CN206863341U - 头戴式显示设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种头戴式显示设备，包括一显示装置、一阻尼机构、一弹性机构、以及一配戴结构。阻尼机构设置于显示装置上。弹性机构连接于阻尼机构，且包括与显示装置连接的一弹性元件。配戴结构连接于弹性机构。当阻尼机构相对于弹性机构移动时，阻尼机构提供一缓冲力至弹性机构。该头戴式显示设备通过阻尼机构以及弹性机构等机构来调整显示装置与配戴结构之间的距离，并减缓显示装置于拉伸位置时的移动速度，进而提高使用者配戴时或配戴过程中的舒适度。

Description

头戴式显示设备

技术领域

本实用新型涉及一种显示设备，尤其是涉及一种头戴式显示设备。

背景技术

现有的虚体实境设备可供使用者配戴于头部，并可提供立体图像供使用者观看。

一般现有的虚体实境设备包括显示面板以及对应于使用者两眼的两透镜。显示面板用以显示一左眼图像以及一右眼图像，其分别经由两透镜进入使用者的左眼以及右眼。使用者经由透镜所观看到左眼图像以及右眼图像会于大脑中重组而产生一立体图像。

为了能让使用者能将虚体实境设备配戴于头部，一般现有的虚体实境设备利用一头部配戴带连接于显示装置。使用者需经过繁复的步骤以及调整才能将虚体实境设备配戴于头部。

因此，虽然目前的虚体实境设备符合了其使用的目的，但尚未满足许多其他方面的要求，因此需要提供相关的改进方案。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种头戴式显示设备，能以较简便及舒适的方式配戴于使用者的头部。

本实用新型提供了一种头戴式显示设备，包括一显示装置、一阻尼机构、一弹性机构、以及一配戴结构。阻尼机构设置于显示装置上。弹性机构连接于阻尼机构，且包括与显示装置连接的一弹性元件。配戴结构连接于弹性机构。当阻尼机构相对于弹性机构移动时，阻尼机构提供一缓冲力至弹性机构。

在一些实施例中，弹性机构包括一外壳体以及一齿排。齿排设置于外壳体上，且与阻尼机构连接。

在一些实施例中，阻尼机构包括一阻尼基座以及一齿轮。阻尼基座设置于显示装置。齿轮可旋转地设置于阻尼基座上，且与齿排啮合。

在一些实施例中，外壳体包括一容置腔，一连接面，以及形成于连接面且与容置腔连接的一主开口，其中弹性元件设置于容置腔内，显示装置经由主开口与弹性元件连接，且齿排设置于连接面。

在一些实施例中，外壳体包括一第一引导结构，且显示装置包括设置于第一引导结构的一第二引导结构，其中第一引导结构以及第二引导结构沿一调整方向延伸，且第一引导结构以及第二引导结构用以限制外壳体沿调整方向相对于显示装置移动。

在一些实施例中，显示装置包括一主壳体以及一枢接元件。枢接元件枢接于主壳体。阻尼机构设置于枢接元件上。

在一些实施例中，显示装置还包括一内壳体，设置于枢接元件上。主壳体包括一角度调整槽，内壳体位于角度调整槽内，且角度调整槽的宽度大于内壳体的宽度。其中上述角度调整槽的宽度以及内壳体的宽度于相同的方向进行测量。

在一些实施例中，内壳体包括一连接元件，连接于弹性元件，且弹性元件用以施加弹性力至连接元件。

在一些实施例中，弹性机构包括一外壳体以及设置于外壳体的一滑槽，且内壳体包括可移动地设置于滑槽内的一滑轨。

在一些实施例中，显示装置还包括一主壳体、一显示面板以及多个透镜。显示面板设置于主壳体之内。透镜设置于主壳体上，且朝向显示面板。

综上所述，本实用新型的优点在于，头戴式显示设备通过枢接元件以及内壳体等结构来达成显示装置的角度调整。此外，本实用新型的头戴式显示设备通过阻尼机构以及弹性机构等机构来调整显示装置与配戴结构之间的距离，并减缓显示装置于拉伸位置时的移动速度，进而提高使用者配戴时或配戴过程中的舒适度。

附图说明

图1为本实用新型的头戴式显示设备的立体图；

图2为本实用新型的头戴式显示设备的分解图；

图3A与图3B为本实用新型的头戴式显示设备的侧视图；

图4为本实用新型的头戴式显示设备的部分立体图；

图5为本实用新型的头戴式显示设备的于一操作阶段的示意图；

图6为本实用新型的头戴式显示设备的立体图；

图7为本实用新型的头戴式显示设备的于一操作阶段的示意图。

符号说明

头戴式显示设备 1

显示装置 10

主壳体 11

角度调整槽 111

显示面板 12

透镜 13

枢接元件 14

内壳体 15

穿孔 151

第二引导结构 152

连接元件 153

阻尼机构 20

阻尼基座 21

齿轮 22

弹性机构3 0

外壳体 31

容置腔 311

连接面 312

主开口 313

第一引导结构 314

杆件 315

前端 316

后端 317

弹性元件 32

齿排 33

前端 331

后端 332

配戴结构 40

旋转轴 AX1

调整方向 D1

具体实施方式

以下的说明提供了许多不同的实施例、或是例子，用来实施本实用新型的不同特征。以下特定例子所描述的元件和排列方式，仅用来精简的表达本实用新型，其仅作为例子，而并非用以限制本实用新型。例如，第一特征在一第二特征上或上方的结构的描述包括了第一和第二特征之间直接接触，或是以另一特征设置于第一和第二特征之间，以至于第一和第二特征并不是直接接触。

于此使用的空间上相关的词汇，例如上方或下方等，仅用以简易描述附图上的一元件或一特征相对于另一元件或特征的关系。除了附图上描述的方位外，包括于不同的方位使用或是操作的装置。

附图中的形状、尺寸、厚度、以及倾斜的角度可能为了清楚说明的目的而未依照比例绘制或是被简化，仅提供说明之用。

图1为本实用新型的头戴式显示设备1的立体图。图2为本实用新型的头戴式显示设备1的分解图。头戴式显示设备1可配戴于使用者的头部，用以提供平面图像或是立体图像供使用者观看。在一些实施例中，头戴式显示设备1可为一头戴式虚体实境设备。

头戴式显示设备1包括一显示装置10、一阻尼机构20、一弹性机构30、以及一配戴结构40。阻尼机构20设置于显示装置10上。弹性机构30设置于阻尼机构20上，且弹性机构30可相对于阻尼机构20移动。配戴结构40连接于弹性机构30。当使用者配欲戴头戴式显示设备1时，可先将配戴结构40带至头部后施力以将显示装置10朝外拉动，用于将显示装置10放置于使用者脸部，并对应于眼部。

显示装置10包括一主壳体11以及一显示面板12。显示面板12设置于主壳体11内。显示面板12可为一液晶显示面板(LCD panel)或是一有机发光二极管面板(OLED panel)，用以显示一图像。在一些实施例中，上述图像包括一左眼图像以及不同于左眼图像的一右眼图像。在一些实施例中，显示面板12为两个，分别显示相同的图像，或是分别显示一左眼图像和一右眼图像。在一具体实施例中，显示面板12可以是一移动装置的荧幕，例如手机。

在一实施例中，显示装置10还包括个多个透镜13，透镜13设置于壳体上，且朝向显示面板12。在本实施例中，透镜13可为凸透镜，且可为两个。当使用者配戴头戴式显示设备1时，透镜13分别对应于使用者的左眼以及右眼。在一些实施例中，透镜13多于四个，一些透镜13对应于使用者的左眼，且一些透镜13对应于使用者的右眼。

显示面板12所产生的图像经过透镜13照射至使用者的眼部。图像经过透镜13折射之后，使用者的左眼与右眼会分别经由两透镜13观看到对应于图像的放大的虚像。通过上述放大的虚像可占据使用者观看时的大部分的视野，因此配戴头戴式显示设备1可提供使用者良好的视觉效果。此外，通过对使用者的左眼以及右眼提供不同的图像，可对使用者产生立体的视觉效果。

图3A与图3B为本实用新型的头戴式显示设备1的侧视图。在本实施例中，显示装置10还包括一枢接元件14以及一内壳体15。主壳体11可还包括一角度调整槽111。枢接元件14枢接于主壳体11，且可位于角度调整槽111内。角度调整槽111可大致沿一调整方向D1延伸。换句话说，调整方向D1可大致为角度调整槽111的纵向。枢接元件14可沿一旋转轴AX1旋转。上述的旋转轴AX1可垂直于调整方向D1。

内壳体15设置于枢接元件14上，且可位于角度调整槽111内。内壳体15可沿调整方向D1延伸。换句话说，调整方向D1可为内壳体15的纵向。内壳体15的长度可大致相等于角度调整槽111的长度。

在本实施例中，内壳体15可固定于枢接元件14上。角度调整槽111的宽度大于内壳体15的宽度。内壳体15与弹性机构30的相对角度可维持固定。因此，显示装置10可以旋转轴AX1为轴心相对于内壳体15旋转。

由于内壳体15位于角度调整槽111内，因此角度调整槽111可限制外壳体31相对于内壳体15及/或弹性机构30的倾斜角度(如图3B所示)。在一些实施例中，上述的倾斜角度可为-10度至+10度的范围之间。在另一些实施例中，上述的倾斜角度可为-30度至+30度的范围之间。换句话说，当角度调整槽111的宽度越宽时，上述倾斜角度的范围可越大。

通过上述的角度调整槽111、枢接元件14、及/或内壳体15等元件，当使用者配戴头戴式显示设备1时，显示装置10可配合使用者的脸型调整倾斜的角度，以提供使用者更为舒适的配戴感。

在一些实施例中，显示装置10可不包括枢接元件14以及内壳体15。在一些实施例中，主壳体11可不包括角度调整槽111。

图4为本实用新型的头戴式显示设备1的部分立体图。图5为本实用新型的头戴式显示设备1的于一操作阶段的示意图。阻尼机构20设置于枢接元件14及/或内壳体15上。在本实施例中，阻尼机构20固定于枢接元件14，因此阻尼机构20可随着枢接元件14旋转。

阻尼机构20可为一阻尼齿轮。阻尼机构20可包括一阻尼基座21以及一齿轮22。阻尼基座21可固定于枢接元件14以及内壳体15的侧面。在本实施例中，阻尼基座21可位于角度调整槽111内。阻尼基座21可穿过内壳体15的穿孔151。在一些实施例中，头戴式显示设备1可不包括内壳体15以及枢接元件14，阻尼基座21直接固定于主壳体11上。

齿轮22设置于阻尼基座21。齿轮22可旋转地设置于阻尼基座21上。当齿轮22被转动时，阻尼基座21提供一缓冲力至齿轮22。由于阻尼基座21固定于枢接元件14，因此齿轮22也可以旋转轴AX1为轴心旋转。

弹性机构30设置于显示装置10且连接于阻尼机构20。弹性机构30包括一外壳体31、一弹性元件32、以及一齿排33。外壳体31可沿调整方向D1延伸。换句话说，调整方向D1可为外壳体31的纵向。外壳体31的长度大于内壳体15的长度。在一些实施例中，外壳体31的长度大于内壳体15的长度的1.1倍。

外壳体31可包括一容置腔311、一连接面312、一主开口313、多个第一引导结构314、以及一杆件315。容置腔311位于外壳体31内。连接面312朝向及接触内壳体15，且可沿调整方向D1延伸。在一些实施例中，连接面312朝向及接触主壳体11。主开口313形成于连接面312，且与容置腔311连接。主开口313可沿调整方向D1延伸。

第一引导结构314设置于连接面312，且可沿调整方向D1延伸。显示装置10的内壳体15可包括多个第二引导结构152，可移动地设置于第一引导结构314，且可沿调整方向D1延伸。第一引导结构314以及第二引导结构152用以限制外壳体31沿调整方向D1相对于显示装置10移动。

在本实施例中，第一引导结构314可为滑槽，且第二引导结构152可为滑轨。滑轨可移动地设置于滑槽内。杆件315固定于容置腔311内，且可沿调整方向D1延伸。

弹性元件32设置于容置腔311内，且经由主开口313与显示装置10连接。弹性元件32可位于容置腔311内且套设于杆件315。在本实施例中，弹性元件32可沿调整方向D1延伸，且可为一弹簧。在一些实施例中，外壳体31可不包括杆件315，弹性元件32位于容置腔311内。

内壳体15可还包括一连接元件153，可移动地设置于杆件315，且连接于弹性元件32。在一些实施例中，连接元件153可设置于主壳体11上。杆件315可穿过连接元件153。

在本实施例中，弹性元件32可施加一弹性力至连接元件153。因此，当显示装置10沿调整方向D1相对于弹性机构30被拉动时，弹性元件32可施加弹性力至显示装置10。

齿排33设置于外壳体31的连接面312上，且可沿调整方向D1延伸。齿排33与阻尼机构20连接。在本实施例中，齿排33与阻尼机构20的齿轮22啮合。因此，当齿轮22于齿排33上滚动时，阻尼机构20提供一缓冲力至弹性机构30。

如图1及图5所示，当使用者尚未配戴头戴式显示设备1时，头戴式显示设备1可位于一初始位置。此时，内壳体15靠近外壳体31的一前端316。第二引导结构152以及连接元件153也靠近外壳体31的前端316。此外，阻尼机构20的齿轮22位于齿排33的前端331。

当使用者欲配戴头戴式显示设备1时，可先将配戴结构40带至头部后施力以将显示装置10朝外拉动，并减少对于显示装置10的拉力。显示装置10可因为弹性机构30而将显示装置10平缓地拉回并贴合于使用者的脸部，因此可以简便及舒适的方式将头戴式显示设备1配戴于使用者的头部。

图6为本实用新型的头戴式显示设备1的立体图。图7为本实用新型的头戴式显示设备1的于一操作阶段的示意图。如图6及图7所示，头戴式显示设备1位于一拉伸位置。此时，内壳体15靠近外壳体31的一后端317。第二引导结构152以及连接元件153也靠近外壳体31的后端317。此外，阻尼机构20的齿轮22位于齿排33的后端333。

如图6及图7所示，当头戴式显示设备1位于拉伸位置时，弹性元件32受到连接元件153的挤压并对内壳体15产生一弹性力。通过弹性元件32所产生的弹性力可将显示装置10由拉伸位置移动至初始位置。

当显示装置10由拉伸位置移动至初始位置时，由于阻尼机构20的齿轮22与齿排33啮合，因此会将齿轮22滚动，并使阻尼机构20产生一缓冲力，以减缓显示装置10由拉伸位置移动至初始位置时的速度。

通过前述的结构，当使用者于配戴的过程中将显示装置10由拉伸位置释放时，可减少显示装置10贴合至使用者脸部的速度及冲击力，用于增加使用者配戴时的舒适度。

综上所述，本实用新型的头戴式显示设备通过枢接元件以及内壳体等结构来达成显示装置的角度调整。此外，本实用新型的头戴式显示设备通过阻尼机构以及弹性机构等机构来调整显示装置与配戴结构之间的距离，并减缓显示装置于拉伸位置时的移动速度，进而提高使用者配戴时或配戴过程中的舒适度。

Claims (10)

1.一种头戴式显示设备，其特征在于，该头戴式显示设备包括：

显示装置；

阻尼机构，设置于该显示装置上；

弹性机构，连接于该阻尼机构，且包括与该显示装置连接的一弹性元件；以及

配戴结构，连接于该弹性机构；

其中当该阻尼机构相对于该弹性机构移动时，该阻尼机构提供一缓冲力至该弹性机构。

2.如权利要求1所述的头戴式显示设备，其特征在于，该弹性机构包括：

外壳体；以及

齿排，设置于该外壳体上，且与该阻尼机构连接。

3.如权利要求2所述的头戴式显示设备，其特征在于，该阻尼机构包括：

阻尼基座，设置于该显示装置；以及

齿轮，可旋转地设置于该阻尼基座上，且与该齿排啮合。

4.如权利要求2所述的头戴式显示设备，其特征在于，该外壳体包括容置腔，连接面，以及形成于该连接面且与该容置腔连接的主开口，其中该弹性元件设置于该容置腔内，该显示装置经由该主开口与该弹性元件连接，且该齿排设置于该连接面。

5.如权利要求4所述的头戴式显示设备，其特征在于，该外壳体包括第一引导结构，且该显示装置包括设置于该第一引导结构的第二引导结构，其中该第一引导结构以及该第二引导结构沿一调整方向延伸，且该第一引导结构以及该第二引导结构用以限制该外壳体沿该调整方向相对于该显示装置移动。

6.如权利要求1所述的头戴式显示设备，其特征在于，该显示装置包括：

主壳体；以及

枢接元件，枢接于该主壳体；

其中该阻尼机构设置于该枢接元件上。

7.如权利要求6所述的头戴式显示设备，其特征在于，该显示装置还包括：

内壳体，设置于该枢接元件上，

其中该主壳体包括角度调整槽，该内壳体位于该角度调整槽内，且该角度调整槽的宽度大于该内壳体的宽度，其中该角度调整槽的宽度以及该内壳体的宽度于相同的方向进行测量。

8.如权利要求7所述的头戴式显示设备，其特征在于，该内壳体包括连接元件，连接于该弹性元件，且该弹性元件用以施加该弹性力至该连接元件。

9.如权利要求7所述的头戴式显示设备，其特征在于，该弹性机构包括外壳体以及设置于该外壳体的滑槽，且该内壳体包括可移动地设置于该滑槽内的滑轨。

10.如权利要求1所述的头戴式显示设备，其特征在于，该显示装置还包括：

主壳体；

显示面板，设置于该主壳体之内；以及

多个透镜，设置于该主壳体上，且朝向该显示面板。