CN117908257A - 一种屈光度可调的开放式双目近眼显示设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及屈光度可调的开放式双目近眼显示设备，包括可供双眼同时观看放大画面的显示主机、与人体额头接触以进行穿戴固定的额托组件；还包括连接显示主机和额托组件、且使得显示主机在使用时与人体面部之间呈开放状态的翻转连接机构；显示主机包括：安装基座和安装在安装基座上的两个固定框模组，固定框模组上设置有光学模组、显示屏模组和调节光学模组与显示屏模组之间间距的调距组件；调距组件依靠滑动板上的输出轴来进行屈光度调节的输出，使得屈光度调节部件数量大幅缩减简化装配的同时，使得体积可以大幅缩小，结构更加紧凑且能够保障调节稳定性和调节精度。

Description

一种屈光度可调的开放式双目近眼显示设备

技术领域

本发明涉及近眼显示技术领域，更具体地说，涉及一种屈光度可调的开放式双目近眼显示设备。

背景技术

增强现实(简称：AR)和虚拟现实(简称：VR)和作为目前大热的虚拟感官交互科技，已逐渐应用于娱乐、教育、医疗等行业。目前实现AR/VR技术的主要平台设备是近眼显示(Near-eye display，简称：NED)。NED是通过光学技术，将微型图像显示器(例如：透射式或反射式液晶显示屏，有机电致发光器件，DMD器件)发出的视频图像光引导到使用者的瞳孔，在使用者的近目范围实现虚拟、放大图像，为使用者提供直观、可视的图像、视频、文字信息。

现有的近眼显示设备大致分为封闭式和开放式两种。

比较常见的是封闭式近眼显示设备，其具有观看影视、游戏娱乐等功能，在封闭的视觉环境中对佩带者的双眼显示图像，该形态的近眼显示设备由于是在视觉封闭的环境中观看画面，用户双眼不能随时观看外界画面，因此其应用和体验感均受到一定的限制。

另一形态的近眼显示设备是在开放式的视觉环境下，对佩带者的单眼显示图像，佩带者使用时，需改变常规的用眼习惯，另一眼闭合情况下才能看清单侧显示器显示的画面，且由于单侧显示器的位置不能遮挡佩带者视觉中心，显示器面积也不能过大，这些因素都给其佩带使用带来困难。

还有一种形态的近眼显示设备是在开放式的视觉环境下，对佩带者的双眼显示图像。例如：中国发明专利CN 105511081 A公开了一种头戴式双眼显示装置，包括：分别相对于佩带者的双眼布置的两个显示器，两个显示器相对于双眼视线水平面往上偏移5-30°位置设置；分别相对于两个显示器而设置、以将显示器显示的图像进行放大的两组光学元件等结构。

中国发明专利CN 211928304 U公开了一种近眼显示设备和近眼显示眼镜组，包括：至少一投影光学器件，用于投射图像；一对光学显示镜片，用于显示经由所述投影光学器件投射的图像；以及一近眼显示眼镜架，其中所述投影光学器件和所述光学显示镜片被对应地安装于所述近眼显示眼镜架，并且所述近眼显示眼镜架设有鼻托安装部和眼镜保持机构等结构。

目前，上述开放式近眼显示设备中，有些设置了屈光度(焦距)调节结构，通过调节可使得不同视力状况的用户均能看到清晰的画面，但这些调节结构调节精度难以保障，结构整体体积也较大，需要一种结构更加紧凑且能够保障调节稳定性和调节精度的结构。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种屈光度可调的开放式双目近眼显示设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

构造一种屈光度可调的开放式双目近眼显示设备，其中，包括可供双眼同时观看放大画面的显示主机、与人体额头接触以进行穿戴固定的额托组件；还包括连接所述显示主机和所述额托组件、且使得所述显示主机在使用时与人体面部之间呈开放状态的翻转连接机构；所述显示主机包括：

安装基座和安装在安装基座上的两个固定框模组，所述固定框模组上设置有光学模组、显示屏模组和调节光学模组与显示屏模组之间间距的调距组件。

本发明所述的屈光度可调的开放式双目近眼显示设备，其中，所述调距组件包括屈光度调节旋钮、进行屈光度调节输出的滑动板和带有弹性的档位锁定件；所述屈光度调节旋钮的一侧表面上设置有与所述档位锁定件配合进行档位锁定的环形的外齿圈，所述屈光度调节旋钮位于所述外齿圈的内孔处设置有凸轮槽；所述滑动板的一侧表面上设置有输出轴，另一侧表面上设置有与所述凸轮槽配合的输入轴。

本发明所述的屈光度可调的开放式双目近眼显示设备，其中，所述光学模组与所述显示屏模组通过导轴组件滑动连接，所述显示屏模组上设置有与所述输出轴配合的孔位。

本发明所述的屈光度可调的开放式双目近眼显示设备，其中，所述固定框模组上设置有安装所述光学模组和显示屏模组的安装槽位。

本发明所述的屈光度可调的开放式双目近眼显示设备，其中，所述固定框模组的一侧表面设置有第一通孔，所述第一通孔处设置有转动连接所述屈光度调节旋钮的连接座，以及滑动连接所述滑动板的滑轨组件。

本发明所述的屈光度可调的开放式双目近眼显示设备，其中，所述滑动板上设置有供所述连接座穿过的第二通孔。

本发明所述的屈光度可调的开放式双目近眼显示设备，其中，所述光学模组固定安装在所述安装槽位上，所述结构还包括对所述显示屏模组调节后复位的弹性复位件。

本发明所述的屈光度可调的开放式双目近眼显示设备，其中，所述弹性复位件为一根或多根连接所述光学模组和所述显示屏模组的第一弹簧。

本发明所述的屈光度可调的开放式双目近眼显示设备，其中，所述档位锁定件包括与所述外齿圈配合的钢珠和对所述钢珠保持弹性压持力的第二弹簧。

本发明所述的屈光度可调的开放式双目近眼显示设备，其中，所述第一通孔处设置有安装所述第二弹簧以及所述钢珠的定位筒。

本发明的有益效果在于：在屈光度调节旋钮的同一侧面上设置外齿圈和凸轮槽，外齿圈与档位锁定件配合进行档位调节与锁定，凸轮槽则与滑动板上的输入轴进行配合带动滑动板移动，依靠滑动板上的输出轴来进行屈光度调节的输出，使得屈光度调节部件数量大幅缩减简化装配的同时，使得体积可以大幅缩小，结构更加紧凑且能够保障调节稳定性和调节精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，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获得其他附图：

图1是本发明较佳实施例的屈光度可调的开放式双目近眼显示设备调距组件爆炸图；

图2是本发明较佳实施例的屈光度可调的开放式双目近眼显示设备另一视角调距组件爆炸图；

图3是本发明较佳实施例的屈光度可调的开放式双目近眼显示设备调距组件调节示意图；

图4是本发明较佳实施例的屈光度可调的开放式双目近眼显示设备旋转调节旋钮装配放大示意图；

图5是本发明较佳实施例的屈光度可调的开放式双目近眼显示设备显示主机结构示意图；

图6是本发明较佳实施例的屈光度可调的开放式双目近眼显示设备整机结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明较佳实施例的屈光度可调的开放式双目近眼显示设备，如图1所示，同时参阅图2-图6，包括可供双眼同时观看放大画面的显示主机100、与人体额头接触以进行穿戴固定的额托组件101；还包括连接显示主机100和额托组件101、且使得显示主机在使用时与人体面部之间呈开放状态的翻转连接机构；显示主机包括：

安装基座9和安装在安装基座上的两个固定框模组7，固定框模组7上设置有光学模组4、显示屏模组5和调节光学模组与显示屏模组之间间距的调距组件；

调距组件包括屈光度调节旋钮1、进行屈光度调节输出的滑动板2和带有弹性的档位锁定件3；屈光度调节旋钮1的一侧表面上设置有与档位锁定件3配合进行档位锁定的环形的外齿圈10，屈光度调节旋钮1位于外齿圈10的内孔处设置有凸轮槽11；滑动板2的一侧表面上设置有输出轴20，另一侧表面上设置有与凸轮槽11配合的输入轴21；

在屈光度调节旋钮1的同一侧面上设置外齿圈10和凸轮槽11，外齿圈10与档位锁定件3配合进行档位调节与锁定，凸轮槽11则与滑动板2上的输入轴21进行配合带动滑动板2移动，依靠滑动板2上的输出轴20来进行屈光度调节的输出，使得屈光度调节部件数量大幅缩减简化装配的同时，使得体积可以大幅缩小，结构更加紧凑且能够保障调节稳定性和调节精度。

优选的，光学模组4与显示屏模组5通过导轴组件6滑动连接，显示屏模组5上设置有与输出轴21配合的孔位50；在滑动板2滑动时，会通过输出轴20和孔位50的配合来带动显示屏模组5移动，从而调节光学模组4与显示屏模组5之间间距，即可实现屈光度调节。

优选的，固定框模组7上设置有安装光学模组4和显示屏模组5的安装槽位，固定框模组7的一侧表面设置有第一通孔70，第一通孔70处设置有转动连接屈光度调节旋钮1的连接座71，以及滑动连接滑动板2的滑轨组件；

固定框模组7依靠安装槽位来安装光学模组4和显示屏模组5，并设置第一通孔70来对应安装屈光度调节旋钮1，安装时屈光度调节旋钮1可通过转轴等方式与连接座71进行转动连接，滑动板2则依靠滑轨组件进行纵向滑动装配，采用该种结构布局设计，装配方便，装配后固定框模组7可以作为一个单独的模块进行与外部配合使用或装配，整体性好，结构也十分紧凑，体积小。

优选的，滑动板2上设置有供连接座71穿过的第二通孔22；通过该种设计，安装时滑动板2可以与屈光度调节旋钮1靠的比较近，这是整体体积可以缩小的同时还能保障滑动板2的体积可以相对的做大的关键，滑动板2的体积做大后可以更加方便的装配，同时为输出轴20以及输入轴21的设置位置提供了更多的选择空间，产品在驱动设计的输入输出比上有更大的适应范围。

优选的，光学模组4固定安装在安装槽位上，结构还包括对显示屏模组5调节后复位的弹性复位件8；采用光线模组4不动，而显示屏模组5运动的方式来进行屈光度调节，依靠弹性复位件8的弹性拉力来进行张紧，保障调节后位置的稳定性。

优选的，弹性复位件8为一根或多根连接光学模组4和显示屏模组5的第一弹簧；该种方式是一种较为简洁的实施方式，装配也十分方便；当然，也可以采用现有的其他设计，基于该种结构变换所获得的方案同样属于本申请保护范畴。

优选的，档位锁定件3包括与外齿圈10配合的钢珠30和对钢珠30保持弹性压持力的第二弹簧31，第一通孔70处设置有安装第二弹簧31以及钢珠30的定位筒72；结构简洁，钢珠30依靠第二弹簧31的弹力来卡在外齿圈10的齿槽内进行档位定位，同时会伴随着撞击的提示音，使用舒适度较好。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种屈光度可调的开放式双目近眼显示设备，其特征在于，包括可供双眼同时观看放大画面的显示主机、与人体额头接触以进行穿戴固定的额托组件；还包括连接所述显示主机和所述额托组件、且使得所述显示主机在使用时与人体面部之间呈开放状态的翻转连接机构；所述显示主机包括：安装基座和安装在安装基座上的两个固定框模组，所述固定框模组上设置有光学模组、显示屏模组和调节光学模组与显示屏模组之间间距的调距组件。

2.根据权利要求1所述的屈光度可调的开放式双目近眼显示设备，其特征在于，所述调距组件包括：屈光度调节旋钮、进行屈光度调节输出的滑动板和带有弹性的档位锁定件；

所述屈光度调节旋钮的一侧表面上设置有与所述档位锁定件配合进行档位锁定的环形的外齿圈，所述屈光度调节旋钮位于所述外齿圈的内孔处设置有凸轮槽；

所述滑动板的一侧表面上设置有输出轴，另一侧表面上设置有与所述凸轮槽配合的输入轴。

3.根据权利要求2所述的屈光度可调的开放式双目近眼显示设备，其特征在于，所述光学模组与所述显示屏模组通过导轴组件滑动连接，所述显示屏模组上设置有与所述输出轴配合的孔位。

4.根据权利要求3所述的屈光度可调的开放式双目近眼显示设备，其特征在于，所述固定框模组上设置有安装所述光学模组和显示屏模组的安装槽位。

5.根据权利要求4所述的屈光度可调的开放式双目近眼显示设备，其特征在于，所述固定框模组的一侧表面设置有第一通孔，所述第一通孔处设置有转动连接所述屈光度调节旋钮的连接座，以及滑动连接所述滑动板的滑轨组件。

6.根据权利要求5所述的屈光度可调的开放式双目近眼显示设备，其特征在于，所述滑动板上设置有供所述连接座穿过的第二通孔。

7.根据权利要求4-6任一所述的屈光度可调的开放式双目近眼显示设备，其特征在于，所述光学模组固定安装在所述安装槽位上，所述结构还包括对所述显示屏模组调节后复位的弹性复位件。

8.根据权利要求7所述的屈光度可调的开放式双目近眼显示设备，其特征在于，所述弹性复位件为一根或多根连接所述光学模组和所述显示屏模组的第一弹簧。

9.根据权利要求4或5所述的屈光度可调的开放式双目近眼显示设备，其特征在于，所述档位锁定件包括与所述外齿圈配合的钢珠和对所述钢珠保持弹性压持力的第二弹簧。

10.根据权利要求8所述的屈光度可调的开放式双目近眼显示设备，其特征在于，所述第一通孔处设置有安装所述第二弹簧以及所述钢珠的定位筒。