CN110297326B - 调整机构以及头戴式显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种调整机构以及头戴式显示装置，该调整机构包括系带、转轴、旋钮、驱动件以及固定座。转轴具有环绕中心轴的第一环状齿。转轴绕中心轴旋转时带动系带相对转轴移动。旋钮具有多个滑槽。各个滑槽具有第一区以及第二区，各个第一区的深度大于各个第二区的深度。驱动件具有第二环状齿、多个导柱以及多个棘爪。驱动件组装至旋钮，而这些导柱位于这些滑槽中。固定座具有环状单向齿。系带限制固定座相对系带的转动。环状单向齿用以耦接这些棘爪，以限制驱动件相对固定座单向旋转。

Description

调整机构以及头戴式显示装置

技术领域

本发明涉及一种调整机构以及头戴式显示装置。

背景技术

随着科技日新月异，虚拟实境的应用开始普及。如何能够利用简单便利的方法将头戴式显示装置固定于使用者头上且容易调整，变成一项重要的课题。

然而，目前市面上的头戴式显示装置的固定机构有些过于复杂，且使用者操作上较为不方便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种调整机构以及头戴式显示装置，为使用者提供快速且直觉的调整动作。

为达上述目的，本发明的调整机构包括系带、转轴、旋钮、驱动件以及固定座。转轴具有环绕中心轴的第一环状齿。转轴绕中心轴旋转时带动系带相对转轴移动。旋钮具有多个滑槽。各个滑槽具有第一区以及第二区，各个第一区的深度大于各个第二区的深度。驱动件具有第二环状齿、多个导柱以及多个棘爪。驱动件组装至旋钮，而这些导柱位于这些滑槽中。这些导柱位于这些第一区时，第二环状齿啮合于第一环状齿。这些导柱位于这些第二区时，第二环状齿脱离第一环状齿。固定座具有环状单向齿。系带限制固定座相对系带的转动，环状单向齿用以耦接这些棘爪，以限制驱动件相对固定座单向旋转。

在本发明的一实施例中，上述的调整机构还包括一上盖以及一弹性件，上盖组装于该旋钮。驱动件被限位于上盖与旋钮之间，弹性件位于驱动件与上盖之间且用以施加朝向转轴的弹性力于驱动件。

在本发明的一实施例中，上述的系带为齿条。

在本发明的一实施例中，当上述的这些导柱位于这些第一区时，驱动件与固定座之间呈现一锁定状态。当旋转旋钮而使这些导柱朝这些第二区移动时，这些滑槽推动驱动件远离固定座而解除锁定状态。

在本发明的一实施例中，上述的旋钮与转轴同轴地套接。

在本发明的一实施例中，上述的各个滑槽还具有一第三区，位于第一区与第二区之间。各个第二区的深度大于各个第三区的深度。

在本发明的头戴式显示装置包括显示部与调整机构。调整机构包括系带、转轴、旋钮、驱动件以及固定座。显示部连接于系带。转轴具有环绕中心轴的第一环状齿。转轴绕中心轴旋转时带动系带相对转轴移动。旋钮具有多个滑槽。各个滑槽具有第一区以及第二区，各个第一区的深度大于各个第二区的深度。驱动件具有第二环状齿、多个导柱以及多个棘爪。驱动件组装至旋钮，而这些导柱位于这些滑槽中。这些导柱位于这些第一区时，第二环状齿啮合于第一环状齿。这些导柱位于这些第二区时，第二环状齿脱离第一环状齿。固定座具有环状单向齿。系带限制固定座相对系带的转动，环状单向齿用以耦接这些棘爪，以限制驱动件相对固定座单向旋转。

基于上述，在本发明的头戴式显示装置与调整机构中，驱动件能够使转轴绕中心轴旋转并带动系带相对转轴移动，让使用者能够调整系带的紧绷程度。使用者能够以贴近其他日常生活用品的调整方式来调整本发明的调整机构的紧绷程度。另外，驱动件脱离转轴后系带可以迅速松开，让使用者能够轻易且直觉地解除系带的紧绷状态。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附图作详细说明如下。

附图说明

图1a是本发明一实施例的调整机构部分的分解图；

图1b是本发明一实施例的调整机构部分的另一视角的分解图；

图2是本发明一实施例的调整机构的滑槽的示意图；

图3a是本发明一实施例的调整机构的导柱位于第一区的示意图；

图3b是图3a的调整机构的剖视图；

图4a是本发明一实施例的调整机构的导柱位于第二区的示意图；

图4b是图4a的调整机构的剖视图；

图5是本发明另一实施例的调整机构的滑槽的示意图；

图6本发明一实施例的调整机构的棘爪与环状单向齿耦接的示意图；

图7是本发明一实施例的头戴式显示装置的示意图。

符号说明

10：头戴式显示装置

100：调整机构

110：系带

112：带状齿

120：转轴

122：第一环状齿

124：第一环状齿

130：旋钮

132：滑槽

140：驱动件

142：第二环状齿

144：棘爪

150：显示部

160：固定座

162：环状单向齿

C：中心轴

E1：第一区

E2：第二区

E3：第三区

P：导柱

G：上盖

S：弹性件

L：锁定状态

具体实施方式

图1a是本发明一实施例的调整机构的分解图。图1b是本发明一实施例的调整机构的另一视角的分解图。请参考图1a以及1b，在本实施例中，调整机构100包括系带110、转轴120、旋钮130以及驱动件140。系带110本身例如具有可弯折性，使系带110在调整松紧程度的过程中能够随着依附物的形状而弯折并贴附。

在本实施例中，转轴120具有环绕中心轴C的第一环状齿124。转轴120绕中心轴C旋转时带动系带110相对转轴120移动。在本实施例中，系带110是以齿条的形式呈现并与转轴120的一第三环状齿122耦接，而系带110也可以是以绳索、弹性带或是其他形式呈现，本发明在此不加以限制。

通过使用者提供一旋转力，能够使旋钮130绕中心轴C旋转。旋钮130具有多个滑槽132。在本实施例中，各个滑槽132具有第一区E1以及第二区E2，且各个第一区E1的深度大于各个第二区E2的深度。也就是，滑槽132的第一区E1的底部比滑槽132的第二区E2的底部更接近转轴120。在各个第一区E1及各个第二区E2之间，是以存在段差的方式呈现。旋钮130与转轴120为同轴的套接在一起，使旋钮130与转轴120能够沿着同一个轴旋转。在本实施例中，上述的轴为中心轴C。

驱动件140具有第二环状齿142、多个导柱P以及多个棘爪144。驱动件140组装至旋钮130，而各个导柱P对应设置于对应的各个滑槽132中。导柱P和滑槽132的数量在此并不加以限制。举例而言，在本实施例中，固定件140上包括三个导柱P而旋钮130包括三个滑槽132，而在其他实施例中导柱P和滑槽132的数量也可以为固定件140以及旋钮130的圆周上所能容许设置的任意数量。导柱P和滑槽132的数量例如是相等的。第一环状齿124与第二环状齿142耦接，因此驱动件140可带动转轴120旋转。本实施例中，滑槽132的第一区E1与第二区E2之间的段差高度为能够使第二环状齿142完全耦接以及完全分离于第一环状齿124的高度。第一环状齿124与第二环状齿142的齿型大致呈三角形，但第一环状齿124与第二环状齿142的齿型也可以是任何其他能够互相耦接的齿型，本发明在此不加以限制。在本实施例中，第一环状齿124为外齿轮，第二环状齿142为内齿轮。在其他实施例中，第一环状齿124可以为内齿轮，第二环状齿142可以为外齿轮，本发明在此不加以限制。

在本实施例中，调整机构100还包括上盖G以及弹性件S，上盖G组装于旋钮130。驱动件140被限位于上盖G与旋钮130之间，弹性件S位于驱动件140与上盖G之间且用以施加朝向转轴130的弹性力于驱动件140。详细而言，弹性件S提供一个固定的弹性力于驱动件140，使各导柱P能够紧贴各滑槽132的底部，让导柱P不会脱离滑槽132的限制而使驱动件140在旋钮130中不受控制地上下移动。

图2是本发明一实施例的调整机构的滑槽的示意图。图3a是本发明一实施例的调整机构的导柱位于第一区的示意图。图3b是图3a的调整机构的剖视图。请参考图2，当旋钮130例如朝图1b中的顺时针方向旋转，并带动驱动件140例如朝图1b中的顺时针方向旋转时，这些导柱P能够在第一区E1及第二区E2之间移动。请参考图3a、3b，当这些导柱P位于这些第一区E1时，第二环状齿142啮合于第一环状齿124。此时驱动件140与转轴120耦接，使用者所提供的旋转力经由旋钮130及驱动件140传递至转轴120。转轴120通过旋转力带动系带110相对转轴120移动。通过上述系带110的相对移动，使用者能够调整调整机构100的松紧程度。

图4a是本发明一实施例的调整机构的导柱位于第二区的示意图。图4b是图4a的调整机构的剖视图。请参考图4a、4b，当这些导柱P位于这些第二区E2时，第二环状齿142脱离第一环状齿124，此时转轴120脱离驱动件140的限制而能够自由旋转。系带110在受到张力时能够不受到限制的相对转轴120移动。也就是说，使用者例如朝图1b中的逆时针方向旋转旋钮130，使驱动件140相对旋钮130朝图1b中的顺时针方向旋转时，这些导柱P从第一区E1朝第二区E2移动。此时，转轴120脱离驱动件140的限制，使得系带110在受到张力时能够没有阻力地迅速松开。

图5是本发明另一实施例的调整机构的滑槽的示意图。请参考图5，在另一实施例中，各个滑槽132除了具有第一区E1以及第二区E2，还具有第三区E3。这些第三区E3位于这些第一区E1与第二区E2之间。各个第二区E2的深度大于各个第三区E3的深度。也就是，滑槽132的第二区E2的底部比滑槽132的第三区E3的底部更接近转轴120。通过设置第三区E3，使各个滑槽132在各个第一区E1与各个第二区E2之间具有突起。当导柱P在第一区E1及第二区E2之间移动时，使用者通过第三区E3的突起感受到导柱P的上下起伏，能够知道驱动件140确实在第一区E1及第二区E2之间切换。第三区E3的突起还能够防止导柱P因驱动件140晃动或轻微的受力而使导柱P在第一区E1及第二区E2之间任意移动。

图6本发明一实施例的调整机构的棘爪与环状单向齿耦接的示意图。请参考图6，固定座160具有环状单向齿162。系带110限制固定座160相对系带110的转动。也就是说，当系带110相对于转轴120移动时，系带110只会相对固定座160移动但不会相对固定座160转动。环状单向齿162用以耦接这些棘爪144，以限制驱动件140相对固定座160只能单向旋转。驱动件140相对固定座160单向旋转时，例如是驱动件140朝图1b中的逆时针方向旋转时，是使导柱P朝向第一区E1移动的方向。

当这些导柱P位于这些第一区E1时，驱动件140与固定座160之间呈现锁定状态L。此时驱动件140仍能以使导柱P朝向第一区E1移动的方向旋转，让使用者能够持续旋转旋钮130调整系带110的松紧程度。请再参考图3a、3b，当旋转旋钮130而使这些导柱P朝这些第二区E2移动时，由于单向环状齿162与棘爪144耦接，并限制驱动件不能朝向使导柱P朝第二区E2移动的方向旋转。通过旋钮130转动而驱动件140保持不动，这些滑槽132推动驱动件140远离转轴130而解除锁定状态L。当驱动件140解除锁定状态时，使用者只要拉动调整机构100就可以迅速将调整机构100松开。

以下将列举其他实施例以作为说明。在此必须说明的是，下述实施例沿用前述实施例的元件标号与部分内容。采用相同的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，下述实施例不再重复赘述。

图7是本发明一实施例的头戴式显示装置的示意图。请参考图7，本发明提供一种应用上述调整机构的头戴式显示装置。头戴式显示装置10包括显示部150以及调整机构100。调整机构100例如是以枢接的方式连接于显示部150。使用者通过旋转旋钮130带动系带110相对转轴120旋转而调整系带110的松紧程度。当头戴式显示装置10配戴于使用者时，系带110的长度可经由使用者调整旋钮130而缩短，直至系带110服贴于使用者的头部而停止。显示部150对应使用者的眼部，用以提供使用者影像资讯。显示部150内部例如配置有液晶显示器(Liquid-Crystal Display,LCD)。本实施例的显示部150可以作为虚拟实境装置，但本发明不局限于此。值得一提的是，上述实施例的调整机构也可以用于鞋子、安全帽或是头盔等装置上以便于调整绑带或是头带的松紧度。

综上所述，在本发明的上述实施例中，使用者通过旋转旋钮以经由驱动件及转轴带动系带，使系带能够相对转轴移动，直至系带能够顺利且服贴地承靠在使用者的头部。另外，使用者只要朝反方向旋转旋钮，调整机构便会解除锁定状态，因此可以放松系带而使系带所围的尺寸扩大。此时，使用者能够将头戴式显示装置取下。

虽然结合以上实施例公开了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (10)

1.一种调整机构，其特征在于，包括：

系带；

转轴，具有环绕中心轴的第一环状齿，其中该转轴绕该中心轴旋转时带动该系带相对该转轴移动；

旋钮，具有多个滑槽，其中各该滑槽具有第一区以及第二区，各该第一区的深度大于各该第二区的深度，各该第一区与各该第二区之间存在段差；

驱动件，具有第二环状齿、多个导柱以及多个棘爪，其中该驱动件组装至该旋钮，而该些导柱位于该些滑槽中，该些导柱位于该些第一区时，该第二环状齿啮合于该第一环状齿，该些导柱位于该些第二区时，该第二环状齿脱离该第一环状齿；以及

固定座，具有环状单向齿，其中该系带限制该固定座相对该系带的转动，该环状单向齿用以耦接该些棘爪，以限制该驱动件相对该固定座单向旋转，各该滑槽还具有第三区，位于该第一区与该第二区之间，各该第二区的深度大于各该第三区的深度，

其中在各该滑槽，该第三区的突起防止该导柱因该驱动件晃动或轻微的受力在该第一区和该第二区之间任意移动。

2.如权利要求1所述的调整机构，还包括：

上盖，组装于该旋钮，其中该驱动件被限位于该上盖与该旋钮之间；以及

弹性件，位于该驱动件与该上盖之间且用以施加朝向该转轴的弹性力于该驱动件。

3.如权利要求1所述的调整机构，其中该系带为齿条。

4.如权利要求1所述的调整机构，其中当该些导柱位于该些第一区时，该驱动件与该固定座之间呈现一锁定状态，当旋转该旋钮而使该些导柱朝该些第二区移动时，该些滑槽推动该驱动件远离该固定座而解除该锁定状态。

5.如权利要求1所述的调整机构，其中该旋钮与该转轴同轴地套接。

6.一种头戴式显示装置，其特征在于，包括：

显示部；

调整机构，包括：

系带，连接于该显示部；

转轴，具有环绕中心轴的第一环状齿，其中该转轴绕该中心轴旋转时带动该系带相对该转轴移动；

旋钮，具有多个滑槽，其中各该滑槽具有第一区以及第二区，各该第一区的深度大于各该第二区的深度，各该第一区与各该第二区之间存在段差；

驱动件，具有第二环状齿、多个导柱以及多个棘爪，其中该驱动件组装至该旋钮，而该些导柱位于该些滑槽中，该些导柱位于该些第一区时，该第二环状齿啮合于该第一环状齿，该些导柱位于该些第二区时，该第二环状齿脱离该第一环状齿；以及

固定座，具有环状单向齿，其中该系带限制该固定座相对该系带的转动，该环状单向齿用以耦接该些棘爪，以限制该驱动件相对该固定座单向旋转，各该滑槽还具有第三区，位于该第一区与该第二区之间，各该第二区的深度大于各该第三区的深度，

其中在各该滑槽，该第三区的突起防止该导柱因该驱动件晃动或轻微的受力在该第一区和该第二区之间任意移动。

7.如权利要求6所述的头戴式显示装置，其中该调整机构还包括：

上盖，组装于该旋钮，其中该驱动件被限位于该上盖与该旋钮之间；以及

弹性件，位于该驱动件与该上盖之间且用以施加朝向该转轴的弹性力于该驱动件。

8.如权利要求6所述的头戴式显示装置，其中该系带为齿条。

9.如权利要求6所述的头戴式显示装置，其中当该些导柱位于该些第一区时，该驱动件与该固定座之间呈现锁定状态，当旋转该旋钮而使该些导柱朝该些第二区移动时，该些滑槽推动该驱动件远离该固定座而解除该锁定状态。

10.如权利要求6所述的头戴式显示装置，其中该旋钮与该转轴同轴地套接。