CN106324840A - 虚拟现实头戴设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种虚拟现实头戴设备，包括：壳体、两个镜片支撑部件、镜片调整机构以及两个眼廓部件，该镜片支撑部件设置于壳体内，该镜片调整机构分别与两个镜片支撑部件连接，镜片调整机构用于调节两个镜片支撑部件之间的相对距离，两个眼廓部件分别固定在两个镜片支撑部件上。本发明的技术方案，该虚拟现实头戴设备的两个眼廓部件之间的相对距离可以根据用户的头型大小进行调节，提高了个体差异的适用性和舒适性，增强了用户的沉浸感。

Description

虚拟现实头戴设备

技术领域

本发明涉及头戴设备技术领域，尤其涉及一种虚拟现实头戴设备。

背景技术

虚拟现实头戴设备，简称VR头显或VR眼镜，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，其作为新型的影音设备受到越来越多消费者的青睐。

目前，虚拟现实头戴设备，即VR眼镜包括主机壳体、眼廓机构和镜片支撑机构，该镜片支撑机构固定在主机壳体内，该眼廓机构由两个集成于一体的眼廓分部形成，固定在主机壳体上。其中，现有眼廓机构的结构形式是固定式的，尺寸大小不变，固定在主机壳体上的位置也不发生变化。但是，由于不同用户的头型大小差异较大，头型偏大的用户使用该VR眼镜时，眼廓机构会挡住用户眼角外侧的视线，且对眼球有一定压迫感，而头型偏小的用户使用该VR眼镜时，眼廓机构两侧与用户眼睛之间将会有较大空闲空间，而使得该VR眼镜不能密封而导致漏光。

因此，现有虚拟现实头戴设备的眼廓机构与用户的眼廓不能完全匹配，用户的视觉效果和沉浸感比较差。

发明内容

本发明提供一种虚拟现实头戴设备，用于通过调节两个眼廓部件之间的相对距离来适应用户头型大小，提高了虚拟现实头戴设备对个体差异的适用性和舒适性，提高了用户的视觉效果，增强了用户的沉浸感。

本发明提供了一种虚拟现实头戴设备，包括：壳体、两个镜片支撑部件、镜片调整机构以及两个眼廓部件；

所述镜片支撑部件设置于所述壳体内；

所述镜片调整机构分别与所述两个镜片支撑部件连接，所述镜片调整机构用于调节所述两个镜片支撑部件之间的相对距离；

所述两个眼廓部件分别固定在所述两个镜片支撑部件上。

在本发明的一实施例中，所述两个镜片支撑部件分别为第一镜片支撑部件和第二镜片支撑部件；

所述第一镜片支撑部件包括第一镜片支撑主体和第一齿条，所述第二镜片支撑部件包括第二镜片支撑主体和第二齿条，所述镜片调整机构包括固定连接的旋转部和齿轮；

所述齿轮分别与所述第一齿条和所述第二齿条啮合连接，所述旋转部旋转带动所述齿轮旋转，所述齿轮旋转带动所述第一齿条和所述第二齿条同时相向移动或背向移动。

在本发明的另一实施例中，每个所述眼廓部件包括：眼廓分部和安装分部，所述安装分部为空心管体；

所述两个镜片支撑部件分别包括与所述空心管体匹配的环形凸起，所述空心管体套设在所述环形凸起外侧。

在本发明的上述实施例中，所述环形凸起外侧设有多个凸台，所述空心管体的边缘设有多个与所述凸台匹配的凹槽；

所述空心管体套设在所述环形凸起外侧后，所述凹槽卡合在所述凸台上，以将所述两个眼廓部件分别固定在所述两个镜片支撑部件上。

在本发明的上述任一实施例中，所述眼廓分部的形状与人体眼部周围匹配。

在本发明的再一实施例中，所述两个镜片支撑部件由聚甲醛材料制成，所述两个眼廓部件由聚碳酸酯材料制成。

本发明实施例提供的虚拟现实头戴设备，包括壳体、两个镜片支撑部件、镜片调整机构以及两个眼廓部件，通过将镜片支撑部件设置于壳体内，将镜片调整机构分别与两个镜片支撑部件连接，且该镜片调整机构用于调节两个镜片支撑部件之间的相对距离，且两个眼廓部件分别固定在两个镜片支撑部件上。也即，本发明中的虚拟现实头戴设备，其眼廓部件之间的相对距离可以根据用户的头型大小进行调节，提高了个体差异的适用性和舒适性，增强了用户的沉浸感。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的虚拟现实头戴设备实施例一的爆炸示意图；

图2为图1所示实施例中镜片调整机构和镜片支撑部件的连接示意图；

图3为本发明实施例提供的虚拟现实头戴设备在调节过程中的前视图；

图4为图3所示虚拟现实头戴设备在调节过程中的俯视图；

图5为本发明提供的虚拟现实头戴设备实施例二的结构示意图一；

图6为本发明提供的虚拟现实头戴设备实施例二的结构示意图二；

图7为图1所示实施例中眼廓部件和镜片支撑部件的连接示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

本发明实施例提供一种虚拟现实头戴设备，用于解决现有虚拟现实头戴设备的眼廓机构与用户的眼廓不能完全匹配，致使用户的视觉效果和沉浸感差的问题。下面，通过具体实施例对本申请所示的技术方案进行详细说明。

需要说明的是，下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。

图1为本发明提供的虚拟现实头戴设备实施例一的爆炸示意图。如图1所示，本发明实施例提供的虚拟现实头戴设备，包括：壳体1、两个镜片支撑部件2、镜片调整机构3以及两个眼廓部件4。

其中，镜片支撑部件2设置于壳体1内；镜片调整机构3分别与两个镜片支撑部件2连接，该镜片调整机构3用于调节两个镜片支撑部件2之间的相对距离。

此外，两个眼廓部件4分别固定在两个镜片支撑部件2上。

参照图1所示，在本发明实施例中，镜片调整机构3设置在壳体1上，且位于壳体1的中心上部，该镜片调整机构3与两个镜片支撑部件2连接，用于通过镜片调整机构3上的齿轮与两个镜片支撑部件2上的齿条的啮合连接来调整该两个镜片支撑部件2之间的相对距离。例如，该镜片调整机构3可以通过与其连接的马达的转动而转动，从而带动两个镜片支撑部件2移动，具体的，镜片调整机构3用于使两个镜片支撑部件2同时相向移动或者背向移动。

两个镜片支撑部件2分别设置在壳体1内，用于承载镜片5。可选的，虚拟现实头戴设备中两个镜片5是光学镜片，具体的，该镜片5可以看成是两个完全相同的透镜或者放大镜。因此，上述通过镜片调整机构3调节该两个镜片支撑部件2之间的相对距离，也就是调整镜片5的中心距及调整用户瞳距的过程。

在实际安装过程中，首先将两个镜片支撑部件2固定在壳体1上，其次将镜片调整机构3固定在壳体1上，并且使镜片调整机构3的齿轮分别与两个镜片支撑部件2的齿条啮合连接，最后将眼廓部件4分别固定在镜片支撑部件2上。

在本发明实施例中，该虚拟现实头戴设备包括两个眼廓部件4，通过将两个眼廓部件4分别固定在两个镜片支撑部件2上，由于两个镜片支撑部件2之间的相对距离可利用镜片调整机构3进行自由调整，因此，在用户使用该虚拟现实头戴设备的过程中，用户可根据自身的头型大小以及双眼的距离，通过自由调节两个镜片支撑部件2之间的相对距离，间接实现了调整两个眼廓部件4之间的相对距离的目的，进而在两个镜片支撑部件2调整到合适的位置后，两个眼廓部件4也能够与用户的头型匹配，其恰好适应了个体差异性的眼廓形状。

本发明实施例提供的虚拟现实头戴设备，包括壳体、两个镜片支撑部件、镜片调整机构以及两个眼廓部件，通过将镜片支撑部件设置于壳体内，将镜片调整机构分别与两个镜片支撑部件啮合以通过镜片调整机构调节该两个镜片支撑部件之间的距离，且两个眼廓部件分别固定在两个镜片支撑部件上。也即，本发明中的虚拟现实头戴设备，其眼廓部件之间的距离可以根据用户的头型大小进行调节，提高了个体差异的适用性和舒适性，增强了用户的沉浸感。

进一步的，在图1所示实施例提供的虚拟现实头戴设备的基础上，图2为图1所示实施例中镜片调整机构和镜片支撑部件的连接示意图。如图2所示，上述的两个镜片支撑部件2分别为第一镜片支撑部件21和第二镜片支撑部件22。

具体的，参照图2所示，第一镜片支撑部件21包括第一镜片支撑主体211和第一齿条212，第二镜片支撑部件22包括第二镜片支撑主体221和第二齿条222，且该镜片调整机构3包括固定连接的旋转部31和齿轮32。

在本实施例中，如图2所示，该齿轮32分别与第一齿条212和第二齿条222啮合连接，该旋转部31旋转带动齿轮32旋转，该齿轮32旋转带动第一齿条212和第二齿条222同时相向移动或背向移动。

可选的，第一齿条212与第一镜片支撑主体211集成为一体，且第一齿条212设置在第一镜片支撑部件21靠近壳体中心的一侧，第一齿条212的上部设置有与齿轮32相啮合的凸起和凹槽。同理，第二齿条222与第二镜片支撑主体221也集成为一体，且第二齿条222设置在第二镜片支撑部件22靠近壳体中心的一侧。

在本发明实施例中，为了使镜片调整机构3在位置不动时，通过转动旋转部31便能使齿轮32旋转，进而使齿轮32带动第一齿条212和第二齿条222同时相向移动或背离移动，也即，使得第一镜片支撑部件21和第二镜片支撑部件22同时相向移动或背向移动，如图2所示，本发明实施例中，通过将第一镜片支撑主体211和第二镜片支撑主体221设置在同一个水平面上，将第一齿条212和第二齿条222设置在同一个垂直平面上。

作为一种示例，第一齿条212位于第二齿条222的下方，且第一齿条212和第二齿条222中间为上述齿轮32，这样第一齿条212和第二齿条222可在齿轮32的旋转作用下而相向移动或背离移动，从而达到调整第一镜片支撑部件21和第二镜片支撑部件22之间相对距离的目的。

如图2所示，通过控制镜片调整机构3的旋转部31做顺时针旋转，可使第一镜片支撑部件21和第二镜片支撑部件22背向移动，进而增大了第一镜片支撑部件21和第二镜片支撑部件22之间的相对距离。相反的，通过控制镜片调整机构3的旋转部31做逆时针旋转，可使第一镜片支撑部件21和第二镜片支撑部件22相向移动，进而缩短了第一镜片支撑部件21和第二镜片支撑部件22之间的相对距离。

本发明实施例提供的虚拟现实头戴设备，两个镜片支撑部件分别为包括第一镜片支撑主体和第一齿条的第一镜片支撑部件，以及包括第二镜片支撑主体和第二齿条的第二镜片支撑部件，且该镜片调整机构包括旋转部和齿轮，因此，镜片调整机构的齿轮可分别与第一齿条和第二齿条实现啮合连接，这样可通过镜片调整机构的旋转部可使齿轮旋转，进而带动第一齿条和第二齿条同时相向移动或背向移动，调节了第一镜片支撑部件和第二镜片支撑部件之间的相对距离，进而实现了调节两个眼廓部件之间相对距离的目的。

在上述实施例的基础上，图3为本发明实施例提供的虚拟现实头戴设备在调节过程中的前视图。图4为图3所示虚拟现实头戴设备在调节过程中的俯视图。图5为本发明提供的虚拟现实头戴设备实施例二的结构示意图一。图6为本发明提供的虚拟现实头戴设备实施例二的结构示意图二。下面结合图3至图6对虚拟现实头戴设备中眼廓部件4的调节过程进行简单说明。

举例来说，如图4和图5所示，当用户的头型偏大、两眼之间的距离较大时，此时，具体如图3、图4和图5所示，通过顺时针转动镜片调整机构3的旋转部31，使该镜片调整机构3的齿轮32带动第一镜片支撑部件21的第一齿条212和第二镜片支撑部件22的第二齿条222同时背向移动，进而增加了第一镜片支撑部件21和第二镜片支撑部件22之间的相对距离，相应的增加两个眼廓部件4之间的相对距离。当第一镜片支撑部件21和第二镜片支撑部件22移动到一定位置后，两个镜片之间的中心距和用户眼睛的瞳距恰好满足要求，相应的，两个眼廓部件4的位置也恰好能够与用户的头型相匹配。

类似的，如图6所示，当第一镜片支撑部件21和第二镜片支撑部件22之间的相对距离较大，而用户的头型偏小、两眼之间的相对距离较小时，此时，通过逆时针转动镜片调整机构3的旋转部31，可使该镜片调整机构3的齿轮32带动第一齿条212和第二齿条222相向移动，进而缩短了第一镜片支撑部件21和第二镜片支撑部件22之间的相对距离，相应的缩短了两个眼廓部件4之间的相对距离，直到两个镜片之间的中心距和用户眼睛的瞳距恰好达到最佳状态，停止转动镜片调整机构3的旋转部31，此时，两个眼廓部件4的位置也恰好能够与用户的头型相匹配。

进一步的，在上述图1实施例提供的虚拟现实头戴设备的基础上，图7为图1所示实施例中眼廓部件和镜片支撑部件的连接示意图。如图7所示，在本发明实施例提供的虚拟现实头戴设备中，每个眼廓部件4包括：眼廓分部41和安装分部42。

参照图7所示，该安装分部42为空心管体421，两个镜片支撑部件2上分别包括与空心管体421匹配的环形凸起20，该空心管体421套设在环形凸起20的外侧。

在本实施例中，在虚拟现实头戴设备使用时，该眼廓部件4的眼廓分部41用于与用户的周围相匹配，也即，眼廓分部41用于与用户的眼眶上、下及眼角外侧相匹配，而安装分部42用于与镜片支撑部件2组装在一起。通过将安装分部42设计成空心管体421，相应的，在镜片支撑部件2上设置与空心管体421匹配的环形凸起20，这样空心管体421恰好可套设在环形凸起20的外侧，从而将眼廓部件4固定在镜片支撑部件2上，以使眼廓部件4随着镜片支撑部件2的移动而移动。

更进一步的，在本发明实施例提供的虚拟现实头戴设备中，镜片支撑部件2包括的环形凸起20外侧设有多个凸台，相应的，空心管体421的边缘设有多个与该凸台匹配的凹槽。

具体的，空心管体421套设在环形凸起20外侧后，空心管体421边缘的凹槽卡合在环形凸起20外侧的凸台上，以将两个眼廓部件4分别固定在两个镜片支撑部件2上。

参照图7所示的眼廓部件4和镜片支撑部件2，在实际组装过程中，首先将眼廓部件4的空心管体421套设在镜片支撑部件2的环形凸起20外侧，其次旋转眼廓分部41使空心管体421边缘的凹槽恰好与环形凸起20外侧的凸台卡合在一起，从而实现眼廓部件4与镜片支撑部件2的固定连接。

值得说明的是，在实际设计过程中，本发明实施例中的眼廓分部41和安装分部42可选为集成一体的结构，这样当眼廓部件4固定在镜片支撑部件2上时，可增加眼廓部件4的稳定性，提高虚拟现实头戴设备的使用寿命。

此外，如图7所示，镜片支撑部件2的形状与用户的脸部结构相适应，其能够适应用户鼻梁凸起的特征，相应的，在镜片支撑部件2上靠近用户鼻梁的一侧向内凹陷，具体与用户鼻梁的形状相匹配。

本发明实施例提供的虚拟现实头戴设备，通过使每个眼廓部件包括眼廓分部和安装分部，且安装分部为空心管体，两个镜片支撑部件上分别包括与空心管体匹配的环形凸起，使该空心管体套设在环形凸起的外侧，以及在环形凸起外侧设有多个凸台，空心管体的边缘设有多个与凸台匹配的凹槽，进而在空心管体套设在环形凸起外侧后，凹槽卡合在凸台上，从而将两个眼廓部件分别固定在两个镜片支撑部件上，这样增加了眼廓部件与镜片支撑部件的牢固性，提高了虚拟现实头戴设备的使用寿命，提高了用户的使用体验。

值得注意的是，如图7所示，在本发明的一实施例中，上述眼廓分部41的形状与人体眼部周围匹配。

为了提高用户头戴该虚拟现实头戴设备的舒适度，不仅需要使眼廓部件4的位置与用户的眼睛位置一致，还需要将眼廓分部41的形状与人体眼部周围相匹配，这样在调节镜片支撑部件2时，才会在镜片支撑部件2的位置满足镜片中心距要求且满足用户瞳距要求的同时，眼廓部件4也恰好能够与用户的头型相匹配。

进一步的，眼廓部件4的外围还通过泡棉来填充，从而实现微调眼廓部件4与人体眼部周围相匹配的目的。

可选的，作为一种示例，在本发明实施例提供的虚拟现实头戴设备中，两个镜片支撑部件2由聚甲醛材料制成，两个眼廓部件4由聚碳酸酯材料制成。

聚甲醛(polyformaldehyde，简称POM)是一种热塑性结晶聚合物，是一种坚韧有弹性的材料，即使在低温下仍有很好的抗蠕变特性、几何稳定性和抗冲击特性。因此，采用POM材料制成的镜片支撑部件2其韧性和弹性较好，能够很好的承载镜片以及眼廓部件4。

此外，该镜片支撑部件2还可采用Nylon、PC、PPS、PEEK等材质制成，并通过热注塑成型。

镜片支撑部件2承载的镜片可选为树脂镜片。

由于聚碳酸酯材料(PC)可注塑、挤出、模压、吹塑、热成型、印刷、粘接、涂覆和机加工，具有高耐热性，较好的韧性和冲击强度，高强度、阻燃性好的特点，采用聚碳酸酯材料制成的眼廓部件4不仅韧性和弹性能够满足用户安全性的需求，而且安全性高，使用寿命长。

另外，当采用聚甲醛材料制成镜片支撑部件2，利用聚碳酸酯材料制成眼廓部件4，以及采用树脂镜片作为镜片使用时，不仅结构简单可靠，而且能够有效降低虚拟现实头戴设备的重量，提高了产品的使用舒适度。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种虚拟现实头戴设备，其特征在于，包括：壳体、两个镜片支撑部件、镜片调整机构以及两个眼廓部件；

所述镜片支撑部件设置于所述壳体内；

所述镜片调整机构分别与所述两个镜片支撑部件连接，所述镜片调整机构用于调节所述两个镜片支撑部件之间的相对距离；

所述两个眼廓部件分别固定在所述两个镜片支撑部件上。

2.根据权利要求1所述的虚拟现实头戴设备，其特征在于，所述两个镜片支撑部件分别为第一镜片支撑部件和第二镜片支撑部件；

所述第一镜片支撑部件包括第一镜片支撑主体和第一齿条，所述第二镜片支撑部件包括第二镜片支撑主体和第二齿条，所述镜片调整机构包括固定连接的旋转部和齿轮；

所述齿轮分别与所述第一齿条和所述第二齿条啮合连接，所述旋转部旋转带动所述齿轮旋转，所述齿轮旋转带动所述第一齿条和所述第二齿条同时相向移动或背向移动。

3.根据权利要求1所述的虚拟现实头戴设备，其特征在于，每个所述眼廓部件包括：眼廓分部和安装分部，所述安装分部为空心管体；

所述两个镜片支撑部件分别包括与所述空心管体匹配的环形凸起，所述空心管体套设在所述环形凸起外侧。

4.根据权利要求3所述的虚拟现实头戴设备，其特征在于，所述环形凸起外侧设有多个凸台，所述空心管体的边缘设有多个与所述凸台匹配的凹槽；

所述空心管体套设在所述环形凸起外侧后，所述凹槽卡合在所述凸台上，以将所述两个眼廓部件分别固定在所述两个镜片支撑部件上。

5.根据权利要求3或4所述的虚拟现实头戴设备，其特征在于，所述眼廓分部的形状与人体眼部周围匹配。

6.根据权利要求1所述的虚拟现实头戴设备，其特征在于，所述两个镜片支撑部件由聚甲醛材料制成，所述两个眼廓部件由聚碳酸酯材料制成。