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1、10申请公布号CN101995941A43申请公布日20110330CN101995941ACN101995941A21申请号200910165764522申请日20090813G06F3/01200601G02B27/01200601H04N7/1820060171申请人昆山扬明光学有限公司地址215300江苏省昆山市出口加工区第三大道20号72发明人蔡樟谙汪进74专利代理机构永新专利商标代理有限公司72002代理人李树明54发明名称头戴式显示系统57摘要一种头戴式显示系统，包括头戴式显示装置与资料处理装置。头戴式显示装置包括头戴架、显示装置、第一讯号发射元件与第二讯号发射元件。显示装置、第。
2、一讯号发射元件与第二讯号发射元件配置于头戴架，且第一讯号发射元件与第二讯号发射元件相隔一距离。第一讯号发射元件适于发出第一讯号，且第二讯号发射元件适于发出第二讯号。此外，资料处理装置适于接收第一讯号与第二讯号，并计算第一讯号发射元件与第二讯号发射元件在每一预设的时间间隔内的位置变化，且根据此位置变化传送影像讯号至显示装置，以使显示装置显示对应此位置变化的影像。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图4页CN101995946A1/1页21一种头戴式显示系统，包括一头戴式显示装置，包括一头戴架；一显示装置，配置于该头戴架；一第一讯号发射元件，配置。
3、于该头戴架，且适于发出一第一讯号；一第二讯号发射元件，配置于该头戴架，并与该第一讯号发射元件相隔一距离，该第二讯号发射元件适于发出一第二讯号；以及一资料处理装置，适于接收该第一讯号与该第二讯号，并计算该第一讯号发射元件与该第二讯号发射元件在每一预设的时间间隔内的位置变化，且根据该位置变化产生一影像讯号传送至该显示装置，以使该显示装置显示对应该位置变化的影像。2如权利要求1所述的头戴式显示系统，其特征在于该资料处理装置适于计算该第一讯号发射元件与该第二讯号发射元件在一二维空间的位置变化。3如权利要求1所述的头戴式显示系统，其特征在于该资料处理装置适于计算该第一讯号发射元件与该第二讯号发射元件在一。
4、三维空间的位置变化。4如权利要求1所述的头戴式显示系统，其特征在于该资料处理装置是透过有线传输或无线传输而将该影像讯号传送至该显示装置。5如权利要求1所述的头戴式显示系统，其特征在于该第一讯号与该第二讯号包括红外线讯号、无线射频识别讯号、蓝牙讯号、超宽带讯号、电磁波讯号、WIMAX讯号、WIFI讯号或ZIGBEE讯号。6如权利要求1所述的头戴式显示系统，其特征在于该资料处理装置包括一电脑或一游戏机。7如权利要求1所述的头戴式显示系统，其特征在于该显示装置为液晶显示装置、电泳显示装置或有机发光二极管显示装置。8如权利要求1所述的头戴式显示系统，其特征在于更包括一摄影机，该资料处理装置更适于根据该。
5、位置变化控制该摄影机产生相对应的动作，且传送至该显示装置的该影像讯号为该摄影机所撷取的影像讯号。9如权利要求1所述的头戴式显示系统，其特征在于该头戴式显示装置更包括配置于该头戴架的一声音输出元件，且该资料处理装置更适于传送一声音讯号至该声音输出元件。10如权利要求9所述的头戴式显示系统，其特征在于该资料处理装置是透过有线传输或无线传输而将该声音讯号传送至该声音输出元件。权利要求书CN101995941ACN101995946A1/5页3头戴式显示系统【技术领域】0001本发明是有关于一种影像显示系统，且特别是有关于一种头戴式显示系统。【背景技术】0002图1是现有一种头戴式显示装置的示意图。请。
6、参照图1，现有头戴式显示装置100包括一头戴架110、一显示装置图未示以及一头挂式耳机120。头戴架110是戴在使用者的头部50，而显示装置设于头戴架110内，且与使用者的眼睛相对。头挂式耳机120是戴在使用者的头部50，且头挂式耳机120的声音输出部122是位于使用者的耳朵旁。0003上述之头戴式显示装置100可与游戏机、监视系统、影音播放机等影音处理装置搭配使用。影音处理装置会将影像讯号及声音讯号分别传送至头戴式显示装置100的显示装置及头挂式耳机120，以让使用者能够观看到显示装置所显示的影像，并听到头挂式耳机120的声音输出部122所输出的声音。0004在现有技术中，当使用者的头部50。
7、移动或转动时，显示装置所显示的影像并不会产生相对应的变化。现有头戴式显示装置100因无法提供互动式功能，导致产品竞争力较差。此外，现有头戴式显示装置100的头戴架110与头挂式耳机120是分开的部件，使用者需先将头挂式耳机120配戴于头部50，再将头戴架110配戴于头部50。因此，现有头戴式显示装置100的配戴较为麻烦。【发明内容】0005本发明提供一种头戴式显示系统，其具有互动式功能。0006本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。0007为达上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本发明之一实施例提出一种头戴式显示系统，其包括一头戴式显示装置与一资料处理装置。头。
8、戴式显示装置包括一头戴架、一显示装置、一第一讯号发射元件与一第二讯号发射元件。显示装置、第一讯号发射元件与第二讯号发射元件皆配置于头戴架，且第一讯号发射元件与第二讯号发射元件相隔一距离。第一讯号发射元件适于发出一第一讯号，而第二讯号发射元件适于发出一第二讯号。此外，资料处理装置适于接收第一讯号与第二讯号，并计算第一讯号发射元件与第二讯号发射元件在每一预设的时间间隔内的位置变化，且根据此位置变化产生一影像讯号并传送至显示装置，以使显示装置显示对应此位置变化的影像。0008在本发明之一实施例中，上述之资料处理装置适于计算第一讯号发射元件与第二讯号发射元件在一二维空间的位置变化。0009在本发明之一。
9、实施例中，上述之资料处理装置适于计算第一讯号发射元件与第二讯号发射元件在一三维空间的位置变化。0010在本发明之一实施例中，上述之资料处理装置系透过有线传输或无线传输而将影像讯号传送至显示装置。0011在本发明之一实施例中，上述之第一讯号与第二讯号包括红外线讯号、无线射频说明书CN101995941ACN101995946A2/5页4识别RADIOFREQUENCYIDENTIFICATION，RFID讯号、蓝牙BLUETOOTH讯号、超宽带ULTRAWIDEBAND，UWB讯号、电磁波讯号、WIMAX讯号、WIFI讯号或ZIGBEE讯号。0012在本发明之一实施例中，上述之资料处理装置包括一。
10、电脑或一游戏机。0013在本发明之一实施例中，上述之显示装置为液晶显示装置、电泳显示装置或有机发光二极管显示装置。0014在本发明之一实施例中，上述之头戴式显示系统更包括一摄影机。上述之资料处理装置更适于根据上述之位置变化控制摄影机产生相对应的动作，且传送至显示装置的影像讯号为摄影机所撷取的影像讯号。0015在本发明之一实施例中，上述之头戴式显示装置更包括配置于头戴架的一声音输出元件，且资料处理装置更适于传送一声音讯号至声音输出元件。0016在本发明之一实施例中，上述之资料处理装置系透过有线传输或无线传输而将声音讯号传送至声音输出元件。0017在本发明中的实施例中，由于头戴式显示装置具有第一讯。
11、号发射元件与第二讯号发射元件，所以资料处理装置可根据第一讯号发射元件与第二讯号发射元件所发出的讯号来计算第一讯号发射元件与第二讯号发射元件在预设的时间间隔内的位置变化，并使显示装置显示对应此位置变化的影像。因此，本发明之实施例的头戴式显示系统能具有互动式功能。0018为让本发明之上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。【附图说明】0019图1是现有一种头戴式显示装置的示意图。0020图2是本发明一实施例之头戴式显示系统的示意图。0021图3A与图3B分别为时间T1与时间T2时头戴式显示装置的位置示意图。0022图3C为时间T2时头戴式显示装置。
12、的位置示意图。0023图4A与图4B分别为时间T1与时间T2时第一讯号发射元件及第二讯号发射元件在二维座标的位置示意图。0024图4C为时间T2时第一讯号发射元件及第二讯号发射元件在二维座标的位置示意图。0025图5A与图5B分别为时间T1与时间T2时显示装置所显示出的影像之示意图。0026图6是本发明另一实施例之头戴式显示系统的示意图。002750使用者的头部0028100、210头戴式显示装置0029110、212头戴架0030120头挂式耳机0031122声音输出部0032200、200头戴式显示系统0033214显示装置0034215矩形图案说明书CN101995941ACN10199。
13、5946A3/5页50035216第一讯号发射元件0036217声音输出元件0037218第二讯号发射元件0038220资料处理装置0039230摄影机0040T1、T2、T2时间【具体实施方式】0041有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式之一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。0042图2是本发明一实施例的一种头戴式显示系统的示意图。请参照图2，本实施例的头戴式显示系统200包括一头戴式显示装置210与一资料处理装置220。头戴式。
14、显示装置210包括一头戴架212、一显示装置214、一第一讯号发射元件216与一第二讯号发射元件218。显示装置214、第一讯号发射元件216与第二讯号发射元件218皆配置于头戴架212，且第一讯号发射元件216与第二讯号发射元件218相隔一距离。0043上述的头戴架212可为头盔或其他可配戴于使用者头部的架体。显示装置214是设置于与使用者的眼睛相对的位置，此显示装置214可为液晶显示装置、电泳显示装置或有机发光二极管显示装置，但不以此为限。此外，第一讯号发射元件216与第二讯号发射元件218例如是配置使用者的头部上方，但不以此为限。第一讯号发射元件216适于发出一第一讯号，而第二讯号发射元。
15、件218适于发出一第二讯号。第一讯号与第二讯号可为红外线讯号、无线射频识别讯号、蓝牙讯号、超宽带讯号、电磁波讯号、WIMAX讯号、WIFI讯号、ZIGBEE讯号或其他合适的无线讯号。0044上述的资料处理装置220适于接收第一讯号与第二讯号，并计算第一讯号发射元件216与第二讯号发射元件218在每一预设的时间间隔内的位置变化，且根据此位置变化传送一影像讯号至显示装置214，以使显示装置214显示对应此位置变化的影像。0045具体而言，上述的资料处理装置220可为电脑、游戏机或其他具有讯号处理功能的装置。资料处理装置220所传送至显示装置214的影像讯号可为模拟影像的讯号或实际影像的讯号。此资料。
16、处理装置220包括一讯号接收元件图未示与一处理单元图未示。讯号接收元件是用以接收第一讯号发射元件216与第二讯号发射元件218所发出的第一讯号与第二讯号。处理单元可用以计算第一讯号发射元件216与第二讯号发射元件218在每一预设的时间间隔内的位置变化。此外，资料处理装置220可透过有线传输或无线传输而将影像讯号传送至显示装置214。在有线传输的实施例中，资料处理装置220是透过导线将影像讯号传送至显示装置214。在无线传输的实施例中，资料处理装置220更包括用以发出上述影像讯号的讯号发射元件图未示，而显示装置214包括用以接收上述影像讯号的讯号接收元件图未示。另外，上述的预设的时间间隔可视显示。
17、装置214的影像更新频率而调整。举例来说，若显示装置214是每1/60秒更新一次影像，则预设的时间间隔可以设成1/60秒。当然，此数值仅为举例之用，在其他实施例中，预设的时间间隔可依不同的说明书CN101995941ACN101995946A4/5页6需求而调整其数值。0046以下将配合图式来举例说明资料处理装置220如何根据第一讯号发射元件216与第二讯号发射元件218的位置变化来使显示装置214显示对应此位置变化的影像。0047图3A与图3B分别为时间T1与时间T2时头戴式显示装置的位置示意图，图4A与图4B分别为时间T1与时间T2时第一讯号发射元件及第二讯号发射元件在二维座标的位置示意图。
18、，而图5A与图5B分别为时间T1与时间T2时显示装置所显示出的影像之示意图。请先参照图2、图3A与图4A，若在时间T1时，头戴式显示系统200开始运作。此时第一讯号发射元件216与第二讯号发射元件218分别发射第一讯号与第二讯号至资料处理装置220，而资料处理装置220则根据所接收到的第一讯号与第二讯号来对资料处理装置220与第一讯号发射元件216及第二讯号发射元件218之间的相对位置作定位如图4A所示。此外，如图5A所示，在时间T1时，显示装置214所显示的影像例如包括一矩形图案215。0048请参照图3B，在预设的时间间隔内如时间T1到时间T2，头戴式显示装置210沿着Y轴向上移动一距离Y。
19、。此时，如图4B所示，资料处理装置220根据在时间T1与时间T2所接收到的第一讯号与第二讯号计算出第一讯号发射元件216与第二讯号发射元件218在时间T1到时间T2的位置变化是沿着Y轴向上移动上述距离Y。接着，资料处理装置220会根据此位置变化传送影像讯号至显示装置214如图5B所示，以使显示装置214显示出对应此位置变化的影像，进而让使用者所观看到的影像能随着头戴式显示装置210的移动而改变。更详细地说，由于头戴式显示装置210是沿着Y轴移动上述距离Y，故相较于图5A，图5B中的矩形图案215系沿着Y轴移动一距离。0049图3C为时间T2时头戴式显示装置的位置示意图，图4C为时间T2时第一讯。
20、号发射元件及第二讯号发射元件在二维座标的位置示意图。请参照图3C与图4C，在预设的时间间隔内如时间T1到时间T2，头戴式显示装置210转动一角度。此时，如图4C所示，资料处理装置220根据在时间T1与时间T2所接收到的第一讯号与第二讯号计算出第一讯号发射元件216与第二讯号发射元件218在时间T1到时间T2的位置变化，进而判断出头戴式显示装置210转动上述之角度。接着，资料处理装置220会根据此位置变化传送影像讯号至显示装置214，以使显示装置214显示出对应此位置变化的影像，进而让使用者所观看到的影像能随着头戴式显示装置210的转动角度而改变。0050基于上述，在本实施例之头戴式显示系统20。
21、0中，由于使用者所观看到的影像能随着使用者的头部动作而改变，因此本实施例之头戴式显示系统200具有互动式的功能。0051需注意的是，虽然上述所举的实施例中，在每一预定的时间间隔内，头戴式显示装置210的动作为移动或转动。但实际上，每一预定的时间间隔内的动作可包括移动及转动。此外，虽然上述所举的两个实施例中，资料处理装置220是计算第一讯号发射元件216与第二讯号发射元件218在一二维空间的位置变化，但在其他实施例中，资料处理装置220亦可计算第一讯号发射元件216与第二讯号发射元件218在一三维空间的位置变化。亦即，在包含X轴、Y轴与Z轴的三维空间座标中，资料处理装置220除了计算第一讯号发射。
22、元件216与第二讯号发射元件218在XY平面的位置变化外，更计算第一讯号发射元件216与第二讯号发射元件218在XZ或YZ平面的位置变化。另外，上述计算位置变化的方法仅为举例之用，本发明并不限定如何计算位置变化。再者，讯号发射元件的数量不限定为两个，在其他实施例中亦可视需求而增加讯号发射元件的数量。说明书CN101995941ACN101995946A5/5页70052请再参照图2，在本实施例的头戴式显示系统200中，头戴式显示装置210可更包括配置于头戴架212的一声音输出元件217，而资料处理装置220更适于传送一声音讯号至此声音输出元件217。此声音输出元件217可为单耳耳机或双耳耳机，。
23、但不以此为限。声音输出元件217设置于与使用者之耳朵相对的位置。资料处理装置220可透过有线传输或无线传输而将声音讯号传送至声音输出元件217。在有线传输的实施例中，资料处理装置220是透过导线将声音讯号传送至声音输出元件217。在无线传输的实施例中，资料处理装置220更包括用以发出上述声音讯号的讯号发射元件图未示，而声音输出元件217包括用以接收上述声音讯号的讯号接收元件图未示。0053相较于现有技术，本实施例的头戴式显示装置210将显示装置214与声音输出元件217配置于同一头戴架212上，所以具有配戴容易的优点。需注意的是，上述之声音输出元件217并非本实施例的头戴式显示系统200的必要。
24、构件。0054图6是本发明另一实施例的头戴式显示系统的示意图。请参照图6，相较于图2的头戴式显示系统200，本实施例的头戴式显示系统200更包括一摄影机230，而资料处理装置200传送至显示装置214的影像讯号为摄影机230所撷取的影像讯号。此资料处理装置220更适于根据第一讯号发射元件216与第二讯号发射元件218的位置变化控制摄影机230产生相对应的动作。举例来说，当头戴式显示装置210转动时，资料处理装置220可控制摄影机230产生相对应的转动，以让使用者能看到不同地方的影像。换言之，本实施例的头戴式显示系统200可当成监视系统使用。另外，上述之摄影机230的数量亦可为多个。0055综上。
25、所述，本发明的实施例的头戴式显示系统至少具有下列优点00561由于头戴式显示装置具有第一讯号发射元件与第二讯号发射元件，所以资料处理装置可计算第一讯号发射元件与第二讯号发射元件在预设的时间间隔内的位置变化，并使显示装置显示对应此位置变化的影像。因此，本发明的实施例的头戴式显示系统能具有互动式功能。00572相较于现有技术，本发明的实施例的头戴式显示装置将显示装置与声音输出元件配置于同一头戴架中，所以具有容易配戴的优点。00583在头戴式显示装置具有摄影机的实施例中，资料处理装置可控制根据头戴式显示装置的转动而调整摄影机的角度，进而让使用者能看到不同地方的影像。所以，此实施例的头戴式显示系统可当。
26、作监视系统使用。0059虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作些许之更动与润饰，因此本发明之保护范围当视申请专利范围所界定者为准。另外本发明的任一实施例或申请专利范围不须达成本发明所揭露之全部目的或优点或特点。说明书CN101995941ACN101995946A1/4页8图1说明书附图CN101995941ACN101995946A2/4页9图2图3A说明书附图CN101995941ACN101995946A3/4页10图3B图3C图4A图4B图4C图5A说明书附图CN101995941ACN101995946A4/4页11图5B图6说明书附图CN101995941A。