本实用新型涉及头戴式显示器,尤其是一种头戴显示器镜眼距可调的头戴显示器。
背景技术:
头戴式显示器(headmountdisplay)是用于显示图像及色彩的设备,通常是以眼罩或头盔的形式,把显示屏贴近用户的眼睛,通过光路调整焦距以在近距离中对眼睛投射画面。
头戴式显示器通常包括显示器主体和头戴支架,显示器主体安装在头戴支架的前侧,显示器主体通常包括外壳,安装在外壳上且位于外壳所围成的内部空间中的左镜筒及右镜筒,左镜筒上设有位于其前端的左显示屏和位于其后端的左透镜,右镜筒上设有位于其前端的右显示屏和位于其后端的右透镜。现有技术中,大多数头戴式显示器的外壳与头戴支架连接为一体,二者之间距离不能调节,则相应地头戴显示器左右镜筒中的透镜和对应眼睛之间的距离也即镜眼距不能调节,无法满足不同用户因为眼睛的可视角度不同,或者是否佩戴眼镜等原因需要佩戴时将头戴显示器调整到合适的镜眼距的需求,使产品不能很好地通用于消费者。
技术实现要素:
本实用新型提供一种镜眼距可调式头戴显示器,镜眼距可调,提高通用性。
为达到解决上述技术问题的目的,本实用新型采用以下技术方案予以实现:一种镜眼距可调式头戴显示器,包括:
显示器主体,其包括外壳、安装在所述外壳上并位于所述外壳内的左镜筒及右镜筒;
头戴支架,其位于所述显示器主体的后侧;
镜眼距调节机构,所述镜眼距调节机构连接所述显示器主体和所述头戴支架,用于驱动所述显示器主体和所述头戴支架在前后方向上靠近或远离。
所述镜眼距调节机构包括:
调节旋钮,其可旋转地安装在所述外壳上,所述调节旋钮上固设有沿其轴向延伸的螺杆,所述调节旋钮的轴向沿前后方向;
第一导向部件,其固设在所述外壳上;
滑动基座,其固设在所述头戴支架上,所述滑动基座上固设有螺纹套筒和第二导向部件,所述螺纹套筒与所述螺杆螺纹配合,所述第二导向部件与所述第一导向部件导向配合以对所述显示器主体和所述头戴支架在前后方向上的靠近或远离进行导向。
所述调节旋钮位于所述显示器主体和所述头戴支架连接处的左右中间部位。
所述第一导向部件的数量为两个,相对所述调节旋钮的轴线左右对称,相应地,所述第二导向部件的数量为两个,相对所述螺纹套筒的轴线左右对称。
所述第一导向部件为一光轴,所述第二导向部件为具有内部光孔的凸出部,所述第一导向部件与所述第二导向部件的内部光孔导向配合。
所述镜眼距调节机构还包括:
第一止位部件,其设在所述外壳上;
第二止位部件,其设在所述第二导向部件或所述滑动基座上;
所述第一止位部件与所述第二止位部件配合以对所述显示器主体和所述头戴支架靠近至极限位置时以及远离至极限位置时进行止位。
所述第一止位部件为形成在一凸起部上的止位槽/孔,所述第二止位部件为形成在所述第二导向部件上的止位滑块,所述止位槽/孔的延伸方向平行于所述调节旋钮的轴向,所述止位滑块与所述止位槽/孔滑动配合。
所述调节旋钮具有沿其轴向延伸的圆筒状中心轴,所述外壳上形成有与所述圆筒状中心轴的前端套设配合的筒状安装部,所述螺杆插设固定在所述圆筒状中心轴内,所述螺纹套筒插设于所述圆筒状中心轴内,所述圆筒状中心轴可相对所述筒状安装部及所述螺纹套筒转动。
所述镜眼距调节机构还包括固设在所述外壳上的压紧部件,用于防止所述调节旋钮向后脱离所述筒状安装部。
所述外壳包括外壳主体和板状的支架,所述支架固设在所述外壳主体内,所述支架上设有左镜框和右镜框,所述左镜筒安装在所述左镜框内,所述右镜筒安装在所述右镜框内,所述调节旋钮、所述第一导向部件和所述第一止位部件均设在所述支架上,所述调节旋钮的周向一部分向外露出于所述外壳主体;所述镜眼距调节机构连接所述支架和所述头戴支架以驱动所述支架和所述头戴支架在前后方向上靠近或远离,进而使所述显示器主体和所述头戴支架在前后方向上靠近或远离。
与现有技术相比,本实用新型通过设置镜眼距调节机构可驱动显示器主体和头戴支架在前后方向上靠近或远离,从而使得头戴式显示器佩戴后左右镜筒的镜片与相应眼睛之间的镜眼距可调,解决了不同用户因为眼睛的可视角度不同,或者是否佩戴眼镜等原因导致的对佩戴后眼睛与镜片距离有不同需求的问题,提高了头戴显示器的通用性,提高市场竞争力。
附图说明
图1为本实用新型实施例中镜眼距可调式头戴显示器的立体结构示意图;
图2为图1的i部放大图;
图3为图1的a向视角结构示意图;
图4为图3的ii部放大图;
图5为图1的分解结构图;
图6为本实用新型实施例中镜眼距可调式头戴显示器的支架和镜眼距调节机构的装配结构示意图;
图7为图6省略滑动基座后的立体结构示意图;
图8为本实用新型实施例中镜眼距可调式头戴显示器的镜眼距调节机构滑动基座立体结构示意图。
附图标记:100、显示器主体;110、外壳;111、筒状安装部;112、外壳主体;113、支架;114、左镜框;115、右镜框;116、安装柱;120、左镜筒;130、右镜筒;200、头戴支架;300、镜眼距调节机构;310、调节旋钮;311、圆筒状中心轴;320、第一导向部件;330、滑动基座;340、螺杆;350、螺纹套筒;360、第二导向部件;361、内部光孔;370、第一止位部件;380、第二止位部件;390、凸起部;3100、压紧部件;3110、环形止挡部;3120、安装部。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步详细的说明。
首先,对该具体实施方式中涉及到的方位词语作一简要说明:本实施例中以头戴显示器正常佩戴状态下定义其左右方向和前后方向,左透镜和右透镜的排列方向为左右方向,显示器主体所在侧为前侧,即朝向远离人脸的方向为向前,头戴支架所在侧为后侧,即靠近人脸的方向为向后。
参照图1至图4,本实用新型镜眼距可调式头戴显示器,包括显示器主体100、头戴支架200和镜眼距调节机构300。显示器主体100包括有外壳110、安装在外壳110上并位于外壳110内的左镜筒120及右镜筒130,左镜筒120及右镜筒130左右设置,分别与用户的左右眼睛对应,左镜筒120内安装有位于其前端上的且与其同轴的左显示屏(未图示)和安装在其后端上且与其同轴的左透镜(未图示),同理,右镜筒130内安装有位于其前端上的且与其同轴的右显示屏(未图示)和安装在其后端上且与其同轴的右透镜(未图示);头戴支架200位于显示器主体100的后侧,为头戴显示器的佩戴部,通常以套设的形式佩戴在用户头部;镜眼距调节机构300连接显示器主体100和头戴支架200,用于驱动显示器主体100和头戴支架200在前后方向上靠近或远离。
则本实用新型镜眼距可调式头戴显示器,通过设置镜眼距调节机构300来驱动显示器主体100和头戴支架200在前后方向上靠近或远离,即实现显示器主体100与头戴支架200的相对位置间的变化,而头戴显示器在佩戴后,头戴支架200可视为静止不动,从而实现显示器主体100和用户眼镜之间距离的调节,也即实现了左镜筒120、右镜筒130的镜片与相应眼睛之间的镜眼距可调,解决了不同用户因为眼睛的可视角度不同,或者是否佩戴眼镜等原因导致的对佩戴后眼睛与镜片距离有不同需求的问题,提高了头戴显示器的通用性,提高市场竞争力。
下面通过具体的实施例来详细阐述本实用新型的具体组建结构和工作原理。
参照图1至图8,本实施例中镜眼距调节机构300包括调节旋钮310、第一导向部件320和滑动基座330,调节旋钮310可旋转地安装在外壳100上且其配置为使其轴向沿头戴显示器的前后方向,调节旋钮310上固设有沿其轴向延伸的螺杆340;第一导向部件320固设在外壳110上;滑动基座330固设在头戴支架200上,滑动基座330上固设有螺纹套筒350和第二导向部件360,螺纹套筒350与螺杆340螺纹配合,第二导向部件360与第一导向部件320导向配合以对显示器主体100和头戴支架200在前后方向上的靠近或远离动作进行导向。
具体地,螺杆340材质为不锈钢,车削螺纹,螺杆340与调节旋钮310采用嵌件注塑成型为一体;螺纹套筒350材质为不锈钢,车削螺纹,螺纹套筒350通过铆接工艺固定到滑动基座330上,第一导向部件320和第二导向部件360导向配合同时还起到限制滑动基座330转动的作用。则通过旋转调节旋钮310带动螺杆340转动,进而带动螺纹套筒350前后移动,因此,与螺纹套筒350一体的滑动基座330及头戴支架200同步移动,实现了显示器主体100与头戴支架200之间的距离调节。
本实施例中调节旋钮310位于显示器主体100和头戴支架200连接处的左右中间部位,具体为显示器主体100的后端和头戴支架200的前端接触处,镜眼距调节机构300整体大致位于显示器主体100和头戴支架200连接处的左右中间部位,避免头戴显示器左右受力不均,使显示器主体100与头戴支架100靠近或远离动作时更为平稳。为便于操作,镜眼距调节机构300位于显示器主体100的顶部。
为兼顾显示器主体100与头戴支架100靠近或远离动作的平稳和使镜眼距调节机构300的结构尽可能简单,本实施例中第一导向部件320的数量为两个,相对调节旋钮310的轴线左右对称,相应地,第二导向部件360的数量为两个,相对螺纹套筒350的轴线左右对称,如图4、图5、图7和图8所示。两个第一导向部件320和两个第二导向部件360一一对应导向配合,既能够保证导向可靠,又能有效限制头戴支架200的转动自由度,从而使头戴支架200只能相对显示器主体100在前后方向上靠近或远离运动,而不能周向转动。
进一步具体地,如图7和图8所示,第一导向部件320为一光轴,如圆柱光轴,第二导向部件360为具有内部光孔361的凸出部件,比如轴形部件或块状部件,第一导向部件320与第二导向部件360的内部光孔361滑动导向配合。
另外,镜眼距调节机构300还包括第一止位部件370和第二止位部件380,第一止位部件370设在外壳110上,第二止位部件380设在第二导向部件360或滑动基座330上;第一止位部件370与第二止位部件380配合以对显示器主体100和头戴支架200靠近至极限位置时以及远离至极限位置时进行止位,从而防止显示器主体100和头戴支架200相互脱离,保证使用安全可靠。
如图3、图4、图6至图8所示,本实施例中第一止位部件370为形成在一凸起部390上的止位孔,第二止位部件380为形成在第二导向部件360上的止位滑块,止位孔的延伸方向平行于调节旋钮310的轴向,止位滑块与止位孔滑动配合。具体地,在本实施例中,凸起部390具体为长条状,第一止位部件370为矩形长条孔,第二止位部件380为一梯形滑块,位于第二导向部件360的下方并可与第二导向部件360为一体成型结构,第一止位部件370位于第一导向部件320的下方,则在第二导向部件360与第一导向部件320导向配合到位时,第二止位部件380底端恰好嵌入第一止位部件370内,当滑动基座330带动头戴支架200在第一导向部件320和第二导向部件360的导向作用下向靠近显示器主体100的方向移动至第二止位部件380抵靠在第一止位部件370的一端上时,头戴支架200和显示器主体100靠近至极限位置,当滑动基座330带动头戴支架200在第一导向部件320和第二导向部件360的导向作用下向远离显示器主体100的方向移动至第二止位部件380抵靠在第一止位部件370的另一端上时,头戴支架200和显示器主体100远离至极限位置,由于第一止位部件370和第二止位部件380的止位配合以及第一导向部件320和第二导向部件360的导向配合,确保了头戴支架200相对显示器主体100靠近或远离动作的平稳性,且在两个极限位置时均能防止头戴支架200和显示器主体100脱离。
对于调节旋钮310的可转动安装,具体地,如图4至图7所示,调节旋钮310具有沿其轴向延伸的圆筒状中心轴311,外壳110上形成有与圆筒状中心轴311的前端套设配合的筒状安装部111,调节旋钮310的外径大于筒状安装部111,螺杆340插设固定在圆筒状中心轴311内,如前所述,可通过嵌件注塑的方式与调节旋钮310一体成型,螺纹套筒350插设于圆筒状中心轴311内,圆筒状中心轴311可相对筒状安装部111及螺纹套筒350转动,由于螺纹套筒350随滑动基座330固定在头戴支架200上,筒状安装部111固设在外壳110上,则调节旋钮310通过其圆筒状中心轴311支撑安装在筒状安装部111和螺纹套筒350上,且圆筒状中心轴311可相对筒状安装部111及螺纹套筒350转动,则实现了调节旋钮350的可转动安装,结构简单,易于实现。
由于滑动基座330会随头戴支架200相对显示器主体100靠近或远离运动,则会为调节旋钮310留出轴向移动空间,造成其沿轴向窜动幅度过大,为避免此缺陷,本实施例中镜眼距调节机构300还包括固设在外壳110上的压紧部件3100,用于防止调节旋钮310向后脱离筒状安装部111,在调节旋钮310的后侧对调节旋钮310进行止挡,与调节旋钮310之间预留出保证调节旋钮310可旋转的间隙即可,保证调节旋钮310不会由于滑动基座330随头戴支架200相对显示器主体100靠近或远离运动而轴向窜动发生脱离筒状安装部111的情况。
具体地,压紧部件3100为一盖板,如图4至图7所示,压紧部件3100包括位于调节旋钮310下方的呈半圆轮廓的安装部3120和与安装部3120同轴且具有位于调节旋钮310轴向后侧的环形止挡部3110,环形止挡部3110与调节旋钮310同心,其中心孔供调节旋钮310的筒状中心轴311及螺杆340向后穿出,环形止挡部3100调节旋钮310的后侧对调节旋钮310进行止挡,安装部3120通过两个螺丝紧固在外壳110上的两个安装柱116上。
由于显示器主体100的外壳110通常为由前面板和周向侧板围成的近似矩形壳状结构,镜眼距调节机构300的大部分结构部件位于外壳110的内部空间中,为便于镜眼距调节机构300中安装或设置在外壳110上的相关结构在外壳110上的安装或设置,本实施例中外壳110包括外壳主体112和板状的支架113,外壳主体112构成外壳110的外部轮廓,即由前面板和周向侧板围成的近似矩形壳状,支架113可通过螺钉紧固在外壳主体112内,支架113上设有左镜框114和右镜框115,左镜筒120安装在左镜框114内,右镜筒130安装在右镜框115内,调节旋钮310、筒状安装部111、第一导向部件320和第一止位部件370均设在支架113上,调节旋钮310的周向一部分向外露出于外壳主体112,以便于用户操作;镜眼距调节机构300连接支架113和头戴支架200并通过驱动支架113和头戴支架200在前后方向上靠近或远离,进而使显示器主体100整体和头戴支架200在前后方向上靠近或远离。支架113相比外壳主体112结构简单,则通过镜眼距调节机构300中的相关结构安装或成型在支架113上,形成一个整体,然后再将支架113整体固设在外壳主体112内部,简化了镜眼距调节机构300的安装结构,提高了产品生产效率。
上述实施例中镜眼距调节结构300结构简单、可靠,占用空间小,螺杆340和螺纹套筒350配合可以实现自锁,可在设定的调节范围内任意调节,且在不操作调节旋钮310的情况下,显示器主体100和头戴支架200不会发生相对运动,调节位置较精准。当然,镜眼距调节机构300还可以为其他结构形式,比如调节旋钮与蜗轮蜗杆结构的组合,调节旋钮的往复旋转动作通过蜗轮蜗杆传动转化为蜗杆的直线往复运动,从而带动显示器主体100和头戴支架200靠近或远离;或者,镜眼距调节机构300还可以为电动机构,比如通过微型电机带动丝杠转动,进而带动滑块沿丝杠轴向直线移动,通过滑块的移动带动显示器主体100和头戴支架200靠近或远离。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其进行限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,对于本领域的普通技术人员来说,依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。
1.一种镜眼距可调式头戴显示器,其特征在于,包括:
显示器主体,其包括外壳、安装在所述外壳上并位于所述外壳内的左镜筒及右镜筒;
头戴支架,其位于所述显示器主体的后侧;
镜眼距调节机构,所述镜眼距调节机构连接所述显示器主体和所述头戴支架,用于驱动所述显示器主体和所述头戴支架在前后方向上靠近或远离。
2.根据权利要求1所述的镜眼距可调式头戴显示器,其特征在于,
所述镜眼距调节机构包括:
调节旋钮,其可旋转地安装在所述外壳上,所述调节旋钮上固设有沿其轴向延伸的螺杆,所述调节旋钮的轴向沿前后方向;
第一导向部件,其固设在所述外壳上;
滑动基座,其固设在所述头戴支架上,所述滑动基座上固设有螺纹套筒和第二导向部件,所述螺纹套筒与所述螺杆螺纹配合,所述第二导向部件与所述第一导向部件导向配合以对所述显示器主体和所述头戴支架在前后方向上的靠近或远离进行导向。
3.根据权利要求2所述的镜眼距可调式头戴显示器,其特征在于,
所述调节旋钮位于所述显示器主体和所述头戴支架连接处的左右中间部位。
4.根据权利要求3所述的镜眼距可调式头戴显示器,其特征在于,
所述第一导向部件的数量为两个,相对所述调节旋钮的轴线左右对称,相应地,所述第二导向部件的数量为两个,相对所述螺纹套筒的轴线左右对称。
5.根据权利要求4所述的镜眼距可调式头戴显示器,其特征在于,
所述第一导向部件为一光轴,所述第二导向部件为具有内部光孔的凸出部,所述第一导向部件与所述第二导向部件的内部光孔导向配合。
6.根据权利要求4所述的镜眼距可调式头戴显示器,其特征在于,
所述镜眼距调节机构还包括:
第一止位部件,其设在所述外壳上;
第二止位部件,其设在所述第二导向部件或所述滑动基座上;
所述第一止位部件与所述第二止位部件配合以对所述显示器主体和所述头戴支架靠近至极限位置时以及远离至极限位置时进行止位。
7.根据权利要求6所述的镜眼距可调式头戴显示器,其特征在于,
所述第一止位部件为形成在一凸起部上的止位槽/孔,所述第二止位部件为形成在所述第二导向部件上的止位滑块,所述止位槽/孔的延伸方向平行于所述调节旋钮的轴向,所述止位滑块与所述止位槽/孔滑动配合。
8.根据权利要求2所述的镜眼距可调式头戴显示器,其特征在于,
所述调节旋钮具有沿其轴向延伸的圆筒状中心轴,所述外壳上形成有与所述圆筒状中心轴的前端套设配合的筒状安装部,所述螺杆插设固定在所述圆筒状中心轴内,所述螺纹套筒插设于所述圆筒状中心轴内,所述圆筒状中心轴可相对所述筒状安装部及所述螺纹套筒转动。
9.根据权利要求8所述的镜眼距可调式头戴显示器,其特征在于,
所述镜眼距调节机构还包括固设在所述外壳上的压紧部件,用于防止所述调节旋钮向后脱离所述筒状安装部。
10.根据权利要求6或7所述的镜眼距可调式头戴显示器,其特征在于,
所述外壳包括外壳主体和板状的支架,所述支架固设在所述外壳主体内,所述支架上设有左镜框和右镜框,所述左镜筒安装在所述左镜框内,所述右镜筒安装在所述右镜框内,所述调节旋钮、所述第一导向部件和所述第一止位部件均设在所述支架上,所述调节旋钮的周向一部分向外露出于所述外壳主体;所述镜眼距调节机构连接所述支架和所述头戴支架以驱动所述支架和所述头戴支架在前后方向上靠近或远离,进而使所述显示器主体和所述头戴支架在前后方向上靠近或远离。
技术总结