CN208283657U

CN208283657U - 一体式vr眼镜

Info

Publication number: CN208283657U
Application number: CN201821069555.1U
Authority: CN
Inventors: 杨振恢; 李志成; 李建华
Original assignee: Truly Opto Electronics Ltd
Current assignee: Truly Opto Electronics Ltd
Priority date: 2018-07-06
Filing date: 2018-07-06
Publication date: 2018-12-25
Anticipated expiration: 2028-07-06

Abstract

本实用新型提供的一体式VR眼镜，通过在壳体内设置发电部件，能够将人体运动的能量回收，并将上述能量转化为电能为电源充电，提升一体式VR眼镜的续航能力，避免了由于一体式VR眼镜续航能力较短而导致的佩戴者在游戏或者观看影片过程中不能尽兴的缺憾，另外，在壳体的前表面设置摄像头，能够对佩戴者所处的环境进行实时的视频监控，使佩戴者在佩戴一体式VR眼镜的同时能够掌握环境情况，从而能够避免佩戴者在专心娱乐过程中偷盗事件的发生或者在游戏过程中动作幅度过大而发生磕碰、跌落等事故。

Description

一体式VR眼镜

技术领域

本实用新型涉及智能穿戴设备领域，尤其是涉及一种能够有效将人体运动能量回收的、增强现实的一体式VR眼镜。

背景技术

几年来，随着虚拟现实技术的高速发展，VR眼镜已经成为人们生活中最常见的智能穿戴娱乐设备，VR眼镜是利用显示设备将人的对外界的视觉、听觉封闭，引导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉。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。

最初的VR眼镜需要借助于外接设备如手机、电脑等输入信息，随着技术的不断创新，一体式VR机已经逐步走进人类生活，一体式VR机是具备独立处理器的VR眼镜。具备了独立运算、输入和输出的功能，并且没有连线束缚，自由度更高，相比普通额VR眼镜，一体式VR机具有更优异的用户体验。

但是一体式VR眼镜有着较大的弊端：1、电池的续航能力不足，一体式VR眼镜一般配合内置电池使用，VR眼镜作为穿戴设备，不具备大型化的条件，因此电池的容量比较有限，而一体式VR眼镜其具有独立的运算芯片和屏幕，耗电量比较大，佩戴者通过该眼镜观看影片或者进行游戏时，往往需要一体式VR眼镜具有3-5个小时甚至更长的续航能力，目前市面上的一体式VR眼镜一般不能满足这种续航能力的需求；2、佩戴者视线受阻，在佩戴者佩戴一体式VR眼镜时，其视线被严格限制在VR眼镜的空间内，并且佩戴者往往配合耳机娱乐，佩戴者的听力也受到限制，导致佩戴者不能实时掌握室内的情况的变化，一旦室内有人入侵进行偷盗等非法行为，佩戴者不能及时发现，导致财产的损失。

因此，提高一体式VR眼镜的续航能力、并保证佩戴者在使用一体式VR眼镜时仍能够实时掌握环境信息是十分必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种一体式VR眼镜，该眼镜能够对佩戴者在使用VR眼镜娱乐时做出动作的能量的回收，并能够保证佩戴者在使用该眼镜时仍可实时掌握环境情况。

本实用新型提供的一体式VR眼镜，包括：壳体、第一镜片、第二镜片、镜片支架、调距机构、电源、发电机构、摄像头；其中：

所述壳体包括上表面、下表面、前表面以及左右两个侧面；上述五个表面构成中空的壳体，中空壳体的边缘设置有弹性材料，弹性材料与佩戴者的面部接触贴合；

所述第一镜片、第二镜片均镶嵌在镜片支架内，镜片支架安装在壳体内，调距机构用于调整镜片支架与佩戴者眼睛之间的距离；

发电机构包括至少一套第一发电部件，所述第一发电部件包括第一弹簧、第二弹簧、第一圆柱形磁铁芯、第一线圈，第一圆柱形磁铁芯垂直于壳体上表面设置且嵌套于第一线圈内，第一弹簧的一端、第二弹簧的一端分别连接到所述第一圆柱形磁铁芯的两端，第一弹簧的另一端连接壳体的上表面，第二弹簧的另一端连接壳体的下表面，静止状态下，第一弹簧处于拉伸状态，第二弹簧处于压缩状态；第一圆柱形磁铁芯能够在第一线圈内上下往复运动；第一线圈与第一整流器连接，第一整流器与电源连接；

所述摄像头设置在壳体的前表面上。

整流器具体可以选择为芯朋微公司的PN8305L、PN8356、PN8235、PN8360、PN8370等整流器；摄像头可以具体选择为OmniVision公司的OV16860、OV16885、OV16B10、OV10823、OV12895等微型摄像头；

其工作原理为，一体式VR眼镜在静止状态下，第一弹簧处于拉伸状态，第二弹簧处于压缩状态，第一弹簧的回复力F₁、第二弹簧的回复力F₂与第一圆柱形磁铁芯的重力G₀构成平衡力，即F₁+F₂=G₀，佩戴者在佩戴一体式VR眼镜进行娱乐时，其必然会伴随头部的运动，在头部进行上下运动时，一体式VR眼镜同样进行上下运动，由于惯性的作用，上述平衡系统被破坏，F₁、F₂发生变化，第一圆柱形磁铁芯在持续变化的第一弹簧回复力、第二弹簧回复力以及G₀的作用下实现上下往复的阻尼运动，与第一线圈之间产生相对运动，进而，第一线圈在切割磁感线的过程中产生电力，经过第一整流器变换成直流电，对电源进行充电，从而将佩戴者运动时产生的能量转化为电能并储存到电池中，提高了一体式VR眼镜电池的续航能力；另外，设置在壳体前表面的摄像头能够对室内情况进行实时的监控并将实时监控视频传送到第一镜片或者第二镜片上的一小部分显示区域，从而在不影响佩戴者视听感受的情况下，实现室内环境的实时监控。

进一步的，所述第一发电部件有两套，分别设置在壳体左右两侧，这种结构的设计，一方面能够使一体式VR眼镜的重量更平衡更均匀，保证佩戴者的舒适度，另一方面能够更大程度的回收人体运动产生的能量并转化为电能，进一步提高一体式VR眼镜的续航能力。

进一步的，所述两套第一发电部件均位于壳体外部。

进一步的，所述两套第一发电部件均位于壳体内部。

进一步的，所述发电机构还包括第二发电部件，第二发电部件包括第三弹簧、第四弹簧、第二圆柱形磁铁芯、第二线圈、滑轨，滑轨的两端分别连接在壳体左右两个侧面内壁上，滑轨与壳体的上表面平行，第二圆柱形磁铁芯中心位置开设通孔，滑轨依次穿过第三弹簧、第二圆柱形磁铁芯的通孔、第四弹簧，第三弹簧的一端、第四弹簧的一端分别连接在壳体左右两个侧面内壁上，第三弹簧的另一端、第四弹簧的另一端分别连接第二圆柱形磁铁芯的两端，在静止状态下，第三弹簧、第四弹簧均处于拉伸状态；第二圆柱形磁铁芯嵌套于第二线圈内且能够在第二线圈内水平往复运动；第二线圈与第二整流器连接，第二整流器与电源连接；这种结构的设计，能够保证头部在左右运动时的能量被有效回收，进一步提升人体能量的回收利用率，提高一体式VR眼镜的续航时间。

进一步的，所述第一弹簧、第二弹簧、第三弹簧、第四弹簧、滑轨均为铜合金材质。

进一步的，所述弹性材料为海绵或者硅胶；海绵或者硅胶均比较柔软，并且变形性能好，使用海绵或者硅胶接触佩戴者，能够提高佩戴者的舒适度，提升用户体验。

所述摄像头设置在壳体的前表面上。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型其中一种实施例提供的一体式VR眼镜内部示意图；

图2为本实用新型其中一种实施例提供的一体式VR眼镜正面示意图。

附图标记：

1-壳体；101-前表面；2-镜片支架；301-第一镜片；302-第二镜片；4-电源；5-第一圆柱形磁铁芯；6-第一线圈；7-第一弹簧；8-第二弹簧；9-第一整流器；10-摄像头。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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，可以是两个元件内部的连通。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实用新型中的具体含义。

如图1、图2所示，本实用新型提供的一体式VR眼镜，包括：壳体1、第一镜片301、第二镜片302、镜片支架2、调距机构、电源4、发电机构、摄像头10；其中：

所述壳体1包括上表面、下表面、前表面101以及左右两个侧面；上述五个表面构成中空的壳体1，中空壳体1的边缘设置有海绵，海绵与佩戴者的面部接触贴合；

所述第一镜片301、第二镜片302均镶嵌在镜片支架2内，镜片支架2安装在壳体1内，调距机构用于调整镜片支架2与佩戴者眼睛之间的距离；

发电机构包括两套第一发电部件，两套第一发电部件均设置在壳体1内且分别位于壳体1左右两侧，沿一体式VR眼镜的中心线对称；

所述第一发电部件包括第一弹簧7、第二弹簧8、第一圆柱形磁铁芯5、第一线圈6，第一圆柱形磁铁芯5垂直于壳体上表面设置且嵌套于第一线圈6内，第一弹簧7的一端、第二弹簧8的一端分别连接到所述第一圆柱形磁铁芯5的两端，第一弹簧7的另一端连接壳体1的上表面，第二弹簧8的另一端连接壳体1的下表面，静止状态下，第一弹簧7处于拉伸状态，第二弹簧8处于压缩状态；第一圆柱形磁铁芯5能够在第一线圈6内上下往复运动；第一弹簧7、第二弹簧8均为铜合金材质；第一线圈6与第一整流器9连接，第一整流器9与电源4连接；第一整流器为芯朋微公司的PN8356整流器，所述摄像头10设置在壳体1的前表面101上；摄像头10具体选择为OmniVision公司的OV1082微型摄像头。

其工作原理为，一体式VR眼镜在静止状态下，第一弹簧处于拉伸状态，第二弹簧处于压缩状态，第一弹簧的回复力F₁、第二弹簧的回复力F₂与第一圆柱形磁铁芯的重力G₀构成平衡力，即F₁+F₂=G₀，佩戴者在佩戴一体式VR眼镜进行娱乐时，其必然会伴随头部的运动，在头部进行上下运动时，一体式VR眼镜同样进行上下运动，由于惯性的作用，上述平衡系统被破坏，F₁、F₂发生变化，第一圆柱形磁铁芯在持续变化的第一弹簧回复力、第二弹簧回复力以及G₀的作用下实现上下往复的阻尼运动，与第一线圈之间产生相对运动，进而，第一线圈在切割磁感线的过程中产生电力，经过第一整流器变换成直流电，对电源进行充电，从而将佩戴者运动时产生的能量转化为电能并储存到电池中，提高了一体式VR眼镜电池的续航能力；设置在壳体前表面的摄像头能够对室内情况进行实时的监控并将实时监控视频传送到第一镜片或者第二镜片上的一小部分显示区域，从而在不影响佩戴者视听感受的情况下，实现室内环境的实时监控。

作为优选的技术方案，所述发电机构还包括第二发电部件，第二发电部件包括第三弹簧、第四弹簧、第二圆柱形磁铁芯、第二线圈、滑轨，滑轨的两端分别连接在壳体左右两个侧面内壁上，滑轨与壳体的上表面平行，第二圆柱形磁铁芯中心位置开设通孔，滑轨依次穿过第三弹簧、第二圆柱形磁铁芯的通孔、第四弹簧，第三弹簧的一端、第四弹簧的一端分别连接在壳体左右两个侧面内壁上，第三弹簧的另一端、第四弹簧的另一端分别连接第二圆柱形磁铁芯的两端，在静止状态下，第三弹簧、第四弹簧均处于拉伸状态；第二圆柱形磁铁芯嵌套于第二线圈内且能够在第二线圈内水平往复运动；第二线圈与第二整流器连接，第二整流器与电源连接；这种结构的设计，能够保证头部在左右运动时的能量被有效回收，进一步提升人体能量的回收利用率，提高一体式VR眼镜的续航时间。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一体式VR眼镜，其特征在于，所述一体式VR眼镜包括：壳体、第一镜片、第二镜片、镜片支架、调距机构、电源、发电机构、摄像头；其中：

所述摄像头设置在壳体的前表面上。

2.根据权利要求1所述的一体式VR眼镜，其特征在于，所述第一发电部件有两套，分别设置在壳体左右两侧。

3.根据权利要求2所述的一体式VR眼镜，其特征在于，所述两套第一发电部件均位于壳体外部。

4.根据权利要求2所述的一体式VR眼镜，其特征在于，所述两套第一发电部件均位于壳体内部。

5.根据权利要求1所述的一体式VR眼镜，其特征在于，所述发电机构还包括第二发电部件，第二发电部件包括第三弹簧、第四弹簧、第二圆柱形磁铁芯、第二线圈、滑轨，滑轨的两端分别连接在壳体左右两个侧面内壁上，滑轨与壳体的上表面平行，第二圆柱形磁铁芯中心位置开设通孔，滑轨依次穿过第三弹簧、第二圆柱形磁铁芯的通孔、第四弹簧，第三弹簧的一端、第四弹簧的一端分别连接在壳体左右两个侧面内壁上，第三弹簧的另一端、第四弹簧的另一端分别连接第二圆柱形磁铁芯的两端，在静止状态下，第三弹簧、第四弹簧均处于拉伸状态；第二圆柱形磁铁芯嵌套于第二线圈内且能够在第二线圈内水平往复运动；第二线圈与第二整流器连接，第二整流器与电源连接。

6.根据权利要求5所述的一体式VR眼镜，其特征在于，所述第一弹簧、第二弹簧、第三弹簧、第四弹簧、滑轨均为铜合金材质。

7.根据权利要求1-6任一项权利要求所述的一体式VR眼镜，其特征在于，所述弹性材料为海绵或者硅胶。