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一种调节机构及头戴显示设备

文献发布时间:2023-06-19 12:24:27


一种调节机构及头戴显示设备

技术领域

本发明涉及可穿戴设备技术领域,特别涉及一种调节机构。本发明还涉及一种头戴显示设备。

背景技术

随着虚拟现实、增强现实技术的发展,越来越多的头戴显示设备已得到广泛使用。

AR(Augmented Reality,增强现实)技术是一种将虚拟信息与真实世界巧妙融合的技术,广泛运用了多媒体、三维建模、实时跟踪及注册、智能交互、传感等多种技术手段,将计算机生成的文字、图像、三维模型、音乐、视频等虚拟信息模拟仿真后,应用到真实世界中,两种信息互为补充,从而实现对真实世界的“增强”。

VR(Virtual Reality,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,使用户沉浸到该环境中。虚拟现实技术就是利用现实生活中的数据,通过计算机技术产生的电子信号,将其与各种输出设备结合使其转化为能够让人们感受到的现象。

为便于佩戴,头戴显示设备通常在设备主体上配置有泡棉支架,而设备主体的中壳内设置有镜片模组。泡棉支架大体呈具有一个柄部的环状结构,利用环状结构箍紧用户的前额、耳侧与后脑勺部位,保证用户佩戴稳固,同时利用柄部结构与中壳连接成一体。

然而,由于泡棉支架与中壳固定为一个整体结构,导致泡棉支架在出厂时的参数尺寸与设计角度等参数是固定的,一方面导致泡棉支架与镜片模组的水平距离是固定的,也就是出瞳距离(Eye Relief,ER)固定,对于不同用户而言,其最佳出瞳距离必然是各不相同的,现有技术中的头戴显示设备显然无法满足用户对出瞳距离的个性化调节需求;另一方面导致用户无法调节将头部套入泡棉支架内时的佩戴角度,无法满足不同用户的实际佩戴需求,在佩戴时难以恰当地稳固在用户头部,用户体验不佳。

因此,如何实现头戴显示设备的出瞳距离及佩戴角度调节,满足用户对于出瞳距离与佩戴角度的个性化调节需求,提高用户体验,是本领域技术人员面临的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种调节机构,能够实现头戴显示设备的出瞳距离及佩戴角度调节,满足用户对于出瞳距离与佩戴角度的个性化调节需求,提高用户体验。本发明的另一目的是提供一种头戴显示设备。

为解决上述技术问题,本发明提供一种调节机构,包括中壳、泡棉支架,还包括可移动地设置于所述中壳内并与所述泡棉支架相连、用于调节所述中壳与所述泡棉支架的水平间距的滑动模组,以及可旋转地设置于所述滑动模组上并与所述泡棉支架相连、用于带动所述泡棉支架相对所述中壳进行翻转的翻转模组。

优选地,所述滑动模组包括与所述中壳的内壁相连的安装支架、设置于所述安装支架表面的导向支架、可滑动地设置于所述导向支架上的滑板,所述滑板与所述翻转模组相连,且所述滑板的滑动方向为所述中壳与所述泡棉支架的水平间距方向。

优选地,所述导向支架的表面两侧均设置有沿其长度方向延伸、用于与所述滑板的两侧边配合滑动的导向滑轨。

优选地,所述导向支架的表面设置有用于与所述滑板的内侧端壁抵接以限制其向内滑动的最大距离的内止挡块、以及与所述滑板的外侧端壁抵接以限制其向外滑动的最大距离的外止挡块。

优选地,所述导向支架的表面还设置有向上凸起的弹性片,所述滑板的底面设置有向下凸起、用于与所述弹性片的顶端卡接的若干级停驻槽,且各级所述停驻槽的排列方向平行于所述滑板的滑动方向。

优选地,所述弹性片的两端分别连接在所述导向支架的表面,且所述弹性片的中部拱曲成弧形。

优选地,所述翻转模组包括与所述滑动模组的末端相连的连接轴、可旋转地套设于所述连接轴上的旋臂,所述旋臂的末端与所述泡棉支架相连。

优选地,所述连接轴的两端均开设有环槽,所述旋臂分别套设于所述环槽内,且所述环槽的侧壁与所述旋臂的表面紧贴以形成阻尼摩擦。

优选地,所述环槽的外侧壁为插设于所述连接轴的端面内的压紧杆的头端,且所述压紧杆的头端端面上设置有用于调节其预紧力的旋钮。

优选地,所述环槽的内侧壁面上开设有沿周向延伸的限位槽,且所述旋臂的内侧表面上设置有用于与所述限位槽的两端槽壁抵接以限制其旋转角度范围的抵接块。

优选地,所述翻转模组包括与所述滑动模组的末端相连的连接轴、可旋转地套设于所述连接轴上并与所述泡棉支架相连的旋臂、设置于所述连接轴上的角度调节盘、连接在所述泡棉支架上并延伸至所述角度调节盘处的连接座、设置于所述连接座表面的止动柱,所述角度调节盘的表面开设有若干个用于与所述止动柱配合以将其固锁在当前转动位置的止动槽。

优选地,所述角度调节盘立设于所述连接轴的周向表面,所述止动柱垂直于所述角度调节盘的表面,所述连接座的表面开设有接插孔,且所述止动柱的首端可拆卸地插设于所述接插孔内。

优选地,所述止动柱包括插设于所述接插孔中的止动筒、沿轴向连接于所述止动筒内的复位弹簧、填塞于所述止动筒的筒口处并向外凸出的弹性球,所述复位弹簧的端部与所述弹性球相连。

优选地,所述弹性球包括连为一体的钝端与尖端,且所述钝端卡接于所述止动筒的筒口处,所述尖端外伸出所述止动筒的筒口并与所述止动槽配合。

优选地,所述翻转模组包括与所述滑动模组的末端相连的连接轴、可旋转地套设于所述连接轴上并与所述泡棉支架相连的旋臂、设置于所述连接轴上的固定调节板、连接在所述泡棉支架上并延伸至所述固定调节板处的连接座、可轴向伸缩地插设于所述连接座上的活动调节杆,所述活动调节杆的末端端面设置有若干个沿其翻转轨迹分布的端面齿,所述固定调节板的表面开设有若干个用于与各所述端面齿啮合的齿形槽。

优选地,所述固定调节板立设于所述连接轴的周向表面,所述活动调节杆的伸缩方向垂直于所述固定调节板的表面,所述活动调节杆的末端连接有弧形板,且各所述端面齿均分布于所述弧形板的表面

优选地,所述连接座的表面开设有接插孔,所述活动调节杆的首端可伸缩地插设于所述接插孔内,且所述活动调节杆上套设有用于通过弹力使其末端压紧所述固定调节板的预紧弹簧。

优选地,所述活动调节杆的周向表面上设置有若干根限位筋,且所述接插孔的径向上开设有若干个用于与各所述限位筋配合滑动以限制所述活动调节杆的旋转自由度的止转槽。

本发明还提供一种头戴显示设备,包括如上述任一项所述的调节机构。

本发明所提供的调节机构,主要包括中壳、泡棉支架、滑动模组和翻转模组。其中,中壳为设备主体的主要结构,主要用于安装其余零部件,泡棉支架与中壳相连,主要用于供用户进行佩戴,环绕固定在头部上。滑动模组设置在中壳内,并连接在中壳与泡棉支架之间,且可在中壳内进行定向移动,主要用于在其移动过程中改变中壳与泡棉支架之间的水平间距,从而实现出瞳距离的调节。翻转模组连接在滑动模组与泡棉支架之间,且其一端与滑动模组转动连接,可在滑动模组上进行定向转动,主要用于在转动过程中带动泡棉支架同步转动,使泡棉支架相对中壳进行翻转运动,实现泡棉支架的佩戴角度调节。如此,通过滑动模组在中壳内的定向移动改变中壳与泡棉支架水平间距,可实现头戴显示设备的出瞳距离调节;通过翻转模组带动泡棉支架围绕滑动模组转动,可实现头戴显示设备的佩戴角度调节。在需要调节出瞳距离时,用户只需拉动泡棉支架相对中壳进行内外定向移动即可,而在需要调节佩戴角度时,用户只需扳动泡棉支架相对中壳进行顺逆时针翻转即可。综上所述,本发明所提供的调节机构,能够实现头戴显示设备的出瞳距离及佩戴角度调节,满足用户对于出瞳距离与佩戴角度的个性化调节需求,提高用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的实施例,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为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

图2为图1的结构爆炸图。

图3为滑动模组的分解结构示意图。

图4为导向支架的具体结构示意图。

图5为滑板的具体结构示意图。

图6为弹性片与停驻槽的配合结构示意图。

图7为翻转模组的第一种具体结构示意图。

图8为翻转模组的第二种具体结构示意图。

图9为止动柱的具体结构示意图。

图10为角度调节盘的具体结构示意图。

图11为本实施例中的连接座的具体结构示意图。

图12为止动柱与止动槽之间的有级式卡接传动过程示意图。

图13为翻转模组的第三种具体结构示意图。

图14为活动调节杆的具体结构示意图。

图15为固定调节板的具体结构示意图。

图16为本实施例中的连接座的具体结构示意图。

图17为端面齿与齿形槽之间的有级式啮合传动过程示意图。

其中,图1—图17中:

中壳—1,泡棉支架—2,滑动模组—3,翻转模组—4;

安装支架—31,导向支架—32,滑板—33,导向滑轨—34,内止挡块—35,外止挡块—36,弹性片—37,停驻槽—38,止推块—39;

连接轴—41a,旋臂—42a,压紧杆—43a,旋钮—44a,环槽—411,限位槽—412,连接板—421a,抵接块—422;

连接轴—41b,旋臂—42b,角度调节盘—43b,连接座—44b,止动柱—45b,连接板—421b,止动槽—431b,接插孔—441b,止动筒—451b,复位弹簧—452b,弹性球—453b,钝端—4531,尖端—4532;

连接轴—41c,旋臂—42c,固定调节板—43c,连接座—44c,活动调节杆—45c,预紧弹簧—46,连接板—421c,齿形槽—431c,接插孔—441c,端面齿—451c,弧形板—452c,限位筋—453c,止转槽—442。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。

请参考图1、图2,图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图,图2为图1的结构爆炸图。

在本发明所提供的一种具体实施方式中,调节机构主要包括中壳1、泡棉支架2、滑动模组3和翻转模组4。

其中,中壳1为设备主体的主要结构,主要用于安装和容纳其余零部件,泡棉支架2与中壳1相连,主要用于供用户进行佩戴,环绕固定在头部上。

滑动模组3设置在中壳1内,并连接在中壳1与泡棉支架2之间,且可在中壳1内进行定向移动,主要用于在其移动过程中改变中壳1(及其内安装的镜片模组)与泡棉支架2之间的水平间距,从而实现出瞳距离的调节。

翻转模组4连接在滑动模组3与泡棉支架2之间,并且翻转模组4的一端与滑动模组3转动连接,可在滑动模组3上进行定向转动,主要用于在转动过程中带动泡棉支架2进行同步转动,从而使泡棉支架2相对中壳1进行翻转运动,实现泡棉支架2的佩戴角度调节。

如此,通过滑动模组3在中壳1内的定向移动改变中壳1与泡棉支架2水平间距的方式,可实现头戴显示设备的出瞳距离调节;通过翻转模组4带动泡棉支架2围绕滑动模组3转动的方式,可实现头戴显示设备的佩戴角度调节。在需要调节出瞳距离时,用户只需拉动泡棉支架2相对中壳1进行内外定向移动即可,而在需要调节佩戴角度时,用户只需扳动泡棉支架2相对中壳1进行顺逆时针翻转即可。

综上所述,本实施例所提供的调节机构,能够实现头戴显示设备的出瞳距离及佩戴角度调节,满足用户对于出瞳距离与佩戴角度的个性化调节需求,提高用户体验。

如图3所示,图3为滑动模组3的分解结构示意图。

在关于滑动模组3的一种优选实施例中,该滑动模组3包括安装支架31、导向支架32和滑板33。其中,安装支架31设置在中壳1内,并与中壳1的内壁相连,具有沿水平方向分布的板体部分。导向支架32设置在安装支架31的表面上,滑板33设置在导向支架32的表面上,并且可在导向支架32的表面进行往复滑动运动。同时,滑板33的末端与翻转模组4相连,并且滑板33的滑动方向为中壳1与泡棉支架2的水平间距方向。如此设置,当滑板33在导向支架32上进行滑动运动时,即可通过翻转模组4带动泡棉支架2进行同步运动,进而实时改变中壳1与泡棉支架2之间的距离,实现出瞳距离调节。

一般的,为便于滑板33与翻转模组4的连接,本实施例在滑板33的末端设置有螺栓等紧固件,以与翻转模组4中的连接轴41a、连接轴41b、连接轴41c上开设的平槽部分相连,并且连接轴41a、连接轴41b、连接轴41c的轴向一般垂直于滑板33的滑动方向,同时保持水平状态。

如图4所示,图4为导向支架32的具体结构示意图。

具体的,本实施例在导向支架32的表面两侧位置均设置有导向滑轨34,以将滑板33的两侧侧边分别安装进导向滑轨34内,使得滑板33可沿着导向滑轨34的长度方向进行往复滑动,以通过导向滑轨34对滑板33的直线运动形成导向作用。一般的,导向滑板33的长度方向可沿着导向支架32的长度方向或宽度方向延伸,并且平行于出瞳距离的所在直线方向。

考虑到出瞳距离的调节范围一般处于较短的距离范围内,本实施例还在导向支架32的表面上设置有内止挡块35和外止挡块36。其中,内止挡块35主要用于与滑板33的内侧端壁形成抵接,以限制滑板33在导向滑轨34上向内(朝中壳1方向)滑动的最大距离,从而限制将出瞳距离调小的最小值。外止挡块36主要用于与滑板33的外侧端壁形成抵接,以限制滑板33在导向滑轨34上向外(朝泡棉支架2方向)滑动的最大距离,从而限制将出瞳距离调大的最大值。考虑到滑板33较宽,内止挡块35和外止挡块36可均设置2个,并且两个内止挡块35分别分布在导向支架32的表面内侧两端,而两个外止挡块36分别分布在导向支架328的表面外侧两端。

当然,还可以通过在滑板33的表面设置止推块39的方式,使得止推块39替代其端壁与内止挡块35或外止挡块36进行抵接,同样达到限制滑板33的滑动行程以及出瞳距离的调节范围的目的。

如图5所示,图5为滑板33的具体结构示意图。

另外,为在调节出瞳距离的过程中给予用户调节距离值的手感反馈,同时便于用户根据估算的调节距离值将出瞳距离固定在目标值,本实施例中通过出瞳距离的有级式调节方式实现上述效果。具体的,本实施例在导向支架32的表面上还设置有弹性片37,同时在滑板33的底面上设置有若干个停驻槽38。

其中,弹性片37在导向支架32的表面向上凸起一定高度,而各个停驻槽38在滑板33的底面向下凸起一定距离,使得弹性片37的顶端能够卡接进各个停驻槽38中。同时,各个停驻槽38在滑板33上的排列方向平行于滑板33的滑动方向。如此设置,当滑板33在导向支架32的表面上进行定向滑动时,弹性片37的顶端将卡入某个停驻槽38中,将滑板33暂停在当前滑动位置;而当用户用力拉动泡棉支架2时,拉力传递到滑板33上,使得弹性片37的顶端受到当前停驻槽38的抵接作用力而产生弹性形变,进而脱离当前停驻槽38,将滑板33解锁,待滑板33继续运动一定距离后,弹性片37重新卡入新的停驻槽38内。

如图6所示,图6为弹性片37与停驻槽38的配合结构示意图。

进一步的,为便于弹性片37卡入停驻槽38以及脱离停驻槽38,在本实施例中,弹性片37的两端分别连接在导向支架32的表面上,同时,弹性片37的中间部位拱弯成弧形,以便在弧形结构的过渡作用下,使弹性片37顺利产生弹性形变。

如图7所示,图7为翻转模组4的第一种具体结构示意图。

在关于翻转模组4的第一种优选实施例中,该翻转模组4主要包括连接轴41a和旋臂42a。其中,连接轴41a与滑动模组3中的滑板33相连,在滑动模组3进行定向移动时,连接轴41a与其进行同步定向移动。旋臂42a的首端套设在连接轴41a上,并且可围绕连接轴41a进行旋转,同时,旋臂42a的末端与泡棉支架2相连,从而带动泡棉支架2一同围绕连接轴41a进行旋转。当泡棉支架2进行旋转运动时,相当于相对中壳1进行翻转运动,从而实现泡棉支架2在中壳1上的翻转角度调节,进而实现额头带环的佩戴角度调节。

为便于旋臂42a与连接轴41a的旋转连接,本实施例在连接轴41a上开设有环槽411,以将旋臂42a的首端套设在环槽411内,从而使得旋臂42a的首端围绕环槽411进行旋转。同时,旋臂42a的末端设置有连接板421a,以通过该连接板421a与泡棉支架2相连,比如通过螺栓等紧固件等。一般的,考虑到泡棉支架2具有一定宽度,为保证连接稳定以及旋转稳定,旋臂42a同时设置有两个,且环槽411同时开设在连接轴41a的轴向两端位置,各个旋臂42a分别套设在对应的环槽411内。

进一步的,为保证用户扳动泡棉支架2进行佩戴角度调节时,泡棉支架2能够停留在任意目标翻转位置处,本实施例中,各个环槽411的侧壁与对应的旋臂42a的表面互相紧贴,并经过表面处理形成阻尼摩擦效果。如此设置,旋臂42a与环槽411之间相当于存在一定程度的过盈效果,用户需要施加合适的力矩在泡棉支架2上,而旋臂42a在环槽411内旋转时受到阻尼效果,可随时悬停在任意旋转位置,从而将泡棉支架2任意停止在目标角度位置。

更进一步的,为便于调节环槽411与旋臂42a之间的阻尼摩擦效果,以兼顾顺滑旋转和任意停留的目的,本实施例中的环槽411的外侧壁通过压紧杆43a的头端进行取代。具体的,压紧杆43a沿轴向插设在连接轴41a的端面内,且压紧杆43a的头端内端面压紧环槽411内的旋臂42a的外表面。同时,在压紧杆43a的头端端面上还设置有旋钮44a,以通过该旋钮44a旋紧或旋松压紧杆43a与连接轴41a的连接程度,进而调节压紧杆43a对旋臂42a外表面的预紧力和压紧程度,即调节环槽411与旋臂42a之间的阻尼摩擦效果。

此外,为将泡棉支架2的翻转角度调节范围限制在一个合理范围内,本实施例在环槽411的内侧壁面上还开设有限位槽412,同时在旋臂42a的内侧表面上设置有抵接块422。具体的,当旋臂42a的首端套设在环套内时,抵接块422也同时置入限位槽412内,并且随着旋臂42a的旋转而在限位槽412内同步旋转。同时,该限位槽412在连接轴41a上的分布方向为周向,并且具有预设的圆心角范围,从而在抵接块422与限位槽412的两侧槽壁抵接时,限制旋臂42a在环槽411内的双向旋转角度范围,进而限制泡棉支架2的翻转角度范围。

如图8所示,图8为翻转模组4的第二种具体结构示意图。

在关于翻转模组4的第二种优选实施例中,该翻转模组4主要包括连接轴41b、旋臂42b、角度调节盘43b、连接座44b和止动柱45b。其中,连接轴41b与滑动模组3中的滑板33相连,在滑动模组3进行定向移动时,连接轴41b与其进行同步定向移动。旋臂42b的首端套设在连接轴41b上,并且可围绕连接轴41b进行旋转,同时,旋臂42b的末端与泡棉支架2相连,从而带动泡棉支架2一同围绕连接轴41b进行旋转。当泡棉支架2进行旋转运动时,相当于相对中壳1进行翻转运动,从而实现泡棉支架2在中壳1上的翻转角度调节,进而实现额头带环的佩戴角度调节。

角度调节盘43b设置在连接轴41b上,一般立设在连接轴41b的周向表面上,并且沿连接轴41b的径向平面延伸,主要用于实现泡棉支架2的有级式翻转调节。连接座44b的一端连接在泡棉支架2上,另一端(末端)延伸至角度调节盘43b处,与角度调节盘43b的表面相对。止动柱45b设置在连接座44b的末端表面上,使得止动柱45b的末端靠近角度调节盘43b,并带动止动柱45b与泡棉支架2进行同步转动。

如图10所示,图10为角度调节盘43b的具体结构示意图。

在角度调节盘43b的表面上开设有若干个用于与止动柱45b配合的止动槽431b,可通过止动槽431b将止动柱45b的末端固锁在当前转动位置处。同时,各个止动槽431b在角度调节盘43b上的分布形式与止动柱45b随着泡棉支架2的翻转而同步进行的转动运动的轨迹相对应。止动柱45b的末端具有弹性,可通过弹性形变卡入止动槽431b内保持固锁,也可以通过弹性形变从止动槽431b内脱离。

如此,当用户扳动泡棉支架2时,泡棉支架2产生翻转,进而带动止动柱45b进行同步转动;在此过程中,止动柱45b的末端受到来自止动槽431b侧壁的抵接作用力而产生弹性形变,进而使止动柱45b的末端从当前卡入的止动槽431b内脱离,然后随着泡棉支架2进行小幅度的同步转动,最后止动柱45b的末端在弹性反力的作用下恢复原样,并卡入另一个止动槽431b,重新进入固锁状态。

如图11所示,图11为本实施例中的连接座44b的具体结构示意图。

为便于止动柱45b在连接座44b上的拆装维护,在本实施例中,止动柱45b与连接座44b之间为可拆卸连接。具体的,连接座44b立设在泡棉支架2的外侧壁表面,并凸出泡棉支架2的表面一定高度,同时在连接座44b的末端表面上开设有接插孔441b,而止动柱45b的首端插设在该接插孔441b内,通常可通过螺栓等紧固件在接插孔441b内固定止动柱45b,或者通过电磁铁的铁芯吸引止动柱45b首端的方式实现可拆卸连接。当然,止动柱45b的首端也可以直接固定在接插孔441b内。

为保证连接稳定、转动平衡,旋臂42b一般同时设置有两个,且其首端分别通过连接板421b连接在泡棉支架2的左右两侧位置。同时,各旋臂42b的末端套设在连接轴41b的两端端部位置。为防止旋臂42b的末端沿轴向脱出连接轴41b,在连接轴41b的端部端面上还开设有紧固孔,以通过紧固件与紧固孔的配合抵住旋臂42b,同时不妨碍其正常转动。

如图9所示,图9为止动柱45b的具体结构示意图。

在关于止动柱45b的一种优选实施例中,该止动柱45b主要包括止动筒451b、复位弹簧452b和弹性球453b。其中,止动筒451b整体插设在连接座44b上的接插孔441b中,复位弹簧452b设置在止动筒451b内,其弹力方向为止动筒451b的轴向。弹性球453b填塞在止动筒451b的筒口处,并向外凸出一定距离,同时复位弹簧452b的一端与弹性球453b的内侧相连,而复位弹簧452b的另一端与止动筒451b的筒底面相连。

对于弹性球453b,该弹性球453b的实际形状并非理想球体,而是更接近于椭球体,主要包括两部分,即钝端4531和尖端4532。其中,钝端4531的半径更大,并整体卡入止动筒451b的筒口内,无法被复位弹簧452b的弹力推出筒口,但可在止动筒451b内进行滑动,保证弹性球453b在筒口处的卡接锁定;尖端4532的半径更小,整体凸出在止动筒451b的筒口外,可较容易地产生弹性形变,主要用于通过弹性形变卡入角度调节盘43b上的止动槽431b,将弹性球453b固锁在对应的止动槽431b内,同时也可以通过弹性形变从当前止动槽431b内脱离,再重新卡入另一个止动槽431b内。

如图12所示,图12为止动柱45b与止动槽431b之间的有级式卡接传动过程示意图。

如此设置,在平常状态(未调节佩戴角度)下,复位弹簧452b的两端在弹性球453b的钝端4531与止动筒451b的筒底面之间保持压缩状态,并利用弹力将弹性球453b的尖端4532通过弹性形变卡入止动槽431b内,使得止动柱45b与止动槽431b保持固锁状态。

在调节佩戴角度时,用户扳动泡棉支架2,使得泡棉支架2产生翻转,进而带动止动柱45b产生同步转动,止动球的尖端4532与止动槽431b的接触面之间产生倾斜的抵接作用力,利用该抵接作用力的轴向分力克服复位弹簧452b的弹力,使得弹性球453b深入止动筒451b内并使弹性球453b的尖端4532脱离当前止动槽431b,再利用抵接作用力的周向分力带动弹性球453b的尖端4532进行小幅角度的转动运动,达到新的止动槽431b处,最后在复位弹簧452b的弹力作用下将弹性球453b重新压紧,尖端4532与止动槽431b保持啮合,完成泡棉支架2的有级式翻转角度调节。

为便于弹性球453b的周向转动,止动槽431b的形状具体呈弧形。

如图13所示,图13为翻转模组4的第三种具体结构示意图。

在关于翻转模组4的第三种优选实施例中,在关于翻转模组4的第三种优选实施例中,该翻转模组4主要包括连接轴41c、旋臂42c、固定调节板43c、连接座44c和活动调节杆45c。其中,连接轴41c与滑动模组3中的滑板33相连,在滑动模组3进行定向移动时,连接轴41c与其进行同步定向移动。旋臂42c的首端套设在连接轴41c上,并且可围绕连接轴41c进行旋转,同时,旋臂42c的末端与泡棉支架2相连,从而带动泡棉支架2一同围绕连接轴41c进行旋转。当泡棉支架2进行旋转运动时,相当于相对中壳1进行翻转运动,从而实现泡棉支架2在中壳1上的翻转角度调节,进而实现额头带环的佩戴角度调节。

固定调节板43c设置在连接轴41c上,一般立设在连接轴41c的周向表面上,并且沿连接轴41c的径向平面延伸,主要用于实现泡棉支架2的有级式翻转调节。连接座44c的一端连接在泡棉支架2上,另一端(末端)延伸至固定调节板43c处,与固定调节板43c的表面相对,主要用于安装活动调节杆45c,使得活动调节杆45c的末端靠近固定调节板43c,并带动活动调节杆45c与泡棉支架2进行同步翻转。

活动调节杆45c插设在连接座44c上,并且可在连接座44c上进行轴向伸缩运动。在活动调节杆45c的末端端面上设置有若干个端面齿451c,可随着活动调节杆45c的轴向伸缩运动而同步轴向往复移动,并且各个端面齿451c在活动调节杆45c的末端端面上的分布形式与活动调节杆45c的翻转运动轨迹对应。

如图15所示,图15为固定调节板43c的具体结构示意图。

相应的,在固定调节板43c的表面开设有若干个用于与各端面齿451c形成啮合的齿形槽431c,以使各个端面齿451c在活动调节杆45c的轴向伸缩过程中,脱离当前啮合的齿形槽431c,再随着活动调节杆45c的翻转运动而转动至与另一个对应的齿形槽431c重新形成啮合。显然,齿形槽431c在固定调节板43c的表面上的分布形式,与端面齿451c在活动调节杆45c的末端端面上的分布形式相同。

为便于活动调节杆45c在进行轴向伸缩运动时,能够顺利地将端面齿451c从齿形槽431c中脱出以及将端面齿451c正常啮合到齿形槽431c中,在本实施例中,活动调节杆45c的伸缩方向垂直于固定调节板43c的表面,即活动调节杆45c与固定调节板43c呈垂直关系。相应的,连接座44c的首端连接在泡棉支架2上,而其末端则一直延伸到固定调节板43c的一侧表面方位,并且连接座44c的末端表面与固定调节板43c的表面保持一定间距,以便安装活动调节杆45c和供活动调节杆45c进行轴向伸缩运动。

为保证连接稳定、转动平衡,旋臂42c一般同时设置有两个,且其首端分别通过连接板421c连接在泡棉支架2的左右两侧位置。同时,各旋臂42c的末端套设在连接轴41c的两端端部位置。为防止旋臂42c的末端沿轴向脱出连接轴41c,在连接轴41c的端部端面上还开设有紧固孔,以通过紧固件与紧固孔的配合抵住旋臂42c,同时不妨碍其正常转动。

如图14所示,图14为活动调节杆45c的具体结构示意图。

在关于活动调节杆45c的一种优选实施例中,为便于端面齿451c的设计,本实施例在活动调节杆45c的末端连接有弧形板452c,并且将各个端面齿451c分布在该弧形板452c的表面上。具体的,由于各个端面齿451c的分布形式与其随活动调节杆45c转动的转动轨迹对应,因此,该弧形板452c的弧形结构也与活动调节杆45c的转动轨迹对应,相当于一个完整齿轮的部分扇形区域。

如图16所示,图16为本实施例中的连接座44c的具体结构示意图。

为便于连接座44c与活动调节杆45c之间的连接,在本实施例中,连接座44c具体立设在泡棉支架2的外侧壁表面,并凸出泡棉支架2的表面一定高度,同时,连接座44c的末端延伸至连接轴41c上的固定调节板43c表面一侧位置。

进一步的,在连接座44c的末端表面开设有接插孔441c,活动调节杆45c的首端可插设进该接插孔441c内,并在接插孔441c内进行伸缩运动。同时,在活动调节杆45c上套设有预紧弹簧46,该预紧弹簧46插设在接插孔441c内,其一端与接插孔441c的内壁抵接,其另一端与弧形板452c的表面抵接。

如图17所示,图17为端面齿451c与齿形槽431c之间的有级式啮合传动过程示意图。

如此设置,在平常状态(未调节佩戴角度)下,预紧弹簧46的两端在弧形板452c与接插孔441c之间保持压缩状态,并利用弹力将弧形板452c上的端面齿451c压进对应的齿形槽431c中,使得端面齿451c与齿形槽431c保持啮合状态。

在调节佩戴角度时,用户扳动泡棉支架2,使得泡棉支架2产生翻转,进而带动活动调节杆45c产生同步转动,端面齿451c与齿形槽431c的接触面之间产生倾斜的抵接作用力,利用该抵接作用力的轴向分力克服预紧弹簧46的弹力,使得活动调节杆45c深入接插孔441c并使端面齿451c脱离当前齿形槽431c,再利用抵接作用力的周向分力带动端面齿451c进行小幅角度的转动运动,达到新的齿形槽431c处,最后在预紧弹簧46的弹力作用下将端面齿451c重新压紧,与新的齿形槽431c保持啮合,完成泡棉支架2的有级式翻转角度调节。

一般的,为便于端面齿451c的周向转动,端面齿451c与齿形槽431c的形状均呈弧形。

为提高活动调节杆45c与泡棉支架2之间的运动同步性,本实施例在活动调节杆45c的周向表面上设置有若干根限位筋453c,同时在连接座44c的接插孔441c的径向上开设有若干个止转槽442。当活动调节杆45c插设进接插孔441c内时,各根限位筋453c同时插设进各个止转槽442内,利用止转槽442对限位筋453c的周向限位作用,防止活动调节杆45c在接插孔441c内进行周向旋转运动,仅允许活动调节杆45c进行轴向伸缩运动。

本实施例还提供一种头戴显示设备,主要包括调节机构,其中,该机构的具体内容与上述相关内容相同,此处不再赘述。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

相关技术
  • 调节机构、头戴显示设备的固定装置以及头戴显示设备
  • 头戴式显示设备的调节机构及头戴式显示设备
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06120113284803