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一种便于调节瞳距的头戴显示装置的制作方法

时间:2022-02-13 阅读: 作者:专利查询

一种便于调节瞳距的头戴显示装置的制作方法

1.本实用新型涉及智能硬件结构技术领域,更具体地说,涉及一种便于调节瞳距的头戴显示装置。


背景技术:

2.头戴显示装置通过光学技术,将微型图像显示器(例如透射式或反射式液晶显示屏,有机电致发光器件,dmd器件)发出的视频图像光引导到使用者的瞳孔,在使用者的近目范围实现虚拟、放大图像,为使用者提供直观、可视的图像、视频与文字信息。
3.头戴显示装置不仅需要优异的光学性能,还需要具备极好的调节性能,例如瞳距调节、屈光度调节等。不同用户的头型大小、瞳距、视力情况等都存在差异,因此头戴显示装置在使用前均需要进行调节。现有的头戴显示装置一般采用外置拨动键左右单目滑动调节,或者通过外置手动滚轮、涡轮与蜗杆实现双目同时调节,但这些调节方式不仅操作不便且驱动精度差,左右眼瞳距不能均匀等距调节,并且当用户下一次使用时,无法复位,导致用户需要重新调节头戴显示装置的瞳距,给用户带来不好的体验。


技术实现要素:

4.本实用新型要解决的技术问题在于现有的头戴显示装置瞳距调节不便,调节精度不加,且无法复位,针对现有技术的上述缺陷,提供一种便于调节瞳距的头戴显示装置。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
6.构造一种便于调节瞳距的头戴显示装置,包括壳体;所述壳体中设有主体框架;所述主体框架上设置有左、右目镜;所述主体框架上设有与所述目镜连接的传动组件、用于驱动所述传动组件移动的电控驱动组件,以及用于检测所述目镜位置的位置检测组件;所述电控驱动组件驱动所述传动组件同时相向或反向移动,以调节两个所述目镜之间的距离。
7.进一步地,所述传动组件包括与左、右目镜对应设置的左、右驱动臂;所述驱动臂首端与所述目镜连接;所述驱动臂末端设有限位块;所述限位块上靠近所述主体框架中心的面设有齿条。
8.进一步地,所述传动组件还包括共轴设置的第一从动齿轮与第二从动齿轮;所述第二从动齿轮与所述齿条啮合连接。
9.进一步地,所述电控驱动组件包括:设置在所述主体框架上的第一支架,以及设置在所述第一支架上的电机;所述电机上设有与所述第一从动齿轮啮合连接的主齿轮。
10.进一步地,所述主体框架上设有限位架;所述限位架上设有限位槽,以及位于所述限位槽两侧的开口;所述限位块设置在所述限位槽中;所述驱动臂穿过所述开口。
11.进一步地,所述限位块上设有遮光叶片;所述主体框架上位于所述限位架处设有与所述遮光叶片对应设置的光电传感器。
12.进一步地,所述限位架上设有第二支架;所述光电传感器设置在所述第二支架上;所述第二支架上设有用于容纳所述遮光叶片的第一凹槽。
13.进一步地,所述电机为步进电机。
14.进一步地,所述目镜上设有第一导向架与第二导向架;所述主体框架上设有与所述第一导向架对应设置的第二凹槽,以及与所述第二导向架对应设置的第三凹槽;所述第一导向架与所述第二凹槽之间、第二导向架与所述第三凹槽之间通过导向轴连接。
15.进一步地,所述壳体上设有用于控制电机与光电传感器的主板,以及用于启动电机的按键;所述按键与所述主板电连接。
16.本实用新型的有益效果在于:通过设置电控驱动组件,无需手动调节头戴显示装置的瞳距,操作便利,调节精度高,位置检测组件通过检测目镜的位置,可以实现开关机状态的复位,减少初始调节的时间。通过电控驱动组件驱动目镜同时相向或反向移动,双目同时均匀等距调节,保证整机相对双目的位置居中,为用户带来良好的体验。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的部分实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图:
18.图1为本实用新型实施例的头戴显示装置带主体框架时的内部结构示意图;
19.图2为本实用新型实施例的头戴显示装置不带主体框架时的内部结构示意图;
20.图3为本实用新型实施例的图2中a处的放大示意图;
21.图4为本实用新型实施例的头戴显示装置不带壳体的内部结构示意图;
22.图5为本实用新型实施例的头戴显示装置瞳距最小时的状态示意图;
23.图6为本实用新型实施例的头戴显示装置瞳距最大时的状态示意图;
24.图7为本实用新型实施例的一种头戴显示装置。
25.图中,1、壳体;2、主体框架;3、目镜;7、主板;8、按键;21、限位架;22、第二支架;23、第二凹槽;24、第三凹槽;31、第一导向架;32、第二导向架;33、导向轴;41、驱动臂;42、限位块;43、齿条;44、第一从动齿轮;45、第二从动齿轮;46、遮光叶片;51、电机;52、第一支架;53、主齿轮;61、光电传感器;211、限位槽;212、开口;221、第一凹槽。
具体实施方式
26.为了使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例是本实用新型的部分实施例,而不是全部实施例。基于本实用新型的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型的保护范围。
27.本实用新型较佳实施例的如图1至图7所示,提供一种便于调节瞳距的头戴显示装置,包括壳体1;壳体1中设有主体框架2;主体框架2上设置有左、右目镜3;主体框架2上设有与目镜3连接的传动组件、用于驱动传动组件移动的电控驱动组件,以及用于检测目镜3位置的位置检测组件;电控驱动组件驱动传动组件同时相向或反向移动,以调节两个目镜3之间的距离。
28.传动组件与目镜3之间固定连接,用于在被电控驱动组件驱动时,能够带动左、右
目镜3同时相向移动或反向移动。在左、右目镜3驱动过程中,位置检测组件可以检测到目镜3的相对位置,当开关机需要复位时,能够按照设定好的程序恢复到上一次使用的位置。
29.采用本方案,无需手动调节头戴显示装置中目镜3之间的距离,操作便利,调节精度高,可以实现开关机状态的复位,减少初始调节的时间。该头戴显示装置能够控制目镜3同时相向移动或反向移动,双目同时均匀等距调节,保证整机相对双目的位置居中,为用户带来良好的体验。
30.在进一步的实施例中,传动组件包括与左、右目镜3对应设置的左、右驱动臂41;驱动臂41首端与目镜3连接;驱动臂41末端设有限位块42;限位块42上靠近主体框架2中心的面设有齿条43。
31.驱动臂41与目镜3的外壁连接,用于带动目镜3进行往复运动。位于左目镜3处的齿条43设置在左侧的限位块42底部,位于右目镜3处的齿条43设置在右侧的限位块42顶部。
32.在进一步的实施例中,传动组件还包括共轴设置的第一从动齿轮44与第二从动齿轮45;第二从动齿轮45与齿条43啮合连接。
33.进一步地,电控驱动组件包括:设置在主体框架2上的第一支架52,以及设置在第一支架52上的电机51;电机51上设有与第一从动齿轮44啮合连接的主齿轮53。
34.进一步地,电机51为步进电机。
35.电机51带动主齿轮53转动,主齿轮53与第一从动齿轮44啮合传动,使得与第一从动齿轮44共轴的第二从动齿轮45随第一从动齿轮44的同向且同速转动,由于第二从动齿轮45与左、右限位块42的齿条位置不同,因此第二从动齿轮45转动时,会带动限位块42及驱动臂41同时相向移动或方向移动,进而实现双目同时均匀等距调节,保证整机相对双目的位置居中。
36.其中,电机51为步进电机,步进角度小,分解能(每驱动一步主齿轮转动的角度)非常小,再通过第一从动齿轮44减速,驱动的精度可以控制在
±
0.1mm以内,通过现有的程序设定,可以使目镜3准确驱动至理想位置。
37.在进一步的实施例中,主体框架2上设有限位架21;限位架21上设有限位槽211,以及位于限位槽211两侧的开口212;限位块42设置在限位槽211中;驱动臂41穿过开口212。
38.驱动臂41在被驱动时,始终被限位在开口212的范围中进行往复运动。驱动臂41受到限位槽211的槽壁与第二从动齿轮45的限位,其移动方向也受到限位。驱动臂41末端向一侧凸出,限位块42设置在该凸出部位上,使得两侧的限位块42同时相反移动时,当驱动臂41的凸出部位到达开口212处时,会被限位槽211的槽壁挡住,无法脱离限位槽211,在两侧的限位块42同时相向移动时,又会受到驱动臂41与第二从动齿轮45的阻碍。通过对限位块42与驱动臂41的限位,使目镜3调节具有一定的限度,防止因过度调节而目镜3脱离或者挤压造成损坏。
39.在进一步的实施例中,限位块42上设有遮光叶片46;主体框架2上位于限位架21处设有与遮光叶片46对应设置的光电传感器61。
40.光电传感器61设置在右侧的遮光叶片46处,其中,光电传感器61为一对,两个光电传感器61呈上下设置,遮光叶片46位于两个光电传感器61之间。在左、右目镜3驱动过程中,遮光叶片46进入光电传感器61的检测范围时,高低电平切替,从而检测出目镜3的相对位置,当开关机需要复位时,电机51可以按照设定好的现有程序快速找到切替位置,实现开关
机状态的复位,减少初始调节的时间。
41.在进一步的实施例中,限位架21上设有第二支架22;光电传感器61设置在第二支架22上;第二支架22上设有用于容纳遮光叶片46的第一凹槽221。
42.第二支架22上设有用于安装光电传感器61的安装位,该安装位位于右侧的第一凹槽221中。第二支架22与限位架21之间通过螺钉固定连接,能够对限位槽211与开口212进行封闭,防止驱动臂41与限位块42在移动过程中脱离。
43.在进一步的实施例中,目镜3上设有第一导向架31与第二导向架32;主体框架2上设有与第一导向架31对应设置的第二凹槽23,以及与第二导向架32对应设置的第三凹槽24;第一导向架31与第二凹槽23之间、第二导向架32与第三凹槽24之间通过导向轴33连接。
44.左、右目镜3上的第一导向架31与驱动臂41固定连接,使得驱动臂41能够带动左、右目镜3同时相向移动或反向移动。左、右目镜3在被驱动时,随齿条43沿着导向轴33同时向两侧或向中间轴向移动,实现双目同时均匀等距调节,保证整机相对双目的位置居中。
45.在进一步的实施例中,壳体1上设有用于控制电机51与光电传感器61的主板7,以及用于启动电机51的按键8;按键8与主板7电连接。
46.主板7、光电传感器61与按键8均通过柔性电路板与主板7连接。按键8上有“+”、
“‑”
键位,分别对应瞳距的大、小距调节,对应电机51的正转、反转。通过轻按按键8即可启动电机51驱动,操作便利。
47.具体地,头戴显示装置的调节步骤为:轻按启动按键8的“+”或
“‑”
键位,启动电机51进行对应的正转或反转,电机51驱动主齿轮53旋转带动第一从动齿轮44与第二从动齿轮45转动,进而带动两侧的驱动臂41与限位块42同时向两侧或向中间移动,与驱动臂41固定连接的目镜3沿导向轴33也同时向两侧或向中间移动,完成双目瞳距调节。在左、右目镜3驱动过程中,遮光叶片46进入光电传感器61的检测范围时,高低电平切替,从而检测出目镜3的相对位置,当开关机需要复位时,电机51可以按照设定好的现有程序快速找到切替位置,实现开关机状态的复位,减少初始调节的时间。
48.应当理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。