CN206848589U - 一种头戴式显示设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了头戴式显示设备，包括：并排设置且结构相同的两个镜筒组件；每个镜筒组件包括对应设置的镜片单元和显示屏单元，镜筒组件上还分别安装有第一导向传动机构和第二导向传动机构；第一导向传动机构螺纹连接第一螺杆，第二导向传动机构螺纹连接第二螺杆，第一螺杆和第二螺杆分别与电机单元连接，电机单元与控制板连接，控制板与调节单元连接；电机单元根据瞳距调节指令，驱动第一螺杆旋转使第一导向传动机构沿第一螺杆轴向移动并带动镜筒组件相对另一镜筒组件移动；电机单元还根据视距调节指令，驱动第二螺杆旋转使第二导向传动机构沿第二螺杆轴向移动，调节镜片单元和显示屏单元的间距。提高了调节精度及使用稳定性。

Description

一种头戴式显示设备

技术领域

本实用新型涉及显示设备技术领域，具体涉及一种头戴式显示设备。

背景技术

虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真，使用户沉浸到该环境中。头戴式显示设备利用双眼的视差原理，通过透镜将左右画面分别投入到双眼，继而产生有空间感的立体视觉效果。由于不同用户瞳距的中心点位置相对头戴式显示设备不固定，并且同一用户双眼的视距可能不一致，而目前市场上的头戴式显示设备产品在实现用户的个性化的瞳距和视距调节方面只能左右镜筒调节同等距离，现有技术在瞳距调节时是两镜筒同步反向运动，每次调节的位移相等，例如，左镜筒向左移动3毫米，则右镜筒同步反向地向右移动3毫米，现有技术在视距调节时两镜筒中镜片与显示屏距离同步移动，例如，左镜片向左显示屏靠近或远离3毫米，则右镜片也向右显示屏同步靠近或远离3毫米，这样的调节方式会导致精度低，灵活性差等不足，不能满足某些用户的使用需求，而且在对瞳距及视距进行调节时，需要用户自己手动调节，从而增加了头戴式显示设备使用的复杂程度，导致用户体验不佳。

实用新型内容

本实用新型提供了一种操作使用简便、调节精度高、自动化程度强的头戴式显示设备。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供了一种头戴式显示设备，包括：并排设置且结构相同的两个镜筒组件；

每个镜筒组件包括对应设置的镜片单元和显示屏单元，每个镜筒组件上还分别安装有第一导向传动机构和第二导向传动机构；

第一导向传动机构螺纹连接一第一螺杆，第二导向传动机构螺纹连接一第二螺杆，第一螺杆和第二螺杆分别与头戴式显示设备的电机单元连接，电机单元与控制板连接，控制板与调节单元连接；

电机单元根据瞳距调节指令，驱动第一螺杆旋转使第一导向传动机构沿第一螺杆轴向移动并带动镜筒组件相对另一镜筒组件移动；并且电机单元还根据视距调节指令，驱动第二螺杆旋转使第二导向传动机构沿第二螺杆轴向移动，调节镜片单元和显示屏单元的间距。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的头戴式显示设备内针对每个镜筒组件对应安装第一导向传动机构和第二导向传动机构，第一导向传动机构螺纹连接一第一螺杆，第二导向传动机构螺纹连接一第二螺杆，第一螺杆和第二螺杆分别与电机单元连接，电机单元与控制板连接，控制板与调节单元连接，电机单元根据瞳距调节指令，驱动第一螺杆旋转使第一导向传动机构沿第一螺杆轴向移动并带动镜筒组件相对另一镜筒组件移动；并且电机单元还根据视距调节指令，驱动第二螺杆旋转使第二导向传动机构沿第二螺杆轴向移动，调节镜片单元和显示屏单元的间距。不仅实现了每个镜筒组件瞳距或视距的单独调节而且左右镜筒组件的调节距离可以不一致，提高了调节的灵活性和调节精度。满足了双眼瞳距不同以及双眼屈光度不同的用户的调节需求，提高了调节灵活性，优化了用户体验。本实施例的这种头戴式显示设备结构简单，提高了使用稳定性。同时，通过电机自动调节，免去了用户手动调节的不便，进一步优化了用户体验，提高了设备的自动化程度，保证了调节精度。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的局部结构的侧视图；

图2是本实用新型实施例一的局部结构的后视图；

图3是本实用新型实施例一的局部结构的侧视图；

图4是本实用新型实施例一的局部结构的俯视图；

图5是本实用新型实施例一的按键触点的示意图；

图6是本实用新型实施例一的结构分解示意图；

图7是本实用新型实施例二的局部结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的设计构思在于：针对现有技术中头戴式显示设备的瞳距和视距调节时双眼只能调节同等距离以及调节灵活性差等问题，本实用新型实施例提供了一种头戴式显示设备，该头戴式显示设备的每个镜筒组件都单独连接安装第一导向传动机构和第二导向传动机构，每个镜筒组件可单独调节视距和瞳距，从而满足了双眼瞳距不同或屈光度不相同用户的调节需求，设备结构简单，保证了使用稳定性，优化了用户体验。同时针对现有技术中瞳距或视距调节需要用户手动进行调节的不便，本实用新型提出利用电机单元作为动力源，从而可以实现自动调节，进一步优化用户体验。

目前的头戴式显示设备中也有一些针对屈光度和瞳距设置单独调节机构的方案。例如，基于推动齿条与滑动齿条配合并依靠调节推钮左右推动实现双眼瞳距或视距调节。但是这种现有技术缺点是：双眼瞳距调节时，依靠调节推钮，操作方式不灵活，利用推动齿条与滑动齿条配合调节精度低，并且操作时调节推钮跟随齿条上下波动，影响用户观看体验。此外，瞳距调节机构推钮设计，需要在外壳上开较大的孔以方便推钮左右移动，这不但影响产品外观的美观程度，而且容易进灰尘。由此，现有技术在手动调节瞳距或视距过程中增加了头戴式显示设备使用的复杂程度，调节精度低，操作灵活性差，零件众多，结构复杂，组装困难，成本高。

以下介绍本实用新型实施例的头戴式显示设备，并说明本实施例采用的解决现有技术问题的技术手段。

这里，首先对瞳距和视距的含义进行解释，在没有特别说明的情况下，瞳距是指两眼瞳孔之间的距离，视距是指用户佩戴头戴式显示设备后镜片到显示屏的距离。

实施例一

结合图1至图6，对本实施例的头戴式显示设备的结构进行具体说明。本实施例仅对于头戴显示设备中与本实用新型的改进密切关联的器件进行说明，可以理解，头戴显示设备中还包括有其他器件如主体支架、外壳，线缆等，这些器件的细节设计和工作原理等内容可以参见现有技术，在此不再赘述。

参见图1，本实施例的头戴式显示设备包括并排设置且结构相同的两个镜筒组件(使用时，两个镜筒组件分别对应用户的左眼和右眼)；

结合图1和图2，本实施例一提供的头戴式显示设备中，每个镜筒组件包括对应设置的镜片单元13和显示屏单元12，每个镜筒组件上还分别安装有第一导向传动机构3和第二导向传动机构4；第一导向传动机构3与第一螺杆1螺纹连接，第二导向传动机构4与第二螺杆2螺纹连接，第一螺杆1和第二螺杆2分别与电机单元连接，电机单元与控制板(图中未示出)连接，控制板与调节单元连接；电机单元根据瞳距调节指令，驱动第一螺杆1旋转使第一导向传动机构3沿第一螺杆1轴向移动并带动镜筒组件相对另一镜筒组件移动；例如，在另一镜筒组件保持静止的状态下，当前被调节的镜筒组件移动以靠近或者远离另一镜筒组件，以实现瞳距调节。每个镜筒组件可单独调节视距和瞳距，从而满足了双眼瞳距不同或屈光度不相同用户的调节需求，并且通过电机单独调节的方式更为精准、简便，不仅使头戴式显示设备的自动化程度提高，同时提高了使用效率，优化了用户体验。

并且，电机单元还根据视距调节指令，驱动第二螺杆2旋转使第二导向传动机构4沿第二螺杆2轴向移动并带动显示屏单元移动以调节镜片单元和显示屏单元的间距(即，视距)。

参见图1，第一导向传动机构3连接第一电机14，第二导向传动机构4也连接一第二电机15，第一电机14以及第二电机15共同组成一个电机单元。

本实施例中第一电机14与第一安装框架5固定连接在一起，这里仅以第一电机的连接结构进行示意性说明，其它三个电机与安装框架的连接结构和这里描述的连接结构相同，不再重复赘述。具体的，如图4所示，第一电机14通过第四连接件(例如螺钉)和第一固定环52固定在第一安装框架5上。第一电机14上设置有螺纹孔1401，对应的，第一安装框架5上也设置有螺纹孔，利用螺钉穿过螺纹孔1401以及第一安装框架5上的螺纹孔将第一电机14连接到第一安装框架5上。第一电机14通过导线连接在头戴式显示设备内的控制板上。本实用新型一个实施例中，电机采用的是带丝杠的电机，即，电机为丝杠电机，丝杠1402插入到第一固定环52中，第一固定环52与第一安装框架5连接固定。电机的安装结构稳定可靠，保证了调节精度及稳定性。

在本实用新型的其它实施例中，丝杠也可以用螺杆替换，电机与螺杆连接，例如，螺杆一端装进电机内的安装孔中，电机驱动螺杆转动，对此不作限制。

电机单元根据瞳距调节指令或视距调节指令进行工作，瞳距调节指令或视距调节指令由调节单元生成并发送给电机单元。在本实用新型的一个实施例中，调节单元为设置在头戴式显示设备上的按键组，按键组包括四个按键触点，每个按键触点通过导线连接在控制板上，四个按键触点呈十字形排布，如图5所示，其中的两个按键(例如，触点“+”和“-”)用于接收瞳距调节信息并发送至控制板，使得控制板根据瞳距调节信息生成并发送瞳距调节指令电机单元(具体是，第一电机14)，另外两个按键触点(例如，触点“F”和“B”)用于接收视距调节信息并发送至控制板，使得控制板根据视距调节信息生成并发送视距调节指令至电机单元(具体是，第二电机15)。

通过这种结构设置，当用户想要调节瞳距(如调节左眼瞳距)时，可以按下十字形按键的“+”触点以增大瞳距，或者，按下十字形按键的“-”触点以减小瞳距，此时，控制板收到瞳距调节信号后向与第一导向传动机构连接的电机发出控制信号，控制电机匀速转动，带动第一导向传动机构3中的第一导向件31沿第一螺杆1轴向移动，进而带动左镜筒组件相对右镜筒组件移动，同时带动左镜筒组件下端的第二传动件42沿第二导向件41左右移动，保证了瞳距调节的灵活性。

当用户想要调节视距(如，左眼视距)时，按住十字形按键的“F”触点以增大视距，或者，按下十字形按键的“B”触点以减小视距。此时控制板收到视距调节信号后向第二电机15发送控制信号控制电机转动，进而通过螺旋传动带动第二导向传动机构4中的第二导向件41沿第二螺杆2轴向前后移动，带动显示屏单元前后移动，同时带动左镜筒组件上端的第一导向传动机构3中的第一传动件32沿第一导向件31前后滚动，保证了视距调节的灵活性。而且，不需要用户手动拨动旋钮或推动推钮，调节方式更便捷。

此外，本实用新型的瞳距或视距调节通过螺旋传动实现，电机每转动一圈，导轨相应移动一个螺纹间距，在螺纹间距固定且已知的情况下保证了较精密的调节。与手动调节方式相比，手动调节旋钮的位置很局限，而采用电机调节，按键的位置设置更灵活，便于进行产品的外观设计。

上述按键控制方式下仍需用户手动按住按键，这种方式多有不便，对此，本申请还提供了一种更加便捷的调节控制方式。以下详述之。

具体的，调节单元采用调节面板，调节面板接收目标瞳距信息或目标视距信息，并发送至控制板，使得控制板根据目标瞳距信息或目标视距信息，以及电机运动行程和目标瞳距信息或目标视距信息的对应关系计算出电机目标运动行程信息，而后根据电机目标运动行程信息发送瞳距调节指令或视距调节指令至电机单元，控制电机转动，进而实现瞳距或视距调节。另外，在电机运动过程中，控制板还接收电机上的编码器反馈的电机当前运动行程信息，判断当前运行行程信息是否与目标运动行程一致，是则，发送停止指令至所述电机单元，使得电机单元收到停止指令后停止运动。如此，不需要设计按键，在使用前，用户只需要将自己的瞳距或视距调节信息通过调节面板输入，即可实现根据用户的瞳距或视距信息自动调节到目标瞳距或视距的效果。

考虑到移动智能终端的普及，本实施例中的调节面板还可以设置在移动智能终端上，例如，借助用户的智能手机的触摸屏，获取用户的目标瞳距信息或目标视距信息，再通过智能手机中的无线通讯模块与头戴式显示设备中的控制板通讯，而且，头戴式显示设备中也设置有无线通信单元，控制板与无线通信单元相连接。这样，头戴式显示设备的控制板就可以接收到用户的瞳距信息或视距信息，然后，控制板根据接收到的目标瞳距信息或目标视距信息，进行计算后生成调节指令发送至电机，控制电机转动进而实现瞳距或视距调节。

由上可知，本实施例的头戴式显示设备每个镜筒组件都包括有瞳距调节机构和视距调节机构，左右两个镜筒组件的瞳距和视距调节完全独立，满足了两眼视力不同，佩戴时双眼瞳孔相对头戴式显示设备中心轴不对称的用户的调节需求。

例如，在使用过程中，当用户想要调节瞳距而不是调节视距时，通过第一电机驱动第一螺杆，进而第一螺杆旋转使第一导向传动机构沿着第一螺杆轴向移动并带动镜筒组件相对另一镜筒组件移动，实现瞳距调节。或者，在使用过程中用户想要调节视距而不是瞳距时，可以通过第二电机驱动第二螺杆，第二螺杆旋转使第二导向传动机构沿着第二螺杆的轴向移动并带动显示屏单元移动完成视距调节。

参见图1和图2，在本实施例中，第一导向传动机构3包括：与第一螺杆1螺纹连接的第一导向件31和与第一导向件31配合安装的第一传动件32；第二导向传动机构4包括：与第二螺杆2螺纹连接的第二导向件41和与第二导向件41配合安装的第二传动件42；第一螺杆1旋转能使第一导向件31沿着第一螺杆1轴向移动并能带动第二传动件42相对第二导向件41同步移动，第二螺杆2旋转能使第二导向件41沿着第二螺杆2轴向移动并能带动第一传动件32相对第一导向件31同步移动。两组导向传动机构动作灵活可靠，不仅提高了调节精度，同时保证了操作过程的稳定性。

参见图6，在本实施例中，第一导向件31为第一导轨，第一导轨上设置有与第一螺杆1配合的第一内螺纹孔310，与头戴式显示设备壳体上的第一安装框架5配合安装的第一限位部311以及位于第一导轨的两侧且与第一传动件32配合安装的第一凹槽312(参见图3)；

第二导向件41为第二导轨，第二导轨上设置有与第二螺杆2配合的第二内螺纹孔410，与头戴式显示设备壳体上的第二安装框架6配合安装的第二限位部411以及位于第二导轨的两侧且与第二传动件42配合安装的第二凹槽412；安装后，第一导轨与第二导轨相对垂直，由此第一导向件和第二导向件的导向方向不同，参见图1和图6，第一导向件的导向方向为左右方向，第二导向件的导向方向为前后方向。导轨上设置限位部，限位部与安装框架上的限位槽51(限位槽51的侧面上设置多个三角形的筋板5101，提高了限位槽的强度和承受力)配合共同发挥作用，对导轨的运动行程进行限位，保证了瞳距或视距调节时的行程可控以及调节稳定性。另外，导轨上设置凹槽，既方便与传动件(如滚轮或滑块)安装，供传动件在凹槽内滑动或滚动，又减小了摩擦力，提高调节的灵活性。

需要说明的是，本实施例中，第一导向传动机构3和第二导向传动机构4的结构是完全相同的，只是两者在安装时的安装方向和位置不同。具体的，第一导向传动机构安装在镜筒组件的上方，第二导向传动机构安装在镜筒组件的下方，并且第一导向传动机构的导向方向和第二导向传动机构的导向方向相互垂直。如图6所示，第一导向传动机构的导向方向为前后方向，第二导向传动机构的导向方向为左右方向，导向方向相互垂直。

本实施例之所以采用结构相同的第一导向传动机构和第二导向机构，一是为了便于安装，因为两者结构相同所以安装时不需要区分，降低了安装的难度。二是节省产品的成本，与生产或采购结构不同的两种零件相比，本实施例的这种方式明显成本更低。最后，导向传动机构采用结构相同的设计，也方便了零件损坏之后的替换。

如图2，图3和图6所示，第一传动件32为滚轮结构，包括：多个滚轮320和第一连接件321，

第一连接件321上设置有第一连接柱；滚轮320通过螺钉锁紧在第一连接柱上；具体的连接方式可以是，滚轮的中心开孔，螺钉穿过滚轮中心的孔旋进第一连接柱上的螺纹孔中，滚轮可相对螺钉转动。或者，滚轮通过螺栓与螺母配合固定在第一连接柱上，或者，滚轮通过卡簧固定在第一连接柱上；需要说明的是，滚轮和第一连接柱的连接方式可以根据实际需求进行选择，对此不作限制，而且，除了本实施例的连接方式外也可以采用其它的连接方式只要保证滚轮固定在连接柱上即可。

第二传动件42与第一传动件32的结构相同。也就是说，如图3所示，第二传动件42也采用滚轮结构，滚轮结构包括：多个第二滚轮420和第二连接件421。

需要说明的是，本实施例中每个导向传动机构包括的滚轮数量为四个，四个滚轮均匀分布在导轨的两个侧面上，以此提高瞳距和视距调节时的灵活性。具体的，如图1和图2所示，第一导向传动机构3包括的四个滚轮320中的两个与第一导轨左侧的第一凹槽312配合，另外两个滚轮320与第一导轨右侧的第一凹槽312配合，第二导向传动机构4包括的四个滚轮420中的两个与第一导轨前侧的第二凹槽412配合，另外两个滚轮420与第一导轨后侧的第二凹槽412配合。

如图3所示，第一传动件的滚轮320与第一导轨上的第一凹槽312相配合；第二传动件的滚轮420与第二导轨上的第二凹槽412相配合。采用滚轮与凹槽配合，基于滚动摩擦实现视距或瞳距调节，提高了调节的灵活度，在使用时节省力气。

如图3所示，镜筒组件的显示屏支架7上设置有第一凸台74和第二凸台71，第一传动件32和第二传动件42分别通过螺钉连接到第一凸台74和第二凸台71上的安装孔中。具体的，第一传动件32是通过第一连接件321连接到第一凸台74上，第二传动件42是通过第二连接件421连接到第二凸台71上，以实现第一传动件或第二传动件与镜筒组件的显示屏支架7上的连接。

需要说明的是，第一凸台设置在显示屏支架的上面，第二凸台设置在显示屏支架的下面，第一凸台和第二凸台的结构可以相同或不同，凸台的结构可以根据第一连接件上的螺钉孔位置和第二连接件上的螺钉孔位置进行设计和调整。参见图3，连接滚轮320的第一连接件321以及连接滚轮420的第二连接件421分别连接到显示屏支架7的第一凸台74和第二凸台71上，实现第一传动件32和第二传动件42的同步运动，提高瞳距或视距调节时的灵活性。

参见图6，第一螺杆1的一端，穿过第一导轨上的第一内螺纹孔310后插入第一安装框架5上的第一固定环52中，进而限位安装第一螺杆1；第一螺杆1的另一端安装在第一电机14的安装孔内，第一电机14固定在第一安装框架5上，第一安装框架5上设置有第一限位槽51，第一导轨上的第一限位部311与第一限位槽51相配合；通过第一限位部和第一限位槽的配合，实现第一导向传动机构的限位，使得第一导轨在第一安装框架上保持左右直线运动。保证了运动的稳定性。

类似的，第二螺杆2的一端，穿过第二导轨上的第二内螺纹孔410后插入第二安装框架6上的第二固定环62中，进而限位安装第二螺杆2；第二螺杆2的另一端安装在第二电机15上的安装孔内，第二电机15固定在第二安装框架6上，第二安装框架6上设置有第二限位槽61，第二导轨上的第二限位部411与第二限位槽61相配合，使得第二导轨在第二安装框架上保持前后直线运动。

如图2所示，本实施例中第一电机14设置在头戴式显示设备的左右方向的一侧，第二电机15设置在头戴式显示设备的上下方向的一侧，这样的设计保证了产品的美观度，而且符合用户操作习惯，保证了用户体验。

如图6所示，每个镜筒组件都包括：显示屏支架7和镜片支架8，镜片支架8的圆周面上设有多个第三连接件81，图6中示意了三个第三连接件81，这三个第三连接件81相互之间的夹角均为120度。本实用新型实施例对第三连接件的数量不作限制，可以根据实际应用需求进行选择和设置。另外，本实施例中，第三连接件采用的是销钉，本实用新型其它实施例中第三连接件也可以采用其它可行的零件，只要能够保证通过第三连接件将镜片支架和显示屏支架连接起来即可。

参见图3和图6，显示屏支架7上开有与第三连接件81相配合的滑动限位孔72，镜片支架8通过第三连接件81安装到显示屏支架7上。

参见图6，滑动限位孔72包括两段，分别是用于安装第三连接件81的倾斜的导引部720，与导引部720连接并供调节镜片单元和显示屏单元的间距的限位部721。

这里需要说明的是，导引部的倾斜设计方便了将第三连接件81(如安装到镜片支架上的销钉或与镜片支架一体形成的连接柱)滑进限位孔中。安装时，先将镜片支架旋进导引部，再旋入限位部中。限位部是沿显示屏支架前后方向延伸的一段孔，限位部的作用是调节镜头单元和显示屏单元之间的距离，即，限定视距调节时的运动行程。

另外，前述是对镜片支架和显示屏支架的一种连接方式的说明，在本实用新型的其它实施例中，镜片支架和显示屏支架之间还可以通过下列方式实现连接：

在镜片支架上开有多个连接孔，在显示屏支架上开有与连接孔相配合的滑动限位孔，镜片支架经穿过滑动限位孔并伸入镜片支架上的一个连接孔中的第四连接件(例如销钉)安装到显示屏支架上。

这种连接方式下的滑动限位孔，与前述连接方式下的滑动限位孔的不同之处在于：不需要设置倾斜的导引部，只需要设置供调节镜片单元和显示屏单元的间距的限位部即可。

如图1和图6所示，头戴式显示设备，还包括：与头戴式显示设备的壳体连接的一对导向轴9，镜片支架8上还包括对应设置的导向轴连接部82；

镜片支架8与显示屏支架7安装后，导向轴9分别安装到导向轴连接部82上。优选地，螺杆和导向轴均采用金属材质，以保证结构强度。

需要说明的是，本实施例中通过设置两个相互平行且位置对应的导向轴，能够保证瞳距调节时，左右镜筒组件在同一平面内运动，提高了瞳距调节时的稳定性，优化了用户体验。

参见图6，显示屏支架7的四周设置有用于热熔安装螺母的安装孔73，螺母安装到安装孔73中后与显示屏单元12上的紧固件(图中未示出)连接。

在本实施例中，第一安装框架和第二安装框架分别与头戴式显示设备的壳体固定连接，也就是说，在进行瞳距和视距调节时，第一安装框架5和第二安装框架6都是固定不动的。固定连接方式可以采用下述的一种或多种：

第一种方式，第一安装框架和第二安装框架分别通过螺钉连接固定在头戴式显示设备的壳体上；

第二种方式，第一安装框架和第二安装框架分别通过卡扣扣合在头戴式显示设备壳体上；

第三种方式，第一安装框架和第二安装框架与头戴式显示设备壳体一体成型。

实际应用过程中，可以根据产品需求以及头戴式显示设备壳体的设计要求选择具体的连接方式，对此不作限制。

需要说明的是，前述主要是以一个镜筒组件(即，左侧的镜筒组件)的结构进行的说明，由于另一个镜筒组件的结构和该一个镜筒组件的结构相同，所以这里不再赘述，可以参见前述的相关说明。

本实施例的这种头戴式显示设备的安装过程大致如下：

1)首先，将两个显示屏单元12分别组装到左右显示屏支架7上；

2)然后，将左右镜片单元分别组装到相应的镜片支架8上；

3)接着，将第一传动件的滚轮结构，第二传动件的滚轮结构分别通过螺钉和连接件的配合分别安装到左右显示屏支架7的两个凸台上；

4)将一对导向轴9安装到左右镜片支架8上的导向轴安装部82内；

5)将第一导轨组装到左侧的滚轮结构上，安装时第一导轨端部滑入两排滚轮320之间；同样的，再将第一导轨组装到右侧的滚轮机构上；

6)将第一螺杆1的一端旋入第一导轨的螺纹孔310中，再通过第一固定环52，将第一螺杆1安装到第一安装框架5上固定；同样的，将右侧的第一螺杆旋入右侧的导轨的第一内螺纹孔中，再将右侧的第一螺杆安装到第一安装框架上；第一螺杆的另一端安装到第一电机的安装孔中，第一电机通过螺钉固定到第一安装框架上；

7)将第二导轨组装到滚轮机构上，再将右侧的第二导轨组装到右侧的滚轮机构上；

8)最后，将第二螺杆2的一端旋入第二导轨的第二内螺纹孔410中；通过第二固定环62将第二螺杆2安装到第二安装框架6上固定。第二螺杆的另一端安装到第二电机的安装孔中，第二电机通过螺钉固定到第二安装框架上；同样的，将右侧的第二螺杆旋入右侧的导轨的第二内螺纹孔中，再将第二螺杆安装到第二安装框架6上。

由上可知，本实施例中头戴式显示设备组装过程可以按照先上后下，先左后右的顺序进行组装。可以理解上述的组装过程仅仅是示意性的，实际应用过程中可对一些组装步骤进行调整，不限于此。

本实施例的这种头戴式显示设备的工作过程是：

首先介绍左镜筒组件的瞳距调节过程。控制板收到瞳距调节指令，控制第一电机14转动，带动第一螺杆1转动，通过螺旋传动，与第一螺杆1固定连接在一起的第一导向传动机构3沿着第一螺杆1轴向左右移动，第一导向传动机构3移动带动左显示屏支架7左右移动，左显示屏支架7移动带动第二传动件42移动，即，带动滚轮结构在第二导轨的第二凹槽412中左右滑动，使得左镜筒组件沿着导向轴9左右移动，实现了左镜筒组件相对于右镜筒组件的调节，即，瞳距的调节。可以理解，瞳距调节时，第一导轨上的限位部，第一安装框架上的固定环，第一电机端部的配合共同限定了运动行程。

另外，需要强调的是，本实施例中通过电机控制螺杆旋转，螺杆每转动一个螺距都对应调节一定的距离，从而提高了瞳距或视距调节时的调节精度。

接下来介绍左镜筒组件的视距调节工作过程。控制板收到视距调节指令控制第二电机15转动，通过螺旋传动，与第二螺杆2固定连接在一起的第二导向传动机构4沿着第二螺杆2轴向前后移动，第二导向传动机构4移动带动左显示屏支架7前后移动，左显示屏支架7移动带动第一传动件32移动，即，带动滚轮结构在第一导轨的第一凹槽312中前后滑动，实现了左显示屏单元相对于左镜片单元的调节，即，视距的调节。可以理解，视距调节时，由第二导轨上的限位部，第二安装框架上的固定环和第二电机端部来共同限定运动行程，即视距调节的范围。

本实用新型实施例头戴式显示设备的瞳距视距调节通过螺杆的螺旋传动实现，电机旋转一圈，导轨移动一个螺纹间距，因此可实现较精密的调节。

需要说明的是，前述主要是对一个镜筒组件(即，左侧的镜筒组件)的视距和瞳距调节工作过程进行的说明，由于另一个镜筒组件的结构和该一个镜筒组件的结构相同，所以工作过程也是相同的，这里不再赘述，可以参见前述对左侧的镜筒组件工作过程的说明。

由上可知，本实用新型实施例的头戴式显示设备在瞳距视距调节的功能上，能实现双眼相互独立的瞳距和视距调节，满足了两眼视力不同，佩戴时双眼瞳孔相对中心轴不对称的用户的调节需求。瞳距和视距的调节采用螺旋传动，调节精度高。电机每旋转一圈，导轨移动一个螺距的距离，滚轮结构带动镜筒组件移动一个螺距的距离，因此可实现精确调节。调节时镜筒在产品壳体内部进行，不需带动壳体。视距和瞳距的调节都是通过电机，操作灵活、方便，用户体验好。整体瞳距和视距调节，结构简单，紧凑，零件少，使得产品的重量可以减轻，组装容易，制造和组装成本较低，提高了产品的市场竞争力。

实施例二

和前述实施例一不同的是，本实施例中传动件采用滑块，相应的导轨上凹槽的设计进行了改造，将导轨上的凹槽的形状与滑块的形状相适配。

具体的，本实施例中，第一导向件为第一导轨，第一导轨上设置有与第一螺杆配合的第一内螺纹孔，与第一安装框架配合的第一限位部以及与第一传动件配合的第一凹槽；

第二导向件为第二导轨，第二导轨上设置有与第二螺杆配合的第二内螺纹孔，与第二安装框架配合的第二限位部以及与第二传动件配合的第二凹槽；即，这里的导向件的结构除第一凹槽和第二凹槽的形状与前述实施例中凹槽的形状不同之外，其它结构与前述实施例相同。

第一传动件为第一T形滑块，第一T形滑块上下两面上设置有第一圆弧形凸起，

第二传动件为第二T形滑块，如图7所示，T形滑块上下两面上设置有第二圆弧形凸起；

如图7所示，示意了左镜筒组件上方安装的第一导向传动机构的示意图，在图7中，第一导向件31的第一凹槽与第一传动件32相配合。第一凹槽和第二传动件的第二凹槽均为T形槽，从而能够与T形滑块的形状相适配。

第一圆弧形凸起与第一凹槽的表面接触；第二圆弧形凸起与第二凹槽的表面接触，镜筒组件通过T形滑块与导轨T形槽的表面的线摩擦实现相对运动。

本实施例中通过在T形滑块的上下表面设置圆弧形的凸起，减小了与导轨上的凹槽的接触面积(即将T形滑块与导轨凹槽的面接触改为线接触)，从而减小摩擦力，提高瞳距或视距调节的灵活性。在本实用新型的其它实施例中，还可以在T形滑块的上下表面设置多个凸点，将T形滑块与导轨凹槽表面的线接触改为点接触，以进一步的减小摩擦力。

另外，第一T形滑块以及第二T形滑块分别固定连接在镜筒组件的显示屏支架7的第一凸台74上。这是为了保证在进行瞳距调节时，第一导向传动机构和第二传动件同步运动，或视距调节时，保证第二导向传动件和第一传动件同步运动，提高调节的灵活性。

综上所述，本实用新型实施例的头戴式显示设备，实现瞳距和视距调节的传动机构，不同于现有技术。结构上：本实用新型视距调节结构主要利用螺杆的外螺纹和与之配合的导轨上的内螺纹，通过螺旋传动实现单个导轨的前后直线运动；利用相互垂直的导轨与滚轮结构的配合，实现单个镜筒组件的前后运动，完成视距调节。瞳距调节结构主要利用螺杆上的外螺纹和与之配合的导轨上的内螺纹，利用螺旋传动实现单个导轨的左右直线运动；利用相互垂直的导轨与滚轮机构的配合，实现单个镜筒的左右运动，完成瞳距调节。功能上：实现了左右两个镜筒组件的瞳距和视距完全独立的调节，且调节精度高，可实现根据用户提供的双眼的屈光度和瞳距数据，在佩戴头戴设备之前就可调节好，不需要用户戴上设备根据双眼的适用状况慢慢调节双眼的瞳距和视距，用户体验更好。同时，结构简单，提高了使用稳定性。利用电机提供动力实现自动调节，进一步优化了用户体验，避免了手动调节的不便。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，在本实用新型的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本实用新型的目的，本实用新型的保护范围以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种头戴式显示设备，其特征在于，包括：并排设置且结构相同的两个镜筒组件；

每个镜筒组件包括对应设置的镜片单元和显示屏单元，每个镜筒组件上还分别安装有第一导向传动机构和第二导向传动机构；

所述第一导向传动机构螺纹连接一第一螺杆，所述第二导向传动机构螺纹连接一第二螺杆，第一螺杆和第二螺杆分别与电机单元连接，电机单元与头戴式显示设备中的控制板连接，控制板与调节单元连接；

电机单元根据瞳距调节指令，驱动第一螺杆旋转使第一导向传动机构沿第一螺杆轴向移动并带动镜筒组件相对另一镜筒组件移动，实现瞳距调节；并且电机单元还根据视距调节指令，驱动第二螺杆旋转使第二导向传动机构沿第二螺杆轴向移动并带动显示屏单元移动，以调节镜片单元和显示屏单元的间距。

2.根据权利要求1所述的头戴式显示设备，其特征在于，所述调节单元为设置在头戴式显示设备上的按键组，

按键组包括四个按键触点，四个按键触点呈十字形排布，

其中的两个按键触点用于接收瞳距调节信息并发送至控制板，使得所述控制板根据瞳距调节信息生成并发送瞳距调节指令所述电机单元，另外两个按键触点用于接收视距调节信息并发送至控制板，使得所述控制板根据视距调节信息生成并发送视距调节指令至所述电机单元。

3.根据权利要求1所述的头戴式显示设备，其特征在于，所述调节单元为调节面板，电机单元中还设有编码器；

调节面板能将目标瞳距信息或目标视距信息发送至控制板，控制板将目标运动行程发送至电机单元进行调整，并且编码器能够判断反馈当前运行行程信息给控制板供其判断当前运行行程是否与目标运动行程一致。

4.根据权利要求3所述的头戴式显示设备，其特征在于，所述调节面板设置在智能终端上，所述的控制板还与无线通信单元相连接；

调节面板通过智能终端与控制板上的无线通信单元连接，将所述目标瞳距信息或目标视距信息发送至控制板。

5.根据权利要求1-3任一项所述的头戴式显示设备，其特征在于，

每个所述电机单元均包括两个电机，分别为第一电机和第二电机，

第一电机通过第四连接件和头戴式显示设备的第一安装框架上的第一固定环连接到第一安装框架上，并通过导线连接到控制板上；

第二电机通过第五连接件和头戴式显示设备的第二安装框架上的第二固定环连接到第二安装框架上，并通过导线连接到控制板上。

6.根据权利要求1所述的头戴式显示设备，其特征在于，

所述第一导向传动机构包括：与第一螺杆螺纹连接的第一导向件和与第一导向件配合安装的第一传动件；

所述第二导向传动机构包括：与第二螺杆螺纹连接的第二导向件和与第二导向件配合安装的第二传动件；

第一螺杆旋转能使第一导向件沿第一螺杆轴向移动并能带动第二传动件相对第二导向件同步移动，

第二螺杆旋转能使第二导向件沿第二螺杆轴向移动并能带动第一传动件相对第一导向件同步移动。

7.根据权利要求6所述的头戴式显示设备，其特征在于，

所述第一导向件为第一导轨，所述第一导轨上设置有与所述第一螺杆配合的内螺纹孔，与头戴式显示设备壳体上的第一安装框架配合安装的第一限位部以及位于所述第一导轨的两侧且与所述第一传动件配合安装的第一凹槽；

所述第二导向件为第二导轨，第二导轨上设置有与所述第二螺杆配合的内螺纹孔，与头戴式显示设备壳体上的第二安装框架配合安装的第二限位部以及位于所述第二导轨的两侧且与所述第二传动件配合安装的第二凹槽；

安装后，第一导轨与第二导轨相对垂直。

8.根据权利要求7所述的头戴式显示设备，其特征在于，

所述第一传动件为滚轮结构，包括：多个滚轮和第一连接件，

第一连接件上设置有第一连接柱；滚轮通过螺钉锁紧在第一连接柱上；或者，通过螺栓与螺母配合固定在第一连接柱上，或者，通过卡簧固定在第一连接柱上；

第二传动件与所述第一传动件的结构相同，包括与第一连接件结构相同的第二连接件；

第一传动件的滚轮与所述第一导轨上的第一凹槽相配合；第二传动件的滚轮与所述第二导轨上的第二凹槽相配合；

第一连接件，第二传动件的第二连接件均连接到所述镜筒组件的显示屏支架上，显示屏支架上安装显示屏单元。

9.根据权利要求6所述的头戴式显示设备，其特征在于，

所述第一导向件为第一导轨，所述第一导轨上设置有与所述第一螺杆配合的第一内螺纹孔，与头戴式显示设备壳体上的第一安装框架配合的第一限位部以及与第一传动件配合的第一凹槽；

所述第二导向件为第二导轨，所述第二导轨上设置有与所述第二螺杆配合的第二内螺纹孔，与头戴式显示设备壳体上的第二安装框架配合的第二限位部以及与第二传动件配合的第二凹槽；

所述第一传动件为第一T形滑块，第一T形滑块上下两面上设置有第一圆弧形凸起，

第二传动件为第二T形滑块，T形滑块上下两面上设置有第二圆弧形凸起；

所述第一凹槽和所述第二凹槽均为T形槽；

所述第一圆弧形凸起与所述第一凹槽的表面接触；

所述第二圆弧形凸起与所述第二凹槽的表面接触；

第一T形滑块以及第二T形滑块分别固定连接在所述镜筒组件的显示屏支架上。

10.根据权利要求6所述的头戴式显示设备，其特征在于，所述镜筒组件包括：显示屏支架和镜片支架，

镜片支架的圆周面上均匀分布有多个第三连接件，

显示屏支架上开有与所述第三连接件相配合的滑动限位孔，镜片支架通过所述第三连接件安装到所述显示屏支架上，所述第三连接件为安装到镜片支架的圆周面上的销钉，或所述第三连接件为与所述镜片支架一体形成的连接柱，

当第三连接件为与所述镜片支架一体形成的连接柱时，滑动限位孔包括：用于安装所述第三连接件的倾斜的导引部，与导引部连接并供调节镜片单元和显示屏单元的间距的限位部；

所述镜片支架上还包括对应设置的导向轴连接部，镜片支架与显示屏支架安装后，一对导向轴连接所述导向轴连接部并固定在头戴式显示设备的壳体上；

显示屏支架移动时带动镜片支架沿导向轴轴向移动。