CN106292879A - 穿戴式虚拟现实设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种穿戴式虚拟现实设备，包括本体、转接装置及肩部支撑件；所述本体用于戴在人体头部以提供虚拟现实体验；所述转接装置的两端分别连接所述本体与所述肩部支撑件；所述肩部支撑件用于穿在人体肩部以将所述本体及所述转接装置的重量分散至人体肩部。本发明的穿戴式虚拟现实设备，能够减轻用户头部的负重感，提升用户的穿戴体验。

Description

穿戴式虚拟现实设备

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术领域，尤其涉及一种穿戴式虚拟现实设备。

背景技术

虚拟现实(Virtual Reality，简称“VR”)技术作为一个富有挑战性的交叉技术前沿学科，正日益成为未来对复杂数据进行可视化操作与交互的方向。其中，VR设备被业内认为是极有希望取代智能手机，成为人类进行通信、娱乐等活动的交互系统。穿戴式VR设备在使用过程中，用户的穿戴体验至关重要。

现有技术中已有一种头盔式VR设备。为了使用户获得良好的沉浸感，头盔式VR设备需要充分包裹用户头部。头盔式VR设备包括各类组件，其全部重量都压在用户头部，这会造成用户强烈的负重感。当用户长时间使用头盔式VR设备时，头部及颈椎容易产生疲劳不适。

发明内容

本发明实施例提供了一种穿戴式虚拟现实设备，能够提升用户的穿戴体验。

第一方面，本发明实施例提供了一种穿戴式虚拟现实设备，包括本体、转接装置及肩部支撑件；所述本体用于戴在人体头部以提供虚拟现实体验；所述转接装置的两端分别连接所述本体与所述肩部支撑件；所述肩部支撑件用于穿在人体肩部以将所述本体及所述转接装置的重量分散至人体肩部。

因此，本实施例的穿戴式虚拟现实设备，通过设置本体、转接装置以及肩部支撑件，肩部支撑件披覆在用户肩部，从而将所述穿戴式虚拟现实设备的部分重量分散至用户肩部，大大减轻了用户头部的负重感，使得用户不易发生头部、颈椎不适和疲劳，极大增强了用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明第一实施例提供的穿戴式虚拟现实设备的结构示意图。

图2是图1所示的转接装置的分解结构示意图。

图3是本发明第二实施例提供的穿戴式虚拟现实设备的结构示意图。

图4是本发明第三实施例提供的穿戴式虚拟现实设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如图1所示，本发明第一实施例提供的穿戴式虚拟现实设备包括本体11、转接装置12及肩部支撑件13。

其中，本体11的功能包括提供可视化交互沉浸式体验，其内部包括各类功能器件，如接收器、处理器、显示屏、音频单元等等。本体11用于戴在人体头部以提供虚拟现实体验。优选的，如图1所示，本体11包括虚拟显示眼镜112和头部连接件111。

如图1所示，虚拟显示眼镜112包括一个可支撑在人耳处的眼镜支架113，虚拟显示眼镜112用于佩戴在人眼处以提供虚拟现实体验。头部连接件111设于虚拟显示眼镜112与转接装置12之间，头部连接件111的两端分别连接虚拟显示眼镜112及转接装置12。头部连接件111位于人体头顶位置，其能够折弯以匹配人体头部形状。头部连接件111能对虚拟显示眼镜112施加一个“拉拽”的作用力，头部连接件111与眼镜支架113共同起到将虚拟显示眼镜112固定的作用。

本实施例中，头部连接件111与虚拟现实眼镜112之间的连接可以是不可拆卸的固定连接，也可以是可拆卸的固定连接。当为可拆卸的固定连接时，用户能够将虚拟现实眼镜112从头部连接件111上拆下，妥善保存或者更换维修虚拟现实眼镜112。同样，本实施例中，头部连接件111与转接装置12之间的连接可以是不可拆卸的固定连接，也可以是可拆卸的固定连接。当为可拆卸的固定连接时，用户能够将头部连接件111拆下以更换或维修。

本实施例中，当用户穿戴所述穿戴式虚拟现实设备时，头部连接件111覆盖用户的头顶部位。头部连接件111使用柔性材料制成，其能够折弯以匹配人体头部。进一步的，头部连接件111采用柔性记忆材料制造，这使得当用户将头部连接件111折弯时，头部连接件111能够保持折弯后的形状，以方便用户再次穿戴。进一步的，头部连接件111不但使用了柔性记忆材料，而且长度可伸缩。例如，如图1所示，头部连接件111为波纹伸缩管。所述波纹伸缩管能够灵活伸缩长度，这使得头部连接件111能够适应不同用户的头部。进一步的，作为头部连接件111的所述波纹伸缩管内还设有弹簧(图未示)，所述弹簧的相对两端分别与本体11及转接装置12相连。所述弹簧的弹性更好、强度更大、寿命也更长，因而使得头部连接件111能够更加可靠地连接和拉住本体11。当然，在其他实施例中，作为头部连接件111的所述波纹伸缩管中也可以不设所述弹簧。或者，在其他实施例中，头部连接件111也可以采用其他方式实现可伸缩的特性。例如，头部连接件111仅采用弹性材料制成，就能使其伸缩。

如图1所示，转接装置12设于肩部支撑件13与本体11中的头部连接件111之间，且正对虚拟显示眼镜10。转接装置12的两端分别连接肩部支撑件13与本体11中的头部连接件111。本实施例中，转接装置12与肩部支撑件13间为活动连接，转接装置12相对肩部支撑件13可转动，转接装置12作为头部连接件111与肩部支撑件13之间的枢轴。当用户身体不动而只头部转动时，头部连接件111和转接装置12一起相对肩部支撑件13转动，从而方便用户的转头操作，避免了头部连接件111、转接装置12以及肩部支撑件13一起随用户头部扭转带来的阻碍。当然，在其他实施例中，也可以是转接装置12与肩部支撑件13间为固定连接。

本实施例中，转接装置12为可伸缩部件，其长度可变。所述长度指转接装置12位于头部连接件111与肩部支撑件13之间的连接长度尺寸。将所述长度设计为可变，能够适应不同用户的使用需要，使产品更具人性化。

具体的，如图2所示，转接装置12包括第一转接件126、定位件125和第二转接件124。第一转接件126的相对两端分别与头部连接件111及定位件125相连。定位件125设于第一转接件126及第二转接件124之间，且定位件125的两端分别与第一转接件126及第二转接件124相连。通过定位件125，第一转接件126与第二转接件124可伸缩地相连，定位件125能够调节第一转接件126相对第二转接件124的连接位置，进而调节转接装置12的所述长度。例如，定位件125能够使第一转接件126向第二转接件124靠近移动，并在移动结束后维持第一转接件126相对第二转接件124的连接位置，从而减小转接装置12的所述长度。

本实施例中，优选的，如图2所示，第一转接件126为杆状，其轴向上具有相对的第一端121和第二端122。第一转接件126的径向尺寸由第一端121到第二端122逐渐缩小，即第一转接件126为一端大一端小的锥形杆。第一端121与头部连接件111相连。第二端122上具有外螺纹。定位件125为管状，其内壁设有与所述外螺纹匹配的内螺纹，定位件125与第二端122以螺纹形式连接，定位件125可沿着第一转接件126的轴向相对第一转接件126移动。定位件125上设有缝隙123，缝隙123贯穿了整个定位件125。当定位件125朝向第一端121移动时，由于第一转接件126的锥形表面及缝隙123的存在，定位件125在其径向上将被第一转接件126撑开，其径向尺寸将逐渐增大；反之，当定位件125背离第一端121移动时，定位件125的径向尺寸将逐渐减小。定位件125靠近第二转接件124的一端套接在第二转接件124内。第二转接件124为空心杆状。当定位件125移动时，定位件125的一端始终与第二转接件124的内壁套接，而不会发生定位件125脱离开第二转接件124的情况。当然，在其他实施例中，第一转接件126和第二转接件124不限于为图2中所示的杆状、定位件125也不限于为图2中所示的管状，可以根据实际产品需要，设计不同的结构形式。

当用户需要增加转接装置12的长度时，可以拧动第一转接件126，使得定位件125背离第一转接件126的第一端121移动，即使得定位件125朝着第一转接件126的径向尺寸较小的第二端122移动。由于有缝隙123的存在，定位件125在径向上逐渐收拢，其径向尺寸逐渐减小，与第一转接件124内壁的摩擦力也逐渐减小。一直到定位件125可以在第二转接件124内自由移动时，用户可以将第一转接件126连同定位件125一起拉开，使第一转接件126连同定位件125远离第二转接件124。由此，便能够增加转接装置12的长度。在到达预定的长度值时，用户需要转动定位件125，使得定位件125朝向第一转接件126的径向尺寸较大的第一端121移动。由于有缝隙123的存在，定位件125在径向上逐渐被撑开，其径向尺寸逐渐增大，与第一转接件124内壁的摩擦力也逐渐增大，直到定位件125与第二转接件124为固定状态。此时，定位件125能够保持第一转接件126相对第二转接件124的连接位置。反之，当用户需要减小转接装置12的长度时，用户只需要将第一转接件126连同定位件125一起拉近第二转接件124，其余操作与上述增加长度的操作是相同的。出于简洁，此处不再赘述。

本实施例中，在满足上述装配关系的前提下，可以根据实际需要设定第一转接件126、第二转接件124和定位件125的尺寸。例如，第一转接件126和定位件125的径向尺寸可以设计为：在第一转接件126、第二转接件124和定位件125保持固定状态时，使得定位件125完全位于第二转接件124内，从而使转接装置12的结构紧凑、外观简洁。或者，在第一转接件126、第二转接件124和定位件125保持固定状态时，使得第一转接件126与定位件125均完全位于第二转接件124内，从而进一步使结构更加紧凑、外观更加简洁美观。应注意，此种设计中，如图2所述，整个第一转接件126的表面都设有外螺纹。在其他实施例中，转接装置12的可伸缩特性也可以采用其他方式实现。例如，转接装置12可以是由弹性材料制成的或具有弹性结构的单一部件。例如，优选的，转接装置12可以是波纹伸缩管。或者例如，转接装置12包括第一转接件、第二转接件和定位件，但是第一转接件与定位件并非螺纹连接、第二转接件和定位件并非套接、定位件上也无需设置缝隙，而是定位件的相对两端与第一转接件和第二转接件均固定连接，定位件为弹性部件，通过定位件的伸缩，来调整转接装置12的长度，并且定位件能够维持第一转接件和第二转接件的相对连接位置。又或者例如，第一转接件、第二转接件和定位件形成类似雨伞的伞柄那样的装配结构，第一转接件、第二转接件能够伸缩，定位件能够维持第一转接件和第二转接件的相对连接位置。

如图1所示，当用户穿戴所述穿戴式虚拟现实设备时，肩部支撑件13位于用户的肩部部位。肩部支撑件13作为整个所述穿戴式虚拟现实设备的末端组件，能够承接转接装置12和头部连接件111。用户将肩部支撑件13披在肩部，从而将所述穿戴式虚拟现实设备的部分重量分散到受力面积更大、受力能力更强的肩部。相比将全部重量集中承载在用户头部的其他虚拟现实设备，本实施例的所述穿戴式虚拟现实设备，能够大大减轻用户头部的负重感。

进一步的，本实施例中，肩部支撑件13包括连接为一体的颈部连接部131和肩部支撑部132。其中，颈部连接部131设于转接装置12与肩部支撑部132之间，作为肩部支撑件13与转接装置12的连接部位。具体的，本实施例中，颈部连接部131与转接装置12的第二转接件124转动相连，转接装置12相对颈部连接部131可转动。进一步的，颈部连接部131由柔性材料制成，其可被弯曲，以适应用户仰头或低头的动作。但是颈部连接部131所所用材料又必须具备相当的强度与刚度，以能够支撑起转接装置12和头部连接件111为准。

肩部支撑部132披覆于用户的肩膀上，用于承受颈部连接部131、转接装置12以及头部连接件111的重量。进一步的，肩部支撑部132的表面由亲肤柔质材料制成。此种材料质地柔软，亲近人体皮肤，使人体皮肤感觉柔和润滑。例如，所述亲肤柔质材料可以是乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、硅胶等。肩部支撑部132的内里，即被所述表面包裹住的内部，由硬质材料制成。设置成硬质材料能够增强肩部支撑部132的强度，使其能够起到支撑作用。进一步的，所述表面及所述内里由不同材料制成的肩部支撑部132采用模内注塑工艺成型。模内注塑工艺成型适合成型此种结构的产品，其具有成型快、技术成熟、产品良率高的优点。当然，肩部支撑部132也可以采用其他能够成型具有里外两种材料产品的工艺。

因此，本实施例的穿戴式虚拟现实设备，通过设置虚拟现实眼镜112、头部连接件111、转接装置12以及肩部支撑件13，肩部支撑件13披覆在用户肩部，从而将所述穿戴式虚拟现实设备的部分重量分散至用户肩部，大大减轻了用户头部的负重感，使得用户不易发生头部、颈椎不适和疲劳，极大增强了用户体验。并且，通过将转接装置12设置为可转动，能够方便用户身体不动而头部转动的动作；通过设置可伸缩长度的转接装置12和头部连接件111，能够适应不同用户使用的需要；通过设置具有记忆特性的头部连接件111，能够满足用户多次使用的需要。

如图3所示，在本发明第二实施例中，与上述实施例不同的是，本体14仍然包括虚拟现实眼镜114和头部连接件111，但是虚拟现实眼镜114上不设置眼镜支架113，而是通过设计一个对应用户鼻梁位置的鼻托(图未示)，将虚拟现实眼镜114卡设在人体鼻梁处。同样的，本实施例中，转接装置12与肩部支撑件13具有上述实施例中所述的结构与功能，在此不做赘述。应理解，图3所示的虚拟现实眼镜114仅仅是一个结构示意，本实施例中的虚拟现实眼镜114，不限于为图3中所示的结构形式。

如图4所示，在本发明第三实施例中，与上述实施例不同的是，本体15是虚拟显示头盔，而不包括头部连接件111。本实施例中，转接装置12直接与所述虚拟显示头盔相连。同样的，本实施例中，转接装置12与肩部支撑件13具有上述实施例中所述的结构与功能，在此不做赘述。应理解，图4所示的所述虚拟现实头盔仅仅是一个结构示意，本实施例中的所述虚拟现实头盔，不限于为图4中所示的结构形式。

本发明实施例中各组件或单元可以根据实际需要合并、划分或删减。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种穿戴式虚拟现实设备，其特征在于，包括本体、转接装置及肩部支撑件；所述本体用于戴在人体头部以提供虚拟现实体验；所述转接装置的两端分别连接所述本体与所述肩部支撑件；所述肩部支撑件用于穿在人体肩部以将所述本体及所述转接装置的重量分散至人体肩部。

2.根据权利要求1所述的穿戴式虚拟现实设备，其特征在于，所述本体包括虚拟现实眼镜和头部连接件，所述虚拟现实眼镜用于佩戴在人眼处以提供虚拟现实体验；所述头部连接件的两端分别连接所述虚拟现实眼镜与所述转接装置，所述头部连接件能够折弯以匹配人体头部。

3.根据权利要求2所述的穿戴式虚拟现实设备，其特征在于，所述头部连接件由柔性记忆材料制成。

4.根据权利要求2或3所述的穿戴式虚拟现实设备，其特征在于，所述头部连接件可伸缩。

5.根据权利要求4所述的穿戴式虚拟现实设备，其特征在于，所述头部连接件为波纹伸缩管。

6.根据权利要求5所述的穿戴式虚拟现实设备，其特征在于，所述头部连接件内还设有弹簧，所述弹簧的相对两端分别与所述虚拟显示眼镜及所述转接装置相连。

7.根据权利要求2或3所述的穿戴式虚拟现实设备，其特征在于，所述转接装置的长度可变。

8.根据权利要求7所述的穿戴式虚拟现实设备，其特征在于，所述转接装置包括第一转接件、定位件和第二转接件；所述第一转接件的相对两端分别与所述头部连接件及所述定位件相连；所述定位件设于所述第一转接件及所述第二转接件之间，所述定位件的相对两端分别与所述第一转接件及所述第二转接件连接；所述第一转接件及所述第二转接件通过所述定位件可伸缩地相连，以调节所述转接装置的所述长度。

9.根据权利要求8所述的穿戴式虚拟现实设备，其特征在于，所述第一转接件的轴向上具有相对的第一端和第二端，所述第一转接件的径向尺寸由所述第一端到所述第二端逐渐缩小，所述第一端与所述头部连接件相连，所述第二端具有外螺纹；所述定位件具有与所述外螺纹匹配的内螺纹，所述定位件与所述第二端相螺接，所述定位件上靠近所述第二转接件的一端套接在所述第二转接件内，所述定位件可沿所述第一转接件的轴向相对所述第一转接件移动；所述定位件上设有缝隙，所述定位件沿所述第一转接件的轴向朝着或背离所述第一端移动时，所述缝隙使得所述定位件的径向尺寸增大或减小，以使所述第一转接件及所述第二转接件可伸缩地相连，进而调节所述转接装置的所述长度。

10.根据权利要求1或2所述的穿戴式虚拟现实设备，其特征在于，所述肩部支撑件包括连接为一体的颈部连接部及肩部支撑部，所述颈部连接部设于所述转接装置与所述肩部支撑部之间，且所述颈部连接部与所述转接装置转动相连。

11.根据权利要求10所述的穿戴式虚拟现实设备，其特征在于，所述颈部连接部可弯曲且能够支撑所述转接装置及所述本体。

12.根据权利要求10所述的穿戴式虚拟现实设备，其特征在于，所述肩部支撑部的表面由亲肤柔质材料制成，所述肩部支撑部的内里由硬质材料制成。

13.根据权利要求1所述的穿戴式虚拟现实设备，其特征在于，所述本体为虚拟现实头盔。