掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

头戴式显示设备及其驱动方法

文献发布时间:2023-06-19 10:43:23


头戴式显示设备及其驱动方法

技术领域

本发明是有关于一种电子设备及其驱动方法,且特别是有关于一种头戴式显示设备及其驱动方法。

背景技术

近年来,头戴式显示设备(Head Mounted Display,HMD),例如增强现实(Augmented Reality,AR)、混合实境(Mixed Reality,MR)或虚拟现实(Virtual Reality,VR)显示器,逐渐成为市场上的热门产品。

发明内容

本发明提供一种头戴式显示设备及其驱动方法,其振动回馈可让使用者有良好的体验。

本发明提供一种头戴式显示设备及其驱动方法,其触觉回馈的振动带来的不舒服感还有因振动而产生的失真声音可以使用本发明陈述的方法得到减轻以让使用者有更舒适的使用感受。

本发明的一实施例的头戴式显示设备包括一主体、一声音控制器、一振动驱动器、一运动传感器、一振动器以及一扬声器。主体具有一显示器。声音控制器电性连接主体。振动驱动器电性连接声音控制器。运动传感器用以感测主体的一运动状态。振动器电性连接振动驱动器。振动驱动器从声音控制器接收一振动信号,并根据运动状态而视需要调整振动信号,然后以振动信号驱动振动器产生振动。扬声器电性连接声音控制器。扬声器根据从声音控制器接收的一声音信号发出声音。

在本发明的一实施例中,上述的头戴式显示设备还包括一壳体,其中主体、声音控制器、振动驱动器、振动器以及扬声器组装于壳体。

在本发明的一实施例中,上述的头戴式显示设备还包括一声音驱动器。声音驱动器组装于壳体,其中扬声器经由声音驱动器电性连接声音控制器。

在本发明的一实施例中,上述的头戴式显示设备还包括一壳体,其中声音控制器、振动驱动器、振动器以及扬声器组装于壳体。主体与壳体分离。

在本发明的一实施例中,上述的头戴式显示设备还包括一声音驱动器。声音驱动器组装于壳体,其中扬声器经由声音驱动器电性连接声音控制器。

在本发明的一实施例中,上述的头戴式显示设备还包括一声音驱动器、一第一壳体与一第二壳体,其中主体、声音控制器、声音驱动器以及扬声器组装于第一壳体。振动驱动器以及振动器组装于第二壳体。扬声器经由声音驱动器电性连接声音控制器。第一壳体与第二壳体分离。

在本发明的一实施例中,上述的头戴式显示设备还包括一头带。振动器以及扬声器设置于头带上。

在本发明的一实施例中,上述的头戴式显示设备还包括一应变规。应变规电性连接振动驱动器且用以量测头戴式显示设备的使用者的头围大小。振动驱动器根据应变规的测量结果调整振动信号而驱动振动器产生振动。

在本发明的一实施例中,上述的头戴式显示设备还包括一缓冲垫,其中振动器的设置位置对应于头戴式显示设备的使用者的头部的耳朵上方,且缓冲垫设置于使用者的头部与振动器之间。

在本发明的一实施例中,上述的运动传感器可以为一加速规,用以量测主体的一加速度值。

在本发明的一实施例中,上述的主体还具有一电路板。运动传感器配置于电路板,并与显示器分离。

本发明的一实施例的头戴式显示设备的驱动方法包括:由头戴式显示设备的一声音控制器提供一振动信号以及一声音信号;由头戴式显示设备的一振动驱动器从声音控制器接收振动信号,并根据头戴式显示设备的一运动传感器感测的主体的一运动状态而视需要调整振动信号,然后以振动信号驱动头戴式显示设备的一振动器产生振动;以及由头戴式显示设备的一扬声器根据从声音控制器接收的声音信号发出声音。

在本发明的一实施例中,上述的视需要调整振动信号的步骤是:在振动器产生振动后,根据运动状态判断头戴式显示设备的一显示器的一第一加速度值是否低于一临界值。若为否,则调整振动信号以降低第一加速度值。

在本发明的一实施例中,上述的判断第一加速度值并调整振动信号的方法包括:判断第一加速度值于一第一方向上的分量是否低于一第一临界值。若为否,则调整振动信号的增益值以及相位,以降低第一加速度值于第一方向上的分量。判断第一加速度值于垂直于第一方向的一第二方向上的分量是否低于一第二临界值。若为否,则调整振动信号的增益值以及相位,以降低第一加速度值于第二方向上的分量。判断第一加速度值于垂直于第一方向以及第二方向的一第三方向上的分量是否低于一第三临界值。若为否,则调整振动信号的增益值以及相位,以降低第一加速度值于第三方向上的分量。

在本发明的一实施例中,上述的判断第一加速度值是否低于临界值的方法包括:经由设置于头戴式显示设备的一主体的一电路板上的运动传感器取得一第二加速度值。以一转换函数转换第二加速度值而得到第一加速度值。

在本发明的一实施例中,上述的转换函数的建立方法包括:将一加速规设置在主体上。提供一振动测试信号至头戴式显示设备,使振动器产生振动。分析加速规的量测结果的关系,以建立头戴式显示设备与显示器振动的转换函数。

在本发明的一实施例中,上述的视需要调整振动信号的步骤是:判断振动驱动器持续接收到的振动信号的相似度是否高于一临界值。若为是,则降低后续输出的振动信号的增益值。

在本发明的一实施例中,上述的降低后续接收到的振动信号的增益值的方法包括:判断振动驱动器持续接收到的振动信号的图形是否相同以及振动信号的准位是否相同或提高。若皆为是,则降低后续输出的振动信号的增益值。

在本发明的一实施例中,上述的视需要调整振动信号的步骤是:判断振动信号在小于等于200赫兹的波段的平均准位大于一临界准位的持续时间是否超过一临界时间。若为是,则降低后续输出的振动信号的增益值。

在本发明的一实施例中,上述的视需要调整振动信号的步骤是使用一默认等化曲线降低后续输出的振动信号的增益值。建立默认等化曲线的方法包括:使振动驱动器根据一连续变频信号或一阶梯扫描函数驱动振动器产生振动。计算运动传感器所感测到的运动状态中的一加速度值于互相垂直的一第一方向、一第二方向以及一第三方向上的分量的均方根值的平均数,以取得一加速度频率响应曲线。将加速度频率响应曲线反向后与一低频补偿曲线叠加而建立默认等化曲线。

在本发明的一实施例中,上述的视需要调整振动信号的步骤包括:判断头戴式显示设备是否已建立默认等化曲线。若为是,则根据默认等化曲线降低后续输出的振动信号的增益值。

在本发明的一实施例中,上述的视需要调整振动信号的步骤是使用多个默认等化曲线中的一个降低后续输出的振动信号的增益值,这些默认等化曲线分别对应不同的头围大小。

在本发明的一实施例中,上述的驱动方法还包括使用头戴式显示设备的一应变规量测头戴式显示设备的使用者的头围大小,以决定使用默认等化曲线中的哪一个降低后续输出的振动信号的增益值。

基于上述,在本发明的一实施例的头戴式显示设备及其驱动方法中,振动驱动器从声音控制器接收振动信号,并根据运动状态而视需要调整振动信号,然后以振动信号驱动振动器产生振动。振动驱动器可让用户在声光效果之外更有触觉回馈,得到良好的体验。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1A是根据本发明的一实施例的一种头戴式显示设备的示意图。

图1B是根据本发明的另一实施例的一种头戴式显示设备的示意图。

图1C是根据本发明的另一实施例的一种头戴式显示设备的示意图。

图2是根据本发明的一实施例的一种头戴式显示设备的示意性的方块图。

图3是根据本发明的另一实施例的一种头戴式显示设备的示意性的方块图。

图4是根据本发明的另一实施例的一种头戴式显示设备的示意性的方块图。

图5是根据本发明的另一实施例的一种头戴式显示设备的示意性的方块图。

图6是根据本发明的另一实施例的一种头戴式显示设备的示意性的方块图。

图7是根据本发明的一实施例的一种头戴式显示设备的驱动方法的流程图。

图8是本发明的一实施例的头戴式显示设备的驱动方法调整振动信号以降低第一加速度值的流程图。

图9是人体的机械性受器对振动感受的临界值相对于频率的关系的曲线图。

图10是本发明的一实施例的头戴式显示设备的驱动方法判断第一加速度值并调整振动信号的方法的流程图。

图11是本发明的一实施例的头戴式显示设备设置传感器的一种示意图。

图12是本发明的一实施例的头戴式显示设备的驱动方法的转换函数的建立方法的流程图。

图13是本发明的一实施例的头戴式显示设备的驱动方法的传感器以转换函数得到第一加速度值的流程图。

图14是本发明的一实施例的头戴式显示设备的驱动方法减少规律的持续振动的流程图。

图15是图14的降低后续接收到的振动信号的增益值的流程图。

图16是本发明的一实施例的头戴式显示设备的驱动方法减少持续的强烈振动的流程图。

图17是本发明的一实施例的头戴式显示设备的驱动方法的默认等化曲线的建立方法的流程图。

图18是振动信号经由默认等化曲线调整增益值后的一种示意图。

图19是本发明的一实施例的头戴式显示设备设置应变规的一种示意图。

图20是本发明的一实施例的头戴式显示设备设置应变规的另一种示意图。

图21是本发明的一实施例的头戴式显示设备设置缓冲垫的一种示意图。

附图标记列表

100A、100B、100C、100D、100E、100F、100G、100H:头戴式显示设备

102、102E、102G:壳体

102H1:第一壳体

102H2:第二壳体

110:主体

112、138:头带

114:显示器

116:电路板

120:声音控制器

122:声音信号

124:振动信号

130、130A、130B:耳机

132:扬声器

134:振动器

136:应变规

139:侧边结构

140:振动驱动器

150:声音驱动器

160A:传感器

160B:加速规

180:缓冲垫

190:运动传感器

300:默认等化曲线

310:振动信号

E:耳朵

H:头部

S100、S120、S140、S200、S220、S300、S302、S320、S322、S340、S342、S400、S420、S440、S500、S520、S600、S602、S620、S622、S640、S642、S660、S622、S700、S720、S740、S760、S800、S820、S840:步骤

T:太阳穴

具体实施方式

图1A是根据本发明的一实施例的一种头戴式显示设备100A的示意图。图1B是根据本发明的另一实施例的一种头戴式显示设备100B的示意图。图1C是根据本发明的另一实施例的一种头戴式显示设备100C的示意图。图1A至图1C简单示意了本发明实施例的头戴式显示设备100A至100C。

请先参照图1A,头戴式显示设备100A包括主体110以及耳机130A。耳机130A包括扬声器132以及振动器134,其中主体110以及耳机130A互相连接。

请参照图1B,头戴式显示设备100B与图1的头戴式显示设备100A之间的主要差异如下。头戴式显示设备100B的主体110与耳机130B互相分离,主体110与耳机130B可采用有线或无线的方式在两者间传递信号,而传递的信号可以是数字信号或模拟信号。

请参照图1C,头戴式显示设备100C与图1的头戴式显示设备100A之间的主要差异如下。头戴式显示设备100C还包括一头带112,其中扬声器132以及振动器134设置在头带112上。也就是说,主体110、扬声器132以及振动器134为一体式的设计。

在图1A至图1C中,头戴式显示设备100A至100C以一个扬声器132以及一个振动器134为例,但本发明不以此为限。头戴式显示设备100A至100C可包括多个扬声器132以及多个振动器134。例如,头戴式显示设备100A至100C可具有分别对应左右两耳的两个扬声器132以及两个振动器134。

图2是根据本发明的一实施例的一种头戴式显示设备100D的示意性的方块图。请参照图2,详细来说,本实施例的头戴式显示设备100D包括一主体110、一声音控制器120、一振动驱动器140、一运动传感器190、一振动器134以及一扬声器132。扬声器132例如是一耳机130。主体110具有一显示器114。声音控制器120电性连接主体110。振动驱动器140电性连接声音控制器120。运动传感器190用以感测主体110的一运动状态。该运动传感器190可以是所谓三轴、六轴或九轴传感器,其实可以是三种传感器的组合:3轴加速传感器、3轴陀螺仪和3轴电子罗盘(地磁传感器)。三个部分作用不同,相互配合,是虚拟现实VR、AR、MR等电子产品中常用的运动感测追踪组件,应用于各类软件、游戏中的交互控制。在虚拟现实的场景里,因为需要模拟出头部运动后一些虚拟物体在场景中的位置,所以要实时得到头相对于世界的位置。运动传感器190(九轴传感器)就能感知到的头盔姿态。头部位置有六个参数,其中三个参数表示旋转,另三个参数表示位置,一共六个自由度,从而输出信息到虚拟现实的场景里构建一个与真实世界一样的头部姿态。该运动传感器190可以根据需求设置在头戴式显示设备100D不同位置上。该运动传感器190可以感测到使用者的移动或旋转也可以感测到该头戴式显示设备100D的振动器134或扬声器132所造成的振动。该运动传感器190根据感测到不同频率、强度、振幅或相位而产生不同的移动信号。振动器134电性连接振动驱动器140。振动驱动器140从声音控制器120接收一振动信号124,并根据移动信号而视需要调整振动信号124,然后以振动信号124驱动振动器134产生振动。该视需要调整振动信号124的移动信号可以是高频率的移动信号或者低振幅的移动信号。其中可以调整的振动信号124包括振动强度、增益值,频率,振幅,脉冲宽度调变或振动相位。扬声器132电性连接声音控制器120。扬声器132根据从声音控制器120接收的一声音信号122发出声音。

在本实施中,头戴式显示设备100D还包括一壳体102,其中主体110、声音控制器120、振动驱动器140、振动器134以及扬声器132组装于壳体110。在本实施例的头戴式显示设备100D中,振动驱动器140从声音控制器120接收振动信号124,并根据运动状态而视需要调整振动信号124,然后以振动信号124驱动振动器134产生振动,可让使用者在声光效果之外更有触觉回馈,得到良好的体验。

图3是根据本发明的另一实施例的一种头戴式显示设备100E的示意性的方块图。请参照图3,头戴式显示设备100E与图2的头戴式显示设备100D之间的主要差异如下。头戴式显示设备100E还包括一壳体102E,其中声音控制器120、振动驱动器140、振动器134以及扬声器132组装于壳体102E。主体110与壳体102E分离。

图4是根据本发明的另一实施例的一种头戴式显示设备100F的示意性的方块图。请参照图4,头戴式显示设备100F与图2的头戴式显示设备100D之间的主要差异如下。头戴式显示设备100F还包括一声音驱动器150。声音驱动器150组装于壳体102,其中扬声器132经由声音驱动器150电性连接声音控制器120。

图5是根据本发明的另一实施例的一种头戴式显示设备100G的示意性的方块图。请参照图5,头戴式显示设备100G与图3的头戴式显示设备100E之间的主要差异如下。头戴式显示设备100G还包括一声音驱动器150。声音驱动器150组装于壳体102G,其中扬声器132经由声音驱动器150电性连接声音控制器120。

图6是根据本发明的另一实施例的一种头戴式显示设备100H的示意性的方块图。请参照图6,头戴式显示设备100H与图2的头戴式显示设备100D之间的主要差异如下。头戴式显示设备100H还包括一声音驱动器150、一第一壳体102H1与一第二壳体102H2,其中主体110、声音控制器120、声音驱动器150以及扬声器132组装于第一壳体102H1。振动驱动器140以及振动器134组装于第二壳体102H2。扬声器132经由声音驱动器150电性连接声音控制器120。第一壳体102H1与第二壳体102H分离。

振动器134所产生的振动可能会使显示器114产生振动。为了减少由振动器134所产生的振动导致的显示器114的振动,头戴式显示设备100A至100B可于振动器134上设置缓冲垫或使用头带(例如图1C的头带112)来减少振动对显示器114的影响。再者,头戴式显示设备100A至100C可依结构上的设置而调整振动信号124的产生或振动器134的设置。例如,在图1A至图1C中,头戴式显示设备100A至100C在Y轴与Z轴的振动较能被抑制,但X轴的振动较难被抑制(因为X轴的固定较弱)。因此,振动器134的放置应避免主要的振动的方向为X轴方向。或者是,可使用左右两个振动器134,并使左右两个振动器134的振动信号124的图形的相位差为180度,以减少X轴方向的振动效果。

此外,除了上述显示器114的振动使得使用者体验不佳,一些类型的振动也会造成使用者体验不佳。例如,高频的振动、规律的持续振动以及持续的强烈振动。

图7是根据本发明的一实施例的一种头戴式显示设备100D的驱动方法的流程图。请参照图7,本实施例的头戴式显示设备的驱动方法包括以下步骤。由头戴式显示设备100D的一声音控制器120提供一振动信号124以及一声音信号122,步骤S100。由头戴式显示设备100D的一振动驱动器140从声音控制器120接收振动信号124,并根据头戴式显示设备100D的一运动传感器190感测的主体110的一运动状态而视需要调整振动信号124,然后以振动信号124驱动头戴式显示设备100D的一振动器134产生振动,步骤S120。由头戴式显示设备100D的一扬声器132根据从声音控制器120接收的声音信号122发出声音,步骤S140。在本实施例的头戴式显示设备的驱动方法中,不仅由扬声器提供给使用者声音,还有振动器134对应产生振动,可让使用者有良好的体验。

再者,人体的机械性受器(mechanoreceptors,即人体感受压力、变形等力学刺激的受器)对于振动的反应相对于频率而言并不是线性的。一般而言,人体对于高频的振动较为敏感。高频的振动例如是超过100Hz的振动。此外,头戴式显示设备100D可能存在共振频率,当振动器134振动的频率为共振频率时,振动幅度会扩大,让用户体验不佳,且可能造成振动器134提早损坏。因此,为了减少高频的振动造成使用者体验不佳以及避开共振频率,本实施例的头戴式显示设备100D可根据临界值来调整振动信号的强度。

图8是本发明的一实施例的头戴式显示设备100D的驱动方法调整振动信号124以降低第一加速度值的流程图。图9是人体的机械性受器对振动感受的临界值相对于频率的关系的曲线图。请参照图8与图9,在本实施例中,视需要调整振动信号124的步骤如下。在振动器134产生振动后,根据运动状态判断头戴式显示设备100D的一显示器114的一第一加速度值是否低于一临界值,步骤S200。若为否,则调整振动信号124以降低第一加速度值,步骤S220。

请再参照图2,本实施例的头戴式显示设备100D的运动传感器190可以为一三轴、六轴或九轴传感器,在本实施例中可以简化测量加速度的一传感器160A,用以量测主体110的加速度值。头戴式显示设备100D可经由加速度值间接取得,或经由测量取得相对应于在显示器114的位置的振动强度,以使头戴式显示设备100D视需要调整振动信号124。上述的显示器114的第一加速度值例如是来自设置于头戴式显示设备100D的一主体110的一电路板116上运动传感器。运动传感器配置于电路板116,可以与显示器114分离。

图10是本发明的一实施例的头戴式显示设备100D的驱动方法判断第一加速度值并调整振动信号124的方法的流程图。请参照图10,在本实施例中,判断第一加速度值并调整振动信号124的方法包括以下步骤。判断第一加速度值于一第一方向上的分量是否低于一第一临界值,步骤S300。若为否,则调整振动信号124的增益值以及相位,以降低第一加速度值于第一方向上的分量,步骤S302。判断第一加速度值于垂直于第一方向的一第二方向上的分量是否低于一第二临界值,步骤S320。若为否,则调整振动信号124的增益值以及相位,以降低第一加速度值于第二方向上的分量,步骤S322。判断第一加速度值于垂直于第一方向以及第二方向的一第三方向上的分量是否低于一第三临界值,步骤S340。若为否,则调整振动信号124的增益值以及相位,以降低第一加速度值于第三方向上的分量,步骤S342。请再参照图1A至1C,上述的第一至第三方向例如分别是X、Y、Z轴的方向的其中之一。

一般而言,头戴式显示设备100D的三轴、六轴或九轴传感器设置于主体110的电路板116上,而非设置于显示器114上。也就是说,由例如传感器160A直接量测到的加速度值通常不能直接反应显示器114的加速度值。因此,需建立转换函数,以将传感器160A直接量测到的加速度值转换为显示器114上反应的加速度值。该转换函数可以是一组对照表,人工智能模型(AI model)或机器学习算法。

图11是本发明的一实施例的头戴式显示设备100D设置一传感器。该传感器可以根据需求设置在头戴式显示设备100D不同位置上。该运动传感器190可以感测到使用者的移动或旋转也可以感测到该头戴式显示设备100D的振动器134或扬声器132所造成的振动。该头戴式显示设备100D可以设置多个传感器。图11为本实施例传感器简化为一加速规的一种示意图,但本发明不以此为限。图12是本发明的一实施例的头戴式显示设备100D的驱动方法的转换函数的建立方法的流程图。请参照图11与图12,在本实施例中,转换函数的建立方法如下。将一加速规160B设置在主体110上,步骤S400。加速规160B例如是设置于主体110的正中间,该加速规160B可以设置在主体110非正中间,或离轴的位置上。该加速规160B对应到主体110与显示器114的位置不相同。提供一振动测试信号至头戴式显示设备100D,使振动器134产生振动,该振动测试信号可以说一脉冲信号,多频率信号或宽带信号。步骤S420。分析加速规160B的量测结果的关系,以建立头戴式显示设备100D与显示器114振动的转换函数,步骤S440。转换函数的建立可以是在头戴式显示设备100D的设计时间完成,也就是加速规160B仅会安装在测试中的头戴式显示设备100D上,目的是用于建立转换函数。而是由运动传感器190的测量结果经由转换函数转换成显示器114的位置的实际加速度。

图13是本发明的一实施例的头戴式显示设备100D的驱动方法的传感器160A以转换函数得到第一加速度值的流程图。请参照图13,在本实施例中,判断第一加速度值是否低于临界值的方法如下。经由设置于头戴式显示设备100D的一主体110的一电路板116上的运动传感器190取得一第二加速度值,也就是传感器160A直接量测到的加速度值,步骤S500。以一转换函数转换第二加速度值而得到第一加速度值,也就显示器114上反应的加速度值,步骤S520。

再者,规律的持续振动长时间下来也会让使用者体验不佳。是否属于规律的持续振动,例如是由振动驱动器140内的数字信号处理器判断持续接收到的振动信号124之间的图形的相似度来决定。

图14是本发明的一实施例的头戴式显示设备100D的驱动方法减少规律的持续振动的流程图。图15是图14的降低后续接收到的振动信号124的增益值的流程图。请参照图14与图15,在本实施例中,视需要调整振动信号124的步骤如下。判断振动驱动器140持续接收到的振动信号124的相似度是否高于一临界值,步骤S600。若为是,则降低后续输出的振动信号124的增益值,步骤S660。

除此之外,步骤S600包括以下步骤。判断振动驱动器140持续接收到的振动信号124的图形是否相同以及振动信号124的准位是否相同或提高,步骤S602。若皆为是,则降低后续输出的振动信号124的增益值,步骤S662。

再者,持续的强烈振动也会让使用者体验不佳。持续的强烈振动例如是由振动驱动器140判断振动信号124在低频波段的平均准位大于临界准位的持续时间是否太长。低频波段例如是小于等于200Hz。

图16是本发明的一实施例的头戴式显示设备100D的驱动方法减少持续的强烈振动的流程图。请参照图16,在本实施例中,视需要调整振动信号124的步骤如下。判断振动信号124在小于等于200赫兹的波段的平均准位大于一临界准位的持续时间是否超过一临界时间,步骤S700。若为是,则降低后续输出的振动信号124的增益值,步骤S760。

除此之外,本发明的一实施例的头戴式显示设备100D也可在步骤S120中视需要选择使用默认等化曲线来调整振动信号124。

图17是本发明的一实施例的头戴式显示设备100D的驱动方法的默认等化曲线的建立方法的流程图。图18是振动信号310经由默认等化曲线300调整增益值后的一种示意图。请参照图17与图18,在本实施例中,视需要调整振动信号124的步骤是使用一默认等化曲线300降低后续输出的振动信号124的增益值。建立默认等化曲线300的方法包括以下步骤。使振动驱动器140根据一连续变频信号(chirp)或一阶梯扫描函数(step sweepsignal)驱动振动器134产生振动,步骤S800。计算运动传感器190所感测到的运动状态中的一加速度值于互相垂直的一第一方向、一第二方向以及一第三方向上的分量的均方根值的平均数,以取得一加速度频率响应曲线(acceleration frequency response),步骤S820。将加速度频率响应曲线反向后与一低频补偿曲线(low frequency compensation)叠加而建立默认等化曲线300,步骤S840。调整后的振动信号例如是图18的振动信号310。

请再参照图7、14-17,基于默认等化曲线的建立,本实施例图7的步骤S120可包括:判断头戴式显示设备100D是否已建立默认等化曲线300,步骤S620、S622、S720。若为是,则根据默认等化曲线300降低后续输出的振动信号124的增益值,步骤S640、S642、S740。

再者,在本发明的一实施例的头戴式显示设备100D中,头戴式显示设备100D更可根据使用者的头围大小来对应调整振动信号124而驱动振动器140产生振动。

图19是本发明的一实施例的头戴式显示设备100D设置应变规136的一种示意图。图20是本发明的一实施例的头戴式显示设备设置应变规136的另一种示意图。请先参照图19,在本实施例中,头戴式显示设备100D还包括一应变规136。应变规136电性连接振动驱动器140且用以量测头戴式显示设备100D的使用者的头围大小。振动驱动器140根据应变规136的测量结果调整振动信号124而驱动振动器140产生振动。

在一实施例中,上述的视需要调整振动信号124的步骤是使用多个默认等化曲线300中的一个降低后续输出的振动信号124的增益值,这些默认等化曲线300分别对应不同的头围大小。也就是说,使用头戴式显示设备100D的应变规136量测头戴式显示设备100D的使用者的头围大小,以决定使用默认等化曲线300中的哪一个降低后续输出的振动信号124的增益值。

请再参照图19与20,在一实施例中,应变规136例如是设置在图19的耳机130B的头带138上。在另一实施例中,例如图20,应变规136可设置在耳机130A的侧边结构139上。

图21是本发明的一实施例的头戴式显示设备设置缓冲垫的一种示意图。请参照图21,在一实施例中,头戴式显示设备100D还包括一缓冲垫180,其中振动器(未绘示)的设置位置对应于头戴式显示设备100D的使用者的头部H的耳朵E上方,且缓冲垫180设置于使用者的头部H与振动器(未绘示)之间。

具体来说,振动器设置于耳朵E与眼睛之间的太阳穴T上,或者是振动器设置于耳朵E邻近脖子的部位都会让使用者体验不佳。因此,振动器较佳的设置位置可位于用户的头部H的耳朵E上方。再者,为了避免振动器产生的振动以骨传导的方式产生声音而进入耳朵E,本实施例的头戴式显示设备100D可使用设置于使用者的头部H与振动器之间的缓冲垫180来吸收不必要的声音,以避免产生失真的声音。

综上所述,在本发明的一实施例的头戴式显示设备及其驱动方法中,振动驱动器电性连接声音控制器,振动器电性连接振动驱动器,振动驱动器从声音控制器接收振动信号,并根据主体的运动状态而视需要调整振动信号,然后以振动信号驱动振动器产生振动。振动驱动器可让用户在声光效果之外更有触觉回馈,得到良好的体验。再者,在一实施例中,头戴式显示设备设置缓冲垫或使用头带,因此,可减少振动对头戴式显示设备的显示器的影响。此外,在一实施例中,头戴式显示设备可依结构上的设置而调整振动信号的产生或振动器的设置,因此,可让使用者有较佳的体验。

在一实施例的头戴式显示设备的驱动方法中,经由调整振动信号可让使用者有良好的体验。再者,在一实施例的驱动方法中,头戴式显示设备可根据临界值来调整振动信号的强度。因此,头戴式显示设备的驱动方法可降低高频的振动,以让使用者有较佳的体验。此外,在一实施例的驱动方法中,头戴式显示设备可建立转换函数,使得设置于主体上的运动传感器感测到的加速度值可反应显示器的加速度值。因此,头戴式显示设备的驱动方法可让用户有较佳的体验。再者,在一实施例的驱动方法中,头戴式显示设备可由振动驱动器判断持续接收到的振动信号之间的图形的相似度,之后再调整后续输出的振动信号的增益值。因此,头戴式显示设备的驱动方法可降低规律的持续振动,以让使用者有更好的体验。此外,在一实施例的驱动方法中,头戴式显示设备可判断振动信号在低频波段的平均准位大于临界准位的持续时间是否太长。因此,头戴式显示设备的驱动方法可降低持续的强烈振动,以让使用者有更好的体验。再者,在一实施例的驱动方法中,头戴式显示设备可选择使用默认等化曲线来调整输出至振动器的振动信号,且默认等化曲线更对应用户的头围大小。因此,因此,头戴式显示设备的驱动方法可让用户有较佳的体验。

除此之外,在一实施例的头戴式显示设备及其驱动方法中,头戴式显示设备的振动器的设置位置对应于头戴式显示设备的使用者的头部的耳朵上方,且缓冲垫设置于使用者的头部与振动器之间。因此,头戴式显示设备及其驱动方法可让用户有较佳的体验,且可吸收不必要的声音,以避免产生失真的声音。

虽然本发明已以实施例公开如上,然其并非用以限定本发明,任何所属领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的更动与润饰,故本发明的保护范围当以权利要求的保护范围为准。

相关技术
  • 头戴式显示设备的摄像控制方法、装置及头戴式显示设备
  • 头戴式显示设备的摄像控制方法、装置及头戴式显示设备
技术分类

06120112657758