CN116006643A - 一种电子设备及其运动调节机构 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电子设备及其运动调节机构，涉及电子设备技术领域，运动调节机构包括啮合结构和运动件，运动件可移动地嵌设于啮合结构中，当啮合结构在横向方向上运转时，运动件在纵向方向上移动。可以理解的是，上述运动调节机构通过啮合结构的传动来输送能量，从而带动运动件移动，这样即可把啮合结构的横向运动转变为运动件的纵向移动。上述运动调节机构结构简洁，操作方便，可以大大提高调节效率和调节精度，同时可以缩小设备在纵向上的尺寸。

Description

一种电子设备及其运动调节机构

技术领域

本申请涉及电子设备技术领域，特别涉及一种运动调节机构。本申请还涉及一种具有该运动调节机构的电子设备。

背景技术

目前，市场上的电子设备，比如AR/VR/望远镜等电子设备均需要配备可调节的镜筒，以满足客户的使用需求。

现有技术中，AR/VR/望远镜等电子设备中的双目镜筒往往需要单独调节，具体地，通过旋动旋钮以带动镜筒沿其轴线方向运动，从而达到调节的目的。然而，单独调节双目镜筒会导致双目镜筒的调节位置不一致，调节精度低，同时，容易导致设备整体结构复杂，且操作比较繁琐。因此，本领域技术人员有必要适时提供一种结构简单、操作方便，且调节精度高的电子设备及其运动调节机构。

发明内容

本申请的目的是提供一种运动调节机构，结构简单、操作方便，且调节精度高。本申请的另一目的是提供一种包括上述运动调节机构的电子设备。

为实现上述目的，本申请提供一种运动调节机构，包括：

啮合结构和运动件；

运动件可移动地嵌设于啮合结构中，当啮合结构在横向方向上运转时，运动件在纵向方向上移动。

在一些实施例中，啮合结构包括齿轮结构和啮合传动件，齿轮结构可转动地设于设备的壳体中，啮合传动件与齿轮结构啮合。

在一些实施例中，啮合传动件为啮合齿条，当齿轮结构受力时，啮合齿条在横向方向上可在第一位置与第二位置之间移动，且当啮合齿条受力从第一位置向第二位置移动时，运动件在纵向方向上从第一高度移动至第二高度。

在一些实施例中，啮合传动件为啮合齿轮，齿轮结构通过啮合齿轮传递动力，以使啮合结构在横向方向上转动时运动件在纵向方向上移动。

在一些实施例中，还包括限位结构，限位结构包括限位槽，啮合齿条在限位槽中滑动。

在一些实施例中，啮合结构设有螺纹孔，运动件螺纹连接于螺纹孔中。

在一些实施例中，啮合结构设有通孔及设于通孔内的滑块，运动件设有滑槽，通过滑槽与滑块滑动配合，以使运动件可滑动地嵌设于通孔中。

在一些实施例中，还包括旋转驱动结构，旋转驱动结构连接啮合结构，以带动啮合结构运转。

本申请还提供一种电子设备，包括上述任一项的运动调节机构。

在一些实施例中，电子设备为头戴显示设备，头戴显示设备包括壳体，啮合结构设于壳体内，运动件包括两个目镜筒，两个目镜筒可移动地嵌设于啮合结构中，且两个目镜筒可伸出壳体。

在一些实施例中，壳体内设有若干限位块，若干限位块沿圆周方向围设成配合槽，啮合结构中与运动件嵌设的部件可转动地设于配合槽中。

相对于上述背景技术，本申请实施例所提供的运动调节机构，包括啮合结构和运动件，其中，运动件可移动地嵌设于啮合结构中，当啮合结构在横向方向上运转时，运动件在纵向方向上移动。

可以理解的是，上述运动调节机构通过啮合结构的传动来输送能量，从而带动运动件移动，这样即可把啮合结构的横向运动转变为运动件的纵向移动。这样一来，相较于传统调节机构，本申请实施例采用上述设置方式可以带来的有益效果包括：

其一，通过啮合结构横向运动以带动运动件纵向移动，该设置方式结构简洁，操作方便，可以大大提高调节效率；

其二，由于传动部分主要设置于横向上，因此，可以缩小运动调节机构在纵向上的尺寸；

其三，当该运动调节机构应用于双目镜筒设备(比如AR/VR/望远镜)时，一个啮合结构的横向运动可以带动两个运动件的纵向移动，其中，运动件为目镜筒，并且两个目镜筒同步移动，不会出现双目镜筒的调节位置不一致的情况，大大提高调节精度和调节效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中运动调节机构的调节状态示意图；

图2为图1所示运动调节机构另一角度的示意图；

图3为图2所示运动调节机构的***图；

图4为本申请实施例中运动调节机构的运动件处于初始状态的示意图；

图5为图4中A部位的局部放大图；

图6为图5中B-B的剖面结构示意图；

图7为图6中运动件处于工作状态的示意图；

图8为齿轮结构与啮合传动件的配合示意图；

图9为图8中C部位的局部放大图；

图10为图8中D部位的局部放大图；

图11为旋转驱动结构与主动齿轮的装配示意图；

图12为图11的***图；

图13为图11中E部位的局部放大图；

图14为本申请实施例中电子设备的结构示意图；

图15为本申请实施例中电子设备另一角度的示意图；

图16为图15所示电子设备中F部分的放大示意图；

图17为图15所示电子设备中F部分另一角度的放大示意图；

图18为图16所示结构的一种***图；

图19为图16所示结构的另一种***图。

其中：

10-电子设备；

100-运动调节机构、200-壳体、300-盖板、400-绑带、500-人头模型；

101-啮合结构、1011-齿轮结构、10111-主动齿轮、101111-方形孔、10112-从动齿轮、101121-螺纹孔、1012-啮合传动件、10121-第一齿段、10122-第二齿段；

102-运动件；

103-限位结构、1031-限位槽、1032-第一限位凸起、1033-第二限位凸起、1034-第三限位凸起；

104-旋转驱动结构、1041-方形转轴；

201-限位块、202-配合槽。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

需要说明的是，下文所述的“上端、下端、左侧、右侧”等方位词都是基于说明书附图所定义的。

请参阅图1，本申请实施例所提供的运动调节机构100，包括啮合结构101和运动件102，其中，运动件102可移动地嵌设于啮合结构101中，当啮合结构101在横向方向上运转时，运动件102在纵向方向上移动。

可以理解的是，上述运动调节机构100通过啮合结构101的传动来输送能量，从而带动运动件102移动，这样即可把啮合结构101的横向运动转变为运动件102的纵向移动。

这样一来，相较于传统调节机构，本申请实施例采用上述设置方式，即通过啮合结构101横向运动以带动运动件102纵向移动，该设置方式结构简洁，操作方便，可以大大提高调节效率，同时，由于传动部分主要设置于横向上，因此，可以缩小运动调节机构100在纵向上的尺寸。

此外，当该运动调节机构100应用于双目镜筒设备(比如AR/VR/望远镜)时，一个啮合结构101的横向运动可以带动两个运动件102的纵向移动，其中，运动件102包括两个目镜筒，并且两个目镜筒同步移动，不会出现双目镜筒的调节位置不一致的情况，大大提高调节精度和调节效率。

请一并参阅图2和图3，在一些实施例中，啮合结构101包括齿轮结构1011和啮合传动件1012，齿轮结构1011可转动地设于设备的壳体200中，啮合传动件1012与齿轮结构1011啮合。

需要说明的是，齿轮结构1011包括主动齿轮10111和一对从动齿轮10112，啮合传动件1012可以为啮合齿条或者啮合齿轮。

其中，啮合传动件1012为啮合齿条的情形下，当齿轮结构1011受力时，啮合齿条在横向方向上可在第一位置与第二位置之间移动，且当啮合齿条受力从第一位置向第二位置移动时，运动件102在纵向方向上从第一高度移动至第二高度；比如，在初始状态下，啮合齿条处于最边沿位置(也即第一位置)，运动件102处于壳体200中最深处(第一高度)，当主动齿轮10111沿顺时针方向旋转时，啮合齿条即可在横向方向上从第一位置向内侧滑动至第二位置，从而使运动件102在纵向方向上从第一高度移动至第二高度，进而伸出壳体200。啮合传动件1012为啮合齿轮的情形下，齿轮结构1011通过啮合齿轮传递动力，以使啮合结构101在横向方向上转动时运动件102在纵向方向上移动。

也就是说，啮合齿条或者啮合齿轮可以将主动齿轮10111的运动与动力传递至从动齿轮10112上，从而带动两侧的两个从动齿轮10112沿同一方向(顺时针或逆时针)转动。这样即可实现将啮合结构101的横向运动转换为运动件102的纵向移动。

下面以啮合传动件1012为啮合齿条为例具体说明。

具体地，一对从动齿轮10112可转动地设于设备的壳体200，一对从动齿轮10112沿着纵向的轴线与设备的壳体200相对转动，主动齿轮10111可转动地设于设备的壳体200，主动齿轮10111沿着纵向的轴线与设备的壳体200相对转动，该主动齿轮10111通过一对啮合齿条分别与一对从动齿轮10112啮合连接，主动齿轮10111用于带动一对从动齿轮10112转动，一对从动齿轮10112分别与一对运动件102(或者一对目镜筒)螺纹连接，这样即可带动一对运动件102沿纵向移动，其中，单个运动件102可沿与之配合的从动齿轮10112的轴线方向移动。

需要说明的是，主动齿轮10111的轴线与从动齿轮10112的轴线平行，且一对从动齿轮10112包括两个从动齿轮10112，一对从动齿轮10112在横向上对称地分布于主动齿轮10111的两侧，一对运动件102包括两个可沿纵向移动的运动件102。

可以理解的是，上述运动调节机构100通过啮合结构101之间的啮合传动来输送能量，再通过运动件102与啮合结构101的螺纹配合，即可把啮合结构101的横向运动转变为运动件102的纵向移动。

在一些实施例中，主动齿轮10111的外径小于从动齿轮10112的外径，啮合齿条包括第一齿段10121和第二齿段10122，第一齿段10121的宽度大于第二齿段10122的宽度，第一齿段10121与主动齿轮10111啮合，第二齿段10122与从动齿轮10112啮合。

也就是说，为了匹配主动齿轮10111与从动齿轮10112，第一齿段10121与第二齿段10122形成有阶梯齿面，其中，第一齿段10121上的齿面与主动齿轮10111上的轮齿啮合，第二齿段10122上的齿面与对应的从动齿轮10112上的轮齿啮合。

请一并参阅图4至图7，在一些实施例中，为了便于运动件102的移动，啮合结构101的从动齿轮10112设有螺纹孔101121，运动件102螺纹连接于螺纹孔101121中。这样即可通过一对从动齿轮10112在横向上的转动以带动一对运动件102沿纵向移动。

这样一来，一个主动齿轮10111的转动，可以同步带动一对从动齿轮10112的转动以及一对运动件102的移动，结构简单，操作方便，可以大大提高调节效率；与此同时，一对运动件102分别与一组从动齿轮10112螺纹连接，通过一对从动齿轮10112在横向上的转动以带动一对运动件102沿纵向移动，采用螺纹配合的调节精度高。

当然，根据实际应用需要，该运动调节机构100可以应用于AR/VR/望远镜等电子设备10中，相应的，一对运动件102可以为双目镜筒。这样即可通过横向上的传动来控制双目镜筒在纵向上的移动，以达到调节双目镜筒与眼睛的距离的目的。

需要说明的是，所谓横向是指图示的水平面方向，所谓纵向是指主动齿轮10111或从动齿轮10112的轴向或垂直于水平面的方向。

在一些实施例中，啮合齿条为滑动齿条，滑动齿条用于将主动齿轮10111的运动与动力传递至从动齿轮10112；运动调节机构100还包括限位结构103，限位结构103包括限位槽1031，滑动齿条在限位槽1031中滑动，限位槽1031用于限制滑动齿条在滑动方向上的位移。

具体地说，请一并参阅图8至图10，限位结构103可以为凸台结构，凸台结构上设有限位槽1031，该限位槽1031的长度大于滑动齿条的长度，且为了防止滑动齿条脱离凸台结构，凸台结构沿滑动方向的两端均设有第一限位凸起1032，与此同时，凸台结构远离从动齿轮10112的一侧设有第二限位凸起1033，这样一来，第二限位凸起1033与两个第一限位凸起1032共同形成U型限位结构，限位槽1031位于该限位结构103中，其中，两个第一限位凸起1032用于限制滑动齿条在滑动方向或长度方向的位移。

进一步地，凸台结构上还设有第三限位凸起1034，第三限位凸起1034位于限位槽1031的***且位于第二限位凸起1033的对侧，第三限位凸起1034的长度小于第二限位凸起1033的长度，第三限位凸起1034用于防止滑动齿条脱离限位槽1031。

需要说明的是，第三限位凸起1034与第一限位凸起1032及第二限位凸起1033共同在水平面内限制滑动齿条的滑动，以供滑动齿条始终在限位槽1031内滑动。

在本实施例中，一对从动齿轮10112包括两个从动齿轮10112，两个从动齿轮10112在横向方向上对称分布于主动齿轮10111的两侧。相应的，滑动齿条、限位结构103的数量均设置两个。

当然，根据实际需要，除了螺纹连接的方式，还可以通过滑动连接的配合方式实现运动件102与啮合结构101的联动。

比如，可以在啮合结构101的从动齿轮10112上设置通孔及设于通孔内的滑块，运动件102设有滑槽，通过滑槽与滑块滑动配合，以使运动件102可滑动地嵌设于从动齿轮10112的通孔中。这样一来，随着主动齿轮10111带动从动齿轮10112在横向方向上转动，由于滑块与滑槽的滑动配合，可以使运动件102沿纵向滑动。

本实施例优选采用螺纹连接的方式实现运动件102在纵向上的移动。

请一并参阅图11、图12和图13，在一些实施例中，为了便于驱动啮合结构101运动，运动调节机构100还包括旋转驱动结构104，旋转驱动结构104连接啮合结构101，旋转驱动结构104用于提供旋转动力，以带动啮合结构101运转。

具体地，旋转驱动结构104设于设备的壳体200上并用于带动主动齿轮10111转动，主动齿轮10111设有方形孔101111，旋转驱动结构104设有方形转轴1041，主动齿轮10111通过方形孔101111套装于方形转轴1041上。

当然，根据实际需要，上述旋转驱动结构104可以为驱动马达。驱动马达与控制板连接，通过控制板接收用户的操作指令，以控制驱动马达转动，其中，用户的操作指令可以通过旋钮或者按键传递至控制板。

本申请所提供的一种电子设备10，该电子设备10可以是VR/AR/望远镜，电子设备10包括上述具体实施例所描述的运动调节机构100。

请一并参阅图14和图15，电子设备10为头戴显示设备，头戴显示设备还包括绑带400，绑带400用于将运动调节机构100固定在人头模型500上，运动调节机构100即为头戴显示设备的光学***调节结构，这样一来，采用本申请实施例中的方案，即可通过横向旋转来控制双目镜筒(运动件102)距离眼睛的远近。

请一并参阅图16至图19，下面具体说明头戴显示设备的构造。

在一些实施例中，头戴显示设备包括壳体200，啮合结构101设于壳体200内，运动件102包括两个目镜筒，两个目镜筒可移动地嵌设于啮合结构101中，且两个目镜筒可伸出壳体200。

在一些实施例中，壳体200内设有若干限位块201，若干限位块201沿圆周方向围设成配合槽202，啮合结构101中与运动件102嵌设的部件(从动齿轮10112)可转动地设于配合槽202中。

作为优选的，限位块201设置两组，任一组限位块201的数量为三个，三个限位块201均匀分布于从动齿轮10112的外周，且第一个限位块201和第二个限位块201相对设置，并与主动齿轮10111共线，第三个限位块201与滑动齿条相对设置，第三个限位块201与第一个限位块201，以及第三个限位块201与第二个限位块201对应的圆心角均为90°。

这样一来，三个限位块201形成有圆形的配合槽202，从动齿轮10112即可安装于配合槽202中并可在配合槽202中转动，三个限位块201即可在水平面内限制从动齿轮10112，从而防止从动齿轮10112脱离配合槽202。

在一些实施例中，设备还包括盖板300，盖板300盖合连接于壳体200。

具体地，盖板300可拆卸地连接于全部限位块201，盖板300与壳体200用于限制从动齿轮10112沿其轴线方向移动。

比如，可以在任一限位块201上设置第一连接孔，相应的，在盖板300上的对应位置设置第二连接孔，连接时，即可通过连接件拧入盖板300上的第二连接孔以及与第二连接孔对应的第一连接孔中，这样即可实现盖板300与壳体200的连接。

安装时，首先，将主动齿轮10111套在旋转驱动结构104的转轴(转轴为非圆形配合，本实施例采用方形设计，保证和旋转驱动结构104同步旋转)上，然后，把旋转驱动结构104及主动齿轮10111放在壳体200对应的配合面上，并用两个螺钉固定，之后，依次把从动齿轮10112放在壳体200的配合槽202内，确保从动齿轮10112和主动齿轮10111保持啮合状态，把两个滑动齿条放入壳体200上对应的限位槽1031内，确保每个滑动齿条同时和主动齿轮10111和从动齿轮10112啮合好；再之后，把盖板300放在壳体200的支撑面上，用六个螺钉将盖板300对应固定到六个限位块201固定，此时，主动齿轮10111、从动齿轮10112、滑动齿条都不能作纵向(垂直于主动齿轮10111所在水平面)的运动，最后，把两个运动件102从外面旋入壳体200(即与从动齿轮10112内螺纹配合)，旋转到底即可。

本申请实施例提供的运动调节机构100的创新点在于通过啮合结构101的运动传送，并通过运动件102与啮合结构101的螺纹配合来改变运动方向，从而将啮合结构101的横向运动转变为运动件102的纵向移动，尤其适合AR/VR/望远镜的光学***调节，简洁实用，适合量产。

当需要调节运动件102时，需要通过控制板来控制旋转驱动结构104作旋转运动，在旋转驱动结构104的驱动下，主动齿轮10111开始沿顺时针旋转，同步驱动上侧滑动齿条向右运动，而下侧滑动齿条则往左运动，滑动齿条又同步带动两个从动齿轮10112作旋转运动，两个从动齿轮10112同时作顺时针旋转运动，而从动齿轮10112的内侧螺纹和运动件102的外侧螺纹配合，由于从动齿轮10112不能沿其轴向运动，因此，运动件102只能沿着从动齿轮10112的轴线方向运动，即表现为运动件102沿着纵向移动，也就是将啮合结构101在横向(或水平面内)上的运动转化为运动件102在纵向(垂直于水平面方向)上的移动。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本申请所提供的电子设备及其运动调节机构进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (11)

1.一种运动调节机构(100)，其特征在于，包括：

啮合结构(101)和运动件(102)；

所述运动件(102)可移动地嵌设于所述啮合结构(101)中，当所述啮合结构(101)在横向方向上运转时，所述运动件(102)在纵向方向上移动。

2.如权利要求1所述的运动调节机构(100)，其特征在于，所述啮合结构(101)包括齿轮结构(1011)和啮合传动件(1012)，所述齿轮结构(1011)可转动地设于设备的壳体(200)中，所述啮合传动件(1012)与所述齿轮结构(1011)啮合。

3.如权利要求2所述的运动调节机构(100)，其特征在于，所述啮合传动件(1012)为啮合齿条，当所述齿轮结构(1011)受力时，所述啮合齿条在横向方向上可在第一位置与第二位置之间移动，且当所述啮合齿条受力从所述第一位置向所述第二位置移动时，所述运动件(102)在纵向方向上从第一高度移动至第二高度。

4.如权利要求2所述的运动调节机构(100)，其特征在于，所述啮合传动件(1012)为啮合齿轮，所述齿轮结构(1011)通过所述啮合齿轮传递动力，以使所述啮合结构(101)在横向方向上转动时所述运动件(102)在纵向方向上移动。

5.如权利要求3所述的运动调节机构(100)，其特征在于，还包括限位结构(103)，所述限位结构(103)包括限位槽(1031)，所述啮合齿条在所述限位槽(1031)中滑动。

6.如权利要求1-5任意一项所述的运动调节机构(100)，其特征在于，所述啮合结构(101)设有螺纹孔(101121)，所述运动件(102)螺纹连接于所述螺纹孔(101121)中。

7.如权利要求1-5任意一项所述的运动调节机构(100)，其特征在于，所述啮合结构(101)设有通孔及设于所述通孔内的滑块，所述运动件(102)设有滑槽，通过所述滑槽与所述滑块滑动配合，以使所述运动件(102)可滑动地嵌设于所述通孔中。

8.如权利要求1所述的运动调节机构(100)，其特征在于，还包括旋转驱动结构(104)，所述旋转驱动结构(104)连接所述啮合结构(101)，以带动所述啮合结构(101)运转。

9.一种电子设备(10)，其特征在于，包括如权利要求1-8任意一项所述的运动调节机构(100)。

10.根据权利要求9所述电子设备(10)，其特征在于，所述电子设备(10)为头戴显示设备，所述头戴显示设备包括壳体(200)，所述啮合结构(101)设于所述壳体(200)内，所述运动件(102)包括两个目镜筒，两个所述目镜筒可移动地嵌设于所述啮合结构(101)中，且两个所述目镜筒可伸出所述壳体(200)。

11.根据权利要求10所述电子设备(10)，其特征在于，所述壳体(200)内设有若干限位块(201)，若干所述限位块(201)沿圆周方向围设成配合槽(202)，所述啮合结构(101)中与所述运动件(102)嵌设的部件可转动地设于所述配合槽(202)中。

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