TWI682268B - 穿戴式顯示裝置 - Google Patents

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陳俊隆
游原朋
張葦任
吳鴻傑
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Abstract

一種穿戴式顯示裝置包含一穿戴裝置、一固定框架、一滑動件、一托架與一光機。固定框架固定穿戴裝置。滑動件可滑動地連接固定框架。托架樞接滑動件，且隨滑動件連動。光機固接托架，用以相對固定框架進行滑動與轉動。

Description

穿戴式顯示裝置
本發明有關於一種穿戴式裝置，尤指一種穿戴式顯示裝置。
隨著科技的進步，市面上用於配合擴增實境技術(Augmented Reality，AR)的穿戴式顯示裝置也逐漸興起。穿戴式顯示裝置具有一光機，使用者能夠透過光機看到顯示影像。
然而，目前光機都是固定地位處使用者眼睛前方，且無法依據眼睛位置進行對應調整。
本發明在於提供一種穿戴式顯示裝置，用以解決習知技術中所面臨之問題。
本發明之一實施例提供了一種穿戴式顯示裝置。此穿戴式顯示裝置包含一穿戴裝置、一固定框架、一滑動件、一托架與一光機。固定框架固定穿戴裝置。滑動件可滑動地連接固定框架。托架樞接滑動件，且隨滑動件連動。光機固接托架，用以相對固定框架滑動與轉動。
依據本發明一或複數個實施例，在上述之穿戴式 顯示裝置中，穿戴裝置包含一帽體及一穿戴部。帽體連接穿戴部，具有一帽簷部與一開口。開口形成於帽簷部上。固定框架固定於帽簷部對應開口之位置，且光機透過開口伸出帽簷部。
依據本發明一或複數個實施例，在上述之穿戴式顯示裝置中，固定框架包含一條狀滑槽。滑動件包含一滑移塊，滑移塊可滑動地銜接至條狀滑槽內。透過滑動件之帶動，光機能夠在開口內滑動。
依據本發明一或複數個實施例，在上述之穿戴式顯示裝置中，條狀滑槽內具有一弧狀內壁，以供滑移塊能夠沿著弧狀內壁滑動。故，當該滑移塊從弧狀內壁之一端移至弧狀內壁之另端時，光機能夠隨著滑動件滑動之最大弧度為10°~30°。
依據本發明一或複數個實施例，在上述之穿戴式顯示裝置中，帽簷部內具有一容置槽。容置槽連接開口。光機能夠透過滑動件經由開口完全移入容置槽內。
依據本發明一或複數個實施例，在上述之穿戴式顯示裝置中，滑動件更包含一軸接槽。托架具有一樞軸部。樞軸部可樞轉地位於軸接槽內，且樞軸部受緊配於軸接槽內。
依據本發明一或複數個實施例，在上述之穿戴式顯示裝置中，滑動件更包含一限位槽。限位槽位於軸接槽之一側，且接通軸接槽。托架更包含一限位肋。限位肋連接樞軸部，且伸入限位槽內。限位肋之體積小於限位槽之容積。故，當限位肋隨著樞軸部轉動從限位槽之一側移至該限位槽之另側時，光機隨著托架相對滑動件轉動之最大角度為20°~40°。
依據本發明一或複數個實施例，在上述之穿戴式 顯示裝置中，固定框架具有一接收槽，光機可伸縮地位於接收槽內。
如此，藉由以上實施例所述之架構，光機能夠提供使用者對應其眼睛位置進行對應調整，進而提高使用者的使用意願。
以上所述僅係用以闡述本發明所欲解決的問題、解決問題的技術手段、及其產生的功效等等，本發明之具體細節將在下文的實施例及相關圖式中詳細介紹。
10、11‧‧‧穿戴式顯示裝置
100‧‧‧穿戴裝置
110‧‧‧穿戴部
120‧‧‧帽體
130‧‧‧上蓋體
140‧‧‧下蓋體
150‧‧‧容置槽
160‧‧‧帽簷部
160A‧‧‧上帽簷部
160B‧‧‧下帽簷部
161‧‧‧底面
162‧‧‧開口
200‧‧‧裝置連動組件
210‧‧‧固定框架
211‧‧‧架體
212‧‧‧接收槽
213‧‧‧條狀滑槽
213D‧‧‧延伸方向
214‧‧‧弧狀內壁
215‧‧‧開槽
220‧‧‧滑動件
221‧‧‧本體
222‧‧‧滑移塊
223‧‧‧線性凸緣
224‧‧‧軸接槽
225‧‧‧限位槽
226‧‧‧左側
227‧‧‧右側
230‧‧‧托架
231‧‧‧頂蓋
232‧‧‧夾持部
233‧‧‧樞軸部
233D‧‧‧軸心方向
234‧‧‧限位肋
234D‧‧‧長軸方向
240‧‧‧光機
241‧‧‧外殼
242‧‧‧顯示源
243‧‧‧光學元件
244‧‧‧透光板體
245‧‧‧波導結構
246‧‧‧反射面
247‧‧‧透鏡
E‧‧‧人體眼部
D1、D2‧‧‧方向
L1‧‧‧光軸線
L2‧‧‧眼軸線
LT‧‧‧光線
θ 1、θ 2‧‧‧夾角
θ 3‧‧‧最大夾角
θ 4、θ 5‧‧‧轉動角度
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖為本發明一實施例之一穿戴式顯示裝置之立體圖；第2圖為第1圖之穿戴式顯示裝置之分解圖；第3圖為第2圖之裝置連動組件之分解圖；第4A圖與第4B圖分別為第2圖之光機之使用操作圖；第5圖為第2圖之裝置連動組件之側視圖；第6A圖與第6B圖分別為第2圖之光機之使用操作圖；第7圖為本發明一實施例之穿戴式顯示裝置之側視圖；以及第8圖為本發明一實施例之穿戴式顯示裝置之光機之運作示意圖。
以下將以圖式揭露本發明之複數個實施例，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明實施例中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。
第1圖為本發明一實施例之一穿戴式顯示裝置10之立體圖。第2圖為第1圖之穿戴式顯示裝置10之分解圖。第3圖為第2圖之裝置連動組件200之分解圖。如第1圖至第3圖所示，穿戴式顯示裝置10包含一穿戴裝置100與一裝置連動組件200。穿戴裝置100用以供穿戴於一使用者上。裝置連動組件200包含一固定框架210、一或多個(例如二個)滑動件220、一托架230與一光機240。固定框架210固定穿戴裝置100。此二滑動件220位於固定框架210之二相對側，分別可滑動地連接固定框架210。托架230之二相對端分別樞接此二滑動件220，且隨滑動件220於固定框架210上連動。光機240固接托架230，如此，光機240能夠於固定框架210上隨著托架230相對固定框架210滑動與轉動。如此，光機240能夠提供使用者對應其眼睛位置進行對應調整，進而提高使用者的使用意願。
在本實施例中，穿戴裝置100用以供穿戴於一使用者頭部，例如為露出頭頂之遮陽帽，然而，本發明不限於此，其他實施例中，穿戴裝置100也可以是遮蓋頭頂之棒球帽。更具體地，穿戴裝置100包含一穿戴部110及一帽體120。穿戴部110連接帽體120，且穿戴部110例如為帶體。帽體120具有一 帽簷部160。帽簷部160包含一上帽簷部160A以及一下帽簷部160B。下帽簷部160B包含一底面161。一開口162形成於底面161。固定框架210固定於帽簷部160對應上述開口162之位置，且光機240從開口162露出帽簷部160之底面161。
舉例來說，帽體120包含一上蓋體130與一下蓋體140，上蓋體130與下蓋體140能夠相互組合。上帽簷部160A連接上蓋體130，下帽簷部160B連接下蓋體140。上帽簷部160A以及下帽簷部160B之間定義出一接通上述開口162之容置槽150(如第4A圖)。裝置連動組件200位於容置槽150內，固定框架210分別鎖固於上蓋體130與下蓋體140之內側，且覆蓋上述開口162。如此，光機240能夠在開口162內進出地滑動，且經由上述開口162部分地伸出帽簷部160之底面161。
第4A圖與第4B圖分別為第2圖之光機240之使用操作圖。如第3圖與第4A圖所示，固定框架210包含一架體211與多個條狀滑槽213。條狀滑槽213分別形成於架體211之二相對側。每個滑動件220包含一本體221與一或多個(例如二個)滑移塊222，滑移塊222凸設於本體221之一面。每個滑動件220之滑移塊222可滑動地銜接至條狀滑槽213內(第4A圖)。此外，固定框架210具有一接收槽212。接收槽212位於架體211內，且接通此些條狀滑槽213，並且光機240可伸縮地位於接收槽212內。
故，光機240能夠滑出穿戴裝置100之上述開口162。由於每個條狀滑槽213之延伸方向213D(第3圖)大致通過帽簷部160之底面161，透過滑動件220之帶動，光機240能夠 滑出穿戴裝置100之上述開口162。
更進一步地，每個滑動件220包含至少一線性凸緣223。線性凸緣223凸設於本體221之同面。當滑動件220相對固定框架210滑動時，由於滑動件220透過線性凸緣223線接觸固定框架210之架體211，可提升滑動件220相對固定框架210滑動之流暢度。
更具體地，在本實施例中，如第3圖與第4A圖所示，每個條狀滑槽213為彎弧狀(或C字形)，例如條狀滑槽213內具有一弧狀內壁214，滑移塊222能夠沿著弧狀內壁214滑動，以便從弧狀內壁214之一端移至另端，進而讓光機240依據一弧形運動方向(如延伸方向213D)滑出穿戴裝置100之上述開口162。
舉例來說，當光機240透過穿戴裝置100之上述開口162被拉出接收槽212，使得滑移塊222從弧狀內壁214之一端(如上端)移至弧狀內壁214之另端(如下端)時，光機240能夠隨著滑動件220滑動之最大弧度為10°~30°。意即，光機240之一光軸線L1與人體眼部E之一眼軸線L2之最大夾角θ 1為10°~30°，更細部地，最大夾角θ 1為12°。
反之，如第4B圖所示，當光機240透過穿戴裝置100之上述開口162被推回接收槽212，使得滑移塊222從弧狀內壁214之下端移至弧狀內壁214之上端時，光機240之光軸線L1與人體眼部E之眼軸線L2之最大夾角θ 2大於最大夾角θ 1，更細部地，最大夾角θ 2為22°。
如此，透過調整光機240突出帽簷部160的程度， 可調整以配合使用者眼睛之特定視角，進而提供較舒適之視覺經驗，進而提高使用者的使用意願。
第5圖為第2圖之裝置連動組件200之側視圖。第6A圖與第6B圖分別為第2圖之光機240之使用操作圖。如第3圖與第5圖所示，更具體地，每個滑動件220更包含一軸接槽224。軸接槽224貫穿本體221，且位於此二滑移塊222之間。托架230包含一頂蓋231與二樞軸部233。頂蓋231之一側具有一夾持部232，夾持部232用以緊密地牢抓光機240，以便光機240隨著托架230同步連動。此二樞軸部233分別位於頂蓋231之二相對端，並可樞轉地位於每個滑動件220之軸接槽224內。如此，光機240便得以隨著托架230於固定框架210內樞轉。此外，由於每個樞軸部233受緊配於每個軸接槽224內，光機240可以於固定框架210內被轉動而保持於固定框架210內。又，固定框架210具有二開槽215。此二開槽215分別形成於架體211之二相對側。每個開槽215形成於同側之此二條狀滑槽213之間。每個開槽215以供其中一樞軸部233於其中移動。
更具體地，每個滑動件220更包含一限位槽225。限位槽225貫穿本體221，位於軸接槽224之一側，且接通軸接槽224。托架230更包含二限位肋234。每個限位肋234凸設於其中一樞軸部233之一側，且限位肋234之長軸方向234D與樞軸部233之軸心方向233D平行。故，當每個樞軸部233可樞轉地位於其中一滑動件220之軸接槽224內時，每個限位肋234對應地伸入限位槽225內。
當樞軸部233於軸接槽224內轉動時，由於限位肋234之體積小於限位槽225之容積，限位肋234能夠於限位槽225內隨著樞軸部233之轉動而同步擺動，以致光機240能夠於最大夾角θ 3內對應轉動，進而配合使用者眼睛之特定視角。故，進而提供較舒適之視覺經驗，進而提高使用者的使用意願。
舉例來說，當使用者轉動光機240，使得限位肋234從限位槽225之左側226移至限位槽225之右側227時，光機240能夠隨著托架230相對滑動件220轉動之最大夾角θ 3為20°~40°，更細部地，最大夾角θ 3為20°。
換句話說，光機240能夠朝向人體眼部E之方向D1擺動，使得限位肋234移至限位槽225之左側226(第6A圖)，或者，朝遠離人體眼部E之方向D2擺動，使得限位肋234移至限位槽225之右側227時(第6B圖)，光機240被擺動之轉動角度θ 4、θ 5分別為10°。
第7圖為本發明一實施例之穿戴式顯示裝置11之側視圖。如第7圖所示，本實施例之穿戴式顯示裝置11與第1圖之穿戴式顯示裝置10大致相同，其差異在於，光機240能夠透過滑動件220經由開口162完全移入容置槽150內，以便讓光機240完全遮蔽於帽簷部160內。故，當不使用光機240時，使用者可以透過推動光機240進入容置槽150內，以隱藏光機240，降低光機240遮蔽視線的程度。
第8圖為本發明一實施例之光機240之運作示意圖。如第3圖與第8圖所示，上述各實施例所述之光機240包含一外殼241、一顯示源242與一光學元件243。外殼241固接托 架230。顯示源242固接外殼241。光學元件243包含一透光板體244與一波導結構245。波導結構245位於透光板體244內，透光板體244固接於外殼241內，且光耦合顯示源242，用以將顯示源242之光線LT引導進入透光板體244內，並引導至波導結構245。顯示源242之光線LT經由透鏡247送入光學元件243內，然而，本發明不限於此。波導結構245用以增強並引導顯示源242之光線LT離開透光板體244之一面，並傳至使用者眼部。波導結構245例如為光柵結構或多個平行設置之反射面246，且顯示源242不限與使用者眼部分別面向透光板體244之同面或不同面，然而，本發明不限於此。
故，當使用者穿戴上述之穿戴式顯示裝置10時，由於帽簷部160位於使用者眼部上方，位於帽簷部160之底面161之光機240得以將影像資訊(例如文字或圖案資訊等)顯示於使用者之視野上方，故，使用者之眼部可以直視其前方實際景物，也可以透過光機240瀏覽影像資訊。
在本實施例中，光機240為一單眼顯示器。舉例來說，光機240之尺寸大小與位置僅用以對齊使用者之單眼(如左眼)，以便針對左眼提供影像。然而，本發明不限於對齊使用者之左、右眼或雙眼。由於光機240之尺寸大小適當，而未擋住使用者的前方視線，故，使用者能同時觀看影像內容訊息，以及前方實際景物。
最後，上述所揭露之各實施例中，並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，皆可被保護於本發明中。因此 本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧穿戴式顯示裝置
100‧‧‧穿戴裝置
110‧‧‧穿戴部
120‧‧‧帽體
160‧‧‧帽簷部
161‧‧‧底面
162‧‧‧開口
240‧‧‧光機

Claims (9)

  1. 一種穿戴式顯示裝置，包含：一穿戴裝置；一固定框架，固定該穿戴裝置；一滑動件，可滑動地連接該固定框架，包含一軸接槽；一托架，樞接該滑動件，且隨該滑動件連動，其中該托架具有一樞軸部，該樞軸部可樞轉地位於該軸接槽內，且該樞軸部受緊配於該軸接槽內；以及一光機，固接該托架，用以相對該固定框架進行滑動與轉動。
  2. 如請求項1所述之穿戴式顯示裝置，其中該穿戴裝置包含：一穿戴部；以及一帽體，連接該穿戴部，具有一帽簷部與一開口，該開口形成於該帽簷部上，其中該固定框架固定於該帽簷部對應該開口之位置，且該光機透過該開口伸出該帽簷部。
  3. 如請求項2所述之穿戴式顯示裝置，其中該固定框架包含一條狀滑槽，該滑動件包含一滑移塊，該滑移塊可滑動地銜接至該條狀滑槽內。
  4. 如請求項3所述之穿戴式顯示裝置，其中該條狀滑槽具有一弧狀內壁，以供該滑移塊能夠沿著該弧狀內 壁滑動。
  5. 如請求項4所述之穿戴式顯示裝置，其中當該滑移塊從該弧狀內壁之一端移至該弧狀內壁之另端時，該光機隨著該滑動件滑動之最大弧度為10°~30°。
  6. 如請求項2所述之穿戴式顯示裝置，其中該帽簷部內具有一容置槽，該容置槽連接該開口，其中該光機能夠透過該滑動件經由該開口完全移入該容置槽內。
  7. 如請求項1所述之穿戴式顯示裝置，其中該滑動件更包含一限位槽，該限位槽位於該軸接槽之一側，且接通該軸接槽；以及該托架更包含一限位肋，該限位肋連接該樞軸部，且伸入該限位槽內，其中該限位肋之體積小於該限位槽之容積。
  8. 如請求項7所述之穿戴式顯示裝置，其中當該限位肋從該限位槽之一內側隨著該樞軸部轉動至該限位槽之另一內側，該光機隨著該托架相對該滑動件轉動之最大角度為20°~40°。
  9. 如請求項1所述之穿戴式顯示裝置，其中該固定框架具有一接收槽，該光機可伸縮地位於該接收槽內。
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