行动设备用分布式可穿戴输入输出套件的制作方法

文档序号:17793852发布日期:2019-05-31 20:36阅读:231来源:国知局
行动设备用分布式可穿戴输入输出套件的制作方法

本创作有关于一种行动设备用分布式可穿戴输入输出套件,尤其指一种联合空中鼠标、以及近眼显示设备、并用于行动设备的可穿戴输入输出套件。



背景技术:

由于电子技术的快速发展和扩散,因此现今各种行动设备,例如:智慧手机、和平板设备等,在现代社会中已经变得相当普遍,对于大多数行动设备,用来作为输出和输入接口的组件,通常是依赖同一个组件,即触控屏幕,其系将输入用触控面板、以及输出用显示屏幕组合,并嵌入在行动设备的顶侧。

然而,电子技术的发展不仅仅只是导致行动设备的普及,还带来了许多创新,并将更多高科技应用于输入和输出设备(界面),各种新颖的输入与输出设备对于用户而言,已经更加的人性化、符合人体工程学、且更舒适,对于输入设备,空中鼠标的相关技术、以及基于手指触摸的输入技术以及基于全息技术的手势的输入等技术,已经成为研究和开发以及革新输入单元产品的技术的焦点,中国新型专利第ZL 2015 2 0246716.X号,即公开了一种设计良好的空中鼠标的范例。

对于输出设备,则可看到更多的研发资源投入,以开发出革命性的高科技输出单元产品,例如:Microsoft的HoloLens产品、Epson的Moverio BT-300智能眼镜产品、3D视觉全息技术等等,即使是最新的扩增实境(AR)技术和虚拟现实(VR)技术也加入到研发过程,试图创造一个令人惊讶的下一代视觉输出单元,它能够为用户带来更高端、惊人和舒适的用户视觉体验。

而对于目前的行动设备,虽然它的处理能力和计算机一样强,但是输入和输出接口(通常是触控屏幕)实在太小,对大多数用户来说不太方便,但非常便于携带,大多数行动设备只配置尺寸在4.5英吋到6.5英吋范围内的触控屏幕,例如:智慧手机,或尺寸在7英吋到10英吋范围内的平板设备/计算机,这些小尺寸的触控屏幕只适用于比较局限的操作,例如:观看视频和图像等,但不适合处理日常工作或较复杂的工作,此外,鉴于目前市场上有许多新颖的输入和输出设备,现在应该正是为行动设备提供关于输入和输出接口的新解决方案的时候。

因此有必要解决上述缺陷/问题,职是的故创作人经过悉心试验与研究,并一本锲而不舍的精神,终构思出本案「行动设备用分布式可穿戴输入输出套件」,能够克服上述先前技术的缺点,以下为本创作的简要说明。



技术实现要素:

据此本创作提出一种可穿戴输入输出套件,其包含:一指戴式输入设备,其与该行动设备分离配置,并包含一指套,该指套经配置穿戴在一用户之一拇指上,并具有验证该用户的身分之一指纹识别模块、以及因应该用户之一食指之一按压而产生代表一鼠标事件之一输入信号之一按键,该指戴式输入设备将该输入信号传送至该行动设备;以及一穿戴式近眼显示设备,其与该行动设备以及该指戴式输入设备分离配置、接收来自该行动设备之一输出信息、并对该用户显示该输出信息。

较佳地,该指戴式输入设备、以及该穿戴式近眼显示设备与该行动设备的间经由一无线通信技术而彼此交换数据与信号,该无线通信技术系为一Wi-Fi无线通信技术、一蓝芽(Bluetooth)无线通信技术、一蓝芽低功耗(BLE)无线通信技术、一Sub-1G无线通信技术、或者一ZigBee无线通信技术。

较佳地,该指戴式输入设备还包含:该指套还包含位在该拇指之一指尖之一前端部、以及位在该拇指之一远程指节之一套身;以及一电子处理模块,其包含感应该指戴式输入设备之一动作之一陀螺仪传感器,该动作由分别发生在卡式直角坐标之一第一轴、一第二轴、以及一第三轴上之一俯仰(pitch)动作、一侧倾(roll)动作、以及一偏摆(yaw)动作所组成,且该第二轴经设定与该远程指节的纵向为实质平行,以减少当该按键受到按压时该按压发生在第二轴的侧倾动作、以及发生在该第一轴与该第三轴的转矩。

较佳地,该按键系经配置在该指套的该前端部、接收该按压并因应该按压而朝向一按压方向作动、并与该电子处理模块电连接,其中该按压方向经设定与该远程指节的纵向为实质平行,以减少当该按键受到按压时该按压发生在第二轴的侧倾动作、以及发生在该第一轴与该第三轴的转矩。

较佳地,该穿戴式近眼显示设备还包含:一传感器总成,其包含复数传感器,每一个传感器皆与一中央处单元电连接;一附接单元,其经配置在该传感器总成上,使得该传感器总成得以可分离的附加在一用户之一头部;一近眼显示模块,其与该传感器总成分离配置、与该中央处单元电连接、并且向该用户显示该输出信息;以及一连接与位置调整模块,其连接该近眼显示模块以及该传感器总成,并允许该用户调整该近眼显示模块相对于该传感器总成的位置。

附图说明

图1(a)揭示穿戴在用户身上的本发明行动设备用可穿戴输入和输出套件的正视示意图。

图1(b)揭示穿戴在用户身上的本发明行动设备用可穿戴输入和输出套件的侧视示意图。

图2揭示本发明信号转接模块中的基本电路布局的示意图。

图3(a)揭示本发明所采用的USB Type-C型连接器其插座端中各个引脚的功能和配置的终端引脚图。

图3(b)揭示本发明所采用的USB Type-C型连接器其插头端中各个引脚的功能和配置的终端引脚图。

图4(a)揭示本发明指戴式输入设备的第一实施例的左视示意图,其描绘了用户右手上穿戴有指戴式输入设备的手指和手掌。

图4(b)揭示本发明指戴式输入设备的第一实施例的俯视示意图,其描绘了用户右手上穿戴有指戴式输入设备的手指和手掌。

图5(a)揭示本发明穿戴式近眼显示设备的第一实施例的透视示意图,其中所绘的穿戴式近眼显示设备具有从附接单元上掀的透明显示器。

图5(b)揭示本发明穿戴式近眼显示设备的第一实施例的立体示意图,其中所绘的穿戴式近眼显示设备具有从附接单元外掀的立体显示器。

图6揭示本发明穿戴式近眼显示设备的第二实施例示意图。

图7(a)描绘本创作第二实施例中,由连接与位置调整模块所提供的、用于正由用户穿戴中本创作近眼显示设备的位置微调机制中的上下位置微调、以及左右位置微调的正面示意图。

图7(b)描绘本创作第二实施例中,由连接与位置调整模块所提供的、用于正由用户穿戴中本创作近眼显示设备的位置微调机制中的左倾位置微调的正面示意图。

图7(c)描绘本创作第二实施例中,由连接与位置调整模块所提供的、用于正由用户穿戴中本创作近眼显示设备的位置微调机制中的右倾位置微调的正面示意图。

图8(a)描绘本创作第二实施例中,由连接与位置调整模块所提供的、用于正由用户穿戴中本创作近眼显示设备的位置微调机制中的前移位置微调的侧面示意图。

图8(b)描绘本创作第二实施例中,由连接与位置调整模块所提供的、用于正由用户穿戴中本创作近眼显示设备的位置微调机制中的后移位置微调的侧面示意图。

图9(a)描绘本创作第二实施例中,由连接与位置调整模块所提供的、用于正由用户穿戴中本创作近眼显示设备的位置微调机制中的上掀位置微调的侧面示意图。

图9(b)描绘本创作第二实施例中,由连接与位置调整模块所提供的、用于正由用户穿戴中本创作近眼显示设备的位置微调机制中的下翻位置微调的正面示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做详细的说明。

本创作将可由以下的实施例说明而得到充分了解,使得熟习本技艺的人士可以据以完成的,然本创作的实施并非可由下列实施案例而被限制其实施型态;本创作的图式并不包含对大小、尺寸与比例尺的限定,本创作实际实施时其大小、尺寸与比例尺并非可经由本创作的图式而被限制。

本文中用语「较佳」是非排他性的,应理解成「较佳为但不限于」的开放式用语,不具有限制性含义,不排除其他特征或步骤;任何说明书或请求项中所描述或者记载的任何步骤可按任何顺序执行,而不限于请求项中所述的顺序;本创作的范围应仅由所附请求项及其均等方案确定,不应由实施方式示例的实施例确定;本文中用语「包含」及其变化出现在说明书和请求项中时,是一个开放式的用语,不具有限制性含义,并不排除其他特征或步骤。

本创作请求项所使用的「耦接」并非仅限于被解释为组件A直接与组件B连接在一起,其应被解释为使得组件A直接、间接与组件B接触、组装或者连接在一起,以致能在组件A与组件B的间由接触所驱动的热交换,举例而言,「组件A与组件B耦接」应该被如此解释,组件A与组件C或者更多的组件连接,然后组件C或者更多的组件再与组件B连接,等同的就是组件A直接、间接与组件B连接在一起,致能了在其的间由接触所驱动的热交换。

本创作的一部分系基于并且部分地使用美国发明专利号US 9,678,349B2、已由USPTO核准的美国发明专利申请第US 15/676,001、中国实用新型专利第201520188813.8号、中国实用新型专利第201520246716.X号、中国实用新型专利申请第201721014604.7号、中国实用新型专利申请第201821058271.2号中公开的技术,上述专利和专利申请与本申请案间具有相同的申请人,并且通过引用并入到本申请中,有如在此完全描述与揭露一样。

图1(a)揭示穿戴在用户身上的本创作移动设备用可穿戴输入输出套件之正视示意图;图1(b)揭示穿戴在用户身上的本创作移动设备用可穿戴输入输出套件之侧视示意图;本创作可穿戴输入输出套件100包含:指戴式输入设备110、穿戴式近眼显示设备130、以及信号转接模块150,指戴式输入设备110和穿戴式近眼显示设备130是设计用于穿戴在用户10上,并用作为移动设备200的输入和输出接口(interface)。

指戴式输入设备110被设计为穿戴在用户的拇指上,穿戴式近眼显示设备130被设计成在用户视线11的前方放置一片显示屏,指戴式输入设备110通过传输线171连接到信号转接模块150,穿戴式近眼显示设备130通过传输线172电连接到信号转接模块150,信号转接模块150再通过传输线173电连接到移动设备200,也就是说,指戴式输入设备110和穿戴式近眼显示设备130通过信号转接模块150电连接到移动设备200,再者,还有一个移动电源300通过传输线174电连接到信号转接模块150。

较佳地,移动设备200、信号转接模块150、以及传输线171、172、173、174都采用通用串行总线(USB)标准作为连接接口,而彼此进行电连接、数据交换、以及供电,USB标准有多种版本,包含USB 1.x、USB 2.0、USB 3.x、USB Type-A、USB Type-B、USB Type-C、标准USB、迷你USB、微型USB、及其组合等等,通常基于USB的连接器包含由USB标准所定义的插座(receptacle)、以及相应的由USB标准所定义的插头(plug),本创作中的各种设备,例如:移动设备200、信号转接模块150等设备,较佳都设计为采用USB定义的插座作为端口、以及电缆端部,例如:传输线171、172、173、174,每条传输线在其端部,都会包含对应的USB定义的插头。

图2揭示本创作信号转接模块中的基本电路布局的示意图;信号转接模块150中所使用的电路至少包含:壳体151、电路板152、结合在电路板152上的信号转接集成电路(IC)芯片153、以及同样结合在电路板152上的USB集线器IC芯片154等等,壳体151和电路板152建有多个基于USB标准的端口1711、1721、1731和1741,每一个端口都对分别应于同样基于USB的传输线171、172、173、174,并且用于接受传输线171、172、173、174上基于USB标准的插头,外壳151和电路板152上还包含还更多的端口,例如:用于网络摄影机的摄影机埠155、以及用于耳机和麦克风的通讯端口156等等。

图3(a)揭示本创作所采用的USB Type-C型连接器其插座端中各个引脚的功能和配置的终端引脚图;图3(b)揭示本创作所采用的USB Type-C型连接器其插头端中各个引脚的功能和配置的终端引脚图;通常基于USB标准的连接器包含USB定义的插座和相应的USB定义的插头,在上述多种USB标准中,USB Type-C(也称为USB-C)应该是当中最有可能在未来受到广泛应用的,其特点在于是一种双重旋转对称型连接器(two-fold rotational-symmetrical connector),意味着用户不必再区分USB连接器的正反面,此外,与传统的5针(5-pin)USB连接器系统的微型USB标准相比,USB Type-C是一个24针(24-pin)的USB连接器系统,因此USB Type-C连接器能支持高数据率(high data rate)的数据传输,并具有用于交换MHL或HDMI信号的DisplayPort(eDP)的引脚,因此,大量数据,特别是图形信息,可以通过设备之间的USB Type-C 24针USB连接器系统,而以相对高数据率进行大量数据交换。

图4(a)揭示本创作指戴式输入设备的第一实施例的左视示意图,其描绘了用户右手上穿戴有指戴式输入设备的手指和手掌;图4(b)揭示本创作指戴式输入设备的第一实施例的俯视示意图,其描绘了用户右手上穿戴有指戴式输入设备的手指和手掌。

指戴式输入设备110包含了:指套111、指纹识别模块112、陀螺仪传感器113、按钮114、前端部115、套身116、掌带117、腕带118、以及近场通讯模块119等,用户10的右手12包含:手掌13、拇指14、食指15、右手12的背部16、以及手腕17,其中拇指14则由指尖141、远程指节142(指骨)、以及近端指节143(指骨)所组成。

指戴式输入设备110穿戴在用户10的右手12上,其中指套111是穿戴在用户10的拇指14上,指套111包含:定位在拇指14尖端141处的前端部115、以及穿戴在拇指14的远程指节142(指骨)和近端指节143(指骨)上的套身116,腕带118包含:其包含在其末端(第一端)具有一钩状垫的第一带体、以及在其末端(第二端)具有一环状垫的第二带体,其中钩状垫能够可分离地连接到并固定在环状垫上,使得腕带118也随之能够可分离地固定在用户10的手腕17上,指套111和腕带118则透过掌带117彼此牢固地连接,使得指戴式输入设备110能够可拆卸地/分离地固定在用户10的手腕17上,指套111、掌带117、以及腕带118较佳是由弹性织物所制成。

电子处理模块包含:指纹识别模块112、以及结合在指套111中的陀螺仪传感器113,当指戴式输入设备110穿戴在用户的拇指上时,指纹识别模块112会自动感测拇指的指纹,以验证用户的身份、并确定用户是否被授权、注册、或者允许操作指戴式输入设备110。

包含在电子处理模块中的陀螺仪传感器113,系用于以随着观察点,即指戴式输入设备110移动的拉格朗日场理论(Lagrangian field theory)为基础,侦测分别发生在笛卡尔坐标系统(Cartesian coordinate system)中的X轴(第一轴)、Y轴(第二轴)、和Z轴(第三轴)上的俯仰动作(pitch action)、侧倾动作(roll action)、和偏摆动作(yaw action)所组成的移动,此移动是来自由用户10拇指14所驱动的指戴式输入设备110,并且可以形成一系列的空中轨迹,以在移动设备上移动显示屏上的光标(cursor),腕带118上选择性的配有电连接到电子处理模块的一个近场通信模块119,以方便用户10使用行动支付。

在本实施例中,拉格朗日场理论用于定义用于指戴式输入设备110中的陀螺仪传感器113的笛卡尔坐标系中的三个轴,即观察点和笛卡尔坐标系的原点,永远是定位在指戴式输入设备110上,并随着它在空间和时间中的移动而跟随它,据此其将沿着纵向的轴定义为X轴,将设备110基于X轴进行旋转或俯仰的动作定义为俯仰动作,将沿着横向的轴定义为Y轴,将设备110基于Y轴进行旋转或侧倾的动作定义为侧倾动作,以及将沿着垂向的轴定义为Z轴,将设备110基于Z轴进行旋转或偏摆的动作定义为偏摆动作。

再者,按钮114系配置在前端部115上,并与电子处理模块电连接,其接收来自用户10食指15的按压并朝向一个按压方向作用以响应此按压,按钮114因应来自食指15的按压而产生代表鼠标事件的一个输入信号(input signal),并将输入信号发送到移动设备,由于指戴式输入设备110可以在显示屏上移动光标,并产生代表鼠标事件的输入信号,因此也被称为空中鼠标(air mouse)。

在本创作中,对于Y轴、按压方向、以及拇指14上远程指节142之纵向之间的空间配置,特别提出以下述的方式安排,为了降低和减轻按钮114按下时,在Y轴上发生的侧倾动作、以及在X轴和Z轴上发生的扭矩(torques),陀螺仪传感器113中所定义的Y轴、和按钮114在接收按压时所移动的按压方向,经设定为彼此实质上是大致平行的,或者Y轴经设定与远程指节142的纵向为实质平行、或者按压方向经设定与远程指节142的纵向为实质平行,因此当用户10按下按钮114时,在相应的X轴和Z轴上几乎不发生任何俯仰动作、或者偏摆动作,即一个按下按钮114的操作,几乎不会引起在X轴和Z轴上发生的扭矩,因此无论是与习用空中鼠标、或者其他等效、或相似的设备相比,本创作指戴式输入设备110具有非常优异的操作稳定性。

图5(a)揭示本创作穿戴式近眼显示设备的第一实施例的立体示意图,其中所绘之穿戴式近眼显示设备具有从附接单元上掀的透明显示器;图5(b)揭示本创作穿戴式近眼显示设备的第一实施例的立体示意图,其中所绘之穿戴式近眼显示设备具有从附接单元外掀的透明显示器。

穿戴式近眼显示设备400包含:主壳体410,主壳体410内包含电子处理模块、附接单元420、近眼显示模块430、以及可旋转连接单元440(可翻转连接单元),其中主壳体410、近眼显示模块430、以及可旋转连接单元440系配置在附接单元420上,配置在主壳体410较佳地是基于眼镜框的框架,穿戴式近眼显示设备400能够可拆卸地/可分离地穿戴在用户的头部,就像戴眼镜一样简单。

微型摄像机镜头450配置在由主壳体410提供的容纳空间(未示出)内,主壳体410是由,例如:塑料、或者合金所制成,并提供多个单元和模块组装在其内,主壳体410中的电子处理模块包含例如:9轴电子运动传感器模块、3轴电子罗盘、3轴电子陀螺仪、3轴电子加速度计、微处理器模块、主动微电力模块(例如:电池)、无线通信模块、微型摄像机镜头450等,微型摄像机镜头450具有摄像机视线,较佳地是以使得摄像机视线能够与用户的视线基本上平行的方式配置,以记录用户眼睛看到的任何场景。

近眼显示模块430是一片透明型透视显示器431,即当静态或者动态之虚拟数字内容正在透明显示器上显示时,用户通过透视型(see-through type)显示器431仍然可以看到周围实际环境(现实世界),近眼显示模块430较佳地属于头戴式设备(HMD),在本实施例中,透视型显示器431包含:光学成像引擎432、以及一个透明棱镜433。

光学成像引擎432较佳包含以主动量子点技术(例如:美国专利第US 8,508,830B1号与第US 8,582,209B1号所揭露者)、数字光源处理(digital light processing、DLP)技术或者硅基液晶(liquid crystal on silicon、LCOS)技术等为基础而运作的显像芯片,拟显示之数字内容先经由光学成像引擎432产生,再投射到透明棱镜433上,透明棱镜433系做为透明显示屏,其中形成有凹面反射组件,以供数字内容在透明棱镜433上重新聚焦而成像,用户可从透明棱镜433上看到所显示的数字内容,而同时用户仍然可以看见真实世界的景象就好像背景一般出现在数字内容后方。

然而尽管透视显示器431是一个透明显示屏,但是显示在这个透明显示屏上的数字内容,还是不可避免的会遮蔽或者阻挡到部分的用户视野,因为在正常使用状况下,透视显示器431是会出现在用户双眼的正前方,因此当设备在使用,尤其是当用户是在移动中或者走路中时,将导致安全上的问题。

因此,可旋转连接单元440(可翻转连接单元)用来可旋转地/可掀地连接透视显示器431和主壳体410,例如,可旋转连接单元440较佳地是基于铰链的部件、或者可翻转的连接组件,通过可旋转连接单元440的可掀式连杆,透视显示器431可以被翻转、旋转、或者远离用户的视线,例如:透视显示器431能够向上翻转到镜框架的上方,如图5(a)所揭示,或者旋转到镜框架侧面,如图5(b)所揭示,用户就可以重新获得无遮蔽的全方位视野。

图6揭示本发明穿戴式近眼显示设备的第二实施例示意图;本创作穿戴式近眼显示设备500包含:传感器总成510、近眼显示模块520、连接与位置调整模块530、以及附接单元540,传感器总成510集合了各种各式的电子传感器,例如:影像传感器、音频传感器、镜头、陀螺仪传感器、加速计、磁力计、气压计、高度计、气压高度计、光传感器、感光组件、动作传感器、温度传感器、电子罗盘、或者红外传感器等等,在本实施例中,传感器总成510上还有另外配置有摄像头511、闪光灯512、微型麦克风513、以及头灯514,传感器总成510系透过数据传输线560电连接到与传感器总成510分离配置之一个主板模块和一个电池模块,数据传输线560较佳是一条充电与同步传输线(charge and sync cable)。

近眼显示屏模块520较佳是一片透明显示屏、或者一片透视显示屏521,当用户穿戴近眼显示模块520并且在透视显示屏521上观看所显示的静态或动态数字内容的同时,用户仍然可以看到真实世界中的实际周边环境,像背景一样出现在透视显示屏521所显示的数字内容的后方,近眼显示模块520较佳系属于一种头戴式设备(HMD),近眼显示模块520透过软性扁平电缆550、或者透过在传感器总成510与近端眼显示模块520的间的数据传输线,而与传感器总成510电连接,软性扁平电缆550是用于传输数据或电子信号的包含多条电线之一组电线,数据传输线较佳是充电与同步传输线。

连接与位置调整模块530包含,例如:连接臂531,连接臂531具有两端,分别为第一端532和第二端533,其分别设置有第一枢接点534、以及第二枢接点535,第一端532上的第一枢接点534用于连接至传感器总成510,第二端533上的第二枢接点535用于连接至近眼显示模块520,透过连接与位置调整模块530的链接,近眼显示模块520可悬挂在传感器总成510上,但是与传感器总成510是分开的。

附接单元540被配置在传感器总成510上,使得传感器总成模块510能够可拆卸地(可分离地、可移除地)附加/附接到用户的头部,尤其是附加到用户的前额部分,基本上附接单元540是一个提供支撑与固定功能的结构,其能够将传感器总成510、近眼显示模块520、以及连接与位置调整模块530可拆卸地固定到用户的头上,并且能够使近眼显示模块520上的透视显示屏521,在与用户眼睛保持适当距离的情况下,出现在用户的视线中;附接单元540是由软性的、挠性、或者弹性的材料所制成,较佳可以是头带、吸汗带、尺寸带、可调式皮带、弹性支撑臂、挠性支撑框架、挠性轻支架、眼镜脚丝、眼镜框、或者硅胶支撑。

因此数字信息可以透过近眼显示模块520呈现,然后投射到用户的眼睛,较佳地,由于透视显示屏521是透明或半透明的,因此透视显示屏521上显示的信息,会被迭加在透视显示屏521后方、在用户面前的真实世界中的实际周边环境与真实情境上。

基本上连接臂531、第一枢接点534、以及第二枢接点535共同形成并提供用于近眼显示模块520一个多自由度可调整的位置调整结构,以调整相对于传感器总成510的位置,多个连接与位置调整模块530的实施例,已经在美国发明专利第US 9,678,349B2号、以及中国实用新型专利第201520188813.8号中公开,其与本申请案的间具有相同的申请人,并且完全并入本申请,有如在此完全描述,近眼显示模块520是透过连接与位置调整模块530而设置在传感器总成510上,因此用户可以容易地将近眼显示模块520上掀、或者移动,以获得清晰且不受屏蔽的视野、或者获得良好对焦的显示信息。

包含传感器总成510以及近眼显示模块520等的电子模块,系电连接到位在主板模块上的中央处理单元、以及一个电池模块,主板模块是与传感器总成510、以及近眼显示模块520分离配置,电池模块是与传感器总成510、近眼显示模块520、以及主板模块都分开配置,基本上近眼显示模块520、主板模块、以及电池模块是彼此分开但彼此电连接,中央处理单元、主板模块、电池模块等是部署并且隐藏在用户身上所穿戴的衣服配件上,如同在已核准美国发明专利第US 15/676,001号、以及中国实用新型专利申请第201721014604.7号中的揭露,其与本申请案的间具有相同的申请人,并且完全并入本申请,有如在此完全描述。

主板模块包含中央处理单元(CPU)、内存模块、无线通信模块、USB接口、HDMI接口、NFC接口、uSIM插槽、uSD卡插槽、耳机插口、信号线插座、以及电源线插座等,主板模块主要充当处理单元,负责接收数据进行处理和计算,近眼显示模块520透过有线连接、或者无线连接的方式与主板模块电连接,在本实施例中,近眼显示模块520透过数据传输线560,较佳为充电与同步传输线(charge and sync cable)而电连接到主板模块,近眼显示模块520主要作为用户的输出单元,并被设计成具有太阳眼镜的酷炫外观。

本创作中揭露的穿戴式近眼显示设备500具有上述结构,使得透视显示屏521能够拥有更多的可调整自由度,在多个不同维度上调节相对于传感器总成510、用户头部20、或者用户视线的位置。

图7(a)描绘本创作第二实施例中,由连接与位置调整模块所提供的、用于正由用户穿戴中本创作近眼显示设备的位置微调机制中的上下位置微调、以及左右位置微调的正面示意图;图7(b)描绘本创作第二实施例中,由连接与位置调整模块所提供的、用于正由用户穿戴中本创作近眼显示设备的位置微调机制中的左倾位置微调的正面示意图;图7(c)描绘本创作第二实施例中,由连接与位置调整模块所提供的、用于正由用户穿戴中本创作近眼显示设备的位置微调机制中的右倾位置微调的正面示意图。

如第7(a)图所揭示,本创作中的附接单元540主要由软性的、挠性的或者弹性的材料所制成,且穿戴式近眼显示设备500透过附接单元540而穿戴到用户的头部20上,因此用户能够透过简单地直接用手部调整,作为附接单元540的例如:头带、或者弹性绳索等,使透视显示屏521上移、下移、左移、或者右移,来调整其相对于传感器总成510的相对位置,用户甚至能够透过一样简单地使用手部直接调整附接单元540,就可以使得近眼显示设备500能稍微右倾、或者左倾,如第7(b)和7(c)图所示。

图8(a)描绘本创作第二实施例中,由连接与位置调整模块所提供的、用于正由用户穿戴中本创作近眼显示设备的位置微调机制中的前移位置微调的侧面示意图;图8(b)描绘本创作第二实施例中,由连接与位置调整模块所提供的、用于正由用户穿戴中本创作近眼显示设备的位置微调机制中的后移位置微调的侧面示意图。

如第8(a)图所揭示,由包含连接臂531、第一枢接点534、以及第二枢接点535在内的连接与位置调整模块530中所有部件的配合,用户能够透过简单地直接用手部调整,将透视显示屏521向前移动以远离眼睛,来调整其相对于传感器总成510的相对位置,与此相反的,如第8(b)图所揭示,用户能够透过简单地直接用手部调整,将透视显示屏521向后移动接近眼睛、或者返回到起始位置,来调整其相对于传感器总成510的相对位置。

图9(a)描绘本创作第二实施例中,由连接与位置调整模块所提供的、用于正由用户穿戴中本创作近眼显示设备的位置微调机制中的上掀位置微调的侧面示意图;以及图9(b)描绘本创作第二实施例中,由连接与位置调整模块所提供的、用于正由用户穿戴中本创作近眼显示设备的位置微调机制中的下翻位置微调的正面示意图。

如第9(a)和9(b)图所揭示,由包含连接臂531、第一枢接点534、以及第二枢接点535在内的连接与位置调整模块530中所有部件的配合,用户能够简单地透过手将透视显示屏521从起始位置向上翻、上掀(flip up),并且用户也可以用手将透视显示屏521向下翻(flip down)回到使起位置,无论透视显示屏521被上掀或者下翻时,传感器总成510中内置的所有传感器,特别是相机、影像传感器、闪光灯512、以及头灯等,都仍然能够保持运作而不被阻挡或被透视显示屏521干扰,如第9(a)和9(b)图所揭示。

在本创作分布式可穿戴输入输出套件中所使用的穿戴式近眼显示设备,较佳地是可变焦的(varifocal),并且具有大视角(AOV),以便产生足够大的视野(FOV),利用相对大的FOV,本创作的穿戴式近眼显示设备就能够向观看者产生、投影用于显示观看信息(视频、图像)的大显示区域(虚拟显示屏),在本实施例中,穿戴式近眼显示设备400和500较佳地具有能够为观看者创造尺寸大于17英吋的虚拟显示屏的宽FOV。

本创作分布式可穿戴输入输出套件特别适用于人工智能(AI)领域的应用,例如:多种语言的实时翻译、实时光学文字识别、AI智能操作系统等,举例来说,在AI智能操作系统的应用中,精密的AI机器人可以作为常驻程序而驻留在移动设备上的操作系统中,用户可以通过常驻AI应用程序而获益,例如:用户可以与穿戴式近眼显示设备、或者指戴式输入设备上的麦克风通话,以对移动设备上的常驻AI机器人发出指令,移动设备上的常驻AI机器人能够通过穿戴式近眼显示设备、或者指戴式输入设备,立即且智能地与用户进行互动。

如上所述,本创作的移动设备用的分布式可穿戴输入输出套件,能够通过简单地与移动设备协作来实现许多科幻场景,并提供许多惊人和实际的应用功能,基本上本创作中描述的输入输出套件为开发人员开辟了探索更多新的可能性、以及创建许多新颖应用的机会。

本创作以上各实施例彼此的间可以任意组合或者替换,从而衍生更多的实施态样,但皆不脱本创作所欲保护的范围,兹进一步提供更多本创作实施例如次:

实施例1:一种可穿戴输入输出套件,其包含:一指戴式输入设备,其与该行动设备分离配置,并包含一指套,该指套经配置穿戴在一用户之一拇指上,并具有验证该用户的身分之一指纹识别模块、以及因应该用户之一食指之一按压而产生代表一鼠标事件之一输入信号之一按键,该指戴式输入设备将该输入信号传送至该行动设备;以及一穿戴式近眼显示设备,其与该行动设备以及该指戴式输入设备分离配置、接收来自该行动设备之一输出信息、并对该用户显示该输出信息。

实施例2:如实施例1所述的可穿戴输入输出套件,还包含:一信号转接模块,其与该行动设备、该指戴式输入设备、以及该穿戴式近眼显示设备分离配置,并与该行动设备、该指戴式输入设备、以及该穿戴式近眼显示设备电连接;以及

一行动电源,其与该行动设备、该指戴式输入设备、该穿戴式近眼显示设备、以及该信号转接模块分离配置,并与该行动设备、该指戴式输入设备、该穿戴式近眼显示设备、以及该信号转接模块电连接。

实施例3:如实施例1或2所述的可穿戴输入输出套件,其中该指戴式输入设备传送该输入信号至该信号转接模块,该行动设备经由该信号转接模块接收该指戴式输入设备所传送的该输入信号。

实施例4:如实施例1或2所述的可穿戴输入输出套件,其中该行动设备传送该输出信息至该信号转接模块,该穿戴式近眼显示设备经由该信号转接模块接收该行动设备所传送的该输出信息。

实施例5:如实施例1或2所述的可穿戴输入输出套件,其中该行动电源传送一电力至该信号转接模块,该行动设备、该指戴式输入设备、以及该穿戴式近眼显示设备经由该信号转接模块接收该行动电源所传送的该电力。

实施例6:如实施例1或2所述的可穿戴输入输出套件,其中该行动设备传送一电力至该信号转接模块,该指戴式输入设备、以及该穿戴式近眼显示设备经由该信号转接模块接收该行动设备所传送的该电力。

实施例7:如实施例1所述的可穿戴输入输出套件,其中该指戴式输入设备、以及该穿戴式近眼显示设备与该行动设备的间经由一无线通信技术而彼此交换数据与信号,该无线通信技术系为一Wi-Fi无线通信技术、一蓝芽(Bluetooth)无线通信技术、一蓝芽低功耗(BLE)无线通信技术、一Sub-1G无线通信技术、或者一ZigBee无线通信技术。

实施例8:如实施例1所述的可穿戴输入输出套件,其中该指戴式输入设备还包含:该指套还包含位在该拇指之一指尖之一前端部、以及位在该拇指之一远程指节之一套身;以及一电子处理模块,其包含感应该指戴式输入设备之一动作之一陀螺仪传感器,该动作由分别发生在卡式直角坐标之一第一轴、一第二轴、以及一第三轴上之一俯仰(pitch)动作、一侧倾(roll)动作、以及一偏摆(yaw)动作所组成,且该第二轴经设定与该远程指节的纵向为实质平行,以减少当该按键受到按压时该按压发生在第二轴的侧倾动作、以及发生在该第一轴与该第三轴的转矩。

实施例9:如实施例8所述的可穿戴输入输出套件,其中该按键系经配置在该指套的该前端部、接收该按压并因应该按压而朝向一按压方向作动、并与该电子处理模块电连接,其中该按压方向经设定与该远程指节的纵向为实质平行,以减少当该按键受到按压时该按压发生在第二轴的侧倾动作、以及发生在该第一轴与该第三轴的转矩。

实施例10:如实施例8所述的可穿戴输入输出套件,其中该指戴式输入设备经由该拇指的驱动而产生由该俯仰动作、该侧倾动作、以及该偏摆动作所组成的该动作。

实施例11:如实施例8所述的可穿戴输入输出套件,其中该指戴式输入设备还包含以下其中之一:一腕带,其包含在第一端具有一钩状垫之一第一带体、以及在第二端具有一环状垫之一第二带体,其中该钩状垫可以可分离地连接到该环状垫,使得该腕带可以可分离地固定在该用户之一手腕上;一掌带,其将该指套连结到该腕带,使得该指戴式输入设备可以可分离地固定在该用户的该拇指以及该手腕上;以及一近场通讯模块,系配置在该腕带并与该电子处理模块电连接。

实施例12:如实施例8所述的可穿戴输入输出套件,其中该指套、该腕带、以及该掌带其中之一系由一弹性织物所制作。

实施例13:如实施例8所述的可穿戴输入输出套件,其中该行动设备还包含一USBType-C端口,用来与该信号转接模块电连接。

实施例14:如实施例1所述的可穿戴输入输出套件,其中该穿戴式近眼显示设备还包含:一传感器总成,其包含复数传感器,每一个传感器皆与一中央处单元电连接;一附接单元,其经配置在该传感器总成上,使得该传感器总成得以可分离的附加在一用户之一头部;一近眼显示模块,其与该传感器总成分离配置、与该中央处单元电连接、并且向该用户显示该输出信息;以及一连接与位置调整模块,其连接该近眼显示模块以及该传感器总成,并允许该用户调整该近眼显示模块相对于该传感器总成的位置。

实施例15:如实施例14所述的可穿戴输入输出套件,其中该等传感器系选自包含一影像传感器、一音频传感器、一镜头、一陀螺仪、一加速计、一磁力计、一气压计、一高度计、一气压高度计、一光传感器、一感光组件、一动作传感器、一温度传感器、一电子罗盘、一红外线传感器、以及其组合其中之一的群组。

实施例16:如实施例14所述的可穿戴输入输出套件,其中该近眼显示模块还包含一不透明显示屏以及一透视型显示屏其中之一,其中该透视型显示屏是一透明显示屏以及一半透明显示屏其中之一。

实施例17:如实施例14所述的可穿戴输入输出套件,其中该连接与位置调整模块还包含一连接臂,其具有一第一端以及一第二端,其中一第一枢接点以及一第二枢接点分别设置在该第一端与第二端,设置在该第一端的该第一枢接点系用来连接至该传感器总成,设置在该第二端的该第二枢接点系用来连接至该近眼显示模块。

实施例18:如实施例14所述的可穿戴输入输出套件,其中该连接与位置调整模块使得该近眼显示模块,能够朝向相对于该用户的该头部之一上方、一下方、一左方、一右方、一前移方、以及一后移方其中之一的位置移动,能够朝向相对于该用户的该头部之一左倾、以及一右倾其中之一的位置倾斜,以及能够以该连接与位置调整模块作为原点而上掀、或者下翻。

实施例19:如实施例14所述的可穿戴输入输出套件,其中该附接单元还包含一头带、一吸汗带、一调带、一可调式皮带、一弹性支撑臂、一软性支撑框架、一挠性轻支架、一眼镜脚丝、一眼镜框、一硅胶支撑、一止动件、一绳扣、一紧固件、一排扣、一绳尾扣、一迫紧件、一磁条、一磁铁、一魔鬼毡、一黏扣件、一扣合件、一卡扣件、以及其组合其中之一。

本创作各实施例彼此的间可以任意组合或者替换,从而衍生更多的实施态样,但皆不脱本创作所欲保护的范围,本创作保护范围的界定,悉以本创作申请专利范围所记载者为准。

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