本發(fā)明涉及頭戴顯示設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種頭戴顯示設(shè)備及其顯示模組。

背景技術(shù)：

患有近視、遠(yuǎn)視及老花視力的使用者在裸眼的情況下使用頭戴顯示器，通常無法清晰的觀察到顯示器中顯示的圖像或者文字，如果該使用者通過佩戴眼鏡的方式去觀察顯示器中的圖像或者文字，則會因為眼鏡和頭帶顯示器相疊加而體驗不佳，甚至影響使用者的視力，同時觀察顯示器的圖像或者文字也不會達(dá)到最佳效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種頭戴顯示設(shè)備及其顯示模組，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)存在的患有近視、遠(yuǎn)視及老花視力的使用者在裸眼的情況下使用頭戴顯示器，無法清晰的觀察到顯示器中顯示的圖像或者文字的問題。

為解決上述問題，本發(fā)明提供采用的一個技術(shù)方案是：提供一種顯示模組，包括顯示屏、顯示支架、電路板、視力調(diào)節(jié)裝置和接觸組件；所述顯示屏固定在所述顯示支架內(nèi)，所述視力調(diào)節(jié)裝置包括旋鈕、透鏡組和透鏡支架，所述透鏡組固定在所述透鏡支架上，所述旋鈕固定套接在所述透鏡支架外，所述旋鈕的一端活動連接在所述顯示支架上，通過調(diào)節(jié)所述旋鈕相對于所述顯示支架的軸向上的往復(fù)運動來調(diào)節(jié)所述透鏡組與所述顯示屏之間的距離，以調(diào)節(jié)所述顯示屏對外顯示影像的屈光度；所述接觸組件設(shè)置在所述旋鈕的另一端，所述接觸組件的中間設(shè)有視窗通孔，所述接觸組件用于貼合在用戶的眼睛上，以使用戶透過所述視窗通孔而觀看到所述顯示屏。

其中，所述接觸組件包括固定部，所述固定部包括相互平行且同軸的底面和頂面以及連接所述底面和所述頂面的側(cè)壁；所述底面的面積大于所述頂面的面積，所述底面固定在所述透鏡支架上，所述視窗通孔貫穿所述頂面和底面。

其中，所述側(cè)壁呈圓弧狀。

其中，所述接觸組件還包括接觸部，所述接觸部呈收口環(huán)狀，包括大口端和小口端，所述接觸部套設(shè)于所述固定部外，所述大口端與所述底面平齊，所述小口端與所述頂面平齊，所述接觸部由軟質(zhì)材料制成，所述視窗通孔貫穿所述大口端和小口端。

其中，所述視窗通孔呈錐臺狀。

其中，所述視窗通孔的內(nèi)壁呈臺階狀。

其中，所述顯示支架的一端設(shè)有外螺紋，所述旋鈕的一端設(shè)有內(nèi)螺紋，所述顯示支架和所述旋鈕通過所述外螺紋和所述內(nèi)螺紋的配合而連接在一起，通過旋轉(zhuǎn)所述旋鈕而調(diào)節(jié)所述透鏡組與所述顯示屏之間的距離。

其中，所述透鏡支架呈圓柱狀，包括第一連接端、第二連接端和中間連接部，所述第一連接端和所述第二連接端的直徑相同，所述第一連接端和所述第二連接端的直徑均小于所述中間連接部的直徑；所述第一連接端插入所述顯示支架內(nèi)，并與所述顯示支架的內(nèi)壁相抵；所述旋鈕固定套設(shè)在所述中間連接部外；所述接觸組件固定在所述第二連接端上；所述透鏡支架上還設(shè)有透鏡安裝槽，所述透鏡安裝槽的槽底上、與所述顯示屏相對的位置處設(shè)有通孔，所述透鏡組安裝在所述安裝槽內(nèi)，并正對所述通孔。

其中，還包括保護(hù)殼和彈性連接件，所述電路板設(shè)置在所述保護(hù)殼內(nèi)，所述保護(hù)殼通過所述彈性連接件連接在所述顯示支架上，所述電路板通過導(dǎo)線與所述顯示屏連接，所述導(dǎo)線設(shè)置在所述保護(hù)殼和所述轉(zhuǎn)動連接件內(nèi)。

為解決上述問題，本發(fā)明提供采用的另一個技術(shù)方案是：提供一種頭戴顯示設(shè)備，包括頭架和至少一個上述顯示模組，所述顯示模組設(shè)置在所述頭架上。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明設(shè)置了視力調(diào)節(jié)裝置，可讓患有近視、遠(yuǎn)視及老花視力的使用者在不佩戴眼鏡的情況下，通過調(diào)節(jié)視力調(diào)節(jié)裝置，調(diào)節(jié)到合適自己的屈光度，進(jìn)而可觀察到清晰的影像或者文字。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實施例提供的一種頭戴顯示設(shè)備一個角度的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例提供的一種頭戴顯示設(shè)備另一角度的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例提供的一種頭戴顯示設(shè)備的顯示模組的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實施例提供的一種頭戴顯示設(shè)備的自鎖連接器的公座的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明實施例提供的一種頭戴顯示設(shè)備的自鎖連接器的母座的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明實施例提供的一種頭戴顯示設(shè)備的頭架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明實施例提供的另一種頭戴顯示設(shè)備的頭架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明實施例提供的一種頭戴顯示設(shè)備折疊后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是本發(fā)明實施例提供的另一種頭戴顯示設(shè)備折疊后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是本發(fā)明實施例提供的另一種頭戴顯示設(shè)備的頭架的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請參閱圖1和圖2，圖1是本發(fā)明實施例提供的一種頭戴顯示設(shè)備一個角度的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明實施例提供的一種頭戴顯示設(shè)備另一角度的結(jié)構(gòu)示意圖。

本發(fā)明提供了一種頭戴顯示設(shè)備，該頭戴顯示設(shè)備包括顯示模組10、自鎖連接器20和頭架30。顯示模組10通過自鎖連接器20連接在頭架30上。

具體地，顯示模組10包括顯示屏11、顯示支架12、電路板(圖未示)和視力調(diào)節(jié)裝置。

其中，顯示屏11固定在顯示支架12內(nèi)。視力調(diào)節(jié)裝置包括旋鈕140、透鏡組141和透鏡支架142，如圖3所示，圖3是本發(fā)明實施例提供的一種頭戴顯示設(shè)備的顯示模組的結(jié)構(gòu)示意圖。透鏡組141固定在透鏡支架142上，旋鈕140固定套接在透鏡支架142外，旋鈕140的一端活動連接在顯示支架12上，通過調(diào)節(jié)旋鈕140相對于顯示支12架的軸向上的往復(fù)運動來調(diào)節(jié)透鏡組141與顯示屏11之間的距離，調(diào)節(jié)顯示屏11對外顯示影像的屈光度，給用戶最清晰的顯示效果。視力調(diào)節(jié)裝置的視力調(diào)節(jié)范圍為4.1至5.3，近視600度的用戶不佩戴近視眼鏡也可達(dá)到清晰的顯示效果。

其中，視力調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)原理如下：

近視是由于平行光線的屈光系統(tǒng)折射后焦點落在視網(wǎng)膜之前所造成的，同理，遠(yuǎn)視(老花)是由于平行光線經(jīng)過眼的屈光系統(tǒng)折射后焦點落在視網(wǎng)膜后造成的。通過調(diào)節(jié)圖像、光學(xué)透鏡以及人眼之間的距離，從而達(dá)到圖像的影像經(jīng)光學(xué)透鏡矯正再經(jīng)屈光系統(tǒng)的折射后焦點剛好落在視網(wǎng)膜上，進(jìn)而達(dá)到視力調(diào)節(jié)的作用。

本發(fā)明通過設(shè)置視力調(diào)節(jié)裝置，可讓患有近視、遠(yuǎn)視及老花視力的用戶在不佩戴眼鏡的情況下，通過調(diào)節(jié)視力調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)到合適自己的屈光度，進(jìn)而可觀察到清晰的影像或者文字。

具體地，顯示模組10設(shè)有一個或者兩個，以向用戶的單眼或者雙眼輸出影像，在本實施例中，顯示模組10設(shè)有兩個。

顯示支架12的一端設(shè)有外螺紋，旋鈕140的一端設(shè)有內(nèi)螺紋，顯示支架12和旋鈕140通過外螺紋和內(nèi)螺紋的配合而連接在一起，通過旋轉(zhuǎn)旋鈕140而調(diào)節(jié)透鏡組141與顯示屏11之間的距離，從而實現(xiàn)屈光度的調(diào)節(jié)。

透鏡支架142呈圓柱狀，包括第一連接端1420、第二連接端1421和中間連接部1422，第一連接端1420和第二連接端1421的直徑相同，第一連接端1420和第二連接端1421的直徑均小于中間連接部1422的直徑。第一連接端1420插入顯示支架12內(nèi)，并與顯示支架12的內(nèi)壁相抵。旋鈕140固定套設(shè)在中間連接部1422外。

透鏡支架142上還設(shè)有透鏡安裝槽1423，透鏡安裝槽1423的槽底上、與顯示屏11相對的位置處設(shè)有通孔1424，透鏡組141安裝在安裝槽1423內(nèi)，并正對通孔1424。從而使用戶透過該透鏡組141觀看到顯示屏11上呈現(xiàn)的畫面。

優(yōu)選地，該顯示屏11的顯示器件可以是色序式硅基液晶型面板、帶背光源透射式LCD(Transmissive LCD)或硅基有源矩陣有機(jī)發(fā)光二極管(AM-OLED on Silicon)。如顯示器件是色序式硅基液晶型面板，那該顯示屏11內(nèi)會包括紅綠藍(lán)三色發(fā)光二極管照明(Red，Green and Blue LED)、偏極化分光鏡(Polarized Beam Splitter，PBS)及光學(xué)目鏡等光學(xué)組件。但如顯示器件是帶背光源透射式LCD(Transmissive LCD)或硅基有源矩陣有機(jī)發(fā)光二極管(AM-OLED on Silicon)，那該顯示屏11內(nèi)只需要光學(xué)目鏡便可。這些顯示器件具有體積小、分辨率高、對比度高、反應(yīng)時間快、成本低以及制造較簡單等優(yōu)點，并且使用該顯示器件的顯示屏可提供960x540、720p、1080p或4K2K等高畫質(zhì)及其他不同分辨率影像。

本實施例的顯示模組10還包括保護(hù)殼15和彈性連接件16，電路板設(shè)置在保護(hù)殼15內(nèi)，保護(hù)殼15通過彈性連接件16連接在顯示支架12上，電路板通過導(dǎo)線與顯示屏11連接，導(dǎo)線設(shè)置在保護(hù)殼15和彈性連接件16內(nèi)。具體地，保護(hù)殼15固定在頭架30上，保護(hù)殼15與顯示模組10的顯示屏11之間通過彈性連接件16連接，使得用戶在使用的時候，顯示模組10在貼緊人的眼部的同時，還能使用戶感覺舒適。

頭戴顯示設(shè)備還包括接觸組件17，接觸組件17設(shè)置在旋鈕140的另一端，接觸組件17的中間設(shè)有視窗通孔170，接觸組件17用于貼合在用戶的眼睛上，以使用戶透過視窗通孔170而觀看到顯示屏11。本實施例的接觸組件17固定在第二連接端1421上。

具體而言，接觸組件17包括固定部171，固定部171包括相互平行且同軸的底面1710和頂面1711以及連接底面1710和頂面1711的側(cè)壁1712。底面1710的面積大于頂面1711的面積，底面1710固定在透鏡支架142上，視窗通孔170貫穿頂面1711和底面1710。本實施例的側(cè)壁1712呈圓弧狀。

接觸組件17還包括接觸部172，接觸部172呈收口環(huán)狀，包括大口端1720和小口端1721，接觸部172套設(shè)于固定部171外，大口端1720與底面1710平齊，小口端1721與頂面1711平齊，視窗通孔170貫穿打開端1720和小口端1721，在本實施例的視窗通孔170呈錐臺狀。視窗通孔170的內(nèi)壁呈臺階狀。本實施例中，接觸部172由軟質(zhì)材料制成，使得在接觸部172貼在用戶的眼部時，能使用戶更加舒適。

顯示屏11為浸入型，用于將顯示屏11所顯示的影像完全包覆用戶的視野，使得用戶能感到如身臨其境，從而提升了用戶的體驗。

請參閱圖4和圖5，圖4是本發(fā)明實施例提供的一種頭戴顯示設(shè)備的自鎖連接器的公座的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明實施例提供的一種頭戴顯示設(shè)備的自鎖連接器的母座的結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例的自鎖連接器20包括公座21、母座22和自鎖彈片23。

具體地，公座21包括筒狀的插槽210，插槽210的槽壁上設(shè)有朝向插槽外側(cè)凸出的滑槽211，滑槽211平行于公座21的中心軸，滑槽211上設(shè)有第一缺口212。

母座22包括與插槽210匹配的插柱220，插柱220的外表面設(shè)有朝外凸出的滑柱221，滑柱221平行于母座22的中心軸，滑柱221與滑槽211相匹配，滑柱221上設(shè)有第二缺口222。

自鎖彈片23設(shè)有通槽230，自鎖彈片23通過通槽230套設(shè)在公座21外，并可相對于公座21發(fā)生垂直于公座21的中心軸的移動，通槽230的槽壁上設(shè)有與滑柱221相匹配的凹槽231。

當(dāng)凹槽231與第一缺口212錯位時，自鎖彈片23卡在第一缺口212和/或第二缺口222上，以阻止公座21和母座23發(fā)生相對滑動。

例如，當(dāng)要把公座21和母座22連接在一起時，移動自鎖彈片23，以使自鎖彈片23的凹槽231與母座22的第二缺口222對齊，從而使自鎖彈片23不會在第二缺口222內(nèi)阻擋公座21插入，使公座21能插入到母座22內(nèi)。

當(dāng)公座21與母座22連接在一起之后，第一缺口212和第二缺口222連接對齊，此時，將自鎖彈片23卡在第一缺口212和第二缺口222上，即可將公座21和母座23固定在一起，以限定公座21和母座22的分離。以將顯示模組10連接到頭架30上，并保護(hù)了數(shù)據(jù)在傳輸過程中的持續(xù)、安全。

當(dāng)需要將公座21和母座23分離的時候，通過移動自鎖彈片23使凹槽231與第一缺口212對齊，以使母座22和公座21可發(fā)生相對滑動，從而可以進(jìn)行公座21從母座22中拔出，以將顯示模組10從頭架30上拆下。

舉例而言，本實施例的自鎖連接器20的公座21呈方形筒狀，包括首尾連接的第一側(cè)面213、第二側(cè)面214、第三側(cè)面215和第四側(cè)面216，其中，第一側(cè)面213、第二側(cè)面214和第三側(cè)面215上均設(shè)有滑槽211。

自鎖彈片23的通槽230呈長方形，通槽230包括首尾連接的第一側(cè)壁232、第二側(cè)壁233、第三側(cè)壁234和第四側(cè)壁235。

第一側(cè)壁232與第三側(cè)壁234之間的距離等于第一側(cè)面213和第三側(cè)面215之間的距離。

第二側(cè)壁233與第四側(cè)壁235之間的距離比第二側(cè)面214與第四側(cè)面216之間的距離大a，第二側(cè)面214上的滑槽211相對于第二側(cè)面214向外凸出的最高高度為b，其中，a≥b。從而使得當(dāng)自鎖彈片23朝向第二側(cè)面214移動的時候，自鎖彈片23能完全脫離第一缺口212和/或第二缺口222，使得自鎖彈片23不會阻擋公座21和母座22的相對運動。

滑槽211的橫截面呈弧形，滑柱220的橫截面呈弧形。

自鎖連接器20還包括開鎖按鈕24，開鎖按鈕24與自鎖彈片23連接，通過按下開鎖按鈕24移動自鎖彈片23至凹槽231與第一缺口212對齊。

開鎖按鈕24與自鎖彈片23之間通過彈性件240連接，以在按下開鎖按鈕24之后，使自鎖彈片23自動回復(fù)到原位。

公座21的插槽210內(nèi)設(shè)有多個平行于公座21中心軸的插條217。母座22的插柱220上設(shè)有多個插孔223，插孔223與插條217對應(yīng)，在插孔223內(nèi)設(shè)有至少兩個彈性片224每個插孔223內(nèi)的兩個彈性片224彈性夾持一個插條217。

插條217和彈性片224均為金屬，在一個實施例中，該公座21和母座22還可以作為電連接以及通訊連接的連接器，以將頭架30內(nèi)的電和信號傳輸?shù)斤@示模組10中。

母座22還包括殼體225，殼體225上設(shè)有開口226，插柱220的至少一部分設(shè)置在殼體225內(nèi)，并且，滑柱221的第二缺口222位于殼體225內(nèi)，插柱220正對開口226，公座21穿過開口226而與母座22配合。自鎖彈片23設(shè)在殼體225內(nèi)，并套在母座22外。

本發(fā)明通過自鎖連接器20能保證安全持續(xù)的信號傳輸，也可以進(jìn)行任意插拔，并且能根據(jù)用戶的需要決定使用一個或者兩個顯示模組10，使用方便。

請參閱圖6，圖6是本發(fā)明實施例提供的一種頭戴顯示設(shè)備的頭架的結(jié)構(gòu)示意圖。頭架30包括主架體31、固定件和連接件33，主架體31用于安裝頭戴顯示設(shè)備的顯示模組10，固定件連接在主架體31的兩端，用于將頭架30固定在人的頭部。主架體31上設(shè)有安裝口34，安裝口34的延伸方向與主架體31的延伸方向相同，主架體31的內(nèi)側(cè)、安裝口34的邊緣設(shè)有滑軌35，滑軌35的延伸方向與主架體31的延伸方向相同，連接件33滑動安裝在滑軌35上，以將顯示模組10滑動連接在主架體31上，并通過自身的摩擦阻尼進(jìn)行定位，從而實現(xiàn)調(diào)節(jié)瞳距的功能。

具體地，本實施例中，公座21固定在連接件33上。母座22固定在保護(hù)殼15上。

安裝口34的兩端設(shè)有止擋片36，以將連接件33限位在主架體31內(nèi)。

固定件包括第一側(cè)部321和第二側(cè)部322，第一側(cè)部321轉(zhuǎn)動連接在主架體31的一端，第二側(cè)部322轉(zhuǎn)動連接在主架體31的另一端，從而能通過第一側(cè)部321和第二側(cè)部322的轉(zhuǎn)動而將頭架折疊，減小了存放的空間，小巧輕便，同時還方便攜帶。

在一個實施例中，為了進(jìn)一步減小存放空間，主架體31包括轉(zhuǎn)動連接在一起的第一架體311和第二架體312，第一架體311和第二架體312上均設(shè)有安裝口34和滑軌35。連接件33有兩個，分別滑動安裝在第一架體311和第二架體312的滑軌35上。如圖7、圖9和圖10所示，圖7是本發(fā)明實施例提供的另一種頭戴顯示設(shè)備的頭架的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是本發(fā)明實施例提供的一種頭戴顯示設(shè)備折疊后的結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是本發(fā)明實施例提供的另一種頭戴顯示設(shè)備折疊后的結(jié)構(gòu)示意圖。

第一側(cè)部321、第二側(cè)部322以及主架體31內(nèi)均設(shè)置有電池，以為頭戴顯示設(shè)備的顯示模組10供電。由于頭架30內(nèi)自帶電源，可以給外接設(shè)備和自帶的顯示模組10供電，從而實現(xiàn)整機(jī)設(shè)備無需外部輸入電源，使用更加方便。

可以理解地，在其他實施例中，頭架30內(nèi)也可以不設(shè)置鋰電池而是直接通過導(dǎo)線連接外部電源進(jìn)行供電。

第一側(cè)部321或者第二側(cè)部322上還設(shè)有通訊裝置，以為頭戴顯示設(shè)備的顯示模組10提供通訊信息。通訊裝置可以同時接兩路信號輸入，分別在兩個顯示模組10上進(jìn)行顯示，也可以只接一路信號輸入，同時顯示在兩個顯示模組10上，或者單獨顯示在一個顯示模組10上。電路板與通訊裝置的連接，可以通過導(dǎo)線的方式進(jìn)行連接，也可以通過在頭架30內(nèi)設(shè)置無線接收模塊的方式進(jìn)行連接。

本實施例中，固定件還包括綁帶323，綁帶323的兩端分別固定在第一側(cè)部321和第二側(cè)部322上。以便于給用戶提供穩(wěn)定、舒適的視覺體驗。具體地，在一些實施例中，如圖10所示，圖10是本發(fā)明實施例提供的另一種頭戴顯示設(shè)備的頭架的結(jié)構(gòu)示意圖。綁帶323中還連接有X伸縮架324，以調(diào)節(jié)綁帶323的長度，從而可以調(diào)節(jié)頭架30的大小，以方便不同的人的使用。

在一些實施例中，主架體31、第一側(cè)部321和第二側(cè)部322的內(nèi)側(cè)還設(shè)有軟質(zhì)墊片，使用戶與該頭戴顯示設(shè)備接觸的位置更加舒適。

綜上所述，本發(fā)明能讓患有近視、遠(yuǎn)視及老花視力的用戶在不佩戴眼鏡的情況下，通過調(diào)節(jié)視力調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)到合適自己的屈光度，進(jìn)而可觀察到清晰的影像或者文字。同時，本發(fā)明的顯示模組10可滑動調(diào)節(jié)瞳距，且顯示屏11為浸入型，能夠給用戶提供較佳的視覺效果。此外，該頭戴顯示設(shè)備的頭架30還可以進(jìn)行折疊，小巧輕便，使得收放和攜帶都更加方便。

以上所述僅為本發(fā)明的實施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。