CN108089329A - 一种虚拟现实头盔 - Google Patents

Abstract

本发明涉及虚拟现实设备领域，具体而言，涉及一种具有防尘功能和瞳距调节功能的虚拟现实头盔，包括框架以及相互独立设置在所述框架上的显示模块，所述显示模块包括依次相连的显示屏支架、显示屏、镜筒、透镜以及顶盖，其中，所述显示屏支架安装在所述框架上，所述显示屏与所述镜筒之间设有用于密封防尘的第一防尘片，所述顶盖与所述透镜之间设有用于密封防尘的第二防尘片，所述顶盖与所述镜筒之间设有用于密封防尘的第三防尘片。本发明提供的虚拟现实头盔能同时实现虚拟现实显示、瞳距调节以及防尘功能；结构简单，设计精巧，使用方便，能大大降低具有防尘性能的虚拟现实头盔的成本，同时，能给用户带来更好的使用体验。

Description

一种虚拟现实头盔

技术领域

本发明涉及虚拟现实设备领域，具体而言，涉及一种具有防尘功能和瞳距调节功能的虚拟现实头盔。

背景技术

虚拟现实头盔是通过一组光学***(主要是精密光学透镜)放大超微显示屏上的图像，将影像投射于视网膜上,进而呈现于观看者眼中大屏幕图像的一种设备。随着科学技术的进步和发展，虚拟现实头盔已经逐渐民用化。

目前市面上的虚拟现实头盔包括：不支持瞳距调节的虚拟现实头盔和支持瞳距调节的虚拟现实头盔，对于支持瞳距调节的虚拟现实头盔来说，由于在虚拟现实头盔类产品有限的机构设计空间中，需兼顾设计多种方案以提升产品综合性能，使得透镜之间间隙较小且在进行瞳距调节时需要不断变化，因此实现虚拟现实头盔瞳距调节过程中显示屏与透镜之间的防尘，是目前虚拟现实头盔在防尘应用中亟待解决的问题。

此外，现有的可同时实现瞳距调节和防尘功能的虚拟现实头盔往往结构复杂、工艺制作成本较高，且使用过程繁琐，效果不佳，不能达到良好的用户体验。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种虚拟现实头盔，有效防止瞳距调节或使用过程中灰尘落入显示屏上，且结构简单，使用方便，可有效提高虚拟现实头盔使用的用户体验。

本发明采用的技术方案是：提供一种虚拟现实头盔，包括框架以及相互独立设置在所述框架上的显示模块，所述显示模块包括依次相连的显示屏支架、显示屏、镜筒、透镜以及顶盖，其中，所述显示屏支架安装在所述框架上，所述显示屏与所述镜筒之间设有用于密封防尘的第一防尘片，所述顶盖与所述透镜之间设有用于密封防尘的第二防尘片，所述顶盖与所述镜筒之间设有用于密封防尘的第三防尘片。

本发明所述的虚拟现实头盔，所述镜筒上设有第一台阶位，所述显示屏和所述第一防尘片叠加铺设在所述第一台阶位上，且显示屏和第一防尘片的叠加高度大于所述第一台阶位的高度。

本发明所述的虚拟现实头盔，所述镜筒上设有第二台阶位，所述第二台阶位的自由端与所述透镜相连，所述第二防尘片通过所述顶盖压于所述透镜之上。

本发明所述的虚拟现实头盔，所述顶盖包括与所述第二防尘片相连的上盖、与所述第三防尘片相连的下盖以及两端分别连接所述上盖和所述下盖的侧壁。

本发明所述的虚拟现实头盔，所述下盖上设有凸起，所述镜筒上设有与所述凸起相配的缺口，所述顶盖与所述镜筒之间通过所述凸起和所述缺口的卡合保持相对固定。

本发明所述的虚拟现实头盔，所述显示屏支架通过移动导轨与所述框架相连并可在所述框架上左右移动。

本发明所述的虚拟现实头盔，所述显示屏支架上设有光杆，所述镜筒上设有与之相对应的套环，所述套环套接在所述光杆上并可在所述光杆上左右移动。

本发明所述的虚拟现实头盔，所述镜筒上设有齿板，所述框架上设有调节所述齿板移动的调节装置，所述齿板移动的同时可带动所述镜筒移动。

本发明所述的虚拟现实头盔，所述调节装置包括拨圈、与所述拨圈同轴转动的第一齿轮以及分别与所述第一齿轮和所述齿板啮合的第二齿轮，通过拨动所述拨圈可依次带动所述第一齿轮、所述第二齿轮转动。

本发明所述的虚拟现实头盔，所述第一防尘片、所述第二防尘片和所述第三防尘片为圆环形结构，且所述第一防尘片和所述第二防尘片为泡棉材料，所述第三防尘片为双面胶。

本发明提供的虚拟现实头盔能同时实现虚拟现实显示、瞳距调节以及防尘功能；结构简单，设计精巧，使用方便，能大大降低具有防尘性能的虚拟现实头盔的成本，同时，能给用户带来更好的使用体验。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为本发明实施例的剖面结构示意图；

图2为图1中A部分的局部放大图；

图3为本发明实施例的结构示意图；

图4为图1中D部分的局部放大图；

图5为图1中B部分的局部放大图；

图6为图1中C部分的局部放大图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明提供一种用于虚拟现实头盔的防尘结构，包括框架1以及活动安装在框架1上的显示模块11、12，显示模块11、12为对称结构且相互独立。显示模块11、12分别包括活动安装在框架1上的显示屏支架4、5；在显示屏支架4、5上侧分别安装有显示屏2、3；显示屏2、3上侧还分别与镜筒6、7密封相连；镜筒6、7上侧分别安装有透镜8、9，且透镜8、9分别通过顶盖13、14压于镜筒6、7上，顶盖13、14同时与透镜8、9上侧以及镜筒6、7外侧相连。

具体的，如图1和图2所示，显示屏支架4、5底部通过移动导轨安装在框架1上，使其可在框架1上左右移动；显示屏支架4、5上分别安装用于播放视频图像的显示屏2、3，显示屏2、3输的视频图像由设置在虚拟现实头盔内的控制***控制，显示屏2、3发射的光线分别被透镜8、9采集到后汇聚到用户眼中使得显示屏2、3中的画面汇聚成三维画面。如图1所示，显示屏2、3上侧通过第一防尘片15与镜筒6、7密封相连，第一防尘片15形状与显示屏2、3黑边部位的形状相同，且贴于显示屏2、3的黑边部位上。本实施例中，第一防尘片15优选采用厚度为0.5-2mm的泡棉材料，此厚度的泡棉材料具有出色的密封性和抗压缩变形性，同时还能与显示屏的屏幕之间形成较好的贴合力，使虚拟现实头盔在使用过程中或碰撞过程中不会与屏幕产生相对移动。镜筒6、7一端是与显示屏2、3和第一防尘片15的大小相匹配的四边形形状，另一端为与透镜8、9相匹配的圆环形形状，且镜筒6、7两端之间的距离设置为通过安装后的透镜8、9观看显示屏2、3的最佳观看距离。镜筒6、7与第一防尘片15相连的一端设置有四个三角形的第一台阶位18，分别位于四边形的四角，第一台阶位18自由端的高度为0.5-2mm，与第一防尘片的厚度相匹配，第一台阶位18的宽度为1mm-3mm。显示屏2、3和第一防尘片15叠加铺设在四个第一台阶位18上，且显示屏和第一防尘片15的叠加高度大于第一台阶位18自由端的高度，第一防尘片15的宽度不大于第一台阶位18的宽度；在镜筒6、7四角还设有四个第一螺孔，显示屏支架4、5上设有相应的第二螺孔，镜筒6、7通过穿过第一螺孔和第二螺孔的螺钉固定在显示屏支架4、5上，同时通过螺钉的固定给予了镜筒6、7向下的压力，使第一防尘片15在镜筒6、7与显示屏2、3之间产生压缩变形而实现镜筒6、7与显示屏2、3之间的密封防尘。

如图3和图4所示，显示屏支架4、5上下两侧的框架1上分别设置有平行的光杆24，对应的镜筒6、7上下两侧分别设有套接在光杆24上的套环25，套环25与光杆24的大小相匹配，且可在光杆24上左右滑动。套接孔与光杆24上下两端的配合以及显示屏支架4、5底部的移动导轨使显示模块11、12整体在框架1上形成了三点支撑，保证了显示模块11、12在框架1上的整体牢固性和移动时的整体稳定性。如图1和图2所示，镜筒6、7上还设有齿板26，齿板26为四边形的塑料板块，与调节装置相连的一端边缘设有齿条，左侧镜筒上的齿板26与其左侧部位固定相连，右侧镜筒上的齿板26与其右侧部位固定相连，从而通过移动齿板26即可带动镜筒6、7移动；框架1上还设有用于调节齿板26移动的调节装置，调节装置设有左右两个，其包括拨圈27、与拨圈27同轴转动的第一齿轮28以及与第一齿轮28啮合的第二齿轮29，其中，拨圈27外沿略高于框架1的边沿，使用户可方便的拨动拨圈27；第二齿轮29还同时与齿板26上的齿条相啮合，从而使用户拨动拨圈27的同时可通过第一齿轮28、第二齿轮29传动带动齿板26移动，齿板26移动的同时带动镜筒6、7移动。优选的，齿板26固定在镜筒6、7的中间部位，相比于设置在镜筒上下两端，设置在镜筒中间部位可以形成更好的受力点，使调节装置可更轻松的调节齿板26移动，提高了镜筒6、7移动精准度的同时也提高了用户的使用体验。

如图1、图5和图6所示，镜筒6、7与透镜8、9相接触的一端设有圆环形的第二台阶位19，第二台阶位19的宽度为1.5mm-4mm，第二台阶位19自由端的高度为1mm-3mm，且第二台阶位19自由端的直径小于透镜8、9的直径，透镜8、9通过顶盖13、14压于第二台阶位19的自由端上，在顶盖13、14与透镜8、9之间还设置有环形的第二防尘片16。如图1所述，透镜8、9为双凸透镜，且边缘设有一圈连接环，连接环下端由镜筒6、7上第二台阶位19的自由端支撑，上端贴设有第二防尘片16，第二防尘片16的厚度为0.5-2mm。第二防尘片16同样优选采用与玻璃透镜之间具有较好贴合力的泡棉材料，用于防止虚拟现实头盔使用过程中泡棉材料与透镜之间产生相对移动而使第二防尘片16的防尘功能丧失。顶盖13、14为一体化的圆环形结构，可分为水平设置的上盖20和下盖21以及竖直设置的侧壁22三部分，上盖20直径与第二防尘片16相匹配且盖接在第二防尘片16上，下盖21直径与镜筒6、7上的第二台阶位19的直径相匹配且盖接在第二台阶位19上，第二台阶位19与下盖21之间设有第三防尘片17；侧壁22的形状与第二台阶位19自由端形状相匹配，使侧壁22能卡接于第二台阶位19自由端外侧，以此避免侧壁22与镜筒6、7之间的相对滑动。侧壁22两端分别无缝固定连接上盖20和下盖21，使三者形成一体化结构。本实施例中，顶盖13、14与镜筒6、7优选采用质轻、化学性能稳定、成本低的塑料材质制作，同时，第三防尘片17优选为对塑料材质具有良好粘性的双面胶，第三防尘片17的厚度为0.1mm-0.5mm，宽度小于第二台阶位19的宽度。

如图3所示，在下盖21上下两侧还设有向外延伸的凸起30，对应的镜筒6、7上下两侧设有与凸起30相配的缺口23，通过将凸起30卡合在缺口23中，能使顶盖13、14和镜筒6、7之间保持相对固定，且凸起30与缺口23卡合后，上盖20与透镜8、9上表面的距离小于第二防尘片16的厚度。通过凸起30与缺口23的卡合固定作用以及双面胶的粘力作用，使上盖20能对第二防尘片16产生一定的压力使其在上盖20与透镜之间产生压缩变形而实现上盖20与透镜之间的密封防尘，同时，由于双面胶对下盖21与镜筒的良好粘力和凸起30与缺口23的卡合固定给予的压力，使下盖21与镜筒之间也可形成严密的防尘层，从而彻底防止了从透镜8、9上下表面进入灰尘到显示模块11、12内部。经实验验证，通过以上设置，能使本实施例达到最优防尘和固定效果，使虚拟现实头盔具有高度的一致性和整体性，能大大提高产品的用户体验和使用寿命。

组装后的显示模块11、12为相互独立的一体化结构，具体使用时，显示模块11、12中的显示屏2、3为不同的两块屏幕，分别与控制***相连输出相对应的虚拟现实视频图像，用户在显示模块11、12中的透镜8、9中分别观看到显示屏2、3上的视频图像，并在脑海中形成虚拟现实场景，从而使本实施例实现虚拟现实显示工功能。当需要进行瞳距调节时，可通过拨动调节装置的拨圈27调节显示模块11、12之间的距离，进而使透镜8、9之间的距离得到调节，以此实现瞳距调节功能。由于第一防尘片15、第二防尘片16、第三防尘片17的设置，使外界与显示模块11、12中的显示屏2、3之间形成了严密的防尘层，同时，通过为第一防尘片15、第二防尘片16、第三防尘片17选择合适的材料，保证了在虚拟现实头盔使用过程中或摔碰过程中依然能产生防尘性能。

以上结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种虚拟现实头盔，包括框架(1)以及相互独立设置在所述框架(1)上的显示模块(11、12)，其特征在于，所述显示模块(11、12)包括依次相连的显示屏支架(4、5)、显示屏(2、3)、镜筒(6、7)、透镜(8、9)以及顶盖(13、14)，其中，所述显示屏支架(4、5)安装在所述框架(1)上，所述显示屏(2、3)与所述镜筒(6、7)之间设有用于密封防尘的第一防尘片(15)，所述顶盖(13、14)与所述透镜(8、9)之间设有用于密封防尘的第二防尘片(16)，所述顶盖(13、14)与所述镜筒(6、7)之间设有用于密封防尘的第三防尘片(17)。

2.根据权利要求1所述的虚拟现实头盔，其特征在于，所述镜筒(6、7)上设有第一台阶位(18)，所述显示屏(2、3)和所述第一防尘片(15)叠加铺设在所述第一台阶位(18)上，且显示屏和第一防尘片的叠加高度大于所述第一台阶位(18)的高度。

3.根据权利要求1所述的虚拟现实头盔，其特征在于，所述镜筒(6、7)上设有第二台阶位(19)，所述第二台阶位(19)的自由端与所述透镜(8、9)相连，所述第二防尘片通过所述顶盖(13、14)压于所述透镜(8、9)之上。

4.根据权利要求1所述的虚拟现实头盔，其特征在于，所述顶盖(13、14)包括与所述第二防尘片(16)相连的上盖(20)、与所述第三防尘片(17)相连的下盖(21)以及两端分别连接所述上盖(20)和所述下盖(21)的侧壁(22)。

5.根据权利要求4所述的虚拟现实头盔，其特征在于，所述下盖(21)上设有凸起(30)，所述镜筒(6、7)上设有与所述凸起(30)相配的缺口(23)，所述顶盖(13、14)与所述镜筒(6、7)之间通过所述凸起(30)和所述缺口(23)的卡合保持相对固定。

6.根据权利要求1所述的虚拟现实头盔，其特征在于，所述显示屏支架(4、5)通过移动导轨与所述框架(1)相连并可在所述框架(1)上左右移动。

7.根据权利要求1所述的虚拟现实头盔，其特征在于，所述显示屏支架(4、5)上设有光杆(24)，所述镜筒(6、7)上设有与之相对应的套环(25)，所述套环(25)套接在所述光杆(24)上并可在所述光杆(24)上左右移动。

8.根据权利要求1所述的虚拟现实头盔，其特征在于，所述镜筒(6、7)上设有齿板(26)，所述框架(1)上设有调节所述齿板(26)移动的调节装置，所述齿板(26)移动的同时可带动所述镜筒(6、7)移动。

9.根据权利要求8所述的虚拟现实头盔，其特征在于，所述调节装置包括拨圈(27)、与所述拨圈(27)同轴转动的第一齿轮(28)以及分别与所述第一齿轮(28)和所述齿板(26)啮合的第二齿轮(29)，通过拨动所述拨圈(27)可依次带动所述第一齿轮(28)、所述第二齿轮(29)转动。

10.根据权利要求1所述的虚拟现实头盔，其特征在于，所述第一防尘片(15)、所述第二防尘片(16)和所述第三防尘片(17)为圆环形结构，且所述第一防尘片(15)和所述第二防尘片(16)为泡棉材料，所述第三防尘片(17)为双面胶。