一种头戴式显示器的制作方法

本发明涉及虚拟现实技术领域，特别涉及一种头戴式显示器。

背景技术：

随着计算机技术和显示技术的迅猛发展，通过计算机仿真系统来体验虚拟世界的虚拟现实(Virtual Reality，简称VR)技术已经趋于成熟。虚拟现实技术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，利用计算机生成一种模拟环境，可以使用户沉浸到虚拟环境中、体验身临其境的感觉。

目前，最常见的虚拟现实设备主要有虚拟现实头盔和头戴式显示器(HMD，简称头显)，用户佩戴头戴式显示器后，通过视觉、听觉、触觉、运动等感知模拟环境，其中，视觉感知占据主要作用。当用户佩戴头戴式显示器时，为了达到较好的视觉效果，有时候需要调节头戴式显示器的两个透镜中心的距离，使头戴式显示器的两个透镜中心的距离与用户的瞳距保持一致；但是，现有的头戴式显示器均未设置用于调节两个透镜距离的瞳距调节机构，导致用户佩戴头戴式显示器时不能调节瞳距的问题。

技术实现要素：

本发明提供了一种头戴式显示器，该头戴式显示器包括瞳距调节装置，瞳距调节装置通过驱动组件与第一透镜支架和第二透镜支架的传动连接调节第一透镜支架和第二透镜支架之间的间距，以实现两个透镜距离的调节，进而实现瞳距的调节，提高视觉效果和用户体验。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种头戴式显示器，该头戴式显示器包括瞳距调节装置，所述瞳距调节装置包括并行排列、且用于安装透镜模组的第一透镜支架和第二透镜支架，所述瞳距调节装置还包括驱动组件；

所述驱动组件与所述第一透镜支架和所述第二透镜支架之间均为传动连接，当用户操作所述驱动组件时，所述驱动组件能够驱动所述第一透镜支架和/或所述第二透镜支架沿所述第一透镜支架与所述第二透镜支架的排列方向移动，以调节所述第一透镜支架和所述第二透镜支架之间的间距。

上述头戴式显示器包括瞳距调节装置，在使用过程中，瞳距调节装置的驱动组件与第一透镜支架之间传动连接，同时，驱动组件与第二透镜支架之间传动连接，用户在佩戴该头戴式显示器时，能够通过操作驱动组件来驱动第一透镜支架和/或第二透镜支架移动，使第一透镜支架和/或第二透镜支架沿第一透镜支架与第二透镜支架的排列方向移动，使第一透镜支架与第二透镜支架之间的间距变大或变小，进而调节安装于第一透镜支架上和第二透镜支架上的透镜模组之间的距离，以实现瞳距的调节，提高视觉效果和用户体验。

因此，该头戴式显示器包括瞳距调节装置，瞳距调节装置能够通过驱动组件与第一透镜支架和第二透镜支架的传动连接调节第一透镜支架和第二透镜支架之间的间距，以实现两个透镜距离的调节，进而实现瞳距的调节，提高视觉效果和用户体验。

优选地，所述瞳距调节装置还包括导向组件；沿所述导向组件的延伸方向，所述第一透镜支架和第二透镜支架能够滑动地安装于所述导向组件。

上述头戴式显示器的瞳距调节装置还包括用于安装第一透镜支架和第二透镜支架的导向组件，并且第一透镜支架和第二透镜支架能够沿导向组件的延伸方向滑动，使上述头戴式显示器在通过驱动组件驱动第一透镜支架和/或第二透镜支架移动的时候，导向组件用于对第一透镜支架和第二透镜支架的移动方向进行导向，使第一透镜支架和第二透镜支架能够平稳移动，并能限制第一透镜支架和第二透镜支架的移动方向。

优选地，所述驱动组件设置有驱动部；

所述第一透镜支架包括与所述驱动部传动连接的第一从动部、以及与所述导向组件滑动配合的第一安装部；

所述第二透镜支架包括与所述驱动部传动连接的第二从动部、以及与所述导向组件滑动配合的第二安装部。

优选地，所述驱动部包括第一驱动部和第二驱动部；

所述驱动组件包括驱动杆，所述驱动杆的外周面设置有旋向相反的第一齿形部和第二齿形部，所述第一齿形部形成所述第一驱动部，所述第二齿形部形成所述第二驱动部；

所述第一从动部包括第一筒形结构，所述第一筒形结构设置有贯穿其筒壁厚度、且与所述第一齿形部啮合的第一螺旋线形槽；

所述第二从动部包括第二筒形结构，所述第二筒形结构设置有贯穿其筒壁厚度、且与所述第二齿形部啮合的第二螺旋线形槽。

优选地，所述第一齿形部和所述第二齿形部设置有模具退位结构。

优选地，所述驱动杆设置有限位结构，用于限制所述第一从动部和第二从动部在第一位置和第二位置之间动作。

优选地，所述驱动杆为蜗杆。

优选地，所述驱动杆由塑胶材料通过注塑工艺制成。

上述驱动杆采用塑胶材料制成，因塑胶材料具有密度低的特点，因此，能够减轻驱动杆的重量，进而减轻头戴式显示器的整体重量，提高用户佩戴的舒适度；同时，驱动杆通过注塑工艺制成，由于注塑工艺具有生产时间短、速度快、效率高的特点，因此，能够提高驱动杆的生产效率和制造成本。

优选地，所述第一从动部、所述第一安装部与所述第一透镜支架为一体式结构；和/或，

所述第二从动部、所述第二安装部与所述第二透镜支架为一体式结构。

由于第一从动部、第一安装部与第一透镜支架采用一体式结构，并且第二从动部、第二安装部与第二透镜支架采用一体式结构，因此，在生产制造过程中，第一从动部、第一安装部与第一透镜支架一体成型，并且第二从动部、第二安装部与第二透镜支架一体成型，在简化制造、装配工艺的同时，还能减少零部件数量。

优选地，所述导向组件为滑杆，所述滑杆与所述驱动杆平行设置。

附图说明

图1为本发明一种实施例提供的头戴式显示器的瞳距调节装置的整体结构示意图；

图2为图1中结构所示的瞳距调节装置的结构爆炸示意图；

图3为图1中结构所示的驱动杆的第一齿形部的结构示意图；

图4为图1中结构所示的瞳距调节装置的驱动杆与第一透镜支架的第一从动部的装配结构示意图；

图5为图4中结构所示的第一透镜支架的第一从动部的结构示意图；

图6为图3中结构所示的驱动杆的第一齿形部的局部结构示意图；

图7为图4中结构所示的驱动杆的第一齿形部与第一透镜支架的第一从动部的工作原理示意图。

具体实施方式

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，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种头戴式显示器，该头戴式显示器包括瞳距调节装置，瞳距调节装置通过驱动组件与第一透镜支架和第二透镜支架的传动连接调节第一透镜支架和第二透镜支架之间的间距，以实现两个透镜距离的调节，进而实现瞳距的调节，提高视觉效果和用户体验。

其中，请参考图1以及图2，本发明一种实施例提供的头戴式显示器，该头戴式显示器包括瞳距调节装置1，瞳距调节装置1包括并行排列、且用于安装透镜模组的第一透镜支架10和第二透镜支架20，瞳距调节装置1还包括驱动组件；头戴式显示器还可以包括壳体、显示装置和衬垫等部件，第一透镜支架10和第二透镜支架20分别用于安装透镜模组，使用户的眼睛通过透镜模组观看到显示装置显示的画面，以实现虚拟现实的效果，使用户沉浸到到虚拟环境中、体验身临其境的感觉；

驱动组件与第一透镜支架10和第二透镜支架20之间均为传动连接，当用户操作驱动组件时，驱动组件能够驱动第一透镜支架10和/或第二透镜支架20沿第一透镜支架10与第二透镜支架20的排列方向移动，以调节第一透镜支架10和第二透镜支架20之间的间距。

如图2结构所示，驱动组件可包括驱动杆30，驱动杆30上设有第一齿形部31和第二齿形部32，驱动杆30通过第一齿形部31与第一透镜支架10的第一从动部11之间形成传动连接，同时，通过第二齿形部32与第二透镜支架20的第二从动部21之间形成传动连接，使用户在操作驱动杆30旋转的同时，能够通过驱动杆30与第一透镜支架10和第二透镜支架20之间的传动连接来调节第一透镜支架10和第二透镜支架20之间的间距，进而实现瞳距的调节，使第一透镜支架10和第二透镜支架20之间的间距与用户的瞳距相适配。

上述头戴式显示器包括瞳距调节装置1，在使用过程中，瞳距调节装置1的驱动组件与第一透镜支架10之间传动连接，同时，驱动组件与第二透镜支架20之间传动连接，用户在佩戴该头戴式显示器时，能够通过操作驱动组件来驱动第一透镜支架10和第二透镜支架20中的一个或两个移动，使第一透镜支架10和/或第二透镜支架20沿第一透镜支架10与第二透镜支架20的排列方向移动，使第一透镜支架10与第二透镜支架20之间的间距变大或变小，进而调节安装于第一透镜支架10上和第二透镜支架20上的透镜模组之间的距离，以实现瞳距的调节，提高视觉效果和用户体验。

因此，该头戴式显示器包括瞳距调节装置1，瞳距调节装置1能够通过驱动组件与第一透镜支架10和第二透镜支架20的传动连接调节第一透镜支架10和第二透镜支架20之间的间距，以实现两个透镜距离的调节，进而实现瞳距的调节，提高视觉效果和用户体验。

一种具体的实施方式中，如图1和图2结构所示，瞳距调节装置1还包括导向组件；沿导向组件的延伸方向，第一透镜支架10和第二透镜支架20能够滑动地安装于导向组件。导向组件可以为图2结构所示的滑杆40，第一透镜支架10通过第一安装部12滑动地安装于滑杆40的一端，第二透镜支架20通过第二安装部22滑动地安装于滑杆40的另一端。

上述头戴式显示器的瞳距调节装置1还包括用于安装第一透镜支架10和第二透镜支架20的导向组件，并且第一透镜支架10和第二透镜支架20能够沿导向组件的延伸方向滑动，使上述头戴式显示器在通过驱动组件驱动第一透镜支架10和/或第二透镜支架20移动的时候，导向组件用于对第一透镜支架10和第二透镜支架20的移动方向进行导向，使第一透镜支架10和第二透镜支架20能够平稳移动，并能限制第一透镜支架10和第二透镜支架20的移动方向，进而保持用户的眼镜与透镜模组之间的距离。

具体地，驱动组件设置有驱动部；

第一透镜支架10包括与驱动部传动连接的第一从动部11、以及与导向组件滑动配合的第一安装部12；如图2结构所示，第一透镜支架10可以包括第一从动部11、第一安装部12、以及用于安装透镜模组的第一透镜固定部13，第一从动部11和第二安装部12分别设置于第一透镜固定部13的两端，第一从动部11和第二安装部12与第一透镜固定部13可为一体成型，也可以为分体结构；

第二透镜支架20包括与驱动部传动连接的第二从动部21、以及与导向组件滑动配合的第二安装部22；如图2结构所示，第二透镜支架20可以包括第二从动部21、第二安装部22、以及用于安装透镜模组的第二透镜固定部23，第二从动部21和第二安装部22分别设置于第二透镜固定部23的两端，第二从动部21和第二安装部22与第二透镜固定部23可为一体成型，也可以为分体结构。

更进一步地，如图2、图3以及图4结构所示，驱动部包括第一驱动部和第二驱动部；

驱动组件包括驱动杆30，驱动杆30的外周面设置有旋向相反的第一齿形部31和第二齿形部32，第一齿形部31形成第一驱动部，第二齿形部32形成第二驱动部；如图2以及图3结构所示，驱动杆30包括第一齿形部31和第二齿形部32，第一齿形部31由螺旋齿311形成，第一齿形部31和第二齿形部32的旋向相反，在实际生产过程中，也可以采用旋向相同、螺距不同的第一齿形部31和第二齿形部32来实现瞳距的调节；

第一从动部11包括第一筒形结构111，第一筒形结构111设置有贯穿其筒壁厚度、且与第一齿形部31啮合的第一螺旋线形槽1111；

第二从动部21包括第二筒形结构211，第二筒形结构211设置有贯穿其筒壁厚度、且与第二齿形部32啮合的第二螺旋线形槽2111。

第一从动部11的具体结构可以参考图5，第一从动部11的第一筒形结构111用于容纳驱动杆30，同时第一筒形结构111设置有贯穿其筒壁厚度的第一螺旋线形槽1111，通过第一齿形部31的螺旋齿311与第一螺旋线形槽1111的传动配合，实现第一透镜支架10相对驱动杆的移动；同理，第二从动部21的结构和工作原理与第一从动部11相似。

当用户操作驱动杆30时，通过第一齿形部31的螺旋齿311与第一螺旋线形槽1111的配合，如图7结构所示，通过螺旋齿311对第一螺旋线形槽1111的槽壁产生推力，在推力的作用下使第一从动部11产生移动；同理，第二从动部21也产生移动，进而实现第一透镜支架10和第二透镜支架20之间的间距的调节。

为了降低驱动杆30的脱模难度、提高脱模效率，第一齿形部31和第二齿形部32设置有模具退位结构33。

为了提高头戴式显示器的调节效率、防止驱动杆30与第一透镜支架10或第二透镜支架20发生脱离现象，同时，防止透镜模组之间发生碰撞造成损坏，驱动杆30设置有限位结构，用于限制第一从动部11和第二从动部21在第一位置和第二位置之间动作。限位结构可以为设置于驱动杆30一端或两端的限位块、限位凸起、挡块等用于限制驱动杆30调节过量的限位结构。

在上述各种实施例的基础上，驱动杆30可以为蜗杆，驱动杆30上第一齿形部31的螺旋齿311的结构可以参考图6结构所示。

为了减轻驱动杆30的重量，进一步减轻头戴式显示器的重量，驱动杆30由塑胶材料通过注塑工艺制成。

上述驱动杆30采用塑胶材料制成，因塑胶材料具有密度低的特点，因此，能够减轻驱动杆30的重量，进而减轻头戴式显示器的整体重量，提高用户佩戴的舒适度；同时，驱动杆30通过注塑工艺制成，由于注塑工艺具有生产时间短、速度快、效率高的特点，因此，能够提高驱动杆30的生产效率和制造成本。

为了减少零部件数量、降低头戴式显示器的装配难度、节省装配时间且提高头戴式显示器的生产效率，第一从动部11、第一安装部12与第一透镜支架10为一体式结构；和/或，

第二从动部21、第二安装部22与第二透镜支架20为一体式结构。

如图1和图2结构所示，第一透镜支架10还可以包括第一透镜固定部13，同时第一从动部11和第二安装部12与第一透镜固定部13为一体式结构；第二透镜支架20还可以包括第二透镜固定部23，第二从动部21和第二安装部22与第二透镜固定部23可为一体式结构。

由于第一从动部11、第一安装部12与第一透镜支架10采用一体式结构，并且第二从动部21、第二安装部22与第二透镜支架20采用一体式结构，因此，在生产制造过程中，第一从动部11、第一安装部12与第一透镜支架10一体成型，并且第二从动部21、第二安装部22与第二透镜支架20一体成型，在简化制造、装配工艺的同时，还能减少零部件数量。

为了提高瞳距调节装置1的稳定性，瞳距调节装置1还设置有导向组件，导向组件可以为滑杆40，滑杆40与驱动杆30平行设置。导向组件还可以带有滑动槽的滑轨，通过在第一透镜支架10和第二透镜支架20上设置滑块，使滑块滑动配合在滑轨的滑动槽内，对第一透镜支架10和第二透镜支架20进行导向。并且，导向组件不限于上述提到的结构，还可以为其它的具有导向作用的机械结构。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。