一种光波导显示模组调节结构、护目镜和头盔
技术领域
本实用新型涉及穿戴设备技术领域,特别涉及一种光波导显示模组调节结构、护目镜和头盔。
背景技术
光波导显示模组作为目前新兴的显示装置,越来越多地被应用于虚拟现实穿戴设备上。
虚拟现实穿戴设备以头盔为例,通常设置光波导显示模组和护目镜,光波导显示模组和护目镜两者各自设置有调节结构,用来分别调节两者的位置,也即两者的调节过程相对独立,两套调节结构不仅使得头盔的重量较重,增加头部的负荷,影响穿戴舒适性,同时提升了结构的复杂性,操作不便。
实用新型内容
为解决上述问题,本实用新型的目的是提供一种方便对护目镜上的光波导显示模组进行位置调节的光波导显示模组调节结构及具有该光波导显示模组调节结构的护目镜和头盔。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
本实用新型提供了一种光波导显示模组调节结构,光波导显示模组调节结构应用在护目镜上用于对护目镜上的光波导显示模组进行调节,光波导显示模组调节结构包括:导轨、滑动组件、转动组件;导轨设置在护目镜上,转动组件设置在光波导显示模组上,滑动组件连接导轨和转动组件,光波导显示模组通过滑动组件的滑动、和/或通过转动组件的旋转实现光波导显示模组相对于护目镜的位置调节。
进一步地,滑动组件包括球铰,转动组件包括胶垫,胶垫具有用以与球铰配合的凹陷槽。
进一步地,滑动组件还包括滑块,滑块可滑动地安装在导轨上,球铰包括用以与凹陷槽配合的球体,还包括和球体相连、用以与滑块相连的支腿。
进一步地,导轨为燕尾槽,燕尾槽设置有沿竖直方向分布的多个限位凹坑,滑块设置有用以与限位凹坑配合的弹性限位部。
进一步地,弹性限位部包括套筒、弹性部、限位体;弹性部设置在套筒中;弹性部的一端和限位体相抵,另一端和套筒的内壁相抵,限位体通过弹性部的弹力和不同限位凹坑卡嵌。
进一步地,滑块设有用以套接支腿的第一套体,第一套体沿远离滑块的方向延伸,和/或;
滑块设有用以套接套筒的第二套体,第二套体和第一套体的延伸方向相同。
进一步地,弹性限位部的个数为两个,两个弹性限位部沿竖直方向分布在支腿的两侧。
进一步地,燕尾槽的竖直两端设置有限制滑块的位移范围的挡块。
进一步地,转动组件还包括球铰套,球铰套具有空腔,胶垫安装于空腔中。
进一步地,转动组件还包括压紧块,压紧块位于球铰套远离导轨的一端,压紧块和球铰套相连。
进一步地,转动组件还包括紧固部,紧固部依次穿设压紧块、胶垫和球铰套,光波导显示模组安装在压紧块上。
进一步地,胶垫的外侧壁和空腔的内侧壁紧密贴合。
本实用新型还提供一种护目镜,护目镜包括光波导显示模组,护目镜还包括对光波导显示模组进行位置调节的光波导显示模组调节结构,光波导显示模组调节结构为上述任意一项的光波导显示模组调节结构。
本实用新型再提供一种头盔,头盔包括护目镜和护目镜调节结构,护目镜调节结构对护目镜进行位置调节,护目镜为上述的护目镜。
相对于上述背景技术,本实用新型提供的光波导显示模组调节结构、护目镜和头盔中,光波导显示模组通过滑动组件的滑动、和/或通过转动组件的旋转实现光波导显示模组相对于护目镜的位置调节;换句话说,当护目镜的位置确定后,光波导显示模组的位置也就此大致确定下来,而后利用光波导显示模组调节结构进一步精细调节光波导显示模组相对于人眼和/护目镜的位置,也即在护目镜位置确定的基础之上对光波导显示模组进一步调节;此外,当护目镜被收纳于头盔之后,则光波导显示模组同步被收纳于头盔中,综上,避免了在现有技术中光波导显示模组和护目镜两者的调节过程相对独立的缺陷,简化了结构,降低了重量,有助于提升佩戴舒适性,且调节方便。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例,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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1是本实用新型光波导显示模组调节结构的结构图;
图2是本实用新型光波导显示模组调节结构的爆炸图;
图3是本实用新型光波导显示模组调节结构中的滑动组件和转动组件在未安装球铰套时的结构图;
图4是本实用新型光波导显示模组调节结构中的滑动组件和转动组件在安装后的一种角度的结构图;
图5是本实用新型光波导显示模组调节结构中的滑动组件和转动组件在安装后的另一种角度的结构图。
其中附图标记为:
护目镜1、导轨2、挡块3、第一螺钉4、第二螺钉5、弹性限位部6、滑块7、第一套体71、第二套体72、球铰套8、球铰9、球体91、支腿92、胶垫10、压紧块11、紧固部12、光波导显示模组13、第三螺钉14。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是,本申请中涉及的“设于….上”以及“安装….上”等并非代表某一部件位于另一部件的上方,也即两个部件之间并没有位置限定关系,仅表明两个部件的连接关系;换句话说,“设于….上”以及“安装….上”等中的“上”为现代汉语中的助词,属于无实义的一种特殊的虚词,其并不体现位置关系,仅仅为语句通顺而存在。
如附图1和2所示,本实用新型提供的一种光波导显示模组调节结构,应用在护目镜1上用于对护目镜1上的光波导显示模组13进行调节,光波导显示模组调节结构包括:导轨2、滑动组件、转动组件;导轨2设置在护目镜1上,转动组件设置在光波导显示模组13上,滑动组件连接导轨2和转动组件,光波导显示模13组通过滑动组件的滑动被外力沿竖直方向推动后、和/或通过转动组件的旋转被外力改变位置后相对于护目镜1固定,以实现光波导显示模组13的位置调节。
其中,本申请中的竖直方向是指说明书附图2中,滑块7沿上下箭头移动的方向;转动组件的旋转方向参考指说明书附图2中,标有弧形箭头所指的方向。
导轨2可采用粘贴或者螺栓连接等方式固定于护目镜1,显然导轨2应设置在护目镜1靠近人眼的一侧,导轨2和护目镜1保持相对静止;滑动组件可相对于导轨2沿竖直方向滑动,滑动组件和导轨2之间可采用现有技术中诸如滑轨等方式实现滑动连接。
为了确保滑动组件可相对于导轨2静止于当前位置,除了本申请后续给出的具体实施方式之外,还可以采用磁力部件实现两者之间的位置固定;也即可在导轨2上设置第一磁铁,在滑动组件上设置第二磁铁,第一磁铁和第二磁铁相互吸引,在不受外力的作用下,导轨2和滑动组件保持相对静止,当对光波导显示模13施加沿竖直方向推力时,则滑动组件克服磁力并相对于导轨2运动,当推力消失时,依靠磁力使得滑动组件和导轨2保持于当前位置。当然,滑动组件和导轨2之间还可以其他限位结构确保两者静止于所需位置。
转动组件和滑动组件相连,且转动组件连接光波导显示模组13,转动组件和光波导显示模组13两者可采用诸如粘贴或者螺栓连接等方式实现固定连接,转动组件可相对于滑动组件多自由度旋转,也即当滑动组件相对于导轨2和护目镜1两者在竖直方向滑动时,则转动组件和光波导显示模组13两者同步于滑动组件滑动,并且转动组件和光波导显示模组13两者还能够相对于滑动组件旋转,这样即可充分调节光波导显示模组13的位置。
转动组件可采用现有技术中的万向轴等部件实现多自由度旋转,也即在滑动组件上设置万向轴等部件,滑动组件可带动转动组件和光波导显示模组13两者相对于护目镜1滑动,且转动组件和光波导显示模组13两者还可相对于滑动组件进行多自由度旋转;当然,针对转动组件的具体设置方式,还可以采用现有技术中多自由度的连杆结构,以确保转动组件和光波导显示模组13的多自由度旋转,此外,后文也将再给出转动组件的具体实施方式。
可以看出,由于光波导显示模组13和护目镜1两者同步运动,当护目镜1打开时,光波导显示模组13需要配合佩戴者人眼瞳孔位置,光波导显示模组13和佩戴者人眼之间的距离和角度应做出相应的调整,从而保证图像被使用者清晰看见,采用上述设置方式即可实现光波导显示模组13完成调节动作,进而避免现有技术中光波导显示模组13和护目镜1的调节过程相对独立的缺陷,简化了结构,降低了重量,有助于提升佩戴舒适性,且调节方便。
本申请可选地,滑动组件可包括球铰9,转动组件包括胶垫10,胶垫10具有与球铰9配合的凹陷槽,如说明书附图2和3所示。其中,胶垫10的材质可具体为TPU材质,也即Thermoplastic polyurethanes名称为热塑性聚氨酯弹性体橡胶的材质;球铰9压合于凹陷槽中,两者紧密配合,相互摩擦;同时,由于摩擦作用,当胶垫10相对于球铰9转动后能够停留在当前位置上;也即球铰9仅可相对于导轨2滑动,胶垫10可相对于球铰9多自由度旋转,当胶垫10相对于球铰9旋转时,光波导显示模组13相对于护目镜1旋转,以便完成位置调节。如此设置的滑动组件和转动组件,结构简单,使用方便,且安装和维护的成本较低,有助于减少成本,方便操作。当然,针对转动组件相对于滑动组件转动的实现方式,并不限于球铰9和凹陷槽的设置方式,还可以采用现有技术中诸如万向轴调节等方式,本文将不再赘述。
在上述实施例的基础之上,滑动组件还包括滑块7,滑块7可滑动地安装在导轨2上,球铰9设置在滑块7上,如说明书附图2和附图3所示。针对滑块7和导轨2的具体设置方式,可采用现有技术中诸多方式实现滑动连接,球铰9可包括球体91和支腿92,支腿92位于靠近导轨2的一端;滑块7可设有安装孔,安装孔为通孔,通孔沿滑块7的厚度方向贯穿滑块7,支腿92靠近导轨2端面,支腿92的尺寸大于安装孔的尺寸,可以利用第二螺钉5从远离球体91的一侧穿设安装孔,实现滑块7和支腿92的连接,第二螺钉5的头部应抵于安装孔靠近导轨2的端面上。球铰9的球体91位于远离导轨2的一端,球体91和胶垫10的凹陷槽采用上文所述的方式配合。当然,球铰9和滑块7之间还可以采用一体成型的方式设置,以确保球铰9和滑块7两者相对于导轨2同步滑动。
进一步地,如说明书附图3所示,滑块7远离导轨2的端面还可以设置第一套体71,用于固定球铰9的支腿92,第一套体71朝向球体91的方向延伸,形成类似于套筒的结构,且安装孔的轴线和第一套体71的轴线可共线设置;在安装时,将球铰9的支腿92安装于第一套体71中,对支腿92进行预限位,然后通过第二螺钉5通过安装孔将支腿92和滑块7固定,进而提升了滑块7和球铰9的连接可靠性。
在上述实施例的基础之上,导轨2可设置为燕尾槽,燕尾槽设置有沿竖直方向分布的多个限位凹坑,滑块7设置有与不同的限位凹坑配合的弹性限位部6,如说明书附图2至4所示。
燕尾槽可沿竖直方式设置,滑块7的两侧边缘分别和燕尾槽的不同侧边沿相互咬合,以确保滑块7仅能够在燕尾槽的导向作用下沿竖直方式运动。多个限位凹坑沿竖直方向设置在燕尾槽上,滑块7设置有弹性限位部6,弹性限位部6用于和每个限位凹坑配合;当滑块7相对于导轨2静止时,弹性限位部6和限位凹坑配合,此时弹性限位部6处于弹出状态,确保滑块7的两侧边缘分别和燕尾槽的不同侧边沿相抵,避免滑块7相对于导轨2滑动;当需要调节滑块7的位置时,可向滑块7施加竖直方向的作用力,滑块7相对于导轨2滑动时,弹性限位部6从当前配合的限位凹坑中滑出,此时弹性限位部6被压缩,当滑块7和弹性限位部6同步被移动至所需位置时,将弹性限位部6和当前的限位凹坑对准,此时弹性限位部6释放弹性势能,使得弹性限位部6和当前的限位凹坑配合,实现滑块7保持于当前位置。
针对弹性限位部6的具体设置方式,可设置为弹簧等具有弹性势能的部件,显然弹性限位部6的两端应分别抵于滑块7和导轨2,以实现上述技术效果;当然,本文将再给出一种弹性限位部6的具体实施例,如说明书附图3和4所示。
弹性限位部6包括套筒、弹性部、限位体;弹性部设置在套筒中;弹性部的一端和限位体相抵,另一端和套筒的内壁相抵,限位体通过弹性部的弹力和不同限位凹坑卡嵌,也即弹性限位部6类似于现有技术中的弹簧顶针。
滑块7可以设置有用以供套筒卡嵌的结构,例如套筒呈圆柱状,则滑块7设置沉孔,套筒能够固定于沉孔中;当然滑块7和套筒之间还可以采用其他方式连接。
套筒呈半封闭状,远离导轨2的一端封闭,靠近导轨2的一端具有开口,且呈缩口结构;弹性部和限位体均被限制在套筒中,弹性部靠近导轨2的一侧和限位体相抵,弹性部远离导轨2的一侧和套筒的内壁相抵,在弹性部的作用下,限位体靠近导轨2的一侧露在套筒的外侧,限位体和弹性部相抵的一侧位于套筒中,且基于套筒的缩口结构,限位体始终无法脱离套筒的;如上文可知,当滑块7相对于导轨2静止时,限位体和限位凹坑配合,此时限位体处于弹出状态,避免滑块7相对于导轨2滑动;当需要调节滑块7的位置时,向滑块7施加竖直方向的作用力,滑块7相对于导轨2滑动时,限位体从当前配合的限位凹坑中滑出,此时弹性部被压缩,当滑块7和弹性限位部6同步被移动至所需位置时,将限位体和当前的限位凹坑对准,此时弹性部释放弹性势能,使得限位体和当前的限位凹坑配合,实现滑块7保持于当前位置。
如说明书附图3所示,弹性限位部6的个数可设置为两个,两个弹性限位部6沿竖直方式设置,分别位于竖直方向的两端,球铰9的支腿92可位于两个弹性限位部6之间,也即当滑块7相对于导轨2静止时,两个弹性限位部6均分别和不同的限位凹坑配合,进一步确保滑块7和导轨2的相对静止;在这一情形下,任意相邻的两个限位凹坑之间的第一间距应相同,且两个弹性限位部6之间的第二间距应是第一间距的正整数倍,只有这样,两个弹性限位部6才能够均分别和不同的限位凹坑配合;当然,弹性限位部6的个数还可以为其他,且限位凹坑的个数也可根据实际需要而定,本文将不再赘述。
进一步地,如说明书附图3所示,滑块7远离导轨2的端面还可以设置第二套体72,用于固定弹性限位部6,第二套体72和上述第一套体71类似地,第二套体72朝向球体91的方向延伸,形成类似于套筒的结构;在安装时,将弹性限位部6安装于第二套体72中,用以固定弹性限位部6,且弹性限位部6和第二套体72之间可采用过盈配合的方式,确保弹性限位部6相对于滑块7固定可靠。
为了避免在调节滑块7位置的过程中限位体和燕尾槽的磨损过大,进一步可以将限位体设置为金属球,相应地,限位凹坑设置为球形凹槽,进行实现限位体和球形凹槽的配合,确保滑块7相对于导轨2的位置固定。
金属球可以在套筒的限位作用下进行旋转,且在滑块7相对于燕尾槽滑动的过程中,金属球在燕尾槽中滚动,两者之间为滚动摩擦力,进而显著降低金属球和燕尾槽的磨损,提升光波导显示模组调节结构的使用寿命。
在上述实施例的基础之上,为了避免滑块7脱离导轨2,导轨2的竖直两端设置有限制滑块7的位移范围的挡块3,如说明书附图2所示。在安装过程中,可以首先从导轨2的竖直两端将滑块7安装在导轨2上,然后再利用挡块3固定在导轨2的竖直两端,形成阻挡结构,避免滑块7脱离导轨2;其中,挡块3和导轨2之间可以采用第一螺钉4固定连接,确保限位可靠。
在上述实施例的基础之上,转动组件还包括球铰套8,球铰套8具有空腔,胶垫10安装于空腔中,如说明书附图2至5所示。
球铰套8可设置呈箱体结构,具有空腔,球铰套8靠近滑块7的一侧具有通孔,当球铰9穿设通孔后和滑块7相连,球铰9位于球铰套8中,球铰套8远离滑块7的一侧呈开口状,用以供胶垫10从远离滑块7的一侧安装于空腔中,这样一来,增强了转动组件的结构强度,同时也对球铰9和胶垫10起到保护作用。
在上述实施例的基础之上,转动组件还包括压紧块11,依次穿设压紧块11、胶垫10和球铰套8三者的紧固部12将压紧块11和球铰套8连接,光波导显示模组13安装在压紧块11上,如说明书附图2至5所示。
当球铰套8、球铰9和胶垫10安装完毕后,还可以设置压紧块11,压紧块11位于远离导轨2的一端,压紧块11可看作是球铰套8在远离导轨2一侧的端盖,进一步加固转动组件的结构,提升转动组件的强度;紧固部12依次穿设压紧块11、胶垫10和球铰套8,从而将压紧块11和球铰套8相连;其中,紧固部12可具体为螺栓或者螺钉等部件,相应地在压紧块11、胶垫10和球铰套8上设置螺纹等,以确保压紧块11、胶垫10和球铰套8三者的位置固定,进而加强转动组件的结构。其中,可以利用四个紧固部12分别紧固压紧块11的四个角,确保连接后的压紧块11、胶垫10和球铰套8三者受力均匀。
光波导显示模组13安装在压紧块11远离导轨2的一端,光波导显示模组13和压紧块11之间可采用第三螺钉14相连;其中,第三螺钉14可设置在光波导显示模组13的顶部,第三螺钉14最好位于压紧块11的中间。如此设置,光波导显示模组13和转动组件之间的位置合理,使用及更换维修方便。
为进一步确保球铰套8和胶垫10之间的位置固定,胶垫10的外侧壁和球铰套8的内侧壁紧密贴合,当胶垫10安装于球铰套8时,则球铰9嵌于胶垫10的凹陷槽中,此时球铰套8、球铰9和胶垫10三者的位置即可固定,显著提升了转动组件的可靠性,有助于延长光波导显示模组调节结构的使用寿命。
本实用新型还提供一种护目镜1,护目镜1包括光波导显示模组13,护目镜1还包括对光波导显示模组13进行位置调节的光波导显示模组调节结构,光波导显示模组调节结构为上述的光波导显示模组调节结构;护目镜1的其他部分可以参照现有技术,本文不再展开。
进一步地,护目镜1还可以采用光照变色的技术,自身的颜色因外界光线的变化而变化,增强了光波导显示模组13的成像背影与图像的对比度,使图像在强光下也能清晰呈现,改善了使用场景,提高使用感受。
本实用新型还提供一种头盔,头盔包括护目镜1和护目镜调节结构,护目镜调节结构对护目镜1进行位置调节,护目镜1的具体设置方式如上文,头盔的其他部分可以参照现有技术,本文不再展开。
需要说明的是,在本说明书中,诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上对本实用新型所提供的光波导显示模组调节结构、护目镜和头盔进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以对本实用新型进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。