CN107290849A - 一种头戴显示器的头托及头戴显示器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种头戴显示器的头托及头戴显示器，头托包括用于改变头戴部围度大小的齿条调节组件和用于给齿条调节组件提供旋转驱动力的旋钮组件；旋钮组件与齿条调节组件之间设置有用于容纳齿条调节组件的齿轮及其驱动轮的安装位；安装位上设置有用于对静止状态下的驱动轮进行限位的限位齿，驱动轮的外缘设置有与限位齿配合的卡位；旋钮组件与驱动轮连接，并在转动状态时压迫卡位、以使得驱动轮避开限位齿带动齿轮转动；旋钮组件上设置有用于在停止旋转时松开卡位、以使得驱动轮与限位齿卡合锁定的施力件。本发明方案使得头戴显示器在佩带使用过程中保证最佳佩带状态，大大提升了用户使用体验。

Description

一种头戴显示器的头托及头戴显示器

技术领域

本发明涉及智能终端技术领域，更具体地说，涉及一种头戴显示器的头托及头戴显示器。

背景技术

随着电子器件不断向超微型化发展，以及新的计算机、微电子、光电器件和通信理论和技术的发展，可穿戴计算这种基于“以人为本”“人机合一”的新型模式已经成为可能。在军事、工业、医疗、教育、消费等领域不断涌现应用。在一个典型的可穿戴计算系统架构中，头戴式显示器是关键的组成部分。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、文字信息。

头戴式显示器一般由头戴部和显示部构成，其中显示部设置有显示屏和光学系统，用于将视频画面呈现于佩带者的眼前；头戴部用于以最舒适的佩带方式将显示部安装并配置于佩带者的视线前方。现有的头戴式显示器的头戴部一般有多种形态结构，有头盔式、绷带式等等。为适配不同头型的佩带者，需要头戴部围度大小可调节，且为了便于佩带方便，围度调节的方式不能过于复杂。

在采用绷带的头戴结构中，一般以面部、额头和后脑部作为支撑受力点，因此较多头戴结构选择后脑部作为围度大小的调节点。现有的较常用的头戴结构围度调节方式为，通过调节绷带的长度来进行调节。即，将绷带穿过一硬质结构的孔中，通过绷带尾端不同的固定点来调节头戴结构的整体围度。另一种方法是采用两个可以向相同或相反方向同时滑动的齿条联动实现头戴结构围度的调节。

但现有的上述调节头戴结构围度方法均存在以下缺陷：(1)、调节不方便；(2)、固定不够稳，调节到合适位置后容易松动。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种头戴结构围度调节更加稳定的头戴显示器的头托及头戴显示器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

构造一种头戴显示器的头托，所述头戴显示器包括头戴部和显示部；所述头托设置于所述头戴部上与佩带者的后脑部相接触的位置；其中，所述头托包括用于改变头戴部围度大小的齿条调节组件和用于给所述齿条调节组件提供旋转驱动力的旋钮组件；所述旋钮组件与所述齿条调节组件之间设置有用于容纳所述齿条调节组件的齿轮及其驱动轮的安装位；

所述安装位上设置有用于对静止状态下的所述驱动轮进行限位的限位齿，所述驱动轮的外缘设置有与所述限位齿配合的卡位；

所述旋钮组件与所述驱动轮连接，并在转动状态时压迫所述卡位、以使得所述驱动轮避开所述限位齿带动所述齿轮转动；

所述旋钮组件上设置有用于在停止旋转时松开所述卡位、以使得所述驱动轮与所述限位齿卡合锁定的施力件。

本发明所述的头托，其中，所述旋钮组件包括与所述驱动轮连接的齿轮驱动盘，所述施力件为设置在所述齿轮驱动盘上的第一扭簧；

所述第一扭簧一端作用于所述齿轮驱动盘，另一端作用于所述驱动轮，以在旋钮组件旋转到预定位置后，控制所述旋钮组件回退预定距离，使得所述限位齿将所述齿轮锁定。

本发明所述的头托，其中，所述驱动轮设置有至少两个相对称、且孔内径渐变的开放式孔位，所述开放式孔位相对于所述驱动轮中心点之间的距离可变，所述开放式孔位的外缘向外突起形成所述卡位。

本发明所述的头托，其中，所述驱动轮上设置有至少两个相对称的弧形封闭式孔位。

本发明所述的头托，其中，所述齿轮驱动盘上设置有四个分别与两个所述弧形封闭式孔位和两个所述开放式孔位对应的驱动爪。

本发明所述的头托，其中，所述弧形封闭式孔位端部设置有便于所述第一扭簧端部插入的缺口。

本发明所述的头托，其中，所述旋钮组件包括旋盖，所述旋盖上设置有可相对所述旋盖表面弹起或压下锁定的把手；

所述旋盖内设置有用于锁定所述把手的把手锁定件和用于解除锁定以便于所述把手弹起的解锁按钮。

本发明所述的头托，其中，所述把手可转动地连接于所述旋盖上表面，所述把手与所述旋盖转动连接的转轴上设置有第二扭簧，所述第二扭簧一端对所述把手施加向上弹起的作用力，另一端与所述旋盖下表面相接触。

本发明所述的头托，其中，所述旋盖中心设置有用于容纳所述解锁按钮的通孔，所述解锁按钮下方通过所述把手锁定件与所述把手连接。

本发明还提供了一种头戴显示器，包括头戴部和显示部；所述头戴部包括用于支撑并将所述显示部配置于佩带者视线前方的固定带；其中，所述固定带上设置有如前述任一项所述的头托。

本发明的有益效果在于：通过采用旋钮组件与驱动轮连接，并在转动状态时压迫卡位、以使得驱动轮避开限位齿带动齿轮转动；同时通过在旋钮组件上设置用于在停止旋转时松开卡位、以使得驱动轮与限位齿卡合锁定的施力件，使得在停止调整头戴显示器的头戴部围度大小时，能够保证该围度大小被锁定，不会因为头部晃动而松开，使得头戴显示器在佩带使用过程中保证最佳佩带状态，大大提升了用户使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，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：

图1是本发明较佳实施例的头托结构爆炸图；

图2是本发明较佳实施例的头托反面结构示意图；

图3是本发明较佳实施例的头托整体结构剖视图；

图4是本发明较佳实施例的头托局部装配示意图；

图5是本发明较佳实施例的头托局部装配示意图；

图6是本发明较佳实施例的头托的旋钮组件部分立体结构示意图；

图7是本发明较佳实施例的头托的旋钮组件部分剖视图；

图8是本发明较佳实施例的头托的齿轮驱动盘结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明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发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，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，都属于本发明的保护范围。

本发明较佳实施例的头戴显示器的头托结构如图1、图2和图3所示，头戴显示器包括头戴部和显示部；头托设置于头戴部上与佩带者的后脑部相接触的位置；其中，头托包括用于改变头戴部围度大小的齿条调节组件20和用于给齿条调节组件20提供旋转驱动力的旋钮组件10；旋钮组件10与齿条调节组件20之间设置有用于容纳齿条调节组件20的齿轮211及其驱动轮212的安装位31，安装位31设置于安装片30上；在安装位31上设置有用于对静止状态下的驱动轮212进行限位的限位齿311，驱动轮212的外缘设置有与限位齿311配合的卡位2123；旋钮组件10与驱动轮212连接，并在转动状态时压迫卡位2123、以使得驱动轮212避开限位齿311带动齿轮211转动；旋钮组件10上设置有用于在停止旋转时松开卡位2123、以使得驱动轮与限位齿311卡合锁定的施力件18。

上述实施例中的头托，通过采用旋钮组件10与驱动轮212连接，并在转动状态时压迫卡位2123、以使得驱动轮212避开限位齿311带动齿轮211转动；同时通过在旋钮组件10上设置用于在停止旋转时松开卡位2123、以使得驱动轮212与限位齿311卡合锁定的施力件18，使得在停止调整头戴显示器的头戴部围度大小时，能够保证该围度大小被锁定，不会因为头部晃动而松开，使得头戴显示器在佩带使用过程中保证最佳佩带状态，大大提升了用户使用体验。

上述实施例中，驱动轮212上的卡位2123可通过多种结构实现。优选地，在驱动轮212上设置有至少两个相对称、且孔内径渐变的开放式孔位2122，开放式孔位2122相对于驱动轮212中心点之间的距离可变，且开放式孔位2122的外缘向外突起形成上述卡位2123。在齿轮驱动盘17上设置有两个与该两个开放式孔位2122对应的驱动爪171。

使用时，驱动爪171伸入至开放式孔位2122中，并随着旋钮组件10的转动而旋转至开放式孔位2122的略窄段，向内压迫开放式孔位2122，从而使得该卡位2123向内运动，避开安装位31上的限位齿311，带动齿轮211运动，实现头戴部围度大小的调节。

在进一步的实施例中，头托的旋钮组件10包括与驱动轮212连接的齿轮驱动盘17，施力件18为设置在齿轮驱动盘17上的第一扭簧；第一扭簧一端作用于齿轮驱动盘17，另一端作用于齿轮211，以在旋钮组件10旋转到预定位置后，控制旋钮组件10回退预定距离、以便于限位齿311将齿轮211锁定。在旋钮组件10转动过程中，齿轮驱动盘17旋转对该第一扭簧施加作用力，在停止转动时，第一扭簧的扭力施加于齿轮驱动盘17，使其相对于齿条调节组件20回退，直至驱动轮212外缘的卡位2123与安装位31的限位齿311相配合卡定，保证该围度大小被锁定，不会因为头部晃动而松开，使得头戴显示器在佩带使用过程中保证最佳佩带状态。

进一步地，上述实施例的头托中，在驱动轮212上设置有至少两个相对称的弧形封闭式孔位2121；在齿轮驱动盘17上设置有两个与该两个封闭式孔位2121对应的驱动爪171。使用时，驱动爪171伸入至封闭式孔位2121中，由该封闭式孔位2121限制旋钮组件10的转动行程，防止过度转动；在停止旋转时，该封闭式孔位2121还能起到限制旋钮组件10回退距离的作用。

进一步地，如图5所示，上述实施例的头托中，驱动轮212上的弧形封闭式孔位2121端部设置有便于第一扭簧端部插入的缺口21211；如图8所示，在齿轮驱动盘17上也设置有便于第一扭簧端部插入的孔位172，以保证第一扭簧对驱动轮212及齿轮驱动盘17施加稳定的作用力。

更进一步地，上述实施例的头托中，如图1和图2所示，齿条调节组件20包括与齿轮211配合、可相向或反向的第一齿条22和第二齿条23，第一齿条22和第二齿条23上分别设置有锯齿。在旋转旋钮10组件时，齿轮驱动盘17转动带动压迫驱动轮212上的卡位2123，使其避开限位齿311带动齿轮211转动，从而带动第一齿条22和第二齿条23相向或反向滑动，实现头戴部围度大小的调节。

更进一步地，如图1、图3和图4所示，上述旋钮组件10包括固定连接的旋盖11和齿轮驱动盘17，齿轮驱动盘17与齿轮调节组件20的驱动轮212驱动连接；旋盖11上设置有可相对旋盖11表面弹起或压下锁定的把手12；旋盖11内设置有用于锁定把手12的把手锁定件14和用于解除锁定以便于把手弹起的解锁按钮13。

通过采用可改变头戴部围度大小的齿条调节组件20和给齿条调节组件20提供旋转驱动力的旋钮组件10实现头戴结构围度的调节，同时通过在旋盖11上设置可相对旋盖11表面弹起或压下锁定的把手12进行头戴结构围度的调节，使得调节操作更加方便；不需要调节时，可将该把手12压下锁定于旋盖11上，这样头托结构表面不需保留旋钮，使得头戴显示器的整体外观可以更加完整美观，提升用户体验。

具体地，如图6和图7所示，同时参阅图1和图2，把手12可转动地连接于旋盖11上表面，把手与旋盖11转动连接的转轴上设置有第二扭簧16，第二扭簧16一端对把手12施加向上弹起的作用力，另一端与旋盖11下表面相接触；旋盖11中心设置有用于容纳解锁按钮13的通孔，解锁按钮13下方通过把手锁定件14与把手12连接。

优选地，如图6和图7所示，同时参阅图1和图2，把手锁定件14一端与旋盖11转动连接、并设置有与把手12相挂接的挂钩141，把手12与把手锁定件14相连接的表面上设置有与挂钩141相适配的卡扣121，旋盖11上与挂钩141相对应的位置设置有便于把手锁定件14旋转解锁的避让空间19；把手锁定件14的另一端与解锁按钮13下表面相接触，同时把手锁定件14的另一端与齿轮驱动盘17之间设置有锥形弹簧15。

使用时，通过按压解锁按钮13，解锁旋钮13向下运动压紧把手锁定件14，把手锁定件14相对旋盖11转动，挂钩141避让松开卡扣121，把手12在第二扭簧16的扭力作用下旋转弹起，解锁按钮13在锥形弹簧15的弹性回复力作用下回复至原位。

在本发明的另一实施例中，还提供了一种头戴显示器，包括头戴部和显示部(未图示)；头戴部包括用于支撑并将显示部配置于佩带者视线前方的固定带；其中，固定带上设置有如前述任一实施例所述的头托。该头托通过采用旋钮组件10与驱动轮212连接，并在转动状态时压迫卡位2123、以使得驱动轮避开限位齿311带动齿轮211转动；同时通过在旋钮组件10上设置用于在停止旋转时松开卡位2123、以使得驱动轮212与限位齿311卡合锁定的施力件18，使得在停止调整头戴显示器的头戴部围度大小时，能够保证该围度大小被锁定，不会因为头部晃动而松开，使得头戴显示器在佩带使用过程中保证最佳佩带状态，大大提升了用户使用体验。

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发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种头戴显示器的头托，所述头戴显示器包括头戴部和显示部；所述头托设置于所述头戴部上与佩带者的后脑部相接触的位置；其特征在于，所述头托包括用于改变头戴部围度大小的齿条调节组件和用于给所述齿条调节组件提供旋转驱动力的旋钮组件；所述旋钮组件与所述齿条调节组件之间设置有用于容纳所述齿条调节组件的齿轮及其驱动轮的安装位；

所述安装位上设置有用于对静止状态下的所述驱动轮进行限位的限位齿，所述驱动轮的外缘设置有与所述限位齿配合的卡位；

所述旋钮组件与所述驱动轮连接，并在转动状态时压迫所述卡位、以使得所述驱动轮避开所述限位齿带动所述齿轮转动；

所述旋钮组件上设置有用于在停止旋转时松开所述卡位、以使得所述驱动轮与所述限位齿卡合锁定的施力件。

2.根据权利要求1所述的头托，其特征在于，所述旋钮组件包括与所述驱动轮连接的齿轮驱动盘，所述施力件为设置在所述齿轮驱动盘上的第一扭簧；

所述第一扭簧一端作用于所述齿轮驱动盘，另一端作用于所述驱动轮，以在所述旋钮组件旋转到预定位置后，控制所述旋钮组件回退预定距离，使得所述限位齿将所述齿轮锁定。

3.根据权利要求2所述的头托，其特征在于，所述驱动轮设置有至少两个相对称、且孔内径渐变的开放式孔位，所述开放式孔位相对于所述驱动轮中心点之间的距离可变，所述开放式孔位的外缘向外突起形成所述卡位。

4.根据权利要求3所述的头托，其特征在于，所述驱动轮上设置有至少两个相对称的弧形封闭式孔位。

5.根据权利要求4所述的头托，其特征在于，所述齿轮驱动盘上设置有四个分别与两个所述弧形封闭式孔位和两个所述开放式孔位对应的驱动爪。

6.根据权利要求4所述的头托，其特征在于，所述弧形封闭式孔位端部设置有便于所述第一扭簧端部插入的缺口。

7.根据权利要求1所述的头托，其特征在于，所述旋钮组件包括旋盖，所述旋盖上设置有可相对所述旋盖表面弹起或压下锁定的把手；

所述旋盖内设置有用于锁定所述把手的把手锁定件和用于解除锁定以便于所述把手弹起的解锁按钮。

8.根据权利要求7所述的头托，其特征在于，所述把手可转动地连接于所述旋盖上表面，所述把手与所述旋盖转动连接的转轴上设置有第二扭簧，所述第二扭簧一端对所述把手施加向上弹起的作用力，另一端与所述旋盖下表面相接触。

9.根据权利要求8所述的头托，其特征在于，所述旋盖中心设置有用于容纳所述解锁按钮的通孔，所述解锁按钮下方通过所述把手锁定件与所述把手连接。

10.一种头戴显示器，包括头戴部和显示部；所述头戴部包括用于支撑并将所述显示部配置于佩带者视线前方的固定带；其特征在于，所述固定带上设置有如权利要求1-9中任一项所述的头托。