CN206020817U - 一种瞳距调节装置和具有其的近眼显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有分立的瞳距调节装置的近眼显示装置，瞳距调节装置位于近眼显示装置的左右外壳附近，包括精密调节丝杠，能够精确调节近眼显示装置的瞳距，以确保佩戴者在佩戴时能够更加舒适，减小适应时间，获得更好的显示观察效果和用户体验。

Description

一种瞳距调节装置和具有其的近眼显示装置

技术领域

本实用新型涉及一种可分立的瞳距调节装置和具有其的近眼显示装置，尤其涉及一种易于实现的精密瞳距调节装置，通过将这样的调节装置分别设置在近眼显示装置壳体的左右两侧，能够让使用者方便的调节近眼显示装置的瞳距，获得舒适的佩戴体验。

背景技术

虚拟现实(virtual reality，VR)和增强现实(augmented reality，AR)的概念提出以来，一直受限于图像处理器的数据处理量，显示器的刷新速率，传感器的反馈速度等因素，致使能够获得较好效果的VR/AR设备均难以避免相对较大的体积，而无法得到消费者层面上的广泛应用。而近年来，随着消费电子技术的蓬勃发展，头戴式的VR/AR显示器(又称VR/AR眼镜，或者近眼显示装置)在装置体积和用户交互性上逐步达到了消费者可以承受的范围，而越来越多的被喻为下一代计算平台而被各大厂商热捧。作为一种佩戴在人眼附近的可穿戴设备，通常使用了目视光学系统，将与使用者距离很小的小尺寸显示器(比如VR盒子中的以手机屏幕的显示器)上所呈现的图像分别投射进使用者的双目，对于相应的光学系统设计时，则需要考虑适用人群的瞳距。

根据医学研究的成果，成年人通常具有变化的瞳距，统计值分布于约56-75mm的范围，并且随着注视物体的远近变化，即使对于固定的某一佩戴者而言，瞳距也不是绝对确定的值，例如，相比较自然放松状态下的眼瞳位置，观看近处物体的时候人眼会自动调节瞳距减小而放松时瞳间距放大，因此，对于VR和AR类的头戴式近眼显示设备，适应瞳距的是必备的功能。通常，业内采用两种方式来适应瞳距变化，一种基于光学系统的设计，使近眼显示装置的出瞳具有相对大的孔径，以覆盖大多数人眼的瞳距变化范围，不再另外设置瞳距调节装置；另一种则使用瞳距调节装置，让佩戴者根据自身目视舒适度来对近眼显示装置的双目光学系统的瞳距进行调节，为此，各厂商开发了各种瞳距调节的装置，例如，在图1(a)中所示的，通过在近眼显示装置的外壳中部设置调节旋钮，带动连接在左右两眼光学镜片上的齿条运动，从而同时调节左右光学镜片的位置，减小或者增大瞳距；或者，在图1(b)中所示的，在近眼显示装置的外壳下部或者上部设置有槽，槽内具有拨块，拨块连接至左右两眼的光学镜片上，佩戴者通过拨动拨块，分别改变左右光学镜片的位置，从而实现对瞳距的调节。其中，基于光学系统设计实现的大孔径出瞳，对光学系统的其他性能造成一定的限制。而图1(a) 的上述瞳距调节装置虽然可以具有相对高的调节精度，但必须双目同步调节，调节自由度有限；图1(b)的滑块虽然可以实现对左右眼的分别调节，但依赖滑块拨动导致精度难以保证，且多次调节后滑块的可靠性容易明显下降，甚至导致调节后无法准确定位，暴露的槽也引发灰尘等的进入，影响光学部件的成像效果。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种具有分立的瞳距调节装置的近眼显示装置，瞳距调节装置可以实现定量的精密调节，分别设置在近眼显示装置壳体的左右两侧，即不影响近眼显示装置壳体中部和底部的空间布置，又能够让使用者方便的调节近眼显示装置的瞳距，提升使用佩戴的体验。

根据本实用新型的一种瞳距调节装置，包括：

调节用旋钮，用于供使用者进行旋转操作；

螺杆，连接至调节用旋钮，具有预定的螺距，

以及驱动块，所述驱动块具有匹配螺杆使用的内螺纹通孔，所述螺杆可旋入所述驱动块的内螺纹通孔中。

调节用旋钮包括旋钮杆部和旋钮底座，旋钮底座用于与限位机构配合，以固定调节旋钮在瞳距调节方向上的位置。优选的，旋钮杆部包括具有第一外径的第一段，和具有第二外径的第二段，第一段的外周布置有防滑槽和倒角，第一外径大于第二外径。

旋钮底座的一种具体结构方式可以由中心杆部和两圆片定位部构成，中心杆部贯穿两圆片定位部的圆心位置，两圆片定位部之间具有预定的距离，所述距离略大于中心杆部的长度。

为了便于使用者操作，旋钮杆部设置有中值点标记，在中值点标记的顺时针和逆时针方向上各设置有+/-标记。

本实用新型还包括一种具有上述瞳距调节装置的近眼显示装置，近眼显示装置还包括外壳和左右两侧的光学组件，瞳距调节装置分别连接至左右两侧的光学组件，所述调节用旋钮从所述外壳上的孔伸出。

瞳距调节装置的旋钮底座卡和于所述外壳的限位机构上；驱动块分别连接至左右两侧的光学组件的外框件。

进一步的，近眼显示装置的外壳上的孔的外周具有密封圈。

根据本实用新型的具有分立的瞳距调节装置的近眼显示装置，瞳距调节装置稳定的设置 在外壳的预定位置，分立的设置增加了调节的灵活程度，只以旋转实现瞳距调节，由于调节装置的位置并不随旋转调节发生其他方向的位置变化，占据的空间小且可控，通过密封圈等配合可以良好的完成密封防止灰尘，辅以指示标记，帮助使用者在使用近眼显示设备时更为方便和精确的调节瞳距，尽快进入舒适的显示观察位置，无需特别的大出瞳直径光学组件设计，简洁易实现。

附图说明

图1(a)和图1(b)为现有技术中的瞳距调节装置。

图2为本实用新型的具有分立的瞳距调节装置的近眼显示装置的局部结构图

图3为根据图2的瞳距调节装置各部分分解示意图

具体实施方式

以下具体描述根据本实用新型的具有分立的瞳距调节装置的近眼显示装置，在以下描述中，对现有技术中已经普遍存在的，诸如近眼显示设备中的诸如监测头部转动的传感器、图像信号处理电路、各种通信模块、数据接口等未进行详细阐述，本领域技术人员应当了解，现有技术中近眼显示设备的上述各种部件，在本实用新型的近眼显示设备中均具备。并且，在下文的描述中，为便于描述，相同的部件将使用相同的附图标记。

如图2所示，本发明的近眼显示装置包括外壳10，和瞳距调节装置20，瞳距调节装置20优选的被设置在外壳10的左右侧表面，靠近外壳10的最上外表面。

作为本发明的一种实施方式，如图3所示，瞳距调节装置20包括，调节用旋钮201，螺杆202，以及驱动块203。调节用旋钮201包括旋钮杆部2011，其部分的从外壳10上的孔伸出，以供使用者旋转之而进行调节，旋钮杆部可以具有均匀的外径值或者不均匀的外径值，在图3示出的实例中，旋钮杆部2011包括具有较大外径的第一段和具有较小外径的第二段，第一段的部分或者全部做为从外壳10上的孔伸出的部分，沿外周布置有防滑槽和倒角，必要时，在靠近所述外壳10上的孔周围或者杆部2011的外周还具有密封圈，以避免灰尘通过此孔进入近眼显示装置的外壳内，影响光学部件的成像质量。

旋钮201还包括旋钮底座2012，连接于旋钮杆部2011，且具有比旋钮杆部2011大的直径，在图3的示意中，旋钮底座2012由中心杆部OP和两圆片定位部2012a，2012b构成，中心杆部OP贯穿两圆片定位部2012a，2012b的圆心位置，两圆片定位部2012a和2012b之间 具有预定的距离，此距离略大于中心杆部OP的长度。

螺杆202优选的，采用精密螺纹螺杆，例如选择不大于2mm的螺距，以确保瞳距调整时的精度，螺杆202与调节用旋钮201固定连接且不发生相对旋转，例如，通过注塑一体形成，当使用者旋转调节用旋钮201的旋钮杆部2011时，螺杆202发生同步旋转，螺杆上的螺纹旋转，从而使驱动块203发生相对运动，驱动块203包括与螺杆202螺距匹配的内螺纹孔2031，螺纹孔2031为通孔，贯穿驱动块203，螺杆202旋入内螺纹孔2031，从而将驱动块203连接至螺杆202。

与驱动块203相匹配的，在近眼显示装置的左右光学组件外框件上具有容纳驱动块203的容置槽11，容置槽11包括围绕四周壁111a-111d，其中壁111a和111c上具有通孔111k，通孔111k的直径大于螺杆202的外径，以确保螺杆202可以通过该通孔111k旋入置于容置槽11内的驱动块203，在一种容易实现的示例中，驱动块203形成为长方体，而容置槽11与之形成为匹配的空心长方体槽。但本领域技术人员可以理解的，容置槽11的形状可不限于此，任何可将驱动块203容纳其中并固定驱动块203与左右光学组件外框件相对位置的结构都可视作本发明的容置槽，并且，可替换的，驱动块203可以直接固连于左右光学组件外框件上或者与左右光学组件外框件一体形成。

在实际使用过程中，调节用旋钮201的旋钮杆部2011被使用者操作，进行旋转运动，旋钮底座2012卡和在外壳10内/上的限位槽12中，限位槽12的存在使调节用旋钮201与外壳10之间不发生除旋转之外的其他相对运动，旋钮杆部2011的旋转经螺杆202和驱动块203中螺纹孔2031被转化为直线运动，从而使左右光学组件之间的距离(顺着瞳距调节方向)发生变化，实现瞳距调整，即调节旋钮在瞳距调节方向上的位置并不因为旋转调节这一动作而发生变化。

可选的，在调节用旋钮201的旋钮杆部2011设置有中值点标记(未图示)，中值点标记对应于近眼显示装置处于标准瞳距，如65mm瞳距处，中值点标记的顺时针和逆时针方向上各设置有+/-标记，以代表相应的旋转方向对应于瞳距增加/减少趋势，以便于使用者在佩戴时的调节，避免使用者由于不了解调节方式而导致的反向，减少适应时间和视觉伤害。

虽然本实用新型的上述实施例提供了一种具体的连接方式和各部分结构，以实现本发明的瞳距调节装置，但不限于上述具体结构的，例如，旋钮底座2012可以不形成为上述实施例中的结构形式，诸如不限制旋转的卡和结构式底座2012也可以实现本实用新型技术方案的功能，任何可以实现对调节用旋钮201实现固定但不限制旋转运动的结构都可以作为本实用新型的旋钮底座2012。

根据本实用新型的近眼显示装置，具有分立的瞳距调节装置，能够满足不同脸型下不同的瞳距使用者的需求，帮助使用者在使用近眼显示设备时更为精确的调节瞳距，寻找最舒适的显示观察位置，不依赖于需要适应的大出瞳直径光学组件设计，保护使用者的视力，提高用户友好度。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，上述内容并不用于限制本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种瞳距调节装置，包括，

调节用旋钮(201)，用于供使用者进行旋转操作；

螺杆(202)，连接至调节用旋钮，具有预定的螺距，

以及驱动块(203),所述驱动块具有匹配螺杆使用的内螺纹通孔，所述螺杆可旋入所述驱动块的内螺纹通孔中。

2.如权利要求1所述的瞳距调节装置，所述调节用旋钮(201)包括旋钮杆部和旋钮底座，旋钮底座用于与限位机构配合，以固定调节旋钮在瞳距调节方向上的位置。

3.如权利要求2所述的瞳距调节装置，所述旋钮杆部包括具有第一外径的第一段，和具有第二外径的第二段，第一段的外周布置有防滑槽和倒角，第一外径大于第二外径。

4.如权利要求2所述的瞳距调节装置，所述旋钮底座(2012)由中心杆部(OP)和两圆片定位部(2012a，2012b)构成，中心杆部(OP)贯穿两圆片定位部(2012a，2012b)的圆心位置，两圆片定位部之间具有预定的距离，所述距离略大于中心杆部(OP)的长度。

5.如权利要求2所述的瞳距调节装置，所述旋钮杆部设置有中值点标记，在中值点标记的顺时针和逆时针方向上各设置有+/-标记。

6.一种具有如权利要求1所述的瞳距调节装置的近眼显示装置，进一步包括外壳和左右两侧的光学组件，所述瞳距调节装置分别连接至左右两侧的光学组件，所述调节用旋钮(201)从所述外壳上的孔伸出。

7.一种具有如权利要求2或4所述的瞳距调节装置的近眼显示装置，进一步包括外壳和左右两侧的光学组件，所述旋钮底座(2012)卡和于所述外壳的限位机构上。

8.一种具有如权利要求1-5任一所述的瞳距调节装置的近眼显示装置，所述近眼显示装置具有左右两侧的光学组件，所述驱动块分别连接至左右两侧的光学组件的外框件。

9.如权利要求6所述的具有瞳距调节装置的近眼显示装置，所述外壳上的孔的外周具有密封圈。