一种头戴显示装置的制作方法

1.本发明涉及智能硬件技术领域，更具体地说，涉及一种头戴显示装置。


背景技术：

2.随着电子器件不断向超微型化发展，以及新的计算机、微电子、光电器件和通信理论和技术的发展，可穿戴计算这种基于“以人为本”“人机合一”的新型模式已经成为可能。在军事、工业、医疗、教育、消费等领域不断涌现应用。在一个典型的可穿戴计算系统架构中，头戴式显示装置是关键的组成部分。头戴显示装置通过光学技术，将微型图像显示器(例如透射式或反射式液晶显示屏，有机电致发光器件，dmd器件)发出的视频图像光引导到使用者的瞳孔，在使用者的近目范围实现虚拟、放大图像，为使用者提供直观、可视的图像、视频、文字信息。
3.为达到更好的显示效果，用户在佩戴智能眼镜时，需要将眼睛及眼周的面部紧贴着智能眼镜，导致一些视力不好的用户无法在使用智能眼镜的同时使用眼镜，这样他们看到的画面也会比较模糊，大大影响使用体验。因此，目前市面上的智能眼镜提供了屈光度与瞳距调整功能，使得用户在佩戴智能眼镜后，可以调节智能眼镜的屈光度与瞳距，使得用户在使用智能眼镜时无需佩戴眼镜也可以看到清晰的画面。
4.现有智能眼镜类的屈光度和瞳距调节主要有以下几种调节方式：(1)采用内置凸轮、螺纹，外置手动滚轮调节；(2)通过外置拨动键滑动调节；(3)通过齿轮系实现双目同时调节，外置手动滚轮调节。但这些调节方式不仅操作不便、驱动精度差，而且不能分别针对左眼、右眼差异独立矫正，严重影响智能眼镜的使用体验。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题在于现有的智能眼镜的屈光度和瞳距调节存在操作不便、驱动精度差、不能分别针对左眼、右眼差异独立矫正等缺点，针对现有技术的上述缺陷，提供一种头戴显示装置。
6.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种头戴显示装置，包括主体框架，所述主体框架上设有分别相对于佩戴者的双眼布置的两个显示屏与两个目镜；所述主体框架上设有用于调节单侧的所述显示屏与所述目镜之间距离、和用于调节单侧的所述目镜左移或右移的屈光度和瞳距调节机构；所述屈光度和瞳距调节机构包括设置在所述主体框架一侧的旋钮组件、和设置在与所述旋钮组件相邻一侧的拨动组件，所述屈光度和瞳距调节机构采用所述旋钮组件的转动与所述拨动组件的滑动操作来分别实现头戴显示装置的屈光度和瞳距的调节。
7.进一步地，所述拨动组件包括：第一齿条、设置在所述第一齿条上的拨动键、与所述第一齿条啮合连接的第一传动齿轮、与所述第一传动齿轮啮合连接的第二传动齿轮，以及与所述第二传动齿轮啮合连接的第二齿条；所述第一齿条、所述第一传动齿轮与所述第二传动齿轮均设置在所述主体框架的侧壁上；所述第二齿条设置在所述目镜表面。
8.进一步地，所述旋钮组件包括：调节旋钮、安装支架、驱动凸轮与传动滑块；所述驱动凸轮一端穿入所述安装支架中，另一端与所述传动滑块驱动连接；所述调节旋钮通过螺钉与所述驱动凸轮连接；所述安装支架通过螺钉连接在所述主体框架上与所述第一齿条相邻的侧壁上。
9.进一步地，所述驱动凸轮中设有驱动槽；所述传动滑块上设有穿入所述驱动槽中的驱动柄；所述驱动槽自内向外螺旋延伸。
10.进一步地，所述安装支架中设有安装槽；所述安装槽中设有弹簧与钢珠；所述驱动凸轮表面设有若干用于容纳所述钢珠的卡槽。
11.进一步地，所述安装槽外侧设有第一盖板。
12.进一步地，所述传动滑块上设有连接孔；所述连接孔中设有传动轴。
13.进一步地，所述目镜上设有可相对于所述目镜进行往复运动的移动架；所述显示屏设置在所述移动架中；所述移动架上设有固定孔；所述传动轴一端穿入所述固定孔中。
14.进一步地，所述移动架上设有第一运动轴；所述目镜上设有第一导向块；所述第一运动轴设置在所述第一导向块中。
15.进一步地，所述传动滑块上设有第一导向槽；所述主体框架侧壁上设有穿过所述第一导向槽的导向轴。
16.进一步地，所述调节旋钮端部设有刻度盘。
17.进一步地，所述主体框架侧壁上设有位于所述第一齿条首端的第二盖板，以及位于所述第一齿条末端的第三盖板；所述第二盖板与所述第三盖板均通过螺钉连接在所述主体框架上；所述第一传动齿轮与所述第二传动齿轮均位于所述第三盖板与所述主体框架之间。
18.进一步地，所述第三盖板上设有第二导向槽；所述第二齿条上设有穿过所述第二导向槽的凸台。
19.进一步地，所述主体框架上设有滑行槽；所述第一齿条设置在所述滑行槽中。
20.进一步地，所述主体框架外侧设有外壳；所述拨动键穿过所述外壳，并与所述第一齿条连接；所述旋钮穿过所述外壳与所述驱动凸轮连接。
21.进一步地，所述目镜上设有第二导向块与第二运动轴；所述第二运动轴穿过所述第二导向块，且所述第二运动轴两端均与所述主体框架连接。
22.本发明的有益效果在于：旋钮组件设置在主体框架的一侧，拨动组件设置在旋钮组件的相邻侧，布局合理，操作便利。通过转动旋钮组件，可调节单侧的显示屏与目镜之间的距离，以多级调节单侧的屈光度。通过滑动拨动组件，可控制单侧的目镜进行左移或者右移，以调节双眼的瞳距。旋转组件与拨动组件分别分布在头戴显示装置上的不同位置，能够更方便地进行屈光度和瞳距的独立调节，且能够分别针对左眼、右眼差异独立矫正，驱动调节精度更高，大大提高了智能眼镜的使用体验。
附图说明
23.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，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，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，还可以根据这些附图获得其他附图：
24.图1为本发明实施例的一种头戴显示装置的结构示意图；
25.图2为本发明实施例的一种头戴显示装置的局部爆炸结构示意图一；
26.图3为本发明实施例的一种头戴显示装置的局部结构示意图一；
27.图4为本发明实施例的一种头戴显示装置的局部爆炸结构示意图二；
28.图5为本发明实施例的一种头戴显示装置的局部结构示意图二；
29.图6为本发明实施例的图5中a-a处的剖视示意图；
30.图7为本发明实施例的旋钮组件的局部结构示意图；
31.图8为本发明实施例的一种头戴显示装置的局部结构示意图三；
32.图9为本发明实施例的图8中b处的放大示意图；
33.图10为本发明实施例的一种头戴显示装置的局部结构示意图四。
34.图中，1、主体框架；2、目镜；5、显示屏；6、外壳；11、导向轴；12、第二盖板；13、第三盖板；14、滑行槽；21、移动架；22、固定孔；23、第一导向块；24、第二导向块；25、第二运动轴；31、调节旋钮；32、安装支架；33、驱动凸轮；34、传动滑块；35、刻度盘；41、第一齿条；42、拨动键；43、第一传动齿轮；44、第二传动齿轮；45、第二齿条；46、阻尼胶圈；131、第二导向槽；211、第一运动轴；321、安装槽；322、弹簧；323、钢珠；324、第一盖板；331、驱动槽；332、卡槽；341、驱动柄；342、连接孔；343、传动轴；344、第一导向槽；451、凸台。
具体实施方式
35.为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
36.本发明实施例的如图1至图10所示，提供一种头戴显示装置，包括主体框架1，主体框架1上设有分别相对于佩戴者的双眼布置的两个显示屏5与两个目镜2；目镜2内装设有镜片。主体框架1上设有用于调节单侧的显示屏5与目镜2之间距离、和用于调节单侧的目镜2左移或右移的屈光度和瞳距调节机构；屈光度和瞳距调节机构包括设置在主体框架1一侧的旋钮组件、和设置在与旋钮组件相邻一侧的拨动组件，屈光度和瞳距调节机构采用旋钮组件的转动与拨动组件的滑动操作来分别实现头戴显示装置的屈光度和瞳距的调节。
37.屈光度和瞳距调节机构是相对于佩戴者双眼布置的，即屈光度和瞳距调节机构包括两组旋钮组件与两组拨动组件，其中，两组旋钮组件分别设置在主体框架1的两个相对侧，两组拨动组件共同设置在与两个相对侧之间的一个侧方，即单侧的旋钮组件位于主体框架1的一侧，单侧的拨动组件位于旋钮组件相邻侧。旋钮组件采用转动的操作来调节单侧的显示屏5与目镜2之间距离，以实现单侧的屈光度的调节。拨动组件采用滑动的操作来控制单侧的目镜2左移或右移，进而调节两个目镜2之间的距离，以实现瞳距的调节。
38.采用本方案，旋转组件与拨动组件分别分布在头戴显示装置上的不同位置，能够更方便地进行屈光度和瞳距的独立调节，且能够分别针对左眼、右眼差异独立矫正，驱动调节精度更高，大大提高了智能眼镜的使用体验。
39.在进一步的实施例中，拨动组件包括：第一齿条41、设置在第一齿条41上的拨动键42、与第一齿条41啮合连接的第一传动齿轮43、与第一传动齿轮43啮合连接的第二传动齿
轮44，以及与第二传动齿轮44啮合连接的第二齿条45；第一齿条41、第一传动齿轮43与第二传动齿轮44均设置在主体框架1的侧壁上，第一传动齿轮43内侧设有阻尼胶圈46，调节瞳距时手感更好；第二齿条45设置在目镜2表面。
40.将拨动键42向左或向右拨动，拨动键42带动第一齿条41移动，第一传动齿轮43在第一齿条41的带动下转动，进而使得第二传动齿轮44随第一传动齿轮43转动，第二齿条45在第二传动齿轮44的带动下向左或向右移动，带动单侧的目镜2左移或者右移，实现瞳距的调节。其中，第一传动齿轮43为大齿轮，第二传动齿轮44为小齿轮。大齿轮带动小齿轮，根据杠杆原理，第二齿条45的滑动力量是第一齿条41的滑动力量的3倍，当瞳距调整的拨动力量设定合理时，目镜2左右移动过程中可以实现自锁，防止目镜2左右滑动。且第一齿条41与第二齿条45运动同步且总行程一致，便于调整。
41.在进一步的实施例中，主体框架1上设有滑行槽14；第一齿条41设置在滑行槽14中。
42.滑行槽14的宽度大于第一齿条41的宽度，使得第一齿条41在被拨动键42带动时，可以沿滑行槽14进行左移或右移。
43.在进一步的实施例中，主体框架1侧壁上设有位于第一齿条41首端的第二盖板12，以及位于第一齿条41末端的第三盖板13；第二盖板12与第三盖板13均通过螺钉连接在主体框架1上；第一传动齿轮43与第二传动齿轮44均位于第三盖板13与主体框架1之间。
44.第一齿条41中部凸起，使得第二盖板12盖住第一齿条41上一部分未凸起的区域，第三盖板13盖住第二齿条45上另一部分未凸起的区域，使得第一齿条41被限制在滑行槽14中，移动过程中无法脱离滑行槽14。第三盖板13对第一传动齿轮43与第二传动齿轮44进行限位，使得第一传动齿轮43与第二传动齿轮44转动过程中不会脱离主体框架1。其中，主体框架1上设有用于安装第二盖板12与第三盖板13的安装位，第二盖板12与第三盖板13通过螺钉锁定固定在安装位上。
45.在进一步的实施例中，第三盖板13上设有第二导向槽131；第二齿条45上设有穿过第二导向槽131的凸台451。
46.凸台451设置在第二导向槽131中，在第二齿条45被驱动左移或右移时，通过凸台451与第二导向槽131的作用，能够保证目镜2呈直线移动，不发生偏移，为目镜2的移动提供导向作用。
47.在进一步的实施例中，旋钮组件包括：调节旋钮31、安装支架32、驱动凸轮33与传动滑块34；驱动凸轮33一端穿入安装支架32中，另一端与传动滑块34驱动连接；调节旋钮31通过螺钉与驱动凸轮33连接；安装支架32通过螺钉连接在主体框架1上与第一齿条41相邻的侧壁上。
48.在进一步的实施例中，驱动凸轮33中设有驱动槽331；传动滑块34上设有穿入驱动槽331中的驱动柄341；驱动槽331自内向外螺旋延伸。
49.主体框架1上与第一齿条41相邻的侧壁设有用于固定安装支架32的安装位，安装支架32通过螺钉固定在安装位上。驱动槽331自内向外螺旋延伸，驱动柄341处于驱动槽331内的任意位置时，显示屏5与目镜2之间的距离均不同。转动调节旋钮31，调节旋钮31带动驱动凸轮33共同转动，使得驱动柄341从驱动槽331的外端部移动至内端部，或者驱动柄341从驱动槽331的内端部移动至外端部，使得传动滑块34实现前移或者后移，进而调节单侧的显
示屏5与目镜2之间的距离，实现单侧的屈光度调节。
50.在进一步的实施例中，安装支架32中设有安装槽321；安装槽321中设有弹簧322与钢珠323；驱动凸轮33表面设有若干用于容纳钢珠323的卡槽332。
51.驱动凸轮33表面设有若干轮齿，各轮齿之间的空间形成上述卡槽332。驱动凸轮33转动过程中，轮齿挤压钢珠323向安装槽321内移动，在轮齿转过后，钢珠323在弹簧322的作用下进入卡槽332中。每一个卡槽332代表一级调节，多个卡槽332实现多级调节，屈光度调节精度更高。
52.在进一步的实施例中，安装槽321外侧设有第一盖板324。第一盖板324用于封住安装槽321侧边的槽口，防止弹簧322和钢珠323从安装槽321中脱落。
53.在进一步的实施例中，传动滑块34上设有连接孔342；连接孔342中设有传动轴343。
54.在进一步的实施例中，目镜2上设有可相对于目镜2进行往复运动的移动架21；显示屏5设置在移动架21中；移动架21上设有固定孔22；传动轴343一端穿入固定孔22中。
55.传动轴343一端穿入主体框架1，并压入固定孔22中。传动轴343另一端与连接孔342间隙配合，可相对于连接孔342进行往复运动。瞳距调节过程中，两个目镜2进行左移或右移，传动轴343会被带动而相对于连接孔342进行往复运动，但传动轴343在整个过程中不会脱离连接孔342。传动滑块34被驱动凸轮33带动进行前移或后移时，设置在连接孔342中的传动轴343被传动滑块34带动共同移动，由于固定孔22与传动轴343配合，使得移动架21在传动轴343带动下共同移动，进而调节显示屏5与目镜2之间的距离，实现单侧的屈光度调节。
56.在进一步的实施例中，移动架21上设有第一运动轴211；目镜2上设有第一导向块23；第一运动轴211设置在第一导向块23中。第一运动轴211活动设置在第一导向块23中，使得移动架21可相对于目镜2进行往复运动，同时，第一导向块23与第一运动轴211的数量均为四个，位置一一对应，能够保证移动架21保持直线运动。
57.在进一步的实施例中，传动滑块34上设有第一导向槽344；主体框架1侧壁上设有穿过第一导向槽344的导向轴11。
58.导向轴11设置在第一导向槽344中，沿第一导向槽344进行往复运动，使得传动滑块34被带动前移或后移时能够保持直线运动，防止显示屏5在移动过程中出现倾斜。
59.在进一步的实施例中，调节旋钮31端部设有刻度盘35。刻度盘35上设有刻度，用户在进行屈光度调节时，每进行一级调节，刻度盘35转过对应的角度，可通过查看刻度盘35上的刻度，得知当前屈光度的位置，在下次使用时，可直接转动到预设刻度即可完成屈光度的调节，能够精确调节到预设值。操作便利，每次使用时可快速调节到合适的屈光度。
60.在进一步的实施例中，主体框架1外侧设有外壳6；拨动键42穿过外壳6，并与第一齿条41连接；旋钮穿过外壳6与驱动凸轮33连接。
61.主体框架1、两个目镜2与显示屏5，以及除拨动键42与旋钮外的屈光度和瞳距调节机构的其它部件均设置在外壳6中。其中，旋钮位于外壳6的左右两边，拨动键42位于外壳6底部，呈左右设置。用户佩戴时，通过转动旋钮和滑动拨动键42即可进行屈光度与瞳距的调节。
62.在进一步的实施例中，目镜2上设有第二导向块24与第二运动轴25；第二运动轴25
穿过第二导向块24，且第二运动轴25两端均与主体框架1连接。通过第二运动轴25与第二导向块24的配合，在进行瞳距调节时，目镜2能够保持直线往复运动。
63.上述的头戴显示装置，通过齿轮与齿条的配合能够独立精确控制左右眼的瞳距，通过旋钮与凸轮传动机构的配合能够独立精确控制左右眼的屈光度，旋钮位于头戴显示装置的左右方，拨动键42位于头戴显示装置底部左右，操作便利，布局合理，左右眼可独立调节矫正至最佳状态。
64.应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。