CN117192782A - 一种头戴式智能显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明具体涉及一种头戴式智能显示装置，它包括安装在壳体内的光学模组；半环套板，设置在所述壳体上并将所述光学模组封装于所述壳体内、且所述半环套板的中间曲面正对所述光学模组的显影区，所述半环套板正对所述显影区部分开有通孔；遮光垫圈，沿所述半环套板中间曲面安装；后脑束带，利用固定扣活动连接在所述半环套板两侧；月牙兜顶件，呈月牙层叠可开合状与所述半环套板两侧相连；电池仓，设置在所述月牙兜顶件上。本发明通过月牙兜顶件在使用的过程中能够以合适的姿态托住设备，并由后脑束带实现束紧固定保持设备的稳固，电池仓设置在远离光学模组的一侧，使得设备整体的重量被均摊到头部各处，在长时间的使用下也不会出现不适的情况。

Description

一种头戴式智能显示装置

技术领域

本发明涉及一种头戴式设备，特别涉及一种头戴式智能显示装置。

背景技术

头戴式显示器(HMD)，简称头显。各种头显通过向用户眼睛发送光学信号的方式，可以实现虚拟现实（VR）、增强现实（AR）、混合现实（MR）等不同效果。头显设备被广泛应用在娱乐、军事训练、医疗培训、产品三维虚拟展示等多个领域。

但就目前市面上出现的头显设备而言，主要呈现两种发展趋势：

其一是，现有设备全部功能元器部件均集中设置一处位置，并由外壳封装，如此便导致设备重心前倾，佩戴后设备居于人眼前方，长时间佩戴对颈椎造成不适；

其二是，为缩减头显设备的体积重量，头显设备的功能部件设计趋于微小化，压缩内部空间以达到降低设备体积，与传统近视眼镜无异，虽然体积缩减了，但也存在一些缺陷，体积缩减的同时将会导致设备续航不够或需要依赖外接导线供电造成使用不便，设备可以使用的功能也将相应减少，并且，设备内部元件高度集中以此来缩减体积将会使得设备在长时间工作中产生的热量无法及时散出造成设备过热的情况。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，为此，本发明提供一种头戴式智能显示装置，能够均衡设备重量给用户带来舒适体验的同时，也能够避免设备因长时间工作出现过热的情况。

为实现上述目的，本发明提供了这样一种头戴式智能显示装置，它包括：安装在壳体内的光学模组；半环套板，设置在所述壳体上并将所述光学模组封装于所述壳体内、且所述半环套板的中间曲面正对所述光学模组的显影区，所述半环套板正对所述显影区部分开有通孔；遮光垫圈，沿所述半环套板中间曲面安装；目镜筒，活动设置在所述半环套板的通孔内且正对所述显影区，透过所述目镜筒即可观察所述显影区；目距调节栓，从外侧活动穿入所述壳体内部，所述目镜筒外圈开有等间距沟槽，所述目距调节栓螺纹与所述等间距沟槽契合；后脑束带，利用固定扣活动连接在所述半环套板两侧；月牙兜顶件，呈月牙层叠可开合状与所述半环套板两侧相连；电池仓，设置在所述月牙兜顶件上。

作为更进一步地优选，所述头戴式智能显示装置还包括活动设于所述后脑束带的顶珠，所述顶珠介于所述后脑束带和所述半环套板之间，所述半环套板以所述固定扣圆心为中心点沿周向间隔均匀开有与所述顶珠契合卡槽。

作为更进一步地优选，所述壳体上开有令所述壳体与所述半环套板相连所形成的内部空间空气畅通的散热孔。

作为更进一步地优选，所述头戴式智能显示装置还包括：热管，紧贴设置在所述光学模组表面；微机风扇，安装在所述半环套板端部两侧，并使所述热管延伸至与任意一侧所述微机风扇相接通。

作为更进一步地优选，所述月牙兜顶件由至少两片呈月牙状的塑板或布料制成的连接物层叠相连而成；或是塑板和布料两种材料相互结合而成。

作为更进一步地优选，所述月牙兜顶件完全展开面积不超过头顶面积一半。

作为更进一步地优选，所述头戴式智能显示装置还包括：扬声模组，设置在所述半环套板两侧与所述光学模组配合使用。

作为更进一步地优选，所述扬声模组包括：安装块，设置在所述半环套板两侧，且两侧边缘均匀开有凹槽；滑套，滑动设置在所述安装块上；定位压片，固定设置在所述滑套两侧，所述定位压片上设有一凸起与所述安装块上的凹槽契合；发声模块，安装在所述滑套上。

作为更进一步地优选，所述头戴式智能显示装置还包括：卡套，套设在所述后脑束带上；托板，设置在所述卡套上与所述后脑束带配合使用，令所述托板与后脑勺紧贴。

作为更进一步地优选，所述托板呈月牙半包裹状且表层覆盖弹性记忆材料贴合于后脑表面。

本发明带来如下效果：

1、本发明通过设置的月牙兜顶件能够在使用的过程中以合适的姿态托住设备，并由后脑束带实现束紧固定保持设备的稳固，同时电池仓设置在远离光学模组的一侧，以此使得设备整体的重量被均摊到头部各处，在长时间的使用下也不会出现不适的情况；同时月牙兜顶件折叠旋转后能够和半环套板层叠在一起，以此节省空间，方便使用。

2、本发明所设的微机风扇居于靠近耳部位置，远离了光学模组的位置，在使用时不再给壳体前部增加重量，部件分布均匀，使用更为舒适，同时配合热管使用能够提升设备内部散热效率。

3、本发明所设扬声模组依据使用人群的不同，在不同的人使用下可以依据实际情况调整发声模块的所处位置，使发声模块与人耳更加贴合，降低使用过程中出现的外界噪音干扰。

附图说明

图1为本发明的示意图。

图2为本发明的爆炸示意图。

图3为本发明隐去月牙兜顶件和电池仓的爆炸示意图。

图4为本发明的光学模组所处具体位置示意图。

图5为本发明的光学模组与热管的具体关系示意图。

图6为本发明的卡套和托板示意图。

图7为本发明的扬声模组具体示意图。

图8为本发明的扬声模组爆炸示意图。

其中，附图中附图标记与各部件名称之间的对应关系为：

1-半环套板，2-遮光垫圈，3-光学模组，30-显影区，4-壳体，40-散热孔，5-目镜筒，6-目距调节栓，7-后脑束带，71-固定扣，72-顶珠，8-月牙兜顶件，9-电池仓，10-微机风扇，11-热管，12-扬声模组，120-安装块，121-滑套，122-发声模块，123-定位压片，13-卡套，14-托板。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本发明提供一种头戴式智能显示装置，如图1-图4所示，所述头戴式智能显示装置包括：安装在壳体4内的光学模组3，壳体4呈半圆弧形，光学模组3包括处理芯片、信号经处理芯片处理后显示影像的显影区30，光学模组3通过螺栓固定安装在壳体4内；半环套板1，通过卡接的方式安装在壳体4上并将光学模组3封装于壳体4内，并且半环套板1的中间曲面部分正对光学模组3的显影区30，半环套板1正对显影区30部分开有通孔，从该通孔处向内观察即可看到光学模组3的显影区30，而在沿通孔的边缘位置处还固定设置凸起的防护胶垫用以与眼部轮廓接触保护眼睛；为了防止用户透过通孔观察显影区30的使用过程中外界光线顺着脸部与半环套板1之间的缝隙进入影响观感，在沿半环套板1中间曲面安装遮光垫圈2使之填充了脸部与半环套板1之间的缝隙，避免户外光的进入，而防护胶垫则配合遮光垫圈2一同保护眼部；目镜筒5，为应对不同人群的视力差异，半环套板1的通孔内螺纹连接目镜筒5，目镜筒5正对显影区30，使用者透过目镜筒5即可观察显影区30上的画面，而通过旋转目镜筒5即可调整目镜与显影区30之间的距离，以此来调整所看的画面大小及清晰度，用以适应不同人群；目距调节栓6，而为使目镜筒5的目距调整更为方便，目距调节栓6从壳体4外侧活动穿入壳体4内部，目镜筒5外圈开有等间距沟槽，目距调节栓6端部设有螺纹，螺纹与等间距沟槽契合，继而实现在壳体4外部转动目距调节栓6后即可利用螺纹推动等间距沟槽促使目镜筒5旋转，实现目距调节；后脑束带7，利用固定扣71旋转连接在半环套板1两侧，后脑束带7由弹性伸缩带和环状板片相连制成，环状板片转动连接在半环套板1上，将壳体4拿起置于眼部后，拉伸后脑束带7延伸至使用者后脑勺部位即可将设备整体佩戴在头部；

为避免佩戴好后的设备重量前倾，月牙兜顶件8两端分别与半环套板1两侧铰接相连，月牙兜顶件8呈月牙层叠可开合状，由至少两片呈月牙状的塑板或布料制成的连接物层叠相连而成；由塑板制成时形状固定，难以产生较大的形变，可能会与部分使用者的头型不符合，采用布料制成则能够与使用者的头型形成较好的贴合姿态，但有可能难以保持固定姿态；而采用塑板和布料两种材料相互交替结合而成的连接物能够在一定程度上保障柔软性的同时，也具有较好的塑形能力，能够保障设备在剧烈晃动的情况下也不会出现佩戴角度歪斜偏移的情况，月牙兜顶件8完全展开面积不超过头顶面积一半，月牙兜顶件8展开后呈半包裹的状态覆盖在头顶，其中包覆的部分还包括后脑勺，并且在完全展开后，月牙兜顶件8上还有细绳拉住半环套板1的中间曲面部分，以此保持半环套板1的重心平衡，在无需使用时，月牙兜顶件8折叠收起后还可翻转与半环套板1的中间曲面部分重合；电池仓9，同时将电池仓9设置在月牙兜顶件8上，电池仓9将为光学模组3的使用提供电能，同时将壳体4所需承担的电池重量转移至月牙兜顶件8上。

通过设置的月牙兜顶件8能够在使用的过程中以合适的姿态托住设备，并由后脑束带7实现束紧固定保持设备的稳固，同时电池仓9设置在远离光学模组3的一侧，以此使得设备整体的重量被均摊到头部各处，在长时间的使用下也不会出现不适的情况；同时月牙兜顶件8折叠旋转后能够和半环套板1层叠在一起，以此收纳空间，达到使用方便的目的。

在其中一些较佳的具体实施方式中，如图2和图3所示，所述头戴式智能显示装置还包括活动设于后脑束带7的顶珠72，顶珠72与后脑束带7之间设置弹簧，受到强制推力后顶出的顶珠72会被推回，顶珠72介于后脑束带7和半环套板1之间，半环套板1以固定扣71圆心为中心点沿周向间隔均匀开有与顶珠72契合卡槽，后脑束带7根据实际的使用下，需要对后脑束带7在半环套板1上的偏转角度有所调整且固定，而利用顶珠72则能够使后脑束带7角度调整好之后还可以嵌入到卡槽内进行固定。

在其中一些较佳的具体实施方式中，如图4所示，壳体4上开有令壳体4与半环套板1相连所形成的内部空间空气畅通的散热孔40，在光学模组3工作的过程中所产生的热量能够通过散热孔40散出，避免设备长时间工作出现过热的情况。

在其中一些较佳的具体实施方式中，如图2和图5所示，为了进一步的提升散热效率，在壳体4内还包括：热管11，热管11呈循环S形状铺设在紧贴设置在光学模组3的处理芯片表面，光学模组3工作时产生的热量将会被热管11吸收；微机风扇10，安装在半环套板1端部两侧靠近使用者耳部位置，在佩戴后微机风扇10的重量靠近中部不会向一侧倾斜，而热管11则从光学模组3处延伸至与任意一侧微机风扇10排风口相接通，热管11吸收的热量由微机风扇10透过散热孔40快速排出至壳体4外部，而剩余没有与热管11相接的微机风扇10则对壳体4内部空气进行交换，以此保持光学模组3工作时温度稳定。

在其中一些较佳的具体实施方式中，如图2、图7和图8所示，还包括：扬声模组12，设置在半环套板1两侧与光学模组3配合使用，观影声音将通过扬声模组12传递到使用者耳中；扬声模组12包括：安装块120，转动连接在半环套板1两侧，且安装块120的两侧边缘均匀开有凹槽；滑套121，滑动设置在安装块120上；定位压片123，固定设置在滑套121两侧，采用弹性钢片制成，定位压片123上设有一凸起与安装块120上的凹槽契合，以此保持滑动的滑套121能够通过定位压片123固定在安装块120的某一指定位置上；发声模块122，安装在滑套121上，发声模块122与光学模组3相连，发声模块122为耳机，且在周围铺设降噪棉圈；使用时，根据使用者的头型不同，发声模块122的位置也需要调整，调整则可以转动安装块120将角度调整，随即拉动滑套121令定位压片123卡入预定安装块120的凹槽内，随即保持发声模块122在固定位置后能够紧贴合在使用者的耳朵处。

在其中一些较佳的具体实施方式中，如图2和图6所示，所述头戴式智能显示装置还包括：卡套13，套设在后脑束带7上；托板14，托板14呈月牙半包裹状且表层覆盖弹性记忆材料，弹性记忆材料为海绵，托板14设置在卡套13上与后脑束带7配合使用贴合于后脑表面，通过后脑束带7令托板14与后脑勺紧贴，使用者佩戴设备躺下后，可以通过托板14托住后脑勺，同时也可以利用托板14上设置的海绵缓解后脑束带7对后脑勺带来的勒紧的压迫感。

以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种头戴式智能显示装置，包括，

安装在壳体（4）内的光学模组（3）；

半环套板（1），设置在所述壳体（4）上并将所述光学模组（3）封装于所述壳体（4）内且中间曲面正对所述光学模组（3）的显影区（30），所述半环套板（1）正对所述显影区（30）部分开有通孔；其特征在于，还包括：

遮光垫圈（2），沿所述半环套板（1）中间曲面安装；

目镜筒（5），活动设置在所述半环套板（1）的通孔内且正对所述显影区（30），透过所述目镜筒（5）即可观察所述显影区（30）；

目距调节栓（6），从外侧活动穿入所述壳体（4）内，所述目镜筒（5）外圈开有等间距沟槽，所述目距调节栓（6）螺纹与所述等间距沟槽契合；

后脑束带（7），利用固定扣（71）活动连接在所述半环套板（1）两侧；

月牙兜顶件（8），呈月牙层叠开合状与所述半环套板（1）两侧相连；

电池仓（9），设置在所述月牙兜顶件（8）上。

2.如权利要求1所述的一种头戴式智能显示装置，其特征在于，还包括活动设于所述后脑束带（7）的顶珠（72），所述顶珠（72）介于所述后脑束带（7）和所述半环套板（1）之间，所述半环套板（1）以所述固定扣（71）圆心为中心点沿周向间隔均匀开有与所述顶珠（72）契合卡槽。

3.如权利要求2所述的一种头戴式智能显示装置，其特征在于，所述壳体（4）上开有令所述壳体（4）与所述半环套板（1）相连所形成的内部空间空气畅通的散热孔（40）。

4.如权利要求3所述的一种头戴式智能显示装置，其特征在于，还包括：热管（11），紧贴设置在所述光学模组（3）表面；

微机风扇（10），安装在所述半环套板（1）端部两侧，并使所述热管（11）延伸至与任意一侧所述微机风扇（10）相接通。

5.如权利要求1所述的一种头戴式智能显示装置，其特征在于，所述月牙兜顶件（8）由至少两片呈月牙状的塑板或布料制成的连接物层叠相连而成；或是塑板和布料两种材料相互结合而成。

6.如权利要求5所述的一种头戴式智能显示装置，其特征在于，所述月牙兜顶件（8）完全展开面积不超过头顶面积一半。

7.如权利要求4所述的一种头戴式智能显示装置，其特征在于，还包括：扬声模组（12），设置在所述半环套板（1）两侧与所述光学模组（3）配合使用。

8.如权利要求7所述的一种头戴式智能显示装置，其特征在于，所述扬声模组（12）包括：

安装块（120），设置在所述半环套板（1）两侧，且两侧边缘均匀开有凹槽；

滑套（121），滑动设置在所述安装块（120）上；

定位压片（123），固定设置在所述滑套（121）两侧，所述定位压片（123）上设有一凸起与所述安装块（120）上的凹槽契合；

发声模块（122），安装在所述滑套（121）上。

9.如权利要求8所述的一种头戴式智能显示装置，其特征在于，还包括：

卡套（13），套设在所述后脑束带（7）上；

托板（14），设置在所述卡套（13）上与所述后脑束带（7）配合使用，令所述托板（14）与后脑勺紧贴。

10.如权利要求9所述的一种头戴式智能显示装置，其特征在于，所述托板（14）呈月牙半包裹状且表层覆盖弹性记忆材料贴合于后脑表面。