CN112817464A - 一种虚拟现实交互手柄 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种虚拟现实交互手柄,包括手柄主体、安装支架、电路板以及多个发光组件;安装支架连接于手柄主体;安装支架具有位于其中心的安装基体,以及围设于安装基体周侧的主支架,主支架沿周向开设有多个安装口;电路板安装于安装基体,多个发光组件环设于电路板和主支架之间,发光组件包括光发射器件和光纤,光发射器件与电路板电性连接,光纤的接收端与光发射器件连接,光纤的发射端与主支架上的安装口连接;本申请提供的虚拟现实交互手柄具有制作成本低和灵活性高的优势,同时具有良好的可靠性和一致性。

Description

一种虚拟现实交互手柄
技术领域
本申请属于虚拟现实技术领域,更具体地说,是涉及一种虚拟现实交互手柄。
背景技术
VR(Virtual Reality,虚拟现实)技术是一种多媒体技术的终极应用形式,是计算机软硬件技术、传感技术、机器人技术、人工智能及行为心理学等科学领域飞速发展的结晶。而VR手柄作为一种交互工具,其广泛应用于与VR头显的交互。
参照图1和图2所示,现有技术的VR手柄,手柄上设计有一环状结构01,环状结构01的周向上布置发射源02,发射源02通常是红外或其他可见光LED灯,头显03上设置多个摄像头04,摄像头04用于拍摄不同位置和不同方位下,手柄的LED灯或光斑的位置,通过采用计算机视觉算法,头显设备能够精确计算或理解手柄的位置和方位,进而实现现实(手柄位置) 与虚拟环境的融合,提升VR程序的虚拟现实体验,尤其是交互游戏的虚拟现实体验。
具体地,现有VR手柄通过在手柄的环状结构01上,形成规则排布且照度足够的光斑,作为实现虚拟现实的硬件基础。其做法是先预备一呈条状的FPC(Flexible PrintedCircuit,柔性电路板),在FPC上依次焊接多个LED 灯,再将焊接有LED灯的FPC贴附到环状结构上。现有VR手柄的制作存在以下技术问题:
其一,由于FPC的成本很高,因此VR手柄的制作成本居高不下;
其二,LED灯焊接于FPC上,当其中一个或若干个LED损坏,或者FPC 需检修时,其修改的灵活性较差;
其三,将焊接有LED灯的FPC贴附于环状结构上,受结构限制,加之FPC 的柔性有限,FPC与环状结构贴附的组装难度很高,已造成产品可靠性和一致性的问题。
综上,亟需提供一种灵活性高、成本低、组装难度低的VR手柄。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种虚拟现实交互手柄,该虚拟现实交互手柄具有灵活性高、成本低、组装难度低等技术优势。
为实现上述目的,本申请采用的技术方案是:提供一种虚拟现实交互手柄,所述虚拟现实交互手柄包括手柄主体、安装支架、电路板以及多个发光组件;
所述安装支架连接于所述手柄主体;所述安装支架具有位于其中心的安装基体,以及围设于所述安装基体周侧的主支架,所述主支架沿周向开设有多个安装口;
所述电路板安装于所述安装基体;
多个所述发光组件环设于所述电路板和所述主支架之间,所述发光组件包括光发射器件及光纤;
所述光发射器件与所述电路板电性连接,所述光纤的接收端与所述光发射器件连接,所述光纤的发射端与所述主支架上的安装口连接。
一实施例中,所述安装支架连接于所述手柄主体的一侧端;所述主支架呈环形,所述安装基体的外缘和所述主支架的侧缘通过连接肋板连接。
一实施例中,所述安装支架还包括定位环,所述定位环同轴安装于所述安装基体,所述电路板位于所述定位环的内侧;
所述定位环开设有沿其径向延伸的第一穿设孔,所述光纤的接收端穿过所述第一穿设孔并连接于所述电路板上的光发射器件。
一实施例中,所述安装支架还包括卡装块,所述卡装块可拆卸卡装于所述安装口;
所述卡装块开设有第二穿设孔,所述光纤穿过所述第二穿设孔使发射端露出于所述卡装块。
一实施例中,所述安装支架还包括罩设于所述主支架外围的外罩壳;
所述安装口的内侧壁包括一锲形安装面,所述卡装块适配于所述锲形安装面,以使得所述光纤的发射端正对于所述外罩壳的内侧壁设置。
一实施例中,所述安装基体上设置有沿其轴向延伸的调节柱,所述电路板上开设有调节孔,所述调节柱穿设于所述调节孔中;
所述调节孔的开孔尺寸大于所述调节柱的横截面尺寸。
一实施例中,所述安装基体上设置有沿其轴向延伸的插接柱,所述定位环上开设有沿其轴向延伸的插接孔,所述插接柱插接于所述插接孔。
一实施例中,所述安装基体上设置有沿其轴向延伸的定位柱,所述定位环上开设有定位孔,所述定位柱插接于所述定位孔;
所述定位孔沿所述定位环的轴向延伸,且所述定位孔由所述定位环的外周表面向内凹陷。
一实施例中,所述主支架具有沿其轴向相对的第一侧缘和第二侧缘,所述安装口包括第一安装口和第二安装口,所述第一安装口靠近所述第一侧缘,所述第二安装口靠近所述第二侧缘,所述第一安装口和所述第二安装口均与所述第一侧缘和所述第二侧缘中的其中一个连通。
一实施例中,所述光纤的发射端与所述主支架可拆卸连接。
与现有技术相比,本申请提供的虚拟现实交互手柄的有益效果在于:
其一,本申请的虚拟现实交互手柄,将电路板安装于安装支架中心位置处的安装基体上,通过光纤的发射端连接到处于外围的主支架上,因此电路板可集成为较小的面积,仅占用中心处的部分区域,而无需围绕于安装支架的外围,因此可降低手柄的制作成本;
其二,本申请的虚拟现实交互手柄,设置多个独立的与电路板上光发射器件连接的光纤,且光纤的发射端安装于主支架的安装口,如此,操作者可便捷地调整、维护或检修光纤,而不影响电路板、主支架和其他的光纤,其修改灵活性高;
其三,本申请的虚拟现实交互手柄,组装时,操作者仅需根据数量和位置梳理好光纤,将光纤的发射端卡装入对应的安装口即可,该组装对组装精度的要求低,使得产品具有良好的可靠性和一致性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,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为现有技术的交互手柄的爆炸图;
图2为现有技术的头显的示意图;
图3为本申请实施例提供的虚拟交互手柄的爆炸图;
图4为本申请实施例提供的虚拟交互手柄的组装图;
图5为本申请实施例提供的虚拟交互手柄的组装图,其中,省略了外罩壳和端盖;
图6为图5的同轴侧视图;
图7为图5的同轴正视图;
图8为图7的B-B剖视图;
图9为本申请实施例提供的虚拟交互手柄的局部示意图;
图10为图9的爆炸图;
图11为图4的同轴侧视图;
图12为图11的A-A剖视图。
其中,图中各附图标记:
10-手柄主体;20-安装支架;30-电路板;40-光纤;50-发射端;60- 光发射器件;
101-上盖壳;102-下盖壳;103-电池壳;104-手柄内支架;105-手柄主电路板;106-电池;
201-安装基体;202-连接肋板;203-主支架;204-定位环;205-卡装块; 206-外罩壳;207-端盖;
301-调节孔;302-连接孔;
2021-安装口;2021a-锲形安装面;2021b-第一安装口;2021c-第二安装口;
2011-调节柱;2012-插接柱;2013-定位柱;2014-连接孔;
2031-第一侧缘;2032-第二侧缘;
2041-第一穿设孔;2042-插接孔;2043-定位孔;
2051-第二穿设孔。
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
现对本申请实施例提供的虚拟现实交互手柄进行说明。
请参阅图3-图12,本申请实施例提供的虚拟现实交互手柄,包括手柄主体10、安装支架20、电路板30以及多个发光组件。
安装支架20连接于手柄主体10;安装支架20具有位于其中心的安装基体201,以及间隔设置于安装基体201外围的主支架203,主支架203开设有多个安装口2021;电路板30安装于安装基体201;
多个发光组件环设于电路板30和主支架203之间,发光组件包括光发射器件60及光纤40;
光发射器件60靠近电路板30的边缘,且多个光发射器件60沿电路板 30的周向间隔设置,光纤40的接收端与光发射器件60连接,光纤的发射端50与主支架203上的安装口2021连接。
与现有技术相比,本申请提供的虚拟现实交互手柄的有益效果在于:
其一,本申请的虚拟现实交互手柄,将电路板安装于安装支架中心位置处的安装基体上,通过光纤的发射端连接到处于外围的主支架上,因此电路板可集成为较小的面积,仅占用中心处的部分区域,而无需围绕于安装支架的外围,因此可降低手柄的制作成本;
其二,本申请的虚拟现实交互手柄,设置多个独立的与电路板上光发射器件连接的光纤,且光纤的发射端安装于主支架的安装口,如此,操作者可便捷地调整、维护或检修光纤,而不影响电路板、主支架和其他的光纤,其修改灵活性高;
其三,本申请的虚拟现实交互手柄,组装时,操作者仅需根据数量和位置梳理好光纤,将光纤的发射端卡装入对应的安装口即可,该组装对组装精度的要求低,使得产品具有良好的可靠性和一致性。
参照图3,本申请实施例中,手柄主体10包括上盖壳101、下盖壳102 和电池壳103,以及手柄内支架104、手柄主电路板105和电池106。
参照图3和图4,其中,手柄主体10大致呈圆柱形,手柄主体10具有一定的长度,上盖壳101和电池壳103沿手柄主体10的长度方向卡接,上盖壳101和电池壳103的组成结构与下盖壳102卡接,形成手柄主体10的外壳。
其中,手柄主电路板105安装于手柄内支架104上,电池106安装于手柄内支架104上,手柄主电路板105、电池106和手柄内支架104形成的整体设置于手柄主体10的外壳内部。
本申请实施例中,安装支架20连接于手柄主体10的长度方向的一侧端,主支架203呈环形,且主支架203为非封闭的环形,主支架203的周向上开设有一开口,以便于微量地调节主支架203的环形大小。
本申请实施例中,安装基体201为圆板形,安装基体201和主支架203 同轴设置,安装基体201的外缘和主支架32的侧缘通过连接肋板202连接。
其中,连接肋板202的数量为若干个,若干个连接肋板202沿安装基体 201的周向依次间隔,并且,连接肋板202为曲面肋板。
一实施例中,参照图3和图5,安装支架20还包括定位环204,定位环 204同轴安装于安装基体201,电路板30位于定位环204的内侧;定位环 204开设有沿其径向延伸的第一穿设孔2041,光纤40的接收端穿过第一穿设孔2041并连接于电路板30上的光发射器件60,以通过定位环204限定电路板30的位置,同时通过第一穿设孔2041限定光纤40的接收端。
优选地,定位环204上设置有多个第一穿设孔2041,多个第一穿设孔 2041沿定位环204的周向依次均匀间隔设置,多个光纤40的多个接收端一一对应地穿设于多个第一穿设孔2041中。
一实施例中,参照图8-图10,安装支架20还包括卡装块205,卡装块 205可拆卸卡装于安装口2021;卡装块2021开设有第二穿设孔2051,光纤 40的发射端50穿过第二穿设孔2051使发射端50露出于卡装块205,以通过卡装块205限光纤的发射端50的位置,同时通过第二穿设孔2051限定光纤40的发射端50。
优选地,主支架203上设置有多个安装口2021,多个安装口2021沿主支架203的周向间隔设置。安装支架20包括多个卡装块205,多个卡装块 205一一对应地可拆卸卡装于多个安装口2021,多个光纤40的发射端50一一对应地穿设于多个卡装块205的多个第二穿设孔2051。
一实施例中,安装支架20还包括罩设于主支架203外围的外罩壳206 和端盖207。其中,外罩壳206呈环形,端盖207呈圆板形。并且,外罩壳 206和端盖207均为透光材质件。
优选地,外罩壳206为非封闭环形,外罩壳206的周向上开设有一开口,以便于微量地调节外罩壳206的环形大小,以弥补外罩壳206和主支架203 两者的加工误差。
安装口2021的内侧壁包括一锲形安装面2021a,卡装块205适配于锲形安装面2021a,以使得光纤的发射端50正对于外罩壳206的内侧壁设置,以使发射端50的光线与外罩壳206的曲面垂直。端盖207设置于外罩壳206 上远离手柄主体10的一侧端,且端盖207封闭外罩壳206的该侧端。
本申请实施例中,安装基体201上设置有沿其轴向延伸的调节柱2011,电路板30上开设有调节孔301,调节柱2011穿设于调节孔301中;调节孔 301的开孔尺寸大于调节柱2011的横截面尺寸,以此可调节电路板30相对于安装基体201的位置。
当电路板30相对于安装基体201的位置确定后,使用螺纹件穿过电路板30上的连接孔302和安装基体201上的连接孔302,并拧紧螺纹件,进而将电路板30固定在当前位置。
优选地,安装基体201和电路板30上分别设有两个间隔的连接孔2014 和连接孔302。
更为优选地,安装基体201上的两个连接孔2014沿安装基体201的径向相对间隔设置,电路板30上的两个连接孔302沿电路板30的径向相对间隔设置,以提高连接的平衡性。
优选地,调节柱2011沿安装基体201的表面方向延伸有一定的长度,调节孔301沿电路板30的板面方向延伸有一定的长度。
更为优选地,调节柱2011沿安装基体201的径向延伸有一定的长度,调节孔301沿电路板30的径向延伸有一定的长度,以此可弥补电路板30的加工误差,以使电路板30适配于安装基体201。
一实施例中,安装基体201上设置有沿其轴向延伸的插接柱2012,定位环204上开设有沿其轴向延伸的插接孔2042,插接柱2012可拆卸插接于插接孔2042,如此可提高安装定位环204的便捷性。
一实施例中,安装基体201上设置有沿其轴向延伸的定位柱2013,定位环204上开设有定位孔2043,定位柱2013插接于定位孔2043,定位孔 2043沿定位环2043的轴向延伸,且定位孔2043由定位环204的外周表面向内凹陷。定位孔2043的设计,可弥补定位环2043的径向尺寸的加工误差,以使定位环2043适配于安装基体201。
本申请实施例中,主支架203具有沿其轴向相对的第一侧缘2031和第二侧缘2032,安装口2021包括第一安装口2021b和第二安装口2021c,第一安装口2021b靠近第一侧缘2031,第二安装口2021b靠近第二侧缘2032,第一安装口2021b和第二安装口2021c均与第一侧缘2031和第二侧缘2032 中的其中一个连通。如此,部分发射端50靠近第一侧缘2031,部分发射端50靠近第二侧缘2032,从外罩壳206的外侧看,发射端50均布于主支架 203上,可便于头显的摄像头多方位地检测发射端50的光线。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种虚拟现实交互手柄,其特征在于:包括手柄主体、安装支架、电路板以及多个发光组件;
所述安装支架连接于所述手柄主体;所述安装支架具有位于其中心的安装基体,以及围设于所述安装基体周侧的主支架;所述主支架沿周向开设有多个安装口;
所述电路板安装于所述安装基体;
多个所述发光组件环设于所述电路板和所述主支架之间,所述发光组件包括光发射器件及光纤;
所述光发射器件与所述电路板电性连接,所述光纤的接收端与所述光发射器件连接,所述光纤的发射端与所述主支架上的安装口连接。
2.如权利要求1所述的虚拟现实交互手柄,其特征在于:所述安装支架连接于所述手柄主体的一侧端;所述主支架呈环形,所述安装基体的外缘和所述主支架的侧缘通过连接肋板连接。
3.如权利要求1所述的虚拟现实交互手柄,其特征在于:所述安装支架还包括定位环,所述定位环同轴安装于所述安装基体,所述电路板位于所述定位环的内侧;
所述定位环开设有沿其径向延伸的第一穿设孔,所述光纤的接收端穿过所述第一穿设孔并连接于所述电路板上的光发射器件。
4.如权利要求3所述的虚拟现实交互手柄,其特征在于:所述安装支架还包括卡装块,所述卡装块可拆卸卡装于所述安装口;
所述卡装块开设有第二穿设孔,所述光纤穿过所述第二穿设孔使发射端露出于所述卡装块。
5.如权利要求4所述的虚拟现实交互手柄,其特征在于:所述安装支架还包括罩设于所述主支架外围的外罩壳;
所述安装口的内侧壁包括一锲形安装面,所述卡装块适配于所述锲形安装面,以使得所述光纤的发射端正对于所述外罩壳的内侧壁设置。
6.如权利要求3所述的虚拟现实交互手柄,其特征在于:所述安装基体上设置有沿其轴向延伸的调节柱,所述电路板上开设有调节孔,所述调节柱穿设于所述调节孔中;
所述调节孔的开孔尺寸大于所述调节柱的横截面尺寸。
7.如权利要求3所述的虚拟现实交互手柄,其特征在于:所述安装基体上设置有沿其轴向延伸的插接柱,所述定位环上开设有沿其轴向延伸的插接孔,所述插接柱插接于所述插接孔。
8.如权利要求7所述的虚拟现实交互手柄,其特征在于:所述安装基体上设置有沿其轴向延伸的定位柱,所述定位环上开设有定位孔,所述定位柱插接于所述定位孔;
所述定位孔沿所述定位环的轴向延伸,且所述定位孔由所述定位环的外周表面向内凹陷。
9.如权利要求2所述的虚拟现实交互手柄,其特征在于:所述主支架具有沿其轴向相对的第一侧缘和第二侧缘,所述安装口包括第一安装口和第二安装口,所述第一安装口靠近所述第一侧缘,所述第二安装口靠近所述第二侧缘,所述第一安装口和所述第二安装口均与所述第一侧缘和所述第二侧缘中的其中一个连通。
10.如权利要求1所述的虚拟现实交互手柄,其特征在于:所述光纤的发射端与所述主支架可拆卸连接。
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