CN113176670A - 磁悬浮头戴显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种磁悬浮头戴显示装置，包括头戴显示装置本体、底座以及设于底座上的感应件，头戴显示装置本体上设置有浮子，且头戴显示装置本体或底座上设置有控制件，感应件与控制件连接；其中，感应件具有感应部以及绕设于感应部上的绕组部，感应部用于感应绕组部与浮子之间的距离变化量并传输至控制件，以通过控制件根据距离变化量控制通入绕组部的电流，使电流在绕组部产生对应的磁场并作用于浮子。即通过在底座上设置感应件，以感应设于头戴显示装置本体上设置的浮子与绕组部之间的距离变化量，并根据该距离变化量来控制通入部的电流，从而产生对应的磁场对浮子进行支撑，减小头戴显示装置本体的负重感，进而提升用户体验。

Description

磁悬浮头戴显示装置

技术领域

本发明涉及头戴显示技术领域，特别涉及一种磁悬浮头戴显示装置。

背景技术

随着科技的发展，虚拟现实头戴显示设备、增强现实头戴显示设备、混合现实头戴显示设备等头戴显示装置不断涌现。

使用过程中，头戴显示装置一般需要佩戴在用户头部。目前的头戴显示设备的体积大且重量高，使得用户长时间佩戴会出现明显的疲惫感，从而给用户带来负重感，降低了用户体验。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种磁悬浮头戴显示装置，旨在解决由于现有头戴显示设备的体积大且重量高，使得用户出现疲惫感、用户带来负重感，降低了用户体验的问题。

为实现上述目的，本发明提出了一种磁悬浮头戴显示装置，所述磁悬浮头戴显示装置包括：

头戴显示装置本体以及与所述头戴显示装置本体相对设置的底座，所述头戴显示装置本体上设置有浮子，且所述头戴显示装置本体或所述底座上设置有控制件；

设于所述底座上的感应件，所述感应件与所述控制件连接；

其中，所述感应件具有感应部以及绕设于所述感应部上的绕组部，所述感应部用于感应所述绕组部与所述浮子之间的距离变化量并传输至所述控制件，以通过所述控制件根据所述距离变化量控制通入所述绕组部的电流，使电流在所述绕组部产生对应的磁场。

在一可选实施例中，所述感应件设置的数量为多个，多个所述感应件围绕所述底座的中心均匀排列，且多个所述感应件之间的连线围成多个正多边形。

在一可选实施例中，相邻两个所述正多边形之间的距离相等。

在一可选实施例中，所述感应部为霍尔传感器。

在一可选实施例中，所述浮子为悬浮永磁体。

在一可选实施例中，所述磁悬浮头戴显示装置还包括：

凸设于所述底座周缘的安装边；

环形磁铁，所述环形磁铁贴设于所述安装边的内侧。

在一可选实施例中，所述安装边与所述底座之间形成安装腔，所述感应件设于所述安装腔内。

在一可选实施例中，在所述控制件设于所述底座时，所述环形磁铁上开设有避让孔，所述控制件设置有凸台，所述凸台卡设于所述避让孔内；

所述磁悬浮头戴显示装置还包括：

充电接口，所述充电接口装设于所述凸台上。

在一可选实施例中，所述安装边对应所述充电接口的位置开设有用于露出所述充电接口的充电口。

在一可选实施例中，所述充电接口为type-c接口。

本发明提供了一种磁悬浮头戴显示装置，所述磁悬浮头戴显示装置包括头戴显示装置本体、与所述头戴显示装置本体相对设置的底座以及设于所述底座上的感应件，所述头戴显示装置本体上设置有浮子，且所述头戴显示装置本体或所述底座上设置有控制件，所述感应件与所述控制件连接；其中，所述感应件具有感应部以及绕设于所述感应部上的绕组部，所述感应部用于感应所述绕组部与所述浮子之间的距离变化量并传输至所述控制件，以通过所述控制件根据所述距离变化量控制通入所述绕组部的电流，使电流在所述绕组部产生对应的磁场并作用于所述浮子。即本发明提供的技术方案中，通过在所述底座上设置所述感应件，以感应设于所述头戴显示装置本体上设置的浮子与所述绕组部之间的距离变化量，并根据该距离变化量控制通入所述绕组部的电流，从而产生对应的磁场对所述浮子进行支撑，减小所述头戴显示装置本体的负重感，进而提升用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或示例性中的技术方案，下面将对实施例或示例性描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的获得其他的附图。

图1为本发明实施例底座的一个方向的结构示意图；

图2为本发明实施例底座的另一个方向的结构爆炸示意图；

图3为本发明实施例感应件的结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提供了一种磁悬浮头戴显示装置。

在一实施例中，如图1和图2所示，所述磁悬浮头戴显示装置包括头戴显示装置本体(图未示)、与所述头戴显示装置本体相对设置的底座2以及设于所述底座1上的感应件23，所述头戴显示装置本体上设置有浮子(图未示)，且所述头戴显示装置本体或所述底座2上设置有控制件22，所述感应件23与所述控制件22连接；其中，所述感应件23具有感应部231以及绕设于所述感应部231上的绕组部232，所述感应部231用于感应所述绕组部232与所述浮子之间的距离变化量并传输至所述控制件22，以通过所述控制件22根据所述距离变化量控制通入所述绕组部232的电流，使电流在所述绕组部产生对应的磁场并作用于所述浮子。

由于所述头戴显示装置本体可佩戴于用户的头部，比如，头戴显示装置本体位于用户眼部的前方，此时，用户长时间佩戴所述头戴显示装置本体时，会有明显的疲惫感以及负重感。为此，本实施例中通过设置所述浮子与所述底座2，并在所述底座2中设置了所述感应件23，以通过所述感应件23内的感应部231感应到所述绕组部232与所述浮子之间的距离变化量，并根据该距离变化量(增加或减小)来控制通入所述感应部231的电流，从而产生对应的磁场对所述浮子进行支撑，减小所述头戴显示装置本体的负重感，进而提升用户体验。

进一步地，所述浮子与所述头戴显示装置本体连接。比如，所述头戴显示装置本体为眼镜，所述浮子可转动连接于所述眼镜上，此时，可通过所述感应部231感应到所述绕组部232与所述浮子之间的距离变化量，并产生对应的磁场作用于所述浮子上，以对所述浮子的位置进行调整，此时，上述眼镜可随着所述浮子的运动而运动，比如，在所述浮子朝着靠近或远离所述底座2运动时，上述眼镜也朝着靠近或远离所述底座2运动，以此对所述眼镜的位置进行调整，提高用户的体验。

进一步地，为了能够使所述磁场作用于所述浮子，并对所述浮子进行支撑，本实施例中所述浮子为悬浮永磁体，而上述悬浮永磁体为磁铁等，在此并不进行限定。

进一步地，所述控制件22为控制电路板。而由于用户在使用头戴显示装置时，所述头戴显示装置本体的位置为不断变换，此时，所述浮子的位置也随着变化，即所述浮子与所述绕组部232之间的距离为变量，即所述感应部231感应到所述浮子与所述绕组部232之间的距离发生变化时，将距离变化值发送至所述控制电路板，以使所述控制电路板将所述距离变化值转换成控制信号，并根据所述控制信号控制通入所述绕组部232的电流。比如，在距离变化值大于设定阈值时，电流通过所述控制电路板上设置的功率放大器放大后通入所述绕组部232，以使产生的磁场加强，从而保证所述磁场能够继续对所述头戴显示装置本体进行支撑；在距离变化值小于等于设定阈值时，电流通过所述控制电路板上设置的衰减器衰减后通入所述绕组部232，以使产生的磁场减弱，不至于使所述头戴显示装置本体漂浮。

具体地，所述感应部231与所述控制件22连接，被配置为用于感应所述绕组部232与所述浮子之间的距离，此时，所述感应部231将感应到的距离发送至所述控制件22，以使所述控制件22可以根据所述距离控制通入所述绕组部232的电流，使所述绕组部232能够产生用于使所述浮子悬浮的磁场，从而对所述浮子进行支撑。

可选地，所述感应部231的形状为柱状，所述底座2上具有安装腔21，即所述感应部231的一端垂直设置在所述安装腔21上，所述绕组部232从所述感应部231的另一端卷绕，以使所述绕组部232能够绕设在所述感应部231上。此时，所述感应部231与所述绕组部232为紧密贴合，即所述感应部231与所述浮子之间的距离等于所述绕组部232与所述浮子之间的距离。

可选地，所述感应部231为霍尔传感器。当然，本实施例中，所述感应部231还可以为其他类型的感应部或者其他距离检测装置，在此并不进行限定。

本实施例中，所述底座2为磁悬浮脚垫，即用户在使用该磁悬浮头戴显示装置时，站立在磁悬浮脚垫，由于所述浮子设置在头戴显示装置本体上，使得所述浮子的位置不断变化，此时，为了能够感应到所述浮子在各个位置与所述绕组部232之间的距离，本实施例所述感应件23设置的数量为多个，多个所述感应件23围绕所述底座2的中心均匀排列，且多个所述感应件23之间的连线围成多个正多边形。

具体地，在所述底座2上设置有多个由所述感应部231以及所述绕组部232组成的感应件23，且均布于所述底座2的各个方位。比如，在所述底座2为圆形时，每六个所述感应件23围绕所述底座2的中心均匀排列，且每六个所述感应件23之间的连线围成多个正六边形，其中，所述绕组部232共面设置，从而加大所述感应件23的感应范围内使得所述浮子始终位于所述感应件23的感应范围内。通过所述感应部231感应所述绕组部232与所述浮子之间的距离，从而控制通入该绕组部232内的电流，以改变所述绕组部232产生的磁场，从而对所述浮子的位置进行调整。

可选地，相邻两个所述正多边形之间的距离相等。

可以理解的是，多个所述感应件23以所述安装腔21的圆心为中心形成的形状可为其他正多边形，比如，正五边形、正方形等，而形成的正多边形的数量可以根据所述底座2的尺寸进行设置，在此并不进行限定。

进一步地，由于用户在使用该磁悬浮头戴显示装置，且所述浮子设置在头戴显示装置本体上，使得所述浮子的位置不断变化，此时，所述浮子可能存在超出所述绕组部232产生的磁场范围，导致所述感应部231不能感应到所述浮子与所述绕组部232之间的距离。即本实施例中所述磁悬浮头戴显示装置还包括凸设于所述底座2周缘的安装边24以及环形磁铁3，所述环形磁铁3贴设于所述安装边24的内侧。所述环形磁铁3用于检测所述浮子是否超出了所述绕组部232的磁场范围，若所述浮子超出所述绕组部232的磁场范围，则所述控制件22控制通入所述绕组部232的电流，从而改变所述绕组部232产生的磁场，保证所述浮子以及所述头戴显示装置本体处于所述绕组部232的磁场范围内。

进一步地，所述安装边24与所述底座2之间形成安装腔21，所述感应件23设于所述安装腔21内。其中，所述安装腔21位于所述底座2背离所述浮子的一侧。

进一步地，在所述控制件22设于所述底座2时，为了能够保证所述控制件22的正常工作，本实施例中所述磁悬浮头戴显示装置还包括充电接口4，所述环形磁铁3上开设有避让孔31，所述控制件22设置有凸台221，所述凸台221卡设于所述避让孔31内，且所述充电接口4装设于所述凸台221上，即通过在所述控制件22上设置凸台221，以使所述凸台221穿过所述避让孔31并露出于所述底座2的外侧部，从而提高装配效率。

即所述安装边24对应所述充电接口4的位置开设有用于露出所述充电接口4的充电口25，从而使外部充电设备能够插接在所述充电口25上，并通过所述充电接口4对所述控制件22进行供电，以保证所述控制件22的正常工作。

可选地，所述充电接口4为type-c接口。或者，在其他实施例中，所述充电接口4还可以为其他类型的接口，在此并不进行限定。

即本发明提供的技术方案中，所述磁悬浮头戴显示装置包括头戴显示装置本体、与所述头戴显示装置本体相对设置的底座2以及设于所述底座1上的感应件23，所述头戴显示装置本体上设置有浮子，且所述头戴显示装置本体或所述底座2上设置有控制件22，所述感应件23与所述控制件22连接；其中，所述感应件23具有感应部231以及绕设于所述感应部231上的绕组部232，所述感应部231用于感应所述绕组部232与所述浮子之间的距离变化量并传输至所述控制件22，以通过所述控制件22根据所述距离变化量控制通入所述绕组部232的电流，使电流在所述绕组部产生对应的磁场并作用于所述浮子。即本发明提供的技术方案中，通过在所述底座1上设置所述感应件23，以感应设于所述头戴显示装置本体上设置的浮子与所述绕组部232之间的距离变化量，并根据该距离变化量(增加或减小)来控制通入所述绕组部232的电流，从而产生对应的磁场对所述浮子进行支撑，减小所述头戴显示装置本体的负重感，进而提升用户体验。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种磁悬浮头戴显示装置，其特征在于，所述磁悬浮头戴显示装置包括：

头戴显示装置本体以及与所述头戴显示装置本体相对设置的底座，所述头戴显示装置本体上设置有浮子，且所述头戴显示装置本体或所述底座上设置有控制件；

设于所述底座上的感应件，所述感应件与所述控制件连接；

其中，所述感应件具有感应部以及绕设于所述感应部上的绕组部，所述感应部用于感应所述绕组部与所述浮子之间的距离变化量并传输至所述控制件，以通过所述控制件根据所述距离变化量控制通入所述绕组部的电流，使电流在所述绕组部产生对应的磁场。

2.根据权利要求1所述的磁悬浮头戴显示装置，其特征在于，所述感应件设置的数量为多个，多个所述感应件围绕所述底座的中心均匀排列，且多个所述感应件之间的连线围成多个正多边形。

3.根据权利要求2所述的磁悬浮头戴显示装置，其特征在于，相邻两个所述正多边形之间的距离相等。

4.根据权利要求1～3任一项所述的磁悬浮头戴显示装置，其特征在于，所述感应部为霍尔传感器。

5.根据权利要求1～3任一项所述的磁悬浮头戴显示装置，其特征在于，所述浮子为悬浮永磁体。

6.根据权利要求1所述的磁悬浮头戴显示装置，其特征在于，所述磁悬浮头戴显示装置还包括：

凸设于所述底座周缘的安装边；

环形磁铁，所述环形磁铁贴设于所述安装边的内侧。

7.根据权利要求6所述的磁悬浮头戴显示装置，其特征在于，所述安装边与所述底座之间形成安装腔，所述感应件设于所述安装腔内。

8.根据权利要求7所述的磁悬浮头戴显示装置，其特征在于，在所述控制件设于所述底座时，所述环形磁铁上开设有避让孔，所述控制件设置有凸台，所述凸台卡设于所述避让孔内；

所述磁悬浮头戴显示装置还包括：

充电接口，所述充电接口装设于所述凸台上。

9.根据权利要求8所述的磁悬浮头戴显示装置，其特征在于，所述安装边对应所述充电接口的位置开设有用于露出所述充电接口的充电口。

10.根据权利要求9所述的磁悬浮头戴显示装置，其特征在于，所述充电接口为type-c接口。

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