CN110174768B - 一种头戴显示器及其屈光度调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种头戴显示器及其屈光度调节装置，该头戴显示器通过设置按键，轻按按键便可启动电机进行屈光度的调节，操作便利；电机采用的是步进电机，调节精度高，屈光度调节可以精确到±0.5°，使得使用者能更加精确地调节到自己所需要的屈光度，佩戴更加舒适；通过设置遮光叶片和传感器，当遮光叶片进入传感器时，能够通过电路信号的反馈得知后座框组件的相对位置，从而在头戴显示器开关机时，后座框组件能够快速回到关机前的位置，实现开关机状态的复位，减少初始调节时间，通过在主体部上分别设置左右眼的屈光度调节装置，单目独立调节，能够矫正左右眼的视力差。

Description

一种头戴显示器及其屈光度调节装置

技术领域

本发明涉及智能硬件结构技术领域，更具体地说，涉及一种头戴显示器及其屈光度调节装置。

背景技术

智能眼镜类产品在设计过程中，都考虑到了使用者在不方便佩戴眼镜观看时各人眼睛的视力差异，因此都具有屈光度调节镜。

现有的智能眼镜类产品通常采用手动单目屈光度调节或者是手动双目同时屈光度调节，容易出现左右眼视力差无法矫正的问题；其次，现有的屈光度调节主要有以下几种方式：(1)采用内置凸轮、螺纹，外置手动滚轮调节；(2)通过外置拨动键前滑动调节；(3)通过齿轮系实现双目同时调节，外置手动滚轮调节。这些调节方式不仅存在操作不便、驱动精度差的问题，而且会出现产品开关机后不能复位，需要重新进行屈光度的调节。

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，提供一种通过单目独立电机驱动进行屈光度调节以及可感知位置的头戴显示器及其屈光度调节装置。

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屈光度调节装置，包括镜片框组件以及可相对于所述镜片框组件进行往复运动的后座框组件；所述后座框组件上设有安装架以及位于所述安装架一侧的遮光叶片；所述镜片框组件靠近所述安装架的侧壁上设有固定座；所述固定座上设有通过连接装置连接的电机以及通过第一电路板与所述电机电性连接、且与所述遮光叶片位置对应的传感器；所述电机的转动轴上设有用于驱动后座框组件进行往复运动的驱动组件。

本发明所述的屈光度调节装置，所述镜片框组件靠近固定座的侧壁上设有吊轴；所述安装架沿后座框组件滑行方向上设有导向孔；所述吊轴沿后座框组件远离镜片框组件的方向依次穿过导向孔及固定座。

本发明所述的屈光度调节装置，所述后座框组件侧壁上设有位于所述安装架远离所述遮光叶片一侧的第一挂柱；所述镜片框组件侧壁上设有与所述第一挂柱位置相对应的第二挂柱；所述第一挂柱与第二挂柱之间通过弹簧连接。

本发明所述的屈光度调节装置，所述固定座上设有用于安装所述电机的第一凹槽；所述连接装置包括设置在第一凹槽内的第一连接块、以及固定在所述电机上、且两侧均与所述转动轴铰接的第二连接块；所述第一连接块与第二连接块之间通过螺钉固定。

本发明所述的屈光度调节装置，所述驱动装置包括固定在所述安装架上的驱动臂以及与第二连接块接触的驱动螺帽；所述转动轴沿所述后座框组件远离镜片框组件的方向依次穿过所述驱动螺帽及所述驱动臂；所述驱动臂与所述驱动螺帽均与所述转动轴螺纹连接。

本发明所述的屈光度调节装置，所述镜片框组件与所述固定座连接的侧壁上沿镜片框组件的中轴线对称设有安装柱与定位柱；所述固定座上设有用于固定座定位且安装在所述定位柱上的定位孔、以及通过螺钉与所述安装柱固定连接的固定孔。

本发明所述的屈光度调节装置，所述固定座位于第一凹槽的一侧设有第二凹槽，所述传感器嵌于第二凹槽中。

本发明还提供了一种头戴显示器，包括主体部与头戴部，其中，还包括如前述任一项所述的屈光度调节装置。

本发明所述的头戴显示器，所述主体部上设有通过螺钉固定在主体部上、且与第一电路板电性连接的第二电路板、以及安装在所述主体部远离所述头戴部一侧的控制装置。

本发明所述的头戴显示器，所述控制装置包括与第二电路板电性连接的软片、与软片电性连接的第三电路板、以及安装在第三电路板上且与第三电路板电性连接的启动按键。

本发明的有益效果在于：通过设置按键，轻按按键便可启动电机进行屈光度的调节，操作便利；电机采用的是步进电机，调节精度高，屈光度调节可以精确到±0.5°，使得使用者能更加精确地调节到自己所需要的屈光度，佩戴更加舒适；通过设置遮光叶片和传感器，当遮光叶片进入传感器时，能够通过电路信号的反馈得知后座框组件的相对位置，从而在头戴显示器开关机时，后座框组件能够快速回到关机前的位置，实现开关机状态的复位，减少初始调节时间，通过在主体部上分别设置左右眼的屈光度调节装置，单目独立调节，能够矫正左右眼的视力差。

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为本发明优选实施例中一种头戴显示器的防尘结构的爆炸示意图；

图2为本发明优选实施例中图1中A处的放大示意图；

图3为本发明优选实施例中图1中B处的放大示意图；

图4为本发明优选实施例中一种头戴显示器的防尘结构的组合示意图；

图5为本发明优选实施例中主体部的结构示意图；

图6为本发明优选实施例中屈光度近视调节时的状态示意图；

图7为本发明优选实施例中屈光度远视调节时的状态示意图；

图8为本发明中一种头戴显示器及其屈光度调节装置的结构示意图。

图中，1-头戴部，2-主体部，3-后座框组件，4-镜片框组件，31-安装架，32-遮光叶片，33-第一挂柱，34-弹簧，35-驱动臂，36-驱动螺帽，41-固定座，42-电机，43-传感器，44-吊轴，45-第二挂柱，46-安装柱，47-定位柱，51-第一电路板，52-第二电路板，53-第三电路板，54-软片，55-启动按键，311-导向孔，411-第一凹槽，412-第一连接块，413-第二凹槽，414-定位孔，415-固定孔，421-第二连接块，422-转动轴。

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如图1至图7所示，一种头戴显示器的屈光度调节装置，包括镜片框组件4以及可相对于镜片框组件4进行往复运动的后座框组件3；后座框组件3可相对于镜片框组件4进行往复运动，进行屈光度调节；后座框组件3上设有安装架31以及位于安装架31一侧的遮光叶片32；镜片框组件4靠近安装架31的侧壁上设有固定座41；固定座41上设有通过连接装置连接的电机42以及通过第一电路板51与电机42电性连接、且与遮光叶片32位置对应的传感器43；电机42的转动轴422上设有用于驱动后座框组件3进行往复运动的驱动组件。

通过启动按键55进行屈光度调节，启动按键55控制电机42的驱动，由于驱动螺帽36与驱动臂35均与电机42的转动轴422螺纹连接，且驱动螺帽36与第二连接块421接触，电机42驱动时，驱动螺帽36只能进行往复运动，进行调节时又可辅助驱动臂35沿远离电机42方向运动，远视调节时，驱动臂35又会与驱动螺帽36沿靠近电机42方向运动，利用电机42驱动进行屈光度调节。后座框组件3驱动过程中，当遮光叶片32进入传感器43时，传感器43发出电路信号反馈，能够知道此时后座框组件3的相对位置，当头戴显示器开关机需要复位时，可配合预先设置在头戴显示器中的外部程序找到关机前后座框组件3的相对位置，实现快速复位。头戴显示器中每一只眼睛的屈光度调节均为单目独立调节，能够更好地适配每只眼睛的屈光度，矫正左右眼视力差。

上述实施例中，电机42采用的是步进电机，步进角度小，每驱动一步，驱动螺帽36移动的距离非常小，约为0.005mm，驱动的精度可以控制在±0.01mm以内，通过程序的设定，可以准确驱动至理想位置。

在进一步的实施例中，结合图1和图2所示，镜片框组件4靠近固定座41的侧壁上设有吊轴44；安装架31沿后座框组件3滑行方向上设有导向孔311；吊轴44沿后座框组件3远离镜片框组件4的方向依次穿过导向孔311及固定座41，吊轴44起导向作用，后座框组件3移动时，沿着吊轴44的方向滑行，吊轴44的方向与后座框组件3滑行方向平行，保证后座框组件3滑行时方向不偏移。

在进一步的实施例中，结合图1和图3所示，后座框组件3侧壁上设有位于安装架31远离遮光叶片32一侧的第一挂柱33；镜片框组件4侧壁上设有与第一挂柱33位置相对应的第二挂柱45；第一挂柱33与第二挂柱45之间通过弹簧34连接。弹簧34两端分别安装在后座框组件3和镜片框组件4上，用于对后座框组件3进行拉扯回位。

在进一步的实施例中，结合图1和图4所示，固定座411上设有用于安装电机42的第一凹槽411；连接装置包括设置在第一凹槽411内的第一连接块412、以及固定在电机42上、且两侧均与转动轴422铰接的第二连接块421；第一连接块412与第二连接块421之间通过螺钉固定，电机42安装在第一凹槽411中，通过第二连接块421与第一连接块412之间的固定进行电机42的固定，第二连接块421一侧与电机42固定，且电机42的转动轴422与第二连接块421两端的配合处可通过设置轴承实现铰接。

在进一步的实施例中，结合图6和图7所示，驱动装置包括固定在安装架31上的驱动臂35以及与第二连接块421接触的驱动螺帽36；转动轴422沿后座框组件3远离镜片框组件4的方向依次穿过驱动螺帽36及驱动臂35；驱动臂35与驱动螺帽36均与转动轴422螺纹连接，在第二连接块421两端与电机42接触的范围之内，驱动臂35和驱动螺帽36可进行往复运动。进行近视调节时，驱动螺帽36带动驱动臂35沿远离电机42的方向移动，远视调节时，驱动臂35带动驱动螺帽36沿靠近电机42的方向移动。

在进一步的实施例中，结合图1所示，镜片框组件4与固定座41连接的侧壁上沿镜片框组件4的中轴线对称设有安装柱46与定位柱47；固定座41上设有用于固定座41定位且安装在定位柱47上的定位孔414、以及通过螺钉与安装柱46固定连接的固定孔415，定位孔414安装在定位柱47上，固定孔415安装在安装柱46上，用于锁紧固定座41以及对固定座41进行定位。

在进一步的实施例中，结合图4所示，固定座41位于第一凹槽411的一侧设有第二凹槽413，传感器43嵌于第二凹槽413中，传感器43嵌入第二凹槽413中，后座框组件3进行往复运动时，遮光叶片32需要经过固定座41的第二凹槽413处，将传感器43嵌入第二凹槽413中，使得遮光叶片32能够完全遮挡传感器43的光线，保证对后座框组件3的相对位置感应准确。

进一步地，在另一实施例中，结合图8所示，还提供一种头戴显示器，包括主体部2与头戴部1，还包括如前述任一项的屈光度调节装置，用于连接头戴显示器的头戴部1和具有显示功能的主体部2。其中，屈光度调节装置包括镜片框组件4以及可相对于所述镜片框组件4进行往复运动的后座框组件3；通过启动按键55控制电机42的驱动对后座框组件3的往复运动进行控制，实现屈光度的调节，电机42为步进电机，调节精度高，操作便利；通过遮光叶片32与传感器43的配合，能够通过电路信号反馈得知后座框组件3的相对位置，在开关机需要复位时，电机42可按照设定好的程序找到关机前后座框组件3的位置，减少初始状态的调节时间；通过设置独立的屈光度调节装置，每只眼睛都能根据实际视力进行调节，使穿戴者能够调到更适合的屈光度，佩戴观看更加舒适。

在进一步的实施例中，结合图5所示，主体部2上设有通过螺钉固定在主体部2上、且与第一电路板51电性连接的第二电路板52、以及安装在主体部2远离头戴部1一侧的控制装置，第二电路板52为主驱动电路板，第二电路板52电性连接主体部2上左右两个屈光度调节装置的第一电路板51，第一电路板51均与传感器43和电机42电性连接，配合控制装置，分别进行左右眼屈光度调节。

在进一步的实施例中，结合图5所示，控制装置包括与第二电路板52电性连接的软片54、与软片54电性连接的第三电路板53、以及安装在第三电路板53上且与第三电路板53电性连接的启动按键55，软片54与第二电路板52电性连接，又与第三电路板53电性连接，第三电路板53为启动按键55的电路板，与启动按键55电性连接，按下启动按键55，即可实现单目屈光度的调节。

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 (8)

1.一种头戴显示器的屈光度调节装置，包括镜片框组件以及可相对于所述镜片框组件进行往复运动的后座框组件；其特征在于：所述后座框组件上设有安装架以及位于所述安装架一侧的遮光叶片；所述镜片框组件靠近所述安装架的侧壁上设有固定座；所述固定座上设有通过连接装置连接的电机以及通过第一电路板与所述电机电性连接、且与所述遮光叶片位置对应的传感器；所述电机的转动轴上设有用于驱动后座框组件进行往复运动的驱动组件；

所述固定座上设有用于安装所述电机的第一凹槽；所述连接装置包括设置在第一凹槽内的第一连接块、以及固定在所述电机上、且两侧均与所述转动轴铰接的第二连接块；所述第一连接块与第二连接块之间通过螺钉固定；

所述固定座位于第一凹槽的一侧设有第二凹槽，所述传感器嵌于第二凹槽中。

2.根据权利要求1所述的屈光度调节装置，其特征在于，所述镜片框组件靠近固定座的侧壁上设有吊轴；所述安装架沿后座框组件滑行方向上设有导向孔；所述吊轴沿后座框组件远离镜片框组件的方向依次穿过导向孔及固定座。

3.根据权利要求1所述的屈光度调节装置，其特征在于，所述后座框组件侧壁上设有位于所述安装架远离所述遮光叶片一侧的第一挂柱；所述镜片框组件侧壁上设有与所述第一挂柱位置相对应的第二挂柱；所述第一挂柱与第二挂柱之间通过弹簧连接。

4.根据权利要求1所述的屈光度调节装置，其特征在于，所述驱动组件包括固定在所述安装架上的驱动臂以及与第二连接块接触的驱动螺帽；所述转动轴沿所述后座框组件远离镜片框组件的方向依次穿过所述驱动螺帽及所述驱动臂；所述驱动臂与所述驱动螺帽均与所述转动轴螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的屈光度调节装置，其特征在于，所述镜片框组件与所述固定座连接的侧壁上沿镜片框组件的中轴线对称设有安装柱与定位柱；所述固定座上设有用于固定座定位且安装在所述定位柱上的定位孔、以及通过螺钉与所述安装柱固定连接的固定孔。

6.一种头戴显示器，包括主体部与头戴部，其特征在于：还包括如权利要求1-5中任一项所述的屈光度调节装置。

7.根据权利要求6所述的头戴显示器，其特征在于，所述主体部上设有通过螺钉固定在主体部上、且与第一电路板电性连接的第二电路板、以及安装在所述主体部远离所述头戴部一侧的控制装置。

8.根据权利要求7所述的头戴显示器，其特征在于，所述控制装置包括与第二电路板电性连接的软片、与软片电性连接的第三电路板、以及安装在第三电路板上且与第三电路板电性连接的启动按键。