CN108873335A - 增强现实头戴设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种增强现实头戴设备。该设备包括：设备主体，所述设备主体上设置有光机固定部；调节机构，所述调节机构包括转臂，所述转臂可旋转地装配在所述光机固定部上；光机，所述光机固定连接在所述转臂上，所述转臂被配置为通过旋转调节所述光机与用户眼部之间的距离。本发明的一个技术效果为能够调节光机与用户眼部之间的距离。

Description

增强现实头戴设备

技术领域

本发明属于电子产品技术领域，具体地，涉及一种增强现实头戴设备。

背景技术

近年来，随着增强现实技术的快速发展，本领域技术人员对应的开发了增强现实眼镜等便携式的头戴设备。为了使普通用户能够更便捷的实现对增强现实技术的应用，增强现实设备的设计趋势是向生活用品靠近，增加人性化设计。现阶段，面向大众的增强现实设备通常包括光机。用户佩戴增强现实设备后，所述光机设置为可以向用户的眼部投射影像。用户可以观察由光机上投射的影像。

但是，现有的增强现实设备对不同用户的适配性较差，不同用户的面部特征不同，例如瞳距不同、面部宽度不同。而增强现实技术对影像投射在镜片上的位置有严格要求，如果无法对准用户的瞳孔的区域，则会造成用户观看影像的体验感下降。当影像无法投影到用户的瞳孔正对的区域时，用户需要刻意转动眼球才能够看到完整的影响，这严重影响了用户的观影舒适度。

因此，有必要对增强现实设备的结构进行改进。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种增强现实头戴设备的改进技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种增强现实头戴设备，包括：

设备主体，所述设备主体上设置有光机固定部；

调节机构，所述调节机构包括转臂，所述转臂可旋转地装配在所述光机固定部上；

光机，所述光机固定连接在所述转臂上，所述转臂被配置为通过旋转调节所述光机与用户眼部之间的距离。

可选地，所述调节机构还包括基座，所述转臂与所述基座旋转连接，所述基座固定设置在所述光机固定部上。

可选地，所述基座上具有第一固定结构，所述光机固定部上具有第二固定结构，所述第一固定结构与第二固定结构卡合固定。

可选地，所述第一固定结构为定位孔，所述第二定位结构为定位凸起，所述定位凸起嵌入所述定位孔中。

可选地，所述调节机构包括铆接件，所述铆接件具有圆柱段，所述基座或转臂上形成有缺口或通孔，所述圆柱段以过盈配合的形式嵌于所述缺口或通孔中，所述圆柱段被配置为能在缺口或通孔中旋转，所述圆柱段作为所述基座与转臂相对旋转的转轴。

可选地，未形成缺口或通孔的所述基座或转臂上形成有固定孔，所述圆柱段的一端形成有固定嵌入所述固定孔的固定部，所述圆柱段的另一端形成有止挡部，形成有所述缺口或通孔的结构被夹在所述固定部与止挡部之间。

可选地，所述圆柱段的表面上形成有储油槽。

可选地，所述基座上形成有限位缺口，所述转臂上形成有限位部，所述限位部位于所述限位缺口中，当所述转臂相对于基座旋转到一定角度位置时，所述限位部与所述限位缺口的一个侧壁接触限位。

可选地，所述调节机构包括两支转臂，两支转臂分别位于所述光机的两侧；

所述基座具有支撑部、第一连接部和第二连接部，所述第一连接部和第二连接部分别连接在所述支撑部的两端；

一支所述转臂旋转连接在第一连接部上，另一支所述转臂旋转连接在第二连接部上。

可选地，所述光机固定部呈外壳结构，所述调节机构收纳与所述光机固定部内。

根据本公开的一个实施例，增强现实头戴设备的光机与镜片之间的距离能够调节。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明具体实施方式提供的增强现实头戴设备的部分结构示意图；

图2是本发明具体实施方式提供的增强现实头戴设备的部分结构爆炸图；

图3是本发明具体实施方式提供的调节机构的结构示意图；

图4是本发明具体实施方式提供的铆接件的结构示意图；

图5是本发明具体实施方式提供的调节机构的爆炸图。

附图标记说明：

11、转臂；111、固定孔；112、限位部；12、基座；121、定位孔； 122、缺口；123、限位缺口；13、铆接件；131、止挡部；132、固定部； 133、圆柱段；134、储油槽；2、光机；3、设备主体；31、可设置镜片的位置；32、光机固定部；321、定位凸起；

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本发明提供了一种改进的增强现实头戴设备，其中包括了设备主体、光机以及调节机构。通过调节机构配置的可活动的结构，使得光机相对于设备主体的位置能够调节，增加了增强现实头戴设备的适用范围。本发明提供的显示增强头戴设备能够适用于不同用户的面部特征。

所述设备主体3上可以设置有光机固定部32。在如图1所示的实施方式中，增强现实头戴设备为AR眼镜，图1示出的是AR眼镜的一支眼镜腿，当用户佩戴该AR眼镜时，眼镜腿架在用户的耳部，所述光机2位于用户的眼睛前方。设备主体3在图1中31所指示的位置可以设置镜片，镜片位于光机2与用户的眼睛之间，图1中未示出镜片。本发明并不限制增强现实头戴设备上必须配置有镜片，可以根据实际产品的应用选择是否加装镜片。光机2将影像向镜片或用户的眼部投射，以便用户能够观察到。所述光机固定部32用于承载所述光机2，本发明并不对光机固定部的结构形式进行限制。例如，所述光机固定部可以为设备主体的一部分结构；或者，光机固定部是从设备主体上单独延伸出的一个结构。光机固定部32的内部可以是中空的，用于容纳光机2；或者，光机固定部32仅提供与光机2连接的支撑板，光机2暴露在外。

所述调节机构至少包括转臂11，所述转臂11以可旋转的形式装配在所述光机固定部32上。即，转臂11至少能够相对于光机固定部32旋转一定角度。本发明并不限制转臂以何种方式旋转装配在光机固定部上，一方面，转臂可以直接连接在光机固定部上；或者，转轴可以先旋转连接在其它部件上，通过其它部件再装配到光机固定部上。另一方面，转轴可以通过传统的转轴、轴套形式实现与光机固定部的相对旋转，也可以通过铰链或其它结构实现相对旋转。

所述光机与所述转臂固定连接，光机通过转臂与光机固定部形成连接。如图1所示，所述光机2被配置为能够向镜片或用户眼部上投射影像。特别地，所述转臂11配置为：当转臂11相对于光机固定部32旋转时，所述光机2与用户眼部或镜片之间的距离会发生改变。由于转臂11与光机固定部32是旋转连接，所以光机2向眼部或镜片投射影像的角度也会随着转动而产生些微改变，进而使影像投射到眼部或镜片上的不同位置。通过这种结构设计，用户在佩戴、使用增强现实头戴设备时，可以根据自己的需要对光机2进行旋转调节，从而获得更好的观看体验。

可选地，本发明提供了一种优选的实施方式。如图2所示，所述调节机构包括基座12，所述转臂11旋转连接在所述基座12上，所述基座12 再进一步固定设置在所述光机固定部32上。转臂11实际是通过基座12与光机固定部32形成旋转装配关系。这种设计的优点在于，一方面，增强现实头戴设备的装配过程更易操作。在组装时，可以先对转臂与基座12进行装配，形成旋转连接；之后将转臂与光机固定连接；最后再将由光机和调节机构形成的整体结构装配到光机固定部32上，使基座12与光机固定部 32固定连接。光机和调节机构作为一个整体固定安装在光机固定部32上，能够有效降低装配难度。另一方面，调节机构的可靠性更高，不易损坏或失效。如果出现坏损，也可以通过更换基座12和转臂11进行维修，不易损坏光机固定部32。

本发明不对基座通过何种结构固定在光机固定部上作出限制。例如，所述基座上可以具有第一固定结构，相应地，光机固定部上具有第二固定结构。当基座安装到光机固定部上时，第一固定结构与第二固定结构形成卡合固定，实现固定装配。在其它实施方式中，基座与光机固定部也可以采用焊接、铆接等形式实现固定连接。

具体可选地，如图2、3所示，所述基座12上的第一固定结构可以为定位孔121，相应地，光机固定部32上的第二固定结构为定位凸起321。当基座12插入到光机固定部32中时，通过基座12和光机固定部32自身的形变，定位凸起321能够卡入所述定位孔121中，实现对基座12的固定连接。所述基座12上可以至少形成有两个定位孔121，供对应的定位凸起 321插入。

对于转臂11相对于光机固定部32的旋转装配方式，本发明给出了可选的实施方式，如图3-5所示。所述调节机构包括了转臂11、基座12和铆接件13。所述铆接件13具有圆柱段133，所述圆柱段133呈圆柱体结构。基座12或转臂11其中之一上则形成有缺口122或通孔。所述圆柱段133 以过盈配合的方式嵌入到所述缺口122或通孔中，进而可以在缺口或通孔中旋转。所述铆接件13的圆柱段133作为转臂11与基座12之间相对旋转的转轴，转臂11和基座12中未形成有上述缺口或通孔的另一个部件可以与铆接件固定连接，也可以与铆接件形成可相对旋转的连接，本发明不对此进行限制。通过这种配合方式，使得基座与转臂之间能够顺畅的相对旋转。

在优选的实施方式中，所述铆接件13与所述基座12或转臂11中未形成上述缺口122或通孔的部件与铆接件13形成固定连接。这样，铆接件与上述其中一个部件固定连接，与另一个形成了缺口或通孔的部件能够相对旋转。这种相对旋转形式更稳定可靠。

进一步地，用于与转臂11固定连接的基座12或转臂11上可以形成有固定孔111。所述铆接件13在圆柱段133的一端形成有固定部132。所述铆接件13的固定部132固定设置于所述固定孔111中。所述圆柱段133 的另一端形成有止挡部131，所述铆接件13的整体结构呈图4所示。基座 12或转臂11上形成有缺口122或通孔的结构被夹在固定部132与止挡部131之间。所述固定部132和止挡部131均可以呈圆盘形结构。本发明并不限制固定部和止挡部的形状，在其它实施方式中，两者还可以正方形片等形状。

可选地，例如图3所示，铆接件13与转臂11上的固定孔111形成固定连接。所述固定部132可以通过较强的过盈配合的形式与固定孔111之间形成相互挤压，进而实现固定连接。或者，固定部132在嵌入固定孔111 的基础上，进一步通过焊接或粘接的方式实现固定连接。铆接件13的圆柱段133则嵌在基座12上的所述缺口122中，所述缺口122的宽度小于或等于所述圆柱段133的直径，圆柱段133与缺口122形成过盈配合。圆柱段133能够在缺口122中旋转，由于受到缺口122的挤压、摩擦，圆柱段133 相对于缺口122的旋转是可控的。由于固定部132和止挡部131分别位于圆柱段133的两端，所以基座12上形成缺口122的结构被夹在所述固定部 132和止挡部131之间。通过圆柱段133与缺口122的配合，铆接件13能够相对于基座12旋转。铆接件13的固定部132与转臂11固定连接，上述旋转进而转化成转臂11相对于基座12旋转。

在一种具体实施方式中，铆接件在装配到转臂上时预先没有形成固定部，仅具有止挡部和圆柱段。止挡部位于缺口的一侧，圆柱段穿过缺口和转臂的固定孔。之后，对穿过固定孔的圆柱段进行压砸加工，使圆柱段的端部发生变形并压入到固定孔中。这样，圆柱段的端部形成固定部，其挤压嵌入在固定孔中，使铆接件与转轴形成固定连接。

本发明还提供了另一种相似的实施方式。上述缺口形成在所述转臂上，而固定孔则形成在基座上。相似地，铆接件具有上述实施方式中的结构，其圆柱段嵌在转臂的缺口中，铆接件整体通过固定部和固定孔的配合固定设置在基座上。转轴通过缺口能够绕铆接件的圆柱段旋转。

在上述实施方式中，所述固定部起到与基座或转轴其中之一固定连接的作用。固定部和止挡部配合使得铆接件不会相对于缺口发生轴向移动，保证了旋转连接的可靠性。

除了上述实施方式，在转臂与基座之间采用轴套与转轴、铰链等机构实现旋转连接也是本发明的可选实施方式。

优选地，如图3、5所示，所述缺口122为U型缺口。一方面，U型缺口的两个平行侧壁能够对圆柱段133形成稳定的过盈配合，提高旋转连接的可靠性；另一方面，铆接件13可以从U型缺口的开口位置向内推入到U 型缺口内，装配方面。除了采用U型缺口，所述缺口也可以采用圆形缺口、弧形缺口等其它结构形状的缺口，本发明不对此进行限制。所述缺口用于使铆接件与基座之间能够相对旋转，只要能够实现相对旋转的功能即可。

优选地，如图4所示，所述圆柱段133的表面上还可以形成有储油槽 134。在图4所示的实施方式中，所述储油槽134沿着所述圆柱段133的轴线延伸。在装配所述调节机构和光机2时，可以在所述圆柱段133上涂覆润滑油。润滑油能够包覆在圆柱段133的表面和储油槽134上，为铆接件 13与缺口122之间的相对旋转提供润滑。这样，在铆接件13与缺口122过盈配合的情况下，两者的相对旋转不会过于阻塞。而且，铆接件13与缺口122还能够自由的停在某个相对角度位置，适应不同用户的调节需要。可选地，所述圆柱段133与铆接件13的过盈配合为单边过盈 0.015-0.025mm。

可选地，如图3、5所示，所述基座12上可以形成有限位缺口123，所述转臂11上相应地形成有限位部112。转臂11装配到基座12上后限位部112位于所述限位缺口123中。所述限位缺口123张开一定角度，用于限制限位部112与限位缺口123的相对位置。当转臂11相对于基座12沿一个方向旋转一定角度后，所述限位部112会与限位缺口123的一侧侧壁接触，限位缺口123与限位部112相互接触形成限位阻挡，转臂11无法沿该方向继续旋转。相似地，转臂11沿另一方向旋转一定角度后也会受到限位缺口123的限位阻挡。另一可选的实施方式是，限位部形成在基座上，限位缺口则形成在转臂上。该实施方式同样可以实现限位作用。通过V型缺口的限位，所述转臂相对于光机固定部的旋转角度范围优选小于10°。本发明并不限制限位缺口的具体结构形式，其中优选的结构如图3、5所示呈V形结构。在其它实施方式中，限位缺口可以呈U形或扇形等形状。

优选地，所述基座12上调节机构包括两支转臂11，如图3、5所示。两支转臂11可以对称设置，分别位于光机2的上下两侧。这样，光机2在旋转调节时，调节机构处受到的作用力对称分布，旋转的可靠性更高，调节机构不易发生偏斜、损坏。

相应地，所述基座可以具有支撑部、第一连接部和第二连接部，基座整体可以有一片板材弯折形成。其中，第一连接部和第二连接部可以相互平行，第一连接部和第二连接部分别连接在所述支撑部的两端，如图5所示。第一和第二支撑部上均可以形成有上述缺口和定位孔。一支所述转臂旋转连接在所述第一连接部上，另一支所述转臂旋转连接在第二连接部上。这样，基座也呈对称结构，转臂在基座的连接结构上对称分布在光机的两侧。基座与转臂整体构成的对称结构能够更有效的提高结构可靠性。可选地，如图5所示，基座整体呈U型结构。

所述转臂上可以形成有弯折的翼片，翼片上形成有穿孔，光机上则可以形成有螺纹孔。所述光机与转臂通过穿过上述穿孔的螺纹连接件固定连接，螺纹连接件旋入光机的螺纹孔中。在其它实施方式中，可以采用焊接或其它方式将转臂与光机形成固定连接。

如图1、2所示，优选地，所述光机固定部32呈中空的外壳结构，所述调节机构以及光机2可以插入到所述光机固定部32内部。进一步地，上述第二固定结构形成在光机固定部32的内侧表面上。一方面，光机固定部32以包围的形式对调节机构进行定位，可靠性更高；另一方面，光机固定部32的外表面没有额外的结构，外观美观。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种增强现实头戴设备，其特征在于，包括：

设备主体，所述设备主体上设置有光机固定部；

调节机构，所述调节机构包括转臂，所述转臂可旋转地装配在所述光机固定部上；

光机，所述光机固定连接在所述转臂上，所述转臂被配置为通过旋转调节所述光机与用户眼部之间的距离。

2.根据权利要求1所述的增强现实头戴设备，其特征在于，所述调节机构还包括基座，所述转臂与所述基座旋转连接，所述基座固定设置在所述光机固定部上。

3.根据权利要求2所述的增强现实头戴设备，其特征在于，所述基座上具有第一固定结构，所述光机固定部上具有第二固定结构，所述第一固定结构与第二固定结构卡合固定。

4.根据权利要求3所述的增强现实头戴设备，其特征在于，所述第一固定结构为定位孔，所述第二定位结构为定位凸起，所述定位凸起嵌入所述定位孔中。

5.根据权利要求2所述的增强现实头戴设备，其特征在于，所述调节机构包括铆接件，所述铆接件具有圆柱段，所述基座或转臂上形成有缺口或通孔，所述圆柱段以过盈配合的形式嵌于所述缺口或通孔中，所述圆柱段被配置为能在缺口或通孔中旋转，所述圆柱段作为所述基座与转臂相对旋转的转轴。

6.根据权利要求5所述的增强现实头戴设备，其特征在于，未形成缺口或通孔的所述基座或转臂上形成有固定孔，所述圆柱段的一端形成有固定嵌入所述固定孔的固定部，所述圆柱段的另一端形成有止挡部，形成有所述缺口或通孔的结构被夹在所述固定部与止挡部之间。

7.根据权利要求5所述的增强现实头戴设备，其特征在于，所述圆柱段的表面上形成有储油槽。

8.根据权利要求2所述的增强现实头戴设备，其特征在于，所述基座上形成有限位缺口，所述转臂上形成有限位部，所述限位部位于所述限位缺口中，当所述转臂相对于基座旋转到一定角度位置时，所述限位部与所述限位缺口的一个侧壁接触限位。

9.根据权利要求2所述的增强现实头戴设备，其特征在于，所述调节机构包括两支转臂，两支转臂分别位于所述光机的两侧；

所述基座具有支撑部、第一连接部和第二连接部，所述第一连接部和第二连接部分别连接在所述支撑部的两端；

一支所述转臂旋转连接在第一连接部上，另一支所述转臂旋转连接在第二连接部上。

10.根据权利要求1所述的增强现实头戴设备，其特征在于，所述光机固定部呈外壳结构，所述调节机构收纳于所述光机固定部内。