TWM651378U - 顯示裝置 - Google Patents

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TWM651378U
TWM651378U TW112203862U TW112203862U TWM651378U TW M651378 U TWM651378 U TW M651378U TW 112203862 U TW112203862 U TW 112203862U TW 112203862 U TW112203862 U TW 112203862U TW M651378 U TWM651378 U TW M651378U
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recess
bracket
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display device
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簡煜修
尹振
張笑笑
王卓
張攀
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鴻海精密工業股份有限公司
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Abstract

一種顯示裝置，包括光學機構、支架與調節機構。支架與光學機構間隔設置，支架一側設有沿第一方向凹陷之第一凹部，支架還設有貫通設置之通孔，通孔一端連通第一凹部。調節機構包括球形軸承、連接桿與蓋板。球形軸承部分位於第一凹部內，球形軸承可活動地抵接於第一凹部之內壁，連接桿一端固定於球形軸承，另一端穿過通孔且固定連接於光學機構。蓋板設置於球形軸承遠離支架之一側且沿第一方向可調節地連接於支架，蓋板可選擇性地對球形軸承施加壓力或可選擇性地撤銷對球形軸承施加壓力。上述顯示裝置便於調節成像角度。

Description

顯示裝置
本申請涉及光學設計技術領域，尤其涉及一種顯示裝置。
隨著虛擬實境（VR）與增強現實（AR）科技之更新換代，虛擬實境與增強現實以其豐富之體驗受到越來越多人之歡迎。虛擬實境科技係一種可以創建與體驗虛擬世界之電腦模擬系統，它利用電腦生成一種類比環境，係一種多源資訊融合之互動式之三維動態視景與實體行為之系統模擬，使用戶沉浸到該環境中。習知科技中，人們藉由佩戴VR眼鏡體驗虛擬實境世界。增強現實科技，藉由電腦技術，將虛擬之資訊應用到真實世界，真實之環境與虛擬之物體實時地疊加到了同一個畫面或空間同時存於，增強人們之感官體驗。
能夠實現虛擬實境（VR）與增強現實（AR）之顯示裝置（例如VR眼鏡/AR眼鏡）藉由光學機構顯示圖像，光學機構需要於特定之成像角度下才能清楚成像，顯示裝置於組裝、移動或使用之過程中會造成光學機構之成像角度出現偏差，影響成像品質。
有鑑於此，有必要提供一種顯示裝置，便於調節成像角度。
本申請之實施例提供一種顯示裝置，包括光學機構、支架與調節機構。所述光學機構用於顯示圖像。所述支架與所述光學機構間隔設置，所述支架一側設有沿第一方向凹陷之第一凹部，所述支架還設有貫通設置之通孔，所述通孔一端連通所述第一凹部。所述調節機構包括球形軸承、連接桿與蓋板。所述球形軸承部分位於所述第一凹部內，所述球形軸承可活動地抵接於所述第一凹部之內壁，所述連接桿一端固定於所述球形軸承，另一端穿過所述通孔且固定連接於所述光學機構。所述蓋板設置於所述球形軸承遠離所述支架之一側且沿所述第一方向可調節地連接於所述支架，所述蓋板可選擇性地對所述球形軸承施加壓力以固定所述球形軸承於所述第一凹部中之位置，或可選擇性地撤銷對所述球形軸承施加壓力以調節所述球形軸承於所述第一凹部中之位置。
本申請之實施例包括之技術效果：上述顯示裝置中，藉由球形軸承與第一凹部配合，便於連接桿帶動光學機構以球形軸承之球心為支點於複數方位移動，進而可於複數方位調節光學機構之成像角度。藉由蓋板設置於球形軸承遠離支架之一側且沿第一方向可調節地連接於支架，以使蓋板可選擇性地對球形軸承施加壓力以固定球形軸承於第一凹部中之位置，進而便於藉由連接桿固定光學機構之成像角度。或蓋板可選擇性地撤銷對球形軸承施加壓力以調節球形軸承於第一凹部中之位置，進而便於藉由連接桿調節光學機構之成像角度。
可選地，於本申請之一些實施例中，所述調節機構還包括第一緊固件。所述蓋板包括固定部、調節部以及固定連接於所述固定部與所述調節部之間之彈性部。所述彈性部與所述第一凹部相對設置，所述球形軸承設置於所述第一凹部與所述彈性部之間。所述固定部固定連接於所述支架且位於所述第一凹部一側。所述調節部沿所述第一方向可活動地設置於所述第一凹部之另外一側，用於帶動所述彈性部對所述球形軸承施加壓力，所述第一緊固件連接於所述調節部與所述支架之間，用於限制所述調節部相對所述支架之位置。
可選地，於本申請之一些實施例中，所述彈性部朝向所述第一凹部之一側設有沿所述第一方向凹陷之第二凹部，所述第二凹部之內壁用於抵接所述球形軸承位於所述第一凹部外之部位。
可選地，於本申請之一些實施例中，所述第一凹部內壁與所述球形軸承之外壁仿形設置，與/或所述第二凹部內壁與所述球形軸承之外壁仿形設置。
可選地，於本申請之一些實施例中，所述彈性部還設有兩個位於所述第二凹部上之開口，兩個所述開口間隔設置且兩個所述開口之間形成活動部，所述調節部固定連接於所述活動部。
可選地，於本申請之一些實施例中，所述第一凹部之內壁與/或所述第二凹部之內壁設有摩擦層，所述摩擦層用於與所述球形軸承接觸。
可選地，於本申請之一些實施例中，所述第一緊固件包括依次連接之旋鈕與螺桿，沿所述螺桿之軸向，所述螺桿之投影位於所述旋鈕之投影範圍內。所述調節部設有連接孔，所述螺桿穿過所述連接孔且連接於所述支架，所述調節部設置於所述旋鈕與所述支架之間。
可選地，於本申請之一些實施例中，所述連接桿包括第一連桿與第二連桿，所述第一連桿一端固定連接於所述球形軸承，另一端穿過所述通孔且固定連接於所述第二連桿，所述第二連桿相對所述第一連桿彎折，所述第二連桿遠離所述第一連桿之一端固定連接於所述光學機構。
可選地，於本申請之一些實施例中，沿所述第一方向，所述通孔之孔徑自所述第一凹部向外逐漸擴大。
可選地，於本申請之一些實施例中，所述光學機構包括顯示件與波導片，所述顯示件一側固定連接於所述連接桿，另一側固定連接於所述波導片，所述顯示件用於將成像光線傳輸至所述波導片內，所述波導片用於顯示圖像。
下面將結合本申請實施例中之附圖，對本申請實施例中之技術方案進行描述，顯然，所描述之實施例僅僅係本申請一部分實施例，而不係全部之實施例。
需要說明的係，當元件被稱為“連接於”另一個元件，它可以直接於另一個元件上或者亦可以存於居中之元件。當一個元件被認為係“設置於”另一個元件，它可為直接設置於另一個元件上或者可能同時存於居中元件。
除非另有定義，本文所使用之所有之技術與科學術語與屬於本申請之技術領域之技術人員通常理解之含義相同。本文中於本申請之說明書中所使用之術語僅係為描述具體之實施例之目的不係旨在於限制本申請。本文所使用之術語“或/及”包括一個或複數相關之所列項目的任意之與所有之組合。
本申請之實施例提供之一種顯示裝置，包括光學機構、支架與調節機構。光學機構用於顯示圖像。支架與光學機構間隔設置，支架一側設有沿第一方向凹陷之第一凹部，支架還設有貫通設置之通孔，通孔一端連通第一凹部。調節機構包括球形軸承、連接桿與蓋板。球形軸承部分位於第一凹部內，球形軸承可活動地抵接於第一凹部之內壁，連接桿一端固定於球形軸承，另一端穿過通孔且固定連接於光學機構。蓋板設置於球形軸承遠離支架之一側且沿第一方向可調節地連接於支架，蓋板可選擇性地對球形軸承施加壓力以固定球形軸承於第一凹部中之位置，或可選擇性地撤銷對球形軸承施加壓力以調節球形軸承於第一凹部中之位置。
上述顯示裝置中，藉由球形軸承與第一凹部配合，便於連接桿帶動光學機構以球形軸承之球心為支點於複數方位移動，進而可於複數方位調節光學機構之成像角度。藉由蓋板設置於球形軸承遠離支架之一側且沿第一方向可調節地連接於支架，以使蓋板可選擇性地對球形軸承施加壓力以固定球形軸承於第一凹部中之位置，進而便於藉由連接桿固定光學機構之成像角度。或蓋板可選擇性地撤銷對球形軸承施加壓力以調節球形軸承於第一凹部中之位置，進而便於藉由連接桿調節光學機構之成像角度。
下面結合附圖，對本申請之一些實施例作詳細說明。
請一併參閱圖1與圖2，本申請之實施例提供之顯示裝置100包括光學機構10、支架20與調節機構30。光學機構10用於顯示圖像，該圖像可以但不限於為AR圖像或VR圖像。支架20與光學機構間隔設置。支架20一側設有沿第一方向Z凹陷之第一凹部20a，支架20還設有貫通設置之通孔20b，通孔20b一端連通第一凹部20a。
調節機構30包括球形軸承31、連接桿32與蓋板33。球形軸承31部分位於第一凹部20a內，球形軸承31可活動地抵接於第一凹部20a之內壁。連接桿32一端固定於球形軸承31，另一端穿過通孔20b且固定連接於光學機構10。藉由滾動球形軸承31調節球形軸承31於第一凹部20a中之位置，連接桿32帶動光學機構10以球形軸承31之球心為支點於複數方位移動，進而可於複數方位調節光學機構10之成像角度。
蓋板33設置於球形軸承31遠離支架20之一側且沿第一方向Z可調節地連接於支架20。蓋板33可以但不限於藉由螺栓可調節地連接於支架20。蓋板33可選擇性地對球形軸承31施加壓力以固定球形軸承31於第一凹部20a中之位置，進而便於藉由連接桿32固定光學機構10之成像角度。或蓋板33可選擇性地撤銷對球形軸承31施加壓力以調節球形軸承31於第一凹部20a中之位置，進而便於藉由連接桿32調節光學機構10之成像角度。
請一併參閱圖1與圖2，於一些實施例中，光學機構10包括顯示件11與波導片12。顯示件11一側固定連接於連接桿32，另一側固定連接於波導片12，顯示件11用於將成像光線傳輸至波導片12內，波導片12用於顯示圖像。光學機構10之成像角度即為波導片12相對於使用者之角度。
具體地，顯示件11內設有顯示幕，顯示幕用於生成成像光線，以便於將成像光線傳輸至波導片12內。可選地，顯示幕可以為MEMS(微機電系統鐳射掃描投影)、LCD(液晶顯示)、LED(發光二極體顯示)、OLED(有機發光二極體顯示)、DLP(數位光處理)、LCOS(矽基液晶)中之一種。
請繼續參閱圖2，波導片12包括耦入區域121與耦出區域122。耦入區域121伸入顯示件11內，用於接收顯示件11之成像光線。耦出區域122位於顯示件11外，用於顯示圖像。可選地，波導片12可以為光柵光波導或者幾何陣列光波導。
於一些實施例中，支架20大致呈長條形設置，支架20包括第一方向Z相對設置之第一表面21與第二表面22，第一凹部20a凹設於第一表面21，通孔20b沿第一方向Z貫通第一凹部20a與第二表面22。
請一併參閱圖2與圖3，於一些實施例中，第一凹部20a之內壁與球形軸承31之外壁仿形設置，以提高第一凹部20a之內壁與球形軸承31接觸之面積，進而提高蓋板33對球形軸承31施加壓力時球形軸承31於第一凹部20a內固定之穩定性，以及提高蓋板33撤銷對球形軸承31施加壓力時球形軸承31於第一凹部20a內滾動之穩定性。具體地，第一凹部20a之內壁呈弧形面設置，以貼合於球形軸承31之外壁。
於一些實施例中，沿第一方向Z，通孔20b之孔徑自第一凹部20a向外逐漸擴大，即通孔20b縮口端連通第一凹部20a，通孔20b擴口端連通第二表面22。可以理解的係，當藉由滾動球形軸承31調節球形軸承31於第一凹部20a中之位置時，連接桿32遠離球形軸承31部分之活動範圍大於連接桿32靠近球形軸承31部分之活動範圍，藉由上述設置可降低通孔20b之孔壁對連接桿32產生干涉之風險，進而提高光學機構10可調節位置之範圍。
於一些實施例中，第一凹部20a之內壁設有摩擦層（圖未示），摩擦層與球形軸承31接觸，以提高第一凹部20a之內壁與球形軸承31之間之摩擦力，進而提高蓋板33對球形軸承31施加壓力時球形軸承31於第一凹部20a內固定之穩定性。
請一併參閱圖4，於一些實施例中，連接桿32包括第一連桿321與第二連桿322。第一連桿321一端固定連接於球形軸承31，另一端穿過通孔20b且固定連接於第二連桿322。第二連桿322相對第一連桿321彎折，第二連桿322遠離第一連桿321之一端固定連接於光學機構10，具體連接於顯示件11一側。第一連桿321與第二連桿322配合，提高光學機構10可調節位置之範圍。
可選地，第一連桿321沿球形軸承31之徑向延伸設置，以提高第一連桿321與球形軸承31之間受力之穩定性。
可以理解的係，連接桿32可以為一個沿直線方向延伸之連桿，或連接桿32可以包括3個或3個以上依次連接且相對彎折之連桿，以適配不同之使用場景。
請一併參閱圖3與圖4，於一些實施例中，調節機構30還包括第一緊固件34。蓋板33包括固定部331、調節部332以及固定連接於固定部331與調節部332之間之彈性部333。彈性部333與第一凹部20a於第一方向Z上相對設置，球形軸承31設置於第一凹部20a與彈性部333之間，彈性部333用於對球形軸承31施加朝向第一凹部20a之內壁之壓力。彈性部333有足夠變形量可以承受力所產生之變形，並提供足夠之下壓力固定球形軸承31，以提高球形軸承31於第一凹部20a內固定之穩定性。
固定部331固定連接於支架20之第一表面21且位於第一凹部20a一側。調節部332與第一表面21相對設置且沿第一方向Z可活動地設置於第一凹部20a之另外一側，用於帶動彈性部333對球形軸承31施加壓力。第一緊固件34連接於調節部332與支架20之間，用於限制調節部332相對支架20之位置，進而藉由調節部332控制彈性部333對球形軸承31施加壓力之大小，具體地，當調節部332靠近第一表面21時，調節部332帶動彈性部333對球形軸承31施加壓力增大，以使彈性部333產生形變且提供足夠之下壓力固定球形軸承31。當調節部332遠離第一表面21時，調節部332帶動彈性部333對球形軸承31施加壓力減小，以使彈性部333恢復形變之前之狀態且撤銷對球形軸承31施加壓力。
可選地，固定部331藉由緊固件、粘接、焊接、鉚接等方式固定連接於支架20之第一表面21。
可以理解的係，於一些實施例中，固定部331藉由鉸接件可轉動地連接於支架20，藉由調節部332帶動彈性部333轉動以對球形軸承31施加壓力。
請一併參閱圖3與圖4，於一些實施例中，彈性部333朝向第一凹部20a之一側設有沿第一方向Z凹陷之第二凹部33a，第二凹部33a之內壁用於抵接球形軸承31位於第一凹部20a外之部位。第二凹部33a與第一凹部20a配合卡持球形軸承31，進而提高彈性部333對球形軸承31施加壓力時球形軸承31於第一凹部20a內固定之穩定性，以及提高彈性部333撤銷對球形軸承31施加壓力時球形軸承31於第一凹部20a內滾動之穩定性。
於一些實施例中，第二凹部33a之內壁與球形軸承31之外壁仿形設置，以提高第二凹部33a之內壁與球形軸承31接觸之面積，進一步提高彈性部333對球形軸承31施加壓力時球形軸承31於第一凹部20a內固定之穩定性，以及提高彈性部333撤銷對球形軸承31施加壓力時球形軸承31於第一凹部20a內滾動之穩定性。
於一些實施例中，第二凹部33a之內壁設有摩擦層（圖未示），摩擦層與球形軸承31接觸，以提高第二凹部33a之內壁與球形軸承31之間之摩擦力，進而提高彈性部333對球形軸承31施加壓力時球形軸承31於第二凹部33a內固定之穩定性。
請一併參閱圖5，於一些實施例中，彈性部333還設有兩個位於第二凹部33a上之開口33b，兩個開口33b間隔設置且兩個開口33b之間形成活動部33c。調節部332固定連接於活動部33c，以帶動活動部33c及彈性部333上其他部位對球形軸承31施加壓力。藉由兩個開口33b提高活動部33c之活動範圍，以於彈性部333對球形軸承31施加壓力時使活動部33c貼合於球形軸承31，進而提高球形軸承31於第一凹部20a內固定之穩定性。
請一併參閱圖4與圖5，於一些實施例中，第一緊固件34包括依次連接之旋鈕341與螺桿342。沿螺桿342之軸向，螺桿342之投影位於旋鈕341之投影範圍內，調節部332設有連接孔332a，螺桿342穿過連接孔332a且連接於支架20，調節部332設置於旋鈕341與支架20之第一表面21之間，旋鈕341用於抵接調節部332。螺桿342藉由螺紋連接於支架20，藉由旋轉旋鈕341限制調節部332相對支架20之位置，進而便於控制彈性部333對球形軸承31施加壓力之大小，提高使用之便利性。
可以理解的係，於一些實施例中，蓋板33呈平板狀，蓋板33兩側藉由兩個可調節之緊固件連接於支架20，使蓋板33可相對第一凹部20a沿第一方向Z移動，藉由調節兩個緊固件使蓋板33硬性抵接球形軸承31端部以對球形軸承31施加壓力，或使蓋板33遠離球形軸承31以撤銷對球形軸承31施加壓力，進而實現調節與固定光學機構10之成像角度之功能。
於一些實施例中，支架20上設有兩個調節機構30，每個調節機構30分別連接一個光學機構10，兩個光學機構10分別對應人體之左眼與右眼，藉由調節機構30可根據左眼與右眼不同之參數分別調節對應之光學機構10之成像角度，進而提高成像品質。
可以理解的係，於一些實施例中，顯示裝置100還包括穿戴機構（圖未示），穿戴機構連接於支架20，用於將顯示裝置100穿戴至人體上，穿戴機構可以但不限於為眼鏡支架、綁帶或頭盔等。
上述顯示裝置100中，藉由球形軸承31與第一凹部20a配合，便於連接桿32帶動光學機構10以球形軸承31之球心為支點於複數方位移動，進而可於複數方位調節光學機構10之成像角度。藉由蓋板33設置於球形軸承31遠離支架20之一側且沿第一方向Z可調節地連接於支架20，以使蓋板33可選擇性地對球形軸承31施加壓力以固定球形軸承31於第一凹部20a中之位置，進而便於藉由連接桿32固定光學機構10之成像角度。或蓋板33可選擇性地撤銷對球形軸承31施加壓力以調節球形軸承31於第一凹部20a中之位置，進而便於藉由連接桿32調節光學機構10之成像角度。
本技術領域之普通技術人員應當認識到，以上之實施例僅係用以說明本申請，而並非用作為對本申請之限定，僅要於本申請之實質精神範圍內，對以上實施例所作之適當改變與變化均落於本申請公開之範圍內。
100:顯示裝置 10:光學機構 11:顯示件 12:波導片 121:耦入區域 122:耦出區域 20:支架 20a:第一凹部 20b:通孔 21:第一表面 22:第二表面 30:調節機構 31:球形軸承 32:連接桿 321:第一連桿 322:第二連桿 33:蓋板 33a:第二凹部 33b:開口 33c:活動部 331:固定部 332:調節部 332a:連接孔 333:彈性部 34:第一緊固件 341:旋鈕 342:螺桿 Z:第一方向
圖1示意了一實施例之顯示裝置之結構示意圖。
圖2示意了圖1沿剖面線A-A之剖面圖。
圖3示意了圖1沿剖面線B-B之剖面圖。
圖4示意了一實施例之顯示裝置之拆分結構示意圖。
圖5示意了一實施例之顯示裝置中蓋板之結構示意圖。
100:顯示裝置
10:光學機構
11:顯示件
12:波導片
20:支架
21:第一表面
22:第二表面
30:調節機構
31:球形軸承
32:連接桿
33:蓋板
34:第一緊固件
Z:第一方向

Claims (10)

  1. 一種顯示裝置，包括用於顯示圖像之光學機構，其改良在於，所述顯示裝置還包括： 支架，與所述光學機構間隔設置，所述支架一側設有沿第一方向凹陷之第一凹部，所述支架還設有貫通設置之通孔，所述通孔一端連通所述第一凹部； 調節機構，包括球形軸承、連接桿與蓋板，所述球形軸承部分位於所述第一凹部內，所述球形軸承可活動地抵接於所述第一凹部之內壁，所述連接桿一端固定於所述球形軸承，另一端穿過所述通孔且固定連接於所述光學機構，所述蓋板設置於所述球形軸承遠離所述支架之一側且沿所述第一方向可調節地連接於所述支架，所述蓋板可選擇性地對所述球形軸承施加壓力以固定所述球形軸承於所述第一凹部中之位置，或可選擇性地撤銷對所述球形軸承施加壓力以調節所述球形軸承於所述第一凹部中之位置。
  2. 如請求項1所述之顯示裝置，其中：所述調節機構還包括第一緊固件，所述蓋板包括固定部、調節部以及固定連接於所述固定部與所述調節部之間之彈性部，所述彈性部與所述第一凹部相對設置，所述球形軸承設置於所述第一凹部與所述彈性部之間，所述固定部固定連接於所述支架且位於所述第一凹部一側，所述調節部沿所述第一方向可活動地設置於所述第一凹部之另外一側，用於帶動所述彈性部對所述球形軸承施加壓力，所述第一緊固件連接於所述調節部與所述支架之間，用於限制所述調節部相對所述支架之位置。
  3. 如請求項2所述之顯示裝置，其中：所述彈性部朝向所述第一凹部之一側設有沿所述第一方向凹陷之第二凹部，所述第二凹部之內壁用於抵接所述球形軸承位於所述第一凹部外之部位。
  4. 如請求項3所述之顯示裝置，其中：所述第一凹部內壁與所述球形軸承之外壁仿形設置，與/或所述第二凹部內壁與所述球形軸承之外壁仿形設置。
  5. 如請求項4所述之顯示裝置，其中：所述彈性部還設有兩個位於所述第二凹部上之開口，兩個所述開口間隔設置且兩個所述開口之間形成活動部，所述調節部固定連接於所述活動部。
  6. 如請求項3所述之顯示裝置，其中：所述第一凹部之內壁與/或所述第二凹部之內壁設有摩擦層，所述摩擦層用於與所述球形軸承接觸。
  7. 如請求項2所述之顯示裝置，其中：所述第一緊固件包括依次連接之旋鈕與螺桿，沿所述螺桿之軸向，所述螺桿之投影位於所述旋鈕之投影範圍內，所述調節部設有連接孔，所述螺桿穿過所述連接孔且連接於所述支架，所述調節部設置於所述旋鈕與所述支架之間。
  8. 如請求項1所述之顯示裝置，其中：所述連接桿包括第一連桿與第二連桿，所述第一連桿一端固定連接於所述球形軸承，另一端穿過所述通孔且固定連接於所述第二連桿，所述第二連桿相對所述第一連桿彎折，所述第二連桿遠離所述第一連桿之一端固定連接於所述光學機構。
  9. 如請求項1所述之顯示裝置，其中：沿所述第一方向，所述通孔之孔徑自所述第一凹部向外逐漸擴大。
  10. 如請求項1所述之顯示裝置，其中：所述光學機構包括顯示件與波導片，所述顯示件一側固定連接於所述連接桿，另一側固定連接於所述波導片，所述顯示件用於將成像光線傳輸至所述波導片內，所述波導片用於顯示圖像。
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