头戴装置的调节装置和主体框架的制作方法

本发明涉及头戴设备技术领域，尤其涉及一种头部松紧可调的头戴装置的调节装置和主体框架。

背景技术：

随着谷歌发布的一款谷歌智能眼镜，相继出现了一批智能眼镜。智能眼镜具有一些和智能手机类似的功能，如通过声音控制拍照、视频通话、辨明方向以及上网、处理文字信息和邮件等。随着增强现实(Augmented Reality,简称AR)技术和虚拟现实(Virtual Reality，简称VR)技术的发展，智能眼镜已成为一种必要装备。

大部分智能眼镜为传统眼镜佩戴方式，通过镜脚、镜托三点定位平衡固定，一般在眼镜的右边放置电池、CPU、相机、扬声器、麦克风、微型投影仪和棱镜等，普遍重量在30克以上。由于将这些电子元器件放置于镜架右侧，导致左右严重不平衡，为了弥补左右不平衡问题而增加左边重量，因而使得眼镜重量增加，且整机重量都集中于左右，前后重量偏小，不仅使佩戴者左右耳承受较重压力，而且佩戴智能眼镜时容易滑落。

另有一些智能眼镜可通过头带等装置戴在头上，但在佩戴时由于佩戴者头型及佩戴角度等原因，在长时间佩戴时会有不适感。

在某些领域的生产作业当中，有时需要将设备戴在头上，尤其一些野外、矿井等作业，为方便作业，通常需要将设备戴在头上，例如，野外勘探时，集语音、视觉等设备于一体，并置于头上。这种头戴装置与前述的智能眼镜类似，由于佩戴者头型等原因，在长时间佩戴时会有不适感。

技术实现要素：

为解决佩戴头戴装置时不舒适及容易滑落的问题，本发明提出一种根据佩戴者头型松紧可调的头戴装置的调节装置和主体框架。

文中所述左、右、前、后，是从佩戴者的左、右、前、后角度定义。

为解决前述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种头戴装置的调节装置，包括：

框架，所述框架包括与人的头部形状相配合的第一壳体和第二壳体，所述第一壳体为一凹槽结构，与所述第二壳体结合形成中空腔体；

调整带，位于所述中空腔体内，其第一端为调整端；和

调节机构，与所述调整带的调整端活动连接，通过调整所述调整端，用于调整所述调整带的长短。

其中，所述调整带的调整端设置有齿形槽；

所述第一壳体设置有调整轴；

所述调整带为两个，所述两个调整带的齿形槽重叠穿过所述调整轴；

所述调节机构包括齿轮和调节旋钮，所述齿轮套设在所述调整轴上，所述调节旋钮与所述齿轮间隙配合，所述齿轮与所述两个调整带的齿形槽的齿相啮合；转动所述调节旋钮时，所述调节旋钮带动所述齿轮转动，所述齿轮带动齿形槽的齿，使所述两个调整带向相反方向运动。

进一步地，所述齿轮包括：

本体，内置通孔，用于与所述调整轴间隙配合；

环形齿，位于所述本体的前部，与所述两个调整带的齿形槽的齿相啮合；和

多角凸台，位于所述本体的后部；

对应地，所述调节旋钮包括：

薄壁盖；和

凸台，置于所述薄壁盖内侧，内部为一多角凹槽；

其中，所述多角凹槽与所述齿轮的多角凸台间隙配合。

更好地，所述第二壳体设置有中空的定位凸台；

其中，所述定位凸台外表面的末端为第一环状凸台，所述定位凸台的末端内表面设有第一环形齿；

在所述定位凸台外表面，在所述第一环状凸台和所述第二壳体外表面的中间位置设置有第二环状凸台，将所述定位凸台外表面分为第一环形凹槽和第二环形凹槽；

对应地，所述调节旋钮还包括：

卡扣，所述卡扣末端分别与所述第一环形凹槽和第二环形凹槽相配合，当所述卡扣末端位于所述第一环形凹槽时，所述卡扣末端与所述第一环状凸台相抵；和

第二环形齿，位于所述圆柱凸台的外表面，当所述卡扣末端位于所述第二环形凹槽时，所述第二环形齿与定位凸台的第一环形齿相啮合。

在前述的头戴装置的调节装置中，在所述第一壳体末端内侧，沿壳体长度方向设置有上下对称的凹型槽，用于与头戴装置的主体框架相连接；

所述调整带的第二端末端设置有通孔，用于与头戴装置的主体框架相连接。

更好地，在所述第一壳体上设有挂耳，用于连接头戴装置的头带。

为解决前述技术问题，根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种头戴装置的主体框架，包括：与人的头部形状相配合的弧形结构的前壳体和后壳体；

其中，所述后壳体包括弧形侧壁和顶壁，所述前壳体包括弧形侧壁和底壁，当所述后壳体与所述前壳体相拼接后，形成内部中空的腔体；

所述腔体左右两侧空间分别用于放置头戴装置的电路装置和备用电源。

进一步地，所述腔体包括一个或多个独立的供电腔，用于放置电源。

进一步地，所述后壳体的弧形侧壁末端设置有上下对称的凸台，用于与前述头戴装置的调节装置的上下对称的凹型槽配合连接。

更好地，在所述后壳体的弧形侧壁末端、凸台前端还设置有连接组件，包括：

直角形连接架，在一直角边中设置与长条通孔，与权利要求5所述的调整带的第二端末端相配合；在另一直角边设有固定孔，通过固定螺钉在所述凸台前固定在所述后壳体上；

连接片，设置在所述直角形连接架的上下直角转弯处，所述连接片上设有通孔，与所述调整带的第二端末端的通孔相配合；和

转轴，通过所述连接片上的通孔，穿过所述调整带的第二端末端的通孔，用于连接所述后壳体与所述调整带。

应用本发明可实现如下有益效果：

(一)运用调节装置可将头戴装置调整到佩戴舒适的位置，并维持调整后的位置，且调节方便；在使用完设备后可轻松取下所述头戴装置。

(二)所述主体框架提供了较大的内部空间，可平均分配整机重量，在不需要增加配重的情况下，均衡了整体重量，进一步解决了由于受力不均带来的舒适性问题。

(三)所述的调节装置和主体框架均设置有挂耳，为所述头戴装置提供了顶带的连接装置，通过增加顶带，可进一步使头戴装置均衡受力，并具有很好的方向控制性。

附图说明

图1是本发明所述头戴装置的调节装置实施例的结构分解图；

图2是本发明所述头戴装置的调节装置实施例的框架横截面剖面示意图；

图3是本发明实施例的调节旋钮立体图；

图4是是本发明实施例的调节旋钮与传动齿轮的间隙配合图；

图5是本发明实施例的调节旋钮调整示意图之一；

图6是本发明实施例的调节旋钮调整示意图之二；

图7是本发明实施例的框架第一壳体立体图；

图8是本发明实施例的头戴增强现实智能眼镜的主体框架分解图；

图9是本发明实施例的头戴装置一实施例中主体框架内部元件分布图；

图10是本发明实施例的主体框架与调节装置第一壳体连接时的剖面示意图；

图11是本发明实施例的所述头戴装置中镜片的结构示意图；

图12是本发明实施例的另一头戴增强现实智能眼镜主体框架分解图。

具体实施方式

下面结合附图具体说明本发明的具体实施例，其中所述左、右、前、后，是从佩戴者的左、右、前、后角度定义。

如图1所示，是本发明实施例的一种头戴装置的调节装置，包括框架21、调整带22和调节机构23。参见图2，图2是本发明所述头戴装置的调节装置实施例的框架横截面剖面示意图。所述框架21包括与人的头部形状相配合的弧形第一壳体211、第二壳体212。所述第一壳体211为一凹槽结构，与所述第二壳体212结合形成中空腔体，用于放置所述调整带22。

所述调整带22包括两端，第一端为调整端，用于与调节机构活动连接，从而调整所述调整带22的长短。调整带22的一个具体实施例如图1、2所示。在本实施例中，所述调整带22包括左调整带221与右调整带222，两个调整带的调整端设置有齿形槽，所述两个调整端重叠设置。所述第一壳体设置有调整轴2111，所述两个调整端的齿形槽重叠穿过所述调整轴2111。

调节机构23包括调节旋钮231和传动齿轮232。参见图1、图3、图4、图5、图6，图3图3是本发明实施例的调节旋钮立体图，图4是本发明实施例的调节旋钮与传动齿轮的间隙配合图，图5是本发明实施例的调节旋钮调整示意图之一，图6是本发明实施例的调节旋钮调整示意图之二。

所述传动齿轮232包括本体2320、环形齿2321和多角凸台2322，所述本体2320内置通孔，用于与所述调整轴2111间隙配合。所述环形齿2321位于所述本体2320的前部，与所述左调整带221与右调整带222的齿形槽的齿相啮合。所述多角凸台2322为一六角凸台，位于所述本体的后部，通过所述第二壳体212，与调节旋钮231间隙配合。

所述调节旋钮231包括圆形薄壁盖2310和圆柱凸台2311。所述圆柱凸台2311置于所述薄壁盖2310内，内部为一多角凹槽。在本实施例中，为一六角凹槽，所述多角凹槽与所述齿轮的多角凸台2322间隙配合。如图4所示。

通过所述调节旋钮231中的圆柱凸台2311与传动齿轮232的多角凸台2322的间隙配合，在旋转调节旋钮231时，所述调节旋钮231带动所述传动齿轮232转动，所述传动齿轮232带动齿形槽的齿，使所述两个调整带向相反方面运动，从而达到调整所述调整带长短的目的。

进一步地，参见图1，所述第二壳体212设置有圆形、中空的定位凸台2121。进一步参考图6，所述定位凸台2121外表面的末端为第一环状凸台21210，所述定位凸台2121的末端内表面设有第一环形齿21211，在所述定位凸台2121外表面，在所述第一环状凸台21210和所述第二壳体212外表面的中间位置设置有第二环状凸台21214，将所述定位凸台外表面分为第一环形凹槽21212和第二环形凹槽21213。

参见图3，所述调节旋钮231还包括卡扣2312和第二环形齿2313。参考图5或图6，所述卡扣2312末端分别与第二壳体212的定位凸台2121中的第一环形凹槽21212和第二环形凹槽21213相配合，当所述卡扣2312末端位于所述第一环形凹槽21212时，所述卡扣2312末端与所述第一环状凸台相抵21210。

所述第二环形齿2313位于所述圆柱凸台2311的外表面，当所述卡扣2312末端位于所述第二环形凹槽21213时，所述第二环形齿2313与定位凸台的第一环形齿21211相啮合。

在需要调节调整带22的松紧时，施加拉力于调节旋钮231，使调节旋钮231上的卡扣2312越过第二环状凸台21214进入第一环形凹槽21212，调节旋钮上的第二环形齿2313同第二壳体212上的圆形中空凸台2121内壁第一环形齿21211脱离啮合，传动齿轮232后端的六角凸台2322与调节旋钮上的含六角凹槽的圆形凸台2311间隙配合，在左旋或右旋调节旋钮231时，带动传动齿轮232绕第一壳体211上的一圆柱台2111旋转，传动齿轮232前部的环形齿2321同左调整带上的齿形槽2211及右调整带222上的齿形槽2221啮合，左旋调节旋钮231，左调整带221与右调整带222相对运动，实现后部头围长度减少；右旋调节旋钮231，左调整带221与右调整带222相向背离运动，实现后部头围长度增加。

在将佩戴长度调整合适后，按压调节旋钮231，使调节旋钮231上的卡扣2312越过第二环状凸台21214进入第二环形凹槽21213，调节旋钮上的第二环形齿2313同第二壳体212上的圆形中空凸台2121内壁的第一环形齿21211啮合，由于圆形中空凸台2121固定不动，将无法旋转调节旋钮231，固定左调整带221与右调整带222位置不动，实现佩戴头围的长度不变化。

在上述实施例中，如图3和图4所示，调节旋钮231中的所述卡扣2312为多个，与所述圆柱凸台2311同心均匀分布。

另外，也可以为一个所述圆柱凸台2311同心设置的环状凸台，类似于有多个卡扣2312，且相互连接起来。

参见图1和图7，在所述第一壳体211末端内侧，沿壳体长度方向设置有上下对称的凹型槽2115，用于与头戴装置的主体框架相连接。并且，在接近所述凹型槽2115的位置设置有一档条2113和2114，所述左调整带221与右调整带222分别穿过所述档条2113和2114。参见图1，在所述左调整带221与右调整带222的第二端末端设置有通孔2212和2222，用于与头戴装置的主体框架相连接。在所述第一壳体211上设有挂耳2112，用于连接头戴装置的头带。

如图8所示，为本发明一实施例所述头戴装置一实施例的主体框架，所述主体框架1包括：与人的头部形状相配合的弧形结构前壳体11和后壳体12。所述后壳体12包括弧形侧壁和顶壁，所述前壳体11包括弧形侧壁和底壁，当所述后壳体12与所述前壳体11相拼接后，形成内部具有中空腔体的结构。所述内部中空腔体的左右两侧空间分别用于设置头戴装置的电路装置和电源。

如图9所示，为本发明所述头戴装置的一实施例中主体框架内部元件分布图。在所述实施例中，为了解决电池容量小、设备不能长时间运行的问题，提供了大容量电池，并且设置了备用电源。本实施例中的供电模块6包括作为备用电源的第一电池组61和直接为电路模块5供电的第二电池组62。由于腔体空间较大，因而可以增加供电电池的容量，所以电池体积较大，重量较大，为了平衡腔体内的重量，将作为备用电源的第一电池组61和电路模块5分设于腔体中不同的位置，以均匀分布眼镜的重量，相较于现有技术中将所有的功能元件位置于眼镜一侧的方案，本实施例中的眼镜在佩戴时更加稳固。

更好地，本实施例还将供电模块6中的第二电池组62与电路模块5分开设置，作为备用电源的第一电池组61和电路模块5分设于腔体1A的左右两侧，将所述第二电池组62设置于腔体1A的中部。第一电池组61通过线缆72与电路模块5连接，第二电池组62通过线缆71与电路模块5连接。

为了能够稳定地固定供电模块和电路模块，在一个具体实施方式，可将腔体分隔成多个独立的腔体，如专为备用电源第一电池组设置供电腔，所述腔体可以设置有电极，用于放置电池，因而，用户可以选择放备用电池或不放备用电池，且更换方便。对于将第二电池组也单独设置的方案，可以另设一个供电腔，与电路模块5分开在不同的腔体内。在腔体与腔体之间设有走线的通道，以便方便线缆通过。其中，所述第一电池组和所述第二电池组分别包括一块或一块以上电池。

在该实施例中，将三个主要功能元件分置于腔体中，更加均衡了眼镜的重量，增加了佩戴的稳定性和舒适感。

重新参见图8，所述后壳体12的弧形侧壁末端设置有上下对称的凸台121，用于与调节装置中上下对称的凹型槽2115配合连接。通过后壳体12的凸台121与调节装置的凹型槽2115将所述主体框架1和调节装置2连接起来后，其剖面图如图10所示。在调节头戴松紧时，向后推动主体框架，或向前推动调节装置中的框架21，使凸台121沿凹型槽2115滑动，通过调整凸台121在凹型槽2115内的滑动长度，可以调整整个头戴装置的头围，并且在调整过程中，滑动平稳。

在所述后壳体12的两个弧形侧壁末端、凸台121前端分别设置有连接组件13和14，以所述连接组件13为例，连接组件13包括直角形连接架131、连接片130和转轴132，所述直角形连接架131在一直角边中设置与长条通孔，与调整带22的第二端末端相配合。在另一直角边设有固定孔，通过固定螺钉133在所述凸台121前固定在所述后壳体12上。所述连接片130设置在所述直角形连接架131的上下直角转弯处，所述连接片上设有通孔，与所述调整带22的第二端末端的通孔相配合。所述转轴132用于通过所述连接片130上的通孔，穿过所述调整带22的第二端末端的通孔，用于连接所述后壳体12与所述调整带22。

在本实施例中，在所述前壳体11的弧形侧壁设置有至少一个通孔112和对应的铁板111，通过螺丝交所述铁板111固定在前壳体11上的通孔112中，用于与所述头戴装置上的磁铁吸附装置相对应。

如图11所示，是本发明实施例的所述头戴装置中镜片的结构示意图。在所述镜片3中设有固定装置32，在固定装置32中设置有磁铁31。将所述镜片3置于前壳体11前时，由于磁铁的吸附作用，将所述眼镜3固定在前壳体11上。

如图12所示，是本发明实施例的另一头戴增强现实智能眼镜分解图。在该实施例中，主体框架与前一实施例相同，在此不再重复说明，不同的是，所述镜片3通过直接粘合的方式固定在前壳体11上。当然本领域技术人员可采用适当的装置来连接镜片3，在此不再详细说明。

在该实施例中，所述主体框架的后壳体12顶壁上设置第一挂耳122，与调整装置2的第二挂耳2112组合起来可为顶带4提供连接之用。其中，所述顶带4可由弹性材料制成，可以弹性伸缩，如松紧带，以在不同程度上适应头部尺寸不同的使用者。

或者顶带4至少一端为调节端，如采用魔术贴与挂耳连接，用以调整顶带4的有效长度，该种结构既适合有松紧的带体，也适合无松紧的带体，而且如果配置无松紧的带体，还可以进一步提高头戴结构的定位可靠性。

为了佩戴舒适，在所述主体框架的后壳体12的侧壁贴合缓冲垫(图中未示出)，由泡棉、海绵、硅胶或者气囊制成，通过将所述缓冲垫贴合在额头部位，增加了眼睛佩戴时的舒适性。

需要说明的是，以上参照附图所描述的各个实施例仅用以说明本发明而非限制本发明的范围，本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的前提下对本发明进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本发明的范围之内。另外，除非特别说明，那么任何实施例的全部或一部分可结合任何其它实施例的全部或一部分来使用。