CN219392383U - 显示装置 - Google Patents

Abstract

一种显示装置，包括光学机构、支架和调节机构。光学机构用于显示图像。支架与光学机构间隔设置，支架一侧设有沿第一方向凹陷的第一凹部，支架还设有贯通设置的通孔，通孔一端连通第一凹部。调节机构包括球形轴承、连接杆和盖板。球形轴承部分位于第一凹部内，球形轴承可活动地抵接于第一凹部的内壁，连接杆一端固定于球形轴承，另一端穿过通孔且固定连接于光学机构。盖板设置于球形轴承远离支架的一侧且沿第一方向可调节地连接于支架，盖板可选择性地对球形轴承施加压力以固定球形轴承在第一凹部中的位置，或可选择性地撤销对球形轴承施加压力以调节球形轴承在第一凹部中的位置。上述显示装置便于调节成像角度。

Description

显示装置

技术领域

本申请涉及一种光学设计技术领域，尤其涉及一种显示装置。

背景技术

随着虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术的更新换代，虚拟现实和增强现实技术以其丰富的体验受到越来越多人的欢迎。虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真，使用户沉浸到该环境中。现有技术中，人们通过佩戴VR眼镜体验虚拟现实世界。增强现实技术，通过电脑技术，将虚拟的信息应用到真实世界，真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在，增强人们的感官体验。

能够实现虚拟现实(VR)和增强现实(AR)的显示装置(例如VR眼镜/AR眼镜)通过光学机构显示图像，光学机构需要在特定的成像角度下才能清楚成像，显示装置在组装、移动或使用的过程中会造成光学机构的成像角度出现偏差，影响成像质量。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种的显示装置，便于调节成像角度。

本申请的实施例提供一种显示装置，包括光学机构、支架和调节机构。所述光学机构用于显示图像。所述支架与所述光学机构间隔设置，所述支架一侧设有沿第一方向凹陷的第一凹部，所述支架还设有贯通设置的通孔，所述通孔一端连通所述第一凹部。所述调节机构包括球形轴承、连接杆和盖板。所述球形轴承部分位于所述第一凹部内，所述球形轴承可活动地抵接于所述第一凹部的内壁，所述连接杆一端固定于所述球形轴承，另一端穿过所述通孔且固定连接于所述光学机构。所述盖板设置于所述球形轴承远离所述支架的一侧且沿所述第一方向可调节地连接于所述支架，所述盖板可选择性地对所述球形轴承施加压力以固定所述球形轴承在所述第一凹部中的位置，或可选择性地撤销对所述球形轴承施加压力以调节所述球形轴承在所述第一凹部中的位置。

本申请的一些实施例中，所述调节机构还包括第一紧固件。所述盖板包括固定部、调节部以及固定连接于所述固定部和所述调节部之间的弹性部。所述弹性部与所述第一凹部相对设置，所述球形轴承设置于所述第一凹部和所述弹性部之间。所述固定部固定连接于所述支架且位于所述第一凹部一侧。所述调节部沿所述第一方向可活动地设置于所述第一凹部的另外一侧，用于带动所述弹性部对所述球形轴承施加压力，所述第一紧固件连接于所述调节部和所述支架之间，用于限制所述调节部相对所述支架的位置。

本申请的一些实施例中，所述弹性部朝向所述第一凹部的一侧设有沿所述第一方向凹陷的第二凹部，所述第二凹部的内壁用于抵接所述球形轴承位于所述第一凹部外的部位。

本申请的一些实施例中，所述第一凹部内壁和所述球形轴承的外壁仿形设置，和/或所述第二凹部内壁和所述球形轴承的外壁仿形设置。

本申请的一些实施例中，所述弹性部还设有两个位于所述第二凹部上的开口，两个所述开口间隔设置且两个所述开口之间形成活动部，所述调节部固定连接于所述活动部。

本申请的一些实施例中，所述第一凹部的内壁和/或所述第二凹部的内壁设有摩擦层，所述摩擦层用于与所述球形轴承接触。

本申请的一些实施例中，所述第一紧固件包括依次连接的旋钮和螺杆，沿所述螺杆的轴向，所述螺杆的投影位于所述旋钮的投影范围内。所述调节部设有连接孔，所述螺杆穿过所述连接孔且连接于所述支架，所述调节部设置于所述旋钮和所述支架之间。

本申请的一些实施例中，所述连接杆包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆一端固定连接于所述球形轴承，另一端穿过所述通孔且固定连接于所述第二连杆，所述第二连杆相对所述第一连杆弯折，所述第二连杆远离所述第一连杆的一端固定连接于所述光学机构。

本申请的一些实施例中，沿所述第一方向，所述通孔的孔径自所述第一凹部向外逐渐扩大。

本申请的一些实施例中，所述光学机构包括显示件和波导片，所述显示件一侧固定连接于所述连接杆，另一侧固定连接于所述波导片，所述显示件用于将成像光线传输至所述波导片内，所述波导片用于显示图像。

上述显示装置中，通过球形轴承与第一凹部配合，便于连接杆带动光学机构以球形轴承的球心为支点在多个方位移动，进而可在多个方位调节光学机构的成像角度。通过盖板设置于球形轴承远离支架的一侧且沿第一方向可调节地连接于支架，以使盖板可选择性地对球形轴承施加压力以固定球形轴承在第一凹部中的位置，进而便于通过连接杆固定光学机构的成像角度。或盖板可选择性地撤销对球形轴承施加压力以调节球形轴承在第一凹部中的位置，进而便于通过连接杆调节光学机构的成像角度。

附图说明

图1为本申请一实施例的显示装置的结构示意图。

图2为图1沿剖面线A-A的剖面图。

图3为图1沿剖面线B-B的剖面图。

图4为本申请一实施例的显示装置的拆分结构示意图。

图5为本申请一实施例的显示装置中盖板的结构示意图。

主要元件符号说明

显示装置 100

光学机构 10

显示件 11

波导片 12

耦入区域 121

耦出区域 122

支架 20

第一凹部 20a

通孔 20b

第一表面 21

第二表面 22

调节机构 30

球形轴承 31

连接杆 32

第一连杆 321

第二连杆 322

盖板 33

第二凹部 33a

开口 33b

活动部 33c

固定部 331

调节部 332

连接孔 332a

弹性部 333

第一紧固件 34

旋钮 341

螺杆 342

第一方向 Z

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当组件被称为“设置于”或“连接于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶”、“底”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不用于限制本申请。

可以理解，当描述两组件平行/垂直设置时，两组件之间的夹角相对于标准的平行/垂直允许存在±10％的公差。

本申请的实施例提供的一种显示装置，包括光学机构、支架和调节机构。光学机构用于显示图像。支架与光学机构间隔设置，支架一侧设有沿第一方向凹陷的第一凹部，支架还设有贯通设置的通孔，通孔一端连通第一凹部。调节机构包括球形轴承、连接杆和盖板。球形轴承部分位于第一凹部内，球形轴承可活动地抵接于第一凹部的内壁，连接杆一端固定于球形轴承，另一端穿过通孔且固定连接于光学机构。盖板设置于球形轴承远离支架的一侧且沿第一方向可调节地连接于支架，盖板可选择性地对球形轴承施加压力以固定球形轴承在第一凹部中的位置，或可选择性地撤销对球形轴承施加压力以调节球形轴承在第一凹部中的位置。

上述显示装置中，通过球形轴承与第一凹部配合，便于连接杆带动光学机构以球形轴承的球心为支点在多个方位移动，进而可在多个方位调节光学机构的成像角度。通过盖板设置于球形轴承远离支架的一侧且沿第一方向可调节地连接于支架，以使盖板可选择性地对球形轴承施加压力以固定球形轴承在第一凹部中的位置，进而便于通过连接杆固定光学机构的成像角度。或盖板可选择性地撤销对球形轴承施加压力以调节球形轴承在第一凹部中的位置，进而便于通过连接杆调节光学机构的成像角度。

下面结合附图，对本申请的一些实施例作详细说明。

请一并参阅图1和图2，本申请的实施例提供的显示装置100包括光学机构10、支架20和调节机构30。光学机构10用于显示图像，该图像可以但不限于为AR图像或VR图像。支架20与光学机构间隔设置。支架20一侧设有沿第一方向Z凹陷的第一凹部20a，支架20还设有贯通设置的通孔20b，通孔20b一端连通第一凹部20a。

调节机构30包括球形轴承31、连接杆32和盖板33。球形轴承31部分位于第一凹部20a内，球形轴承31可活动地抵接于第一凹部20a的内壁。连接杆32一端固定于球形轴承31，另一端穿过通孔20b且固定连接于光学机构10。通过滚动球形轴承31调节球形轴承31在第一凹部20a中的位置，连接杆32带动光学机构10以球形轴承31的球心为支点在多个方位移动，进而可在多个方位调节光学机构10的成像角度。

盖板33设置于球形轴承31远离支架20的一侧且沿第一方向Z可调节地连接于支架20。盖板33可以但不限于通过螺栓可调节地连接于支架20。盖板33可选择性地对球形轴承31施加压力以固定球形轴承31在第一凹部20a中的位置，进而便于通过连接杆32固定光学机构10的成像角度。或盖板33可选择性地撤销对球形轴承31施加压力以调节球形轴承31在第一凹部20a中的位置，进而便于通过连接杆32调节光学机构10的成像角度。

请一并参阅图1和图2，在一些实施例中，光学机构10包括显示件11和波导片12。显示件11一侧固定连接于连接杆32，另一侧固定连接于波导片12，显示件11用于将成像光线传输至波导片12内，波导片12用于显示图像。光学机构10的成像角度即为波导片12相对于使用者的角度。

具体地，显示件11内设有显示屏，显示屏用于生成成像光线，以便于将成像光线传输至波导片12内。可选地，显示屏可以为MEMS(微机电系统激光扫描投影)、LCD(液晶显示)、LED(发光二极管显示)、OLED(有机发光二极管显示)、DLP(数字光处理)、LCOS(硅基液晶)中的一种。

请继续参阅图2，波导片12包括耦入区域121和耦出区域122。耦入区域121伸入显示件11内，用于接收显示件11的成像光线。耦出区域122位于显示件11外，用于显示图像。可选地，波导片12可以为光栅光波导或者几何阵列光波导。

在一些实施例中，支架20大致呈长条形设置，支架20包括第一方向Z相对设置的第一表面21和第二表面22，第一凹部20a凹设于第一表面21，通孔20b沿第一方向Z贯通第一凹部20a和第二表面22。

请一并参阅图2和图3，在一些实施例中，第一凹部20a的内壁和球形轴承31的外壁仿形设置，以提高第一凹部20a的内壁和球形轴承31接触的面积，进而提高盖板33对球形轴承31施加压力时球形轴承31在第一凹部20a内固定的稳定性，以及提高盖板33撤销对球形轴承31施加压力时球形轴承31在第一凹部20a内滚动的稳定性。具体地，第一凹部20a的内壁呈弧形面设置，以贴合于球形轴承31的外壁。

在一些实施例中，沿第一方向Z，通孔20b的孔径自第一凹部20a向外逐渐扩大，即通孔20b缩口端连通第一凹部20a，通孔20b扩口端连通第二表面22。可以理解的是，当通过滚动球形轴承31调节球形轴承31在第一凹部20a中的位置时，连接杆32远离球形轴承31部分的活动范围大于连接杆32靠近球形轴承31部分的活动范围，通过上述设置可降低通孔20b的孔壁对连接杆32产生干涉的风险，进而提高光学机构10可调节位置的范围。

在一些实施例中，第一凹部20a的内壁设有摩擦层(图未示)，摩擦层与球形轴承31接触，以提高第一凹部20a的内壁和球形轴承31之间的摩擦力，进而提高盖板33对球形轴承31施加压力时球形轴承31在第一凹部20a内固定的稳定性。

请一并参阅图4，在一些实施例中，连接杆32包括第一连杆321和第二连杆322。第一连杆321一端固定连接于球形轴承31，另一端穿过通孔20b且固定连接于第二连杆322。第二连杆322相对第一连杆321弯折，第二连杆322远离第一连杆321的一端固定连接于光学机构10，具体连接于显示件11一侧。第一连杆321和第二连杆322配合，提高光学机构10可调节位置的范围。

可选地，第一连杆321沿球形轴承31的径向延伸设置，以提高第一连杆321和球形轴承31之间受力的稳定性。

可以理解的是，连接杆32可以为一个沿直线方向延伸的连杆，或连接杆32可以包括3个或3个以上依次连接且相对弯折的连杆，以适配不同的使用场景。

请一并参阅图3和图4，在一些实施例中，调节机构30还包括第一紧固件34。盖板33包括固定部331、调节部332以及固定连接于固定部331和调节部332之间的弹性部333。弹性部333与第一凹部20a在第一方向Z上相对设置，球形轴承31设置于第一凹部20a和弹性部333之间，弹性部333用于对球形轴承31施加朝向第一凹部20a的内壁的压力。弹性部333有足够变形量可以承受力所产生的变形，并提供足够的下压力固定球形轴承31，以提高球形轴承31在第一凹部20a内固定的稳定性。

固定部331固定连接于支架20的第一表面21且位于第一凹部20a一侧。调节部332与第一表面21相对设置且沿第一方向Z可活动地设置于第一凹部20a的另外一侧，用于带动弹性部333对球形轴承31施加压力。第一紧固件34连接于调节部332和支架20之间，用于限制调节部332相对支架20的位置，进而通过调节部332控制弹性部333对球形轴承31施加压力的大小，具体地，当调节部332靠近第一表面21时，调节部332带动弹性部333对球形轴承31施加压力增大，以使弹性部333产生形变且提供足够的下压力固定球形轴承31。当调节部332远离第一表面21时，调节部332带动弹性部333对球形轴承31施加压力减小，以使弹性部333恢复形变之前的状态且撤销对球形轴承31施加压力。

可选地，固定部331通过紧固件、粘接、焊接、铆接等方式固定连接于支架20的第一表面21。

可以理解的是，在一些实施例中，固定部331通过铰接件可转动地连接于支架20，通过调节部332带动弹性部333转动以对球形轴承31施加压力。

请一并参阅图3和图4，在一些实施例中，弹性部333朝向第一凹部20a的一侧设有沿第一方向Z凹陷的第二凹部33a，第二凹部33a的内壁用于抵接球形轴承31位于第一凹部20a外的部位。第二凹部33a和第一凹部20a配合卡持球形轴承31，进而提高弹性部333对球形轴承31施加压力时球形轴承31在第一凹部20a内固定的稳定性，以及提高弹性部333撤销对球形轴承31施加压力时球形轴承31在第一凹部20a内滚动的稳定性。

在一些实施例中，第二凹部33a的内壁和球形轴承31的外壁仿形设置，以提高第二凹部33a的内壁和球形轴承31接触的面积，进一步提高弹性部333对球形轴承31施加压力时球形轴承31在第一凹部20a内固定的稳定性，以及提高弹性部333撤销对球形轴承31施加压力时球形轴承31在第一凹部20a内滚动的稳定性。

在一些实施例中，第二凹部33a的内壁设有摩擦层(图未示)，摩擦层与球形轴承31接触，以提高第二凹部33a的内壁和球形轴承31之间的摩擦力，进而提高弹性部333对球形轴承31施加压力时球形轴承31在第二凹部33a内固定的稳定性。

请一并参阅图5，在一些实施例中，弹性部333还设有两个位于第二凹部33a上的开口33b，两个开口33b间隔设置且两个开口33b之间形成活动部33c。调节部332固定连接于活动部33c，以带动活动部33c及弹性部333上其他部位对球形轴承31施加压力。通过两个开口33b提高活动部33c的活动范围，以在弹性部333对球形轴承31施加压力时使活动部33c贴合于球形轴承31，进而提高球形轴承31在第一凹部20a内固定的稳定性。

请一并参阅图4和图5，在一些实施例中，第一紧固件34包括依次连接的旋钮341和螺杆342。沿螺杆342的轴向，螺杆342的投影位于旋钮341的投影范围内，调节部332设有连接孔332a，螺杆342穿过连接孔332a且连接于支架20，调节部332设置于旋钮341和支架20的第一表面21之间，旋钮341用于抵接调节部332。螺杆342通过螺纹连接于支架20，通过旋转旋钮341限制调节部332相对支架20的位置，进而便于控制弹性部333对球形轴承31施加压力的大小，提高使用的便利性。

可以理解的是，在一些实施例中，盖板33呈平板状，盖板33两侧通过两个可调节的紧固件连接于支架20，使盖板33可相对第一凹部20a沿第一方向Z移动，通过调节两个紧固件使盖板33硬性抵接球形轴承31端部以对球形轴承31施加压力，或使盖板33远离球形轴承31以撤销对球形轴承31施加压力，进而实现调节和固定光学机构10的成像角度的功能。

在一些实施例中，支架20上设有两个调节机构30，每个调节机构30分别连接一个光学机构10，两个光学机构10分别对应人体的左眼和右眼，通过调节机构30可根据左眼和右眼不同的参数分别调节对应的光学机构10的成像角度，进而提高成像质量。

可以理解的是，在一些实施例中，显示装置100还包括穿戴机构(图未示)，穿戴机构连接于支架20，用于将显示装置100穿戴至人体上，穿戴机构可以但不限于为眼镜支架、绑带或头盔等。

上述显示装置100中，通过球形轴承31与第一凹部20a配合，便于连接杆32带动光学机构10以球形轴承31的球心为支点在多个方位移动，进而可在多个方位调节光学机构10的成像角度。通过盖板33设置于球形轴承31远离支架20的一侧且沿第一方向Z可调节地连接于支架20，以使盖板33可选择性地对球形轴承31施加压力以固定球形轴承31在第一凹部20a中的位置，进而便于通过连接杆32固定光学机构10的成像角度。或盖板33可选择性地撤销对球形轴承31施加压力以调节球形轴承31在第一凹部20a中的位置，进而便于通过连接杆32调节光学机构10的成像角度。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本申请，而并非用作为对本申请的限定，只要在本申请的实质精神范围内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本申请公开的范围内。

Claims (10)

1.一种显示装置，包括用于显示图像的光学机构，其特征在于：所述显示装置还包括：

支架，与所述光学机构间隔设置，所述支架一侧设有沿第一方向凹陷的第一凹部，所述支架还设有贯通设置的通孔，所述通孔一端连通所述第一凹部；

调节机构，包括球形轴承、连接杆和盖板，所述球形轴承部分位于所述第一凹部内，所述球形轴承可活动地抵接于所述第一凹部的内壁，所述连接杆一端固定于所述球形轴承，另一端穿过所述通孔且固定连接于所述光学机构，所述盖板设置于所述球形轴承远离所述支架的一侧且沿所述第一方向可调节地连接于所述支架，所述盖板可选择性地对所述球形轴承施加压力以固定所述球形轴承在所述第一凹部中的位置，或可选择性地撤销对所述球形轴承施加压力以调节所述球形轴承在所述第一凹部中的位置。

2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：所述调节机构还包括第一紧固件，所述盖板包括固定部、调节部以及固定连接于所述固定部和所述调节部之间的弹性部，所述弹性部与所述第一凹部相对设置，所述球形轴承设置于所述第一凹部和所述弹性部之间，所述固定部固定连接于所述支架且位于所述第一凹部一侧，所述调节部沿所述第一方向可活动地设置于所述第一凹部的另外一侧，用于带动所述弹性部对所述球形轴承施加压力，所述第一紧固件连接于所述调节部和所述支架之间，用于限制所述调节部相对所述支架的位置。

3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于：所述弹性部朝向所述第一凹部的一侧设有沿所述第一方向凹陷的第二凹部，所述第二凹部的内壁用于抵接所述球形轴承位于所述第一凹部外的部位。

4.如权利要求3所述的显示装置，其特征在于：所述第一凹部内壁和所述球形轴承的外壁仿形设置，和/或所述第二凹部内壁和所述球形轴承的外壁仿形设置。

5.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于：所述弹性部还设有两个位于所述第二凹部上的开口，两个所述开口间隔设置且两个所述开口之间形成活动部，所述调节部固定连接于所述活动部。

6.如权利要求3所述的显示装置，其特征在于：所述第一凹部的内壁和/或所述第二凹部的内壁设有摩擦层，所述摩擦层用于与所述球形轴承接触。

7.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于：所述第一紧固件包括依次连接的旋钮和螺杆，沿所述螺杆的轴向，所述螺杆的投影位于所述旋钮的投影范围内，所述调节部设有连接孔，所述螺杆穿过所述连接孔且连接于所述支架，所述调节部设置于所述旋钮和所述支架之间。

8.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：所述连接杆包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆一端固定连接于所述球形轴承，另一端穿过所述通孔且固定连接于所述第二连杆，所述第二连杆相对所述第一连杆弯折，所述第二连杆远离所述第一连杆的一端固定连接于所述光学机构。

9.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：沿所述第一方向，所述通孔的孔径自所述第一凹部向外逐渐扩大。

10.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：所述光学机构包括显示件和波导片，所述显示件一侧固定连接于所述连接杆，另一侧固定连接于所述波导片，所述显示件用于将成像光线传输至所述波导片内，所述波导片用于显示图像。