视距调节机构和虚拟现实设备的制作方法

    专利2022-07-10  92


    本实用新型涉及虚拟现实设备
    技术领域
    ,特别涉及一种视距调节机构和应用该视距调节机构的虚拟现实设备。
    背景技术
    :虚拟现实技术(virtualreality,vr),又称灵境技术,是20世纪发展起来的一项全新的实用技术。虚拟现实技术囊括计算机、电子信息、仿真技术于一体,其基本实现方式是计算机模拟虚拟环境从而给人以环境沉浸感。随着社会生产力和科学技术的不断发展,各行各业对vr技术的需求日益旺盛。使用过程中,为了保证映入眼球的成像清晰,需要对虚拟现实设备的镜片进行焦距的调节,示例性技术中,一般采用在滑槽内滑动的方式调节焦距,在多次滑动后容易将滑槽刮损,从而产生碎屑,降低焦距调节的准确性,不利于虚拟现实设备的使用。技术实现要素:本实用新型的主要目的是提供一种视距调节机构和虚拟现实设备,旨在方便调节视距,且保证焦距调节的准确性,便于虚拟现实设备的使用。为实现上述目的,本实用新型提出一种视距调节机构,所述视距调节机构包括:镜片组件,所述镜片组件具有入光面和出光面,定义所述镜片组件具有穿设所述入光面和出光面的光轴方向;和成像转轮,所述成像转轮对应所述镜片组件设置,所述成像转轮具有朝向所述出光面的成像面,所述成像转轮与所述镜片组件转动连接,所述成像转轮和所述镜片组件相对转动,以使所述成像面沿光轴方向靠近或远离所述出光面。在本实用新型的一些实施例中,所述成像转轮包括盖板和与所述盖板连接的侧板,所述成像面设于所述盖板,所述侧板与所述盖板围合形成调节空间,至少部分所述镜片组件容置于所述调节空间内,并与所述侧板螺纹连接。在本实用新型的一些实施例中,镜片组件包括镜片和支架,所述支架设有安装孔,所述镜片固定于所述安装孔内,所述入光面和所述出光面设于所述镜片相对的两侧,所述盖板对应所述镜片设置,至少部分所述支架容置于所述调节空间内,并与所述侧板螺纹连接。在本实用新型的一些实施例中,所述侧板设有第一螺纹段,所述支架设有第二螺纹段,所述第一螺纹段和所述第二螺纹段螺纹连接,以使所述成像转轮与所述镜片组件转动连接。在本实用新型的一些实施例中,所述第一螺纹段设于所述侧板的内侧面,所述第二螺纹段设于所述支架的外侧面,所述成像转轮套接设置于所述镜片组件的外侧。在本实用新型的一些实施例中,所述支架设有安装槽,所述安装槽环绕所述安装孔设置,所述第二螺纹段设于所述安装槽的至少一处槽侧壁,所述侧板可活动容置于所述安装槽内,所述第一螺纹段对应所述第二螺纹段设置。在本实用新型的一些实施例中,所述支架的入光侧还包括朝向安装孔的孔口延伸的支撑段,所述镜片包括透光部和与所述透光部连接的搭接部,所述透光部正对所述安装孔设置,所述搭接部贴合设置于所述支撑段。在本实用新型的一些实施例中,所述支撑段环绕所述安装孔设置,所述支撑段的宽度w1的取值范围为:0.8mm≤w1≤1.5mm;且/或,所述搭接部的宽度w2的取值范围为:1mm≤w2≤2mm。在本实用新型的一些实施例中,所述视距调节机构还包括驱动装置,所述驱动装置与所述支架传动连接,以带动所述支架转动;或者所述驱动装置与所述成像转轮传动连接,以带动所述成像转轮转动。本实用新型还提出一种虚拟现实设备,包括光学组件和视距调节机构,所述视距调节机构包括:镜片组件,所述镜片组件具有入光面和出光面,定义所述镜片组件具有穿设所述入光面和出光面的光轴方向;和成像转轮,所述成像转轮对应所述镜片组件设置,所述成像转轮具有朝向所述出光面的成像面,所述成像转轮与所述镜片组件转动连接,所述成像转轮和所述镜片组件相对转动,以使所述成像面沿光轴方向靠近或远离所述出光面所述光学组件设于所述镜片组件的入光侧。本实用新型技术方案的视距调节机构将镜片组件与成像转轮采用螺纹连接的方式连接,并且将成像转轮设置在镜片组件具有出光面的一侧,在需要使用视距调节机构调节焦距时,光线自入光面向出光面出射,并与成像面成像,此时驱动镜片组件和成像转轮相对旋转使得,成像面可以沿光轴方向靠近或远离出光面,进而改变焦距,改变成像面的成像情况。由于没有采用槽型结构的滑动连接方式调节成像面和出光面的距离,从而不会产生刮损的碎屑,保证了焦距调节的准确性。如此,本实用新型的技术方案可以方便调节视距,且保证焦距调节的准确性,便于虚拟现实设备的使用。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例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,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,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示出的结构获得其他的附图。图1为本实用新型一实施例中视距调节机构的结构示意图;图2为本实用新型一实施例中视距调节机构的分解示意图;图3为本实用新型一实施例中视距调节机构的爆炸示意图;图4为本实用新型一实施例中视距调节机构的剖视图;图5为本实用新型一实施例中视距调节机构的分解状态下的剖视图;图6为本实用新型又一实施例中视距调节机构的剖视图。附图标号说明:标号名称标号名称100视距调节机构122第二螺纹段10镜片组件123安装槽11镜片124支撑段111入光面20成像转轮112出光面21盖板113透光部211成像面114搭接部22侧板12支架221第一螺纹段121安装孔23调节空间本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。需要说明,本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。同时,全文中出现的“和/或”或“且/或”的含义为,包括三个方案,以“a和/或b”为例,包括a方案,或b方案,或a和b同时满足的方案。另外,在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。本实用新型提出一种视距调节机构100。请结合参照图1、图2、图3、图4、图5和图6所示,在本实用新型的一些实施例中,所述视距调节机构100包括:镜片组件10,所述镜片组件10具有入光面111和出光面112,定义所述镜片组件10具有穿设所述入光面111和出光面112的光轴方向;和成像转轮20,所述成像转轮20对应所述镜片组件10设置,所述成像转轮20具有朝向所述出光面112的成像面211,所述成像转轮20与所述镜片组件10转动连接,所述成像转轮20和所述镜片组件10相对转动,以使所述成像面211沿光轴方向靠近或远离所述出光面112。本实施例中,镜片组件10的入光面111和出光面112可以为平面或者为曲面,该镜片组件10可以为多个镜片11依次排布组合形成,也可以为单一镜片11。当为多个镜片11组合的形式时,入光面111可以理解为光线最先射入的表面,出光面112可以理解为光线最后射出的表面。成像转轮20具有用于承载光线的成像面211,在一些实施例中,该成像面211可以由透镜形成。需要说明的是,当入射面和出射面为平面时,该光轴方向可以为垂直于入射面、出射面,在入射面和出射面为其他形式时,以光路实际的传播路径为准。本实用新型技术方案的视距调节机构100将镜片组件10与成像转轮20采用螺纹连接的方式连接,并且将成像转轮20设置在镜片组件10具有出光面112的一侧,在需要使用视距调节机构100调节焦距时,光线自入光面111向出光面112出射,并与成像面211成像,此时驱动镜片组件10和成像转轮20相对旋转使得,成像面211可以沿光轴方向靠近或远离出光面112,进而改变焦距,改变成像面211的成像情况。由于没有采用槽型结构调节成像面211和出光面112的距离,从而不会产生刮损的碎屑,保证了焦距调节的准确性。如此,本实用新型的技术方案可以方便调节视距,且保证焦距调节的准确性,便于虚拟现实设备的使用。参照图3至图6,在本实用新型的一些实施例中,所述成像转轮20包括盖板21和与所述盖板21连接的侧板22,所述成像面211设于所述盖板21,所述侧板22与所述盖板21围合形成调节空间23,至少部分所述镜片组件10容置于所述调节空间23内,并与所述侧板22螺纹连接。成像转轮20大致呈具有一端开口的筒状结构设置,该侧板22即为筒状结构的侧壁,成像面211即为盖板21对应开口的位置,该筒状结构的中部即为调节空间23的位置。当然,在侧板22的长度较短时,该成像转轮20大致呈盖体(例如瓶盖)设置。本实施例中,将至少部分的镜片组件10容置在调节空间23,从而便于与侧板22螺纹连接。可以理解的是,还有一部分的镜片组件10设置在调节空间23外,如此,可以让用户采用驱动镜片组件10旋转的方式对焦距进行调节,方便使用。需要说明的是,侧板22可以呈环绕盖板21的设置形式,如此设置,使得镜片组件10与侧板22的连接面积增加,提高连接的稳定性,并且可以使得保证成像转轮20的结构强度,形成封闭的调节空间23。侧板22的数量还可以为多个,多个侧板22不连续设置,如此,一方面可以保证在一定程度保证镜片组件10与侧板22的连接面积,提高连接效果,另一方面可以减轻成像转轮20的质量,降低驱动成像转轮20相对镜片组件10旋转时需要的能量。参照图2至图6,在本实用新型的一些实施例中,镜片组件10包括镜片11和支架12,所述支架12设有安装孔121,所述镜片11固定于所述安装孔121内,所述入光面111和所述出光面112设于所述镜片11相对的两侧,所述盖板21对应所述镜片11设置,至少部分所述支架12容置于所述调节空间23内,并与所述侧板22螺纹连接。本实施例中的支架12大致呈两端开口的筒状结构设置,镜片11横隔于筒状结构的中部。将支架12容置于调节空间23内便于其与侧板22螺纹连接,进而提高视距调节机构100的调节稳定性。该镜片11可以与支架12通过胶水固定,当然也可以卡接固定在支架12的安装孔121内。在一些实施例中,定义支架12具有靠近盖板21的一端和远离盖板21的一端,镜片11设置于支架12远离盖板21的一端,也即,透镜与盖板21支架12还设有间隙,如此设置,便于安装镜片11,并且,在镜片11的出光面112凸起程度较大时,也能收纳镜片11,防止成像面211和出光面112相互干涉。在本实用新型的一些实施例中,所述侧板22设有第一螺纹段221,所述支架12设有第二螺纹段122,所述第一螺纹段221和所述第二螺纹段122螺纹连接,以使所述成像转轮20与所述镜片组件10转动连接。可以理解的是,第一螺纹段221和第二螺纹段122可以设置为连续的螺旋线或者不连续的螺旋线,只要便于螺纹连接,并使的所述成像转轮20与所述镜片组件10相对转动时,改变出光面112和成像面211的距离,调节焦距即可。在一些实施例中,第一螺纹段221在光轴方向相邻的螺旋线之间的距离可以根据实际需要进行设置,从而控制焦距的改变速率。参照图2至图5,在本实用新型的一些实施例中,所述第一螺纹段221设于所述侧板22的内侧面,所述第二螺纹段122设于所述支架12的外侧面,所述成像转轮20套接设置于所述镜片组件10的外侧。如此设置,一方面可以保证螺纹连接的稳定性,另一方面还可以通过成像转轮20对镜片组件10进行保护,提高视距调节机构100的工作稳定性。参照图6,在本实用新型的一些实施例中,所述支架12设有安装槽123,所述安装槽123环绕所述安装孔121设置,所述第二螺纹段122设于所述安装槽123的至少一处槽侧壁,所述侧板22可活动容置于所述安装槽123内,所述第一螺纹段221对应所述第二螺纹段122设置。本实施例中,安装槽123呈圆环形设置,该安装槽123具有槽底壁和与槽底壁连接的槽侧壁,通过在至少一处槽侧壁设置第二螺纹段122,从而使得螺纹连接发生在安装槽123内,在一定程度避免了外部对螺纹连接的影响,提高了螺纹连接的稳定性。在一些实施例中,安装槽123相对的两槽侧壁均设有第二螺纹段122,此时侧板22对应第二螺纹段122的两侧均设有第一螺纹段221,从而提高螺纹连接的面积,提高螺纹连接的有效性。参照图4至图6,在本实用新型的一些实施例中,所述支架12的入光侧还包括朝向安装孔121的孔口延伸的支撑段124,所述镜片11包括透光部113和与所述透光部113连接的搭接部114,所述透光部113正对所述安装孔121设置,所述搭接部114贴合设置于所述支撑段124。本实施例中,通过设置支撑段124提高镜片11与支架12的接触面积,当采用胶水粘结镜片11时,可以提高固定的效果。镜片11分为透光部113和搭接部114,可以理解的是,二者一体成型设置,且透光部113相对的两侧面即为出光面112和入光面111,通过设置搭接部114可以保证镜片11的固定效果,并保证透光的有效性。参照图5,在本实用新型的一些实施例中,所述支撑段124环绕所述安装孔121设置,所述支撑段124的宽度w1的取值范围为:0.8mm≤w1≤1.5mm;当支撑段124的宽度小于0.8mm时可能会导致支撑段124的宽度较小,从而与搭接部114的接触面积较小,不利于固定镜片11,当支撑段124的宽度大于1.5mm时,可能会导致支撑段124的宽度过大,此时会降低光的通过面积,不利于成像,当w1的取值范围为:0.8mm≤w1≤1.5mm时,一方面具有足够的宽度,便于对镜片11进行固定,另一方面也不会影响透光的面积,保证成像的效果。可以理解的是当w1的取值为0.9mm、1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm时均可,一方面具有足够的宽度,便于对镜片11进行固定,另一方面也不会影响透光的面积,保证成像的效果。在本实用新型的一些实施例中,所述搭接部114的宽度w2的取值范围为:1mm≤w2≤2mm。当搭接部114的宽度小于1mm时可能会导致搭接部114的宽度较小,从而与支撑段124的接触面积较小,不利于固定镜片11,当搭接部114的宽度大于1.5mm时,可能会导致搭接部114的宽度过大,不利于成像,当w2的取值范围为:0.8mm≤w2≤1.5mm时,一方面具有足够的宽度,便于对镜片11进行固定,另一方面也不会影响光线的片状情况,保证成像的效果。可以理解的是当w2的取值为0.9mm、1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm时均可,一方面具有足够的宽度,便于对镜片11进行固定,另一方面也不会影响光线的片状情况,保证成像的效果。在一些实施例中侧板22的厚度可以为0.8mm至1.2mm,如此设置,便于在侧板22设置螺纹段,提高生产效率。优选的,该侧板22的厚度为1mm。在本实用新型的一些实施例中,所述视距调节机构100还包括驱动装置,所述驱动装置与所述支架12传动连接,以带动所述支架12转动;或者所述驱动装置与所述成像转轮20传动连接,以带动所述成像转轮20转动。本实施例中,驱动装置可以包括电机和皮带的组合机构,进而通过电机驱动皮带,用皮带带动支架12或者成像转轮20旋转,或者驱动装置可以为电机和齿轮的组合,进而在支架12或成像转轮20的外侧设置齿轮段,进而通过齿轮啮合的方式带动支架12或者成像转轮20旋转,或者,驱动装置还可以为电机和螺杆,电机和链条等结构,只要便于传动即可。本实用新型还提出一种虚拟现实设备,包括外壳和上述所述的视距调节机构100,该视距调节机构100的具体结构参照前述实施例,由于本虚拟现实设备采用了前述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有前述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。在本实施例中,所述虚拟现实设备还包括光学组件,该光学组件位于镜片组件10的入光侧。以上所述仅为本实用新型的可选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是在本实用新型的构思下,利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的
    技术领域
    均包括在本实用新型的专利保护范围内。当前第1页1 2 3 
    技术特征:

    1.一种视距调节机构,其特征在于,包括:

    镜片组件,所述镜片组件具有入光面和出光面,定义所述镜片组件具有穿设所述入光面和出光面的光轴方向;和

    成像转轮,所述成像转轮对应所述镜片组件设置,所述成像转轮具有朝向所述出光面的成像面,所述成像转轮与所述镜片组件螺纹连接,所述成像转轮和所述镜片组件相对转动,以使所述成像面沿光轴方向靠近或远离所述出光面。

    2.如权利要求1所述的视距调节机构,其特征在于,所述成像转轮包括盖板和与所述盖板连接的侧板,所述成像面设于所述盖板,所述侧板与所述盖板围合形成调节空间,至少部分所述镜片组件容置于所述调节空间内,并与所述侧板螺纹连接。

    3.如权利要求2所述的视距调节机构,其特征在于,所述镜片组件包括镜片和支架,所述支架设有安装孔,所述镜片固定于所述安装孔内,所述入光面和所述出光面设于所述镜片相对的两侧,所述盖板对应所述镜片设置,至少部分所述支架容置于所述调节空间内,并与所述侧板螺纹连接。

    4.如权利要求3所述的视距调节机构,其特征在于,所述侧板设有第一螺纹段,所述支架设有第二螺纹段,所述第一螺纹段和所述第二螺纹段螺纹连接,以使所述成像转轮与所述镜片组件转动连接。

    5.如权利要求4所述的视距调节机构,其特征在于,所述第一螺纹段设于所述侧板的内侧面,所述第二螺纹段设于所述支架的外侧面,所述成像转轮套接设置于所述镜片组件的外侧。

    6.如权利要求4所述的视距调节机构,其特征在于,所述支架设有安装槽,所述安装槽环绕所述安装孔设置,所述第二螺纹段设于所述安装槽的至少一处槽侧壁,所述侧板可活动容置于所述安装槽内,所述第一螺纹段对应所述第二螺纹段设置。

    7.如权利要求3至6中任一项所述的视距调节机构,其特征在于,所述支架的入光侧还包括朝向安装孔的孔口延伸的支撑段,所述镜片包括透光部和与所述透光部连接的搭接部,所述透光部正对所述安装孔设置,所述搭接部贴合设置于所述支撑段。

    8.如权利要求7所述的视距调节机构,其特征在于,所述支撑段环绕所述安装孔设置,所述支撑段的宽度w1的取值范围为:0.8mm≤w1≤1.5mm;

    且/或,所述搭接部的宽度w2的取值范围为:1mm≤w2≤2mm。

    9.如权利要求3至6中任一项所述的视距调节机构,其特征在于,所述视距调节机构还包括驱动装置,所述驱动装置与所述支架传动连接,以带动所述支架转动;或者所述驱动装置与所述成像转轮传动连接,以带动所述成像转轮转动。

    10.一种虚拟现实设备,其特征在于,包括光学组件和如权利要求1至9中任一项所述的视距调节机构,所述光学组件设于所述镜片组件的入光侧。

    技术总结
    本实用新型公开一种视距调节机构和虚拟现实设备,所述视距调节机构包括:镜片组件,所述镜片组件具有入光面和出光面,定义所述镜片组件具有穿设所述入光面和出光面的光轴方向;和成像转轮,所述成像转轮对应所述镜片组件设置,所述成像转轮具有朝向所述出光面的成像面,所述成像转轮与所述镜片组件转动连接,所述成像转轮和所述镜片组件相对转动,以使所述成像面沿光轴方向靠近或远离所述出光面。本实用新型旨在方便调节视距,且保证焦距调节的准确性,便于虚拟现实设备的使用。

    技术研发人员:刘志建;张新
    受保护的技术使用者:歌尔光学科技有限公司
    技术研发日:2020.08.13
    技术公布日:2021.03.12

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