本发明涉及一种头戴式显示器，特别涉及一种高检测准确度的头戴式显示器。
背景技术：
：：虚拟现实(virtualreality，vr)是利用电脑模拟产生三维空间的虚拟世界，可提供使用者关于视觉等感官的模拟，让使用者感觉仿佛身历其境。当使用者的位置移动时，电脑可以立即进行复杂的运算，将精确的三维世界影像传回，以令使用者产生临场感。然而，由于目前检测定位和旋转的技术尚不够精准，虚拟现实常会有让人产生眩晕感的问题。因此，有必要提出一种全新的设计，以克服传统技术所面临的困境。技术实现要素：在优选实施例中，本发明提供一种头戴式显示器，包括：一时钟产生器，产生一时钟信号；一定位系统，检测关于一使用者的一坐标信息；以及一惯性感测器，检测关于该使用者的一旋转角度信息；其中该定位系统和该惯性感测器是根据该时钟信号来将一时间戳记加入至该坐标信息和该旋转角度信息。在一些实施例中，该坐标信息和该旋转角度信息被传送至一运算装置。在一些实施例中，该运算装置是使用一扩展卡尔曼滤波器(extendedkalmanfilter，ekf)来处理该坐标信息和该旋转角度信息。在一些实施例中，该运算装置是根据具有相同的该时间戳记的该坐标信息和该旋转角度信息来产生一虚拟现实影像信息。在另一优选实施例中，本发明提供一种头戴式显示器的控制方法，包括下列步骤：产生一时钟信号；检测关于一使用者的一坐标信息；检测关于该使用者的一旋转角度信息；以及根据该时钟信号来将一时间戳记加入至该坐标信息和该旋转角度信息。在一些实施例中，该控制方法还包括：将该坐标信息和该旋转角度信息传送至一运算装置。在一些实施例中，该控制方法还包括：使用一扩展卡尔曼滤波器(extendedkalmanfilter，ekf)来处理该坐标信息和该旋转角度信息。在一些实施例中，该控制方法还包括：根据具有相同的该时间戳记的该坐标信息和该旋转角度信息来产生一虚拟现实影像信息。在优选实施例中，本发明提供一种非暂时性电脑可读取媒体，储存有一电脑程序产品，用于使一头戴式显示器执行下列操作步骤：产生一时钟信号；检测关于一使用者的一坐标信息；检测关于该使用者的一旋转角度信息；以及根据该时钟信号来将一时间戳记加入至该坐标信息和该旋转角度信息。附图说明图1是显示根据本发明一实施例所述的头戴式显示器的示意图；图2是显示根据本发明一实施例所述的坐标信息和时间戳记之间的关系图；图3是显示根据本发明一实施例所述的旋转角度信息和时间戳记之间的关系图；图4是显示根据本发明一实施例所述的头戴式显示器和运算装置的立体图；图5是显示根据本发明一实施例所述的头戴式显示器的控制方法的流程图；图6是显示根据本发明另一实施例所述的头戴式显示器的控制方法的流程图。附图标记说明：100～头戴式显示器；110～时钟产生器；120～定位系统；130～惯性感测器；140～运算装置；150～扩展卡尔曼滤波器；180～使用者；ck～时钟信号；sp～坐标信息；sa～旋转角度信息；sg～虚拟现实影像信息；ts～时间戳记；t1～第一时间点；t2～第二时间点；t3～第三时间点；x1～第一坐标数据；x2～第二坐标数据；x3～第三坐标数据；θ1～第一旋转角度；θ2～第二旋转角度；θ3～第三旋转角度。具体实施方式为让本发明的目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出本发明的具体实施例，并配合说明书附图，作详细说明如下。在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的元件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”及“包括”一词为开放式的用语，故应解释成“包含但不仅限定于”。“大致”一词则是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，达到所述基本的技术效果。此外，“耦接”一词在本说明书中包含任何直接及间接的电性连接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接至一第二装置，则代表该第一装置可直接电性连接至该第二装置，或经由其它装置或连接手段而间接地电性连接至该第二装置。图1是显示根据本发明一实施例所述的头戴式显示器(headmounteddisplay，hmd)100的示意图。头戴式显示器100可套用虚拟现实(virtualreality，vr)技术，并可由一使用者180进行穿戴。如图1所示，头戴式显示器100包括：一时钟产生器(clockgenerator)110、一定位系统(positioningsystem)120，以及一惯性感测器(inertialmeasurementunit，imu)130。时钟产生器110可以是一方波产生器(squarewavegenerator)，其用于产生一时钟信号ck。举例而言，时钟信号ck的频率可为0.9khz、1khz，或是2khz。定位系统120可以是一动作捕捉系统(motioncapturesystem)，其用于检测关于使用者180的一坐标信息sp。例如，坐标信息sp可包括使用者180的一x轴坐标、一y轴坐标，以及一z轴坐标。惯性感测器130可以是一加速度计(accelerometer或g-sensor)、一磁力计(magnetometer或m-sensor)，或是一陀螺仪(gyroscope)，其用于检测关于使用者180的一旋转角度信息sa。例如，旋转角度信息sa可包括使用者180的一天顶角(theta)旋转和一方位角(phi)旋转。定位系统120和惯性感测器130皆根据时钟信号ck来将一时间戳记(timestamp)ts加入至坐标信息sp和旋转角度信息sa当中。时间戳记ts可用于指示出坐标信息sp和旋转角度信息sa的对应时间点。必须注意的是，虽然未显示于图1中，实际上头戴式显示器100还可包括其他元件，例如：一显示器、一上盖、一前盖、一左侧盖、一右侧盖，以及多个发光二极管(light-emittingdiode，led)。在一些实施例中，定位系统120和惯性感测器130各自还包括一计数器(counter)。通过计算所接收的时钟信号ck的上升边缘(risingedge)或下降边缘(fallingedge)的次数，定位系统120和惯性感测器130可取得不同时间点，从而可建立时间戳记ts与坐标信息sp、旋转角度信息sa之间的关联性。图2是显示根据本发明一实施例所述的坐标信息sp和时间戳记ts之间的关系图。在图2的实施例中，坐标信息sp包括使用者180的一第一坐标数据x1、一第二坐标数据x2，以及一第三坐标数据x3，其中第一坐标数据x1是于一第一时间点t1所测量，第二坐标数据x2是于一第二时间点t2所测量，而第三坐标数据x3是于一第三时间点t3所测量。第一坐标数据x1、第二坐标数据x2，以及第三坐标数据x3的每一者皆可包括使用者180的x轴坐标、y轴坐标，以及z轴坐标。前述将时间戳记ts加入至坐标信息sp的步骤，在此可指将第一时间点t1的信息加入第一坐标数据x1，将第二时间点t2的信息加入第二坐标数据x2，以及将第三时间点t3的信息加入第三坐标数据x3。在定位系统120根据时钟信号ck来处理坐标信息sp之后，每一坐标数据将与其对应的时间点之间建立关联性，因此后续的运算装置可以更容易地运用关于使用者180的坐标信息sp。图3是显示根据本发明一实施例所述的旋转角度信息sa和时间戳记ts之间的关系图。在图3的实施例中，旋转角度信息sa包括使用者180的一第一旋转角度θ1、一第二旋转角度θ2，以及一第三旋转角度θ3，其中第一旋转角度θ1是于一第一时间点t1所测量，第二旋转角度θ2是于一第二时间点t2所测量，而第三旋转角度θ3是于一第三时间点t3所测量。第一旋转角度θ1、第二旋转角度θ2，以及第三旋转角度θ3的每一者皆可包括使用者180的天顶角旋转和方位角旋转。前述将时间戳记ts加入至旋转角度信息sa的步骤，在此可指将第一时间点t1的信息加入第一旋转角度θ1，将第二时间点t2的信息加入第二旋转角度θ2，以及将第三时间点t3的信息加入第三旋转角度θ3。在惯性感测器130根据时钟信号ck来处理旋转角度信息sa之后，每一旋转角度将与其对应的时间点之间建立关联性，因此后续的运算装置可以更容易地运用关于使用者180的旋转角度信息sa。图4是显示根据本发明一实施例所述的头戴式显示器100和运算装置(computingdevice)140的立体图。在图4的实施例中，已与时间戳记ts相关联的坐标信息sp和旋转角度信息sa更被传送至运算装置140。头戴式显示器100和运算装置140可共同组成一虚拟现实系统。举例而言，运算装置140可以是一智能手机(smartphone)、一平板电脑(tabletcomputer)，或是一笔记本电脑(notebookcomputer)。运算装置140可以使用一扩展卡尔曼滤波器(extendedkalmanfilter，ekf)150来处理坐标信息sp和旋转角度信息sa。扩展卡尔曼滤波器150可以用一硬件逻辑电路或一软件电脑程序来实施。详细而言，运算装置140是根据具有相同时间戳记ts的坐标信息sp和旋转角度信息sa来产生一虚拟现实影像信息sg。此虚拟现实影像信息sg可传回头戴式显示器100来进行展示，致使用者产生身历其境的感觉。请一并参考图2、图3、图4的实施例。根据时间戳记ts，同于第一时间点t1所测量的第一坐标数据x1和第一旋转角度θ1可由运算装置140来一起处理，同于第二时间点t2所测量的第二坐标数据x2和第二旋转角度θ2可由运算装置140来一起处理，而同于第三时间点t3所测量的第三坐标数据x3和第三旋转角度θ3可由运算装置140来一起处理。因为时间戳记ts可指示出正确的时间点，运算装置140将能轻易地找出所有坐标数据和旋转角度之间的对应关系，从而可精确地估算出使用者180的真实移动及转动状态。在传统技术中，由于坐标信息sp和旋转角度信息sa皆不包括任何时间戳记ts，故常会面临其后的运算装置140容易搞混这些坐标信息sp和旋转角度信息sa的问题。例如，第二坐标数据x2可能错误地对应于第三旋转角度θ3，导致运算装置140会产生移动或转动错误的虚拟现实影像信息sg，令使用者180感到眩晕。为克服此一困境，本发明提出了根据时钟信号ck来将时间戳记ts加入至坐标信息sp和旋转角度信息sa的新颖设计，可简化运算装置140处理坐标信息sp和旋转角度信息sa的过程，此有助于提高虚拟现实的整体拟真度并降低使用者180配戴头戴式显示器100时所遭受的不适感。图5是显示根据本发明一实施例所述的头戴式显示器的控制方法的流程图。首先，在步骤s510，通过一时钟产生器，产生一时钟信号。在步骤s520，通过一定位系统，检测关于一使用者的一坐标信息。在步骤s530，通过一惯性感测器，检测关于该使用者的一旋转角度信息。最后，在步骤s540，通过该定位系统和该惯性感测器，根据该时钟信号来将一时间戳记加入至该坐标信息和该旋转角度信息。图6是显示根据本发明另一实施例所述的头戴式显示器的控制方法的流程图。图6和图5相似，但图6还包括下列步骤。在步骤s550，将该坐标信息和该旋转角度信息传送至一运算装置。在步骤s560，通过该运算装置，使用一扩展卡尔曼滤波器(extendedkalmanfilter，ekf)来处理该坐标信息和该旋转角度信息。在步骤s570，通过该运算装置，根据具有相同的该时间戳记的该坐标信息和该旋转角度信息来产生一虚拟现实影像信息。必须注意的是，图5、图6的步骤无须依次序执行，而图1-图4的实施例的所有特征皆可套用至图5、图6的控制方法当中。本发明的方法，或特定形态或其部分，可以以程序码的形态存在。程序码可以包含于实体媒体，如软盘、光盘片、硬盘、或是任何其他机器可读取(如电脑可读取)储存媒体，亦或不限于外在形式的电脑程序产品，其中，当程序码被机器，如电脑载入且执行时，此机器变成用以参与本发明的装置。程序码也可以通过一些传送媒体，如电线或电缆、光纤、或是任何传输形态进行传送，其中，当程序码被机器，如电脑接收、载入且执行时，此机器变成用以参与本发明的装置。当在一般用途处理单元实作时，程序码结合处理单元提供一操作类似于应用特定逻辑电路的独特装置。值得注意的是，以上所述的元件参数、时钟频率皆非为本发明的限制条件。设计者可以根据不同需要调整这些设定值。本发明的头戴式显示器、控制方法，以及非暂时性电脑可读取媒体并不仅限于图1-图6所图示的状态。本发明可以仅包括图1-图6的任何一或多个实施例的任何一或多个特征。换言之，并非所有图示的特征均须同时实施于本发明的头戴式显示器、控制方法，以及非暂时性电脑可读取媒体当中。在本说明书以及权利要求中的序数，例如“第一”、“第二”、“第三”等等，彼此之间并没有顺序上的先后关系，其仅用于标示区分两个具有相同名字的不同元件。本发明虽以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明的范围，任何熟习此项技艺者，在不脱离本发明的构思和范围内，当可做些许的变动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。当前第1页12当前第1页12