CN110873966A - 头戴显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种头戴显示装置，其包括主机、承靠座、隔板、旋钮、导引件、第一齿轮、第二齿轮以及头带组。隔板固定于承靠座内。旋钮枢设于承靠座外。导引件枢设于承靠座内，且配置用以被旋钮带动而旋转。导引件包括轴部，穿过承靠座与隔板。第一齿轮与第二齿轮套设于轴部，且被隔板分隔开来。头带组连接主机与承靠座。头带组包括辅助头带、第一侧头带以及第二侧头带。第一齿轮配置用以带动辅助头带。第二齿轮配置用以带动第一侧头带与第二侧头带。
Description
技术领域
本发明涉及一种显示装置，尤其涉及一种头戴显示装置。
背景技术
所谓的虚拟实境(virtual reality)是指利用电脑模拟产生三维虚拟环境，以提供使用者视觉、嗅觉或触觉等感官模拟，让使用者获致身临其境的临场感。
一般而言，使用者需穿戴头戴显示装置以取得三维虚拟环境的图像画面，其中头戴显示装置可概分为主机与头带组等两大部分，且头带组可概分为通过使用者的头部左右两侧的两侧头带，以及通过使用者的头顶的辅助头带。通过调整两侧头带或辅助头带的长度，使用者能控制其穿戴头戴显示装置时的松紧程度。虽然两侧头带的长度可通过同一调整机构同步调整，但辅助头带的长度需通过另一调整机构进行调整。因此，在两侧头带以及辅助头带的长度无法同步调整的情况下，使用者需花费更多时间来调整其穿戴头戴显示装置时的松紧程度。
发明内容
本发明提供一种头戴显示装置，其具有良好的使用便利性。
本发明的头戴显示装置包括主机、承靠座、隔板、旋钮、导引件、第一齿轮、第二齿轮以及头带组。承靠座相对于主机设置。隔板固定于承靠座内。旋钮枢设于承靠座外。导引件枢设于承靠座内，且配置用以被旋钮带动而旋转。导引件包括轴部，穿过承靠座与隔板。第一齿轮与第二齿轮套设于轴部，且被隔板分隔开来。头带组连接主机与承靠座。头带组包括辅助头带、第一侧头带以及第二侧头带。辅助头带具有伸入承靠座的辅助齿排部，且第一齿轮啮接辅助齿排部的辅助内齿排。第一侧头带具有伸入承靠座的第一齿排部，且辅助齿排部与第一齿排部被隔板分隔开来。第二侧头带具有伸入承靠座的第二齿排部，其中第二齿排部叠设于第一齿排部，且第二齿轮啮接第一齿排部的第一内齿排与第二齿排部的第二内齿排。
基于上述，本发明的头戴显示装置能同步控制第一侧头带、第二侧头带以及辅助头带移动，以快速地调整使用者穿戴头戴显示装置时的松紧程度。换句话说，本发明的头戴显示装置具有良好的使用便利性。
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，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是本发明一实施例的头戴显示装置的示意图；
图2A与图2B分别是本发明一实施例的头戴显示装置中的旋钮所在处于两不同视角的局部放大示意图；
图3是本发明一实施例的头戴显示装置中的承靠座与辅助头带的局部放大示意图；
图4是本发明一实施例的头戴显示装置中的承靠座、辅助头带、第一侧头带以及第二侧头带的局部放大示意图。
附图标号说明：
100：头戴显示装置
110：主机
120：承靠座
121：内齿棘轮部
122：内棘齿
123：限位部
124：第一限位通道
125：第二限位通道
130：隔板
140：旋钮
141：驱动部
150：导引件
151：轴部
152：定位部
152a：啮接部
152b：从动部
153：止挡部
160：第一齿轮
161、171：内周面
162、172：卡槽
162a：第二顺向面
162b：第二止挡面
170：第二齿轮
180：头带组
181：辅助头带
181a：辅助齿排部
181b：辅助内齿排
182：第一侧头带
182a：第一齿排部
182b：第一内齿排
183：第二侧头带
183a：第二齿排部
183b：第二内齿排
190a：第一弹性定位件
191a：第一弹性卡抵部
192a：第一顺向面
193a：第一止挡面
190b：第二弹性定位件
191b：第二弹性卡抵部
G：间隙
具体实施方式
图1是本发明一实施例的头戴显示装置的示意图。图2A与图2B分别是本发明一实施例的头戴显示装置中的旋钮所在处于两不同视角的局部放大示意图。图3是本发明一实施例的头戴显示装置中的承靠座与辅助头带的局部放大示意图。图4是本发明一实施例的头戴显示装置中的承靠座、辅助头带、第一侧头带以及第二侧头带的局部放大示意图。特别说明的是，图2A的旋钮140采用虚线示出，以清楚呈现内部结构配置。图2B省略示出承靠座120的部分壳体与头带组180，以清楚呈现内部结构配置。图3省略示出承靠座120的部分壳体与第二齿轮170，且隔板130采用虚线示出，以清楚呈现内部结构配置。图4省略示出承靠座120的部分壳体，以清楚呈现内部结构配置。
请先参考图1、图2A以及图2B，在本实施例中，头戴显示装置100包括主机110、承靠座120、隔板130、旋钮140、导引件150、第一齿轮160、第二齿轮170以及头带组180，其中主机110可用以收发信号或信息、处理信号或信息、接受电力以及显示图像，且与承靠座120相对设置。进一步来说，当使用者穿戴头戴显示装置100时，主机110贴附于使用的眼前，而承靠座120抵靠使用者的后脑勺。另一方面，旋钮140枢设于承靠座120外，也就是说，旋钮140与主机110分别位于承靠座120的相对两侧。导引件150枢设于承靠座120内，且被旋钮140罩覆。进一步而言，旋钮140与导引件150可彼此分离或因旋钮140的旋转而彼此抵靠，当旋钮140旋转而推抵导引件150时，导引件150可随旋钮140同步旋转。
承靠座120包括内齿棘轮部121，其中旋钮140枢设于内齿棘轮部121上，且包括驱动部141(示意地示出多个)。这些驱动部141例如是凸块，凸设于旋钮140面向承靠座120的一侧，且位于内齿棘轮部121内。导引件150包括轴部151、定位部152以及止挡部153，其中轴部151枢设于内齿棘轮部121内，且定位部152与止挡部153连接轴部151的外周面。进一步而言，定位部152与止挡部153位于内齿棘轮部121内，且定位部152配置用以啮接内齿棘轮部121的多个内棘齿122。另一方面，定位部152的数量与止挡部153的数量可为多个，例如是与这些驱动部141的数量相同。每一定位部152具有相对的啮接部152a与从动部152b，其中这些从动部152b与这些止挡部153连接轴部151的外周面，且每一止挡部153位于对应的从动部152b的一侧，或者是任两相邻的从动部152b之间设有一个止挡部153。
承上述，每一啮接部152a连接对应的从动部152b，且延伸至对应的止挡部153的一侧，并以背向轴部151的一侧啮接这些内棘齿122的至少部分。另一方面，每一驱动部141位于对应的啮接部152a与从动部152b之间，换句话说，每一啮接部152a与对应的从动部152b之间存在一让位空间，以容纳对应的驱动部141。举例来说，旋钮140配置用以相对于承靠座120正转或逆转，当旋钮140相对于承靠座120正转时，每一驱动部141相对于内齿棘轮部121旋转而推动对应的从动部152b，以带动导引件150沿同向同步旋转。当旋钮140停止旋转时，这些啮接部152a与这些内棘齿122的产生结构干涉，需先解除这些啮接部152a与这些内棘齿122的结构干涉，方能视需求再使旋钮140与导引件150相对于承靠座120正转或逆转。
当旋钮140相对于承靠座120逆转时，每一驱动部141推动对应的啮接部152a，以使对应的啮接部152a朝向轴部151产生弹性变形，从而解除与这些内棘齿122的至少部分的结构干涉。另一方面，每一啮接部152a与轴部151之间维持间隙G，其中每一止挡部153位于对应的间隙G内，且每一止挡部153可用以限制对应的啮接部152a的变形程度，避免这些啮接部152a产生过度变形。接着，持续使旋钮140相对于承靠座120逆转，每一驱动部141推动对应的啮接部152a，以带动导引件150沿同向同步旋转。当旋钮140停止旋转时，这些啮接部152a与这些内棘齿122的产生结构干涉，需先解除这些啮接部152a与这些内棘齿122的结构干涉，方能视需求再使旋钮140与导引件150相对于承靠座120正转或逆转。
除继续参考图1、图2A以及图2B外，请同时参考图3与图4，在本实施例中，隔板130固定于承靠座120内，且导引件150的轴部151穿过承靠座120与隔板130。第一齿轮160与第二齿轮170套设于轴部151，且被隔板130分隔开来。头带组180连接主机110与承靠座120，且包括辅助头带181、第一侧头带182以及第二侧头带183。当使用者穿戴头戴显示装置100时，第一侧头带182与第二侧头带183分别通过使用者的头部的左右两侧，而辅助头带181通过使用者的头顶。通过调整辅助头带181、第一侧头带182以及第二侧头带183的长度，能控制使用者穿戴头戴显示装置100时的松紧程度。
辅助头带181具有伸入承靠座120的辅助齿排部181a，且第一齿轮160啮接辅助齿排部181a的辅助内齿排181b。另一方面，第一侧头带182具有伸入承靠座120的第一齿排部182a，且辅助齿排部181a与第一齿排部182a被隔板130分隔开来。第二侧头带183具有伸入承靠座120的第二齿排部183a，其中第二齿排部183a叠设于第一齿排部182a，且第二齿轮170啮接第一齿排部182a的第一内齿排182b与第二齿排部183a的第二内齿排183b。进一步而言，隔板130位于辅助齿排部181a与第一齿排部182a之间，且第一齿排部182a位于隔板130与第二齿排部183a之间。辅助齿排部181a垂直于第一齿排部182a与第二齿排部183a，且辅助齿排部181a、第一齿排部182a以及第二齿排部183a能相对移动。
当旋钮140相对于承靠座120正转时，导引件150被旋钮140带动而同步旋转，此时，第一齿轮160与第二齿轮170也同步旋转，其中第一齿轮160带动辅助齿排部181a沿垂直于第一齿排部182a与第二齿排部183a的方向移动，且第二齿轮170带动第一齿排部182a与第二齿排部183a分别沿两相反方向移动。换句话说，通过旋钮140与双齿轮(即第一齿轮160与第二齿轮170)的整合设计，使用者能通过旋转旋钮140的方式带动双齿轮(即第一齿轮160与第二齿轮170)旋转，并通过同步旋转的双齿轮(即第一齿轮160与第二齿轮170)带动辅助头带181、第一侧头带182以及第二侧头带183同步移动，以快速地调整使用者穿戴头戴显示装置100时的松紧程度。
在本实施例中，承靠座120包括多个限位部123，位于第一齿轮160与第二齿轮170的周围，且用以界定出互为垂直的第一限位通道124与第二限位通道125。进一步而言，辅助齿排部181a滑设于第一限位通道124内，且第一齿排部182a与第二齿排部183a滑设于第二限位通道125内，以提高辅助头带181、第一侧头带182以及第二侧头带183移动时的稳定度。
另一方面，头戴显示装置100还包括第一弹性定位件190a与第二弹性定位件190b，卡接于轴部151，且例如是弹性定位环。第一弹性定位件190a与第二弹性定位件190b被隔板130分隔开来，其中第一弹性定位件190a位于第一齿轮160与轴部151之间，且被第一齿轮160环绕。第二弹性定位件190b位于第二齿轮170与轴部151之间，且被第二齿轮170环绕。
在本实施例中，第一弹性定位件190a可包括第一弹性卡抵部191a(示意地示出多个)，第一弹性定位件190a与轴部151相固定，并以这些第一弹性卡抵部191a卡抵第一齿轮160的内周面161上的多个卡槽162。通过这些第一弹性卡抵部191a与这些卡槽162的卡合关系，第一齿轮160可套接于轴部151并随轴部151同步旋转。另一方面，第二弹性定位件190b可包括第二弹性卡抵部191b(示意地示出多个)，第二弹性定位件190b与轴部151相固定，并以这些第二弹性卡抵部191b卡抵第二齿轮170的内周面171上的多个卡槽172。通过这些第二弹性卡抵部191b与这些卡槽172的卡合关系，第二齿轮170可套接于轴部151并随轴部151同步旋转。
进一步而言，第一齿轮160与第一弹性定位件190a设有单向空转设计，且第二齿轮170与第二弹性定位件190b设有单向空转设计。基于前述单向空转设计，当辅助头带181的移动自由度暂时受到限制时，第一齿轮160暂时无法随轴部151同步旋转，使得第一弹性定位件190a与第一齿轮160产生滑脱，但第二齿轮170仍可随轴部151同步旋转，以带动第一侧头带182与第二侧头带183移动。又或者是，当第一侧头带182与第二侧头带183的移动自由度暂时受到限制时，第二齿轮170暂时无法随轴部151同步旋转，使得第二齿轮170与第二弹性定位件190b产生滑脱，但第一齿轮160仍可随轴部151同步旋转，以带动辅助头带181移动。
以第一齿轮160与第一弹性定位件190a的配合为例，每一第一弹性卡抵部191a具有相对的第一顺向面192a与第一止挡面193a，且每一卡槽162具有相对的第二顺向面162a与第二止挡面162b。每一第一弹性卡抵部191a的第一顺向面192a用以抵靠任一卡槽162的第二顺向面162a，且每一第一弹性卡抵部191a的第一止挡面193a用以抵靠任一卡槽162的第二止挡面162b。因此，当辅助头带181的移动自由度暂时受到限制时，这些第一顺向面192a可滑动通过这些第二顺向面162a，以使第一弹性定位件190a与第一齿轮160产生滑脱。当使第一弹性定位件190a反转时，这些第一止挡面193a与这些第二止挡面162b相卡抵，以使第一齿轮160、第一弹性定位件190a以及轴部151同步旋转。因第二齿轮170的卡槽172与第二弹性定位件190b的这些第二弹性卡抵部191b的结构设计及运作原理相同或相似，于此不重复赘述。
综上所述，本发明通过旋钮与双齿轮的整合设计，使用者能通过旋转旋钮的方式带动双齿轮旋转，并通过同步旋转的双齿轮带动第一侧头带、第二侧头带以及辅助头带同步移动，以快速地调整使用者穿戴头戴显示装置时的松紧程度。换句话说，本发明的头戴显示装置具有良好的使用便利性。
虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。
Claims (11)
1.一种头戴显示装置，其特征在于，包括：
主机；
承靠座，相对于所述主机设置；
隔板，固定于所述承靠座内；
旋钮，枢设于所述承靠座外；
导引件，枢设于所述承靠座内，且配置用以被所述旋钮带动而旋转，所述导引件包括一轴部，穿过所述承靠座与所述隔板；
第一齿轮，套设于所述轴部：
第二齿轮，套设于所述轴部，且所述第一齿轮与所述第二齿轮被所述隔板分隔开来；以及
头带组，连接所述主机与所述承靠座，所述头带组包括：
辅助头带，具有伸入所述承靠座的一辅助齿排部，且所述第一齿轮啮接所述辅助齿排部的一辅助内齿排；
第一侧头带，具有伸入所述承靠座的一第一齿排部，且所述辅助齿排部与所述第一齿排部被所述隔板分隔开来；以及
第二侧头带，具有伸入所述承靠座的一第二齿排部，其中所述第二齿排部叠设于所述第一齿排部，且所述第二齿轮啮接所述第一齿排部的一第内齿排与所述第二齿排部的一第二内齿排。
2.根据权利要求1所述的头戴显示装置，其中所述承靠座包括内齿棘轮部，且所述旋钮枢设于所述内齿棘轮部上，所述导引件还包括定位部，其中所述定位部位于所述内齿棘轮部内，且配置用以啮接所述内齿棘轮部的多个内棘齿。
3.根据权利要求2所述的头戴显示装置，其中所述旋钮包括驱动部，位于所述内齿棘轮部内，所述定位部具有相对的啮接部与从动部，且所述驱动部位于所述啮接部与所述从动部之间，所述驱动部配置用以相对于所述内齿棘轮部旋转而推动所述从动部或推动所述啮接部。
4.根据权利要求3所述的头戴显示装置，其中所述导引件还包括止挡部，且所述从动部与所述止挡部连接所述轴部的外周面，且所述止挡部位于所述从动部的一侧，所述啮接部连接所述从动部，且延伸至所述止挡部的一侧。
5.根据权利要求4所述的头戴显示装置，其中所述啮接部与所述轴部之间维持间隙，且所述止挡部位于所述间隙内。
6.根据权利要求1所述的头戴显示装置，其中所述承靠座包括多个限位部，位于所述第一齿轮与所述第二齿轮的周围，且用以界定出两限位通道，所述辅助齿排部滑设于所述两限位通道的其一内，且所述第一齿排部与所述第二齿排部滑设于所述两限位通道的另一内。
7.根据权利要求1所述的头戴显示装置，其中所述辅助齿排部垂直于所述第一齿排部与所述第二齿排部。
8.根据权利要求1所述的头戴显示装置，还包括:
弹性定位件，卡接于所述轴部，且被所述第一齿轮环绕，所述弹性定位件包括弹性卡抵部，配置用以卡抵所述第一齿轮的内周面上的多个卡槽。
9.根据权利要求8所述的头戴显示装置，其中所述弹性卡抵部具有相对的第一顺向面与第一止挡面，且各所述卡槽具有相对的第二顺向面与第二止挡面，所述第一顺向面用以抵靠任一所述第二顺向面，且所述第一止挡面用以抵靠任所述第二止挡面。
10.根据权利要求1所述的头戴显示装置，还包括:
弹性定位件，卡接于所述轴部，且被所述第二齿轮环绕，所述弹性定位件包括弹性卡抵部，配置用以卡抵所述第二齿轮的内周面上的多个卡槽。
11.根据权利要求10所述的头戴显示装置，其中所述弹性卡抵部具有相对的第一顺向面与第一止挡面，且各所述卡槽具有相对的第二顺向面与第二止挡面，所述第一顺向面配置用以抵靠任一所述第二顺向面，且所述第一止挡面配置用以抵靠任所述第二止挡面。
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