頭戴式可視設(shè)備的屏幕位置調(diào)節(jié)裝置和頭戴式可視設(shè)備的制作方法

本實(shí)用新型涉及頭戴式可視設(shè)備(HMD)，尤其涉及頭戴式可視設(shè)備的屏幕調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，具體來(lái)說就是一種頭戴式可視設(shè)備的屏幕位置調(diào)節(jié)裝置和頭戴式可視設(shè)備。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，伴隨著虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality，VR)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(Augmented Reality，AR)及混合現(xiàn)實(shí)(Mixed Reality，MR)技術(shù)的發(fā)展，頭戴式可視設(shè)備是(例如，聯(lián)想眼鏡、谷歌眼鏡、虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)游戲眼鏡等)大量涌入到我們的日常生活中。頭戴式顯示器(HMD，也稱為頭戴式可視設(shè)備)是把二維圖像直接反射到觀看者的眼睛里，具體就是通過一組光學(xué)系統(tǒng)(主要是精密光學(xué)透鏡)放大超微顯示屏上的圖像，將影像投射于視網(wǎng)膜上，進(jìn)而將大屏幕圖像呈現(xiàn)在觀看者眼中，形象點(diǎn)說就是拿放大鏡看物體呈現(xiàn)出放大的虛擬物體圖像。圖像可以直接通過發(fā)光二極管(LED)、主動(dòng)式矩陣液晶顯示器(AMLCD)、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)或液晶附硅(LCOS)獲得，也可以通過光纖等傳導(dǎo)方式間接獲得。顯示系統(tǒng)通過準(zhǔn)直透鏡成像在無(wú)窮遠(yuǎn)處，然后通過反射面把圖像反射進(jìn)人的眼睛里。

用戶為了清晰、舒適地享受視覺體驗(yàn)，需要將顯示屏幕放到一個(gè)理想的位置，以便屏幕上呈現(xiàn)的虛擬圖像能夠剛好反射進(jìn)自己的眼睛里，然而，由于不同用戶具有不同的頭型、臉型、瞳距，對(duì)于部分用戶，現(xiàn)有的頭戴式可視設(shè)備并不能剛好將虛擬圖像反射到用戶眼中，這勢(shì)必會(huì)降低用戶的體驗(yàn)度。

因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需研發(fā)出一種頭戴式可視設(shè)備的屏幕位置調(diào)節(jié)裝置，可以讓用戶根據(jù)自己的頭型、臉型、瞳距等身體特征，調(diào)整屏幕的位置，讓屏幕中呈現(xiàn)的虛擬圖像剛好反射到用戶眼中。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題就是提供一種頭戴式可視設(shè)備的屏幕位 置調(diào)節(jié)裝置和頭戴式可視設(shè)備，解決了現(xiàn)有技術(shù)中用戶無(wú)法根據(jù)自身身體特征調(diào)整屏幕觀看視角的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施方式提供一種頭戴式可視設(shè)備的屏幕位置調(diào)節(jié)裝置，包括：第一夾板，具有第一凹槽；第二夾板，具有與所述第一凹槽對(duì)應(yīng)的第二凹槽和通孔；夾持在所述第一凹槽和所述第二凹槽之間的支撐殼體，具有與所述第一凹槽匹配的第一球形部和與所述第二凹槽匹配的第二球形部；近眼顯示器，設(shè)置于所述支撐殼體內(nèi)，用于向用戶播放圖像；操作桿，穿過所述通孔固定在所述支撐殼體上，用于調(diào)整所述近眼顯示器的觀看視角。

本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施方式中，該屏幕位置調(diào)節(jié)裝置還包括：手柄，與所述操作桿連接，用于供用戶握持以方便調(diào)整所述近眼顯示器的觀看視角。

其中，所述手柄為球形，或者為橢球形，或者為多面體形。

其中，所述近眼顯示器具體包括：顯示屏，用于播放圖像；透鏡組，設(shè)置于所述顯示屏的前面，用于向用戶顯示所述顯示屏播放的圖像。

其中，所述透鏡組為一個(gè)或多個(gè)透鏡組成的光學(xué)系統(tǒng)。

其中，每個(gè)所述透鏡均具有多個(gè)規(guī)則或不規(guī)則的面。

其中，所述第一球形部和所述第二球形部通過彈性支柱連接。

其中，所述彈性支柱為彈簧或者彈性折疊桿。

本實(shí)用新型的另一個(gè)具體實(shí)施方式提供一種頭戴式可視設(shè)備，包括：鏡架，具有鏡片插槽；設(shè)置于所述鏡架一端的主機(jī)，具有上夾板和下夾板，所述上平板具有上夾板凹槽，所述下夾板具有下夾板凹槽和通孔；夾持在所述上夾板凹槽和所述下夾板凹槽之間的支撐殼體，具有與所述上夾板凹槽匹配的上球形部和與所述下夾板凹槽匹配的下球形部；具有顯示屏和透鏡組的近眼顯示器，設(shè)置于所述支撐殼體內(nèi)，用于向用戶播放圖像；操作桿，穿過所述通孔固定在所述支撐殼體上，用于調(diào)整所述近眼顯示器的觀看視角；電池，設(shè)置于所述鏡架的另一端，用于向所述主機(jī)的主控電路板提供電能；連接線，設(shè)置于所述鏡片插槽內(nèi)，用于連接所述主機(jī)的主控電路板和所述電池。

本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施方式中，該頭戴式可視設(shè)備還包括：鼻托，設(shè)置于所述鏡架上，用于根據(jù)用戶臉型調(diào)整所述鏡架的位置；骨傳導(dǎo)麥克風(fēng)，設(shè)置于所述鼻托內(nèi)部，用于采集用戶發(fā)出音頻信號(hào)時(shí)鼻骨振動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)信息。

其中，所述連接線為柔性電路板。

根據(jù)本實(shí)用新型上述具體實(shí)施方式，可以得知頭戴式可視設(shè)備及其屏幕位置調(diào)節(jié)裝置至少具有以下有益效果或特點(diǎn)：將顯示屏幕(即近眼顯示器)設(shè)置于球形關(guān)節(jié)球內(nèi)，再將球形關(guān)節(jié)球夾持在兩機(jī)殼板面的弧形凹槽之間，球形關(guān)節(jié)球可以在X軸、Y軸、Z軸三個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，用戶可以根據(jù)自己的臉型、頭型自由調(diào)整屏幕的顯示角度和位置(觀看視角)，從而提高用戶體驗(yàn)度；操作方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，而且不易損壞。

應(yīng)了解的是，上述一般描述及以下具體實(shí)施方式僅為示例性及闡釋性的，其并不能限制本實(shí)用新型所欲主張的范圍。

附圖說明

下面的所附附圖是本實(shí)用新型的說明書的一部分，其繪示了本實(shí)用新型的示例實(shí)施例，所附附圖與說明書的描述一起用來(lái)說明本實(shí)用新型的原理。

圖1為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式提供的一種頭戴式可視設(shè)備的屏幕位置調(diào)節(jié)裝置的實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式提供的圖1中屏幕位置調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)展開圖；

圖3為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式提供的一種頭戴式可視設(shè)備的屏幕位置調(diào)節(jié)裝置的近眼顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式提供的圖1中屏幕位置調(diào)節(jié)裝置的又一結(jié)構(gòu)展開圖；

圖5為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式提供的一種頭戴式可視設(shè)備的具體實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式提供的一種頭戴式可視設(shè)備的具體實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式提供的一種頭戴式可視設(shè)備的具體實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面將以附圖及詳細(xì)敘述清楚說明本實(shí)用新型所揭示內(nèi)容的精神，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員在了解 本實(shí)用新型內(nèi)容的實(shí)施例后，當(dāng)可由本實(shí)用新型內(nèi)容所教示的技術(shù)，加以改變及修飾，其并不脫離本實(shí)用新型內(nèi)容的精神與范圍。

本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，但并不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。另外，在附圖及實(shí)施方式中所使用相同或類似標(biāo)號(hào)的元件/構(gòu)件是用來(lái)代表相同或類似部分。

關(guān)于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等，并非特別指稱次序或順位的意思，也非用以限定本實(shí)用新型，其僅為了區(qū)別以相同技術(shù)用語(yǔ)描述的元件或操作。

關(guān)于本文中所使用的方向用語(yǔ)，例如：上、下、左、右、前或后等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語(yǔ)是用來(lái)說明并非用來(lái)限制本創(chuàng)作。

關(guān)于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均為開放性的用語(yǔ)，即意指包含但不限于。

關(guān)于本文中所使用的“及/或”，包括所述事物的任一或全部組合。

關(guān)于本文中所使用的用語(yǔ)“大致”、“約”等，用以修飾任何可以微變化的數(shù)量或誤差，但這些微變化或誤差并不會(huì)改變其本質(zhì)。一般而言，此類用語(yǔ)所修飾的微變化或誤差的范圍在部分實(shí)施例中可為20％，在部分實(shí)施例中可為10％，在部分實(shí)施例中可為5％或是其他數(shù)值。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，前述提及的數(shù)值可依實(shí)際需求而調(diào)整，并不以此為限。

某些用以描述本申請(qǐng)的用詞將于下或在此說明書的別處討論，以提供本領(lǐng)域技術(shù)人員在有關(guān)本申請(qǐng)的描述上額外的引導(dǎo)。

圖1為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式提供的一種頭戴式可視設(shè)備的屏幕位置調(diào)節(jié)裝置的實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式提供的圖1中屏幕位置調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)展開圖，圖1為屏幕位置調(diào)節(jié)裝置的組合示意圖，圖2為屏幕位置調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)展開示意圖，兩個(gè)夾板分別具有一個(gè)凹槽，兩個(gè)凹槽相對(duì)，將支撐殼體夾持在兩個(gè)平板之間，并使支撐殼體夾持在兩個(gè)凹槽之間，支撐殼體可以在兩個(gè)凹槽自由轉(zhuǎn)動(dòng)，從而調(diào)整支撐殼體的觀看視角(觀看角度)。

該附圖所示的具體實(shí)施方式包括第一夾板10、第二夾板20、支撐殼體30、近眼顯示器40、操作桿50、手柄60，其中，第一夾板10具有第一凹槽101；第二夾板20具有第二凹槽201和通孔202，第一夾板10和第二夾板20可以為主機(jī)的上機(jī)殼和下機(jī)殼，通孔202可以為錐形孔；支撐殼體30夾持在所述第一凹槽101和所述第二 凹槽201之間，支撐殼體30具有與所述第一凹槽101匹配的第一球形部301和與所述第二凹槽201匹配的第二球形部302，第一球形部301和第二球形部302可以通過彈性支柱70連接，彈性支柱70可以為彈簧或者彈性折疊桿，本實(shí)用新型不以此為限，由于彈性支柱70彈力的作用，可以保證支撐殼體30不會(huì)在第一夾板10和第二夾板20之間隨意轉(zhuǎn)動(dòng)，而且還方便支撐殼體30從第一夾板10和第二夾板20之間拆卸出來(lái)，也方便支撐殼體30安裝在第一夾板10和第二夾板20之間；近眼顯示器40設(shè)置于所述支撐殼體30內(nèi)，近眼顯示器40用于向用戶播放圖像；操作桿50穿過所述通孔202固定在所述支撐殼體30上，操作桿50用于調(diào)整所述近眼顯示器40的觀看視角，操作桿50可以前后、左右、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)支撐殼體30一起運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而改變近眼顯示器40的觀看視角；手柄60與所述操作桿50連接，手柄60用于供用戶握持以方便調(diào)整所述近眼顯示器40的觀看視角，本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，所述手柄60為球形，或者為橢球形，或者為多面體形。

參見圖1、圖2，用戶佩戴上頭戴式可視設(shè)備后，可以根據(jù)自己的臉型、頭型，調(diào)整屏幕的觀看視角，以達(dá)到最佳的觀看視角，從而提高用戶體驗(yàn)度；通孔202采用錐形孔，可以最大限度地調(diào)整近眼顯示器40的觀看視角，滿足不同身體特征用戶的需求。

圖3為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式提供的一種頭戴式可視設(shè)備的屏幕位置調(diào)節(jié)裝置的近眼顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，近眼顯示器具體包括顯示屏和設(shè)置于所述顯示屏前側(cè)的透鏡組，透鏡組將顯示屏顯示的圖像通過光學(xué)處理，可以讓用戶眼睛清楚看到。

該附圖所示的具體實(shí)施方式中，所述近眼顯示器40具體包括顯示屏401和透鏡組402，其中，顯示屏401用于播放圖像；透鏡組402設(shè)置于所述顯示屏401的前面，透鏡組402用于向用戶顯示所述顯示屏401播放的圖像。本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，透鏡組402為一個(gè)或多個(gè)透鏡組成的光學(xué)系統(tǒng)；并且每個(gè)所述透鏡均具有多個(gè)規(guī)則或不規(guī)則的面，這些面包括但不限于平面、球面、曲面以及形狀復(fù)雜的多面體。

參見圖3，由于顯示屏401距離人眼很近，需要透鏡組402對(duì)顯示的圖像進(jìn)行光學(xué)處理，從而讓用戶可以清楚看到顯示屏401上顯示的圖像，滿足用戶的視覺體驗(yàn)需求；透鏡組402可以為一個(gè)或多個(gè)透鏡組成的光學(xué)系統(tǒng)；并且每個(gè)所述透鏡均具有多個(gè)規(guī)則或不規(guī)則的面，近眼顯示器40可以鑲嵌在支撐殼體30內(nèi)。

圖4為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式提供的圖1中屏幕位置調(diào)節(jié)裝置的又一結(jié)構(gòu)展開圖，如圖4所示，所述第一凹槽101的深度h1小于所述支撐殼體30直徑d的三分之一，例如，深度h1為直徑d的四分之一。所述第二凹槽201的深度h2小于所述支撐殼體30直徑d的三分之一，例如，深度h2為直徑d的五分之一，這樣第一夾板10和第二夾板20不會(huì)影響用戶正常觀看顯示屏402。本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，所述第一凹槽101的深度h1可以與所述第二凹槽201的深度h2相同。

圖5為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式提供的一種頭戴式可視設(shè)備的具體實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5所示，頭戴式可視設(shè)備的操作桿5可以從圖上看到，用戶佩戴頭戴式可視設(shè)備后，通過手指可以前后、左右撥弄操作桿5，或者旋轉(zhuǎn)操作桿5，操作桿5帶動(dòng)支撐殼體3轉(zhuǎn)動(dòng)，支撐殼體3帶動(dòng)近眼顯示器4轉(zhuǎn)動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)顯示屏41觀看視角的調(diào)整；主機(jī)2和電池6位于鏡架1的兩端，實(shí)現(xiàn)重力的平衡，讓用戶佩戴更加舒服。

圖6為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式提供的一種頭戴式可視設(shè)備的具體實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖6所示，頭戴式可視設(shè)備包括鏡架1、主機(jī)2、支撐殼體3、近眼顯示器4、操作桿5、電池6和連接線7(如圖7所示)，其中，鏡架1具有鏡片插槽11；主機(jī)2設(shè)置于所述鏡架1一端，主機(jī)2具有上夾板21和下夾板22，所述上平板21具有上夾板凹槽211，所述下夾板22具有下夾板凹槽221和通孔222；支撐殼體3夾持在所述上夾板凹槽211和所述下夾板凹槽221之間，支撐殼體3具有與所述上夾板凹槽211匹配的上球形部31和與所述下夾板凹槽221匹配的下球形部32；近眼顯示器4具有顯示屏41和透鏡組42，近眼顯示器4設(shè)置于所述支撐殼體3內(nèi)，用于向用戶播放圖像；操作桿5穿過所述通孔222固定在所述支撐殼體3上，操作桿5用于調(diào)整所述近眼顯示器4的觀看視角；電池6設(shè)置于所述鏡架1的另一端，電池6用于向所述主機(jī)2的主控電路板提供電能，主控電路板進(jìn)而向顯示屏41等電子元件供電；連接線7設(shè)置于所述鏡片插槽11內(nèi)，連接線7用于連接所述顯示屏41和所述電池6。

參見圖6，主機(jī)2設(shè)置于所述鏡架1一端，主機(jī)2可以包括喇叭、耳機(jī)、攝像頭、麥克風(fēng)、觸控面板、傳感器、顯示屏等部件，其中，顯示屏和透鏡組成近眼顯示器，近眼顯示器鑲嵌在支撐殼體，支撐殼體夾持在主機(jī)2的上夾板21和下夾板22之間，具體來(lái)說，上夾板21具有上夾板凹槽211，下夾板22具有下夾板凹槽221和通孔，支撐殼體夾持在上夾板凹槽211和下夾板凹槽221之間，再利用操作桿5穿過通孔焊 接在支撐殼體上，從而可以通過操作桿5調(diào)整所述近眼顯示器4的觀看視角，電池6設(shè)置于鏡架1的另一端，電池6通過連接線7給主機(jī)2的主控電路板提供電能，主控電路板進(jìn)而給顯示屏41提供電能，連接線7可以采用柔性電路板，柔性電路板(軟電路板)不易損壞，進(jìn)一步延長(zhǎng)模塊化頭戴式可視設(shè)備的使用壽命，并且柔性電路板與工作模塊(例如主機(jī)2、電池6等)電連接的觸點(diǎn)可以采用柔性或者非柔性端子，滿足用戶的個(gè)性化需求，連接線7可以自由拆裝、更換，方便用戶自己進(jìn)行故障維護(hù)，提高用戶體驗(yàn)度；用戶佩戴頭戴式可視設(shè)備后，可以通過操作桿5調(diào)整支撐殼體3，從而改變顯示屏41的觀看視角，讓用戶獲得最佳的觀看視角。圖6中的上夾板21和下夾板22為主機(jī)2的殼體部分，圖1-圖5中的第一夾板10和第二夾板20可以為主機(jī)2的殼體部分，也可以為單獨(dú)配置的夾板。

圖7為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式提供的一種頭戴式可視設(shè)備的具體實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖7所示，該頭戴式可視設(shè)備還包括鼻托8和骨傳導(dǎo)麥克風(fēng)9，其中，鼻托8設(shè)置于所述鏡架1上，鼻托8用于根據(jù)用戶臉型調(diào)整所述鏡架1的位置；骨傳導(dǎo)麥克風(fēng)9設(shè)置于所述鼻托8內(nèi)部，骨傳導(dǎo)麥克風(fēng)9用于采集用戶發(fā)出音頻信號(hào)時(shí)鼻骨振動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)信息，用戶發(fā)出音頻信號(hào)時(shí)，鼻骨及鼻腔會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，振動(dòng)通過鼻托8傳遞到骨傳導(dǎo)麥克風(fēng)9，最終振動(dòng)信息被骨傳導(dǎo)麥克風(fēng)9所采集。

參見圖7，鼻托8可以根據(jù)用戶臉型、鼻型調(diào)整調(diào)整頭戴式可視設(shè)備的位置，讓用戶獲得最佳的觀看角度，具體應(yīng)用中，首先通過鼻托8調(diào)整頭戴式可視設(shè)備的位置，然后再通過屏幕位置調(diào)節(jié)裝置設(shè)置屏幕的觀看角度，最終讓用戶獲得最佳的觀看角度；另外，在環(huán)境嘈雜的條件下，骨傳導(dǎo)麥克風(fēng)9也能夠正確采集到用戶發(fā)出的音頻信號(hào)，增加頭戴式可視設(shè)備適用場(chǎng)景，提高頭戴式可視設(shè)備的實(shí)用性。

本實(shí)用新型提供一種頭戴式可視設(shè)備及其屏幕位置調(diào)節(jié)裝置，將顯示屏幕(即近眼顯示器)設(shè)置于球形關(guān)節(jié)球(即支撐殼體)內(nèi)，再將球形關(guān)節(jié)球夾持在兩機(jī)殼板面(即主機(jī)上夾板和主機(jī)下夾板)的弧形凹槽之間，球形關(guān)節(jié)球可以在X軸、Y軸、Z軸三個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，用戶可以根據(jù)自己的臉型、頭型自由調(diào)整屏幕的顯示角度和位置(即觀看視角)，從而提高用戶體驗(yàn)度；操作方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，而且不易損壞。

以上所述僅為本實(shí)用新型示意性的具體實(shí)施方式，在不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和原則的前提下，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員所做出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。