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一种虚拟现实头戴显示设备的制作方法

时间:2022-02-15 阅读: 作者:专利查询

一种虚拟现实头戴显示设备的制作方法

1.本实用新型属于虚拟现实显示技术领域,具体涉及一种虚拟现实头戴显示设备。


背景技术:

2.虚拟现实头戴显示器设备,简称vr头显或vr眼镜,是利用仿真技术与计算机图形学人机接口技术多媒体技术传感技术网络技术等多种技术集合的产品,是借助计算机及最新传感器技术创造的一种崭新的人机交互手段。
3.在公开号为cn211293454u的中国实用新型专利中,其通过在眼镜壳体内设置分光棱镜以及两组透光镜,可使放映的视频无需使用专业设备进行录制和调整,降低了视频播放的成本,同时,将光线通过分光棱镜和透镜组,直接投射在人眼的视网膜上形成虚像,使得近视眼和远视眼人群也能裸眼观看,解决了传统vr眼镜只能显示专用录像设备录制的视频以及不能实现裸眼观看的问题;但是,上述专利中的两组透镜组无法实现焦距的调节,观看体检较差。


技术实现要素:

4.本实用新型的目的是提供一种虚拟现实头戴显示设备,以解决上述技术中所存在的透镜组无法实现焦距调节,导致观看体验较差的问题。
5.为了实现上述目的,本实用新型采用以下技术方案:
6.本实用新型提供了一种虚拟现实头戴显示设备,包括:眼镜壳体以及两组焦距调节机构;
7.每组所述焦距调节机构包括固定框、螺杆以及螺盘,其中,所述固定框螺纹连接在所述螺杆上,所述螺杆的一端螺纹连接在所述眼镜壳体内,所述螺杆的另一端固定连接所述螺盘,且所述螺盘露出所述眼镜壳体;
8.所述固定框内固定有第一凹透镜,其中,每个所述第一凹透镜的正前方设置有一第二凹透镜,两所述第二凹透镜的前方设置有一三棱透镜,且每个所述第一凹透镜的正后方分别设置有一凸透镜。
9.基于上述公开的内容,本实用新型通过将眼镜壳体内的第一凹透镜分别安装在固定框内,并同时将固定框螺纹连接在螺杆上,因此,在使用时,用户只需通过拨动眼镜壳体上的螺盘,即可带动螺杆转动,进而实现固定框内第一凹透镜与凸透镜之间距离的调节,以达到焦距调节的功能;通过上述设计,用户可自由调节两第一凹透镜与对应凸透镜之间的距离,实现了焦距调节功能,提高了用户的观看体验。
10.在一个可能的设计中,所述眼镜壳体包括外框以及目镜框,其中,所述外框面向人体面部的端面固定连接有所述目镜框,且所述外框内设置有内框;
11.所述螺杆远离所述螺盘的一端螺纹连接在所述内框上,所述三棱透镜以及所述第二凹透镜均位于所述内框内,所述凸透镜位于所述外框面向所述目镜框的端面上,且所述目镜框上设置有与所述凸透镜位置相对应的观看孔。
12.基于上述公开的内容,本实用新型公开了眼镜壳体的具体结构,即外框作为支撑主体,用于支撑整个头戴显示设备,而三棱透镜以及第二凹透镜则位于内框中,与第一凹透镜相互配合,实现光线折射功能,最后通过凸透镜形成虚像;另外,目镜框上开设有观看孔,其与人体眼镜位置相对应,用于实现观看功能。
13.在一个可能的设计中,所述外框背向所述目镜框的端面固定连接有手机压框,且所述手机压框活动连接有盖板。
14.基于上述公开的内容,本实用新型通过设置手机压框,便于用户放置手机,以实现视频的投影。
15.在一个可能的设计中,所述盖板闭合在所述手机压框上时,将所述眼镜壳体封闭。
16.基于上述公开的内容,可防止灰尘进入眼镜壳体内部,达到了对内部器件的防尘功能。
17.在一个可能的设计中,所述盖板通过吸合组件活动连接在所述手机压框上;
18.所述吸合组件包括磁极相反的第一磁体和第二磁体,其中,所述盖板开合部位的两端分别设置有所述第一磁体,且所述手机压框上设置有与所述第一磁体位置相对应的第二磁体。
19.基于上述公开的内容,本实用新型公开了盖板的开合结构,即利用磁极相反的磁体产生吸合力,来实现盖板的开合。
20.在一个可能的设计中,所述手机压框的两内侧壁上分别设有防滑垫,其中,所述手机压框内设置有前卡板,且所述前卡板面向所述外框的端面上设置有泡沫垫。
21.基于上述公开的内容,通过在手机压框内设置防滑垫以及泡沫垫,可在放入手机时,实现对手机的防滑以及保护。
22.在一个可能的设计中,所述眼镜壳体上还活动连接有穿戴头带。
23.在一个可能的设计中,所述穿戴头带通过固定组件活动连接在所述眼镜壳体上;
24.所述固定组件包括额垫盖、垫板以及安装座,其中,所述额垫盖与所述垫板扣合连接,并将所述穿戴头带固定在所述额垫盖与所述垫板之间;
25.所述安装座安装于所述眼镜壳体上,且所述额垫盖通过转轴活动连接在所述安装座上。
26.基于上述公开的内容,本实用新型公开了穿戴头带与眼镜壳体的具体安装结构,即通过额垫盖以及垫板的扣合连接,实现其与穿戴头带的固定,同时,使用转轴将额垫盖转动连接在安装座上,从而实现穿戴头带与眼镜壳体的活动连接。
27.在一个可能的设计中,所述穿戴头带包括长皮带、短皮带以及皮带扣;
28.所述短皮带的一端以及所述长皮带的一端固定在所述额垫盖与所述垫板之间,所述短皮带的另一端以及所述长皮带的另一端分别固定在所述皮带扣上。
29.基于上述公开的内容,本实用新型公开了穿戴头带的具体结构,即利用皮带扣实现长皮带长度的调节,从而实现穿戴头带松紧的调节,有效减轻了佩戴重物的不适感。
30.在一个可能的设计中,所述垫板以及所述皮带扣与人体接触的端面上分别设置有胶垫。
31.基于上述公开的内容,通过在垫板以及皮带扣上设置胶垫,能够减缓穿戴头戴对人体皮肤的压力,从而提高用户穿戴体验。
32.本实用新型的有益效果为:
33.(1)本实用新型可自由调节两第一凹透镜与对应凸透镜之间的距离,实现了焦距调节功能,提高了用户的观看体验。
34.(2)本实用新型整体密封性好,具有优异的防尘性能。
35.(3)本实用新型穿戴头戴松紧可调,可佩戴重物,穿戴体验感好。
附图说明
36.图1是本实用新型提供的虚拟现实头戴显示设备的爆炸结构示意图。
37.图2是本实用新型提供的虚拟现实头戴显示设备的立体结构示意图。
38.图3是本实用新型提供的焦距调节机构的结构示意图。
39.附图标记:10-眼镜壳体;20-焦距调节机构;21-固定框;22-螺杆;23-螺盘;30-第一凹透镜;31-第二凹透镜;40-三棱透镜;50-凸透镜;11-外框;12-目镜框;13-内框;14-手机压框;15-盖板;16-吸合组件;141-防滑垫;142-前卡板;143-泡沫垫;17-穿戴头带;18-固定组件;181-额垫盖;182-垫板;183-安装座;184-转轴;171-长皮带;172-短皮带;173-皮带扣;60-胶垫;70-观看孔。
具体实施方式
40.下面结合附图及具体实施例来对本实用新型作进一步阐述。在此需要说明的是,对于这些实施例方式的说明虽然是用于帮助理解本实用新型,但并不构成对本实用新型的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本实用新型的示例实施例。然而,可用很多备选的形式来体现本实用新型,并且不应当理解为本实用新型限制在本文阐述的实施例中。
41.实施例
42.如图1~3所示,本实施例所提供的虚拟现实头戴显示设备,通过将眼镜壳体10内的第一凹透镜30分别安装在固定框21内,并同时将固定框21螺纹连接在螺杆22上,因此,在使用时,用户只需通过拨动眼镜壳体10上的螺盘23,即可带动螺杆22转动,进而实现固定框21内第一凹透镜30与凸透镜50之间距离的调节,以达到焦距调节的功能;因此,本实用新型不仅可实现裸眼观看,还能实现焦距的自由调节,提高了用户的观看体验。
43.如图1~3所示,本实施例第一方面所提供的虚拟现实头戴显示设备,可以但不限于包括:眼镜壳体10以及两组焦距调节机构20,即利用焦距调节机构20实现眼镜壳体10内成像镜片的焦距调节,以达到更佳的观看体验。
44.如图3、图2和图1所示,下述提供焦距调节机构20的其中一种结构:
45.在本实施例中,举例每组所述焦距调节机构20可以但不限于包括:固定框21、螺杆22以及螺盘23,其中,所述固定框21螺纹连接在所述螺杆22上,所述螺杆22的一端螺纹连接在所述眼镜壳体10内,所述螺杆22的另一端固定连接所述螺盘23,且所述螺盘23露出所述眼镜壳体10。
46.同时,阐述焦距调节机构20与成像镜片(即三棱透镜40、第一凹透镜30、第二凹透镜21以及凸透镜50)的位置关系:
47.在本实施例中,所述固定框21内固定有第一凹透镜30,其中,每个所述第一凹透镜
30的正前方设置有一第二凹透镜31,两所述第二凹透镜31的前方设置有一三棱透镜40,且每个所述第一凹透镜30的正后方分别设置有一凸透镜50;即凸透镜50作为目镜,用于成像,而三棱透镜40、第二凹透镜31以及第一凹透镜30则用于实现光的折射。
48.参见图1和图3,在本实施例中,用户在使用该头戴显示设备时,可通过拨动螺盘23,实现对应位置侧第一凹透镜30与凸透镜50之间距离的调节;即拨动螺盘23时,其会带动螺杆22转动,进而实现固定框21在螺杆22上的移动,因此,即可实现固定框21内第一凹透镜30与凸透镜50之间距离的调节,从而达到焦距调节的功能。
49.当然,在本实施例中,螺盘23可以但不限于设置在眼镜壳体10的左右两侧,以便对应人体的左眼和右眼,从而达到最佳的焦距调节,进而达到最佳的观看体验。
50.在本实施例中,举例第一凹透镜30的直径小于第二凹透镜31的直径;例如,第一凹透镜30的直径可以但不限于为44mm,而第二凹透镜31的直径可以但不限于为60mm。
51.在本实施例中,本头戴显示设备的成像原理为:装载在眼镜壳体10内的手机等放映设备所发射的光线首先进入到三棱透镜40中,通过三棱透镜40将从不同角度进入的光线整理成平行光线,分别照射到两个第二凹透镜31上,通过两第二凹透镜31实现平行光线的折射,折射后的光线再通过两第一凹透镜30再次实现折射,以增加光线的出射角度,最后光线再照射到两凸透镜50上,形成虚像,将放映设备放映的内容显示出来。
52.由此通过前述设计,本实用新型所提供的虚拟现实头戴显示设备,可自由调节两第一凹透镜30与对应凸透镜50之间的距离,实现了焦距调节功能,提高了用户的观看体验。
53.如图1和如图2所示,下述提供眼镜壳体10的一种具体结构:
54.在本实施例中,举例所述眼镜壳体10可以但不限于包括外框11以及目镜框12,其中,所述外框11面向人体面部的端面固定连接有所述目镜框12,且所述外框11内设置有内框13;即在本实施例中,外框11作为整个显示设备的支撑框架,而目镜框12则作为观看端,用于用户观看,即所述目镜框12上与人体眼睛对应的位置处分别设置有观看孔70,而观看孔70则对应两凸透镜50的位置设置。
55.在本实施例中,所述螺杆22远离所述螺盘23的一端螺纹连接在所述内框13上,所述三棱透镜40以及所述第二凹透镜31均位于所述内框13内,所述凸透镜50位于所述外框11面向所述目镜框12的端面上;即内框13作为三棱透镜40以及第二凹透镜31的安装场所,而螺杆22远离螺盘23的一端则螺纹连接内框13上,从而实现螺杆22的固定。
56.即通过上述结构,三棱透镜40、第一凹透镜30以及第二凹透镜31均可安装在外框11内,因此,再配合设置于外框11面向目镜框12端面上的凸透镜50,即可将整个成像镜片安装在外壳11上。
57.在本实施例中,举例在内框13面向目镜框12的端面的左右两侧上开有螺纹盲孔,而螺杆22则螺纹连接在螺纹盲孔内,从而实现在眼镜壳体10内的固定。
58.在本实施例中,举例在目镜框12面向人体面部的端面上设置有镜框垫,以减少整个显示设备对人体面部的挤压。
59.如图1和图2所示,在本实施例中,为实现手机等放映设备的放入,还在所述外框11背向所述目镜框12的端面固定连接有手机压框14,且所述手机压框14活动连接有盖板15;通过上述设计,即可实现手机的放入,为显示设备提供视频播放源,从而达到通过本头戴显示设备进行视频播放的功能。
60.同时,为了达到对手机压框14内手机的保护,还在所述手机压框14的两内侧壁上分别设有防滑垫141,其中,还在所述手机压框14内设置有前卡板142,且在所述前卡板142面向所述外框11的端面上设置有泡沫垫143;通过上述设计,即可利用防滑垫141起到对手机的防滑功能,同时,通过泡沫垫143可起到对手机的缓冲功能,进一步的保护手机。
61.另外,在本实施例中,为了便于盖板15的开合,还设置有吸合组件16,以实现其与手机压框14的自由开合。
62.如图2所示,在本实施例中,举例吸合组件16可以但不限于包括磁极相反的第一磁体和第二磁体,其中,所述盖板15开合部位的两端分别设置有所述第一磁体,且所述手机压框14上设置有与所述第一磁体位置相对应的第二磁体。
63.通过上述设计,即可利用磁极相反的第一磁体和第二磁体产生吸力,从而在盖板15靠近手机压框14时,实现盖板15的关闭。
64.在本实施例中,举例在盖板15面向手机压框14的端面的左右两端分别设置第一磁体。
65.在本实施例中,举例所述盖板15闭合在所述手机压框14上时,将所述眼镜壳体10封闭;通过上述设计,可防止灰尘进入眼镜壳体10内部,达到了对内部器件的防尘功能。
66.如图1和图2所示,为了便于用户穿戴本显示设备,还在眼镜壳体10上活动连接有穿戴头带17,以通过穿戴头带17将显示设备固定在人体面部,从而实现设备的穿戴。
67.如图1和图2所示,下述提供穿戴头带17与眼镜壳体10的其中一种连接结构:
68.在本实施例中,举例穿戴头带17可以但不限于通过固定组件18活动连接在所述眼镜壳体10上;而固定组件18可以但不限于包括:额垫盖181、垫板182以及安装座183。
69.参见图1和图2,前述各个部件的连接结构为:所述额垫盖181与所述垫板182扣合连接,并将所述穿戴头带17固定在所述额垫盖181与所述垫板182之间;即相当于额垫盖181与所述垫板182扣合在穿戴头带17上,从而与穿戴头带17形成固定连接。
70.而所述安装座183则安装于所述眼镜壳体10上,且所述额垫盖181通过转轴184活动连接在所述安装座183上。
71.通过上述设计,即可实现穿戴头带17与眼镜壳体10的连接,且可通过转轴184自由调节其与眼镜壳体10的角度,便于用户进行穿戴。
72.在本实施例中,举例安装座183固定在外框11的顶面上,如图1所示。
73.如图1和图2所示,下述提供穿戴头带17的其中一种结构:
74.在本实施例中,举例穿戴头带17可以但不限于包括:长皮带171、短皮带172以及皮带扣173,其中,所述短皮带172的一端以及所述长皮带171的一端固定在所述额垫盖181与所述垫板182之间,所述短皮带172的另一端以及所述长皮带171的另一端分别固定在所述皮带扣173上。
75.通过上述设计,即利用皮带扣173实现长皮带171长度的调节,从而实现穿戴头带17松紧的调节,以便满足不同用户的穿戴需求。
76.另外,本实施例还在所述垫板182以及所述皮带扣173与人体接触的端面上分别设置有胶垫60;通过上述设计,即可缓穿戴头戴17对人体皮肤的压力,从而提高用户穿戴的舒适度。
77.最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本
实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。