本发明属于头戴显示技术领域,尤其涉及一种兼具瞳距调节和近视调节的智能头戴设备。
背景技术:
随着科技的飞速发展,头戴显示技术被应用在各行各业,vr头戴设备、ar头戴设备等智能头戴设备也逐渐被普及。
瞳距调节和近视调节对用户使用智能头戴设备的体验有着非常大的影响。目前市场上的智能头戴设备一般只具有瞳距调节功能或者近视调节功能的一种,很少有两种调节功能兼具的设备。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种智能头戴设备,旨在克服上述现有技术中存在的现有设备无法同时兼具瞳距调节和近视调节两种功能的问题。
为解决上述现有技术中存在的问题,本发明实施例提供了一种智能头戴设备,包括支撑结构,所述支撑结构上滑动安装有左滑动支架和右滑动支架;所述左滑动支架上设置有左镜筒模组,所述右滑动支架上设置有右镜筒模组,所述支撑结构上设有用于驱动所述左滑动支架和所述右滑动支架做同步反向运动的瞳距调节结构;
所述左镜筒模组和所述右镜筒模组均包括镜筒、固定设置于所述镜筒上的固定镜片以及沿轴向滑动设置在所述镜筒上的移动镜片结构;所述支撑结构上设有用于驱动所述移动镜片结构朝向或背离相应所述固定镜片方向运动的近视调节结构。
作为进一步改进,所述瞳距调节结构包括滑动安装在所述支撑结构上的调节齿条、与所述调节齿条连接的调节键以及转动安装在所述支撑结构上的双层齿轮结构;所述双层齿轮结构的第一齿轮与所述调节齿条啮合;
所述左滑动支架和所述右滑动支架上均设有一个第一齿条部,所述双层齿轮结构的第二齿轮与所述第一齿条部啮合,且所述第二齿轮位于两个所述第一齿条部之间。
作为进一步改进,所述支撑结构包括壳体和设置于所述壳体内的主支架;所述主支架的第一侧上设置有导向轴,所述左滑动支架和所述右滑动支架滑动安装在所述导向轴上。
作为进一步改进,所述主支架的第二侧上设有导向筋,所述第一侧与所述第二侧为相对的两侧;所述调节齿条上设有与所述导向筋滑动配合的凹槽。
作为进一步改进,所述主支架上设有用于容置所述双层齿轮结构的开口部,所述主支架的第一侧设有固定块,所述主支架的第二侧设有限位架;所述固定块与所述限位架之间固定设置有穿过所述开口部的齿轮轴,所述双层齿轮结构转动安装在所述齿轮轴上;
或者,所述固定块与所述限位架之间转动设置有穿过所述开口部的齿轮轴,所述双层齿轮结构固定安装在所述齿轮轴上。
作为进一步改进,所述近视调节结构包括转动设置在所述支撑结构上的长轴齿轮结构和与所述长轴齿轮结构固定连接的调节旋钮,所述长轴齿轮结构的轴向与瞳距调节方向一致;
所述移动镜片结构上设有第二齿条部,所述第二齿条部沿所述移动镜片结构的滑动方向延伸;所述第二齿条部用于与所述长轴齿轮结构啮合且用于沿所述长轴齿轮结构进行轴向运动。
作为进一步改进,所述调节旋钮上设有方形通孔,所述长轴齿轮结构的一端成型有与所述方形通孔配合的方形柱部。
作为进一步改进,所述支撑结构上设置有两对耳座;每对所述耳座之间均固定设置有安装轴,所述长轴齿轮结构转动安装在对应所述安装轴上;
或者,每对所述耳座之间转动设置有安装轴,所述长轴齿轮结构固定安装在对应所述安装轴上。
作为进一步改进,所述移动镜片结构包括筒形的镜片支架和设置于所述镜片支架上的移动镜片。
作为进一步改进,所述镜筒上设有轴向延伸的避让口,所述避让口两侧的所述镜筒上均设有轴向延伸板,两个轴向延伸板之间形成轴向滑槽;
所述镜片支架的周部设有与所述避让口相适配的连接部,所述连接部上设有与所述轴向滑槽滑动配合的滑块,所述滑块的端部成型有所述第二齿条部。
作为进一步改进,所述镜筒的内壁周向间隔设置有多个导向槽,所述镜片支架的周部设有与所述导向槽一一对应的导向凸起。
由于采用了上述技术方案,本发明取得的有益效果如下:
本发明的智能头戴设备,包括支撑结构,支撑结构上滑动安装有左滑动支架和右滑动支架;左滑动支架上设置有左镜筒模组,右滑动支架上设置有右镜筒模组,支撑结构上设有用于对驱动左滑动支架和右滑动支架做同步反向运动的瞳距调节结构;左镜筒模组和右镜筒模组均包括镜筒、固定设置于镜筒上的固定镜片以及沿轴向滑动设置在镜筒上的移动镜片结构;支撑结构上设有用于驱动移动镜片结构朝向或背离相应固定镜片方向运动的近视调节结构。
利用瞳距调节结构驱动左滑动支架和右滑动支架做同步反向运动,进而使左镜筒模组和右镜筒模组做同步反向运动实现瞳距的调节;利用近视调节结构调节移动镜片结构与固定镜片之间的距离,调节屈光度,进而实现近视度数的调节。
综上所述,本发明可同时兼具瞳距调节和近视调节两种功能,且两种调节相互独立,结构简单,调节方便且大大增加了智能头戴的适用人群数量。
附图说明
图1是本发明中智能头戴设备的结构示意图;
图2是图1省略支撑结构后的结构示意图;
图3是图2在另一视角下的结构示意图;
图4是图1省略左右镜筒模组和左右滑动支架后的结构示意图;
图5是图4中瞳距调节结构和主支架的安装结构示意图;
图6是图4中近视调节结构和安装轴的安装结构分解图;
图7是图2中右镜筒模组的结构分解图;
图8是瞳距调节后的状态参考图;
图9是近视调节前的状态参考图;
图10是近视调节后的状态参考图;
图中:1-支撑结构,11-壳体,111-操作口,112-耳座,113-安装轴,12-主支架,121-导向轴,122-导向筋,123-开口部,124-固定块,125-限位架,126-齿轮轴,2-左滑动支架,3-右滑动支架,31-安装耳部,32-第一齿条部,4-左镜筒模组,5-右镜筒模组,51-镜筒,511-避让口,512-轴向延伸板,513-轴向滑槽,514-导向槽,52-固定镜片,53-移动镜片结构,531-镜片支架,5311-连接部,5312-滑块,5313-第二齿条部,5314-导向凸起,532-移动镜片,54-前盖,55-后盖,6-瞳距调节结构,61-调节齿条,611-本体,612-凹槽,613-固定连接部,614-啮合齿部,62-调节键,63-双层齿轮结构,631-第一齿轮,632-第二齿轮,7-近视调节结构,71-长轴齿轮结构,711-方形柱部,72-调节旋钮,721-方形通孔。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例及实施例中的“左”“右”等方位仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本实施例中,按照正常佩戴时眼睛的方位定义左、右。
由图1和7共同所示,本实施例公开的智能头戴设备,包括支撑结构1,支撑结构1上沿左右方向滑动安装有左滑动支架2和右滑动支架3;左滑动支架2上设置有左镜筒模组4,右滑动支架3上设置有右镜筒模组5,支撑结构1上设有用于驱动左滑动支架2和右滑动支架3做同步反向运动的瞳距调节结构6;左镜筒模组4和右镜筒模组5均包括镜筒51、固定设置于镜筒51上的固定镜片52以及沿镜筒51的轴向滑动设置在镜筒51上的移动镜片结构53;支撑结构1上设有用于驱动移动镜片结构53朝向或背离相应(同一镜筒51上)固定镜片52方向运动以调节屈光度的近视调节结构7。
由图2至图5共同所示,本实施例中,瞳距调节结构6包括滑动安装在支撑结构1上的调节齿条61、与调节齿条61连接的调节键62以及转动安装在支撑结构1上的双层齿轮结构63;双层齿轮结构63的第一齿轮631(大径齿轮)与调节齿条61啮合;左滑动支架2和右滑动支架3上分别设有一个第一齿条部32,两个第一齿条部32上下对称排布,双层齿轮结构63的第二齿轮632位于两个第一齿条部32之间,且与两个第一齿条部32均啮合;这种结构可确保双层齿轮结构63转动时,左滑动支架2和右滑动支架3作同步反向运动。
其中,调节齿条61包括本体611、本体611的顶端设有固定连接部613,调节键62与固定连接部613螺纹连接,本体611的底端成型有用于与第一齿轮631啮合的啮合齿部614;本体611的侧部设有便于实现滑动安装的凹槽612。
本实施例中,支撑结构1包括壳体11和设置于壳体11内的主支架12。主支架12的第一侧(佩戴时朝向人脸的一侧)上设置有导向轴121,左滑动支架2和右滑动支架3上的安装耳部31均与导向轴121滑动配合连接;主支架12的第二侧上设有与调节齿条61的凹槽612滑动配合连接的导向筋122;第一侧与第二侧为相对的两侧;壳体11的顶部上设有与调节键62相适配的操作口111。
为了使其结构更加紧凑,以达到节省空间的目的;在主支架12上设有用于容置双层齿轮结构63的开口部123,主支架12的第一侧设有固定块124,主支架12的第二侧设有限位架125;固定块124与限位架125之间固定设置有穿过开口部123的齿轮轴126,双层齿轮结构63位于开口部123内且转动安装在齿轮轴126上。或者,固定块124与限位架125之间转动设置有穿过开口部123的齿轮轴126,双层齿轮结构63固定安装在齿轮轴126上;只要能实现双层齿轮结构63可相对主支架12转动的任何安装方式均可。
由图8所示,左右推动调节键62使调节齿条61同步移动,因调节齿条61与第一齿轮631的啮合,双层齿轮结构63发生转动,又因第一齿轮632与两个第一齿条部32的啮合,转动的双层齿轮结构63驱动左滑动支架2和右滑动支架3沿导向轴121做同步反向运动,进而带动左镜筒模组4和右镜筒模组5做同步反向运动实现瞳距的调节。
由图3、图4、图6和图7共同所示,本实施例中,镜筒51的两端对应设有前盖54和后盖55;镜筒51上设有轴向延伸的避让口511,避让口511两侧的镜筒51上均设有轴向延伸板512,两个轴向延伸板512之间形成轴向滑槽513。移动镜片结构53包括筒形的镜片支架531和设置于镜片支架531上的移动镜片532;镜片支架531的周部设有与避让口511相适配的连接部5311,连接部5311上设有与轴向滑槽513滑动配合的滑块5312,滑块5312的端部成型有沿移动镜片结构53的滑动方向延伸的第二齿条部5313。
为了确保移动镜片结构53与镜筒51滑动配合的稳定性以及安装的便携性;镜筒51的内壁周向间隔设置有多个导向槽514,镜片支架531的周部设有与导向槽514一一对应的导向凸起5314。
下面对镜筒模组的装配进行简要说明:固定镜片52从前面装入镜筒51,用点胶固定,然后盖上前盖54。移动镜片532先装入镜片支架531,用点胶固定,然后一同从后面沿着镜筒51内部的导向槽514装入镜筒51,镜片支架531的连接部5311进入避让口511,滑块5312滑入轴向滑槽513。最后将镜筒51与后盖55用点胶固定连接,完成镜筒模组的装配。其中,固定镜片52为平面凹透镜,移动镜片532为平面凸透镜。
为了避免佩戴时近视调节结构7与鼻梁发生干涉,同时,也为了便于实现两左右眼睛近视的独立调节。一些实施例中,近视调节结构7设置有两个,且与两个移动镜片结构53一一对应,安装在壳体11或主支架12上(本实施例设置在壳体11上)。近视调节结构7包括转动设置在壳体11上的长轴齿轮结构71和与长轴齿轮结构71固定连接的调节旋钮72,长轴齿轮结构71的轴向与瞳距调节方向一致。移动镜片结构53上的第二齿条部5313可沿长轴齿轮结构71的轴向进行运动且始终与长轴齿轮结构71啮合。因此,在瞳距调节时,近视调节结构7中长轴齿轮结构71和调节旋钮72不必随着镜筒模组移动,即可进行近视调节。其中,调节旋钮72上设有方形通孔721,长轴齿轮结构71的一端成型有与方形通孔721过盈配合的方形柱部711。
为了便于两个近视调节结构7的安装,实施例中的壳体11的内侧设有两对耳座112,每对耳座112之间的壳体11上设一个供调节旋钮72露出的开口,且每对耳座112之间均固定设置有安装轴113,长轴齿轮结构71(沿左右方向延伸,可确保瞳距调节后仍能进行近视调节)转动安装在对应安装轴113上;或者,每对耳座112之间转动设置有安装轴113,长轴齿轮结构71固定安装在对应安装轴113上;只要长轴齿轮结构71可相对壳体11转动的任何安装方式均可。
由图7、图9和图10共同所示,拨动调节旋钮72,使长轴齿轮结构71同步转动,借助长轴齿轮结构71和第二齿条部5313的啮合实现旋转变直线运动;进而使移动镜片结构53前后移动,改变移动镜片532和固定镜片52之间的距离,以此来调节屈光度、实现近视调节的功能。
综上所述,本发明可同时兼具瞳距调节和近视调节两种功能,且两种调节相互独立,结构简单,调节方便且大大增加了智能头戴的适用人群数量;并对设备的外观要求改善明显。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。