TWI648009B - 調整機構以及頭戴式顯示裝置 - Google Patents

Abstract

一種調整機構以及頭戴式顯示裝置。調整機構包括繫帶、轉軸、旋鈕、驅動件以及固定座。轉軸具有環繞中心軸的第一環狀齒。轉軸繞中心軸旋轉時帶動繫帶相對轉軸移動。旋鈕具有多個滑槽。各個滑槽具有第一區以及第二區，各個第一區的深度大於各個第二區的深度。驅動件具有第二環狀齒、多個導柱以及多個棘爪。驅動件組裝至旋鈕，而這些導柱位於這些滑槽中。固定座具有環狀單向齒。繫帶限制固定座相對繫帶的轉動。環狀單向齒用以耦接這些棘爪，以限制驅動件相對固定座單向旋轉。

Description

調整機構以及頭戴式顯示裝置

本揭露是有關於一種調整機構以及頭戴式顯示裝置。

隨著科技日新月異，虛擬實境的應用開始普及。如何能夠利用簡單便利的方法將頭戴式顯示裝置固定於使用者頭上且容易調整，變成一項重要的課題。

然而，目前市面上的頭戴式顯示裝置的固定機構有些過於複雜，且使用者操作上較為不方便。

本揭露提供一種調整機構以及頭戴式顯示裝置，為使用者提供快速且直覺的調整動作。

本揭露的調整機構包括繫帶、轉軸、旋鈕、驅動件以及固定座。轉軸具有環繞中心軸的第一環狀齒。轉軸繞中心軸旋轉時帶動繫帶相對轉軸移動。旋鈕具有多個滑槽。各個滑槽具有第 一區以及第二區，各個第一區的深度大於各個第二區的深度。驅動件具有第二環狀齒、多個導柱以及多個棘爪。驅動件組裝至旋鈕，而這些導柱位於這些滑槽中。這些導柱位於這些第一區時，第二環狀齒嚙合於第一環狀齒。這些導柱位於這些第二區時，第二環狀齒脫離第一環狀齒。固定座具有環狀單向齒。繫帶限制固定座相對繫帶的轉動，環狀單向齒用以耦接這些棘爪，以限制驅動件相對固定座單向旋轉。

在本揭露的一實施例中，上述的調整機構更包括一上蓋以及一彈性件，上蓋組裝於該旋鈕。驅動件被限位於上蓋與旋鈕之間，彈性件位於驅動件與上蓋之間且用以施加朝向轉軸的彈性力於驅動件。

在本揭露的一實施例中，上述的繫帶為齒條。

在本揭露的一實施例中，當上述的這些導柱位於這些第一區時，驅動件與固定座之間呈現一鎖定狀態。當旋轉旋鈕而使這些導柱朝這些第二區移動時，這些滑槽推動驅動件遠離固定座而解除鎖定狀態。

在本揭露的一實施例中，上述的旋鈕與轉軸同軸地套接。

在本揭露的一實施例中，上述的各個滑槽更具有一第三區，位於第一區與第二區之間。各個第二區的深度大於各個第三區的深度。

在本揭露的頭戴式顯示裝置包括顯示部與調整機構。調 整機構包括繫帶、轉軸、旋鈕、驅動件以及固定座。顯示部連接於繫帶。轉軸具有環繞中心軸的第一環狀齒。轉軸繞中心軸旋轉時帶動繫帶相對轉軸移動。旋鈕具有多個滑槽。各個滑槽具有第一區以及第二區，各個第一區的深度大於各個第二區的深度。驅動件具有第二環狀齒、多個導柱以及多個棘爪。驅動件組裝至旋鈕，而這些導柱位於這些滑槽中。這些導柱位於這些第一區時，第二環狀齒嚙合於第一環狀齒。這些導柱位於這些第二區時，第二環狀齒脫離第一環狀齒。固定座具有環狀單向齒。繫帶限制固定座相對繫帶的轉動，環狀單向齒用以耦接這些棘爪，以限制驅動件相對固定座單向旋轉。

基於上述，在本揭露的頭戴式顯示裝置與調整機構中，驅動件能夠使轉軸繞中心軸旋轉並帶動繫帶相對轉軸移動，讓使用者能夠調整繫帶的緊繃程度。使用者能夠以貼近其他日常生活用品的調整方式來調整本揭露的調整機構的緊繃程度。另外，驅動件脫離轉軸後繫帶可以迅速鬆開，讓使用者能夠輕易且直覺地解除繫帶的緊繃狀態。

為讓本揭露的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

10‧‧‧頭戴式顯示裝置

100‧‧‧調整機構

110‧‧‧繫帶

112‧‧‧帶狀齒

120‧‧‧轉軸

122‧‧‧第一環狀齒

124‧‧‧第一環狀齒

130‧‧‧旋鈕

132‧‧‧滑槽

140‧‧‧驅動件

142‧‧‧第二環狀齒

144‧‧‧棘爪

150‧‧‧顯示部

160‧‧‧固定座

162‧‧‧環狀單向齒

C‧‧‧中心軸

E1‧‧‧第一區

E2‧‧‧第二區

E3‧‧‧第三區

P‧‧‧導柱

G‧‧‧上蓋

S‧‧‧彈性件

L‧‧‧鎖定狀態

圖1a是本揭露一實施例的調整機構部分的爆炸圖。

圖1b是本揭露一實施例的調整機構部分的另一視角的爆炸圖。

圖2是本揭露一實施例的調整機構的滑槽的示意圖。

圖3a是本揭露一實施例的調整機構的導柱位於第一區的示意圖。

圖3b是圖3a的調整機構的剖面圖。

圖4a是本揭露一實施例的調整機構的導柱位於第二區的示意圖。

圖4b是圖4a的調整機構的剖面圖。

圖5是本揭露另一實施例的調整機構的滑槽的示意圖。

圖6本揭露一實施例的調整機構的棘爪與環狀單向齒耦接的示意圖。

圖7是本揭露一實施例的頭戴式顯示裝置的示意圖。

圖1a是本揭露一實施例的調整機構的爆炸圖。圖1b是本揭露一實施例的調整機構的另一視角的爆炸圖。請參考圖1a以及1b，在本實施例中，調整機構100包括繫帶110、轉軸120、旋鈕130以及驅動件140。繫帶110本身例如具有可彎折性，使繫帶110在調整鬆緊程度的過程中能夠隨著依附物的形狀而彎折並貼附。

在本實施例中，轉軸120具有環繞中心軸C的第一環狀齒124。轉軸120繞中心軸C旋轉時帶動繫帶110相對轉軸120移動。在本實施例中，繫帶110是以齒條的形式呈現並與轉軸120的一第三環狀齒122耦接，而繫帶110也可以是以繩索、彈性帶或是其他形式呈現，本揭露在此不加以限制。

藉由使用者提供一旋轉力，能夠使旋鈕130繞中心軸C旋轉。旋鈕130具有多個滑槽132。在本實施例中，各個滑槽132具有第一區E1以及第二區E2，且各個第一區E1的深度大於各個第二區E2的深度。也就是，滑槽132的第一區E1的底部比滑槽132的第二區E2的底部更接近轉軸120。在各個第一區E1及各個第二區E2之間，是以存在段差的方式呈現。旋鈕130與轉軸120為同軸的套接在一起，使旋鈕130與轉軸120能夠沿著同一個軸旋轉。在本實施例中，上述的軸為中心軸C。

驅動件140具有第二環狀齒142、多個導柱P以及多個棘爪144。驅動件140組裝至旋鈕130，而各個導柱P對應設置於對應的各個滑槽132中。導柱P和滑槽132的數量在此並不加以限制。舉例而言，在本實施例中，固定件140上包括三個導柱P而旋鈕130包括三個滑槽132，而在其他實施例中導柱P和滑槽132的數量也可以為驅動件140以及旋鈕130的圓周上所能容許設置的任意數量。導柱P和滑槽132的數量例如是相等的。第一環狀齒124與第二環狀齒142耦接，因此驅動件140可帶動轉軸120旋轉。本實施例中，滑槽132的第一區E1與第二區E2之間的段 差高度為能夠使第二環狀齒142完全耦接以及完全分離於第一環狀齒124的高度。第一環狀齒124與第二環狀齒142的齒型大致呈三角形，但第一環狀齒124與第二環狀齒142的齒型也可以是任何其他能夠互相耦接的齒型，本揭露在此不加以限制。在本實施例中，第一環狀齒124為外齒輪，第二環狀齒142為內齒輪。在其他實施例中，第一環狀齒124可以為內齒輪，第二環狀齒142可以為外齒輪，本揭露在此不加以限制。

在本實施例中，調整機構100更包括上蓋G以及彈性件S，上蓋G組裝於旋鈕130。驅動件140被限位於上蓋G與旋鈕130之間，彈性件S位於驅動件140與上蓋G之間且用以施加朝向轉軸130的彈性力於驅動件140。詳細而言，彈性件S提供一個固定的彈性力於驅動件140，使各導柱P能夠緊貼各滑槽132的底部，讓導柱P不會脫離滑槽132的限制而使驅動件140在旋鈕130中不受控制地上下移動。

圖2是本揭露一實施例的調整機構的滑槽的示意圖。圖3a是本揭露一實施例的調整機構的導柱位於第一區的示意圖。圖3b是圖3a的調整機構的剖面圖。請參考圖2，當旋鈕130例如朝圖1b中的順時針方向旋轉，並帶動驅動件140例如朝圖1b中的順時針方向旋轉時，這些導柱P能夠在第一區E1及第二區E2之間移動。請參考圖3a、3b，當這些導柱P位於這些第一區E1時，第二環狀齒142嚙合於第一環狀齒124。此時驅動件140與轉軸120耦接，使用者所提供的旋轉力經由旋鈕130及驅動件140傳遞 至轉軸120。轉軸120藉由旋轉力帶動繫帶110相對轉軸120移動。藉由上述繫帶110的相對移動，使用者能夠調整調整機構100的鬆緊程度。

圖4a是本揭露一實施例的調整機構的導柱位於第二區的示意圖。圖4b是圖4a的調整機構的剖面圖。請參考圖4a、4b，當這些導柱P位於這些第二區E2時，第二環狀齒142脫離第一環狀齒124，此時轉軸120脫離驅動件140的限制而能夠自由旋轉。繫帶110在受到張力時能夠不受到限制的相對轉軸120移動。也就是說，使用者例如朝圖1b中的逆時針方向旋轉旋鈕130，使驅動件140相對旋鈕130朝圖1b中的順時針方向旋轉時，這些導柱P從第一區E1朝第二區E2移動。此時，轉軸120脫離驅動件140的限制，使得繫帶110在受到張力時能夠沒有阻力地迅速鬆開。

圖5是本揭露另一實施例的調整機構的滑槽的示意圖。請參考圖5，在另一實施例中，各個滑槽132除了具有第一區E1以及第二區E2，更具有第三區E3。這些第三區E3位於這些第一區E1與第二區E2之間。各個第二區E2的深度大於各個第三區E3的深度。也就是，滑槽132的第二區E2的底部比滑槽132的第三區E3的底部更接近轉軸120。藉由設置第三區E3，使各個滑槽132在各個第一區E1與各個第二區E2之間具有突起。當導柱P在第一區E1及第二區E2之間移動時，使用者透過第三區E3的突起感受到導柱P的上下起伏，能夠知道驅動件140確實在第一區E1及第二區E2之間切換。第三區E3的突起還能夠防止導柱P 因驅動件140晃動或輕微的受力而使導柱P在第一區E1及第二區E2之間任意移動。

圖6本揭露一實施例的調整機構的棘爪與環狀單向齒耦接的示意圖。請參考圖6，固定座160具有環狀單向齒162。繫帶110限制固定座160相對繫帶110的轉動。也就是說，當繫帶110相對於轉軸120移動時，繫帶110只會相對固定座160移動但不會相對固定座160轉動。環狀單向齒162用以耦接這些棘爪144，以限制驅動件140相對固定座160只能單向旋轉。驅動件140相對固定座160單向旋轉時，例如是驅動件140朝圖1b中的逆時針方向旋轉時，是使導柱P朝向第一區E1移動的方向。

當這些導柱P位於這些第一區E1時，驅動件140與固定座160之間呈現鎖定狀態L。此時驅動件140仍能以使導柱P朝向第一區E1移動的方向旋轉，讓使用者能夠持續旋轉旋鈕130調整繫帶110的鬆緊程度。請再參考圖3a、3b，當旋轉旋鈕130而使這些導柱P朝這些第二區E2移動時，由於單向環狀齒162與棘爪144耦接，並限制驅動件不能朝向使導柱P朝第二區E2移動的方向旋轉。透過旋鈕130轉動而驅動件140保持不動，這些滑槽132推動驅動件140遠離轉軸130而解除鎖定狀態L。當驅動件140解除鎖定狀態時，使用者只要拉動調整機構100就可以迅速將調整機構100鬆開。

以下將列舉其他實施例以作為說明。在此必須說明的是，下述實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容。採用相同的 標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，下述實施例不再重複贅述。

圖7是本揭露一實施例的頭戴式顯示裝置的示意圖。請參考圖7，本揭露提供一種應用上述調整機構的頭戴式顯示裝置。頭戴式顯示裝置10包括顯示部150以及調整機構100。調整機構100例如是以樞接的方式連接於顯示部150。使用者藉由旋轉旋鈕130帶動繫帶110相對轉軸120旋轉而調整繫帶110的鬆緊程度。當頭戴式顯示裝置10配戴於使用者時，繫帶110的長度可經由使用者調整旋鈕130而縮短，直至繫帶110服貼於使用者的頭部而停止。顯示部150對應使用者的眼部，用以提供使用者影像資訊。顯示部150內部例如配置有液晶顯示器(Liquid-Crystal Display,LCD)。本實施例的顯示部150可以做為虛擬實境裝置，但本揭露不侷限於此。值得一提的是，上述實施例的調整機構也可以用於鞋子、安全帽或是頭盔等裝置上以便於調整綁帶或是頭帶的鬆緊度。

綜上所述，在本揭露的上述實施例中，使用者透過旋轉旋鈕以經由驅動件及轉軸帶動繫帶，使繫帶能夠相對轉軸移動，直至繫帶能夠順利且服貼地承靠在使用者的頭部。另外，使用者只要朝反方向旋轉旋鈕，調整機構便會解除鎖定狀態，因此可以放鬆繫帶而使繫帶所圍的尺寸擴大。此時，使用者能夠將頭戴式顯示裝置取下。

雖然本揭露已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本揭露的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

Claims (12)

1. 一種調整機構，包括： 一繫帶； 一轉軸，具有環繞一中心軸的一第一環狀齒，其中該轉軸繞該中心軸旋轉時帶動該繫帶相對該轉軸移動； 一旋鈕，具有多個滑槽，其中各該滑槽具有一第一區以及一第二區，各該第一區的深度大於各該第二區的深度； 一驅動件，具有一第二環狀齒、多個導柱以及多個棘爪，其中該驅動件組裝至該旋鈕，而該些導柱位於該些滑槽中，該些導柱位於該些第一區時，該第二環狀齒嚙合於該第一環狀齒，該些導柱位於該些第二區時，該第二環狀齒脫離該第一環狀齒；以及 一固定座，具有一環狀單向齒，其中該繫帶限制該固定座相對該繫帶的轉動，該環狀單向齒用以耦接該些棘爪，以限制該驅動件相對該固定座單向旋轉。
2. 如申請專利範圍第1項所述的調整機構，更包括： 一上蓋，組裝於該旋鈕，其中該驅動件被限位於該上蓋與該旋鈕之間；以及 一彈性件，位於該驅動件與該上蓋之間且用以施加朝向該轉軸的彈性力於該驅動件。
3. 如申請專利範圍第1項所述的調整機構，其中該繫帶為齒條。
4. 如申請專利範圍第1項所述的調整機構，其中當該些導柱位於該些第一區時，該驅動件與該固定座之間呈現一鎖定狀態，當旋轉該旋鈕而使該些導柱朝該些第二區移動時，該些滑槽推動該驅動件遠離該固定座而解除該鎖定狀態。
5. 如申請專利範圍第1項所述的調整機構，其中該旋鈕與該轉軸同軸地套接。
6. 如申請專利範圍第1項所述的調整機構，其中各該滑槽更具有一第三區，位於該第一區與該第二區之間，各該第二區的深度大於各該第三區的深度。
7. 一種頭戴式顯示裝置，包括： 一顯示部； 一調整機構，包括： 一繫帶，連接於該顯示部； 一轉軸，具有環繞一中心軸的一第一環狀齒，其中該轉軸繞該中心軸旋轉時帶動該繫帶相對該轉軸移動； 一旋鈕，具有多個滑槽，其中各該滑槽具有一第一區以及一第二區，各該第一區的深度大於各該第二區的深度； 一驅動件，具有一第二環狀齒、多個導柱以及多個棘爪，其中該驅動件組裝至該旋鈕，而該些導柱位於該些滑槽中，該些導柱位於該些第一區時，該第二環狀齒嚙合於該第一環狀齒，該些導柱位於該些第二區時，該第二環狀齒脫離該第一環狀齒；以及 一固定座，具有一環狀單向齒，其中該繫帶限制該固定座相對該繫帶的轉動，該環狀單向齒用以耦接該些棘爪，以限制該驅動件相對該固定座單向旋轉。
8. 如申請專利範圍第7項所述的頭戴式顯示裝置，其中該調整機構更包括： 一上蓋，組裝於該旋鈕，其中該驅動件被限位於該上蓋與該旋鈕之間；以及 一彈性件，位於該驅動件與該上蓋之間且用以施加朝向該轉軸的彈性力於該驅動件。
9. 如申請專利範圍第7項所述的頭戴式顯示裝置，其中該繫帶為齒條。
10. 如申請專利範圍第7項所述的頭戴式顯示裝置，其中當該些導柱位於該些第一區時，該驅動件與該固定座之間呈現一鎖定狀態，當旋轉該旋鈕而使該些導柱朝該些第二區移動時，該些滑槽推動該驅動件遠離該固定座而解除該鎖定狀態。
11. 如申請專利範圍第7項所述的頭戴式顯示裝置，其中該旋鈕與該轉軸同軸地套接。
12. 如申請專利範圍第7項所述的頭戴式顯示裝置，其中各該滑槽更具有一第三區，位於該第一區與該第二區之間，各該第二區的深度大於各該第三區的深度。