一种虚拟现实头盔的制作方法

本发明涉及虚拟现实设备技术领域，特别涉及一种虚拟现实头盔。

背景技术：

虚拟现实头盔是一种通过向左右眼分别投射带有差异的图像，由人眼处理图像而产生立体感觉的头戴设备。虚拟现实头盔主要包括光学镜头、显示模组和主体框架；光学镜头和显示模组固定安装在主体框架上，光学镜头和显示屏模组之间设有一定的空腔，以使显示模组发出的光线经对应的光学镜头照射至虚拟现实头盔外侧。虚拟现实头盔使用时，外界灰尘会扩散至光学镜头和显示模组之间的空腔中并粘附在显示模组和光学镜头上、使显示模组发出的光线发生遮挡及散射，继而影响用户的观看使用体验。

技术实现要素：

为解决现有的虚拟现实头盔使用时，光学镜头内侧或显示模组容易附着灰尘的问题，本发明提供一种新的虚拟现实头盔。

本发明提供一种虚拟现实头盔，包括主体框架、光学镜头和显示模组；

所述主体框架设有通孔；所述光学镜头密封安装在所述通孔中；

所述显示模组包括模组基板、显示屏和显示分隔框；所述模组基板与所述主体框架固定连接；所述显示屏和所述显示分隔框均密封地固定安装在所述模组基板上；所述显示分隔框安装在所述显示屏和所述主体框架之间；

所述显示屏、所述显示分隔框和所述主体框架配合形成空腔；所述显示屏发出的光线经过所述空腔和所述光学镜头输出所述虚拟现实头盔；

所述主体框架面向所述显示分隔框的一侧设有环形搭接部；所述环形搭接部与所述显示分隔框搭接并密封贴合。

可选的，所述环形搭接部包括第一环形凸起和第二环形凸起；

所述第一环形凸起、所述第二环形凸起和所述主体框架形成环形槽；

所述显示分隔框伸入到所述环形槽内；所述显示分隔框的内侧面和外侧面均与所述环形槽的内侧面密封贴合。

可选的，所述环形搭接部为环形台阶；所述显示分隔框的内侧面或外侧面与所述环形台阶的侧面密封贴合。

可选的，所述环形搭接部与所述显示分隔框贴合处设有弹性胶层。

可选的，所述模组基板的边缘设置卡扣；

所述显示分隔框面向所述模组基板的一侧设有环形翻边；

所述卡扣卡接所述环形翻边、使所述环形翻边贴合所述所述显示屏的边缘；

所述环形翻边与所述显示屏贴合处设置有弹性胶层。

可选的，所述显示屏由所述环形翻边压紧固定安装在所述模组基板上；所述模组基板和所述显示屏之间设置弹性胶层。

可选的，所述显示分隔框的内表面设置有磨砂层。

可选的，由所述显示屏侧到所述光学镜头侧，所述显示分隔框为横截面尺寸逐渐减小的喇叭口型，或者，所述显示分隔框为横截面不变的柱型。

可选的，还包括调焦机构；所述调焦机构设置在所述主体框架和所述光学镜头间、以使所述光学镜头沿自身轴向相对于所述通孔平移。

本发明提供的虚拟现实头盔，包括主体框架、显示模组和光学镜头。其中主体框架上设置有通孔，光学镜头设置在通孔处并与主体框架密封连接。显示模组包括模组基板、显示屏和显示分隔框，模组基板和主体框架固定连接，显示屏和显示分隔框密封地固定在模组基板上；显示屏、显示分隔框和主体框架之间形成空腔；显示屏发出的光线经过空腔和光学镜头输出至虚拟现实头盔。另外，主体框架面向显示分隔框的一侧设置有环形搭接部，环形搭接部与显示分隔框搭接并贴合显示分隔框。因为显示分隔框侧壁与环形搭接部贴合，所以显示分隔框和主体框架可通过贴合面之间形成密封。此外，因为显示模组中显示屏和显示分隔框之间为密封连接，主体框架和光学镜头之间也为密封连接，所以前述空腔与外界空气隔离，外界灰尘无法进入到空腔内侧，避免灰尘进入到空腔内而粘附在显示屏或光学镜头上、影响使用效果的问题。

附图说明

为更清楚地说明背景技术或本发明的技术方案，下面对现有技术或具体实施方式中结合使用的附图作简单地介绍；显而易见地，以下结合具体实施方式的附图仅是用于方便理解本发明实施例，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获得其他的附图；

图1是本发明实施例中虚拟现实头盔的外观示意图；

图2是本发明实施例中虚拟现实头盔的内部结构轴测图；

图3是本发明实施例中虚拟现实头盔的主体框架轴测示意图；

图4是本发明实施例中虚拟现实头盔的主体框架正视图；

图5是本发明实施例中显示模组轴测示意图；

图6是本发明实施例中显示模组正视图；

图7是图6中A-A截面示意图；

图8是本发明实施例中模组基板示意图；

其中：1-外壳、2-主体框架、21-通孔、22-第一环形凸起、23-第二环形凸起、24-环形槽、3-头戴组件、4-显示模组、41-模组基板、42-显示屏、43-显示分隔框、5-光学镜头、6-调焦机构。

具体实施方式

本发明提供了一种虚拟现实头盔，可防止外界灰尘进入到光学镜头和显示模组之间的空腔中、继而防止灰尘附着在光学镜头或显示模组的显示屏表面。

图1是本发明实施例中虚拟现实头盔的外观示意图，图2是本发明实施例中虚拟现实头盔的内部结构轴测图，图3是本发明实施例中虚拟现实头盔的主体框架轴测示意图，图4是本发明实施例中虚拟现实头盔的主体框架正视图，图5是本发明实施例中显示模组轴测示意图，图6是本发明实施例总显示模组正视图，图7是图6中B-B截面示意图，图8是本发明实施例中模组基板示意图。为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

请参见图1-图4，本实施例提供的虚拟现实头盔包括外壳1、主体框架2、显示模组4、光学镜头5和头戴组件3。其中，外壳1固定安装在主体框架2和显示模组4的外侧，覆盖主体框架2面向显示模组4侧的区域以及显示模组4，以使虚拟现实头盔外观简洁大方。头戴组件3和主体框架2连接，用于将虚拟现实头盔佩戴至使用者头部。

请参见图3和图4，本实施例的主体框架2上设置有两个通孔21，两个通孔21轴线之间的距离大体等于成人眼睛正视前方时两个瞳孔的距离。两个光学镜头5分别安装在主体框架2上的两个通孔21处，并均与主体框架2形成通孔21的侧壁密封连接。虚拟现实头盔内部显示模组4发出的光线经过两个光学镜头5照射至主体框架2外侧。

本实施例中，显示模组4包括模组基板41、显示屏42、显示分隔框43和相应的电气部件。显示屏42、显示分隔框43和电气部件均固定安装在模组基板41上；模组基板41 与主体框架2固定连接，以使显示模组4可相对于主体框架2固定。

请参见图2，模组基板41的边缘设有固定孔，主体框架2对应模组基板41上固定孔的位置设有凸起柱，凸起柱的自由端设置有螺纹孔；螺钉穿过固定孔后安装到螺纹孔中、卡接模组基板41而使模组基板41和主体框架2固定连接；由于凸起柱的阻隔作用，模组基板41和主体框架2的框架本体之间形成一容纳空间。

显示屏42固定安装在模组基板41面向主体框架2的一侧，并且显示屏42的左侧部分和右侧部分分别正对主体框架2上的两个通孔21；显示分隔框43安装在模组基板41和主体框架2之间的容纳空间中，并与模组基板41和显示屏42密封固定连接；另外，显示分隔框43还与主体框架2的框架本体贴合。如此，显示屏42、显示分隔框43和主体框架2三者配合形成空腔。

应当注意，本实施例中显示分隔框43用于将显示屏42分成左右两部分，以使显示屏42左侧发出的光线只能经过主体框架2上左侧部的光学镜头5照射到虚拟现实头盔外侧，以及使显示屏42右侧发出的光线只能经过主体框架2右侧部的光学镜头5照射到虚拟现实头盔外侧。

请参见图5和图6，本实施例中的虚拟现实头盔设置一个显示分隔框43，显示分隔框43具有一个大体尺寸与显示屏42尺寸相同的外侧框体，外侧框体的中间区域设置有分隔板，分隔板贴合显示屏42中间区域并将空腔分成左右两部分，保证显示屏42发出的光线仅能照射对应的光学镜头5。当然，在其他实施例中，也设置两个独立的显示分隔框43，利用两个独立的显示分隔框43分别贴合显示屏42的左侧部分和右侧部分，保证显示屏42上不同部分发出的光线仅能从对应的光学镜头5输出。

请继续参见图3和图4，本实施例中，在主体框架2的框架本体面向显示屏42的一侧设置有第一环形凸起22和第二环形凸起23，第一环形凸起22和第二环形凸起23均围绕安装光学通孔21的透镜设置；第一环形凸起22、第二环形凸起23和主体框架2形成环形槽24，环形槽24的宽度大体等于显示分隔框43的侧壁厚度。显示分隔框43面向框架本体的一侧插入到环形槽24内后，内侧面和外侧面均与环形槽24的侧面密封贴合(也就是显示分隔框43的内侧面与第一环形凸起22的侧面贴合，显示分隔框43的外侧面与第二环形凸起23的侧面贴合)。

可想到，因为显示分隔框43侧壁的内侧面和外侧面均与环形槽24的侧面贴合，所以显示分隔框43和主体框架2通过贴合面之间形成密封。此外，因为显示模组4中显示屏42和显示分隔框43之间为密封连接，主体框架2和光学镜头5之间也为密封连接，所以前述空腔与外界空气隔离，外界灰尘无法进入到空腔内侧，避灰尘粘附在显示屏42或光学镜头5上影响使用效果的问题。

更进一步地，为防止各组件加工过程中表面缺陷造成的密封失效，本发明实施例中，在环形槽24内还设置弹性胶层，弹性胶层位于环形槽24侧面与显示分隔框43贴合处。弹性胶层既具有粘接特性，又具有弹性形变特性。显示分隔框43插入到环形槽24内后，显示分隔框43和环形槽24可被弹性胶层粘接，同时，显示分隔框43和环形槽24之前相对挤压而使弹性胶层产生弹性形变，达到更好的密封效果。

本实施例中，主体框架2通过第一环形凸起22和第二环形凸起23形成的环形槽24实现和显示分隔框43的密封，在其他实施例中，主体框架2上也可为其他结构的环形搭接部。例如，环形搭接部可以为环形台阶，环形台阶的侧面和显示分隔框43实现密封；实际应用中，根据环形台阶的设置方式不同，可以是显示分隔框43的外侧面与环形台阶的侧面密封贴合，也可以是显示分隔框43的内侧面与环形台阶贴合。

本实施例中，模组基板41和显示分隔框43采用卡接固定方式连接。请参见图8，模组基板41的边缘设置有向主体框架2侧伸出的卡扣，显示分隔框43面向模组基板41的一侧设置环形翻边。卡扣卡接环形翻边而使环形翻边贴合显示屏42的边缘，并使环形翻边和显示屏42边缘贴合形成密封。当然，在其他实施例中，卡扣也可设置在屏幕分隔框43上。应当注意，本实施例中模组基板41和显示分隔框43之间并不限于卡接固定方式，还可以为螺钉连接等方式。

本发明实施例中的显示屏42包括可显示区域和黑胶边缘，黑胶边缘设置在显示屏42的边缘处，为最大化利用显示屏42，环形翻边贴合显示屏42的黑胶边缘处。为避免灰尘从显示屏42边缘和环形翻边的贴合处进入空腔，显示屏42边缘和环形翻边处设置有弹性胶层，以利用弹性胶层的粘接性能和弹性形变特性实现显示屏42和显示分隔框43之间的密封。

本发明实施例中，显示屏42通过显示分隔框43的压紧作用固定安装在模组基板41上。为防止显示屏42和模组基板41之间的硬接触而造成显示屏42破损，在显示屏42和模组基板41之间也设置有弹性胶层，以利用弹性胶层缓冲显示屏42和模组基板41之间的硬性接触。实际组装虚拟现实头盔时，设置在显示屏42和模组基板41之间的弹性胶层优选为聚氨酯泡沫材料涂覆粘胶剂形成的弹性胶层，此弹性胶层的厚度优选在0.10-0.50mm，以达到较好的变形密封效果。

请参见图5和图6，本发明实施例提供的虚拟现实头盔的显示分隔框43为由显示屏42侧到光学镜头5侧尺寸不变的柱型。而在其他实施例中，显示分隔框43也可以为由显示屏42侧到光学镜头5侧横截面尺寸逐渐减小的喇叭口型，只要显示分隔框43的侧壁不影响显示屏42发出的光线沿直线照射到光学镜头5处即可。可想到，将显示分隔框43设置为喇叭口型，还可节省虚拟现实头盔的内侧空间，便于布置其他部件以及设置下相应的散热风道。

本实施例中的显示分隔框43内表面设置为磨砂层，并且优选设置为黑色磨砂层。磨砂层可防止照射到显示分隔框43的光线发生折射后再照射到光学镜头5处。另外，磨砂层表面凸起还具有一定的吸附效果，可吸附因密封缺陷进入到显示分隔框43内侧空腔的灰尘，避免灰尘贴附在显示屏42或光学镜头5上。

另外，本发明实施例提供的虚拟现实头盔还包括调焦机构6。调焦机构6设置在主体框架2和光学镜头5之间，可调整光学镜头5沿自身轴向方向相对于通孔21平移。用户穿戴虚拟现实头盔后，可根据视力情况控制调焦机构6、调整光学镜头5的位置，达到最优使用效果。

以上对本发明实施例中的虚拟现实头盔进行了详细介绍。本部分采用具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想，在不脱离本发明原理的情况下，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。