CN107422483B - 一种用于头戴设备的遮光罩 - Google Patents
一种用于头戴设备的遮光罩 Download PDFInfo
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Abstract
本申请公开了一种用于头戴设备的遮光罩,使用时,遮光罩的遮光板固定在头戴设备内部,眼罩的遮光部分别固定在用户的眼睛周围,过渡曲面、支撑曲面、拉伸曲面和鼻部支撑件与用户的面部的接触,过渡曲面、支撑曲面、拉伸曲面和鼻部支撑件中每一部分的形状改变,都会带动其他部分的形状改变,使遮光部可以与用户的面部充分接触和固定,不留缝隙,防止光线通过缝隙进入遮光罩内,提高用户的体验感及头戴设备的效果。
Description
技术领域
本申请涉及光学技术领域,尤其涉及一种用于头戴设备的遮光罩。
背景技术
虚拟现实技术可以借助计算机及最新传感器技术提供沉浸感。实现虚拟现实技术最广泛的设备之一是头戴设备。头戴设备引导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉,其显示原理是左右眼屏幕分别显示左右眼的图像,人眼获取这种带有差异的信息,能够在大脑中产生立体图像。当然,为能够使用户产生良好的沉浸感,对头戴设备的遮光性有一定的要求。
为满足遮光要求,通常在头戴设备的外部安装遮光罩。如图1所示,该遮光罩由两部分构成,一部分是可以紧扣头戴设备镜框的遮光罩支架3,另一部分是与支架3连接的遮光组件4。遮光组件4的端部与支架3固定,尾部分别通过卡扣固定在头戴设备的两个镜腿上。佩戴时,遮光组件4与用户的面部贴合,利用遮光组件4与用户面部以及头戴设备的镜体形成密闭空间,外界的光线无法进入到密闭空间内,从而不会影响头戴设备的使用效果。
然而,用户在佩戴头戴设备体验虚拟现实环境的过程中,由于重力的作用,头戴设备会在鼻部发生轻微的滑动,特别是头戴设备中如果安装了光学模组,如采用专利号为US20170017078B的发明专利中公开的光学模组那样,那么头戴设备的重量就更会加重。如果头戴设备脱离与鼻部接触的最佳位置,遮光罩上的遮光组件4与用户的面部之间就会产生缝隙,此时,遮光组件4与用户面部以及头戴设备的镜体之间的密闭环境被破坏,外界的光会通过缝隙进入遮光罩的内部,如果光线进入用户的眼睛,会影响用户眼睛对图像的接收,如果光线照射到头戴设备的显示屏上,会导致显示屏上的图像弱化或不清晰。可见,目前使用的头戴设备遮光罩固定性差,容易与用户面部产生缝隙,影响头戴设备的使用效果。
发明内容
本申请提供了一种用于头戴设备的遮光罩,以解决现有技术中遮光罩固定性差,易与用户面部产生缝隙,进而影响头戴设备使用效果的问题。
本申请提供了一种用于头戴设备的遮光罩,包括:
遮光板和与所述遮光板连接的眼罩;
所述眼罩包括两个遮光部;每一个所述遮光部包括依次连接的过渡曲面、支撑曲面、拉伸曲面和鼻部支撑件;
所述遮光板包括两个固定座和连接所述固定座的固定座连接件;两个所述固定座关于所述固定座连接件的中心线对称设置;两个所述遮光部连接后的遮光部中心线与所述固定座连接件的中心线重合;
所述固定座包括依次连接的连接件固定部、支撑曲面固定部、拉伸曲面固定部和支撑件固定部;所述连接件固定部与所述固定座连接件连接;所述支撑曲面固定部的紧固端与所述支撑曲面的紧固端连接;所述拉伸曲面固定部的紧固端与所述拉伸曲面的紧固端连接;所述支撑件固定部的紧固端与所述鼻部支撑件的紧固端连接。
可选的,所述鼻部支撑件的末端逐渐减小,直到与所述支撑件固定部重合;两个所述过渡曲面的尾部连接。
可选的,每一个所述遮光部的所述过渡曲面与所述鼻部支撑件连接。
可选的,所述支撑曲面的紧固端为一段与所述支撑曲面固定部垂直的平面;所述支撑曲面的顶端为一个向所述眼罩外侧弯曲的曲面。
可选的,所述连接件固定部、所述支撑曲面固定部、所述拉伸曲面固定部和所述支撑件固定部的内边依次连接形成镜头放置孔;所述连接件固定部、所述支撑曲面固定部、所述拉伸曲面固定部和所述支撑件固定部的外边依次圆滑连接。
可选的,所述固定座连接件设有连接两个所述连接件固定部的过渡边,和,连接两个所述支撑件固定部的U型边;所述过渡边的中点和所述U型边的中点均分别与所述中心线重合;所述过渡边在过渡边中点处向所述U型边方向弯曲;所述U型边在U型边中点处向所述过渡边方向弯曲。
可选的,所述固定座连接件上还设有传感器孔;所述传感器孔的中心位于所述中心线上。
可选的,所述传感器孔中心点到所述U型边中点的距离是第一距离L1,所述传感器孔中心点到所述过渡边中点的距离是第二距离L2,所述第一距离L1是所述第二距离L2的2/3-1/3。
可选的,在所述遮光板靠近所述眼罩的一侧,所述传感器孔的内壁与所述遮光板的表面通过第一圆倒角连接;所述第一圆倒角的半径为1mm-5mm。
可选的,在所述遮光板靠近所述眼罩的一侧,所述镜头放置孔的内壁与所述遮光板表面通过第二圆倒角连接;所述第二圆倒角的半径为1mm-5mm。
可选的,每一个所述支撑曲面的外围分别设有至少一个支撑部;所述支撑部的顶点到所述遮光板的垂直距离为第一高度H1。
可选的,所述支撑曲面曲边到遮光板的最大垂直高度是第二高度H2,所述第一高度H1是所述第二高度H2的2/3-1/2。
可选的,所述支撑曲面固定部上还设有至少一个固定凸起;所述固定凸起位于所述支撑曲面固定部靠近所述拉伸曲面固定部的一端。
可选的,所述固定凸起高出所述支撑曲面固定部的高度占所述固定座厚度的1/3-1/2。
可选的,所述支撑曲面固定部上设有至少一个第一透气口;所述拉伸曲面固定部上设有至少一个第二透气口。
可选的,所述第一透气口中心与所述镜头放置孔圆心的连线为第一连接线,所述第二透气口中心与所述镜头放置孔圆心的连线为第二连接线,所述第一连接线与所述第二连接线形成的角度α为60°-90°。
可选的,所述第一透气口和所述第二透气口的深度均分别占所述固定座厚度的30%-50%。
可选的,所述固定座连接件在远离所述眼罩的一侧还设有散热区,以及,所述散热区从所述固定座连接件的表面延伸到所述连接件固定部的表面;所述散热区内设有多个与所述遮光部中心线平行的条状散热凸起;所述散热凸起之间的距离相同。
可选的,所述固定座连接件在远离所述眼罩的一侧还设有散热区,以及,所述散热区从所述固定座连接件的表面延伸到所述连接件固定部的表面;所述散热区内设有多个点状散热凸起;所述散热凸起在所述散热区均匀分布。
由以上技术方案可知,本申请提供一种用于头戴设备的遮光罩,使用时,遮光罩的遮光板固定在头戴设备内部,眼罩的遮光部分别固定在用户的眼睛周围,过渡曲面、支撑曲面、拉伸曲面和鼻部支撑件与用户的面部接触,过渡曲面、支撑曲面、拉伸曲面和鼻部支撑件中每一部分的形状改变,都会带动其他部分的形状改变,使遮光部可以与用户的面部充分接触和固定,不留缝隙,防止光线通过缝隙进入遮光罩内,影响用户的体验感及头戴设备的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对实施案例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术提供的遮光罩的示意图;
图2为本申请的具体实施方式提供的用于头戴设备的遮光罩的右视图;
图3为本申请的具体实施方式提供的一种用于头戴设备的遮光罩的俯视图;
图4为本申请的具体实施方式提供的一种用于头戴设备的遮光罩的正视图;
图5为本申请的具体实施方式提供的另一种用于头戴设备遮光罩的正视图;
图6为本申请的具体实施方式提供的一种用于头戴设备的遮光罩的立体图;
图7为本申请的具体实施方式提供的另一种遮光部的立体图;
图8为本申请的具体实施方式提供的用于头戴设备的遮光罩支撑曲面固定部与支撑曲面的连接示意图;
图9为本申请的具体实施方式提供的用于头戴设备的遮光罩拉伸曲面固定部与拉伸曲面的连接示意图;
图10为本申请的具体实施方式提供的用于头戴设备的遮光罩支撑件固定部与鼻部支撑件的连接示意图;
图11为本申请的具体实施方式提供的用于头戴设备的遮光罩的固定座连接件结构示意图;
图12为本申请的具体实施方式提供的图4中A部分的放大图;
图13为本申请的具体实施方式提供的用于头戴设备的遮光罩的部分立体图;
图14为本申请的具体实施方式提供的用于头戴设备的遮光罩的部分俯视图。
具体实施方式
参见图2,本申请实施例提供的用于头戴设备的遮光罩,包括:
遮光板1,和,与所述遮光板1连接的眼罩2。
遮光板1用于将遮光罩与头戴设备固定,眼罩2用于与用户的面部接触并贴合,不产生缝隙,使头戴设备、遮光罩与用户面部之间形成密闭空间,为用户提供更好的体验效果。如图1所示的现有遮光罩是套在头戴设备的外部的,这样的结构也能产生密闭空间,但是,用户在佩戴头戴设备体验时,肯定会随着看到的图像而产生动作,一旦用户移动或者有其他动作,头戴设备都会在用户的面部发生移动,这时,现有的遮光罩由于仅有边缘部分与用户面部接触,很容易因为头戴设备的移动而与面部产生缝隙,这样外界的光线就会进入密闭空间内,进而影响用户的体验效果。而本申请实施例中的遮光罩设在头戴设备的内侧,与用户的面部有大面积的接触,并且也可以适应用户面部的轮廓,增加与用户面部的固定性,更能保证用户的体验效果。
眼罩2包括两个遮光部21;每一个所述遮光部21包括依次连接的过渡曲面211、支撑曲面212、拉伸曲面213和鼻部支撑件214。
每一个遮光部21对应于用户的一只眼睛,遮光部21的外围与用户眼部周围的面部接触,过渡曲面211、支撑曲面212、拉伸曲面213和鼻部支撑件214依次连接,每一个部分发生形变,都会带动与之相邻的两个部分发生形变。
例如,遮光罩在使用时,过渡曲面211在靠近眉毛的位置,支撑曲面212在靠近太阳穴的位置,拉伸曲面213在脸颊上方,鼻部支撑件214在靠近用户鼻子的位置,其中,支撑曲面212的端部向远离面部的方向弯曲的程度更大一些。由于佩戴的用户面部轮廓互不相同,所以支撑曲面212与不同面部接触后的形变也有差异,但是这样也并不影响遮光罩的遮光性,因为当支撑曲面212发生形变后,会带动与之连接的过渡曲面211和拉伸曲面213一起发生形变,以适应面部轮廓,并且,形变后的各个部分由于边缘的拉伸会更加贴近面部,即避免遮光罩漏光,又能保证固定性。
如图4所示,所述遮光板1包括两个固定座11和连接所述固定座11的固定座连接件13;两个所述固定座11关于所述固定座连接件13的中心线12对称设置;两个所述遮光部21连接后的遮光部中心线14与所述固定座连接件13的中心线12重合。并且,优选的,该遮光罩可拆卸的与头戴设备进行固定,并且该头戴设备优选的材质为软塑胶结构,这样不仅便于更换,以及便于清洗,并且软塑胶与人体面接触,也能增加用户的舒适度,便于长期佩戴。
固定座连接件13用于固定两个相同的固定座11,固定座11分别安装于头戴设备内侧镜头的外围,遮光板1的安装要与头戴设备的尺寸相适配,因为头戴设备内侧是根据用户眼睛的位置关系设置的对称镜头,所以遮光板1上两个固定座11也需要对称放置,进一步的,遮光板1上的遮光部21也应该对称设置,以适应用户佩戴的需求。
如图4所示,所述固定座11包括依次连接的连接件固定部111、支撑曲面固定部112、拉伸曲面固定部113和支撑件固定部114;所述连接件固定部111与所述固定座连接件13连接。
由于固定座11上连接着遮光部21,所以固定座11上设有用于固定支撑曲面212的支撑曲面固定部112,用于固定拉伸曲面213的拉伸曲面固定部113,用于固定鼻部支撑件214的支撑件固定部114。
如图8-图10所示,所述支撑曲面固定部112的紧固端1121与所述支撑曲面212的紧固端2121连接;所述拉伸曲面固定部113的紧固端1131与所述拉伸曲面213的紧固端2131连接;所述支撑件固定部114的紧固端1141与所述鼻部支撑件214的紧固端2142连接。
紧固端1121设在支撑曲面固定部112的表面,并且与支撑曲面212的紧固端2121相适配,紧固端1131设在拉伸曲面固定部113的表面,并且与拉伸曲面213的紧固端2131相适配,紧固端1141设在支撑件固定部114的表面,并且与鼻部支撑件214的紧固端2142相适配。
本申请提供的用于头戴设备的遮光罩,使用时,遮光罩的遮光板1固定在头戴设备内部,眼罩2的遮光部21分别固定在用户的眼睛周围,过渡曲面211、支撑曲面212、拉伸曲面213和鼻部支撑件214与用户的面部接触,并且,每一部分的形状改变,都会带动其他部分的形状改变,使遮光部21可以与用户的面部充分固定,不留缝隙,防止光线通过缝隙进入遮光罩内,影响用户的体验感及头戴设备的效果。
一种可行的实施方式,如图6所示,遮光罩包括遮光板1和与遮光板1连接的眼罩2,眼罩2包括两个遮光部21;每一个所述遮光部21包括依次连接的过渡曲面211、支撑曲面212、拉伸曲面213和鼻部支撑件214,进一步的,如图5所示,鼻部支撑件214的末端2141逐渐减小,直到与所述支撑件固定部114重合;两个所述过渡曲面211的尾部2111连接。
从上述结构可知,眼罩2的两个遮光部21是连接在一起的,相连的部分分别为两个过渡曲面211的尾部2111,并且,鼻部支撑件214中的末端2141分别与遮光板1连接。用户在佩戴带有遮光罩的头戴设备时,遮光罩整体会与用户面部接触,两个过渡曲面211连接,连接之处在靠近用户额头的位置,并且连接处的曲面弧度可与用户额头的尺寸充分适配。
这种实施方式中,两个遮光部21是连接在一起的,遮光罩整体使用,更加贴合用户面部的轮廓,避免光线进入遮光罩,使得用户有较高舒适度的同时,也有较好的视觉效果。
另一种可行的实施方式,如图7所示,遮光罩包括遮光板1和与遮光板1连接的眼罩2,眼罩2包括两个遮光部21;每一个所述遮光部21包括依次连接的过渡曲面211、支撑曲面212、拉伸曲面213和鼻部支撑件214,进一步地,每一个所述遮光部21的所述过渡曲面211与所述鼻部支撑件214连接。
从上述结构可知,眼罩2的两个遮光部21是两个独立的相同结构,分别安装在头戴设备的两个镜头放置孔115的周围,对应用户的双眼使用,每一个独立遮光部21的鼻部支撑件214都固定在用户鼻部两侧,尺寸适配于鼻梁侧面到内眼角的距离,以使用户佩戴时更加舒适。
这种实施方式中,每一个遮光部21都可以与头戴设备和用户面部形成密闭空间,防止光线进入,并且,当头戴设备的表面被设计得具有弯曲弧度时,这种独立的遮光部可以分别与面部固定,形成独立的密闭空间,防止头戴设备表面弯曲,造成遮光罩漏光的现象。使得用户有较高舒适度的同时,也有较好的视觉效果。
由以上技术方案可知,本申请提供一种用于头戴设备的遮光罩,使用时,遮光罩的遮光板1固定在头戴设备内部,眼罩2的遮光部21分别固定在用户的眼睛周围,过渡曲面211、支撑曲面212、拉伸曲面213和鼻部支撑件214与用户面部的接触,过渡曲面211、支撑曲面212、拉伸曲面213和鼻部支撑件214每一部分的形状改变,都会带动其他部分的形状改变,使遮光部21可以与用户的面部充分接触与固定,不留缝隙,防止光线通过缝隙进入遮光罩内,影响用户的体验感及头戴设备的效果。
可选的,任意一种实施方式中,所述支撑曲面212的紧固端2121为一段与所述支撑曲面固定部112垂直的平面;所述支撑曲面212的顶端2123为一个向所述眼罩2外侧弯曲的曲面。平面的紧固端2121可以使眼罩2保持良好的形态,起到支撑的作用,也使两个顶端2123之间的距离保持在一定的范围内,避免佩戴时间长,造成遮光罩形变不遮光的问题。另外,顶端2123弯曲的角度可以随着用户的面部轮廓的变化而变化,充分贴合用户,也避免了遮光罩漏光的问题。
具体的,任意一种实施方式中,所述连接件固定部111、所述支撑曲面固定部112、所述拉伸曲面固定部113和所述支撑件固定部114的内边依次连接形成镜头放置孔115;所述连接件固定部111、所述支撑曲面固定部112、所述拉伸曲面固定部113和所述支撑件固定部114的外边依次圆滑连接。
镜头放置孔115使镜头提供的画面能够穿过遮光板1,供用户观看。镜头放置孔115的尺寸适配于镜头的尺寸,以免镜头放置孔115过大,不利于遮光罩与头戴设备之间的固定,也避免镜头放置孔115过小,影响画面的完整,不利于用户的体验。
所述连接件固定部111、所述支撑曲面固定部112、所述拉伸曲面固定部113和所述支撑件固定部114的外边依次圆滑连接,连接后的遮光部21边缘圆滑,以免产生尖锐部分划伤用户的面部,也避免尖锐部分与其他物体碰撞发生损坏。
具体的,任意一种实施方式中,所述固定座连接件13设有连接两个所述连接件固定部111的过渡边131,和,连接两个所述支撑件固定部114的U型边132;过渡边131在两个连接件固定部111之间起到过渡的作用,使得两个连接件固定部111分别与固定座连接件13连接,并且连接边缘圆滑过渡,以免产生尖锐部分;U型边132在两个支撑件固定部114之间也起到过渡的作用,使得两个支撑件固定部114分别与固定座连接件13连接,并且连接边缘圆滑过渡,以免产生尖锐部分。
所述过渡边131的中点和所述U型边132的中点均分别与所述中心线12重合。根据头戴设备设计的尺寸,将遮光板1设计成特定的形状,以使遮光板1可以与头戴设备更加适配,加强遮光板1与头戴设备的固定效果。由于两个固定座11关于固定座连接件13的中心线12对称,固定座11又包括连接件固定部111和支撑件固定部114,所以两个连接件固定部111和两个支撑件固定部114都关于固定座连接件13的中心线12对称,进而连接两个连接件固定部111的过渡边131的中点与中心线12重合,连接两个支撑件固定部114的U型边132也关于中心线12对称。
所述过渡边131在过渡边131中点处向所述U型边132方向弯曲,所述U型边132在U型边132中点处向所述过渡边131方向弯曲。由于头戴设备在设计时,为了增加边框的强度,会使上边框在靠近用户眉心处向下弯曲一定的弧度。所以为了配合头戴设备的形状,遮光罩的遮光板1靠近头戴设备上边框的过渡边131在其中心点处也具有一定的弧度,并且,向U型边的方向弯曲,增加遮光板1与头戴设备的固定效果。所述U型边132在U型边132中点处向所述过渡边131方向弯曲,由于U型边132靠近用户的鼻梁,所以为了使用户在与遮光罩接触时,用户的鼻部不会因为遮光板1的缘故产生压迫感,将连接两个支撑件固定部114的边设计成向过渡边131弯曲的U型边132,使用户的鼻梁可以穿过遮光板1,也使遮光部21可以与用户面部紧密接触,不留缝隙,增强用户的体验效果。
具体的,任意一种实施方式中,如图11所示,所述固定座连接件13上还设有传感器孔133;头戴设备是为用户提供沉浸感的设备,提供高质量沉浸感需要很多传感器的支持。其中,安装在头戴设备内侧的距离传感器,可以感知用户的额头是否靠近头戴设备,如果用户正在佩戴头戴设备,那么额头与头戴设备之间的距离会越来越小,这个距离由传感器测量,一旦距离达到一定的数值,说明用户已经佩戴好设备,那么此时,显示屏中就会开始播放画面。头戴设备的距离传感器一般设在靠近用户额头的位置,所以遮光罩的遮光板1要设有传感器孔133,以便传感器可以透过遮光板1,将用户与头戴设备的距离测量得更加准确。
值得说明的是,传感器孔133的尺寸大于传感器的尺寸,因为传感器在使用时,会产生热量,此时大量热会使用户产生不舒适的感觉,而传感器孔133大于传感器的部分,会作为散热孔使用,使热量散发出去,以避免影响用户的体验感。另外,传感器孔133的形状本实施例中不做具体限定,凡是可以满足上述功能及作用的传感器孔133均属于本申请的保护范围。
所述传感器孔133的中心位于所述中心线12上;所述传感器孔133中心点到所述U型边132中点的距离是第一距离L1,所述传感器孔133中心点到所述过渡边131中点的距离是第二距离L2,所述第一距离L1是所述第二距离L2的2/3-1/3。
当L1是L2的1/3时,说明传感器孔133更加靠近U型边132,也说明传感器更加靠近头戴设备的鼻部边框,这样设置有利于测量额头较小的用户靠近头戴设备的距离,方便小额头用户的使用;
当L1是L2的2/3时,说明传感器孔133更加靠近过渡边131,也说明传感器更加靠近头戴设备的上边框,这样设置有利于测量额头较大的用户靠近头戴设备的距离,方便大额头用户的使用;
最优的,L1是L2的1/2,数值介于1/3与2/3之间,传感器孔133的位置处于上述两种位置之间,传感器可测量所有用户靠近头戴设备的距离,用户更加广泛,同时也不会影响测量结果,保证头戴设备的使用效果。
具体的,任意一种实施方式中,如图12所示,在所述遮光板1靠近所述眼罩2的一侧,所述传感器孔133的内壁与所述遮光板1的表面通过第一圆倒角1331连接。用户在使用遮光罩时,遮光板1靠近眼罩2的一侧与用户的面部接触,由于传感器孔133的位置靠近用户的额头,用户在佩戴遮光罩时,传感器孔133距离用户额头会非常近,甚至会与用户的额头直接接触,这时如果传感器孔133的内壁与遮光板1的表面呈直角连接,直角连接会使接触面变得尖锐,与用户接触时,可能会划伤额头,另外,尖锐的部分也容易被其他坚硬的物体碰撞损坏,减少遮光罩的寿命。所以,将传感器孔133的内壁与遮光板1的表面用第一圆倒角1331连接,增加用户的舒适感,也增加遮光罩的使用寿命。
所述第一圆倒角1331的半径为1mm-5mm:当第一圆倒角1331的半径为1mm时,圆倒角较小;当第一圆倒角1331的半径为5mm时,圆倒角较大。不论第一圆倒角1331的半径为1mm还是5mm,都起到防摔防碰,增加遮光罩使用寿命的作用,但当第一圆倒角1331的半径取最佳值3mm时,其防摔防碰的效果最好。当然,应该理解为这里的尺寸的具体数值为本实施的举例说明,具体的可依具体情况而定。
具体的,任意一种实施方式中,如图13所示,在所述遮光板1靠近所述眼罩2的一侧,所述镜头放置孔115的内壁与所述遮光板1表面通过第二圆倒角1151连接。用户在使用遮光罩时,遮光板1靠近眼罩2的一侧与用户的面部接触,用户在佩戴遮光罩时,镜头放置孔115距离用户的面部也会非常近,这时如果镜头放置孔115的内壁与遮光板1的表面呈直角连接,直角连接会使接触面变得尖锐,如果尖锐部分不慎与用户接触,可能会划伤面部,另外,尖锐的部分也容易被其他坚硬的物体碰撞损坏,减少遮光罩的寿命。所以,将镜头放置孔115的内壁与遮光板1的表面用第二圆倒角1151连接,增加用户的舒适感,也增加遮光罩的使用寿命。
所述第二圆倒角1151的半径为1mm-5mm:当第二圆倒角1151的半径为1mm时,圆倒角较小;当第二圆倒角1151的半径为5mm时,圆倒角较大。不论第二圆倒角1151的半径为1mm还是5mm,都起到防摔防碰,增加遮光罩使用寿命的作用,但当第二圆倒角1151的半径取最佳值3mm时,其防摔防碰的效果最好。当然,应该理解为这里的尺寸的具体数值为本实施的举例说明,具体的可根据具体情况而定。
具体的,任意一种实施方式中,如图14所示,每一个所述支撑曲面212的外围分别设有至少一个支撑部2122;遮光罩为了与用户面部贴合得更加紧密,通常将支撑曲面212的表面做的比其他曲面大,并且,支撑曲面212向遮光罩外侧弯曲的程度也比其他曲面要大。但是,一旦曲面变大,曲面的弹性和强度就会减小,当用户长时间或者高频率佩戴遮光罩后,支撑曲面212由于长时间处于向外弯曲的状态而不易变回原状,久而久之,遮光罩的支撑曲面212失去弹性,用户需要重新更换遮光罩,造成资源的浪费。为了避免这种情况发生,本申请实施例中在支撑曲面212的外围设置支撑部2122,可以增大支撑曲面212的弹性和强度,当用户摘下头戴设备,遮光罩与用户面部分离时,支撑曲面212在支撑部2122的作用下,可以恢复成用户未佩戴之前的状态,即使用户长时间使用,仍然不影响支撑曲面212的弹性,增加遮光罩的使用寿命,节约资源。
所述支撑部2122的顶点到所述遮光板1的垂直距离为第一高度H1;所述支撑曲面212曲边到遮光板1的最大垂直高度是第二高度H2,所述第一高度H1是所述第二高度H2的2/3-1/2。为了使支撑部2122起到的作用更加突出,通常将第一高度H1的数值设置为第二高度H2的2/3-1/2,当H1是H2的2/3时,支撑曲面212的弹性最小,但也不影响支撑曲面212的形变与恢复,同样起到与用户面部紧密贴合的作用;当H1是H2的1/2时,支撑曲面212的弹性最大,可以向外侧弯曲到最大幅度,同时也带动与其连接的曲面发生形变,使整个遮光部21可以完全与用户面部贴合;最优的,当H1是H2的7/12时,支撑曲面212的弹性最佳,易与面部贴合,也增加遮光罩的使用寿命。
具体的,任意一种实施方式中,如图4所示,所述支撑曲面固定部112上还设有至少一个固定凸起1123;固定凸起1123用于确定遮光板1在头戴设备上的位置,相应的,在头戴设备上还设有与固定凸起1123对应的固定凹槽,遮光罩固定在头戴设备上的方式有多种,但每一种固定之前都需要确定好遮光罩的位置,以防止最终固定时,遮光罩的位置偏移。最终固定之前,先将固定凸起1123置于头戴设备的固定凹槽中,以确定遮光罩的位置。
所述固定凸起1123位于所述支撑曲面固定部112靠近所述拉伸曲面固定部113的一端;所述固定凸起1123高出所述支撑曲面固定部112的高度占所述固定座11厚度的1/3-1/2。固定座11包括依次连接的连接件固定部111、支撑曲面固定部112、拉伸曲面固定部113和支撑件固定部114,每一部分的厚度相同,所以固定座11的厚度代表每一个部分的厚度。由于本申请遮光罩的头戴设备非常轻薄,所以头戴设备的每一层面壳都非常薄,为了进一步减轻头戴设备的重量,以及,减少头戴设备内侧面壳的承受重量,遮光罩每一部分的厚度也设计得薄一些,尽可能与内侧面壳的厚度相同,或者小于内侧面壳的厚度。再由于内侧面壳薄,所以内侧面壳上的固定凹槽的深度必定小于内侧面壳的厚度,与固定凹槽对应的固定凸起1123的高度也必定小于内侧面壳的厚度,进而固定凸起1123的高度小于固定座11厚度。具体的,所述固定凸起1123高出所述支撑曲面固定部112的高度占所述固定座11厚度的1/3-1/2,两端的值均能使固定凸起1123与固定凹槽适配,也能保证固定凸起1123确定遮光罩位置的效果,最佳的数值是5/12,也就是固定凸起1123高出支撑曲面固定部112的高度占固定座11厚度的5/12。
具体的,任意一种实施方式中,如图13所示,所述支撑曲面固定部112上设有至少一个第一透气口1122;所述拉伸曲面固定部113上设有至少一个第二透气口1132。用户在佩戴头戴设备时,遮光罩、头戴设备和用户面部之间会形成密闭空间,以免外界光线进入,影响用户体验的效果。然而,密闭空间不仅隔绝光线,还会隔绝气体。用户面部细胞由于呼吸作用会产生气体和水蒸气,如果不能及时排出,会在镜头上产生水雾,影响观看。为了避免这种情况,本申请实施例提供的遮光罩的支撑曲面固定部112上设有数个透气口,方便气体的及时排出,进一步保证用户的体验效果。
所述第一透气口1122中心与所述镜头放置孔115圆心的连线为第一连接线19,所述第二透气口1132中心与所述镜头放置孔115圆心的连线为第二连接线20,所述第一连接线19与所述第二连接线20形成的角度α为60°-90°。如上述所说,设置透气口是为了及时排出用户面部呼吸排出的气体,但是一旦透气口的位置设置不当,在排出气体的同时,还会使外界的光线进入遮光罩内,这样即使排出气体,还是会影响头戴设备的使用效果。所以,再次为了避免光线进入遮光罩内,需要对透气口的位置进行合理的限定。
第一透气口1122设在支撑曲面固定部112上,第二透气口1132设在拉伸曲面固定部113上,进一步限定第一连接线19与第二连接线20形成的角度α为60°-90°,当α为60°时,从图4中可以看出,第一透气口1122和第二透气口1132在固定座11上的距离比较小,由于第二透气口1132设在拉伸曲面固定部113上,第一透气口1122设在支撑曲面固定部112上,所以两个透气口均设在固定座11偏下方的位置,这样可以避免光线的进入;当α为90°时,考虑一个极限,则将第二透气口1132设在拉伸曲面固定部113上紧靠支撑曲面固定部112的位置,这时第一透气口1122设在支撑曲面固定部112上靠近支撑部2122的位置,这个位置为光线能否进入遮光罩的临界位置,第一透气口1122设于此处,光线不会进入,一旦第一透气口1122高于此处,则光线进入;最优的,选取α为65°,不仅透气效果好,也可以防止光线进入影响用户体验。
具体的,任意一种实施方式中,所述第一透气口1122和所述第二透气口1132的深度均分别占所述固定座11厚度的30%-50%。透气口的深度根据透气量决定,如果透气口的深度占固定座11厚度的30%,透气量比较少,但也正常透气;如果透气口的深度占固定座11厚度的50%,透气量较多。最优的,选择透气口的深度为固定座11厚度的40%,使透气量均匀。进一步,可以增加与发热源的距离,即在一定条件下尽可能的增加散热凸起135的厚度,这样可以让用户的额头尽可能远离热源,不易感受到温度,提高用户的体验感。
第一透气口1122的宽度与第二透气口1132的宽度相同,或者小于第二透气口1132的宽度。透气口的宽度也根据透气量决定,由于第二透气口1132靠近用户的鼻部,为了避免不透气造成鼻部不适,将第二透气口1132的宽度增大,以减少对鼻部的影响。应该理解为,这里的第一透气口1122的宽度与第二透气口1132的宽度不构成具体限制,两者的宽度大小也不构成限制,只要能保证尽可能的将遮光罩与人体面部形成密闭空间进行透气,并且不让过多的光线进入影响用户的观看效果即可。
具体的,任意一种实施方式中,如图4所示,所述固定座连接件13在远离所述眼罩2的一侧还设有散热区134,以及,所述散热区134从所述固定座连接件13的表面延伸到所述连接件固定部111的表面;所述散热区134内设有多个与所述遮光部中心线14平行的条状散热凸起135;所述散热凸起135之间的距离相同。应该理解为,这里的散热凸起135之间的距离可以相同,也可以不同,并且与遮光部中心线14也可以不平行,只要能够形成散热通道,将散热区134处的热量快速扩散到外界空气中即可,具体的结构设置可根据具体的情况而定。
头戴设备上在靠近传感器的位置还设有处理器等元件,当传感器和处理器等元件开始工作后,会产生大量的热量,传导至头戴设备的内侧面壳上,如果内侧面壳上再固定一个遮光罩,热量还会继续通过遮光罩传导至用户的额头,使用户产生灼热感。为了避免或者减轻这种情况,在固定座连接件13上设置散热区134,条状的散热凸起135之间还形成散热通道,并且,散热区134与头戴设备接触面积减少,也减少了热量的传导,散热通道还可以将热量散发至遮光罩外部,进一步减少元件发热对用户的干扰,增强用户的舒适感。进一步地,散热凸起135之间的距离相同,可以使散热更加均匀。
另外,所述散热区134从所述固定座连接件13的表面延伸到所述连接件固定部111的表面。连接件固定部111与固定座连接件13连接,固定座连接件13上的热量也同样会传导到连接件固定部111上,但由于头戴设备中元件的位置都靠近固定座连接件13,所以传导至连接件固定部111上的热量相对来说较少,所以靠近连接件固定部111的散热凸起135的长度可以适当地小于其他散热凸起135的长度。当然,具体的结构可以根据具体的情况进行具体设置,应该理解为,能尽快将散热区134的热量快速的扩散出去的方案都包含在内。
进一步的,如图5所示,散热凸起135还可以是均匀分布在散热区134内的点状散热凸起135,由于散热区134从固定座连接件13的表面延伸到连接件固定部111的表面,所以点状散热凸起135在连接件固定部111的表面也有分布,使得遮光罩的固定座连接件13和连接件固定部111与头戴设备为点接触,散热凸起135之间还形成散热通道,点接触减少热量的传导,散热通道还可以将热量散发至遮光罩外部,进一步减少元件发热对用户的干扰,增强用户的舒适感。
具体的,不论是条状散热凸起135还是点状散热凸起135,其高度都要尽量高于所述遮光板1的厚度,但也不能过高,以免影响用户的佩戴效果;优选的,散热凸起135的高度大于遮光板1的厚度,小于遮光板1厚度的2倍。这样,既有利于热量的散出,也可以使用户舒适地佩戴头戴设备及遮光罩,保证好的体验效果。同时与用户的面部充分接触,一定程度上能将头戴设备的重力均匀分担给面部,这样也能减少重力都集中在鼻梁处以及和镜腿处,提高用户佩戴头戴设备的舒适度。
值得说明的是,任意一种实施方式中,所有的连接方式不做具体限定,但是所有能将两种结构或者几种结构连接到一起的连接方式均属于本申请所要保护的内容。另外,本申请提供的头戴设备,不仅适用于虚拟现实设备,基于上述技术方案,本领域技术人员容易想到将本申请提供的技术方案应用到其他头戴设备中,并且本申请所提及的头戴设备,包括但不限于虚拟现实设备、增强现实设备、游戏设备、移动计算设备以及其它可穿戴式计算机等。需要说明的是,本申请实施例中公开的数值,包括距离占比、高度占比、角度比和厚度比等均为举例说明各部件之间的尺寸关系,在实际应用中,各部件的尺寸还可采用其他数值,其中一个部件的尺寸发生变化时,其他部分的尺寸也发生变化,具体变化后的数值,本申请不再赘述,可根据本申请中公开的比例关系进行相应计算得到。
由以上技术方案可知,本申请提供一种用于头戴设备的遮光罩,使用时,遮光罩的遮光板1固定在头戴设备内部,眼罩2的遮光部21分别固定在用户的眼睛周围,过渡曲面211、支撑曲面212、拉伸曲面213和鼻部支撑件214与用户的面部的接触,过渡曲面211、支撑曲面212、拉伸曲面213和鼻部支撑件214每一部分的形状改变,都会带动其他部分的形状改变,使遮光部21可以与用户的面部充分接触与固定,不留缝隙,防止光线通过缝隙进入遮光罩内,影响用户的体验感及头戴设备的效果。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后,将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本申请的真正范围由权利要求指出。
应当理解的是,本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。以上所述的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。
Claims (12)
1.一种用于头戴设备的遮光罩,其特征在于,包括:
遮光板(1)和与所述遮光板(1)连接的眼罩(2);
所述眼罩(2)包括两个遮光部(21);每一个所述遮光部(21)包括依次连接的过渡曲面(211)、支撑曲面(212)、拉伸曲面(213)和鼻部支撑件(214);
所述遮光板(1)包括两个固定座(11)和连接所述固定座(11)的固定座连接件(13);两个所述固定座(11)关于所述固定座连接件(13)的中心线(12)对称设置;两个所述遮光部(21)连接后的遮光部中心线(14)与所述固定座连接件(13)的所述中心线(12)重合;
所述固定座(11)包括依次连接的连接件固定部(111)、支撑曲面固定部(112)、拉伸曲面固定部(113)和支撑件固定部(114);所述连接件固定部(111)与所述固定座连接件(13)连接;所述支撑曲面固定部(112)的紧固端(1121)与所述支撑曲面(212)的紧固端(2121)连接;所述拉伸曲面固定部(113)的紧固端(1131)与所述拉伸曲面(213)的紧固端(2131)连接;所述支撑件固定部(114)的紧固端(1141)与所述鼻部支撑件(214)的紧固端(2142)连接;
所述固定座连接件(13)在远离所述眼罩(2)的一侧还设有散热区(134),以及,所述散热区(134)从所述固定座连接件(13)的表面延伸到所述连接件固定部(111)的表面;所述散热区(134)内设有多个与所述遮光部中心线(14)平行的条状散热凸起(135);所述散热凸起(135)之间的距离相同;
所述支撑曲面固定部(112)上设有至少一个第一透气口(1122);所述拉伸曲面固定部(113)上设有至少一个第二透气口(1132)。
2.根据权利要求1所述的遮光罩,其特征在于,所述鼻部支撑件(214)的末端(2141)逐渐减小,直到与所述支撑件固定部(114)重合;两个所述过渡曲面(211)的尾部(2111)连接。
3.根据权利要求1所述的遮光罩,其特征在于,每一个所述遮光部(21)的所述过渡曲面(211)与所述鼻部支撑件(214)连接。
4.根据权利要求1所述的遮光罩,其特征在于,所述支撑曲面(212)的所述紧固端(2121)为一段与所述支撑曲面固定部(112)垂直的平面;所述支撑曲面(212)的顶端(2123)为一个向所述眼罩(2)外侧弯曲的曲面。
5.根据权利要求1所述的遮光罩,其特征在于,所述连接件固定部(111)、所述支撑曲面固定部(112)、所述拉伸曲面固定部(113)和所述支撑件固定部(114)的内边依次连接形成镜头放置孔(115);所述连接件固定部(111)、所述支撑曲面固定部(112)、所述拉伸曲面固定部(113)和所述支撑件固定部(114)的外边依次圆滑连接。
6.根据权利要求5所述的遮光罩,其特征在于,所述固定座连接件(13)设有连接两个所述连接件固定部(111)的过渡边(131),和,连接两个所述支撑件固定部(114)的U型边(132);所述过渡边(131)的中点和所述U型边(132)的中点均分别与所述中心线(12)重合;所述过渡边(131)在所述过渡边(131)中点处向所述U型边(132)方向弯曲;所述U型边(132)在所述U型边(132)中点处向所述过渡边(131)方向弯曲。
7.根据权利要求6所述的遮光罩,其特征在于,所述固定座连接件(13)上还设有传感器孔(133);所述传感器孔(133)的中心位于所述中心线(12)上;所述传感器孔(133)中心点到所述U型边(132)中点的距离是第一距离L1,所述传感器孔(133)中心点到所述过渡边(131)中点的距离是第二距离L2,所述第一距离L1是所述第二距离L2的2/3-1/3。
8.根据权利要求7所述的遮光罩,其特征在于,在所述遮光板(1)靠近所述眼罩(2)的一侧,所述传感器孔(133)的内壁与所述遮光板(1)的表面通过第一圆倒角(1331)连接;所述第一圆倒角(1331)的半径为1mm-5mm。
9.根据权利要求8所述的遮光罩,其特征在于,在所述遮光板(1)靠近所述眼罩(2)的一侧,所述镜头放置孔(115)的内壁与所述遮光板(1)表面通过第二圆倒角(1151)连接;所述第二圆倒角(1151)的半径为1mm-5mm。
10.根据权利要求9所述的遮光罩,其特征在于,每一个所述支撑曲面(212)的外围分别设有至少一个支撑部(2122);所述支撑部(2122)的顶点到所述遮光板(1)的垂直距离为第一高度H1;所述支撑曲面(212)曲边到所述遮光板(1)的最大垂直高度是第二高度H2,所述第一高度H1是所述第二高度H2的2/3-1/2。
11.根据权利要求10所述的遮光罩,其特征在于,所述支撑曲面固定部(112)上还设有至少一个固定凸起(1123);所述固定凸起(1123)位于所述支撑曲面固定部(112)靠近所述拉伸曲面固定部(113)的一端;所述固定凸起(1123)高出所述支撑曲面固定部(112)的高度占所述固定座(11)厚度的1/3-1/2。
12.根据权利要求11所述的遮光罩,其特征在于,所述第一透气口(1122)中心与所述镜头放置孔(115)圆心的连线为第一连接线(19),所述第二透气口(1132)中心与所述镜头放置孔(115)圆心的连线为第二连接线(20),所述第一连接线(19)与所述第二连接线(20)形成的角度α为60°-90°。
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