CN110398839A - 头戴式显示设备和控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种头戴式显示设备和控制方法。头戴式显示设备包括:框架,框架形成有散热通道和与散热通道连通的散热口,设置在散热通道中的热源,热源包括显示器和处理器中的至少一个;活动地设置在散热口处的遮盖元件;和连接遮盖元件并设置在框架的驱动组件,驱动组件用于驱动遮盖元件以使遮盖元件关闭或打开散热口。本申请实施方式的头戴式显示设备和控制方法中,在驱动组件驱动遮盖元件打开散热口时,热源产生的热量可以从散热口排出到头戴式显示设备的外部,达到降低头戴式显示设备的内部温度的效果。在驱动组件驱动遮盖元件关闭散热口时,遮盖元件可以阻止灰尘、液体等杂质进入头戴式显示设备内,避免头戴式显示设备损坏。
Description
技术领域
本申请涉及电子装置领域,特别涉及一种头戴式显示设备和控制方法。
背景技术
随着技术的发展,电子眼镜逐渐受到用户的青睐。电子眼镜通过计算***与光学***的配合,使用户在佩戴电子眼镜后,看到现实场景中添加的虚拟场景,也即通过增强现实(Augmented Reality,AR)技术使得用户可以在现实世界中增加虚拟场景互动。电子眼镜中配置有处理器和显示器,处理器和显示器在工作的过程中产生大量的热量以使电子眼镜的内部温度升高,不仅影响电子眼镜正常工作,还可能致使佩戴者感到明显的发热感,降低用户体验。然而,在电子眼镜上开设散热孔容易导致灰尘或液体进入电子眼镜内而损坏电子眼镜。
发明内容
有鉴于此,本申请提供了一种头戴式显示设备和控制方法。
本申请实施方式的头戴式显示设备包括:
框架,所述框架形成有散热通道和与所述散热通道连通的散热口,
设置在所述散热通道中的热源,所述热源包括显示器和处理器中的至少一个;
活动地设置在所述散热口处的遮盖元件;和
连接所述遮盖元件并设置在所述框架的驱动组件,所述驱动组件用于驱动所述遮盖元件以使所述遮盖元件关闭或打开所述散热口。
本申请实施方式的控制方法用于头戴式显示设备,头戴式显示设备包括:
框架,所述框架形成有散热通道和与所述散热通道连通的散热口,
设置在所述散热通道中的热源,所述热源包括显示器和处理器中的至少一个;
活动地设置在所述散热口处的遮盖元件;和
连接所述遮盖元件并设置在所述框架的驱动组件,所述驱动组件用于驱动所述遮盖元件以使所述遮盖元件关闭或打开所述散热口;
所述控制方法包括:
检测所述头戴式显示设备的温度;
在所述头戴式显示设备的温度大于预设温度时,控制所述驱动组件驱动所述遮盖元件以使所述遮盖元件打开所述散热口。
本申请实施方式的头戴式显示设备和控制方法中,在驱动组件驱动遮盖元件打开散热口时,热源产生的热量可以从散热口排出到头戴式显示设备的外部,达到降低头戴式显示设备的内部温度的效果。在驱动组件驱动遮盖元件关闭散热口时,遮盖元件可以阻止灰尘、液体等杂质进入头戴式显示设备100内,避免头戴式显示设备损坏。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本申请实施方式的头戴式显示设备的立体示意图;
图2是本申请实施方式的头戴式显示设备的剖面示意图;
图3是本申请实施方式的头戴式显示设备的剖面示意图;
图4是本申请实施方式的头戴式显示设备的立体示意图;
图5是本申请实施方式的头戴式显示设备的剖面示意图;
图6是本申请实施方式的头戴式显示设备的剖面示意图;
图7是本申请实施方式的头戴式显示设备的剖面示意图;
图8是本申请实施方式的头戴式显示设备的光线发射部件的剖面示意图;
图9是本申请另一个实施方式的头戴式显示设备的光线发射部件的剖面示意图;
图10是本申请实施方式的头戴式显示设备的原理结构示意图;
图11是本申请另一实施方式的头戴式显示设备的平面示意图;
图12是本申请实施方式的头戴式显示设备部分结构的平面示意图;
图13是本申请实施方式的头戴式显示设备的调节过程的示意图;
图14是本申请实施方式的头戴式显示设备的调节过程的另一示意图;
图15是本申请另一实施方式的头戴式显示设备部分结构的平面示意图;
图16是本申请又一实施方式的头戴式显示设备部分结构的平面示意图;
图17是本申请实施方式的光量调节部件的平面示意图;
图18是本申请实施方式的环境亮度和光量调节部件的透光率的关系示意图;
图19是本申请实施方式的头戴式显示设备的模块示意图;
图20是本申请另一实施方式的头戴式显示设备的模块示意图;
图21是本申请实施方式的控制方法的流程示意图;
图22是本申请实施方式的控制方法的流程示意图;
图23是本申请实施方式的控制方法的流程示意图。
主要元件符号说明:
头戴式显示设备100、框架121、热源121、遮盖元件123、驱动组件124、散热通道125、散热口126、进气口127、出气口128、第一元件129、第二元件131、第一组件132、第二组件133、第一电机134、第一传动元件135、第一导轨136、第二电机137、第二传动元件138、第二导轨139、风扇141、温度传感器142;
传感器组件10、光线发射部件11、封装壳111、第一发光源112、第二发光源113、基板114、扩散片115、深度摄像头12、环境摄像头13、光线传感器14、电致变色器件120、增透膜130、壳体20、内表面201、外表面202、通光孔203、透光部204、收容腔室22、壳体顶壁24、壳体底壁26、缺口262、壳体侧壁28、支撑部件30、第一支架32、第一弯折部322、第二支架34、第二弯折部342、弹性带36、显示器40、屈光部件50、屈光腔52、透光液体54、第一膜层56、第二膜层58、侧壁59、调节机构60、腔体62、滑槽622、滑动件64、驱动部件66、旋钮662、丝杠664、齿轮666、齿条668、驱动电机669、电机轴6691、输入器6692、调节腔68、导光部件70、第一侧71、第二侧72、光量调节部件80、第一导电层81、第二导电层82、电致变色层83、电解质层84、离子存储层85、处理器90、准直部件92、驱动芯片94。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本申请。此外,本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
本申请实施方式提供了一种头戴式显示设备(Head Mount Display,HMD)100,头戴式显示设备通过计算***与光学***的配合,在用户在佩戴头戴式显示设备后,可向用户的眼睛发送光学信号,从而实现虚拟现实(Virtual Reality,VR)、增强现实(AugmentedReality,AR)和混合现实(Mixed Reality,MR)等不同效果。
请参阅图1及图2,本申请实施方式的头戴式显示设备100包括框架121、热源122、遮盖元件123和驱动组件124。框架121形成有散热通道125和与散热通道125连通的散热口126。热源122设置在散热通道125中。热源122包括显示器40和处理器90中的至少一个。遮盖元件123活动地设置在散热口126处。驱动组件124连接遮盖元件123并设置在框架121。驱动组件124用于驱动遮盖元件123以使遮盖元件123关闭或打开散热口126。
本申请实施方式的头戴式显示设备100中,在驱动组件124驱动遮盖元件123打开散热口126时,热源122产生的热量可以从散热口126排出到头戴式显示设备100的外部,达到降低头戴式显示设备100的内部温度的效果。在驱动组件124驱动遮盖元件123关闭散热口126时,遮盖元件123可以阻止灰尘、液体等杂质进入头戴式显示设备100内,避免头戴式显示设备100损坏。
具体地,框架121为头戴式显示设备100的基础元件,其为头戴式显示设备100的零部件提供支撑。框架121用于架设在佩戴者的头部,以使头戴式显示设备100可以佩戴于用于的头部。
热源122指的是在工作的情况下产生热量的零部件。本申请实施方式中,热源122包括但不限于显示器40和处理器90。热源122可以卡合或者通过螺丝等方式固定在框架121。
遮盖元件123可以采用塑料或者金属制成。遮盖元件123可以呈片状、条形状等形状,在此不对遮盖元件123的形状和结构作具体的限制。
驱动组件124可以为电磁驱动组件,可以为气动驱动组件,只要可以驱动遮盖组件运动即可。例如,驱动组件124可以为记忆合金驱动组件或者电机驱动组件。
散热通道125为形成于框架121内部的构造,散热通道125可以为呈直线型,也可以呈曲线型等形状。散热口126可以呈圆形、矩形或者不规则等形状。另外,散热口126的数量可以位一个、两个或者三个等数量,在此不对散热口126的数量和形状作限制。
遮盖元件123活动设置,可以指的遮盖元件123相对于框架121滑动(移动)设置,也可以指遮盖元件123相对于框架121转动设置。遮盖元件123关闭散热口126指的是遮盖元件123完全遮挡散热口126,散热通道125无法通过散热口126与头戴式显示设备100的外部连通;遮盖元件123打开散热口126指的是遮盖元件123未完全遮挡散热口126,散热通道125可以通过散热口126与头戴式显示设备100的外部连通。
需要指出是的,遮盖元件123打开散热口126,可以指遮盖元件123部分打开散热口126,也可以指遮盖元件123全部打开散热口126。
具体地,请参阅图2-图3,在一些实施方式中,散热口126包括进气口127和与进气口127连通的出气口128,进气口127位于散热通道125的第一端,出气口128位于散热通道125的第二端。遮盖元件123包括第一元件129和第二元件131,第一元件129相对于框架121活动地设置在进气口127处,第二元件131相对于框架121活动设置在出气口128处。驱动组件124包括第一组件132和第二组件133,第一组件132连接第一元件129并用于驱动第一元件129关闭或打开进气口127,第二组件133连接第二元件131并用于驱动第二元件131关闭或打开出气口128。
如此,散热口126包括进气口127和出气口128,这样使得散热通道125可以形成对流,以使散热通道125的热量可以快速地流出到头戴式显示设备100外。另外,进气口127和出气口128分别通过对应的元件控制打开或者关闭,这样使得进气口127和出气口128的开闭独立控制,使得头戴式显示设备100的控制过程简单,容易实现。
第一元件129和第二元件131可以为片状。另外,第一元件129和第二元件131可以采用塑料、金属等材料制成。
进一步地,第一组件132包括第一电机134和连接第一电机134的第一传动元件135,第一传动元件135连接第一元件129,第一电机134用于驱动第一传动元件135运动以带动第一元件129相对于框架121活动,从而关闭或打开进气口127。
在一个例子中,第一元件129相对于框架121滑动地设置在进气口127处,第一电机134为丝杆电机,第一传动元件135为设置在丝杆电机的丝杆上的滑块。如此,第一组件132的结构简单,容易控制第一元件129滑动。
如图2中的方位所示,第一组件132可以控制第一元件129在左右方向上滑动,在第一元件129向左滑动时,第一元件129逐渐打开进气口127。在第一元件129向右滑动时,第一元件129逐渐关闭进气口127。
为了使得第一元件129滑动更加稳定、顺畅,框架121形成有导引第一元件129滑动的第一导轨136。第一导轨136例如具有导向槽,第一元件129可以嵌设在导向槽中。如此,导向槽可以限制第一元件129的自由度,以使第一元件129来回运动以打开或关闭进气口127。导向槽可以为直线型,以使第一元件129可以直线地运动。
如图3所示,在一些实施方式中,第一元件129相对于框架121转动地设置在进气口127处,第一传动元件135为连接第一电机134的输出轴和第一元件129的转轴。如此,第一元件129通过转动的方式连接框架121,使得第一元件129的连接结构更加简单。
第二组件133包括第二电机137和连接第二电机137的第二传动元件138,第二传动元件138连接第二元件131,第二电机137用于驱动第二传动元件138运动以带动第二元件131相对于框架121活动,从而关闭或打开进气口127。
在一个例子中,第二元件131相对于框架121滑动地设置在进气口127处,第二电机137为丝杆电机,第二传动元件138为设置在丝杆电机的丝杆上的滑块。如此,第二组件133的结构简单,容易控制第二元件131滑动。
如图2中的方位所示,第二组件133可以控制第二元件131在左右方向上滑动,在第二元件131向左滑动时,第二元件131逐渐打开进气口127。在第二元件131向右滑动时,第二元件131逐渐关闭进气口127。
为了使得第二元件131滑动更加稳定、顺畅,框架121形成有导引第二元件131滑动的第二导轨139。第二导轨139例如具有导向槽,第二元件131可以嵌设在导向槽中。如此,导向槽可以限制第二元件131的自由度,以使第二元件131来回运动以打开或关闭进气口127。导向槽可以为直线型,以使第二元件131可以直线地运动。
如图3所示,在一些实施方式中,第二元件131相对于框架121转动地设置在进气口127处,第二传动元件138为连接第二电机137的输出轴和第二元件131的转轴。如此,第二元件131通过转动的方式连接框架121,使得第二元件131的连接结构更加简单。
为了使得热源122产生的热量更快地流出到头戴式显示设备100的外部,热源122靠近出气口128设置。
在一些实施方式中,头戴式显示设备100包括设置在散热通道125中的风扇141,风扇141用于建立从进气口127至出气口128的气流。如此,风扇141可以加快热量的流动,以使散热通道125内的热量可以流出至头戴式显示设备100外。
在一个例子中,风扇141的转速可以根据头戴式显示设备100的温度调节,头戴式显示设备100的温度越高,风扇141的转速越快。
在一些实施方式中,处理器90用于根据头戴式显示设备100的状态控制第一组件132驱动第一元件129关闭或打开进气口127;及控制第二组件133驱动第二元件131关闭或打开出气口128。
例如,在头戴式显示设备100处于工作状态时,处理器90控制第一组件132驱动第一元件129打开进气口127,并控制第二组件133驱动第二元件131打开出气口128。
又如,在头戴式显示设备100处于休眠状态时,处理器90控制第一组件132驱动第一元件129关闭进气口127,并控制第二组件133驱动第二元件131打开出气口128。
再如,在头戴式显示设备100处于停机状态时,处理器90控制第一组件132驱动第一元件129关闭进气口127,并控制第二组件133驱动第二元件131关闭出气口128。
如此,这样不仅使得头戴式显示设备100产生的热量可以排出到头戴式显示设备100外,还可以防止灰尘、液体等杂质进入头戴式显示设备100内。
在一些实施方式中,头戴式显示设备100包括温度传感器142,温度传感器142用于检测头戴式显示设备100的温度,处理器90用于在头戴式显示设备100的温度大于第一预设温度并小于第二预设温度时,控制第二组件133驱动第二元件131打开出气口128并保持进气口127保持关闭;以及用于在头戴式显示设备100的温度大于第二预设温度时,控制第二组件133驱动第二元件131打开出气口128及控制第一组件132驱动第一元件129打开进气口127。
如此,处理器90根据头戴式显示设备100的热量控制散热口126打开的数量,不仅可以将热量排出头戴式显示设备100外,还可以避免散热口126打开过多而容易导致灰尘、液体等进入。
头戴式显示设备100的温度可以为框架121的温度,也可以为热源122的温度或者散热通道125的温度。例如,温度传感器142可以贴设在框架121上,从而检测框架121的温度。又如,温度传感器142设置在热源122上以检测热源122的温度。再如,温度传感器142设置在散热通道125中以检测散热通道125的温度。
需要指出的是,温度传感器142的数量可以为多个,多个温度传感器142可以设置在头戴式显示设备100不同的部位以检测头戴式显示设备100不同部位的温度。
在一个例子中,头戴式显示设备100的温度为框架121的温度、热源122的温度和散热通道125的温度中的最小者。或者说,处理器90用于根据框架121的温度、热源122的温度和散热通道125的温度中的最小者控制散热口126的打开或关闭。
本实施方式中,框架121包括壳体20和支撑部件30。支撑部件30连接壳体20。例如,支撑部件30可以与壳体20转动的连接。
壳体20为头戴式显示设备100的外部零部件,起到了保护和固定头戴式显示设备100的内部零部件的作用。通过壳体20可以将内部零部件包围起来,可以避免外界因素对这些内部零部件造成直接的损坏。
热源122可以形成在壳体20中。壳体20形成有散热口126以将热源121产生的热量排出到头戴式显示设备100外。
壳体20还包括壳体顶壁24、壳体底壁26和壳体侧壁28。壳体底壁26的中部朝向壳体顶壁24形成缺口262。或者说,壳体20大致呈“B”字型。在用户佩戴头戴式显示设备100时,头戴式显示设备100可通过缺口262架设在用户的鼻梁上,这样既可以保证头戴式显示设备100的稳定性,又可以保证用户佩戴的舒适性。
另外,壳体20可以通过计算机数控(Computerized Numerical Control,CNC)机床加工铝合金形成,也可以采用聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)或者PC和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(Acrylonitrile Butadiene Styrene plastic,ABS)注塑成型。在此不对壳体20的具体制造方式和具体材料进行限定。
支撑部件30用于支撑头戴式显示设备100。在用户佩戴头戴式显示设备100时,头戴式显示设备100可通过支撑部件30固定在用户的头部。在图7的示例中,支撑部件30包括第二支架32、第二支架34和弹性带36。
第二支架32和第二支架34关于缺口262对称设置。具体地,第二支架32和第二支架34可转动地设置在壳体20的边缘,在用户不需要使用头戴式显示设备100时,可将第二支架32和第二支架34贴近壳体20叠放,以便于收纳。在用户需要使用头戴式显示设备100时,可将第二支架32和第二支架34展开,以实现第二支架32和第二支架34支撑的功能。
第二支架32远离壳体20的一端形成有第二弯折部322,第二弯折部322朝向壳体底壁26弯折。这样,用户在佩戴头戴式显示设备100时,第二弯折部322可架设在用户的耳朵上,从而使头戴式显示设备100不易滑落。
类似地,第二支架34远离壳体20的一端形成有第二弯折部342。第二弯折部342的解释和说明可参照第二弯折部322,为避免冗余,在此不再赘述。
弹性带36可拆卸地连接第二支架32和第二支架34。如此,在用户佩戴头戴式显示设备100进行剧烈活动时,可以通过弹性带36进一步固定头戴式显示设备100,防止头戴式显示设备100在剧烈活动中松动甚至掉落。可以理解,在其他的示例中,弹性带36也可以省略。
请参阅图4,本申请实施方式的头戴式显示设备100包括传感器组件10和电致变色器件120。电致变色器件120设置在壳体20并与传感器组件10对应设置。电致变色器件120覆盖传感器组件10。传感器组件10设置在壳体20。壳体20
本申请实施方式的头戴式显示设备100中,电致变色器件120可以根据头戴式显示设备100的状态改变自身的透光率,从而遮蔽或露出传感器组件10,提高了头戴式显示设备100的外观效果。
具体地,头戴式显示设备100的状态例如为工作状态和非工作状态。在头戴式显示设备100处于工作状态时,头戴式显示设备100可以为用户展现画面,播放视频、音频等信息,可以执行用户的操作。例如,头戴式显示设备100可以根据用户操作切换显示画面。在一个例子中,在头戴式显示设备100处于工作状态时,如果传感器组件10开启,那么可以控制电致变色器件120的透光率增加以使传感器组件10露出,从而获取头戴式显示设备100的外部信息或者向头戴式显示设备100的外部发射信息。如果传感器组件10关闭,那么可以控制电致变色器件120的透光率降低以遮蔽传感器组件10,从而提高头戴式显示设备100的外观效果。
传感器组件10包括光线发射部件11、深度摄像头12、环境摄像头13、接近传感器(图未示)以及光线传感器14中的至少一种。例如,传感器组件10包括深度摄像头12、接近传感器或光线传感器14。又如,传感器组件10包括深度摄像头12和接近传感器。
本实施方式中,传感器组件10包括光线发射部件11、深度摄像头12、环境摄像头13和接近传感器。因此,光线发射部件11、深度摄像头12、环境摄像头13和接近传感器均设置在壳体20。电致变色器件120覆盖光线发射部件11、深度摄像头12和环境摄像头13并用于改变自身透光率以遮蔽或暴露光线发射部件11、深度摄像头12和环境摄像头13中的至少一个。
具体地,光线发射部件11用于发射光线。光线发射部件11可以发射可见光,也可以发射例如为红外光等不可见光。
环境摄像头13包括但不限于彩色摄像头、红外摄像头以及黑白摄像头。头戴式显示设备100可以利用环境摄像头13拍摄物体图像。或者说,环境摄像头13用于获取空间环境信息。头戴式显示设备100根据环境摄像头13拍摄的图像可以识别物体的类型。例如,可以根据环境摄像头13拍摄的图像识别出物体为人手或者桌子等物体。另外,头戴式显示设备100可以根据环境摄像头13获取空间环境信息形成空间环境地图。
深度摄像头12包括但不限于TOF(Time of Flight,飞行时间)摄像头或结构摄像头。深度摄像头12可以获取物体的深度图像。深度图像经过处理后可以用于获取物体的三维模型、动作识别等。
接近传感器包括红外发射器和红外接收器,红外发射器和红外接收器配合可以检测外界物体与头戴式显示设备100之间的距离。
光线传感器14可以用于检测环境亮度,头戴式显示设备100可以根据环境亮度显示合适亮度的图像以提高用户体验。
传感器组件10可以直接地设置壳体20上,也可以间接地设置在壳体20上。在一个例子中,传感器组件10通过支架设置在壳体20上,或者说,传感器组件10固定在支架上,支架固定在壳体20上。传感器组件10的数量可以一个,也可以为多个。在传感器组件10的数量为多个时,多个传感器组件10可以分别设置在壳体20的不同位置,只要保证传感器组件10不会干涉用户正常使用即可了,如图4所示。
可以理解,电致变色器件120可以根据施加的不同电压而具有不同的透光率。另外,电致变色器件120可以过滤预定颜色的光线,例如,电致变色器件120可以过滤蓝色光等有色光线。
电致变色器件120呈片状。电致变色器件120可以设置在壳体20上,也可以设置在传感器组件10上,也可以设置在壳体20和传感器组件10之间。例如,电致变色器件120也通过光学胶粘贴在壳体20或传感器组件10上;又如电致变色器件120通过透明框架设置在壳体20和传感器组件10之间,并且电致变色器件120与传感器组件10和壳体20之间均具有间隙。
电致变色器件120覆盖传感器组件10指的是,传感器组件10在电致变色器件120上的正投影位于电致变色器件120内。或者说,光线发射部件11、深度摄像头12、环境摄像头13和接近传感器中的至少一个的正投影位于电致变色器件120内。
可以理解,电致变色器件120的数量可以为多个,每个电致变色器件120对应一个光线发射部件11、深度摄像头12、环境摄像头13和接近传感器中的一个。
请参阅图5,在一些实施方式中,壳体20包括内表面201和外表面202,壳体20形成有贯穿内表面201和外表面202的通光孔203,传感器组件10与通光孔203对应设置,电致变色器件120贴设在壳体20的外表面202。或者说,光线发射部件11、深度摄像头12、环境摄像头13和接近传感器中的至少一个与通光孔203对应设置。
如此,传感器组件10可以通过通光孔203向外界发射信号和/或接收外界的信号。电致变色器件120可以遮盖通光孔203并覆盖传感器组件10。可以理解,传感器组件10向外界发射信号时,信号经过通光孔203和电致变色器件120。
通光孔203可以为圆形孔、椭圆形孔或方形孔等形状的通孔,在此不限制通光孔203的形状。通光孔203的数量可以为一个,也可以为多个。例如,光线发射部件11、深度摄像头12、环境摄像头13和接近传感器靠近设置或者形成一个整体时,通光孔203的数量为一个。光线发射部件11、深度摄像头12、环境摄像头13和接近传感器分离设置时,通光孔203的数量为多个。光线发射部件11、深度摄像头12、环境摄像头13和接近传感器可以对应一个通光孔203设置。
需要指出的是,壳体20形成有收容腔室22,壳体20的内表面201为围成收容腔室的表面。壳体20的外表面202为与壳体20的内表面201相背的表面。传感器组件10收容于收容腔室22内。
进一步地,传感器组件10至少部分位于通光孔203中。也即是说,传感器组件10可以部分地位于通光孔203中,也可以全部位于通光孔203中。如此,传感器组件10与壳体20之间的结构比较紧凑,可以减小头戴式显示设备100的体积。
请参阅图6,在一些实施方式中,壳体20包括与传感器组件10对应设置的透光部204,位于透光部204的内表面201贴设有电致变色器件120。或者说,壳体20至少部分是透光的,以使传感器组件10可以向外部发射信号以及接收外部的信号。例如,光线发射部件11可以通过透光部204发射光线。深度摄像头12可以通过透光部204获取目标物体的深度信息。
透光部204可以采用透光材料制成,例如,透光部204的材料为亚克力等透光材料。透光部204的横截面可以为方形、圆形或者不规则等形状。需要指出的是,透光部204可以透过可见光,也可以透光非可见光。壳体20除透光部204外的其他部位可以是透光的,也可以是非透光的。
请参阅图7,在一些实施方式中,壳体20为透光壳体,电致变色器件120贴设并包覆在外表面202。或者说,电致变色器件202布满壳体20的外表面202。如此,电致变色器件120不仅可以覆盖传感器组件10,还可以提高头戴式显示设备100的外观效果。
例如,可以根据不同的需求控制电致变色器件120呈现不同的颜色以改变头戴式显示设备100的整体外观。可以理解,电致变色器件120的电压改变后,可以呈现出不同的颜色,例如,电致变色器件120可以呈绿色、红色、蓝色或者渐变色等以使头戴式显示设备100的整体呈现出绿色、红色、蓝色或者渐变色等颜色。
需要指出的是,在图7中,为了便于理解,电致变色器件120只展示贴合在壳体20的部分外表面202。
进一步地,头戴式显示设备100包括铺设在电致变色器件120上的增透膜130,电致变色器件120夹设在外表面202和增透膜130之间。如此,增透膜130不仅可以保护电致变色器件120,还可以提高头戴式显示设备100的整体外观。其中,增透膜130的材质可以为氟化钙等,其作用是减少反射进而提高光的透过率。
请参阅图8,本实施方式中,光线发射部件11包括封装壳111、第二发光源112、第二发光源113、基板114和扩散片115(diffuser)。第二发光源112和第二发光源113均设置在基板114上并位于封装壳111内。基板114与封装壳111固定连接。例如,基板114通过粘接或者焊接等方式与封装壳111固定连接。
具体地,封装壳111可以采用塑料、金属等材料制成。例如封装壳111的材料可以为不锈钢。封装壳111的横截面可以呈方形、圆形或者椭圆形等形状。封装壳111远离基板114的一端形成有一开口1110。
第二发光源112用于向头戴式显示设备100外发射第二光线。第二发光源113用于向头戴式显示设备100外发射第二光线,并用于为环境摄像头13补光。深度摄像头12用于接收经目标物体反射的第二光线以获取目标物体的深度信息。进一步地,第二光线和第二光线均用于透过扩散片115出射。
本实施方式中,第二光线和第二光线均为红外光,第二光线的波长与第二光线的波长不同。例如,第二光线的波长为940nm。第二光线的波长为850nm。另外,当然,在其他实施方式中,第二光线和/或第二光线可以为可见光。可以理解,在第二光线为红外光时,深度摄像头12为红外摄像头。
如图9所示,在一些实施方式中,第二发光源113的数量为多个,多个第二发光源113围绕第二发光源112间隔设置。例如,第二发光源113的数量为4个,4个第二发光源围绕第二发光源等角度间隔分布。第二发光源112和/或第二发光源113包括垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser,VCSEL)芯片,VCSEL芯片包括多个阵列排布的VCSEL光源。
基板114可以柔性电路板,也可以为刚性电路板。或者为柔性电路板和刚性电路板的组合。
扩散片115设置在开口1110处。扩散片115用于分散第二光线和第二光线以使第二光线和第二光线可以均匀地投射到目标物体上。
本申请实施方式的头戴式显示设备100中,第二发光源112和第二发光源113均设置在同一封装壳111中,这样可以使得光线发射部件11的结构更加紧凑,以减小头戴式显示设备100的体积。
请参阅图9-10,本申请实施方式的头戴式显示设备100包括显示器40、导光部件70和光量调节部件80。光线发射部件11、深度摄像头12和环境摄像头13均与显示器40错开设置。光线发射部件11、深度摄像头12和环境摄像头13均与导光部件70错开设置。
导光部件70与显示器40分离设置。导光部件70包括相对的第二侧71和第二侧72。导光部件70用于导入显示器40产生的光线并从第二侧71出射。光量调节部件80设置在第二侧72,光量调节部件80用于调节入射至第二侧72的环境光量。
在相关的增强现实设备中,用户可以通过增强现实设备在现实场景中看到增强现实设备显示的内容。可以理解,环境光线和增强显示设备形成的光线同时进入人眼,如果环境的光线亮度较高,使得增强现实设备的显示亮度与环境亮度的对比度过低,人眼较难看清增强现实设备的显示内容。如果环境的光线亮度较低,使得增强现实设备的显示亮度与环境亮度的对比度过高,虚拟现实设备的显示内容容易刺激人员,造成人眼疲劳。
为了解决增强现实设备的显示亮度与环境亮度的对比度过高或者高低的问题,相关技术一般通过调节增强现实设备的显示亮度。然而,在环境亮度高时,为了提高人眼观察到的画面清晰度,如果提高增强现实设备的显示亮度,那么则使得增强现实设备的功耗较大,产生的大量的热量而影响用户体验。
而本申请实施方式的头戴式显示设备100中,光量调节部件80可以调节从第二侧72入射并从第二侧71出射的环境光量,从而可以减少环境光量对显示器40产生并从第二侧71出射的光线的影响,有利于用户观看显示器40显示的内容,提高用户体验。
可以理解,用户在佩戴头戴式显示设备100时,人眼位于第二侧71外,因此,显示器40产生的光线从第二侧71出射后可以进入人眼内,从而使得用户可以观察到显示器40显示的图像。
环境光线依次经过光量调节部件80、第二侧72和第二侧71后进入人眼中,从而使得用户可以看到环境事物。因此,本申请的光量调节部件80可以调节进入人眼的环境光,从而减少环境光对人眼观察到的图像的影响。
请参阅图1、图10-图11,本申请实施方式的头戴式显示设备100还包括屈光部件50、调节机构60、处理器90、光线传感器14和准直部件92。
具体地,在本实施方式中,显示器40、屈光部件50、调节机构60、导光部件70和光量调节部件80中的至少一个可固定在壳体20中。在图7的示例中,壳体20形成有收容腔室22,显示器40和屈光部件50收容在收容腔室22中。调节机构60部分地从壳体20露出。调节机构60可部分地从壳体侧壁28露出,以便用户对屈光部件50进行调节。
在本实施方式中,显示器40包括OLED显示屏。OLED显示屏无需背光灯,有利于头戴式显示设备100的轻薄化。而且,OLED屏幕可视角度大,耗电较低,有利于节省耗电量。
当然,显示器40也可以采用LED显示器或Micro LED显示器。这些显示器仅作为示例而本申请的实施例并不限于此。
请一并参阅图12,屈光部件50设置在显示器40一侧。本实施方式中,屈光部件位于导光部件70的第二侧71。
屈光部件50包括屈光腔52、透光液体54、第二膜层56、第二膜层58和侧壁59。
透光液体54设置在屈光腔52内。调节机构60用于调节透光液体54的量以调节屈光部件50的形态。具体地,第二膜层58相对于第二膜层56设置,侧壁59连接第二膜层56和第二膜层58,第二膜层56、第二膜层58和侧壁59围成屈光腔52,调节机构60用于调节透光液体54的量以改变第二膜层56和/或第二膜层58的形状。
如此,实现屈光部件50屈光功能的实现。具体地,“改变第二膜层56和/或第二膜层58的形状”包括三种情况:第二种情况:改变第二膜层56的形状且不改变第二膜层58的形状;第二种情况:不改变第二膜层56的形状且改变第二膜层58的形状;第三种情况:改变第二膜层56的形状且改变第二膜层58的形状。请注意,为方便解释,在本实施方式中,以第二种情况为例进行说明。
第二膜层56可具有弹性。可以理解,在屈光腔52中的透光液体54的量变化的情况下,屈光腔52内的压强也随之变化,从而使得屈光部件50的形态发生变化。
在一个例子中,调节机构60将屈光腔52中透光液体54的量减少,屈光腔52内的压强减小,屈光腔52外的压强与屈光腔52内的压强的压差增大,屈光腔52更加凹陷。
在另一个例子中,调节机构60将屈光腔52中透光液体54的量增多,屈光腔52内的压强增大,屈光腔52外的压强与屈光腔52内的压强的压差减小,屈光腔52更加凸出。
这样,就实现了通过调节透光液体54的量来调节屈光部件50的形态。
调节机构60连接屈光部件50。调节机构60用于调节屈光部件50的形态以调节屈光部件50的屈光度。具体地,调节机构60包括腔体62、滑动件64、驱动部件66、调节腔68和开关61。
滑动件64滑动地设置在腔体62中,驱动部件66与滑动件64连接,腔体62和滑动件64共同限定出调节腔68,调节腔68通过侧壁59连通屈光腔52,驱动部件66用于驱动滑动件64相对于腔体62滑动以调整调节腔68的容积以调节屈光腔52内的透光液体54的量。
如此,实现通过滑动件64来调整调节腔68的容积,以调节屈光腔52内的透光液体54的量。在一个例子中,请参阅图13,滑动件64往背离侧壁59的方向滑动,调节腔68的容积增大,调节腔68内的压强减小,屈光腔52内的透光液体54进入调节腔68,第二膜层56愈发向内凹陷。
在另一个例子中,请参阅图14,滑动件64往朝向侧壁59的方向滑动,调节腔68的容积减小,调节腔68内的压强增大,调节腔68内的透光液体54进入屈光腔52,第二膜层56愈发向外凸出。
侧壁59形成有流动通道5,流动通道5连通调节腔68和屈光腔52。调节机构60包括设置在流动通道5的开关61,开关61用于控制流动通道5的开闭状态。
在本实施方式中,开关61的数量为两个,两个开关61均为单向开关,其中一个开关61用于控制透光液体54从调节腔68流至屈光腔52,另一个开关61用于控制透光液体54从屈光腔52流至调节腔68。
如此,通过开关61实现透光液体54在调节腔68和屈光腔52之间的流动,以保持侧壁59两侧的压强平衡。如前,调节腔68容积的改变,会引起调节腔68中压强的变化,从而引起现透光液体54在调节腔68和屈光腔52之间的流动。而开关61通过控制流动通道5的开闭状态,来控制透光液体54在调节腔68和屈光腔52之间的流动能否实现,从而控制屈光部件50的形态的调节。
在一个例子中,请参阅图13,控制透光液体54从屈光腔52流至调节腔68的开关61打开,滑动件64往背离侧壁59的方向滑动,调节腔68的容积增大,调节腔68内的压强减小,屈光腔52内的透光液体54通过开关61进入调节腔68,第二膜层56愈发向内凹陷。
在另一个例子中,控制透光液体54从屈光腔52流至调节腔68的开关61关闭,即使滑动件64往背离侧壁59的方向滑动,调节腔68的容积增大,调节腔68内的压强减小,屈光腔52内的透光液体54也无法进入调节腔68,第二膜层56的形态不发生改变。
在又一个例子中,请参阅图14,控制透光液体54从调节腔68流至屈光腔52的开关61打开,滑动件64往朝向侧壁59的方向滑动,调节腔68的容积减小,调节腔68内的压强增大,调节腔68内的透光液体54通过开关61进入屈光腔52,第二膜层56愈发向外凸出。
在又一个例子中,控制透光液体54从调节腔68流至屈光腔52的开关61关闭,即使滑动件64往朝向侧壁59的方向滑动,调节腔68的容积减小,调节腔68内的压强增大,调节腔68内的透光液体54也无法进入屈光腔52,第二膜层56的形态不发生改变。
驱动部件66可基于多种结构和原理实现其驱动滑动件64滑动的功能。
在图10-图14的示例中,驱动部件66包括旋钮662和丝杠664,丝杠664连接旋钮662和滑动件64,旋钮662用于驱动丝杠664转动以带动滑动件64相对于腔体62滑动。
如此,实现通过旋钮662和丝杠664来驱动滑动件64。由于丝杠664和旋钮662的配合可将旋钮662的回转运动转化为丝杠664直线运动,在用户旋转旋钮662时,丝杠664即可带动滑动件64相对于腔体62滑动,从而引起调节腔68容积的变化,进而调节屈光腔52内的透光液体54的量。旋钮662可自壳体20露出,以方便用户旋转。
具体地,旋钮662上形成有螺纹部,丝杠664上形成有与旋钮662配合的螺纹部,旋钮662和丝杠664螺纹连接。
在旋钮662旋转的同时,开关61可对应地打开。如此,使得透光液体54可以流动,保证侧壁59两侧的压强平衡。
在一个例子中,旋钮662顺时针旋转,滑动件64往背离侧壁59的方向滑动,则将控制透光液体54从屈光腔52流至调节腔68的开关61打开。在另一个例子中,旋钮662逆时针旋转,滑动件64往朝向侧壁59的方向滑动,则将控制透光液体54从调节腔68流至屈光腔52的开关61打开。
请注意,本实施方式中,没有关联旋钮662的旋转角度与屈光部件50的屈光度数,用户将旋钮662旋转到视觉体验最佳的位置即可。当然,在其他的实施方式中,也可以关联旋钮662的旋转角度与屈光部件50的屈光度数。在此,不对旋钮662的旋转角度与屈光部件50的屈光度数是否关联进行限定。
请参阅图15,驱动部件66包括齿轮666和与齿轮666啮合的齿条668,齿条668连接齿轮666和滑动件64,齿轮666用于驱动齿条668移动以带动滑动件64相对于腔体62滑动。
如此,实现通过齿轮666和齿条668来驱动滑动件64。由于齿轮666和齿条668的配合可将齿轮666的回转运动转化为齿条668直线运动,在用户旋转齿轮666时,齿条668即可带动滑动件64相对于腔体62滑动,从而引起调节腔68容积的变化,进而调节屈光腔52内的透光液体54的量。齿轮666可自壳体20露出,以方便用户旋转。
类似地,在齿轮666旋转的同时,开关61可对应地打开。如此,使得透光液体54可以流动,保证侧壁59两侧的压强平衡。
在一个例子中,齿轮666顺时针转动使得齿条668啮合在齿轮666上,齿条668的长度缩短,拉动滑动件64往背离侧壁59的方向移动,则将控制透光液体54从屈光腔52流至调节腔68的开关61打开。
在另一个例子中,齿轮666逆时针转动使得啮合在齿轮666上的齿条668从齿轮666脱离,齿条668的长度增长,推动滑动件64往朝向侧壁59的方向移动,则将控制透光液体54从调节腔68流至屈光腔52的开关61打开。
类似地,本实施方式中,没有关联齿轮666的旋转角度与屈光部件50的屈光度数,用户将齿轮666旋转到视觉体验最佳的位置即可。当然,在其他的实施方式中,也可以关联齿轮666的旋转角度与屈光部件50的屈光度数。在此,不对齿轮666的旋转角度与屈光部件50的屈光度数是否关联进行限定
请参阅图16,驱动部件66包括驱动电机669,驱动电机669的电机轴66连接滑动件64,驱动电机669用于驱动滑动件64相对于腔体62滑动。
如此,实现通过驱动电机668驱动滑动件64。具体地,驱动电机669可为线性电机。线性电机结构简单,不需要经过中间转换机构而直接产生直线运动,可以减小运动惯量并提高动态响应性能和定位精度。通过驱动电机668驱动滑动件64,使得对滑动件64的驱动具有可编辑性。例如,可以通过事先的校准,将驱动电机668与屈光的度数关联起来。用户可以直接输入屈光的度数,驱动电机668自动运转驱动滑动件64滑动到对应的位置。
进一步地,驱动部件66还可以包括输入器6692,输入器6692包括但不限于按键、旋钮或触摸屏等装置。在图16的示例中,输入器6692为按键,两个按键分别设置在腔体62的相对两侧。按键可自壳体20露出,以方便用户按压。按键可根据外力按压的次数或时长控制驱动电机669的工作时长,从而控制滑动件64的滑动距离。
类似地,在驱动电机669工作的同时,开关61可对应地打开。如此,使得透光液体54可以流动,保证侧壁59两侧的压强平衡。
在一个例子中,用户按压两个按键中的一个按键,驱动电机轴66伸长,电机轴66推动滑动件64往朝向侧壁59的方向移动,则将控制透光液体54从调节腔68流至屈光腔52的开关61打开。
在另一个例子中,用户按压两个按键中的另一个按键,驱动电机轴66缩短,电机轴66拉动滑动件64往背离侧壁59的方向移动,则将控制透光液体54从屈光腔52流至调节腔68的开关61打开。
需要注意的是,屈光部件50的结构不仅包括以上的屈光腔52、透光液体54、第二膜层56、第二膜层58和侧壁59,只要保证屈光部件50可以实现屈光度的改变的效果即可。例如,在其他方式中,屈光部件50包括多个镜片和驱动件,驱动件用于驱动每个镜片从收容位置移动到屈光位置。这样,即可通过多个镜片的组合,来改变屈光部件50的屈光度。当然,驱动件也可驱动移动到屈光位置上的每个镜片在屈光光轴上移动,从而改变屈光部件50的屈光度。
因此,以上的屈光部件的形态包括屈光部件的形状和状态,以上屈光腔52、透光液体54、第二膜层56、第二膜层58和侧壁59的结构方式通过改变第二膜层56和/或第二膜层58的形状以实现屈光度的改变;以上多个镜片和驱动件的结构方式,通过改变镜片的状态以实现屈光度的改变。
请参阅图11,导光部件70位于屈光部件50和光量调节部件80之间。导光部件70可以为板状的导光元件,导光部件70可以采用树脂等透光材料制成。如图10所示,显示器40产生的光线进入导光部件70内之后,不同传播方向的光线在导光部件70内产生全反射传播,最终从导光部件70的第二侧71出射至导光部件70外,以使人眼可以观察到显示器40显示的内容。
光量调节部件80可以通过光学胶固定在导光部件70。光量调节部件80包括电致变色元件,电致变色元件的透光率在电致变色元件被施加电压后改变。如此,通过改变电致变色元件的透光率可以调节经过电致变色元件的光量,从而可以调节经过第二侧72和第二侧71的环境光量。
可以理解,电致变色元件在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化的现象,在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。如此使得电变色元件能够实现透光率的改变。
具体地,请参阅15,电致变色元件包括层叠设置的第二导电层81、第二导电层82和电致变色层83,电致变色层83设置在第二导电层81和第二导电层82之间。第二导电层81和第二导电层82用于配合向电致变色层83施加电压。
如此,第二导电层81和第二导电层82可以为电致变色提供电压,以使电致变色的透光率可以改变,从而改变电致变色的透光率。
第二导电层81可以为氧化铟锡(ITO)或者纳米银形成的。由此,第二导电层81可以具有良好的导电性以及较高的透明度。根据本发明的实施例,第二导电层81的方阻小于100Ω。由此,该第二导电层81具有良好的导电性能,减少使用电致变色功能时的能耗。当变色层是通过电聚合形成的时,第二导电层81可以是由ITO形成的,方阻可以为小于50欧姆,如可以小于30欧姆。并且有利于通过电聚合在第二导电层81的表面形成变色层。
此外,该第二导电层81具有较高的透明度,可以较好的呈现变色层产生的颜色。第二导电层81可以是通过物理气相沉积而形成的。第二导电层82的特征与第二导电层81的特征类似,在此不再赘述。
电致变色层83在不同的状态(氧化态、还原态、中性态)时可以显示出不同颜色,实现不同的颜色变化,得到多种外观效果。电致变色层83可以为有机电致变色层83,其呈现的颜色多样,时效性高。形成电致变色层83的具体方式不受特别限制,例如,可以是通过电聚合的方式形成的。
电致变色层83的厚度不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需求进行选择。例如,电致变色层83的厚度可以小于200nm。由此,进一步提升变色效果。该变色层可以为有机电致变色层83,其呈现的颜色多样,时效性高。
电致变色层83可选择的材料包括氧化钨、氧化钼、氧化钛、普鲁士蓝、聚噻吩、紫精等材料中的一种或多种,当然,电致变色层83的材料不仅仅为上述几种材料的单一选择或者是多种组合,在不同情况下电致变色层83还可以采用其他材料组成。在此不对电致变色层83的具体材料做限定。
本申请实施方式中,电致变色元件包括电解质层84和离子存储层85,电解质层84和离子存储层85依次层叠设置在电致变色层83和第二导电层82之间。如此,电解质层和离子存储层85可以保证电致变色层83可以正常的改变透光率。
电解质是影响器件变色性能、循环寿命以及耐候性的重要因素之一,主要参数为离子电导率、透明度、化学、热及光稳定性和安全性。
电解质层84可以是液态的也可以是固态的。凝胶状或固态聚合物电解质是将盐溶解于极性聚合物基质中构成的传导离子的物相。凝胶状或固态聚合物电解质电化学稳定性好,使用高分子固体作为支撑骨架,可塑性好,可以进行机械加工。
在一个例子中,电解质层84可以是由胶状材料构成的,胶状材料包括胶材、增塑剂、导电离子以及溶剂,电解质层84是可以通过丝凝胶印刷或滚涂形成的。由胶状材料形成的电解质层84,与液态电解质相比具有高稳定性、寿命长等优点,不会产生鼓泡或者电解液外漏等不良现象,从而可以提高电致变色元件的使用寿命。
离子存储层85可以储存电荷,可以存储电致变色层83发生氧化还原等反应时产生的电荷,保持整体电致变色元件的电荷平衡,进一步提升电致变色元件的性能。
离子存储层85包括氧化镍NiO、聚苯胺等材料中的一种或多种。可以理解的是,离子存储层85的材料不仅仅为上述几种材料的单一选择或者是多种组合,在不同情况下离子存储层85还可以采用其他材料组成。在此不对离子存储层85的具体材料做限定。
需要指出的是,以上所说的电致变色器件120的结构与电致变色元件的结构类似,因此,本申请的电致变色器件120的结构请参考电致变色元件的结构,本申请不在赘述。
本申请实施方式中,处理器90与光量调节部件80连接。处理器90用于控制光量调节部件80的透光率以使光量调节部件80调节入射至第二侧72的环境光量。如此,处理器90可以准确地调节光量调节部件80的透光率。
如以上所述,在光量调节部件80为电致变色元件时,处理器90可以控制施加至电致变色元件的电压,从而控制电致变色元件的透光率。或者说,光量调节部件80的透光率通过调节电致变色元件的施加电压控制。处理器90可以包括电路板和设置在电路板上的处理芯片等元气件组件。
光线传感器14与处理器90连接。光线传感器14用于检测环境亮度,处理器90用于根据环境亮度调节光量调节部件80的透光率,其中,环境亮度与光量调节部件80的透光率为反相关关系。
如此可以自动调节光量调节部件80的透光率以使用户可以清楚地观察到显示器40显示的内容,并且用户不易疲劳。
如图18所示,在环境亮度增大时,光量调节部件80的透光率降低;在环境亮度降低时,光量调节部件80的透光率增大。这样使得显示器40的显示画面的对比度在人眼观看的舒适区,提高用户体验。
准直部件92设置在显示器40和导光部件70之间,准直部件92用于将显示器40产生的光线准直后出射至导光部件70。如此,准直部件92可以将显示器40产生的光线变成平行光后进入导光部件70中,从而可以减少光线的损失。
准直部件92可以包括多个透镜,多个透镜叠加一起可以准直光线。显示器40产生的光线经过准直部件92后进入导光部件70中,光线在导光部件70中全反射或者衍射后从导光部件70的第二侧71出射。
在一些实施方式中,处理器90用于当前环境亮度小于预设亮度时,开启第二发光源112、深度摄像头12和环境摄像头13以使深度摄像头12获取目标物体的深度信息,并开启第二发光源113以为环境摄像头13补光和环境摄像头13获取空间环境信息。
本申请实施方式的头戴式显示设备100中,第二发光源113在当前环境亮度小于预设亮度时可以开启用以为环境摄像头13补光,如此使得环境摄像头13可以品质较佳的图像,从而使得头戴式显示设备100在暗光下依然获得环境信息。
可以理解,第二发光源113发射的第二光线可以发射至目标物体上,从而在环境光线较弱时补充环境中的光线强度。
请参阅图19,在一些实施方式中,头戴式显示设备100包括一个驱动芯片94,一个驱动芯片94连接处理器90、第二发光源112和第二发光源113,处理器90用于在当前环境亮度小于预设亮度时控制驱动芯片94输出第二驱动信号和第二驱动信号,第二驱动信号用于驱动第二发光源112,第二驱动信号用于驱动第二发光源113。
如此,一个驱动芯片94可以通过驱动两个发光源,这样可以降低头戴式显示设备100的硬件数量,从而降低头戴式显示设备100的成本。
请参阅图20,在一些实施方式中,头戴式显示设备100包括两个驱动芯片94,两个驱动芯片94均与处理器90连接,其中一个驱动芯片94与第二发光源112连接,另一个驱动芯片94与第二发光源113连接,处理器90用于在当前环境亮度小于预设亮度时控制其中一个驱动芯片94输出第二驱动信号,另一个驱动芯片94输出第二驱动信号,第二驱动信号用于驱动第二发光源112,第二驱动信号用于驱动第二发光源113。
如此,两个驱动芯片94分别控制对应的发光源,这样使得每个发光源的工作状态更加容易控制。
在一些实施方式中,处理器90用于通过光线传感器14获取当前环境亮度。或者说,光线传感器14检测到当前环境亮度可以传送至处理器90。如此,当前环境亮度获取方便有效。
在一些实施方式中,处理器90用于获取环境摄像头13采集的空间环境图像,及用于计算空间环境图像的灰度;以及用于根据灰度得到当前环境亮度。在此实施方式中,光线传感器14可以省略,这样可以降低头戴式显示设备100的成本。
请参阅图21,本申请还公开了一种控制方法,控制方法用于以上任一实施方式的头戴式显示设备100,控制方法包括步骤:
010,检测头戴式显示设备100的温度;
020,在头戴式显示设备100的温度大于预设温度时,控制驱动组件124驱动遮盖元件123以使遮盖元件123打开散热口126。
如此,在驱动组件124驱动遮盖元件123打开散热口126时,热源产生的热量可以从散热口126排出到头戴式显示设备100的外部,达到降低头戴式显示设备100的内部温度的效果。在驱动组件124驱动遮盖元件123关闭散热口126时,遮盖元件123可以阻止灰尘、液体等杂质进入头戴式显示设备100内,避免头戴式显示设备100损坏。
请参阅图22,在某些实施方式中,步骤S20包括:
在头戴式显示设备100的温度大于第一预设温度并小于第二预设温度时,控制第二组件133驱动第二元件131打开出气口128并保持进气口127保持关闭;
在头戴式显示设备100的温度大于第二预设温度时,控制第二组件133驱动第二元件131打开出气口128及控制第一组件132驱动第一元件129打开进气口127。
如此,根据不同的温度打开不同数量的散热口126,不仅可以将热量排出头戴式显示设备100外,还可以避免散热口126打开过多而容易导致灰尘、液体等进入。
请参阅图23,在某些实施方式中,控制方法还包括:
030,在头戴式显示设备100的温度大于第三预设温度时,控制风扇141启动,第三预设温度大于第二预设温度。
如此,在头戴式显示设备100的温度较高时,开启风扇141可以将散热风道125内的热量快速地散发至头戴式显示设备100的外部,以保证头戴式显示设备100正常工作。
需要指出的是,本申请实施方式的控制方法其他未展开部分请参考上述实施方式的头戴式显示设备100相同或类似的部分
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本申请的实施方式,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型,本申请的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (18)
1.一种头戴式显示设备,其特征在于,包括:
框架,所述框架形成有散热通道和与所述散热通道连通的散热口;
设置在所述散热通道中的热源,所述热源包括显示器和处理器中的至少一个;
活动地设置在所述散热口处的遮盖元件;和
连接所述遮盖元件并设置在所述框架的驱动组件,所述驱动组件用于驱动所述遮盖元件以使所述遮盖元件关闭或打开所述散热口。
2.根据权利要求1所述的头戴式显示设备,其特征在于,所述散热口包括进气口和与所述进气口连通的出气口,所述进气口位于所述散热通道的第一端,所述出气口位于所述散热通道的第二端;
所述遮盖元件包括第一元件和第二元件,所述第一元件相对于所述框架活动地设置在所述进气口处,所述第二元件相对于所述框架活动设置在所述出气口处;
所述驱动组件包括第一组件和第二组件,所述第一组件连接所述第一元件并用于驱动所述第一元件关闭或打开所述进气口,所述第二组件连接所述第二元件并用于驱动所述第二元件关闭或打开所述出气口。
3.根据权利要求2所述的头戴式显示设备,其特征在于,所述第一组件包括第一电机和连接所述第一电机的第一传动元件,所述第一传动元件连接所述第一元件,所述第一电机用于驱动所述第一传动元件运动以带动所述第一元件相对于所述框架活动,从而关闭或打开所述进气口。
4.根据权利要求3所述的头戴式显示设备,其特征在于,所述第一元件相对于所述框架滑动地设置在所述进气口处,所述第一电机为丝杆电机,所述第一传动元件为设置在所述丝杆电机的丝杆上的滑块。
5.根据权利要求3所述的头戴式显示设备,其特征在于,所述框架形成有导引所述第一元件滑动的第一导轨。
6.根据权利要求3所述的头戴式显示设备,其特征在于,所述第一元件相对于所述框架转动地设置在所述进气口处,所述第一传动元件为连接所述第一电机的输出轴和所述第一元件的转轴。
7.根据权利要求2所述的头戴式显示设备,其特征在于,所述第二组件包括第二电机和连接所述第二电机的第二传动元件,所述第二传动元件连接所述第二元件,所述第二电机用于驱动所述第二传动元件运动以带动所述第二元件相对于所述框架活动,从而关闭或打开所述进气口。
8.根据权利要求7所述的头戴式显示设备,其特征在于,所述第二元件相对于所述框架滑动地设置在所述进气口处,所述第二电机为丝杆电机,所述第二传动元件为设置在所述丝杆电机的丝杆上的滑块。
9.根据权利要求8所述的头戴式显示设备,其特征在于,所述框架形成有导引所述第二元件滑动的第二导轨。
10.根据权利要求7所述的头戴式显示设备,其特征在于,所述第二元件相对于所述框架转动地设置在所述进气口处,所述第二传动元件为连接所述第二电机的输出轴和所述第二元件的转轴。
11.根据权利要求2所述的头戴式显示设备,其特征在于,所述热源靠近所述出气口设置。
12.根据权利要求2所述的头戴式显示设备,其特征在于,所述头戴式显示设备包括设置在所述散热通道中的风扇,所述风扇用于建立从所述进气口至所述出气口的气流。
13.根据权利要求2所述的头戴式显示设备,其特征在于,所述处理器用于根据所述头戴式显示设备的状态控制所述第一组件驱动所述第一元件关闭或打开所述进气口;及控制所述第二组件驱动所述第二元件关闭或打开所述出气口。
14.根据权利要求13所述的头戴式显示设备,其特征在于,所述头戴式显示设备包括温度传感器,所述温度传感器用于检测所述头戴式显示设备的温度,所述处理器用于在所述头戴式显示设备的温度大于第一预设温度并小于第二预设温度时,控制所述第二组件驱动所述第二元件打开所述出气口并保持所述进气口保持关闭;以及用于在所述头戴式显示设备的温度大于第二预设温度时,控制所述第二组件驱动所述第二元件打开所述出气口及控制所述第一组件驱动所述第一元件打开所述进气口。
15.一种控制方法,用于头戴式显示设备,其特征在于,所述头戴式显示设备包括:
框架,所述框架形成有散热通道和与所述散热通道连通的散热口,
设置在所述散热通道中的热源,所述热源包括显示器和处理器中的至少一个;
活动地设置在所述散热口处的遮盖元件;和
连接所述遮盖元件并设置在所述框架的驱动组件,所述驱动组件用于驱动所述遮盖元件以使所述遮盖元件关闭或打开所述散热口;
所述控制方法包括:
检测所述头戴式显示设备的温度;
在所述头戴式显示设备的温度大于预设温度时,控制所述驱动组件驱动所述遮盖元件以使所述遮盖元件打开所述散热口。
16.根据权利要求15所述的控制方法,其特征在于,所述散热口包括进气口和与所述进气口连通的出气口,所述进气口位于所述散热通道的第一端,所述出气口位于所述散热通道的第二端;所述遮盖元件包括第一元件和第二元件,所述第一元件相对于所述框架活动地设置在所述进气口处,所述第二元件相对于所述框架活动设置在所述出气口处;所述驱动组件包括第一组件和第二组件,所述第一组件连接所述第一元件并用于驱动所述第一元件关闭或打开所述进气口,所述第二组件连接所述第二元件并用于驱动所述第二元件关闭或打开所述出气口;
所述在所述头戴式显示设备的温度大于预设温度时,控制所述驱动组件驱动所述遮盖元件以使所述遮盖元件打开所述散热口,包括:
在所述头戴式显示设备的温度大于第一预设温度并小于第二预设温度时,控制所述第二组件驱动所述第二元件打开所述出气口并保持所述进气口保持关闭;
在所述头戴式显示设备的温度大于第二预设温度时,控制所述第二组件驱动所述第二元件打开所述出气口及控制所述第一组件驱动所述第一元件打开所述进气口。
17.根据权利要求16所述的控制方法,其特征在于,所述头戴式显示设备包括设置在所述散热风道中的风扇,所述风扇用于建立从所述进气口至所述出气口的气流,所述控制方法还包括:
在所述头戴式显示设备的温度大于第三预设温度时,控制所述风扇启动,所述第三预设温度大于所述第二预设温度。
18.根据权利要求15所述的控制方法,其特征在于,所述头戴式显示设备的温度为所述框架的温度、所述热源的温度和所述散热通道的温度中的最小者。
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