CN108008536B - 一种具有自动调焦和保护眼睛功能的vr眼镜 - Google Patents

一种具有自动调焦和保护眼睛功能的vr眼镜 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具有自动调焦和保护眼睛功能的VR眼镜，包括主体、移动块、松紧带和两个镜筒，主体内设有两个通孔、两个凹槽和两个滑槽，主体内还设有调焦机构、提醒机构和两个保护机构，调焦机构包括双轴电机和两个调节单元，调节单元包括齿条、第一齿轮、蜗杆、第二齿轮和连接杆，保护机构包括驱动单元和遮挡单元，驱动单元包括电机、驱动轮、固定绳、定滑轮和滑动杆，遮挡单元包括摆动板和转动杆，该具有自动调焦和保护眼睛功能的VR眼镜，通过调焦机构，能够自动调节瞳距，使得用户无需手动调节镜片和眼睛的距离，不仅如此，通过保护机构，该VR眼镜能够避免用户由于长时间使用VR眼镜而造成用户的视力受损。

Description

一种具有自动调焦和保护眼睛功能的VR眼镜
技术领域
本发明涉及VR设备领域，特别涉及一种具有自动调焦和保护眼睛功能的VR眼镜。
背景技术
虚拟现实头戴显示器设备，简称VR头显、VR眼镜，是利用仿真技术、计算机图形学、人机接口技术、多媒体技术、传感技术和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。
但是现有的VR眼镜无法自动调节镜眼距，使得用户需要手动调节镜片与眼睛的距离，影响用户的体验，不仅如此，VR眼镜主要通过将人的对外界的视觉、听觉封闭，引导用户产生身在虚拟环境中的感觉，所以用户极易忘记时间，而现有的VR眼镜没有提醒功能，使得用户由于长时间使用VR眼镜而造成用户的视力受损。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有自动调焦和保护眼睛功能的VR眼镜。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有自动调焦和保护眼睛功能的VR设备，包括主体、移动块、松紧带和两个镜筒，所述移动块和松紧带分别设置在主体的两侧，所述松紧带的两端均与主体固定连接，所述主体内设有两个通孔、两个凹槽和两个滑槽，所述凹槽与通孔一一对应，所述镜筒与通孔一一对应，所述凹槽设置在通孔的上方，两个滑槽均设置在主体内的顶部，两个滑槽分别设置在主体的两侧，所述镜筒的一端设置在通孔内，所述镜筒的另一端设置在移动块内，所述主体内还设有调焦机构、提醒机构和两个保护机构，所述保护机构与通孔一一对应，所述移动块内设有两个镜片，所述镜片与镜筒一一对应，所述镜片设置在镜筒的远离主体的一端内；
所述调焦机构包括双轴电机和两个调节单元，所述双轴电机水平设置，所述双轴电机固定在主体内，两个调节单元分别设置在双轴电机的两侧，所述双轴电机与两个调节单元传动连接；
所述调节单元包括齿条、第一齿轮、蜗杆、第二齿轮和连接杆，所述蜗杆与双轴电机的输出轴同轴设置，所述双轴电机与蜗杆传动连接，所述蜗杆与第二齿轮匹配，所述第一齿轮、连接杆和第二齿轮同轴设置，所述连接杆的两端分别固定在主体内的顶部和底部，所述第一齿轮设置在主体内的顶部，所述第一齿轮与齿条啮合，所述齿条与滑槽一一对应，所述齿条的一端设置在滑槽内，所述齿条的另一端与移动块固定连接；
所述保护机构包括驱动单元和遮挡单元，所述遮挡单元和驱动单元分别设置在通孔的上方和下方，所述遮挡单元设置在凹槽内，所述驱动单元与遮挡单元传动连接；
所述驱动单元包括电机、驱动轮、固定绳、定滑轮和滑动杆，所述电机固定在主体内的远离移动块的一侧，所述电机固定在主体内的底部，所述电机与驱动轮传动连接，所述固定绳的一端设置在驱动轮上，所述固定绳的另一端绕过定滑轮，所述定滑轮套设在滑动杆上；
所述遮挡单元包括摆动板和转动杆，所述转动杆设置在凹槽内，所述转动杆的两端分别与凹槽的两侧的内壁固定连接，所述摆动板与转动杆铰接，所述摆动板的靠近移动块的一端与固定绳固定连接。
作为优选，为了避免因齿条倾斜而影响调焦机构的正常工作，所述调焦机构的两侧均设有导向杆，所述导向杆与齿条一一对应，所述导向杆的一端设置在主体内，所述导向杆的另一端与移动块固定连接。
作为优选，为了使摆动板能够重新转回凹槽，所述转动杆的两端均设有扭转弹簧。
作为优选，为了延长固定绳的使用寿命，所述固定绳为尼龙绳。
作为优选，为了延长电机的使用寿命，所述电机为伺服电机。
作为优选，为了使调焦机构运行得更加顺畅，所述蜗杆和第二齿轮之间和第一齿轮和齿条之间均涂有润滑油。
作为优选，为了定时提醒用户休息，所述提醒机构包括感应器、定时器和提醒器，所述定时器固定在主体内的中部，所述感应器和提醒器均固定在主体内的顶部，所述感应器和提醒器分别设置在定时器的两侧。
作为优选，为了使该VR眼镜能在用户带上VR眼镜时，定时器开始工作，所述感应器为压力传感器。
作为优选，为了提高定时的精确度，所述定时器为脉冲型定时器。
作为优选，为了增强提醒效果，所述提醒器为发声器。
本发明的有益效果是，该具有自动调焦和保护眼睛功能的VR眼镜，通过调焦机构，能够自动调节镜眼距，使得用户无需手动调节镜片和眼睛的距离，与传统的调焦机构相比，该调焦机构的调节镜眼距的速度更快，从而改善用户的体验，不仅如此，通过保护机构，该VR眼镜能够避免用户由于长时间使用VR眼镜而造成用户的视力受损，与传统的保护机构相比，该保护机构不仅不会对用户造成影响，而且运行速度更快，保护效果更好。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的具有自动调焦和保护眼睛功能的VR眼镜的结构示意图；
图2是本发明的具有自动调焦和保护眼睛功能的VR眼镜的调焦机构、移动块与主体的连接结构示意图；
图3是本发明的具有自动调焦和保护眼睛功能的VR眼镜的调焦机构的结构示意图；
图4是本发明的具有自动调焦和保护眼睛功能的VR眼镜的保护机构的结构示意图；
图中：1.主体，2.移动块，3.松紧带，4.镜筒，5.感应器，6.定时器，7.提醒器，8.齿条，9.第一齿轮，10.滑槽，11.双轴电机，12.蜗杆，13.第二齿轮，14.连接杆，15.通孔，16.电机，17.驱动轮，18.固定绳，19.定滑轮，20.滑动杆，21.导向杆，22.凹槽，23.摆动板，24.转动杆，25.镜片。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种具有自动调焦和保护眼睛功能的VR设备，包括主体1、移动块2、松紧带3和两个镜筒4，所述移动块2和松紧带3分别设置在主体1的两侧，所述松紧带3的两端均与主体1固定连接，所述主体1内设有两个通孔15、两个凹槽22和两个滑槽10，所述凹槽22与通孔15一一对应，所述镜筒4与通孔15一一对应，所述凹槽22设置在通孔15的上方，两个滑槽10均设置在主体1内的顶部，两个滑槽10分别设置在主体1的两侧，所述镜筒4的一端设置在通孔15内，所述镜筒4的另一端设置在移动块2内，所述主体1内还设有调焦机构、提醒机构和两个保护机构，所述保护机构与通孔15一一对应，所述移动块2内设有两个镜片25，所述镜片25与镜筒4一一对应，所述镜片25设置在镜筒4的远离主体1的一端内；
通过调焦机构，该VR眼镜能够自动调节镜眼距，使得用户无需手动调节镜片和眼睛的距离，与传统的调焦机构相比，该调焦机构的调节镜眼距的速度更快，从而改善用户的体验，不仅如此，通过保护机构，该VR眼镜能够避免用户由于长时间使用VR眼镜而造成用户的视力受损，与传统的保护机构相比，该保护机构不仅不会对用户造成影响，而且运行速度更快，保护效果更好。
如图2-3所示，所述调焦机构包括双轴电机11和两个调节单元，所述双轴电机11水平设置，所述双轴电机11固定在主体1内，两个调节单元分别设置在双轴电机11的两侧，所述双轴电机11与两个调节单元传动连接；
所述调节单元包括齿条8、第一齿轮9、蜗杆12、第二齿轮13和连接杆14，所述蜗杆12与双轴电机11的输出轴同轴设置，所述双轴电机11与蜗杆12传动连接，所述蜗杆12与第二齿轮13匹配，所述第一齿轮9、连接杆14和第二齿轮13同轴设置，所述连接杆14的两端分别固定在主体1内的顶部和底部，所述第一齿轮9设置在主体1内的顶部，所述第一齿轮9与齿条8啮合，所述齿条8与滑槽10一一对应，所述齿条8的一端设置在滑槽10内，所述齿条8的另一端与移动块2固定连接；
双轴电机11驱动两个蜗杆12转动，带动两个第二齿轮13，通过第一齿轮9和连接杆14，使得齿条8伸出和收回，从而快速调节镜眼距，让画面更加清晰。
如图4所示，所述保护机构包括驱动单元和遮挡单元，所述遮挡单元和驱动单元分别设置在通孔15的上方和下方，所述遮挡单元设置在凹槽22内，所述驱动单元与遮挡单元传动连接；
所述驱动单元包括电机16、驱动轮17、固定绳18、定滑轮19和滑动杆20，所述电机16固定在主体1内的远离移动块2的一侧，所述电机16固定在主体1内的底部，所述电机16与驱动轮17传动连接，所述固定绳18的一端设置在驱动轮17上，所述固定绳18的另一端绕过定滑轮19，所述定滑轮19套设在滑动杆20上；
所述遮挡单元包括摆动板23和转动杆24，所述转动杆24设置在凹槽22内，所述转动杆24的两端分别与凹槽22的两侧的内壁固定连接，所述摆动板23与转动杆24铰接，所述摆动板23的靠近移动块2的一端与固定绳18固定连接。
当用户使用VR眼镜的时间较长时，电机16驱动驱动轮17转动，收紧固定绳18，通过定滑轮19和滑动杆20，使得摆动板23绕着转动杆24向下转动，挡住通孔15，阻止用户继续观赏视频，提醒用户休息，当用户休息时，扭转弹簧使摆动板23绕着转动杆24向上转动。
作为优选，为了避免因齿条8倾斜而影响调焦机构的正常工作，所述调焦机构的两侧均设有导向杆21，所述导向杆21与齿条8一一对应，所述导向杆21的一端设置在主体1内，所述导向杆21的另一端与移动块2固定连接。
作为优选，为了使摆动板23能够重新转回凹槽22，所述转动杆24的两端均设有扭转弹簧。
作为优选，为了延长固定绳18的使用寿命，所述固定绳18为尼龙绳。尼龙的强度大、韧性好，固定绳18为尼龙绳能够使固定绳18即使在高强度各种情况下仍能具有较长的使用寿命。
作为优选，为了延长电机16的使用寿命，所述电机16为伺服电机。
作为优选，为了使调焦机构运行得更加顺畅，所述蜗杆12和第二齿轮13之间和第一齿轮9和齿条8之间均涂有润滑油。润滑油可以使蜗杆12和第二齿轮13之间和第一齿轮9和齿条8之间的能量损耗降低，传动更加顺畅，从而使调焦机构运行得更加顺畅。
作为优选，为了定时提醒用户休息，所述提醒机构包括感应器5、定时器6和提醒器7，所述定时器6固定在主体1内的中部，所述感应器5和提醒器7均固定在主体1内的顶部，所述感应器5和提醒器7分别设置在定时器6的两侧。感应器5在用户带上VR眼镜时，给定时器6通电，使定时器6计算用户使用VR眼镜的时间，当定时器6达到预设的使用时间时，提醒器7通电提醒用户。
作为优选，为了使该VR眼镜能在用户带上VR眼镜时，定时器6开始工作，所述感应器5为压力传感器。
作为优选，为了提高定时的精确度，所述定时器6为脉冲型定时器。
作为优选，为了增强提醒效果，所述提醒器7为发声器。
该具有自动调焦和保护眼睛功能的VR眼镜的工作原理：调焦机构工作，双轴电机11驱动两个蜗杆12转动，带动两个第二齿轮13，通过第一齿轮9和连接杆14，使得齿条8伸出和收回，从而快速调节镜眼距，让画面更加清晰，另外，保护机构运行时，当用户使用VR眼镜的时间较长时，电机16驱动驱动轮17转动，收紧固定绳18，通过定滑轮19和滑动杆20，使得摆动板23绕着转动杆24向下转动，挡住通孔15，阻止用户继续观赏视频，提醒用户休息，当用户休息时，扭转弹簧使摆动板23绕着转动杆24向上转动。
与现有技术相比，该具有自动调焦和保护眼睛功能的VR眼镜，通过调焦机构，能够自动调节镜眼距，使得用户无需手动调节镜片和眼睛的距离，与传统的调焦机构相比，该调焦机构的调节镜眼距的速度更快，从而改善用户的体验，不仅如此，通过保护机构，该VR眼镜能够避免用户由于长时间使用VR眼镜而造成用户的视力受损，与传统的保护机构相比，该保护机构不仅不会对用户造成影响，而且运行速度更快，保护效果更好。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种具有自动调焦和保护眼睛功能的VR眼镜，其特征在于，包括主体(1)、移动块(2)、松紧带(3)和两个镜筒(4)，所述移动块(2)和松紧带(3)分别设置在主体(1)的两侧，所述松紧带(3)的两端均与主体(1)固定连接，所述主体(1)内设有两个通孔(15)、两个凹槽(22)和两个滑槽(10)，所述凹槽(22)与通孔(15)一一对应，所述镜筒(4)与通孔(15)一一对应，所述凹槽(22)设置在通孔(15)的上方，两个滑槽(10)均设置在主体(1)内的顶部，两个滑槽(10)分别设置在主体(1)的两侧，所述镜筒(4)的一端设置在通孔(15)内，所述镜筒(4)的另一端设置在移动块(2)内，所述主体(1)内还设有调焦机构、提醒机构和两个保护机构，所述保护机构与通孔(15)一一对应，所述移动块(2)内设有两个镜片(25)，所述镜片(25)与镜筒(4)一一对应，所述镜片(25)设置在镜筒(4)的远离主体(1)的一端内；
所述调焦机构包括双轴电机(11)和两个调节单元，所述双轴电机(11)水平设置，所述双轴电机(11)固定在主体(1)内，两个调节单元分别设置在双轴电机(11)的两侧，所述双轴电机(11)与两个调节单元传动连接；
所述调节单元包括齿条(8)、第一齿轮(9)、蜗杆(12)、第二齿轮(13)和连接杆(14)，所述蜗杆(12)与双轴电机(11)的输出轴同轴设置，所述双轴电机(11)与蜗杆(12)传动连接，所述蜗杆(12)与第二齿轮(13)匹配，所述第一齿轮(9)、连接杆(14)和第二齿轮(13)同轴设置，所述连接杆(14)的两端分别固定在主体(1)内的顶部和底部，所述第一齿轮(9)设置在主体(1)内的顶部，所述第一齿轮(9)与齿条(8)啮合，所述齿条(8)与滑槽(10)一一对应，所述齿条(8)的一端设置在滑槽(10)内，所述齿条(8)的另一端与移动块(2)固定连接；
所述保护机构包括驱动单元和遮挡单元，所述遮挡单元和驱动单元分别设置在通孔(15)的上方和下方，所述遮挡单元设置在凹槽(22)内，所述驱动单元与遮挡单元传动连接；
所述驱动单元包括电机(16)、驱动轮(17)、固定绳(18)、定滑轮(19)和滑动杆(20)，所述电机(16)固定在主体(1)内的远离移动块(2)的一侧，所述电机(16)固定在主体(1)内的底部，所述电机(16)与驱动轮(17)传动连接，所述固定绳(18)的一端设置在驱动轮(17)上，所述固定绳(18)的另一端绕过定滑轮(19)，所述定滑轮(19)套设在滑动杆(20)上；
所述遮挡单元包括摆动板(23)和转动杆(24)，所述转动杆(24)设置在凹槽(22)内，所述转动杆(24)的两端分别与凹槽(22)的两侧的内壁固定连接，所述摆动板(23)与转动杆(24)铰接，所述摆动板(23)的靠近移动块(2)的一端与固定绳(18)固定连接；
所述转动杆(24)的两端均设有扭转弹簧；所述提醒机构包括感应器(5)、定时器(6)和提醒器(7)，所述定时器(6)固定在主体(1)内的中部，所述感应器(5)和提醒器(7)均固定在主体(1)内的顶部，所述感应器(5)和提醒器(7)分别设置在定时器(6)的两侧。
2.如权利要求1所述的具有自动调焦和保护眼睛功能的VR眼镜，其特征在于，所述调焦机构的两侧均设有导向杆(21)，所述导向杆(21)与齿条(8)一一对应，所述导向杆(21)的一端设置在主体(1)内，所述导向杆(21)的另一端与移动块(2)固定连接。
3.如权利要求1所述的具有自动调焦和保护眼睛功能的VR眼镜，其特征在于，所述固定绳(18)为尼龙绳。
4.如权利要求1所述的具有自动调焦和保护眼睛功能的VR眼镜，其特征在于，所述电机(16)为伺服电机。
5.如权利要求1所述的具有自动调焦和保护眼睛功能的VR眼镜，其特征在于，所述蜗杆(12)和第二齿轮(13)之间和第一齿轮(9)和齿条(8)之间均涂有润滑油。
6.如权利要求1所述的具有自动调焦和保护眼睛功能的VR眼镜，其特征在于，所述感应器(5)为压力传感器。
7.如权利要求1所述的具有自动调焦和保护眼睛功能的VR眼镜，其特征在于，所述定时器(6)为脉冲型定时器。
8.如权利要求1所述的具有自动调焦和保护眼睛功能的VR眼镜，其特征在于，所述提醒器(7)为发声器。
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