调整装置

技术领域

本发明涉及一种调整装置，且特别是涉及一种应用于头戴式显示装置的调整装置。

背景技术

随着科技产业日益发达，显示装置的型态、使用功能以及使用方式越来越多元，可直接配带在使用者身体上的穿戴式(wearable)显示装置也因应而生。头戴式显示装置的种类相当多，以眼罩类型等头戴式显示装置为例，使用者配戴上此类显示装置之后，除了可以看到立体影像之外，影像还会随着使用者头部转动而改变，可提供使用者更身历其境的感受。

为了让使用者能够配戴头戴式显示装置，一般会在头戴式显示装置设置有头带，此头带可使用软性材质，例如塑料。当使用塑料作为头带的材料时，头带的后侧可设置有齿轮，使用者可通过滚轮旋钮带动齿轮，相应地使头带变长或变短，由此让使用者可以配戴头戴式显示装置。

然而，以齿轮加上滚轮旋钮的方式将头戴提供使用者配戴头戴式显示装置，为了便于提供使用者旋转滚轮旋钮，此滚轮旋钮势必要暴露于外，除了影响外观外，尚必须提供一定的厚度，以便于使用者旋转，此举便增加了脑后结构的整体厚度，如此并不利于使用者仰躺。此外，使用者必须耗费较多的时间与心力调整头带，也就是目前的头戴式显示装置的配戴并不便利。

发明内容

本发明提供一种调整装置，能够解决传统的头戴式显示装置滚轮旋钮暴露于外不美观、脑后结构的整体厚度较厚而不利于使用者仰躺以及必须耗费较多的时间与心力调整头带的问题。

本发明的一种调整装置用以结合前端元件以构成头戴式显示装置。调整装置包括壳体、第一束带、第二束带及调整模块。第一束带具有第一固定段及连接第一固定段的第一活动段。第一固定段适于固定在前端元件，且第一活动段可活动地设置于壳体内。第二束带具有第二固定段及连接第二固定段的第二活动段。第二固定段适于固定在前端元件，且第二活动段可活动地设置于壳体内。第二活动段部分地重叠第一活动段，且第一固定段及第二固定段分别位于前端元件的相对两端。调整模块设置于壳体内，且耦接第一束带及第二束带。当壳体沿一方向移动时，壳体相对于第一固定段及第二固定段连动第一束带及第二束带，以改变第一束带及第二束带彼此重叠时的一总长，且调整模块暂时固定第二束带相对于第一束带的位置。

在本发明的一实施例中，上述的调整装置还包括复位件，固定于壳体内，且连接调整模块。

在本发明的一实施例中，上述的方向包括一第一方向及相反于第一方向的一第二方向。当壳体受一外力的作用而沿第一方向移动时，总长增加。当外力自壳体移除时，调整模块带动壳体沿第二方向移动，以减少总长。

在本发明的一实施例中，上述的壳体包括第一外壳及第二外壳。第一外壳包括凹槽。第二外壳设置于第一外壳。调整模块连接第一外壳。复位件容纳并固定于凹槽。

在本发明的一实施例中，上述的复位件包括第一固定部。调整模块的一部分包括第二固定部。第二固定部卡入第一固定部，以带动复位件蓄积位能。当复位件释放位能时，第一固定部带动第二固定部，以使复位件带动调整模块作动。

在本发明的一实施例中，上述的调整模块包括第一定位件、被动件、连动转盘及第二定位件。第一定位件固设于壳体内。被动件可转动地设置于壳体内，耦接第一束带及第二束带，且适于受第一束带及第二束带的连动以旋转。连动转盘固定于被动件，以随被动件旋转。第二定位件位于第一定位件内，连接连动转盘，且适于受连动转盘的带动以旋转。第二定位件适于耦接第一定位件，以暂时固定第二束带相对于第一束带的位置。

在本发明的一实施例中，上述的调整装置还包括复位件，固定于壳体内，且固定于被动件，以受被动件的带动以蓄积位能。当复位件释放位能时，复位件带动被动件转动。

在本发明的一实施例中，上述的第一定位件的相对两侧分别包括第一棘齿及第二棘齿。连动转盘具有第一解除部及第二解除部。第二定位件具有第一弹性部、第一卡合部、第二弹性部及第二卡合部。第一弹性部对应第一解除部。第一卡合部连接第一弹性部，且对应第一棘齿。第二弹性部对应第二解除部。第二卡合部连接第二弹性部，且对应第二棘齿。第一解除部适于推动第一弹性部产生弹性变形，以使第一卡合部脱离第一棘齿。第二解除部适于推动第二弹性部产生弹性变形，以使第二卡合部脱离第二棘齿。

在本发明的一实施例中，上述当连动转盘旋转以推动第一弹性部产生弹性变形时，第二解除部远离第二弹性部，且第二卡合部于第二棘齿上产生棘轮作动。当连动转盘旋转以动动第二弹性部产生弹性变形时，第一解除部远离第一弹性部，且第一卡合部于第一棘齿上产生棘轮作动。

在本发明的一实施例中，上述的第二定位件还具有第一限位部及第二限位部。连动转盘还具有第一推抵部及第二推抵部。第一推抵部耦接第一限位部。第二推抵部耦接第二限位部。当第一推抵部及第二推抵部分别移动到第一限位部及第二限位部的极限时，连动转盘推动第二定位件旋转，且第一解除部推动第一弹性部或第二解除部推动第二弹性部。

在本发明的一实施例中，上述的第一束带包括第一齿条。第二束带包括第二齿条。被动件包括轴部及齿轮。轴部可转动地设置于壳体内。齿轮连接轴部，且耦接第一齿条及第二齿条。

在本发明的一实施例中，上述的连动转盘具有第一卡接部。被动件更包括连接轴部的第二卡接部。第二卡接部卡入第一卡接部，以使连动转盘随被动件旋转。

基于上述，在本发明的调整装置中，能够达到使头戴式显示装置外观更美观、可降低脑后结构的整体厚度以利于使用者仰躺以及可快速拉伸穿戴、松脱并可松紧微调的有利功效。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附图作详细说明如下。

附图说明

图1是本发明的一实施例的一种调整装置结合前端元件而构成头戴式显示装置的示意图；

图2A及图2B分别为图1的调整装置在不同视角的分解示意图；

图3A及图3B分别为图2A及图2B的调整装置的部分构件的放大示意图；

图4是图1的调整装置的局部剖面示意图；

图5A是图1的调整装置的立体示意图；

图5B是图5A的调整装置的第一束带及第二束带重叠时的总长增加后的立体示意图；

图5C是图5B的调整装置的第一束带及第二束带重叠时的总长减少后的立体示意图；

图6A至图6C为图5A至图5C的调整装置的调整模块的作动原理的示意图。

符号说明

10：头戴式显示装置

12：前端元件

12a：显示装置

100：调整装置

110：壳体

111：第一外壳

111a：凹槽

112：第二外壳

120：第一束带

121：第一固定段

122：第一活动段

123：第一齿条

130：第二束带

131：第二固定段

132：第二活动段

133：第二齿条

140：调整模块

141：第一定位件

141a：第一棘齿

141b：第二棘齿

142：被动件

142a：轴部

142b：齿轮

142c：第二固定部

142d：第二卡接部

143：连动转盘

143a：第一解除部

143b：第二解除部

143c：第一推抵部

143d：第二推抵部

143e：第一卡接部

144：第二定位件

144a：第一弹性部

144b：第一卡合部

144c：第二弹性部

144d：第二卡合部

144e：第一限位部

144f：第二限位部

150：复位件

151：第一固定部

D1：第一方向

D2：第二方向

L：总长

具体实施方式

图1是本发明的一实施例的一种调整装置结合前端元件而构成头戴式显示装置的示意图。请参考图1，本实施例的调整装置100用以结合前端元件12，以构成头戴式显示装置10。前端元件12可罩覆使用者的眼部，且可包括光学系统以及保护外壳等构件，并可设置显示装置12a或适于放置显示装置12a。显示装置12a可以是内置显示装置或外加的可携式显示装置(例如智能手机等)，本发明不限于此。显示装置12a的种类可依据头戴式显示装置10应用于虚拟实境系统(virtual reality system)、扩增实境系统(augmented realitysystem)或混合实境系统(mixed reality system)而有所选择。所述光学系统包括用于改变自显示器光路的光学元件，例如为透镜、导光件或棱镜等，本发明并不以此为限。

图2A及图2B分别绘示图1的调整装置在不同视角的分解示意图。请参考图1、图2A及图2B，本实施例的调整装置100包括壳体110、第一束带120、第二束带130及调整模块140。

第一束带120具有第一固定段121及连接第一固定段121的第一活动段122。第一固定段121固定在前端元件12的一端。第一活动段122可活动地设置于壳体110内。

第二束带130具有第二固定段131及连接第二固定段131的第二活动段132。第二固定段131固定在前端元件12的另一端。第二活动段132可活动地设置于壳体110内，且第二活动段132部分地重叠第一活动段122。

调整模块140设置于壳体110内，且耦接第一束带120及第二束带130。当壳体110沿一方向(例如一第一方向D1或一第二方向D2)移动时，壳体110相对于第一固定段121及第二固定段131连动第一束带120及第二束带130，以改变第一束带120及第二束带130彼此重叠时的一总长L，且调整模块140暂时固定第二束带130相对于第一束带120的位置。

据此，本发明的调整装置100能够达到使头戴式显示装置10外观更美观、可降低脑后结构的整体厚度以利于使用者仰躺以及可快速拉伸穿戴、松脱并可松紧微调的有利功效。

图3A及图3B分别绘示图2A及图2B的调整装置的部分构件的放大示意图。图4是图1的调整装置的局部剖面示意图。图5A是图1的调整装置的立体示意图。为了清楚表示与便于说明，在图5A中以虚线绘示部分构件。请参考图3A、图3B、图4及图5A，本实施例的壳体110包括第一外壳111及第二外壳112。第一外壳111包括凹槽111a，第二外壳112设置于第一外壳111。调整模块140连接第一外壳111。

第一束带120包括第一齿条123，设置于第一活动段122。第二束带130包括第二齿条133，设置于第二活动段132。当第一束带120及第二束带130受到壳体110的带动而改变第一活动段122及第二活动段132重叠时的总长L时，第一齿条123及第二齿条133能够带动调整模块140作动。

详细而言，调整模块140包括第一定位件141、被动件142、连动转盘143及第二定位件144。

第一定位件141固设于壳体110内。被动件142可转动地设置于壳体110内。被动件142耦接第一束带120及第二束带130，以适于受第一束带120及第二束带130的连动以旋转。连动转盘143固定于被动件142，以随被动件142旋转。第二定位件144位于第一定位件141内。第二定位件144连接连动转盘143，且适于受连动转盘143的带动以旋转。第二定位件144适于耦接第一定位件141，以暂时固定第二束带130相对于第一束带120的位置。

调整装置100还包括复位件150。复位件150例如是卷簧，容纳并固定于壳体110的第一外壳111的凹槽111a内，且复位件150以第一固定部151连接于调整模块140。

更进一步来说，第一定位件141的相对两侧分别包括第一棘齿141a及第二棘齿141b。

被动件142包括轴部142a、齿轮142b、第二固定部142c以及第二卡接部142d。轴部142a可转动地设置于壳体110的第一外壳111的凹槽111a内。齿轮142b连接轴部142a，且耦接第一束带120的第一齿条123及第二束带130的第二齿条133，使得第一束带120及第二束带130改变重叠时的总长L时，第一齿条123及第二齿条133的位移能够使齿轮142b旋转，以使被动件142产生旋转。第二固定部142c连接轴部142a，且卡入复位件150的第一固定部151。当被动件142旋转时，第二固定部142c转动以带动第一固定部151，由此使复位件150蓄积位能。

连动转盘143具有第一解除部143a、第二解除部143b、第一推抵部143c、第二推抵部143d以及第一卡接部143e。被动件142的第二卡接部142d概呈外六角形，连动转盘143的第一卡接部143e概呈内六角形，第二卡接部142d卡入第一卡接部143e，使得连动转盘143能够随被动件142旋转。

第二定位件144具有第一弹性部144a、第一卡合部144b、第二弹性部144c、第二卡合部144d、第一限位部144e以及第二限位部144f。第一弹性部144a对应连动转盘143的第一解除部143a。第一卡合部144b连接第一弹性部144a，且对应第一定位件141的第一棘齿141a。第二弹性部144c对应连动转盘143的第二解除部143b。第二卡合部144d连接第二弹性部144c，且对应第一定位件141的第二棘齿141b。连动转盘143的第一推抵部143c耦接于第一限位部144e。连动转盘143的第二推抵部143d耦接于第二限位部144f。

图5B是图5A的调整装置的第一束带及第二束带重叠时的总长增加后的立体示意图。图5C是图5B的调整装置的第一束带及第二束带重叠时的总长减少后的立体示意图。为了清楚表示与便于说明，在图5B及图5C中以虚线绘示部分构件。

请参考图1、图5A及图5B，如图5A至图5B的过程，当壳体110受一外力的作用而沿第一方向D1移动时，第一束带120及第二束带130重叠时的总长L增加。图1中的头戴式显示装置10，当调整装置100的第一束带120及第二束带130重叠于图5B所示的总长L时，头戴式显示装置10可便于套设到使用者的头部。

请参考图1、图5B及图5C当外力自壳体110移除时，调整模块140会带动壳体110沿相反于第一方向D1的第二方向D2(朝向使用者的头部的方向)移动，以使第一束带120及第二束带130重叠时的总长L减少并适应使用者的头围，且调整模块140相对于第一束带120暂时固定第二束带130的位置。

换句话说，本实施例的调整装置100通过拉动壳体110即能改变第一束带120及第二束带130彼此重叠的总长L，而能够省去传统头戴式显示装置用以调整周长的滚轮旋钮，因此调整装置100整体的外观能够更美观，且调整装置100整体的厚度更加地薄，便于使用者仰躺。

图6A至图6C绘示图5A至图5C的调整装置的调整模块的作动原理。请参考图2A、图3A、图5A及图6A，图6A中的调整模块140定义为一预设状态。此时，连动转盘143的第一推抵部143c未推顶到第二定位件144的第一限位部144e两端的极限位置，且连动转盘143的第二推抵部143d未推顶到第二定位件144的第二限位部144f两端的极限位置。第二定位件144的第一卡合部144b耦接第一定位件141的第一棘齿141a，且第二定位件144的第二卡合部144d耦接第一定位件141的第二棘齿141b，使得第一束带120及第二束带130定位于图5A所示的总长L。

请参考图2A、图5B、图6A及图6B，图6B中的调整模块140定义为一旋紧过程，意指使复位件150蓄积位能的过程。当使用者施力使壳体110沿第一方向D1移动时，第一束带120及第二束带130重叠时的总长L增加。在第一束带120及第二束带130的总长L增加的过程当中，第一齿条123及第二齿条133带动齿轮142b。以图6B的视角而言，被动件142沿顺时针旋转。

此时，被动件142的第二卡接部142d带动连动转盘143的第一卡接部143e，使得连动转盘143随被动件142沿顺时针旋转。第一推抵部143c移动到第一限位部144e的一端的极限，且第二推抵部143d移动到第二限位部144f的一端的极限。第一解除部143a推动第一弹性部144a产生弹性变形，使得第一卡合部144b脱离第一定位件141的第一棘齿141a。同时，连动转盘143的第二解除部143b远离第二定位件144的第二弹性部144c，且第二定位件144的第二卡合部144d于第一定位件141的第二棘齿141b上产生棘轮作动。

随着被动件142沿顺时针旋转，被动件142的第二卡接部142d带动复位件150的第一固定部151沿顺时针旋转，以使复位件150蓄积位能。

在其它实施例中，调整装置也可不设置有复位件，在壳体受外力沿第一方向移动后，调整模块可暂时固定第二束带相对于第一束带的位置。

请参考图2A、图5C、图6B及图6C，图6C中的调整模块140定义为一放松过程，意指使复位件150释放位能的过程。使用者可释放对壳体110的施力。此时，由于调整模块140通过旋紧过程使复位件150蓄积了一定的位能，当外力自壳体110移除时，复位件150释放位能而反向旋转，以图6C的视角观之即是沿逆时针旋转。接着，复位件150带动被动件142逆时针旋转，被动件142通过第二卡接部142d与第一卡接部143e的配合，带动连动转盘143逆时针旋转。

相似地，第一推抵部143c移动到第一限位部144e的另一端的极限，且第二推抵部143d移动到第二限位部144f的另一端的极限。第二解除部143b推动第二弹性部144c产生弹性变形，使得第二卡合部144d脱离第一定位件141的第二棘齿141b。同时，连动转盘143的第一解除部143a远离第二定位件144的第一弹性部144a，且第二定位件144的第一卡合部144b于第一定位件141的第一棘齿141a上产生棘轮作动。

接着，被动件142的齿轮142b逆时针旋转，并带动第一束带120的第一齿条123及第二束带130的第二齿条133，以使第一束带120及第二束带130的总长L减少。

综上所述，本发明的调整装置能够达到使头戴式显示装置外观更美观、可降低脑后结构的整体厚度以利于使用者仰躺以及可快速拉伸穿戴、松脱并可松紧微调的功效。

虽然结合以上实施例公开了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。