN112130323B; US20200403352A1; US11258197B2

Abstract

一種穿戴式顯示裝置，包括一第一主體、一第一電連接器及一連接件。第一主體具有一顯示介面，第一電連接器配置於第一主體。連接件與第一主體連接，適於固定不同的一第二主體於第一主體上。第一主體及第二主體透過第一電連接器傳遞一訊號。

Description

穿戴式顯示裝置

本發明是有關於一種顯示裝置，且特別是有關於一種穿戴式顯示裝置。

隨著科技產業日益發達，顯示裝置的型態、使用功能以及使用方式越來越多元，可直接配戴在使用者身體上的穿戴式(wearable)顯示裝置也因應而生。穿戴式顯示裝置可為頭戴式顯示裝置，其可應用於擴增實境(augmented reality，AR)系統、虛擬實境(virtual reality，VR)系統或混合實境(Mixed Reality，MR)系統。

頭戴式顯示裝置一般是利用其配戴組件(如頭帶)而配戴於使用者的頭部。不同使用者具有不同的頭圍及頭形，故同一配戴組件不適用於所有使用者。此外，頭戴式顯示裝置的功能一般無法改變或擴充，而使單一產品的應用領域受到限制，無法通用於工業、商業、教育娛樂等不同領域。

本發明提供一種穿戴式顯示裝置，可適用於具有不同的頭圍及頭形的使用者且其應用領域較不受限。

本發明的穿戴式顯示裝置包括一第一主體、一第一電連接器及一連接件。第一主體具有一顯示介面，第一電連接器配置於第一主體。連接件與第一主體連接，適於固定不同的一第二主體於第一主體上。第一主體及第二主體透過第一電連接器傳遞一訊號。

在本發明的一實施例中，上述的穿戴式顯示裝置包括至少一配戴組件，其中至少一配戴組件包括第二主體及一第二電連接器，第二主體可拆卸地連接於第一主體，第二電連接器配置於第二主體且可拆卸地連接於第一電連接器，第一主體及第二主體適於透過第一電連接器及第二電連接器而相互傳遞訊號。

在本發明的一實施例中，上述的至少一配戴組件包括至少一壓力感測元件，至少一壓力感測元件配置於第二主體且適於感測作用於壓力感測元件的壓力而產生訊號。

在本發明的一實施例中，上述的第一主體與至少一配戴組件固定後，第一主體和至少一配戴組件之間形成一配戴空間，至少一壓力感測元件朝向配戴空間。

在本發明的一實施例中，上述的顯示介面適於依據來自壓力感測元件的訊號而顯示一提示訊息。

在本發明的一實施例中，上述的至少一配戴組件包括至少一內建功能模組，至少一內建功能模組配置於第二主體且適於產生或接收訊號。

在本發明的一實施例中，上述的穿戴式顯示裝置包括至少一擴充功能模組，其中至少一擴充功能模組連接於第一電連接器與第二電連接器之間。

在本發明的一實施例中，上述的第二主體包括一第一區段及一第二區段，第一區段可拆卸地連接於第一主體，第二區段樞接於第一區段，第二區段適於相對於第一區段樞轉以調整第一主體相對於第二主體的傾斜角度。

在本發明的一實施例中，上述的連接件包括至少一第一卡合結構，第二主體具有一第二卡合結構，至少一第一卡合結構與第二卡合結構適於相互卡合而使第二主體可拆卸地連接於第一主體。

在本發明的一實施例中，上述的至少一第一卡合結構的數量為兩個，兩第一卡合結構分別位於第一主體的相對兩端。

在本發明的一實施例中，上述的第一主體與至少一配戴組件固定後，第一主體和至少一配戴組件之間形成一配戴空間，第二卡合結構朝向配戴空間。

在本發明的一實施例中，上述的第一卡合結構包括一固定件及一滑動件，滑動件滑設於固定件，滑動件適於滑動至一卡合位置而卡合於第二卡合結構，且滑動件適於滑動至一釋放位置而釋放第二卡合結構。

在本發明的一實施例中，上述的滑動件位於固定件與第二卡合結構之間。

在本發明的一實施例中，上述的滑動件包括相連接的一卡合端及一操作端，卡合端及操作端分別位於固定件的相對兩側，卡合端適於卡合於第二卡合結構，操作端適於藉由一外力而使滑動件滑動。

在本發明的一實施例中，上述的固定件具有至少一第一定位部，滑動件具有至少一第二定位部，當滑動件位於卡合位置時，至少一第一定位部與至少一第二定位部相互定位。

在本發明的一實施例中，上述的至少一第一定位部包括至少一凹溝，至少一第二定位部包括至少一凸緣，至少一凸緣適於定位於至少一凹溝內。

在本發明的一實施例中，上述的至少一第二定位部包括至少一彈臂，至少一凸緣形成於至少一彈臂的末端且適於藉由至少一彈臂的彈性力而定位於至少一凹溝內。

在本發明的一實施例中，上述的滑動件具有至少一凸塊，第二卡合結構具有至少一凹槽，至少一凸塊適於卡合於至少一凹槽。

在本發明的一實施例中，上述的滑動件沿一第一方向滑設於固定件，當滑動件位於卡合位置且卡合於第二卡合結構時，滑動件阻止第二主體沿垂直於第一方向的一第二方向移動。

本發明的穿戴式顯示裝置包括一第一主體、一第一電連接器及至少一配戴組件。第一主體具有一顯示介面。第一電連接器配置於第一主體。至少一配戴組件包括一第二主體及一第二電連接器，其中第二主體可拆卸地連接於第一主體，第二電連接器配置於第二主體且可拆卸地連接於第一電連接器，第一主體及第二主體適於透過第一電連接器及第二電連接器而相互傳遞一訊號。

基於上述，在本發明的穿戴式顯示裝置中，配戴組件可拆卸地連接於第一主體，讓使用者可依需求更換不同的配戴組件。舉例來說，使用者可依其頭圍及頭形來選擇具有適用之尺寸的配戴組件，或可依應用領域而選擇具有特定功能模組的配戴組件。從而，可提升穿戴式顯示裝置的泛用性。

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是本發明一實施例的穿戴式顯示裝置的立體圖。圖2是圖1的穿戴式顯示裝置的分解圖。請參考圖1及圖2，本實施例的穿戴式顯示裝置100包括一第一主體112、一第一電連接器114及至少一配戴組件120(繪示為兩個)。第一主體112具有一顯示介面112b，且第一電連接器114配置於第一主體112。配戴組件120包括一第二主體122及一第二電連接器124，第二主體122可拆卸地連接於第一主體112，第二電連接器124配置於第二主體122且可拆卸地連接於第一電連接器114。第一主體112及配戴組件120的第二主體122適於透過第一電連接器114及第二電連接器124而相互傳遞訊號(如感測訊號或功能訊號)。

由於配戴組件120如上述般可拆卸地連接於第一主體112，故使用者可依需求更換不同的配戴組件120。舉例來說，使用者可依其頭圍及頭形來選擇具有適用之尺寸的配戴組件120，或可依應用領域而選擇具有特定功能模組的配戴組件120。從而，可提升穿戴式顯示裝置100的泛用性。以下將對此分別加以詳細說明。

圖3繪示使用者配戴圖1的穿戴式顯示裝置。請參考圖2及圖3，詳細而言，配戴組件120包括至少一壓力感測元件126(繪示為多個)，壓力感測元件126配置於配戴組件120的第二主體122。當使用者如圖3所示配戴穿戴式顯示裝置100時，壓力感測元件126適於感測使用者的頭部作用於壓力感測元件126的壓力而產生感測訊號，並將其傳遞至第一主體112。第一主體112的顯示介面112b適於依據來自壓力感測元件126的所述訊號而顯示一提示訊息，讓使用者得知目前採用的配戴組件120是否過緊過或過鬆。若配戴組件120過緊或過鬆，則使用者可將其從第一主體112卸除並更換另一不同尺寸的配戴組件120。若配戴組件120非為過緊或過鬆，則使用者可開始操作及使用穿戴式顯示裝置100。

在其他實施例中，各配戴組件120內可設置驅動馬達等致動元件，用以依據壓力感測元件126的感測結果來調整配戴組件120的鬆緊。此外，亦可將各配戴組件120設計為具有可動關節或可調綁帶而可手動調整鬆緊的形式，本發明不對此加以限制。

如圖3所示，第一主體112與配戴組件120組裝固定之後，兩者之間形成一配戴空間115對應於使用者的頭部所在位置，而壓力感測元件126被配置為朝向此配戴空間115(即壓力感測元件126為配置於靠近配戴空間115的一側)，使壓力感測元件126能夠確實地接觸使用者的頭部。此外，如圖3所示般配置多個壓力感測元件126，可據以進行多點感測而有效提升感測壓力的準確性。

另一方面，如圖1所示，本實施例的配戴組件120包括至少一內建功能模組128(繪示為多個)，內建功能模組128配置於配戴組件120的第二主體122且適於產生或接收功能訊號。使用者可藉由更換具有不同內建功能模組的配戴組件而使穿戴式顯示裝置100應用於不同的領域。

圖4繪示圖1的穿戴式顯示裝置更換了具有不同內建功能模組的配戴組件。具體而言，使用者可將圖1所示的具有兩個內建功能模組128的配戴組件120更換為圖4所示的具有三個內建功能模組128A的配戴組件120A，內建功能模組128A的功能可不同於內建功能模組128的功能。舉例來說，圖1所示的內建功能模組128可包含用以延長待機及使用時間的電池模組或具有各種影音娛樂功能的功能模組，以適用於家庭娛樂領域，而圖4所示的內建功能模組128A可包含光照度感應模組等環境感應模組，以適用於居家智能領域。此外，所述內建功能模組亦可包含訊號傳輸模組、觸控操作模組以適用於靜態教學領域或其他領域，本發明不對此加以限制。

圖5A至圖5C繪示圖1的穿戴式顯示裝置更換了不同形式的配戴組件。圖1及圖4所示的鏡腳式的配戴組件120、120A如上述般適用於家庭娛樂或靜態教學領域，使用者可將其更換為圖5A所示的輕量軟式的配戴組件120B以適用於戶外運動或戶外教學領域，或將其更換為圖5B所示的包覆式的配戴組件120C以適用於商業應用、醫療院所、模擬訓練等領域，或將其更換為圖5C所示的安全帽式的配戴組件120D以適用於工業、軍事等領域，本發明不對此加以限制。

以下具體說明圖1的第一主體112與配戴組件120的第二主體122的連接方式。圖6是圖1的穿戴式顯示裝置的局部立體圖。圖7是圖1的穿戴式顯示裝置的局部立體圖。請參考圖2、圖6及圖7，本實施例的第一主體112具有連接件，此連接件例如為兩第一卡合結構112a，兩第一卡合結構112a分別位於第一主體112的相對兩端，各第二主體122具有一第二卡合結構122a，第一卡合結構112a與第二卡合結構122a適於相互卡合而使第二主體122可拆卸地連接於第一主體112。其中，第二卡合結構122a配置為朝向配戴空間115(即配置於第二主體122內靠近頭部的一側)，使第二卡合結構122a及與其卡合的第一卡合結構112a位於裝置內側而使裝置整體具有較佳的外觀。

詳細而言，本實施例的第一卡合結構112a包括一固定件112a1及一滑動件112a2，固定件112a1例如與第一主體112的殼體為一體成形，滑動件112a2包括相連接的一卡合端E1及一操作端E2且沿一第一方向D1滑設於固定件112a1，卡合端E1及操作端E2分別位於固定件112a1的相對兩側，滑動件112a2的卡合端E1位於固定件112a1與第二卡合結構122a之間。固定件112a1具有至少一第一定位部P1(繪示為兩個)，各第一定位部P1例如為一凹溝。滑動件112a2具有對應於第一定位部P1的至少一第二定位部P2(繪示為多個)，各第二定位部包括P2可包括一凸緣R及一彈臂S，凸緣R形成於彈臂S的末端。此外，滑動件112a2的卡合端E1具有至少一凸塊B(繪示為兩個)，第二卡合結構122a具有對應於凸塊B的凹槽C。

使用者可施力於操作端E2，以藉此外力使滑動件112a2滑動至圖6及圖7所示的釋放位置，此時滑動件112a2的凸塊B不卡合於第二卡合結構122a的凹槽C，且滑動件112a2的第二定位部包括P2的凸緣R不定位於固定件112a1的所述凹溝(第一定位部P1)，從而使用者可從第一主體112將配戴組件120卸除。反之，使用者可施力於操作端E2，以藉此外力使滑動件112a2從圖6及圖7所示的釋放位置沿第一方向D1滑動至一卡合位置，讓第一卡合結構112a的滑動件112a2的卡合端E1藉其凸塊B卡合於第二卡合結構122a的凹槽C，以阻止第二主體122沿垂直於第一方向D1的一第二方向D2移動，且讓滑動件112a2的第二定位部P2的凸緣R藉由彈臂S的彈性力而定位於固定件112a1的所述凹溝(第一定位部P1)內，以將配戴組件120穩固地連接於第一主體112。

圖8繪示圖5A的穿戴式顯示裝置增設擴充功能模組。圖9是圖8的穿戴式顯示裝置的分解圖。請參考圖8，穿戴式顯示裝置更可包括至少一擴充功能模組130A(繪示為多個)。使用者可依需求將具有所需功能的擴充功能模組130A連接於第一電連接器114與配戴組件120B的第二電連接器124B之間，以因應不同的使用情境。舉例來說，擴充功能模組130A可為計速器、全球定位系統(GPS)、水壓感測器、高度感測器等適用於戶外運動領域的功能模組。在本實施例中，各擴充功能模組130除了藉其電連接器進行插接，更藉由相同或相似於圖6及圖7所示之卡合結構而進行連接，本發明不對此加以限制。

圖10繪示圖5B的穿戴式顯示裝置增設擴充功能模組。請參考圖10，穿戴式顯示裝置的擴充功能模組130B可為投影器而適用於商業用途領域(如用以進行產品簡報)，或搭配訊號傳輸模組、觸控操作模組而適用於醫療用途領域(如用以進行醫療教學或進行病情與病例簡報)。在本實施例中，擴充功能模組130B亦可為內建的功能模組，本發明不對此加以限制。

圖11A至圖11C繪示圖5C的穿戴式顯示裝置的內建功能模組或增設擴充功能模組。圖11A的穿戴式顯示裝置的內建功能模組130C1可為風扇模組，以適用於高溫的工業環境。圖11B的穿戴式顯示裝置的內建功能模組130C2、130C3(或擴增功能模組)可分別為發光二極體照明模組及紅外線偵測模組，以適用於煤礦、石油等地底開採環境。圖11C的穿戴式顯示裝置的擴增功能模組130D1、130D2可分別為噪音/電磁波/輻射/光照度檢測模組及溫度/濕度/二氧化碳感測模組，以適用於工業環境來提醒使用者環境是否有危害人體的可能性。此外，亦可在圖5C的穿戴式顯示裝置裝設內建或擴充的望遠鏡、夜視鏡、地圖地形功能模組，以適用於軍事用途領域。

圖12繪示圖5B的穿戴式顯示裝置增設擴充功能模組。請參考圖12，穿戴式顯示裝置的擴充功能模組130E可為角度調整模組。在裝設了此角度調整模組後，此角度調整模組可視為第二主體122C的一部分，使得第二主體122C包括一第一區段122C1及一第二區段122C2，第一區段122C1可拆卸地連接於第一主體112，第二區段122C2樞接於第一區段122C1，第二區段122C2適於相對於第一區段122C1樞轉以調整第一主體112相對於第二主體122C的傾斜角度。讓使用者在需要長時間保持斜上方視角或斜下方視角的使用情境下可以較為舒適。在本實施例中，擴充功能模組130E亦可為內建的功能模組，本發明不對此加以限制。

以下舉例說明上述實施例的穿戴式顯示裝置的操作流程。圖13是本發明一實施例的穿戴式顯示裝置的操作流程圖。首先，使用者挑選配戴組件(步驟S601)，安裝配戴組件至第一主體並開機(步驟S602)。接著，穿戴式顯示裝置的系統確認是否正常運作(步驟S603)，其例如是判斷電連接器是否正常連接。若未正常運作，則警示使用者安裝異常(步驟S604)並回到步驟S602。若正常運作，則壓力感測元件判斷配戴組件的鬆緊度是否適當(步驟S605)。若鬆緊度不適當，則提示使用者更換配戴組件(步驟S606)並回到步驟S601。若鬆緊度適當，則開始使用裝置(步驟S607)。

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。

100:穿戴式顯示裝置 112:第一主體 112a:第一卡合結構 112a1:固定件 112a2:滑動件 112b:顯示介面 114:第一電連接器 115:配戴空間 120、120A、120B、120C、120D:配戴組件 122、122C:第二主體 122C1:第一區段 122C2:第二區段 122a:第二卡合結構 124、124B:第二電連接器 126:壓力感測元件 128、128A、130A、130B、130C1、130C2、130C3、130D1、130D2、130E:功能模組 B:凸塊 C:凹槽 D1:第一方向 D2:第二方向 E1:卡合端 E2:操作端 P1:第一定位部 P2:第二定位部 R:凸緣 S:彈臂

圖1是本發明一實施例的穿戴式顯示裝置的立體圖。圖2是圖1的穿戴式顯示裝置的分解圖。圖3繪示使用者配戴圖1的穿戴式顯示裝置。圖4繪示圖1的穿戴式顯示裝置更換了具有不同內建功能模組的配戴組件。圖5A至圖5C繪示圖1的穿戴式顯示裝置更換了不同形式的配戴組件。圖6是圖1的穿戴式顯示裝置的局部立體圖。圖7是圖1的穿戴式顯示裝置的局部立體圖。圖8繪示圖5A的穿戴式顯示裝置增設擴充功能模組。圖9是圖8的穿戴式顯示裝置的分解圖。圖10繪示圖5B的穿戴式顯示裝置增設擴充功能模組。圖11A至圖11C繪示圖5C的穿戴式顯示裝置的內建功能模組或增設擴充功能模組。圖12繪示圖5B的穿戴式顯示裝置增設擴充功能模組。圖13是本發明一實施例的穿戴式顯示裝置的操作流程圖。

100:穿戴式顯示裝置

112:第一主體

112a:第一卡合結構

112a1:固定件

112a2:滑動件

112b:顯示介面

114:第一電連接器

120:配戴組件

122:第二主體

122a:第二卡合結構

124:第二電連接器

126:壓力感測元件

E1:卡合端

E2:操作端

Claims

一種穿戴式顯示裝置，包括：一第一主體，具有一顯示介面；一第一電連接器，配置於該第一主體；以及一連接件，該連接件與該第一主體連接，適於固定不同的一第二主體於該第一主體上，其中，該第一主體及該第二主體透過該第一電連接器傳遞一訊號。
如申請專利範圍第1項所述的穿戴式顯示裝置，包括至少一配戴組件，其中該至少一配戴組件包括該第二主體及一第二電連接器，該第二主體可拆卸地連接於該第一主體，該第二電連接器配置於該第二主體且可拆卸地連接於該第一電連接器，該第一主體及該第二主體適於透過該第一電連接器及該第二電連接器而相互傳遞該訊號。
如申請專利範圍第2項所述的穿戴式顯示裝置，其中該至少一配戴組件包括至少一壓力感測元件，該至少一壓力感測元件配置於該第二主體且適於感測作用於該壓力感測元件的壓力而產生該訊號。
如申請專利範圍第3項所述的穿戴式顯示裝置，其中該第一主體與該至少一配戴組件固定後，該第一主體和該至少一配戴組件之間形成一配戴空間，該至少一壓力感測元件朝向該配戴空間。
如申請專利範圍第3項所述的穿戴式顯示裝置，其中該顯示介面適於依據來自該壓力感測元件的該訊號而顯示一提示訊息。
如申請專利範圍第2項所述的穿戴式顯示裝置，其中該至少一配戴組件包括至少一內建功能模組，該至少一內建功能模組配置於該第二主體且適於產生或接收該訊號。
如申請專利範圍第2項所述的穿戴式顯示裝置，包括至少一擴充功能模組，其中該至少一擴充功能模組連接於該第一電連接器與該第二電連接器之間。
如申請專利範圍第1項所述的穿戴式顯示裝置，其中該第二主體包括一第一區段及一第二區段，該第一區段可拆卸地連接於該第一主體，該第二區段樞接於該第一區段，該第二區段適於相對於該第一區段樞轉以調整該第一主體相對於該第二主體的傾斜角度。
如申請專利範圍第1項所述的穿戴式顯示裝置，其中該連接件包括至少一第一卡合結構，該第二主體具有一第二卡合結構，該至少一第一卡合結構與該第二卡合結構適於相互卡合而使該第二主體可拆卸地連接於該第一主體。
如申請專利範圍第9項所述的穿戴式顯示裝置，其中該至少一第一卡合結構的數量為兩個，該兩第一卡合結構分別位於該第一主體的相對兩端。
如申請專利範圍第9項所述的穿戴式顯示裝置，其中該第一主體與該至少一配戴組件固定後，該第一主體和該至少一配戴組件之間形成一配戴空間，該第二卡合結構朝向該配戴空間。
如申請專利範圍第9項所述的穿戴式顯示裝置，其中該第一卡合結構包括一固定件及一滑動件，該滑動件滑設於該固定件，該滑動件適於滑動至一卡合位置而卡合於該第二卡合結構，且該滑動件適於滑動至一釋放位置而釋放該第二卡合結構。
如申請專利範圍第12項所述的穿戴式顯示裝置，其中該滑動件位於該固定件與該第二卡合結構之間。
如申請專利範圍第12項所述的穿戴式顯示裝置，其中該滑動件包括相連接的一卡合端及一操作端，該卡合端及該操作端分別位於該固定件的相對兩側，該卡合端適於卡合於該第二卡合結構，該操作端適於藉由一外力而使該滑動件滑動。
如申請專利範圍第12項所述的穿戴式顯示裝置，其中該固定件具有至少一第一定位部，該滑動件具有至少一第二定位部，當該滑動件位於該卡合位置時，該至少一第一定位部與該至少一第二定位部相互定位。
如申請專利範圍第15項所述的穿戴式顯示裝置，其中該至少一第一定位部包括至少一凹溝，該至少一第二定位部包括至少一凸緣，該至少一凸緣適於定位於該至少一凹溝內。
如申請專利範圍第16項所述的穿戴式顯示裝置，其中該至少一第二定位部包括至少一彈臂，該至少一凸緣形成於該至少一彈臂的末端且適於藉由該至少一彈臂的彈性力而定位於該至少一凹溝內。
如申請專利範圍第12項所述的穿戴式顯示裝置，其中該滑動件具有至少一凸塊，該第二卡合結構具有至少一凹槽，該至少一凸塊適於卡合於該至少一凹槽。
如申請專利範圍第12項所述的穿戴式顯示裝置，其中該滑動件沿一第一方向滑設於該固定件，當該滑動件位於該卡合位置且卡合於該第二卡合結構時，該滑動件阻止該第二主體沿垂直於該第一方向的一第二方向移動。
一種穿戴式顯示裝置，包括：一第一主體，具有一顯示介面；一第一電連接器，配置於該第一主體；以及至少一配戴組件，包括一第二主體及一第二電連接器，其中該第二主體可拆卸地連接於該第一主體，該第二電連接器配置於該第二主體且可拆卸地連接於該第一電連接器，該第一主體及該第二主體適於透過該第一電連接器及該第二電連接器而相互傳遞一訊號。