CN117311000A - 一种头戴式显示设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种头戴式显示设备。本发明提供一种佩戴稳定的头戴式显示设备,包括有VR主机、弹性带、后垫、收紧带和导向组件等,弹性带设于VR主机前后两端上;后垫滑动式连接于弹性带上远离VR主机的一端之间,外壳固定连接于后垫远离VR主机的一侧上;旋钮前后对称转动式连接于外壳上;转轴连接于旋钮之间;导向组件设于后垫上,导向组件由底座与两导向辊组成,两导向辊上下对称分布。收紧带的设计,能提高VR主机的稳定性,使VR主机不易掉落,且在调节收紧带时蜗杆与蜗轮的配合,使两弹性带一起调节,方便用户操作。
Description
技术领域
本发明涉及显示设备,尤其涉及一种头戴式显示设备。
背景技术
随着技术的进步,智能化电子设备也呈多样化发展,如常见的手机和平板等手持式电子设备,而头戴式电子设备通常是指用户戴在头部用于显示的电子设备,例如,AR眼镜、VR眼镜等。
常见的VR眼镜在后方仅设有相对轻薄的绑带等部件。往往需要将该头戴式电子设备围绕头一周进行佩戴,在用户处于站立或坐立状态使用这种电子设备时,又会因设备的重心位于用户的头部的前方,导致设备容易下坠,严重影响设备的佩戴稳定性,且较多的绑带通过锁扣固定,又因设置在后方,用户调节时较难肉眼观察到,调节起来很不方便。
发明内容
为了克服上诉提到的缺点,本发明提供一种佩戴稳定的头戴式显示设备。
一种头戴式显示设备,包括有VR主机、弹性带、后垫、收紧带、导向组件、外壳、旋钮、转轴、齿条、转动轮、大齿轮、蜗杆、蜗轮、直齿轮和连杆,弹性带设于VR主机前后两端上;后垫滑动式连接于弹性带上远离VR主机的一端之间,外壳固定连接于后垫远离VR主机的一侧上;旋钮前后对称转动式连接于外壳上;转轴连接于旋钮之间;导向组件设于后垫上,导向组件由底座与两导向辊组成,两导向辊上下对称分布;收紧带连接于VR主机顶部,收紧带中端穿进底座,并绕过两导向辊之间,而收紧带尾端与转轴连接,多余部分绕卷在转轴上;转动轮转动式连接于后垫中间;大齿轮固定连接于转动轮右侧,且位于后垫内部;齿条固定于后侧的弹性带右端上侧,且前侧的弹性带右端下侧也固定有齿条,两齿条均与后垫内部滑动式连接,两齿条均与大齿轮啮合;蜗杆固定于下侧导向辊上;连杆转动式连接于导向组件上的底座前侧上;蜗轮与直齿轮分别固定于连杆上左右两边,且蜗轮与蜗杆啮合;齿圈固定于转动轮上,且与直齿轮啮合。
作为更进一步的优选方案,导向组件内的两导向辊外侧都覆盖有橡胶套。
作为更进一步的优选方案,头戴式显示设备还包括有双轴电机、电动推杆、连接筒、传动轴、小齿轮、齿环和涡卷弹簧,双轴电机安装于外壳内右侧,且其输出轴上有凸起;电动推杆前后对称安装于外壳内位于双轴电机右侧的位置;连接筒均转动式连接于电动推杆伸缩杆上,连接筒均与同侧的双轴电机输出轴滑动式配合,连接筒内有凸块;传动轴前后对称转动式连接于外壳内,且两传动轴均与同侧的连接筒滑动式卡接;小齿轮均固定于两传动轴上;齿环均固定于旋钮外侧,齿环均与同侧的小齿轮啮合;涡卷弹簧均连接于转轴前后两侧与外壳内部之间。
作为更进一步的优选方案,在连接筒内凸块与双轴电机输出轴上的凸起在同一环形线上时,输出轴转动便推动连接筒转动。
作为更进一步的优选方案,头戴式显示设备还包括有拨动杆、外框、推动架、楔形块、压缩弹簧、第一单向阀、通管、气囊件、第二单向阀、泄气板、阻尼槽和螺旋弹簧,拨动杆呈环形均匀固定于两旋钮互相远离的一侧,且拨动杆的数量为三;外框固定于外壳底部;推动架滑动式连接于外框内;螺旋弹簧连接于推动架与外框内部之间;楔形块前后对称滑动式连接于推动架右侧;压缩弹簧均连接于楔形块与推动架之间;第一单向阀安装于外框顶部前侧,气体经第一单向阀进入外框内,而外框内的气体无法经第一单向阀排出;通管均连接于弹性带上;气囊件均连接于通管左端,气囊件位于两弹性带相互靠近的一侧,并贴着弹性带内侧;阻尼槽均固定于外框前后两侧,两通管右端均与相近的阻尼槽相连且相通;泄气板均滑动式连接于阻尼槽内,阻尼槽增加泄气板滑动阻力;第二单向阀均安装于外框前后两侧。
作为更进一步的优选方案,拨动杆随着旋钮顺时针转动能够推动楔形块向左侧移动,而逆时针转动则推动楔形块向下移动。
作为更进一步的优选方案,气囊件中部为伸缩结构,适应弹性带的拉伸。
作为更进一步的优选方案,泄气板上的通口紧贴相近的第二单向阀与通管右端口,通管右端口与相近的第二单向阀紧密相通。
作为更进一步的优选方案,头戴式显示设备还包括有下压架、回力弹簧和复位弹簧,下压架前后对称滑动式连接于外框右侧,下压架均与相近的阻尼槽滑动式连接,下压架均与相近的楔形块接触;回力弹簧均连接于下压架与外框之间;复位弹簧均连接于泄气板与阻尼槽之间,楔形块下移推动下压架下移。
作为更进一步的优选方案,泄气板上带有斜面,下压架下移能通过斜面推动泄气板向左侧移动,使通管不与第二单向阀相通,且泄气板上靠近通管的一侧右边开有泄气槽,泄气板向左侧移动后,通管通口对准泄气槽,通管内的气体将通过泄气槽排出。
本发明的有益效果为:1、收紧带的设计,能提高VR主机的稳定性,使VR主机不易掉落,且在调节收紧带时蜗杆与蜗轮的配合,使两弹性带一起调节,方便用户操作;
2、设置双轴电机与电动推杆,在调节收紧带与弹性带时,能自动进行,省去用户操作的繁琐,使本装置更加自动化;
3、气囊件的设置,能在收紧带收紧时,对气囊件内打气,使其膨胀,提高弹性带与用户头部的紧密性,使弹性带不易松动。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图。
图2为本发明的部分立体结构示意图。
图3为本发明齿条、转动轮、大齿轮与齿圈等部件的结构示意图。
图4为本发明导向组件、蜗杆与蜗轮等部件的立体结构示意图。
图5为本发明收卷组件的结构示意图。
图6为本发明收卷组件的爆炸图。
图7为本发明双轴电机、连接筒与传动轴等部件的结构示意图。
图8为本发明连接筒和双轴电机的配合结构示意图。
图9为本发明导向组件、蜗杆、蜗轮与连杆的结构示意图。
图10为本发明膨胀组件的立体结构示意图。
图11为本发明膨胀组件的部分结构示意图。
图12为本发明膨胀组件与排气组件的结构示意图。
图13为本发明泄气板、下压架与第二单向阀等部件的位置示意图。
图中标记为:1:VR主机,2:弹性带,201:后垫,3:收紧带,301:导向组件,302:外壳,303:旋钮,304:转轴,4:齿条,401:转动轮,402:大齿轮,5:蜗杆,501:蜗轮,502:直齿轮,503:连杆,504:齿圈,6:双轴电机,601:电动推杆,602:连接筒,603:传动轴,604:小齿轮,605:齿环,606:涡卷弹簧,7:拨动杆,701:外框,702:推动架,703:楔形块,704:压缩弹簧,705:第一单向阀,706:通管,707:气囊件,708:第二单向阀,709:泄气板,7010:阻尼槽,7011:螺旋弹簧,801:下压架,802:回力弹簧,803:复位弹簧。
具体实施方式
下面结合具体的实施例来对本发明做进一步的说明,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语如:设置、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;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1:一种头戴式显示设备,如图1、图2、图3、图4和图9所示,包括有VR主机1、弹性带2、后垫201、收紧带3、导向组件301、外壳302、旋钮303、转轴304、齿条4、转动轮401、大齿轮402、蜗杆5、蜗轮501、直齿轮502和连杆503,VR主机1上前后两端均连接有弹性带2,两弹性带2右端之间滑动式连接有后垫201,后垫201右侧固定有外壳302,外壳302上前后对称转动式连接有旋钮303,旋钮303之间连接有转轴304,后垫201左侧固定有导向组件301,导向组件301由底座与两导向辊组成,两导向辊上下对称分布,且两导向辊外侧都覆盖有橡胶套,VR主机1顶部连接有用于收紧用户头部的收紧带3,收紧带3中端穿进底座,并绕过两导向辊之间,而收紧带3尾端与转轴304连接,多余部分绕卷在转轴304上,后垫201中间转动式连接有转动轮401,转动轮401右侧固定有位于后垫201内部的大齿轮402,后侧的弹性带2右端上侧固定有齿条4,前侧的弹性带2右端下侧也固定有齿条4,齿条4均与后垫201内部滑动式连接,两齿条4均与大齿轮402啮合,下侧导向辊上固定有蜗杆5,导向组件301上的底座前侧转动式连接有连杆503,连杆503上左右两边分别固定有蜗轮501与直齿轮502,蜗轮501与蜗杆5啮合,旋钮303上固定有与直齿轮502啮合的齿圈504。
在佩戴VR主机1时,将弹性带2围绕头一周进行佩戴,VR主机1对准眼睛,收紧带3便绕过头顶收紧VR主机1与后垫201,在需要将弹性带2与收紧带3调紧时,可以转动旋钮303,带动转轴304转动,使转轴304对收紧带3尾端进行拉动收卷,收紧带3便会因摩擦而带动导向组件301上的导向辊转动,下侧的导向辊便会带动蜗杆5转动,使蜗杆5带动蜗轮501、连杆503与直齿轮502转动,直齿轮502便带动齿圈504与转动轮401转动,使转动轮401带动大齿轮402转动,大齿轮402便带动两齿条4相互靠近移动,齿条4便拉动两弹性带2右端相互靠近收紧用户头部,如此弹性带2与收紧带3便同时进行调节,方便用户快速的戴稳VR主机1,且增加收紧带3的设计,在用户正常活动时,VR主机1不易掉落,在导向辊上的橡胶套作用下能增加收紧带3的摩擦力,使收紧带3与弹性带2更加稳固,同理,在调松收紧带3取下VR主机1时,反转旋钮303,带动转轴304反转,使转轴304松卷收紧带3,用户同时将收紧带3向上拉动,使收紧带3放松,收紧带3便通过摩擦带动两导向辊反转,使下侧的导向辊带动蜗杆5、蜗轮501、连杆503与直齿轮502反转,进而通过直齿轮502带动齿圈504与转动轮401反转,便带动大齿轮402反转,使两齿条4相互远离移动,进而推动两弹性带2右端相互远离放松,方便用户卸下VR主机1。
实施例2:在实施例1的基础之上,如图5-图8所示,头戴式显示设备还包括有双轴电机6、电动推杆601、连接筒602、传动轴603、小齿轮604、齿环605和涡卷弹簧606,外壳302内右侧安装有双轴电机6,外壳302内位于双轴电机6右侧的位置前后对称安装有电动推杆601,电动推杆601伸缩杆上均转动式连接有连接筒602,外壳302内前后对称转动式连接有传动轴603,两传动轴603均与同侧的连接筒602滑动式卡接,连接筒602均与同侧的双轴电机6输出轴滑动式配合,连接筒602内有凸块,而双轴电机6输出轴上也有凸起,在连接筒602内凸块与输出轴上的凸起在同一环形线上时,输出轴转动便能推动连接筒602转动,两传动轴603上均固定有小齿轮604,旋钮303外侧均焊接有齿环605,齿环605均与同侧的小齿轮604啮合,转轴304前后两侧与外壳302内部之间均连接有涡卷弹簧606。
在将收紧带3收紧时,初始时电动推杆601伸缩杆处于伸长状态,用户可先控制两电动推杆601伸缩杆缩短,进而带动两连接筒602相互靠近移动,在连接筒602内的凸块与双轴电机6输出轴上的凸起为同一环形线上时,电动推杆601会自动关闭,这时启动双轴电机6,使双轴电机6输出轴转动通过凸起与连接筒602内的凸块配合,进而带动连接筒602转动,使连接筒602带动传动轴603与小齿轮604转动,小齿轮604便带动齿环605、旋钮303与转轴304转动,涡卷弹簧606将发生形变,通过转轴304转动便能对收紧带3进行调节,调节好后关闭电机即可,在需要放松收紧带3时,控制两电动推杆601伸缩杆伸长,使电动推杆601伸缩杆带动两连接筒602相互远离移动,使连接筒602上的凸块远离双轴电机6输出轴的凸起,电动推杆601伸缩杆复位到初始状态后,电动推杆601自动关闭,在连接筒602内凸块与双轴电机6输出轴上凸起不配合时,涡卷弹簧606会反弹复位,进而带动转轴304与旋钮303反转,便对收紧带3进行放松,用户便可顺利将收紧带3拉松,旋钮303反转会带动小齿轮604与传动轴603反转,进而带动连接筒602空转复位,如此在双轴电机6与电动推杆601的作用下,无需人工手动转动旋钮303完成调节,自动化操作更省时方便,使用起来也更灵活。
如图10-图13所示,头戴式显示设备还包括有拨动杆7、外框701、推动架702、楔形块703、压缩弹簧704、第一单向阀705、通管706、气囊件707、第二单向阀708、泄气板709、阻尼槽7010和螺旋弹簧7011,两旋钮303外侧都沿环形均匀固定有三根拨动杆7,外壳302底部通过螺栓连接有外框701,外框701内滑动式连接有推动架702,推动架702与外框701内部之间连接有螺旋弹簧7011,推动架702右侧前后对称滑动式连接有楔形块703,楔形块703与推动架702之间均连接有压缩弹簧704,拨动杆7随着旋钮303顺时针转动能够推动楔形块703向左侧移动,而逆时针转动则推动楔形块703向下移动,外框701顶部前侧安装有第一单向阀705,气体能经第一单向阀705进入外框701内,而外框701内的气体无法经第一单向阀705排出,弹性带2上均连接有通管706,通管706左端均连接有气囊件707,气囊件707位于两弹性带2相互靠近的一侧,并贴着弹性带2内侧,气囊件707中部为伸缩结构,能适应弹性带2的拉伸,外框701前后两侧均固定有阻尼槽7010,两通管706右端均与相近的阻尼槽7010相连且相通,阻尼槽7010内均滑动式连接有泄气板709,阻尼槽7010能增加泄气板709滑动阻力,外框701前后两侧均安装有第二单向阀708,泄气板709上的通口紧贴相近的第二单向阀708与通管706右端口,使通管706右端口与相近的第二单向阀708紧密相通。
如图11-图13所示,头戴式显示设备还包括有下压架801、回力弹簧802和复位弹簧803,外框701右侧前后对称滑动式连接有下压架801,下压架801均与相近的阻尼槽7010滑动式连接,下压架801均与相近的楔形块703接触,楔形块703下移将推动下压架801下移,下压架801与外框701之间均连接有回力弹簧802,泄气板709与阻尼槽7010之间均连接有复位弹簧803,泄气板709上带有斜面,下压架801下移能通过斜面推动泄气板709向左侧移动,使通管706不与第二单向阀708相通,且泄气板709上靠近通管706的一侧右边开有泄气槽,泄气板709向左侧移动后,通管706通口对准泄气槽,通管706内的气体将通过泄气槽排出。
收紧带3收紧调节时,旋钮303转动将带动拨动杆7转动,在拨动杆7与楔形块703接触时,将推动楔形块703向左侧移动,进而带动推动架702向左侧移动,螺旋弹簧7011将压缩,推动架702便推动外框701内部的气体,气体便会经第二单向阀708进入通管706内,进而使气囊件707膨胀,在拨动杆7不与楔形块703接触时,推动架702会在螺旋弹簧7011的复位作用下带动楔形块703向右侧移动复位,外部的空气便会被推动架702经第一单向阀705抽入外框701内,外框701内的气体不会经第一单向阀705排出,并且通管706内的气体不会经第二单向阀708反流到外框701内,在拨动杆7再次与楔形块703接触时,便会重复上述操作,使得气体进入通管706,气囊件707膨胀能提高弹性带2与用户头部的紧密性,同时也能提高用户佩戴的舒适度,在将收紧带3调松时,旋钮303反转便带动拨动杆7反转,在拨动杆7与楔形块703斜面接触时,将因楔形块703斜面原因,进而推动楔形块703向下移动,使压缩弹簧704压缩,楔形块703将推动下压架801向下移动,回力弹簧802便压缩,下压架801下移与泄气板709斜面接触,便推动泄气板709向左侧移动,使通管706右端口不再与第二单向阀708紧密相通,气囊件707便因自身弹性而反弹,使气囊件707内的气体向通管706右端口排出,在拨动杆7不再与楔形块703接触时,楔形块703会因压缩弹簧704复位,而下压架801会在回力弹簧802的复位作用下上移复位,进而不再与泄气板709接触,在阻尼槽7010的作用下,泄气板709不会因复位弹簧803快速复位,在拨动杆7再次与楔形块703接触上后,将重复挤压下压架801下移,使下压架801再次推动泄气板709,在收紧带3调松好后,旋钮303与拨动杆7停止转动,泄气板709会在复位弹簧803的复位作用下缓慢复位,气囊件707也回到未膨胀的状态,方便用户卸下VR主机。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种头戴式显示设备,包括有:
VR主机(1);
弹性带(2),连接至VR主机(1)两端;
后垫(201),滑动式连接于弹性带(2)上,且与VR主机(1)相对设置,其特征在于,还包括有:
外壳(302),固定连接于后垫(201)远离VR主机(1)的一侧上;
旋钮(303),前后对称转动式连接于外壳(302)上;
转轴(304),连接于旋钮(303)之间;
导向组件(301),设于后垫(201)上,导向组件(301)由底座与两导向辊组成,两导向辊上下对称分布;
收紧带(3),连接于VR主机(1)顶部,收紧带(3)中端穿进底座,并绕过两导向辊之间,而收紧带(3)尾端与转轴(304)连接,多余部分绕卷在转轴(304)上;
转动轮(401),转动式连接于后垫(201)中间;
大齿轮(402),固定连接于转动轮(401)右侧,且位于后垫(201)内部;
齿条(4),固定于后侧的弹性带(2)右端上侧,且前侧的弹性带(2)右端下侧也固定有齿条(4),两齿条(4)均与后垫(201)内部滑动式连接,两齿条(4)均与大齿轮(402)啮合;
蜗杆(5),固定于下侧导向辊上;
连杆(503),转动式连接于导向组件(301)上的底座前侧上;
蜗轮(501)与直齿轮(502),分别固定于连杆(503)上左右两边,且蜗轮(501)与蜗杆(5)啮合;
齿圈(504),固定于转动轮(401)上,且与直齿轮(502)啮合。
2.按照权利要求1所述的一种头戴式显示设备,其特征在于:导向组件(301)内的两导向辊外侧都覆盖有橡胶套。
3.按照权利要求2所述的一种头戴式显示设备,其特征在于,还包括有:
双轴电机(6),安装于外壳(302)内右侧,且其输出轴上有凸起;
电动推杆(601),前后对称安装于外壳(302)内位于双轴电机(6)右侧的位置;
连接筒(602),均转动式连接于电动推杆(601)伸缩杆上,连接筒(602)均与同侧的双轴电机(6)输出轴滑动式配合,连接筒(602)内有凸块;
传动轴(603),前后对称转动式连接于外壳(302)内,且两传动轴(603)均与同侧的连接筒(602)滑动式卡接;
小齿轮(604),均固定于两传动轴(603)上;
齿环(605),均固定于旋钮(303)外侧,齿环(605)均与同侧的小齿轮(604)啮合;
涡卷弹簧(606),均连接于转轴(304)前后两侧与外壳(302)内部之间。
4.按照权利要求3所述的一种头戴式显示设备,其特征在于:在连接筒(602)内凸块与双轴电机(6)输出轴上的凸起在同一环形线上时,输出轴转动便推动连接筒(602)转动。
5.按照权利要求4所述的一种头戴式显示设备,其特征在于,还包括有:拨动杆(7),呈环形均匀固定于两旋钮(303)互相远离的一侧,且拨动杆(7)的数量为三;
外框(701),固定于外壳(302)底部;
推动架(702),滑动式连接于外框(701)内;
螺旋弹簧(7011),连接于推动架(702)与外框(701)内部之间;
楔形块(703),前后对称滑动式连接于推动架(702)右侧;
压缩弹簧(704),均连接于楔形块(703)与推动架(702)之间;
第一单向阀(705),安装于外框(701)顶部前侧,气体经第一单向阀(705)进入外框(701)内,而外框(701)内的气体无法经第一单向阀(705)排出;
通管(706),均连接于弹性带(2)上;
气囊件(707),均连接于通管(706)左端,气囊件(707)位于两弹性带(2)相互靠近的一侧,并贴着弹性带(2)内侧;
阻尼槽(7010),均固定于外框(701)前后两侧,两通管(706)右端均与相近的阻尼槽(7010)相连且相通;
泄气板(709),均滑动式连接于阻尼槽(7010)内,阻尼槽(7010)增加泄气板(709)滑动阻力;
第二单向阀(708),均安装于外框(701)前后两侧。
6.按照权利要求5所述的一种头戴式显示设备,其特征在于:拨动杆(7)随着旋钮(303)顺时针转动能够推动楔形块(703)向左侧移动,而逆时针转动则推动楔形块(703)向下移动。
7.按照权利要求5所述的一种头戴式显示设备,其特征在于:气囊件(707)中部为伸缩结构,适应弹性带(2)的拉伸。
8.按照权利要求5所述的一种头戴式显示设备,其特征在于:泄气板(709)上的通口紧贴相近的第二单向阀(708)与通管(706)右端口,通管(706)右端口与相近的第二单向阀(708)紧密相通。
9.按照权利要求5所述的一种头戴式显示设备,其特征在于,还包括有:下压架(801),前后对称滑动式连接于外框(701)右侧,下压架(801)均与相近的阻尼槽(7010)滑动式连接,下压架(801)均与相近的楔形块(703)接触;
回力弹簧(802),均连接于下压架(801)与外框(701)之间;
复位弹簧(803),均连接于泄气板(709)与阻尼槽(7010)之间,楔形块(703)下移推动下压架(801)下移。
10.按照权利要求5所述的一种头戴式显示设备,其特征在于:泄气板(709)上带有斜面,下压架(801)下移能通过斜面推动泄气板(709)向左侧移动,使通管(706)不与第二单向阀(708)相通,且泄气板(709)上靠近通管(706)的一侧右边开有泄气槽,泄气板(709)向左侧移动后,通管(706)通口对准泄气槽,通管(706)内的气体将通过泄气槽排出。
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