CN212723530U - 一种用于头戴式显示设备的光机模组及头戴式显示设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种用于头戴式显示设备的光机模组及头戴式显示设备，用于头戴式显示设备的光机模组包括光学组件、显示组件、安装支架；所述光学组件包括两组光学镜片，每组光学镜片均包括一第一光学镜片和一第二光学镜片；所述安装支架包括两个安装座以及连接两个所述安装座的连接部，每个所述安装座均包括一底座和分别沿所述底座两端边沿相对设置的两个侧安装板；所述显示组件安装在所述底座上，所述第一光学镜片和第二光学镜片的两端分别与所述两个侧安装板相互配合安装。相对于现有技术，利用了较少的结构组合成了光机模组，减少了光机模组的重量，让设置有该光机模组的头戴式显示设备适于使用者穿戴。
Description
技术领域
本实用新型涉及头戴式显示设备领域，特别是涉及一种用于头戴式显示设备的光机模组，及一种头戴式显示设备。
背景技术
现在市面上常见的头戴式显示设备中的光机模组，大部分结构都比较复杂，且光机模组的组装不方便，不利于生产制造。且复杂的光机模组重量往往较大，会造成整个头戴式显示设备的过于厚重，使用者佩戴不方便及不舒适。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于头戴式显示设备的光机模组，以解决现有技术中的缺点与不足。
本实用新型的一种用于头戴式显示设备的光机模组，包括：光学组件、用于出射图像光的显示组件、用于安装所述光学组件以及所述显示组件的安装支架；
所述光学组件包括两组光学镜片，每组光学镜片均包括一第一光学镜片和一第二光学镜片；
所述安装支架包括两个安装座以及连接两个所述安装座的连接部，每个所述安装座均包括一底座和分别沿所述底座两端边沿相对设置的两个侧安装板；
所述显示组件安装在所述底座上，所述第一光学镜片和第二光学镜片的两端分别与所述两个侧安装板相互配合安装；
所述显示组件出射的图像光以第一角度投射到所述第一光学镜片并被所述第一光学镜片反射至所述第二光学镜片，所述第二光学镜片反射所述图像光，所述图像光以第二角度透射经过所述第一光学镜片。
相对于现有技术，利用了较少的结构组合成了光机模组，减少了光机模组的重量，让设置有该光机模组的头戴式显示设备适于使用者穿戴。
在一优选或可选实施例中，所述两个侧安装板与所述第一光学镜片、第二光学镜片相互配合安装的位置分别形成第一安装部和第二安装部，所述第一光学镜片与所述第一安装部相互配合安装，所述第二光学镜片与所述第二安装部相互配合安装。
在一优选或可选实施例中，所述第一光学镜片和第二光学镜片两者远离所述底座的一端相接，相互配合安装。
在一优选或可选实施例中，所述第二光学镜片远离所述底座的一端设有一插槽，所述第一光学镜片远离所述底座的的一端插设于所述插槽内，所述第二光学镜片通过所述插槽与所述第一光学镜片配合安装。
在一优选或可选实施例中，所述第一安装部为所述两个侧安装板上与所述第一光学镜片相互配合安装位置的第一凹槽；第二安装部为所述两个侧安装板上与所述第二光学镜片相互配合安装位置的第二凹槽；
所述第一光学镜片卡接入所述第一凹槽内，所述第二光学镜片卡接入所述第二凹槽内。
在一优选或可选实施例中，所述底座形成一显示组件安装腔，所述显示组件安装腔的底部形成一图像光投射口，所述显示组件安装于所述显示组件安装腔内，其出射的图像光通过所述图像光投射口投射到所述第一光学镜片。
在一优选或可选实施例中，所述显示组件安装腔设置有用于将所述显示组件封装的安装盖。
在一优选或可选实施例中，所述显示组件包括显示屏和透镜，所述显示屏用于出射图像光，所述透镜用于调整显示屏出射的图像光的光路；所述显示屏出射的图像光通过所述透镜、图像光投射口后投影到所述第一光学镜片。
在一优选或可选实施例中，两个所述安装座远离所述连接部的一端分别设置有第三安装部，所述第三安装部用于与眼镜架安装配合。
本实用新型还提供一种头戴式显示设备，其包括：眼镜腿、眼镜架、头戴式显示设备电子元器件和本实用新型所述用于头戴式显示设备的光机模组；所述眼镜腿连接于所述眼镜架的两端；所述眼镜架形成有一容置腔，所述头戴式显示设备电子元器件和光机模组安装在所述容置腔内；所述头戴式显示设备电子元器件与所述光机模组的显示组件电连接。
附图说明
图1为本实用新型一个实施例的用于头戴式显示设备的光机模组的正面结构示意图；
图2为本实用新型一个实施例的用于头戴式显示设备的光机模组反面一个视角的结构示意图；
图3为本实用新型一个实施例的用于头戴式显示设备的光机模组反面另一个视角的结构示意图；
图4为本实用新型一个实施例的安装支架正面结构示意图；
图5为本实用新型一个实施例的安装支架反面一个视角的结构示意图；
图6为本实用新型一个实施例的安装支架反面另一个视角的结构示意图；
图7为包括三个本实用新型一个实施例中第二光学镜片的不同视角的示意图；
图8为本实用新型一个实施例的图像光传播路径示意图。
具体实施方式
请同时参阅图1-7，本实施例所述用于头戴式显示设备的光机模组，其光学组件、用于出射图像光的显示组件2、用于安装所述光学组件以及所述显示组件2的安装支架3。本实施例所述用于头戴式显示设备的光机模组主要用于增强现实的头戴式显示设备，例如，AR眼镜。
所述光学组件包括两组光学镜片，每组光学镜片均包括一第一光学镜片12和一第二光学镜片13。具体地，本实施例所述第一光学镜片12为分光镜，第二光学镜片13为曲面半反镜，在其他一些实施例中，第二光学镜片13也可以是球面镜、非球面镜。
具体地，请参阅图1-3，本实施例所述显示组件2包括显示屏21和透镜22，所述显示屏21用于出射图像光，所述透镜22用于调整显示屏21出射的图像光的光路。所述显示屏21出射的图像光通过所述透镜22后射出。在其他一些实施例中，也可以加入其他一些光学镜片从而使显示组件2出射的图像光质量更好。
请同时参阅图4-7，所述安装支架3包括两个安装座30以及连接两个所述安装座30的连接部40，每个所述安装座30均包括一底座31和分别沿所述底座31两端边沿相对设置的两个侧安装板32。
所述显示组件2安装在所述底座31上。所述第一光学镜片12和第二光学镜片13的两端分别与所述两个侧安装板32相互配合安装。第一光学镜片12和第二光学镜片13在所述两个侧安装板32安装时形成一定的夹角，两者能够实现显示组件2出射的图像光经过一定的光路进入人眼即可，即所述显示组件2出射的图像光以第一角度投射到所述第一光学镜片12并被所述第一光学镜片12反射至所述第二光学镜片13，所述第二光学镜片13反射所述图像光，所述图像光以第二角度透射经过所述第一光学镜片12，当人眼位于第一光学镜片12远离第二光学镜片13的一侧，则透射过第一光学镜片12的图像光会进入人眼，被人眼所看到。
具体地，上述图像光传播的过程可以参阅图8，显示屏21出射的图像光以第一角度(即竖直向下)经过透镜22整形(调整)后传输至第一光学镜片12，并被第一光学镜片12分为水平方向和竖直方向的两束光，其中竖直方向的光束直接向下射向外界环境，水平方向的光束被第一光学镜片12反射至第二光学镜片13，被第一光学镜片12反射的水平方向的光束在第二光学镜片13上一部分反射、一部分透射，其中，第二光学镜片13反射部分的水平方向的光束以第二角度(即水平向左)再次经过第一光学镜片12并透射第一光学镜片12后射入人眼，形成虚拟图像，而第二光学镜片13透射部分的水平方向的光束则直接射向外界环境。
进一步地，为了方便安装第一光学镜片12和第二光学镜片13，所述两个侧安装板32与所述第一光学镜片12、第二光学镜片13相互配合安装的位置分别形成第一安装部和第二安装部，所述第一光学镜片12与所述第一安装部相互配合安装，所述第二光学镜片13与所述第二安装部相互配合安装。第一安装部和第二安装部分别与第一光学镜片12和第二光学镜片13对应安装，方便拆卸。第一光学镜片12与第一安装部的配合、第二光学镜片13与第二安装部的配合，可以是卡扣配合，也可以是螺丝配合。具体地，在本实施例中，所述第一安装部为所述两个侧安装板32上与所述第一光学镜片12相互配合安装位置的第一凹槽322；第二安装部为所述两个侧安装板32上与所述第二光学镜片13相互配合安装位置的第二凹槽324；所述第一光学镜片12卡接入所述第一凹槽322内，所述第二光学镜片13卡接入所述第二凹槽324内。作为一种实施方式，也可以通过在第一光学镜片12上用于与第一安装部配合位置的设置凸起部，第一光学镜片12通过其凸起部与第一凹槽322配合安装，同理，第二光学镜片13也可以在其用于与第二安装部配合位置的设置凸起部，第二光学镜片13通过其凸起部与第二凹槽324配合安装。
进一步地，本实施例所述第一光学镜片12和第二光学镜片13两者远离所述底座31的一端相接，相互配合安装。本实施例第一光学镜片12和第二光学镜片13通过设置一些用于配合的结构，实现相互配合安装。这种方式充分利用了第一光学镜片12和第二光学镜片13两者形成夹角的特征，使第一光学镜片12和第二光学镜片13的安装更加稳固。具体地，请同时参阅图7，所述第二光学镜片13远离所述底座31的一端设有一插槽131，所述第一光学镜片12远离所述底座31的一端插设于所述插槽131内，所述第二光学镜片13通过所述插槽131与所述第一光学镜片12配合安装。
在安装时，先将第一光学镜片12卡接入所述第一凹槽322内，形成第一个定位，然后将第二光学镜片13卡接入所述第二凹槽324内，形成第二个定位，与此同时，第二光学镜片13的插槽131与所述第一光学镜片12相配合，形成第三个定位，三个定位可以实现光学镜片的稳定安装。在一些实施例中，所述底座31靠近两个侧安装板32上第一凹槽322的边沿，还形成有安装部，该安装部、第一凹槽322共同与第一光学镜片12进行安装配合。另外，第一光学镜片12和第二光学镜片13配合安装的位置可以加入密封胶进行密封，使得两者的结构更加稳定。同理，第一光学镜片12与第一安装部配合的位置、第二光学镜片13与第二安装部配合的位置也可以加入密封胶进行密封。
作为一种实施方式，所述底座31形成一显示组件安装腔311，所述显示组件安装腔311的底部形成一图像光投射口312。所述显示组件2安装于所述显示组件安装腔311内，其出射的图像光通过所述图像光投射口312投射到所述第一光学镜片12。即所述显示屏21出射的图像光通过所述透镜22、图像光投射口312后投影到所述第一光学镜片12。在其他实施方式中，只要能够实现显示组件2出射的图像光射入第一光学镜片12即可。
另外，所述显示组件安装腔311设置有用于将所述显示组件2封装的安装盖313。安装盖313盖合在显示组件安装腔311上，在实际生产中，显示组件安装腔311在其与安装盖313配合的位置设置若干个排线口，排线口用于将显示组件2的排线导出至外部，而安装盖313不紧可以封装显示组件2，也可以起到整理排线的作用。
由于本实施例的用于头戴式显示设备的光机模组需要和眼镜架进行配合，因此，作为一种实施方式，两个所述安装座30远离所述连接部40的一端分别设置有第三安装部33，所述第三安装部33用于与眼镜架安装配合。
同时，本实施例还提供一种头戴式显示设备，其包括眼镜腿、眼镜架、头戴式显示设备电子元器件和本实施例所述用于头戴式显示设备的光机模组；所述眼镜腿连接于所述眼镜架的两端；所述眼镜架形成有一容置腔，所述头戴式显示设备电子元器件和光机模组安装在所述容置腔内；所述头戴式显示设备电子元器件与所述光机模组的显示组件电连接。具体地，所述用于头戴式显示设备的光机模组通过第三安装部与眼睛架螺丝配合安装。头戴式显示设备电子元器件则是现有头戴式显示设备中的电子元器件，在此不作赘述。
相对于现有技术，本实施例所述用于头戴式显示设备的光机模组，拆装方便的同时还保证了各个组件装配的稳固，利用了较少的结构组合成了光机模组，减少了光机模组的重量，让设置有该光机模组的头戴式显示设备适于使用者穿戴。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于头戴式显示设备的光机模组，其特征在于，包括：
光学组件、用于出射图像光的显示组件、用于安装所述光学组件以及所述显示组件的安装支架；
所述光学组件包括两组光学镜片，每组光学镜片均包括一第一光学镜片和一第二光学镜片；
所述安装支架包括两个安装座以及连接两个所述安装座的连接部，每个所述安装座均包括一底座和分别沿所述底座两端边沿相对设置的两个侧安装板；
所述显示组件安装在所述底座上，所述第一光学镜片和第二光学镜片的两端分别与所述两个侧安装板相互配合安装；
所述显示组件出射的图像光以第一角度投射到所述第一光学镜片并被所述第一光学镜片反射至所述第二光学镜片，所述第二光学镜片反射所述图像光，所述图像光以第二角度透射经过所述第一光学镜片。
2.根据权利要求1所述的用于头戴式显示设备的光机模组，其特征在于：所述两个侧安装板与所述第一光学镜片、第二光学镜片相互配合安装的位置分别形成第一安装部和第二安装部，所述第一光学镜片与所述第一安装部相互配合安装，所述第二光学镜片与所述第二安装部相互配合安装。
3.根据权利要求2所述的用于头戴式显示设备的光机模组，其特征在于：所述第一光学镜片和第二光学镜片两者远离所述底座的一端相接，并相互配合安装。
4.根据权利要求3所述的用于头戴式显示设备的光机模组，其特征在于：所述第二光学镜片远离所述底座的一端设有一插槽，所述第一光学镜片远离所述底座的一端插设于所述插槽内，所述第二光学镜片通过所述插槽与所述第一光学镜片配合安装。
5.根据权利要求2-4任一项所述的用于头戴式显示设备的光机模组，其特征在于：所述第一安装部为所述两个侧安装板上与所述第一光学镜片相互配合安装位置的第一凹槽；第二安装部为所述两个侧安装板上与所述第二光学镜片相互配合安装位置的第二凹槽；
所述第一光学镜片卡接入所述第一凹槽内，所述第二光学镜片卡接入所述第二凹槽内。
6.根据权利要求5所述的用于头戴式显示设备的光机模组，其特征在于：所述底座形成一显示组件安装腔，所述显示组件安装腔的底部形成一图像光投射口，所述显示组件安装于所述显示组件安装腔内，其出射的图像光通过所述图像光投射口投射到所述第一光学镜片。
7.根据权利要求6所述的用于头戴式显示设备的光机模组，其特征在于：所述显示组件安装腔设置有用于将所述显示组件封装的安装盖。
8.根据权利要求6或7所述的用于头戴式显示设备的光机模组，其特征在于：所述显示组件包括显示屏和透镜，所述显示屏用于出射图像光，所述透镜用于调整显示屏出射的图像光的光路；所述显示屏出射的图像光通过所述透镜、图像光投射口后投影到所述第一光学镜片。
9.根据权利要求8所述的用于头戴式显示设备的光机模组，其特征在于：两个所述安装座远离所述连接部的一端分别设置有第三安装部，所述第三安装部用于与眼镜架安装配合。
10.一种头戴式显示设备，其特征在于，包括：眼镜腿、眼镜架、头戴式显示设备电子元器件和如权利要求1-4、6、7和9任一项所述用于头戴式显示设备的光机模组；所述眼镜腿连接于所述眼镜架的两端；所述眼镜架形成有一容置腔，所述头戴式显示设备电子元器件和光机模组安装在所述容置腔内；所述头戴式显示设备电子元器件与所述光机模组的显示组件电连接。
Priority Applications (1)
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| CN202021161899.2U CN212723530U (zh) | 2020-06-19 | 2020-06-19 | 一种用于头戴式显示设备的光机模组及头戴式显示设备 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202021161899.2U CN212723530U (zh) | 2020-06-19 | 2020-06-19 | 一种用于头戴式显示设备的光机模组及头戴式显示设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN212723530U true CN212723530U (zh) | 2021-03-16 |
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ID=74960868
Family Applications (1)
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| CN202021161899.2U Active CN212723530U (zh) | 2020-06-19 | 2020-06-19 | 一种用于头戴式显示设备的光机模组及头戴式显示设备 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN212723530U (zh) |
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2020
- 2020-06-19 CN CN202021161899.2U patent/CN212723530U/zh active Active
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