CN115174790B - 头戴显示设备体验分享架 - Google Patents

Abstract

本公开实施例公开了一种头戴显示设备体验分享架。具体实现方式为：头戴显示设备体验分享架包括支架、第一安装部和第二安装部。第一安装部连接于支架并被配置为安装头戴显示设备。第二安装部连接于支架并被配置为安装摄像装置。在摄像装置安装于第二安装部，头戴显示设备安装于第一安装部的状态下，摄像装置的摄像头能位于头戴显示设备的眼盒范围内。

Description

头戴显示设备体验分享架

技术领域

本公开涉及头戴显示设备体验技术领域，尤其是头戴显示设备体验分享架。

背景技术

现如今，VR(Virtual Reality，虚拟现实)，AR(Augmented Reality，增强现实)，MR(Mixed Reality，混合现实)吸引了越来越多的用户。用户需要佩戴头戴显示设备才能体验到效果。现在还没有专门的产品来辅助用户拍摄还原用户佩戴头戴显示设备的真实体验。

发明内容

本公开实施例提供一种头戴显示设备体验分享架。

为了实现上述目的，本公开提供如下技术方案：

本公开提供一种头戴显示设备体验分享架，包括：支架、第一安装部和第二安装部，第一安装部连接于所述支架并被配置为安装头戴显示设备，所述第二安装部连接于所述支架并被配置为安装摄像装置；在摄像装置安装于所述第二安装部，头戴显示设备安装于所述第一安装部的状态下，摄像装置的摄像头能位于头戴显示设备的眼盒(eyebox)范围内。

下面通过附图和实施例，对本公开的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同描述一起用于解释本公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：

图1示出了本公开实施例提供的头戴显示设备体验分享架的立体结构示意图；

图2示出了本公开实施例提供的头戴显示设备体验分享架去除部分结构后的内部结构示意图；

图3示出了本公开实施例提供的头戴显示设备体验分享架去除支架等部件后的结构示意图；

图4示出了本公开实施例提供的头戴显示设备体验分享架的第一种爆炸图；

图5示出图4的另一视角图；

图6示出了本公开实施例提供的头戴显示设备体验分享架的仰视示意图；

图7示出了本公开实施例提供的头戴显示设备体验分享架上第一安装部和第二安装部调节好位置后的状态图；

图8示出了本公开实施例提供的头戴显示设备体验分享架上调节第一安装部和第二安装部相对位置的过程中的状态图；

图9示出了本公开实施例提供的头戴显示设备体验分享架上调节第一安装部和第二安装部相对位置的过程中的另一状态图；

图10示出了本公开实施例提供的仅能调节第二安装部位置的头戴显示设备体验分享架的结构示意图；

图11示出了本公开实施例提供的头戴显示设备的光学成像系统的原理图；

图12示出了本公开实施例提供的头戴显示设备的眼盒示意图，为了简洁去除了光学成像系统的部分部件。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

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，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或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发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参见图1和图7所示，本公开实施例提供一种头戴显示设备体验分享架，包括：支架1、第一安装部2和第二安装部3。第一安装部2连接于支架1并被配置为安装头戴显示设备4。第二安装部3连接于支架1并被配置为安装摄像装置5。在摄像装置5安装于第二安装部3，头戴显示设备4安装于第一安装部2的状态下，摄像装置5的摄像头能位于头戴显示设备4的眼盒41a范围内。

本公开实施例提供的头戴式显示设备可以为VR(Virtual Reality，虚拟现实)、AR(Augmented Reality，增强现实)和MR(Mixed Reality，混合现实)中的任意一种。以AR例，在AR体验中，可以将虚拟画面锚定到现实中的某一位置，也就是说，在用户的体验中该虚拟画面可以相对现实世界固定不动。用户在佩戴着头戴式显示设备4的时候可以围绕虚拟画面走动以观察虚拟画面不同方位的景象。用户可以握持本公开的分享架模拟上述用户走动场景拍摄画面，通过摄像装置5同时拍摄真实场景画面和虚拟画面，能够还原用户佩戴AR眼镜的真实体验。

眼盒通常指的是眼睛能观察到头戴显示设备的光学成像系统能够成像的最佳区域，通常为立体的锥形区域。

参见图11，是一种可能的光学成像系统。例如，头戴显示设备4内设置有该光学成像系统，光学成像系统可以包括像源组件42和光学组件。像源组件42用于发出能够形成图像的光线，光学组件用于改变像源组件42所发出的光线的光路，将光线向像源组件42的第一侧方向投射，以在头戴式显示设备佩戴于用户的头部时，使光线能够投射到用户的眼中，从而在用户的眼中形成图像。光学组件可以包括弧形镜片43和平直镜片44。像源组件42可沿竖直方向投射光线，平直镜片44能将像源组件42发出的光线折射后，向第二侧方向投射光线，弧形镜片43对平直镜片44投射的光线进行反射后，向第一侧方向投射光线，光线能够穿过平直镜片44，并在用户佩戴头戴式显示设备时，投射到用户的眼中，从而在用户视野中形成虚拟图像。佩戴头戴式显示设备后，用户同时看到真实世界以及在真实世界中添加的虚拟画面。例如，在真实世界的桌子上放置虚拟的卡通人物，或是视野中显示虚拟的图像和视频等。

参见图12所示，图11所示的头戴显示设备的眼盒41a范围基本为自图中示出的左侧区域起向右侧头戴显示设备扩展的锥形区域。在用户佩戴头戴式显示设备后，眼睛基本位于眼盒41a范围内以能获得最佳的视觉体验。本公开设计的过程中，参考头戴显示设备的眼盒范围，使得摄像装置和头戴显示设备均安装于头戴显示设备体验分享架的状态下，摄像装置的摄像头能够位于头戴显示设备的眼盒范围内，以能够采集到虚拟图像并同时能采集到透过弧形镜片43和平直镜片44的真实世界的图像。可以理解的，可以是整个摄像头均位于眼盒41a范围内，也可以是部分摄像头位于眼盒41a范围内，或是摄像头很接近眼盒41a范围，只要是能保证摄像头清楚拍摄所需图像即可。

在一种可能的实施方案中，参见图1所示，第一安装部2和第二安装部3沿支架的厚度方向依次设置。在摄像装置5安装于第二安装部3的状态下，摄像装置5的摄像头朝向第一安装部2。

该实施方案中，第一安装部2和第二安装部3靠近支架1的部分之间具有间隙。例如第一安装部2和第二安装部3可以是分别位于垂直支架厚度方向的两个平面内，该两个平面之间具有间隙。确保在摄像装置5安装于第二安装部3的状态下，不会和位于第一安装部2上的头戴式显示设备发生干涉。摄像装置5设置摄像头的一侧朝向第一安装部2的一侧，便于采集头戴显示设备4生成的虚拟图像。

以分享架在使用状态的姿态为标准，第一安装部2和第二安装部3可以分设于分享架的上下两侧。例如第一安装部2位于分享架的上部位置，第二安装部3位于分享架的下部位置。摄像装置5可以为相机、手机或其他具有摄像头的图像采集装置。以手机为例，手机的摄像头通常位于手机的顶部位置，则当手机安装于位于下部位置的第二安装部3上时，手机的摄像头刚好位于顶部的第一安装部2处，方便采集头戴显示设备4显示的图像。

在一种可能的实施方案中，参见图1所示，支架1包括支架本体11和两个握持部12，两个握持部12分设于支架本体11沿第一方向的两侧，第一安装部2和第二安装部3均设置于支架本体11。

参见图1所示，第一方向可以为分享架在使用状态中沿水平面延伸的方向，例如左右方向，第二安装部3和第一安装部2位于两个握持部12之间。在用户使用该分享架的过程中，可以双手分别握持两侧的握持部12。双手操作的方式有利于精准调节整个分享架的姿态，且在支架本体11上的第二安装部3上安装摄像装置5，第一安装部2上安装头戴显示设备4时，整个支架1的重心居中，利于平衡，在人手握持两个握持部12时，两侧握持部12受力平衡，支架不易倾斜。握持部12可以包括条形体，条形体两端分别连接于支架本体11，条形体和支架本体11之间围合形成通透区域，方便手掌通过并抓紧握持部12。握持部12可以包括沿分享架高度方向延伸的主条体和设置于主条体两端的转角条，两转角条均连接于支架本体11，主条体则适于人手握持。

在一种可能的实施方案中，第一安装部2包括两个镜体支撑部21，在头戴显示设备4安装于第一安装部2的状态下，头戴显示设备4的两个镜体41分别支撑于两个镜体支撑部21上。

该实施方案中，头戴显示设备4通常具有两个镜体41，在佩戴状态下，两个镜体41分别位于佩戴者的两个眼睛前部。本公开实施例中通过设置两个镜体支撑部21可以稳定支撑于头戴显示设备4，头戴显示设备4整体不易歪斜。

在一种可能的实施方案中，至少一镜体支撑部21上设置遮光片211，遮光片211沿镜体支撑部21延伸并靠近第二安装部3设置。

遮光片211的设计，可以遮蔽由镜体41下部一侧照射来的杂光。参见图11所示，若不设置该遮光片211，环境中的光线(参见黑色三角箭头)能照射于平直镜片44，进而反射至人眼或摄像装置5的摄像头，影响到摄像装置5的图像采集效果。本公开通过在镜体支撑部21上设置遮光片211，有效的遮挡了来自环境中的杂光，提高了摄像装置5的图像采集效果。

本公开实施例中，考虑到摄像装置5的摄像头通常是采集单一视角的图像，则可以仅在一个镜体支撑部21上设置遮光片211，简化了第一安装部2的结构。

镜体支撑部21可以呈下凹弧形，与第一安装部2的镜体41底部轮廓相匹配，使得镜体41能够稳定地支撑于镜体支撑部21上。镜体支撑部21上沿长度方向可以设置弧形挡板，在头戴显示设备4安装于第一安装部2的状态下，弧形挡板限位于头戴显示设备4的镜体41的一侧，对头戴显示设备4起到支撑限位的作用，使得头戴显示设备4的镜体41能够保持状态稳定。第一安装部2的一镜体支撑部21上可以设置遮挡片212，遮挡片212和其上的弧形挡边213之间形成限位槽，镜体41可插接于该限位槽内，遮挡片212和相应的弧形挡边213限位于镜体41的两侧，使得整个头戴显示设备4状态稳定不易歪斜。

在一种可能的实施方案中，当本公开实施例的分享架仅针对特定型号的摄像装置5和头戴显示设备4时，第二安装部3和第一安装部2均固定于支架1上。当特定型号的头戴显示设备4安装于第一安装部2，特定型号的摄像装置5安装于第二安装部3时，摄像装置5的摄像头刚好位于头戴式显示设备的眼盒41a范围内。

在一种可能的实施方案中，参见图1至图9所示，第一安装部2和第二安装部3中的至少一者可活动地连接于支架1。第一安装部2和第二安装部3能相对移动，使得安装于第二安装部3的摄像装置5的摄像头能位于安装于第一安装部2的头戴显示设备4的眼盒41a范围内。

该实施方案中，考虑到头戴显示设备4和摄像装置5均有不同的型号，各型号产品的尺寸不同，存在头戴显示设备4和摄像装置5均安装于分享架时，摄像装置5的摄像头和头戴显示设备4的眼盒41a错位的情况。针对于此，本公开实施例中第一安装部2和第二安装部3中至少一者活动设置，可调节摄像装置5和头戴显示设备4两者的相对位置，使得摄像装置5的摄像头和头戴显示设备4的眼盒41a位置相对，该实施例提供的分享架通用性强。示例性的，可以是第二安装部3固定于支架1上，而头戴显示设备4可移动地连接于支架1。再例如参见图7至图9所示，第一安装部2和第二安装部3均可移动地连接于支架，第一安装部2的移动方向和第二安装部3的移动方向具有夹角，夹角可以为九十度。

参见图8和图9所示，为用户通过调节第一安装部2沿第一方向移动，调节第二安装部3沿第二方向移动，并最终调节第一安装部2和第二安装部3的相对位置关系如图7所示。在该位置状态下，摄像装置5的摄像头正对于头戴显示设备4的眼盒41a。

可以理解的，第二方向可以为分享架在使用状态中沿竖直方向延伸的方向，例如上下方向。可以理解的，还可以设计为第一安装部2和第二安装部3可以在第三方向上相对位移。第三方向可以为分享架在使用状态中沿水平面延伸且与第一方向垂直的方向，例如为分享架的厚度方向。

在一种可能的实施方案中，参见图1和图2所示，支架1包括支架本体11和设置于支架本体11上的第一驱动件13。第一安装部2可移动地连接于支架本体11。第一驱动件13和第一安装部2传动连接，以驱动第一安装部2沿第一方向平移。通过操作第一驱动件13可以驱动第一安装部2沿第一方向平移。第一驱动件13可以为手动驱动结构也可以为电驱结构。

以手动驱动结构为例，参见图2、图3和图4所示，第一驱动件13可转动地连接于支架本体11，第一驱动件13具有螺杆部131。第一安装部2具有驱动配合部22，驱动配合部22上设置啮合齿23，啮合齿23和螺杆部131相啮合。通过第一驱动件13旋转驱动驱动配合部22带动第一安装部2平移。

该实施方案中，第一驱动件13和驱动配合部22为丝杠螺母配合结构，第一安装部2被支架本体11限定位置，只能沿第一方向平移。驱动配合部22上的啮合齿23的形状和螺杆部131上的螺纹形状相匹配，在第一驱动件13旋转过程中，螺杆部131旋转推动驱动配合部22使得整个第一安装部2平移。通过正向或反向旋转第一驱动件13可以驱动第一安装部2双向平移。该第一固定部可以包括滑动条24，驱动配合部22连接于滑动条24上，滑动条24可滑动地连接于支架上。支架还包括盖体17，盖体17和支架本体11连接，盖体17和支架本体11之间形成滑槽，滑动条24可滑动地连接于滑槽内。例如，滑动条24的横截面大致呈梯形，且梯形的大头端限位于滑槽内部，在滑动条24滑动过程中，滑动条24不会脱离滑槽。

参见图4和图5所示，支架本体11具有间隔设置的两个支撑板112，两个支撑板112靠近第一安装部2的一侧安装豁口1122，驱动件上设置有两个缩颈段，两个缩颈段分别贯穿两个安装豁口1122。盖体17固定连接于两个支撑板112上分别封闭两个安装豁口1122。支撑板112上位于安装豁口1122的两侧分别设置有连接孔，紧固件穿过盖体17连接于相应的连接孔内。安装豁口1122的两侧内壁上均设置有卡槽，盖体17上对应每一安装豁口1122均设置有两个卡条171，两个卡条171上均设置有卡凸，在盖体17连接于支撑板112的状态下，两个卡条171伸入安装豁口1122内，两个卡条171上的卡凸分别卡入相应的卡槽内。两个卡条171和安装豁口1122围合形成夹持孔，缩颈段横截面为圆形，缩颈段可顺利地沿该夹持孔旋转。

在一种可能的实施方案中，参见图2、图3、图4和图5所示，支架1包括支架本体11和设置于支架本体11上的第二驱动件14。第二安装部3可移动地连接于支架本体11，第二驱动件14和第二安装部3传动连接，以驱动第二安装部3沿第二方向平移。通过操作第二驱动件14可以驱动第二安装部3沿第二方向平移。第二驱动件14可以为手动驱动结构也可以为电驱结构。

示例性的，支架本体11上可转动地设置有第一齿轮15和第二齿轮16，第一齿轮15具有涡轮部151和齿轮部152。第二驱动件14可转动地连接于支架本体11，第二驱动件14具有蜗杆部141。蜗杆部141和涡轮部151相啮合，齿轮部152和第二齿轮16相啮合。第二安装部3具有间隔设置的两个齿条31，齿轮部152和第二齿轮16分别与两个齿条31相啮合。

在旋转第二驱动件14的过程中，蜗杆部141带动涡轮部151旋转，涡轮部151旋转带动齿轮部152旋转，齿轮部152旋转带动第二齿轮16同步旋转，齿轮部152和第二齿轮16分别带动第二安装部3的两个齿条31升降运动。通过齿轮部152和第二齿轮16同步驱动第二安装部3的两个齿条31使得第二安装部3能够平稳升降。

两个支撑板112之间形成滑槽，两个支撑板112均沿第二方向延伸设置，第二安装部3可滑动地设置于该两个支撑板112之间形成的滑槽内。支架本体11上位于两个支撑板112之间的位置上设置有两个连接轴111，第一齿轮15和第二齿轮16均分别可转动地套设于两个连接轴111上。

在一种可能的实施方案中，参见图4和图5所示，支架1具有间隔设置的两个支撑板112，两个支撑板112均设置有通孔1121。第二驱动件14还包括旋钮杆142和末端杆143，蜗杆部141设置于两个支撑板112之间。旋钮杆142贯穿一支撑板112的通孔1121，且旋钮杆142和蜗杆部141固定连接，末端杆143贯穿另一支撑板112的通孔1121，且末端杆143和蜗杆部141固定连接。

该实施方案中，第二驱动件14被设计为三段式结构，方便了第二驱动件14的装配。在装配过程中，先将蜗杆部141放置于两个支撑板112之间的滑槽内，然后分别将旋钮杆142和末端杆143穿过相应支撑板112上的通孔1121固定连接于蜗杆部141上。旋钮杆142的端部设置第一螺柱，末端杆143的一端设置第二螺柱，而蜗杆部141的两端分别设置有螺纹槽，第一螺柱和第二螺柱分别螺纹连接于蜗杆部141两端的螺纹槽内。为了防止旋钮杆142和蜗杆部141相脱离，在将旋钮杆142螺纹连接于蜗杆部141上的状态下，进一步还通过固定件144穿过蜗杆部141连接于第一螺柱上。如此在旋钮杆142旋转过程中，旋钮杆142和蜗杆部141之间不会相对旋转，两者之间不会在沿轴线方向相对运动。

在一种可能的实施方案中，参见图3和图4所示，第二安装部3包括主板体32和第一夹板33，主板体32具有第二夹板34。第一夹板33通过连接件35连接于主板体32，连接件35能调节第一夹板33的位置，以增大或缩小第一夹板33和第二夹板34之间的夹持空间。

该实施方案中，通过调节第一夹板33的位置可以增大或缩小第一夹板33和第二夹板34的距离以匹配夹持不用尺寸的摄像设备。示例性地，主板体32具有导向槽321和螺纹槽322，第一夹板33设置有导向杆331和连接槽332。导向杆331可滑动地连接于导向槽321，连接件35具有外螺纹，连接件35一端穿过连接槽332螺纹连接于螺纹槽322。通过旋转连接件35可以调节连接件35伸入或伸出螺纹槽322，从而调节并固定第一夹板33和第二夹板34之间的夹持空间。

在一种可能的实施方案中，参见图6所示，支架1上设置有多个固定孔113，支架1可以通过这些固定孔113固定于某处结构上，方便拍摄。例如，支架1可以通过这些固定孔113固定于三角架上，借助三角架固定在某一位置进行拍摄，达到固定拍摄镜头和省力的效果。支架上可以在背离第一安装部2的一侧设置翻边，在翻边上开设各固定孔113。通过将支架的底部固定于某处结构上，避免该处结构和支架顶部的各部件发生干涉。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本公开的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims (11)

1.一种头戴显示设备体验分享架，包括：

支架；

第一安装部，所述第一安装部连接于所述支架并被配置为安装头戴显示设备，所述第一安装部包括两个镜体支撑部，至少一所述镜体支撑部上设置遮光片，所述遮光片沿所述镜体支撑部延伸并靠近第二安装部设置；

第二安装部，所述第二安装部连接于所述支架并被配置为安装摄像装置；

在摄像装置安装于所述第二安装部，头戴显示设备安装于所述第一安装部的状态下，摄像装置的摄像头能位于头戴显示设备的眼盒范围内，以通过摄像装置同时拍摄真实场景画面和虚拟画面。

2.如权利要求1所述的头戴显示设备体验分享架，其中，所述第一安装部和所述第二安装部沿所述支架的厚度方向依次设置；

在摄像装置安装于所述第二安装部的状态下，摄像装置的摄像头朝向所述第一安装部。

3.如权利要求1所述的头戴显示设备体验分享架，其中，所述支架包括支架本体和两个握持部，两个所述握持部分设于所述支架本体沿第一方向的两侧；

所述第一安装部和所述第二安装部均设置于所述支架本体。

4.如权利要求1所述的头戴显示设备体验分享架，其中，在头戴显示设备安装于所述第一安装部的状态下，头戴显示设备的两个镜体分别支撑于两个所述镜体支撑部上。

5.如权利要求1所述的头戴显示设备体验分享架，其中，所述第一安装部和所述第二安装部中的至少一者可活动地连接于所述支架；

所述第一安装部和所述第二安装部能相对移动，使得安装于所述第二安装部的摄像装置的摄像头能位于安装于第一安装部的头戴显示设备的眼盒范围内。

6.如权利要求1所述的头戴显示设备体验分享架，其中，所述支架包括支架本体和设置于所述支架本体上的第一驱动件；

第一安装部可移动地连接于所述支架本体；

所述第一驱动件和所述第一安装部传动连接，以驱动所述第一安装部沿第一方向平移。

7.如权利要求6所述的头戴显示设备体验分享架，其中，所述第一驱动件可转动地连接于所述支架本体，所述第一驱动件具有螺杆部；

所述第一安装部具有驱动配合部，所述驱动配合部上设置啮合齿，所述啮合齿和所述螺杆部相啮合；

通过所述第一驱动件旋转驱动所述驱动配合部带动所述第一安装部平移。

8.如权利要求1所述的头戴显示设备体验分享架，其中，所述支架包括支架本体和设置于所述支架本体上的第二驱动件；

所述第二安装部可移动地连接于支架本体；

所述第二驱动件和所述第二安装部传动连接，以驱动所述第二安装部沿第二方向平移。

9.如权利要求8所述的头戴显示设备体验分享架，其中，所述支架本体上可转动地设置有第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮具有涡轮部和齿轮部；

所述第二驱动件可转动地连接于所述支架本体，所述第二驱动件具有蜗杆部；

所述蜗杆部和所述涡轮部相啮合，所述齿轮部和所述第二齿轮相啮合；

所述第二安装部具有间隔设置的两个齿条，所述齿轮部和所述第二齿轮分别与两个所述齿条相啮合。

10.如权利要求9所述的头戴显示设备体验分享架，其中，所述支架具有间隔设置的两个支撑板，两个所述支撑板均设置有通孔；

所述第二驱动件还包括旋钮杆和末端杆，所述蜗杆部设置于两个所述支撑板之间；

所述旋钮杆贯穿一所述支撑板的通孔，且所述旋钮杆和所述蜗杆部固定连接，所述末端杆贯穿另一所述支撑板的通孔，且所述末端杆和所述蜗杆部固定连接。

11.如权利要求1所述的头戴显示设备体验分享架，其中，所述第二安装部包括主板体和第一夹板，所述主板体具有第二夹板；

所述第一夹板通过连接件连接于所述主板体，所述连接件能调节所述第一夹板的位置，以增大或缩小所述第一夹板和所述第二夹板之间的夹持空间。