[發明專利]具有顯示方位鎖定裝置的頭戴式顯示器及其顯示方法

無效

• 申請號: 201110286635.9
• 申請日: 2011-09-23
• 公開（公告）號: CN103018903A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 謝榮雅
• 申請（專利權）人: 奇想創造事業股份有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;H04N5/225
• 代理公司: 北京明和龍知識產權代理有限公司 11281
• 代理人: 郁玉成

【技術領域】

本發明是關于頭戴式顯示器及其顯示方法，尤其是一種便于操控的具有顯示方位鎖定裝置的頭戴式顯示器及其顯示方法。

【背景技術】

頭戴式顯示裝置現身消費市場已有若干時間，業者曾經嘗試推廣，宣稱讓使用者不需耗費龐大空間，僅需配戴一套頭戴式顯示裝置，就可以輕易擁有例如六、七十時顯示器般的視覺享受，希望能取代一般電視等家用顯示器。然而，由于投影電視一類產品不斷改革創新，目前消費者只需在家預留出一面墻壁或準備一片投射幕，就可以非常方便地利用投影機投射出數十時的熒幕影像。相形之下，配戴于頭上的頭戴式顯示裝置由于重量限制，使用時并不舒服；尤其，顯示裝置遮蔽于眼前，一旦要調節音量或選臺等，都還需要設法找到控制器或控制按鍵，使用上相當不便，使其市場占有率一直保持低迷。

部分業者嘗試改變其市場定位，于是有人提出添加攝影機至頭戴式顯示裝置，一種公知技術如圖1所示，是利用所搭配的頭戴式攝影機12，攝取配戴使用者所面臨的真實世界影像，并與例如包括水平位置監測、鉛直位置監測、頭部姿勢監測、身體部分監測等多重的監測器10，以及所搭配的處理器16將儲存在影像儲存18中所虛擬的影像資料迭加，共同呈現在頭戴式顯示裝置14上。

但是，此種頭戴式顯示裝置因屬非穿透式，使得配戴使用者無法自行觀察到外部真實世界狀況，僅能憑借頭戴式攝影機間接觀察，由于頭戴式攝影機的拍攝角度與配戴者利用自己眼睛觀察的立體角度仍會存在些許偏差，除非使用者完全靜止不動，否則此種偏差在實際行走或移動過程將會導致距離誤判而碰撞；再者，攝影機角度通常不如人眼視覺范圍寬廣，造成視野的限縮；又者，人眼可以藉由水晶體旁的六條肌肉迅速調整焦距，藉由眼球的不斷振顫，使得空間上遠近距離不一的物件都能清晰成像，但相對地，攝影機即便可以自動對焦，仍須花費比人眼更久的時間，造成響應延遲，故無法替代人眼觀察。

另如圖2所示，美國發明專利7573525揭示有一種頭戴式攝影機2，搭配有頭戴式顯示裝置24，藉由一組外加控制器25，控制攝影機的聚焦距離、并且可以將攝影機所拍攝畫面資料呈現于頭戴式顯示裝置24上，同樣藉由外加的控制器25，調節拍攝畫面在頭戴式顯示裝置24上的上、下、左、右位置以及控制顯示畫面的放大、縮小。

此種設計雖然利用穿透式顯示裝置，讓操作使用者可以同時透過顯示裝置而直接觀察真實世界的物件，并且可以將拍攝畫面同樣被呈現于顯示裝置，但是使用者還需要手持外加的控制器，才能控制所呈現畫面的位置及進行畫面的播放，使得整體操作極不方便。尤其是在配戴頭戴式顯示裝置并進行影片欣賞時，如果還要額外透過手持控制器進行調整影片的播放狀態，必需要透視目前正在播放影片的穿透式顯示裝置觀看控制器上的按鍵位置，在操作上容易讓使用者感到不方便，而且隨著技術進步，現行攝影機已經極為輕便，并且可以單手操控，相較之下，該前案不僅需手持控制器，又需額外在頭上配戴整組攝影機與顯示裝置，平添使用者負擔。

因此，如何讓頭戴顯示裝置發揮較大效益，而且更可讓使用者雙手無須持握任何操作裝置，透過感測配戴者頭部擺動進行操控，充分提供配戴使用與操作上的方便性，將是本案所要聚焦的重點。

【發明內容】

本發明目的之一在于提供一種可采用佩戴者頭部動作而作為操控指令，增加操作上的方便性的具有顯示方位鎖定裝置的頭戴式顯示器。

本發明的另一目的在于提供一種透過特定的頭部動作下達操控指令，使得系統結構簡化而便于攜行的具有顯示方位鎖定裝置的頭戴式顯示器。

本發明的再一目的在于提供一種可將顯示裝置上顯示的影像資料與使用者頭部動作同步改變，以符合人體工程而配合使用者操作需求的具有顯示方位鎖定裝置的頭戴式顯示器。

本發明的又一目的在于提供一種透過分析使用者的頭部動作的方式，改變顯示裝置所顯示的影像狀態，令操作上更方便的頭戴式顯示器的顯示方法。

本發明的又另一目的在于提供一種藉由判讀使用者的頭部動作，將顯示裝置上顯示的影像資料與使用者頭部動作同步改變，以符合人因工程而配合使用者操作需求的頭戴式顯示器的顯示方法。

因此，本發明為一種具有顯示方位鎖定裝置的頭戴式顯示器，供呈現影音資料予一使用者，該顯示器包括：一個供該使用者配戴于頭部的基體；一組設置于該基體、供在一預定顯示方位呈現上述影音資料的顯示裝置；一個設置于該基體、供偵測上述顯示方位的方位偵測裝置；及一個設置于該基體、供接收該方位偵測裝置所偵測上述方位訊息、并當該方位變化達一預定門檻時，改變上述影音資料的呈現狀況的處理裝置。