CN2935675Y - 具有投影功能的头戴型显示器 - Google Patents

Abstract

一种具有投影功能的头戴型显示器，其包含：一处理模块，供产生一视讯；一显示模块，与处理模块连结，以接收处理模块产生的视讯，并产生一第一影像；一投影模块，与处理模块连结，以接收处理模块产生的视讯，并产生与投射一第二影像；一光源模块，提供显示模块及投影模块所需光源；一控制模块，供调整光源模块的输出功率；一第一光学模块，供呈现该第一影像；以及一第二光学模块，供呈现该第二影像。

Description

具有投影功能的头戴型显示器

技术领域

本实用新型涉及一种头戴型显示器，特别是涉及一种具有投影功能的头戴型显示器。

背景技术

头戴型显示器(Head-mounted Display，HMD)是一种可以配戴于头上的显示器。早期的HMD设计笨重，有如一个头盔，故又译作「头盔显示器」。现代头戴型显示器，设计日益轻巧，比如MicroOptical公司推出的HMD可挂在普通眼镜上，显示效果相当于在4英尺距离观看17时显示屏幕，详细规格可参考其网页www.microopticalcorp.com/HomePage.html。日本Shimadzu公司推出的一款单眼式头戴型显示器「DataGlass2/A」，以轻巧为卖点，最高解像度达800×600像素，显示更新频率为60Hz，使用者使用此显示器相当于以60公分距离观看13时的普通显示器，详细规格可参考其网页www.spi-inc.com/dataglass/。头戴型显示器的优点为其让使用者感受到一个私人的空间感，无论看电影、浏览网页等，都不会影响身边的人，也不用担心别人会看到自身的私隐。

头戴型显示器的一个重要应用为「虚拟实境(Virtual Reality，VR)」与「扩增实境(Augmented Reality，AR)」。两者之间的主要差别为，VR以取代真实的世界的方式，而AR却是在实境上扩增信息。VR及AR则可应用于各种领域上，例如教育训练上，头戴型显示器能帮助从事危险性较高的工人或士兵，经由接近实况的反复操演，以避免自身工作上的危险性；在建筑用的住宅模拟上，可在设计完成后，配合头戴型显示器仿真建筑的实体架构与空间配置给建筑师或客户体验；在休闲娱乐上，VR更能带给使用者身历其境的感受；在医疗上，VR藉由制造墬落效果，让使用者习惯这种感觉，进而克服惧高症；此外，还有许多应用，例如虚拟电影院、外科手术、商业广告、旅游导览、货物简介等各式各样的用途。

但是市面上所见消费型头戴型显示器，未见整合投影机功能的产品。当一使用者浏览到有趣的内容，欲与周围的朋友分享或讨论时，必须一个一个轮流戴上头戴型显示器，使用上变得非常麻烦，因此若再整合投影功能，则不仅在分享信息上更便利，应用上亦能更广泛。

实用新型内容

本实用新型的一方面在于提供一种具有投影功能的头戴型显示器，其包含：一处理模块，供产生一视讯；一显示模块，与处理模块连结，以接收处理模块产生的视讯，并产生一第一影像；一投影模块，与处理模块连结，以接收处理模块产生的视讯，并产生与投射一第二影像；一光源模块，提供显示模块及投影模块所需光源；一控制模块，供调整光源模块的输出功率；一第一光学模块，供呈现第一影像；以及一第二光学模块，供呈现第二影像。

附图说明

图1为根据本实用新型的一具体实施例，一头戴型显示器的方块图；

图2为根据本实用新型的一具体实施例，一显示模块到使用者眼睛的光学路径；

图3为根据本实用新型的一具体实施例，一头戴型显示器的方块图。

附图符号说明

100头戴型显示器

102，302处理模块

104，304显示模块

106，306投影模块

108，308光源模块

110，310控制模块

112，312第一光学模块

114，314第二光学模块

116，316使用者

118，318墙壁

120，320散热模块

122，322PDA模块

124，324GPS模块

126，326PMP模块

128，328数字摄影模块

130，330电源供应模块

150，350视讯

152，352第一影像

154，354第二影像

300头戴型显示器

332光路模块

具体实施方式

本实用新型披露一种头戴型显示器。为了使本实用新型的叙述更加详尽与完备，可参照下列结合图1至图3的描述，其中功能相似的组件以相似的组件符号标记。

参考图1，于一实施例，本实用新型提供一种具投影功能的头戴型显示器100，其可为单眼式或双眼式头戴型显示器，且若头戴型显示器100为双眼式头戴型显示器，则其又可分成固定瞳距式或可变瞳距式头戴型显示器，头戴型显示器100包含：一处理模块102，供产生一视讯150；一显示模块104，与处理模块102连结，以接收该视讯150，并产生一第一影像152；一投影模块106，与处理模块102连结，以接收该视讯150，并产生与投射一第二影像154；一光源模块108，提供显示模块104及投影模块106所需光源；一控制模块110，供调整光源模块108的输出功率；一第二光学模块114，显示模块104通过第二光学模块114呈现第一影像152，例如呈现于一使用者的眼睛116；以及一第二光学模块114，投影模块106通过第二光学模块114呈现第二影像154，例如呈现至一墙壁、屏幕或其它目标118上。上述可变瞳距实施方式的一个例子，是利用一超音波马达，借着超音波马达使双眼光学模块产生左右位移，可调整双眼式头戴型显示器的瞳距。

图1中的光源模块108，于一实施例，可由发光二极管组成，光源强弱可借着控制模块112的电路设计，决定点亮的发光二极管数量或传送的电流强度来控制。于另一实施例，光源模块108也可设计成固定强度但具有切换功能，当头戴显示器100作为投影机而需要强光源时，切换成高输出功率，当头戴显示器100作为显示器时，则切换成低输出功率。

头戴型显示器100还包含一散热模块120，供导出头戴型显示器内产生的热，例如光源模块在大功率输出时伴随的热，以及处理模块工作时产生的热，皆可通过散热模块120逸散。散热模块可包含散热片、风扇、致冷器或者各种金属导管，甚至空气对流导引，以舒缓头戴型显示器100运作时的发热问题。

再者，头戴型显示器100还可整合以下至少其中之一：一个人数字***(Personal Digital Assistant，PDA)模块122，其可由硬件组件、软件组件、储存组件等构成，提供行事历、电子邮件、文件编辑、简报、电子表格、游戏、有线及/或无线网络联机，以及各种功能；一全球定位***(GlobalPositioning System，GPS)模块124，其提供定位及电子地图信息，使用者可直接配戴头戴型显示器100得到地图信息，或是使用者可将地图投影在特定地板、墙壁等地，供大家观看；一便携式多媒体播放器(Portable MediaPlayer，PMP)模块126，其提供影音多媒体功能，例如：播放影片、收看电视节目、聆听MP3、显示照片等；以及一数字摄影模块128，可由镜头以及CCD/CMOS感测组件构成，使用者可利用数字摄影模块128来照相或摄影。此外，本领域的技术人员可知个人数字***模块122、全球定位***模块124、便携式多媒体播放器模块126，及数字摄影模块128亦可不内建于头戴型显示器100中，而是采用外挂的方式。

虽然图1所述的处理模块102是以一方块描述，但本领域的技术人员可知，依据处理模块102的功用，可再分割成不同的模块。例如，处理模块102可包含一影像处理模块，将来自个人数字***模块122、全球定位***模块124、便携式多媒体播放器模块126，及数字摄影模块128的讯号转换成视讯152之后，再送至显示模块104或投影模块106进行显示或投影。或者，处理模块102可包含一微处理器(microprocessor)，依据整个***所需要的运算等级，选择使用微处理器，以处理头戴型显示器100内各模块之间的控制与协调。此外，处理模块112亦能藉其它集成电路来实现。

显示模块104可为单一微型显示面板或多片微型显示面板，例如微型LCD显示面板或LCOS(Liquid Crystal on Silicon)显示面板。LCOS与传统LCD最大的不同点是LCOS以硅晶片为基板，因此可运用现有半导体工艺设备制作，可达到高分辨率，并可整合驱动电路，有利生产的简化。先参考图2，以说明显示模块104到使用者116的光学路径。其中，显示模块104以LCOS显示面板204为例，使用者116通过光学模块112观察LCOS显示面板204，会感觉观察到具有放大效果的显示面板204’。

回到图1，至于头戴型显示器100的电源供应模块130，于一具体实施例中，电源供应模块130可使用一般的电池，如锂电池或锂电池聚合物。此外，这些电池可为充电式也可为非充电式的电池。于另一具体实施例，头戴型显示器100可使用外接式外插电源的方式来取得电力。

此外，如图3所示的实施例，一种具有投影功能的头戴型显示器300，其可为单眼式或双眼式头戴型显示器，且若头戴型显示器300为双眼式头戴型显示器，则其又可分成固定瞳距式或可变瞳距式头戴型显示器，头戴型显示器300包含：一处理模块302，供产生一视讯350；一显示模块304，与处理模块302连结，以接收视讯350，并产生一第一影像352；一投影模块306，与处理模块302连结，以接收视讯350，并产生与投射一第二影像354；一光源模块308，提供显示模块304及投影模块306所需光源；一控制模块310，供调整光源模块308的输出功率；一第一光学模块312，显示模块304通过第一光学模块312呈现第一影像352，例如呈现给一使用者316；一第二光学模块314，投影模块306通过第二光学模块314呈现第一影像352，例如呈现至一墙壁、屏幕或其它目标318上；一散热模块320，供导出头戴型显示器内产生的热；以及一电源供应模块330，供给头戴型显示器300的电力。且其中，头戴型显示器300还整合一个人数字***模块322；一全球定位***模块324；一便携式多媒体播放器模块326；以及一数字摄影模块328，使头戴型显示器300的应用更加多元化。上述各模块于图1的叙述已详细描述，于此不再赘述。

此外，光源模块308还包含一光路模块332。于一实施例中，光路模块332由一或更多镜片、偏光板、导光管、散光器以及其它光学零组件组成，可将光源模块308散发的光导入显示模块304或投影模块306里。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用以限定本实用新型的权利要求；凡其它未脱离本实用新型所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在本发明的权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种具有投影功能的头戴型显示器，包含：

一处理模块，供产生一视讯；

一显示模块，与该处理模块连结，以接收该视讯，并产生一第一影像；

一投影模块，与该处理模块连结，以接收该视讯，并产生与投射一第二影像；

一光源模块，提供该显示模块及该投影模块所需光源；

一控制模块，供调整该光源模块的输出功率；

一第一光学模块，该显示模块通过该第一光学模块呈现该第一影像；以及

一第二光学模块，该投影模块通过该第二光学模块呈现该第二影像。

2.如权利要求1所述的头戴型显示器，该头戴型显示器还包含：

一散热模块，供导出头戴型显示器内产生的热。

3.如权利要求1所述的头戴型显示器，该头戴型显示器是一单眼式头戴型显示器。

4.如权利要求1所述的头戴型显示器，该头戴型显示器是一双眼式头戴型显示器。

5.如权利要求4所述的头戴型显示器，该双眼式头戴型显示器是固定瞳距或可变瞳距。

6.如权利要求4所述的头戴型显示器，其中该显示模块包含两片微型显示面板或单一微型显示面板。

7.如权利要求1所述的头戴型显示器，该头戴型显示器还包含以下至少其中之一：

一个人数字***模块；

一全球定位***模块；

一便携式多媒体播放器模块；以及

一数字摄影模块。

8.如权利要求1所述的头戴型显示器，该头戴型显示器还包含：

一电源供应模块，供给该头戴型显示器所需电源。

9.如权利要求8所述的头戴型显示器，其中该电源供应模块是锂电池或锂电池聚合物。

10.如权利要求1所述的头戴型显示器，该头戴型显示器还包含：

一光路模块，该光源模块散发的光藉由该光路模块被引导至该显示模块或该投影模块。

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