CN110554498B - 头戴式显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种头戴式显示装置，其包括一前端元件、多个头带及一调整机构。前端元件设置或适于放置一显示装置。各头带的一端连接至前端元件。调整机构包括一基座、一转盘及一旋钮。转盘及旋钮在一旋转轴线上枢接至基座。转盘具有多个卫星点。各卫星点与旋转轴线相间隔，而各头带的另一端连接至对应的卫星点。通过旋转旋钮旋转转盘将这些头带缠绕在这些卫星点的外围，以同时减少这些头带的使用长度。

Description

头戴式显示装置

技术领域

本发明涉及一种显示装置，且特别是涉及一种头戴式显示装置。

背景技术

随着科技产业日益发达，电子装置的型态、使用功能以及使用方式越来越多元，可直接配带在使用者身体上的穿戴式(wearable)电子装置也因应而生。头戴式电子装置的种类相当多，以眼罩类型等头戴式电子装置为例，使用者配戴上此类电子装置之后，除了可以看到立体影像之外，影像还会随着使用者头部转动而变，可提供使用者更身历其境的感受。

当头戴式显示装置通常采用两条或三条头带将前端元件定位在使用者的脸部时，各个头带的一部分或全部能弹性地延伸，以适应不同使用者的头部。此外，这些头带的使用长度可以被调整，以达到最舒适的状态。不过，这些头带的调整必须逐一进行，因而增加将头戴式显示装置定位至使用者头部的时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种头戴式显示装置，可同时调整多条头带的使用长度，以减少将头戴式显示装置定位至使用者头部的时间。

为达上述目的，本发明的一种头戴式显示装置包括前端元件、多个头带及调整机构。前端元件设置或适于放置一显示装置。各头带的一端连接至前端元件。调整机构包括基座、转盘及旋钮。基座具有第一旋转限位部及第一锁扣部。转盘沿着一旋转轴线枢接至基座并具有多个卫星点。各卫星点与旋转轴线相间隔，且各头带的另一端连接至对应的卫星点。旋钮沿着旋转轴线枢接至基座以带动转盘相对于基座在旋转轴线上旋转。旋钮具有第二旋转限位部及第二锁扣部。当第一锁扣部与第二锁扣部相互配合时，第二旋转限位部与第一旋转限位部相互配合，以禁止转盘相对于基座在旋转轴线上旋转。当相对于基座在旋转轴线上平移旋钮使得第二锁扣部脱离第一锁扣部且第二旋转限位部脱离第一旋转限位部时，相对于基座在旋转轴线上旋转旋钮能相对于基座在旋转轴线上旋转转盘，使得这些头带缠绕在这些卫星点的外围。

在本发明的一实施例中，上述的基座的一部分形成衬垫。

在本发明的一实施例中，上述的各头带具有弹性拉绳，用以连接至对应的卫星点。

在本发明的一实施例中，上述的各卫星点具有环形凹沟的圆柱，以被对应的弹性拉绳所圈套住。

在本发明的一实施例中，上述的第一旋转限位部与第二旋转限位部分别是围绕旋转轴线且能相互啮合的一对冠齿轮。

在本发明的一实施例中，当第二锁扣部脱离第一锁扣部时，第一锁扣部限制旋钮相对于基座在旋转轴线上的平移。

在本发明的一实施例中，上述的转盘具有第一旋转驱动部，旋钮具有第二旋转驱动部，第二旋转驱动部与第一旋转驱动部相互配合，以驱动转盘相对于基座在旋转轴线上的平移。

在本发明的一实施例中，上述的转盘具有第一平移限位部，旋钮具有第二平移限位部，且第二平移限位部与第一平移限位部相互配合，以限制转盘相对于旋钮在旋转轴线上的平移。

在本发明的一实施例中，上述的转盘具有第一轴套，旋钮具有第二轴套，且第二轴套与第一轴套相互套设，以相对于基座在旋转轴线上平移。

在本发明的一实施例中，上述的当第二锁扣部脱离第一锁扣部时，第一锁扣部限制第二轴套在旋转轴线上的平移，以相对于基座限制旋钮在旋转轴线上的平移。

在本发明的一实施例中，上述的基座具有第三轴套，且第三轴套穿设于第一轴套与第二轴套中，以相对于基座在旋转轴线上平移。

在本发明的一实施例中，上述的旋钮具有轴孔、孔盖及第四轴套，第二锁扣部位于轴孔内，孔盖封闭轴孔的一端，且第四轴套穿设于第三轴套中。

基于上述，在本发明的上述实施例中，可通过调整机构来同时调整多条头带的使用长度，以减少将头戴式显示装置定位至使用者头部的时间。

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1是本发明的一实施例的一种头戴式显示装置的立体图；

图2是图1的头戴式显示装置的部分构件的立体图；

图3A是图2的头戴式显示装置的部分构件于一视角的分解图；

图3B是图3A的头戴式显示装置的部分构件于另一视角的分解图；

图4A是图2的头戴式显示装置的部分构件处于锁扣状态下的剖视图；

图4B是图4A的头戴式显示装置的部分构件处于非锁扣状态下的剖视图；

图5A是图2的头戴式显示装置的部分构件于非旋转状态下的前视图；

图5B是图5A的头戴式显示装置的部分构件于旋转状态下的前视图。

符号说明

10：头戴式显示装置

11：前端元件

11a：显示器

12：头带

12a：弹性拉绳

100：调整机构

110：基座

111：第一旋转限位部

112：第一锁扣部

113：第三轴套

120：转盘

121：卫星点

122：第一旋转驱动部

123：第一平移限位部

124：第一轴套

130：旋钮

131：第二旋转限位部

132：第二锁扣部

133：第二旋转驱动部

134：第二平移限位部

135：第二轴套

135a：紧固件

136：轴孔

137：孔盖

138：第四轴套

A：旋转轴线

具体实施方式

请参考图1及图2，头戴式显示装置10包括前端元件11、多个头带12以及调整机构100。各头带12的一端连接至前端元件11，而各头带12的另一端则连接至调整机构100。使用者可以通过调整机构100来同时调整这些头带12的使用长度(大约是各头带12从前端元件11延伸经过使用者头部而到达至调整机构100的距离)，因而减少将头戴式显示装置10定位至使用者头部的时间。头带12可包含环形套环，而套环设置于头带12的两端或一端，用于换套于调整机构100或前端元件11。在本实施例中，前端元件11可包括光学系统(未绘示)以及保护外壳等构件，并可设置显示器11a或适于放置显示器11a。显示器11a可以是内建显示器11a或外加的可携式显示器11a(例如智能手机等)，但本发明不限于此。显示器11a的种类可依据头戴式显示装置10应用在虚拟实境系统(virtual reality system)、扩增实境系统(augmented reality system)或混合实境系统(mixed reality system)中而有所调整。光学系统包括用于改变显示器11a的光路的光学元件，例如为透镜、导光件或棱镜等。

请参考图3A及图3B，调整机构100包括基座110、转盘120及旋钮130。在本实施例中，基座110的一部分可形成衬垫，以抵靠使用者的头部。

请参考图3A及图3B，转盘120沿着一旋转轴线A枢接至基座110并具有多个卫星点121。卫星点围绕在旋转轴线A的周围。卫星点可为圆柱体、三角柱体、多角柱体、梯形柱体或具有卡勾的柱体，其中卡勾可用于卡扣头带12。各卫星点121与旋转轴线A相间隔，且各头带12的另一端连接至对应的卫星点121。在本实施例中，头带12可包含绳子或绳索，而所述绳子或绳索可套住各卫星点121，而当卫星点121转动改变位置，通过所述绳子或绳索的牵引，以调整前端元件11与调整机构100之间的距离。各头带12可具有弹性拉绳12a，用以连接至对应的卫星点121。此外，各卫星点121可以是具有环形凹沟的圆柱，以被对应的弹性拉绳12a所圈套住。卫星点121内可设置有制动结构，用于限制头带12在转盘120内的移动。

请参考图3A及图3B，旋钮130沿着旋转轴线A枢接至基座110以带动转盘120相对于基座110在旋转轴线A上旋转。基座110具有第一旋转限位部111及第一锁扣部112。旋钮130具有第二旋转限位部131及第二锁扣部132。第一旋转限位部111适于与第二旋转限位部131相互配合，以限制旋钮130相对于基座110在旋转轴线A上的旋转。第一锁扣部112适于与第二锁扣部132相互配合，以确保第一旋转限位部111与第二旋转限位部131之间的配合。在本实施例中，第一旋转限位部111与第二旋转限位部131可以分别是围绕旋转轴线A且能相互啮合的一对冠齿轮。

请参考图3A、图3B及图4A，当第一锁扣部112与第二锁扣部132相互配合时，第二旋转限位部131与第一旋转限位部111相互配合，以禁止转盘120相对于基座110在旋转轴线A上旋转。

请参考图3A、图3B及图4B，当相对于基座110在旋转轴线A上平移旋钮130(即拉出旋钮130远离基座110)使得第二锁扣部132脱离第一锁扣部112且第二旋转限位部131脱离第一旋转限位部111时，相对于基座110在旋转轴线A上旋转旋钮130能相对于基座110在旋转轴线A上旋转转盘120，使得这些头带12缠绕在这些卫星点121的外围，如图5A及图5B所示。举例而言，这些头带12可缠绕在这些卫星点121所构成的一多边形的外围，使得这些头带12的这些弹性拉绳12a缠绕在这些卫星点121的外围。此外，在另一未绘示的实施例中，当头带12的数量为二，且卫星点121的数量也对应为二时，这些头带12也可缠绕在两个卫星点121所构成的I形线段的外围。

在本实施例中，转盘120可具有第一旋转驱动部122，旋钮130具有第二旋转驱动部133，第二旋转驱动部133与第一旋转驱动部122相互配合，以驱动转盘120相对于基座110在旋转轴线A上的平移。此外，转盘120可具有第一平移限位部123，旋钮130具有第二平移限位部134，且第二平移限位部134与第一平移限位部123相互配合，以限制转盘120相对于旋钮130在旋转轴线A上的平移。

请再参考图3A、图3B及图4A，在旋转旋钮130带动转盘120缠绕或松开这些头带12至适当的使用长度后，可相对于基座110在旋转轴线A上再次平移旋钮130(即朝向基座110推回旋钮130)，使得第二锁扣部132与第一锁扣部112再次配合且第二旋转限位部131与第一旋转限位部111再次配合。因此，转盘120不能相对于基座110在旋转轴线A上旋转，以维持这些头带12在调整后的使用长度。在本实施例中，如图4A所示，当朝向基座110推回旋钮130时，转盘120的一部分将埋入基座110内，以确保转盘120不能相对于基座110在旋转轴线A上旋转。

请再参考图3A、图3B及图4B，在本实施例中，当第二锁扣部132脱离第一锁扣部112时，第一锁扣部112限制旋钮130相对于基座110在旋转轴线A上的平移。

请再参考图3A、图3B、图4A及图4B，在本实施例中，转盘120具有第一轴套124，旋钮130具有第二轴套135，且第二轴套135与第一轴套124相互套设，以相对于基座110在旋转轴线A上平移。在本实施例中，第一轴套124可形成这些第一旋转驱动部122及这些第一平移限位部123，而第二轴套135可形成这些第二旋转驱动部133及这些第二平移限位部134。当第二锁扣部132脱离第一锁扣部112时，第一锁扣部112限制第二轴套135在旋转轴线A上的平移，以相对于基座110限制旋钮130在旋转轴线A上的平移。

在本实施例中，第二轴套135在结构上独立于旋钮130，并与这些第二旋转驱动部133一体成形。第二轴套135可通过多个紧固件135a(例如螺丝)将这些第二旋转驱动部133锁附至旋钮130，以连接至旋钮130。此外，在本实施例中，第二旋转限位部131及这些第二平移限位部134也与第二轴套135一体成形。

请再参考图3A、图3B、图4A及图4B，在本实施例中，基座110可具有第三轴套113，且第三轴套113穿设于第一轴套124与第二轴套135中，以相对于基座110在旋转轴线A上平移。旋钮130可具有轴孔136、孔盖137及第四轴套138。第二锁扣部132位于轴孔136内。孔盖137可安装至旋钮130，以封闭轴孔136的一端。第四轴套138穿设于第三轴套113中，并可与孔盖137一体成形。

综上所述，在本发明的上述实施例中，可通过调整机构来同时调整多条头带的使用长度，以减少将头戴式显示装置定位至使用者头部的时间。

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 (12)

1.一种头戴式显示装置，其特征在于，包括：

前端元件，设置或适于放置一显示装置；

多个头带，所述多个头带的每一个头带的一端连接至所述前端元件；以及

调整机构，包括：

基座，具有第一旋转限位部及第一锁扣部；

转盘，沿着一旋转轴线枢接至所述基座并具有多个卫星点，其中所述多个卫星点的每一个与所述旋转轴线相间隔，且所述多个头带的每一个头带的另一端连接至对应的所述卫星点；以及

旋钮，沿着所述旋转轴线枢接至所述基座以带动所述转盘相对于所述基座在所述旋转轴线上旋转，相对于所述基座在所述旋转轴线上旋转所述旋钮能相对于所述基座在所述旋转轴线上旋转所述转盘，使得所述多个头带缠绕在所述多个卫星点的外围，

其中所述多个头带的每一个头带具有弹性拉绳，用以连接至对应的所述卫星点。

2.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其中所述旋钮具有第二旋转限位部及第二锁扣部，其中当所述第一锁扣部与所述第二锁扣部相互配合时，所述第二旋转限位部与所述第一旋转限位部相互配合，以禁止所述转盘相对于所述基座在所述旋转轴线上旋转，且当相对于所述基座在所述旋转轴线上平移所述旋钮使得所述第二锁扣部脱离所述第一锁扣部且所述第二旋转限位部脱离所述第一旋转限位部时，相对于所述基座在所述旋转轴线上旋转所述旋钮能相对于所述基座在所述旋转轴线上旋转所述转盘，使得所述多个头带缠绕在所述多个卫星点的外围。

3.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其中所述基座的一部分形成衬垫。

4.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其中所述多个卫星点的每一个具有环形凹沟的圆柱，以被对应的所述弹性拉绳所圈套住。

5.如权利要求2所述的头戴式显示装置，其中所述第一旋转限位部与所述第二旋转限位部分别是围绕所述旋转轴线且能相互啮合的一对冠齿轮。

6.如权利要求2所述的头戴式显示装置，其中当所述第二锁扣部脱离所述第一锁扣部时，所述第一锁扣部限制所述旋钮相对于所述基座在所述旋转轴线上的平移。

7.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其中所述转盘具有第一旋转驱动部，所述旋钮具有第二旋转驱动部，所述第二旋转驱动部与所述第一旋转驱动部相互配合，以驱动所述转盘相对于所述基座在所述旋转轴线上的平移。

8.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其中所述转盘具有第一平移限位部，所述旋钮具有第二平移限位部，且所述第二平移限位部与所述第一平移限位部相互配合，以限制所述转盘相对于所述旋钮在所述旋转轴线上的平移。

9.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其中所述转盘具有第一轴套，所述旋钮具有第二轴套，且所述第二轴套与所述第一轴套相互套设，以相对于所述基座在所述旋转轴线上平移。

10.如权利要求9所述的头戴式显示装置，其中当所述第二锁扣部脱离所述第一锁扣部时，所述第一锁扣部限制所述第二轴套在所述旋转轴线上的平移，以相对于所述基座限制所述旋钮在所述旋转轴线上的平移。

11.如权利要求9所述的头戴式显示装置，其中所述基座具有第三轴套，且所述第三轴套穿设于所述第一轴套与所述第二轴套中，以相对于所述基座在所述旋转轴线上平移。

12.如权利要求9所述的头戴式显示装置，其中所述旋钮具有轴孔、孔盖及第四轴套，所述第二锁扣部位于所述轴孔内，所述孔盖封闭所述轴孔的一端，且所述第四轴套穿设于所述第三轴套中。

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