CN206224054U - 一种虚拟现实装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种虚拟现实装置，包括焦距调节机构及镜片模组，焦距调节机构包括中空的第一壳体、第二壳体、驱动轮及从动轮；其中，第一壳体与第二壳体相对固定而围成将驱动轮、镜片模组及从动轮收容的收容空间，从动轮穿设于驱动轮并相对第一壳体非可转动，镜片模组固定于从动轮内，且从动轮一端收容于第二壳体，另一端收容于第一壳体，驱动轮相对从动轮可转动，且驱动轮转动带动从动轮在收容空间中靠近或远离第一壳体。本实用新型提供的虚拟现实装置在实现精确调节焦距的同时可降低体积和重量。

Description

一种虚拟现实装置

技术领域

本实用新型涉及虚拟现实技术领域，特别涉及一种虚拟现实装置。

背景技术

随着科技的发展，虚拟现实技术在人们生产生活中的应用也越来越广泛。特别是头戴式虚拟现实装置的应用更为广泛，头戴式虚拟现实装置是一种利用人的左右眼获取信息差异，引导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉的立体显示器。其显示原理是左右眼屏幕分别显示左右眼的图像，人眼获取这种带有差异的信息后在脑海中产生立体感。用户佩戴头戴式虚拟现实装置以后，可以看到一个立体感很强的虚拟世界。然而，对于具有近视或远视等视力缺陷的人群来说，无法在佩戴头戴式虚拟现实装置的同时佩戴眼镜，因此，目前的虚拟现实装置一般都具有焦距调节功能，以适应不同视力的人群。

目前，虚拟现实装置中的焦距调节机构通常占用较大的内部空间，而且重量较大，焦距调节的准确性也比较差。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种可精确调节焦距并可降低体积和重量的虚拟现实装置。

一种虚拟现实装置，包括焦距调节机构及镜片模组，焦距调节机构包括中空的第一壳体、第二壳体、驱动轮及从动轮；其中，第一壳体与第二壳体相对固定而围成将驱动轮、镜片模组及从动轮收容的收容空间，从动轮穿设于驱动轮并相对第一壳体非可转动，镜片模组固定于从动轮内，且从动轮一端收容于第二壳体，另一端收容于第一壳体，驱动轮相对从动轮可转动，且驱动轮转动带动从动轮在收容空间中靠近或远离第一壳体。

本发明采用驱动轮仅自身旋转(不前后移动)来驱动从动轮靠近或远离第一壳体，当光学调节距离需求为X时，只需满足从动轮的最小距离不能小于X即可，而对驱动轮的距离没有要求，进而驱动轮的最小距离可大大缩小，驱动轮所需体积和重量均可大大缩小，驱动轮在镜片模组与屏幕之间所占空间缩小，屏幕两侧可有更多光线射向镜片模组，极大增大了产品的可视角，在可精确调节焦距的同时可降低虚拟现实装置的体积和重量。

附图说明

图1为本实用新型虚拟现实装置的等轴侧外观示意图；

图2为本实用新型第一实施例虚拟现实装置的焦距调节机构的结构爆炸示意图；

图3为本实用新型第二实施例虚拟现实装置的焦距调节机构的结构爆炸示意图；

图4为本实用新型第二实施例中滑槽的另一种设置方式示意图；

具体实施方式

为节约虚拟现实装置的内部空间，提高焦距调节的准确性，本实用新型实施例提供了一种虚拟现实装置及应用于虚拟现实装置的焦距调节机构。为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本实用新型作进一步详细说明。

需要说明的是，本实用新型实施例中提到的前、后描述针对的是虚拟现实装置使用时与人眼的距离，相对越靠近人眼则为前端，相对越远离人眼则为后端。换句话说，所述前后移动，指的是当虚拟现实装置佩戴于用户头部时，相对与人眼所在位置的靠近或远离运动。

本实用新型的一种虚拟现实装置，包括焦距调节机构及镜片模组，焦距调节机构包括中空的第一壳体、第二壳体、驱动轮及从动轮；其中，第一壳体与第二壳体相对固定而围成将驱动轮、镜片模组及从动轮收容的收容空间，从动轮穿设于驱动轮并相对第一壳体非可转动，镜片模组固定于从动轮内，且从动轮一端收容于第二壳体，另一端收容于第一壳体，驱动轮相对从动轮可转动，且驱动轮转动带动从动轮在收容空间中靠近或远离第一壳体。

下面通过实施方式一和实施方式二来详细说明本实用新型具有焦距调节功能的虚拟现实装置。

实施方式一

请参阅图1和图2，本实用新型实施例提供一种虚拟现实装置，包括焦距调节机构1、镜片模组2及屏幕组件3。焦距调节机构1包括从前端到后端依次设置的第一壳体11、驱动轮12、从动轮13及第二壳体14。屏幕组件3包括屏幕31、屏幕固定件32及框架件33。其中，第一壳体11、驱动轮12、从动轮13、第二壳体14、屏幕固定件32及框架件33均中空；第一壳体11与第二壳体14相对固定而围成收容驱动轮12、镜片模组2及从动轮13的收容空间；从动轮13紧邻第二壳体14，并穿设于驱动轮12，且从动轮13一端收容于第二壳体14，另一端收容于第一壳体11；所述镜片模组2固定于所述从动轮13内；第二壳体14顶抵于框架件33而阻止整个焦距调节机构1前后移动；驱动轮12相对从动轮13可转动，从动轮13相对第一壳体11、驱动轮12及第二壳体14任意之一非可转动但可前后移动；且驱动轮12转动可带动从动轮13在第二壳体14与第一壳体11形成的收容空间中前后移动，即靠近第一壳体11或远离第一壳体11。

第一壳体11顶部内侧设置有第一定位部111，本实施例中第一壳体11的第一定位部111可以是定位凹槽。在第一壳体11的底部设置有与第一壳体顶部同样的结构。第一壳体11面向驱动轮12的端面设有安装凸台112，安装凸台112开设有第一安装孔1121。

驱动轮12的内侧设置有螺纹，螺纹的数量可以是单组，也可以是多组，本实施中为6组螺纹。

从动轮13的顶面为第一定位平面131，从动轮13的第一定位平面131表面上设置有导向凸块1311，所述导向凸块1311上开设有配合孔1312，所述配合孔1312的延伸方向与从动轮13的中空方向平行。在从动轮13的底面设置有与从动轮13的顶面同样的结构。在从动轮13的两个定位平面之间的外侧环面上设置有螺纹，从而使得驱动轮12可螺纹连接于从动轮13的周向外表面，螺纹的数量可以是单组，也可以是多组，本实施中为6组螺纹。从动轮13面向第一壳体11的端面设置有凸台132，本实施中凸台132上设置有卡槽1321，卡槽1321用于固定镜片模组2。在其他实施中可以将镜片模组2胶接在从动轮13内。

第二壳体14的顶部和底部设置有导向柱141和第一限位面142。第二壳体14在背对第一壳体11的方向上依次阶梯设置配合凸台143、环面体144及环体145。依次阶梯设置的配合凸台143、环面体144及环体145围成腔体(图未标)，该腔体用于容纳从动轮12。配合凸台143上对应安装凸台112上的第一安装孔1121设置有第二安装孔1431，螺纹连接件螺纹安装于安装凸台112上的第一安装孔1121与配合凸台143上的第二安装孔1431而将第一壳体11相对固定于第二壳体14，进而使得驱动轮12、镜片模组2及从动轮13可装设于第一壳体11与第二壳体14围成的收容空间中。本实施例中，由于第一壳体11与第二壳体14通过螺纹连接件连接，且环面体144的直径大于环体145的直径，因此可以使得第二壳体14壁厚均匀，同时也可以减轻第二壳体的重量。

驱动轮12螺纹连接于固设有镜片模组2的从动轮13外周面并露出从动轮13的导向凸块1311，第二壳体14的导向柱141插入从动轮13的导向凸块1311的配合孔1312，第一壳体11和第二壳体14固定连接，并将驱动轮12及固设有镜片模组2的从动轮13收容于第一壳体11和第二壳体14围成的收容空间中，且从动轮13一端的导向凸块1311收容于第一壳体11的第一定位部111，从动轮13的另一端临近第二壳体14的第一限位面142。

屏幕固定件32呈一框体结构，屏幕固定件32的边框边缘设置有卡合凸起321；框架件33呈一框架结构，其对应屏幕固定件32的卡合凸起321于框架上设置配合凹槽331，屏幕31固设于屏幕固定件32的框体内，卡合凸起321卡入配合凹槽331，从而将固设有屏幕31的屏幕固定件32固定于框架件33。

框架件33还包括从边框边缘轴向凸伸的凸台332，焦距调节机构1的第二壳体14的环体145抵靠于框架件33的凸台332，从而使得焦距调节机构1整体相对屏幕组件3固定。

本实用新型实施例提供的虚拟现实装置，可实现调节虚拟现实装置的焦距，以适应不同视力人群的需求。具体的，在用户使用虚拟现实装置时，若设定焦距与用户视力情况不一致，由于驱动轮12套在从动轮13上，驱动轮12位于第一壳体11与第二壳体14围成的收容空间中，用户可以操作驱动轮12转动而带动从动轮13前后移动，因从动轮13与第二壳体14之间设有导向结构，以使从动轮13沿预设方向作前后直线运动，其中，导向结构包括导向柱141和配合部，配合部包括导向凸块1311和开设于导向凸块的配合孔1312，且预设方向和镜片模组的光轴方向保持一致。显而易见，导向柱和配合部之一设置在所述从动轮上，另一设置在所述第二壳体或第一壳体上都可以实现该导向功能。

当拨动驱动轮12时，驱动轮12通过螺纹带动从动轮13转动，从动轮13在第一壳体11与第二壳体14围成的容纳空间中沿着镜片模组2的光轴方向做向前或向后的直线运动。相应的，设置于从动轮13上的第一定位平面131上的导向凸块1311也沿着镜片模组2的光轴方向做向前或向后的直线运动，同时因第一壳体11顶部上的第一定位部111和第二壳体14内周侧上的限位平面142对从动轮13有限位作用以使从动轮13位于第一壳体11和第二壳体14围成的容纳空间中做直线运动，使得从动轮13沿着导向柱141靠近或远离第一壳体11和第二壳体14之一，避免了从动轮13的转动。另一个优先实施例中，导向结构的配合部可以是在从动轮上直接形成非圆形的导向槽，而导向柱141为截面与导向槽截面对应的导轨。显而易见，导向槽和导轨之一形成在从动轮，另一形成在第二壳体和第一壳体之一上即可。

由上所述可知，本发明的虚拟现实装置的焦距调节，通过驱动轮12仅做旋转运动来带动从动轮13相对屏幕组件3向前或向后移动来实现，并进一步在导向结构的导向作用下，使得从动轮13能够在预设的与镜片模组2的光轴相同的延伸方向上前后直线移动，达到调整VR设备焦距的目的。

本实用新型实施例提供的虚拟现实装置还包括外壳，第二壳体固定于外壳内侧。在其他实施例中虚拟现实装置还包括中间件，中间件可以是瞳距调节机构或者是连接第二壳体和外壳的任意连接件，即：第二壳体固定于中间件，中间件固定于外壳。

现有的VR产品是采用螺纹副调节焦距的方式，即：从动轮相对驱动轮固定不动，驱动轮旋转运动带动从动轮向前或向后直线移动，从而实现虚拟现实装置的焦距调节，然而，该种方式的光学调节焦距所需的调节距离需求相对较大，即，若调节距离需求是X，那么驱动轮和从动轮的最小调节距离都不能小于X，这样会造成驱动轮12的体积和重量都较大；此外，由于驱动轮在镜片模组和屏幕组件之间，所以驱动轮的部分体积会遮挡屏幕射向镜片模组的光线，造成产品可视角变小。

而本发明采用驱动轮12仅自身旋转(不前后移动)来驱动从动轮13沿镜片模组2的光轴方向作向前或向后的直线运动，当光学调节距离需求为X时，只需满足从动轮13的最小距离不能小于X即可，而对驱动轮12的距离没有要求，进而驱动轮12的最小距离可大大缩小，驱动轮12所需体积和重量均可大大缩小，驱动轮12在镜片模组与屏幕之间所占空间缩小，屏幕两侧可有更多光线射向镜片模组，极大增大了产品的可视角，在可精确调节焦距的同时可降低虚拟现实装置的体积和重量。

由上述分析可知，该虚拟现实装置的焦距调节机构仅通过驱动轮12的旋转运动即可带动从动轮13前后移动而实现了虚拟现实装置的焦距调节，无需其他结构的辅助，大大的节约了焦距调节机构的内部空间，降低了产品的整体重量，且进一步的，本发明实施例中的驱动轮12是通过螺纹连接方式驱动从动轮13前后移动，传动的稳定性和准确性都比较高，适合虚拟现实装置对精密度的要求。

实施方式二

请参考图3，本实施方式与实施方式一的不同在于：在本实施例中，驱动轮12的内侧设置导柱121，导柱121的数量至少为一个，本实施例中导柱的数量优先设置为2个。在从动轮13的两个定位平面之间的外侧环面上对应导柱121设置有相应的滑槽133a，即：滑槽133a的数量对应导柱121的数量至少为一个，同时与导柱121的数量一一对应，本实施例中优先设置为2个，且驱动轮12的导柱可沿其对应的滑槽133a可滑动的容置于从动轮13的周向外表面。在本实施例中滑槽133a整体沿从动轮13的前后两端连线方向延伸，驱动轮12与从动轮13之间通过导柱121和滑槽133a连接传动。由于驱动轮12套在从动轮13上，驱动轮12位于第一壳体11与第二壳体14围成的收容空间中，用户可以操作驱动轮12仅转动而带动从动轮13前后移动，因从动轮13与第二壳体14之间设有导向结构，以使从动轮13沿预设方向作前后直线运动，其中，导向结构包括导向柱141和配合部，配合部包括导向凸块1311和开设于导向凸块的配合孔1312，且预设方向和镜片模组的光轴方向保持一致。本实施方式中与实施方式一中相同零部件的结构此处不再赘述，请参照实施方式一。

当拨动驱动轮12时，驱动轮12在转动的过程中通过导柱121和滑槽133a带动从动轮13转动的同时，还驱动从动轮13在第一壳体11与第二壳体13围成的容纳空间中沿着镜片模组2的光轴方向做向前或向后的直线运动，且驱动轮12仅转动不前后移动。相应的，设置于从动轮13上的第一定位平面131上的导向凸块1311也沿着镜片模组2的光轴方向做向前或向后的直线运动，使得导向凸块1311随同从动轮13沿着第二壳体14上的导向柱141仅做相应的向前或向后的直线运动。另一个优先实施例中，导向凸块1311也可以是导向槽，导向柱141也可以是导轨。同时因第一壳体11顶部上的第一定位部111和第二壳体14内周侧上的限位平面142对从动轮13有限位作用以使从动轮13位于第一壳体11和第二壳体14围成的容纳空间中做直线运动。

由上所述可知，本发明的虚拟现实装置的焦距调节，通过驱动轮12仅做旋转运动来带动从动轮13相对屏幕组件3仅做向前或向后的移动来实现，并进一步在导向结构的导向作用下，使得从动轮13能够在预设的与镜片模组2的光轴相同的延伸方向上前后直线移动，达到调整VR设备焦距的目的,且无需其他结构的辅助，大大的节约了内部空间，降低了产品重量，传动的稳定性和准确性较高。

图4作为此实施例中滑槽133a的另一种设置方式，滑槽133b整体沿从动轮的13外侧圆周方向延伸。

显而易见，虽然上述实施方式中的虚拟现实装置中的屏幕组件并非必须，例如在智能手机插入虚拟现实装置作为显示屏幕的情况下，虚拟现实装置本身无需再配置屏幕组件。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种虚拟现实装置，包括焦距调节机构及镜片模组屏幕组件，其特征在于：所述焦距调节机构包括中空的第一壳体、第二壳体、驱动轮及从动轮；其中，所述第一壳体与所述第二壳体相对固定而围成将所述驱动轮、所述镜片模组及所述从动轮收容的收容空间，所述从动轮穿设于所述驱动轮并相对所述第一壳体非可转动，所述镜片模组固定于所述从动轮内，且所述从动轮一端收容于所述第二壳体，另一端收容于所述第一壳体，所述驱动轮相对所述从动轮可转动，且所述驱动轮转动带动所述从动轮在所述收容空间中靠近或远离所述第一壳体。

2.如权利要求1所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述焦距调节机构包括导向结构，所述导向结构包括导向柱和配合部，所述导向柱和配合部之一设置在所述从动轮，另一设置在所述第二壳体或第一壳体上。

3.如权利要求2所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述配合部包括导向凸块和开设于所述导向凸块的配合孔，所述第一壳体顶部和/或底部内侧设置有第一定位部，所述从动轮的顶面和底面为第一定位平面，所述第一定位平面上对应所述第一定位部设置所述导向凸块，所述导向柱对应设置于所述第二壳体的顶部和底部，所述导向柱插设于所述配合孔，所述导向凸块收容于所述第一定位部。

4.如权利要求1至3任意一项所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述驱动轮的内侧设置有螺纹，所述从动轮外侧环面设置有与所述驱动轮的螺纹相配合的螺纹，以使所述驱动轮螺纹连接于所述从动轮，以使所述驱动轮转动时驱动所述从动轮靠近或远离所述第一壳体。

5.如权利要求1至3任意一项所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述驱动轮的内侧设置导柱，所述从动轮的外侧环面对应所述导柱设置有容纳所述导柱的滑槽，在所述驱动轮转动时所述导柱沿着所述滑槽滑动并驱动所述从动轮靠近或远离所述第一壳体。

6.如权利要求3所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述第一壳体面向所述驱动轮的端面设有安装凸台，所述安装凸台开设有第一安装孔，所述第二壳体在背对所述第一壳体的方向上依次阶梯设置配合凸台、环面体及环体，且所述依次阶梯设置的所述配合凸台、所述环面体及所述环体围成腔体，所述配合凸台上对应所述安装凸台上的所述第一安装孔设置有第二安装孔，所述焦距调节机构包括螺纹连接件，所述螺纹连接件螺纹安装于所述安装凸台上的所述第一安装孔与所述配合凸台上的所述第二安装孔而将所述第一壳体相对固定于所述第二壳体，所述从动轮套设在所述驱动轮靠近所述第二壳体的端部并容纳于所述腔体，所述从动轮的另一端部容纳于所述第一壳体。

7.如权利要求1所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述虚拟现实装置包括屏幕组件，所述屏幕组件包括屏幕及固定所述屏幕的中空的屏幕固定件，所述第二壳体顶抵所述屏幕固定件且所述屏幕面向所述镜片模组。

8.如权利要求7所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述屏幕组件还包括框架件，所述屏幕固定件和所述框架件呈框体结构，所述屏幕固定件的边缘设置有卡合凸起，所述框架件对应所述卡合凸起设置有配合凹槽，所述卡合凸起与所述配合凹槽配合以将固定有所述屏幕的所述屏幕固定件固定于所述框架件。

9.如权利要求8所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述框架件还包括从边框边缘轴向凸伸的凸台，所述第二壳体的环体靠近所述屏幕一端抵靠于所述框架件的所述凸台，以使所述焦距调节机构相对所述屏幕组件固定。

10.如权利要求1所述的虚拟现实装置，其特征在于，所述虚拟现实装置还包括外壳，所述第二壳体固定于所述外壳内侧；或者，所述虚拟现实装置还包括外壳和中间件，所述第二壳体固定于所述中间件，所述中间件固定于所述外壳。