CN109188699A - 头戴显示器 - Google Patents

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邵珠章
尚庆辉
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明属于VR技术领域，尤其涉及一种头戴显示器，包括贴脸支架、外壳及主板组件，在外壳的两侧上分别设有与贴脸支架转动连接的外壳连接臂，在外壳靠近贴脸支架的一侧上安装有镜片，在外壳所围成腔体内设有显示组件；贴脸支架上对应镜片处设有视觉窗口，且贴脸支架上设有用于检测用户眼睛状态的视觉传感器；还包括用于驱动外壳相对贴脸支架转动的动力装置，视觉传感器及动力装置均与主板组件电连接。能够通过视觉传感器检测到闭上眼睛的时间间隔从而给主板组件发送一个电信号，再由主板组件给动力装置发出开始工作的控制信号，由动力装置带动外壳相对贴脸支架转动实现头戴显示器的开合，就不需要频繁佩戴、摘下头戴显示器。

Description

头戴显示器
技术领域
本发明属于VR技术领域，尤其涉及一种头戴显示器。
背景技术
目前，头戴显示器基本都是一体式的结构，用户佩戴头戴显示器后只能沉浸在虚拟世界中。佩戴头戴显示器后想缓解一下视力疲劳、或者做其它事情，只能将头戴显示器摘下来才能看到现实世界。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够通过检测眼睛睁闭状态来控制开合的头戴显示器，能够避免频繁佩戴、摘下头戴显示器。
本发明是这样实现的，一种头戴显示器，所述头戴显示器包括贴脸支架、外壳及主板组件，其中，在所述外壳的两侧分别设有与所述贴脸支架转动连接的外壳连接臂，所述外壳靠近所述贴脸支架的一侧上安装有镜片，在所述外壳所围成腔体内设有显示组件；所述贴脸支架上对应所述镜片处设有视觉窗口，且所述贴脸支架上设有用于检测用户眼睛状态的视觉传感器；所述头戴显示器还包括用于驱动所述外壳相对所述贴脸支架转动的动力装置；所述视觉传感器及所述动力装置均与所述主板组件电连接。
作为一种改进，所述贴脸支架包括弧形板体，在所述弧形板体相对两侧上分别设有支架连接臂；所述视觉窗口设置在所述弧形板体上，两所述外壳连接臂设置在两所述支架连接臂的外侧。
作为一种改进，所述外壳靠近所述贴脸支架的侧面呈弧形状并且与所述弧形板体同圆心设置，所述外壳靠近所述贴脸支架的侧面与所述贴脸支架邻接。
作为一种改进，在所述弧形板体靠近所述外壳的一侧位于所述视觉窗口下方的位置处设有支撑板。
作为一种改进，所述动力装置固定在所述支架连接臂上，所述动力装置的输出轴与对应侧的所述外壳连接臂固定连接。
作为一种改进，所述动力装置为微型电机或者旋转电缸。
作为一种改进，所述视觉窗口为设置在所述弧形板体上的通孔，所述通孔沿水平方向间隔设置有两个。
作为一种改进，所述视觉传感器为两个，分别设置在所述通孔的上侧壁上。
作为一种改进，所述头戴显示器还包括与所述贴脸支架固定连接的后绑带、以及连接在所述后绑带的中部位置与所述外壳上部之间的顶绑带。
作为一种改进，所述后绑带的两端部分别与对应侧的所述支架连接臂固定连接，在所述后绑带的中部位置处固定有连接壳体，所述顶绑带靠近所述后绑带的端部固定在所述连接壳体上。
由于采用了上述技术方案，本发明的头戴显示器包括贴脸支架、外壳及主板组件，外壳的两侧分别设有与贴脸支架转动连接的外壳连接臂，外壳靠近贴脸支架的一侧上安装有镜片，在外壳所围成腔体内设有显示组件；贴脸支架上对应镜片处设有视觉窗口，且贴脸支架上设有用于检测用户眼睛状态的视觉传感器；还包括用于驱动外壳相对贴脸支架转动的动力装置，视觉传感器及动力装置均与主板组件电连接。视觉传感器检测到闭上眼睛的时间间隔大于设定时间，会给主板组件发送一个电信号，再由主板组件给动力装置发出开始工作的控制信号，由动力装置带动外壳相对贴脸支架转动直至露出视觉窗口；视觉传感器检测到闭上眼睛的时间间隔大于该设定时间，会再次给主板组件发送另一个电信号，再由主板组件给动力装置发送开始信号，由动力装置带动外壳相对贴脸支架反向转动并转至视觉窗口前方，这样无论是缓解视觉疲劳或处理现实世界的事情时，就不需要将头戴显示器摘下，本发明头戴显示器的能够通过视觉传感器检测到闭上眼睛的时间间隔从而给主板组件发送一个电信号，再由主板组件给动力装置发出开始工作的控制信号，由动力装置带动外壳相对贴脸支架转动实现头戴显示器的开合，就不需要频繁佩戴、摘下头戴显示器。
附图说明
图1是本发明实施例的头戴显示器的立体结构示意图；
图2是本发明实施例的头戴显示器的爆炸结构示意图；
图3是本发明实施例的头戴显示器的打开状态结构示意图；
其中，10、贴脸支架，11a、支架连接臂，11b、支架连接臂，12、视觉窗口，13、支撑板，20、外壳，21a、外壳连接臂，21b、外壳连接臂，30a、动力装置，30b、动力装置，40a、后绑带，40b、顶绑带，41、连接壳体。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
由图1、图2和图3可知，定义头戴显示器靠近用户的一侧为后，远离用户的一侧为前，该头戴显示器包括贴脸支架10、外壳20及主板组件，其中，在外壳20的两侧上分别设有与贴脸支架10转动连接的外壳连接臂21a、外壳连接臂21b，在外壳20靠近贴脸支架10的一侧上安装有镜片，在外壳20所围成腔体内设有显示组件，在贴脸支架10对应镜片处设有视觉窗口12，在贴脸支架10上设有用于检测用户眼睛状态的视觉传感器，通常，视觉传感器设置在视觉窗口12的侧壁上；还包括用于驱动外壳20相对贴脸支架10转动的动力装置，该动力装置、视觉传感器均与主板组件电连接；具体的说，主板组件安装在外壳20所围成腔体内，当然，主板组件也可以安装在贴脸支架10上。
显示组件可以包括显示屏和/或用于容纳显示屏的组件；对于基于PC的头戴显示器和一体机式头戴显示器，显示组件可以包括显示屏；对于类似VR盒子的移动端头戴显示器，显示组件可以仅包括用于容纳显示屏的组件(或者空腔)。
佩戴头戴显示器时，贴脸支架10紧贴在用户的面部，用户的眼睛正对贴脸支架10的视觉窗口12，在贴脸支架10上设有用于检测用户眼睛状态的视觉传感器，当产生视觉疲劳或现实世界有事情需要处理时，闭上眼睛并维持大于设定的时间间隔，视觉传感器检测到闭上眼睛的时间间隔大于设定时间，会给主板组件发送一个电信号，再由主板组件给动力装置发出开始工作的控制信号，由动力装置带动外壳20相对贴脸支架10转动直至露出视觉窗口12，眼睛可以通过视觉窗口12向远处眺望缓解视力或者处理事情；当想继续使用头戴显示器进入虚拟世界时，同样，闭上眼睛并维持大于设定的另一时间间隔，视觉传感器检测到闭上眼睛的时间间隔大于该设定时间，会再次给主板组件发送另一个电信号，再由主板组件给动力装置发送开始信号，由动力装置带动外壳20相对贴脸支架10反向转动并转至视觉窗口12前方，这样无论是缓解视觉疲劳或处理现实世界的事情时，就不需要将头戴显示器摘下，本发明头戴显示器的能够通过视觉传感器检测到闭上眼睛的时间间隔从而给主板组件发送一个电信号，再由主板组件给动力装置发出开始工作的控制信号，由动力装置带动外壳相对贴脸支架10转动实现头戴显示器的开合，就不需要频繁佩戴、摘下头戴显示器。
在本实施例中，贴脸支架10包括弧形板体、分别连接在弧形板体相对两侧上的支架连接臂11a、支架连接臂11b，视觉窗口12设置在弧形板体上，外壳连接臂21a设置在支架连接臂11a外侧、外壳连接臂21b设置在支架连接臂11b外侧，便于与绑带连接、与用户脸部贴合。外壳20靠近贴脸支架10的侧面呈弧形状并且与弧形板体同圆心设置，外壳20靠近贴脸支架10的侧面与贴脸支架10邻接，这样便于贴脸支架10与外壳20贴合，而且不会对外壳20沿贴脸支架10转动形成阻碍。
为了便于支撑外壳20，在弧形板体靠近外壳20的一侧位于视觉窗口12下方的位置处设有支撑板13，使用头戴显示器时，能够支撑外壳20。具体的说，弧形板体、支架连接臂11a、支架连接臂11b及支撑板13为一体式结构，通过注塑一体成型。
在本实施例中，在支架连接臂11a上固定有动力装置30a，动力装置30a的输出轴与对应侧的外壳连接臂21a固定连接，外壳连接臂21a通过动力装置30a实现与支架连接臂11a的转动连接；在支架连接臂11b上固定有动力装置30b，该动力装置30b的输出轴与对应侧的外壳连接臂21b固定连接，外壳连接臂21b通过动力装置30b实现与支架连接臂11b的转动连接。
通常，动力装置30a、动力装置30b为微型电机、旋转电缸等。
在本实施例中，视觉窗口12为设置在弧形板体上的通孔，通常，通孔沿水平方向间隔设置有两个，视觉传感器设置在通孔的上侧壁上；为了增强检测效果，在每个通孔的上侧壁上分别设有一个视觉传感器。
本实施例的头戴显示器还包括与贴脸支架10固定连接的后绑带40a、以及连接在后绑带40a的中部位置与外壳20上部之间的顶绑带40b，通过后绑带40a、顶绑带40b将整个头戴显示器固定在用户的头部。
具体的说，后绑带40a的两端部分别与对应侧的支架连接臂11a、支架连接臂11b固定连接，在后绑带40a的中部位置处固定有连接壳体41，顶绑带40b靠近后绑带40a的一端部固定在连接壳体41上。
通常，后绑带40a、顶绑带40b为松紧带，具有一定的弹性，适用于不同用户。
以上所述仅为本发明的一些实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.头戴显示器，其特征在于，包括贴脸支架、外壳及主板组件，其中，
在所述外壳的两侧上分别设有与所述贴脸支架转动连接的外壳连接臂，在所述外壳靠近所述贴脸支架的一侧上安装有镜片，在所述外壳所围成腔体内设有显示组件；
所述贴脸支架上对应所述镜片处设有视觉窗口，且所述贴脸支架上设有用于检测用户眼睛状态的视觉传感器；
所述头戴显示器还包括用于驱动所述外壳相对所述贴脸支架转动的动力装置；
所述视觉传感器及所述动力装置均与所述主板组件电连接。
2.根据权利要求1所述的头戴显示器，其特征在于，所述贴脸支架包括弧形板体，在所述弧形板体相对两侧上分别设有支架连接臂；
所述视觉窗口设置在所述弧形板体上，两所述外壳连接臂设置在两所述支架连接臂的外侧。
3.根据权利要求2所述的头戴显示器，其特征在于，所述外壳靠近所述贴脸支架的侧面呈弧形并且与所述弧形板体同圆心设置，所述外壳靠近所述贴脸支架的侧面与所述贴脸支架邻接。
4.根据权利要求3所述的头戴显示器，其特征在于，在所述弧形板体靠近所述外壳的一侧位于所述视觉窗口下方的位置处设有支撑板。
5.根据权利要求2所述的头戴显示器，其特征在于，所述动力装置固定在所述支架连接臂上，所述动力装置的输出轴与对应侧的所述外壳连接臂固定连接。
6.根据权利要求5所述的头戴显示器，其特征在于，所述动力装置为微型电机或者旋转电缸。
7.根据权利要求2所述的头戴显示器，其特征在于，所述视觉窗口为设置在所述弧形板体上的通孔，所述通孔沿水平方向间隔设置有两个。
8.根据权利要求7所述的头戴显示器，其特征在于，所述视觉传感器为两个，分别设置在所述通孔的上侧壁上。
9.根据权利要求2至8任一项所述的头戴显示器，其特征在于，所述头戴显示器还包括与所述贴脸支架固定连接的后绑带、以及连接在所述后绑带的中部位置与所述外壳上部之间的顶绑带。
10.根据权利要求9所述的头戴显示器，其特征在于，所述后绑带的两端部分别与对应侧的所述支架连接臂固定连接，在所述后绑带的中部位置处固定有连接壳体，所述顶绑带靠近所述后绑带的端部固定在所述连接壳体上。
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