一种头戴式显示器的制作方法

本实用新型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，有时候需要调节双眼与头戴式显示器的透镜之间的距离，由于双眼的位置通过眼罩确定，所以双眼与透镜之间的距离即为眼罩与透镜之间的距离，而现有的头戴式显示器均未设置用于调节眼罩与透镜之间距离的眼距调节机构，导致用户佩戴时不能调节眼距的问题。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种头戴式显示器，该头戴式显示器能够调节眼罩与透镜之间的眼距。

为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种头戴式显示器，包括前壳体、后壳体和眼罩，

还包括安装于所述前壳体或后壳体的至少一个旋钮；

每个旋钮包括相对设置的第一端和第二端，所述第一端伸入所述前壳体或后壳体内、且与所述眼罩传动连接，用于驱动所述眼罩沿水平方向移动，以使所述眼罩接近或远离所述后壳体。

上述头戴式显示器在用户使用过程中，旋钮的第一端伸入前壳体或后壳体内、且与眼罩传动连接，用户可调节旋钮，通过旋钮与眼罩的传动连接驱动眼罩沿水平方向移动，以使眼罩接近或远离后壳体；用户在使用上述头戴式显示器时，双眼周围的皮肤与眼罩接触，因此，通过旋钮调节眼罩与后壳体的距离，即可调节双眼与透镜之间的距离，进而实现眼距的调节，并解决用户佩戴时不能调节眼距的问题。

因此，该头戴式显示器能够调节眼罩与透镜之间的眼距。

优选地，每个所述旋钮的第一端设置有齿轮，所述旋钮能够带动所述齿轮绕所述旋钮的轴心线旋转；

所述眼罩设置有与所述齿轮一一对应且相互啮合的齿条。

优选地，每个所述旋钮与设置于其上的所述齿轮为一体式结构、且所述眼罩与所述齿条为一体式结构。

优选地，所述旋钮与所述前壳体或后壳体之间设置有弹性装置，以在用户向所述旋钮施加压力时，使所述压力能够克服所述弹性装置的弹力，使所述旋钮朝向所述眼罩移动、且使所述旋钮从锁定位置切换到调节位置，其中：

当所述旋钮处于调节位置时，所述齿轮与所述齿条相互啮合；

当所述旋钮处于锁定位置时，所述齿轮与所述齿条脱离啮合。

优选地，在所述旋钮的第二端设置有沿径向向外凸起的至少一个齿，所述前壳体或后壳体沿周向分布有与所述至少一个齿形状配合的多个凹槽；

当所述旋钮处于锁定位置时，每个齿均与所述多个凹槽中的一个凹槽形状配合，以使所述旋钮在周向被锁定。

优选地，在所述旋钮上形成所述至少一个齿的周向平面内，所述旋钮还设置有能够沿径向伸缩的至少一个弹力臂；

所述前壳体或后壳体在所述多个凹槽靠近眼罩的一侧形成用于容纳所述至少一个弹力臂和至少一个齿转动的空腔，形成所述空腔的侧壁在周向分布有多个突起，以使所述旋钮处于调节位置且旋转时，所述至少一个弹力臂与每个突起接触时，能够沿径向收缩。

优选地，所述弹性装置为弹簧。

优选地，还包括夹设于所述前壳体或后壳体与所述眼罩之间的导向组件，所述导向组件包括导向件、设置于所述导向件一侧且朝向所述前壳体或后壳体延伸的两个导向柱、以及设置于所述导向件另一侧且朝向所述眼罩延伸的两个导向块；

所述前壳体或后壳体设置有与每个导向柱一一对应的定位孔，所述定位孔用于插入对应的导向柱；

所述眼罩设置有与每个导向块一一对应的导向孔，每个导向孔能够相对对应的导向块滑动；

所述导向件设置有用于穿设所述旋钮的通孔。

优选地，每个所述导向孔为长圆孔。

优选地，所述旋钮通过固定连接于所述第一端的紧固件安装于所述前壳体或后壳体。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例提供的头戴式显示器的结构示意图；

图2为图1中头戴式显示器的A向部分剖视结构示意图；

图3为图1中头戴式显示器的旋钮与眼罩的传动配合结构示意图；

图4为图1中头戴式显示器的旋钮的结构示意图；

图5为图4中旋钮的B向结构示意图；

图6为图1中头戴式显示器的前壳体的部分结构示意图；

图7为图6中前壳体的C向结构示意图。

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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供了一种头戴式显示器，该头戴式显示器通过旋钮与眼罩的传动连接，能够调节眼罩与透镜之间的眼距。

其中，请参考图1、图2以及图3，本实用新型一种实施例提供的头戴式显示器，该头戴式显示器包括前壳体1、后壳体2和眼罩3，如图1结构所示，眼罩3安装于后壳体2内，用户佩戴上述头戴式显示器时，眼罩3覆盖在双眼上且与眼部周围的皮肤密封；

还包括安装于前壳体1或后壳体2的至少一个旋钮4；如图1以及图2结构所示，头戴式显示器包括两个旋钮4，两个旋钮4均固定于前壳体1上且分别位于头戴式显示器的两侧；同时，旋钮4也可以固定于后壳体2上；

每个旋钮4包括相对设置的第一端41和第二端42，第一端41伸入前壳体1或后壳体2内、且与眼罩3传动连接，用于驱动眼罩3沿水平方向移动，以使眼罩3接近或远离后壳体2。如图4以及图5结构所示，旋钮4的第一端41与第二端42相对设置，第一端41设置有与旋钮4一体的齿轮43；如图1结构所示，旋钮4的第一端41可以穿过弹簧、前壳体1的中心通孔11、导向板6的通孔62设置，并通过紧固件7固定在前壳体1上，第一端41设置的齿轮43与眼罩3上设置的齿条31相互啮合，当用户旋转旋钮4的第二端42时，通过齿轮43与齿条31的啮合，带动眼罩3沿齿条31的延伸方向移动；当眼罩3朝向后壳体2方向移动时，眼罩3与后壳体2之间的距离变小，进而使用户双眼与透镜之间的视距变小；当眼罩3背离后壳体2方向移动时，眼罩3与后壳体2之间的距离变大，进而使用户双眼与透镜之间的视距变大，以实现调节用户双眼与透镜之间的视距的目的。

上述头戴式显示器在用户使用过程中，旋钮4的第一端41伸入前壳体1或后壳体2内、且与眼罩3传动连接，用户可调节旋钮4，通过旋钮4与眼罩3的传动连接驱动眼罩3沿水平方向移动，以使眼罩3接近或远离后壳体2；用户在使用上述头戴式显示器时，双眼周围的皮肤与眼罩3接触，因此，通过旋钮4调节眼罩3与后壳体2之间的距离，即可调节双眼与透镜之间的距离，进而实现眼距的调节，并解决用户佩戴时不能调节眼距的问题。

因此，该头戴式显示器能够调节眼罩3与透镜之间的眼距。

一种具体的实施方式中，如图4以及图5结构所示，每个旋钮4的第一端41设置有齿轮43，旋钮4能够带动齿轮43绕旋钮4的轴心线旋转；旋钮4的第一端41设置有一体结构的齿轮43，因此，用户旋转旋钮4的同时，齿轮43也会随旋钮一同旋转；

如图1以及图3结构所示，眼罩3设置有与齿轮43一一对应且相互啮合的齿条31；如图1结构所示，在头戴式显示器的两侧分别设置有一个旋钮4，旋钮4的第一端41均设置有齿轮43，并在眼罩3与旋钮4的第一端41相对的位置分别设置有一个齿条31，头戴式显示器两侧的齿轮43分别与眼罩3上对应的齿条31啮合传动。

上述头戴式显示器在用户佩戴时，用户旋转旋钮4时，旋钮4第一端41的齿轮43与眼罩3上对应的齿条31相互啮合，如图1结构所示，由于旋钮4安装于前壳体1上，因此，眼罩3在旋钮4的驱动下会向靠近或远离后壳体2的方向移动，进而完成头戴式显示器的眼距的调节，使用户佩戴头戴式显示器时的眼距满足需求，提高用户体验和使用效果。

由于上述头戴式显示器通过旋钮4的齿轮43与眼罩3的齿条31进行传动配合，而齿轮43与齿条31的传动结构简单，因此，能够简化上述头戴式显示器的结构，且调节简单、快速。

当然，上述头戴式显示器的旋钮4与眼罩3之间的传动连接不限于上述齿轮43与齿条31的传动结构，还可以为其它类型的传动结构，只要能够通过旋钮4的动作调节后壳体2与眼罩3之间的距离即可。

具体地，如图3、图4以及图5结构所示，每个旋钮4与设置于其上的齿轮43为一体式结构、且眼罩3与齿条31为一体式结构。

如图1以及图3结构所示，齿条31形成于眼罩3上，齿条31与眼罩3为一体式结构，如图4以及图5结构所示，齿轮43形成于旋钮4上，使旋钮4为齿轮轴结构；由于旋钮4与齿轮43为一体式结构、且眼罩3与齿条31为一体式结构，使得整个头戴式显示器的零部件数量较少，而且可以省去旋钮4与齿轮43之间、以及眼罩3与齿条31之间可能因装配产生的误差，进而能够提高齿轮43与齿条31的啮合精度。

显然，为了降低加工难度，旋钮4与齿轮43也可以为分体式结构，同理，眼罩3与齿条31也可以为分体式结构。

为了防止在使用中因误碰旋钮4而出现误操作的现象，在旋钮4与前壳体1或后壳体2之间设置有弹性装置5，以在用户向旋钮4施加压力时，使压力能够克服弹性装置5的弹力，使旋钮4朝向眼罩3移动、且使旋钮4从锁定位置切换到调节位置，其中：

当旋钮4处于调节位置时，齿轮43与齿条31相互啮合；

当旋钮4处于锁定位置时，齿轮43与齿条31脱离啮合。

如图1结构所示，在旋钮4与前壳体1之间设置有弹性装置5，弹性装置5为弹簧，在用户向旋钮4施加压力时，用户向旋钮4施加的压力克服弹簧的弹力，使旋钮4向靠近前壳体1的方向移动，此时，旋钮4的齿轮43与眼罩3的齿条31相互啮合，当调节旋钮4时，即可通过齿轮43与齿条31的传动配合调节眼罩3与后壳体2之间的距离，实现视距调节功能；而当用户松开旋钮4时，旋钮4在弹簧的弹力的作用下，使旋钮4朝向远离前壳体1的方向移动，进而使齿轮43与齿条31脱离啮合，使头戴式显示器失去视距调节功能，进而防止头戴式显示器因误碰旋钮4而出现误操作的现象，只有旋钮4在受到沿轴向压力的作用下才能进行视距调节。

为了进一步防止误操作现象的出现，如图4以及图6结构所示，在旋钮4的第二端42设置有沿径向向外凸起的至少一个齿44，前壳体1或后壳体2沿周向分布有与至少一个齿44形状配合的多个凹槽13；如图5结构所示，旋钮4设置有沿周向分布的多个齿44，多个齿44沿周向分为三组，其中每组包括一体结构的5个齿44；如图6以及图7结构所示，前壳体1沿周向分布有与多个齿44形状配合的多个凹槽13；

当旋钮4处于锁定位置时，每个齿均与多个凹槽13中的一个凹槽13形状配合，以使旋钮4在周向被锁定。

当旋钮4处于锁定位置时，旋钮4在弹性装置5的弹力的作用下，旋钮4朝向远离前壳体1的方向移动，旋钮4的齿轮43与眼罩3的齿条31脱离啮合，此时，旋钮4的齿44形状配合在前壳体1的凹槽13内，使旋钮4沿周向旋转的自由度被形状配合的齿44和凹槽13限制，因此，旋钮4在周向的自由度被前壳体1锁定，不能进行旋转操作，进而能够进一步降低由于旋钮4被误碰而导致的视距调节误操作发生的可能性。

同时，为了提高旋钮4调节过程中的手感，如图4以及图6结构所示，在旋钮4上形成至少一个齿44的周向平面内，旋钮4还设置有能够沿径向伸缩的至少一个弹力臂45；如图4以及图5结构所示，在旋钮4设置多个齿44的周向平面内，旋钮4沿周向分布有三个弹力臂45，弹力臂45沿径向能够伸缩；

前壳体1或后壳体2在多个凹槽13靠近眼罩3的一侧形成用于容纳至少一个弹力臂45和至少一个齿44转动的空腔14，形成空腔14的前壳体1的侧壁在周向分布有多个突起15，以使旋钮4处于调节位置且旋转时，至少一个弹力臂45与每个突起15接触时，能够沿径向收缩。

如图6以及图7结构所示，前壳体1还设置有用于容纳旋钮4的多个齿44和弹力臂45的空腔14，并且在形成空腔14的前壳体1的侧壁上分布有多个突起15；当旋钮4处于调节位置时，旋钮4在用户施加压力的作用下克服弹性装置5的弹力朝向靠近前壳体1的方向移动，使旋钮4设置多个齿44和弹力臂45的部位处于空腔14内，以使旋钮4的齿44脱离凹槽13的限制，以使旋钮4获得在周向的自由度，同时弹力臂45能够随旋钮4的旋转而在空腔14内旋转，当弹力臂45转动到突起15位置时，在突起15的阻碍下弹力臂45产生收缩，而弹力臂45在滑过突起15后随着空腔14径向尺寸的增大继续伸展，因此，当弹力臂45在滑过每个突起15时，使用户产生调节档位的感觉，进而提高用户调节时的手感。

为了提高眼罩3在调节过程中运动方向的准确性，如图1以及图3结构所示，上述头戴式显示器还包括夹设于前壳体1或后壳体2与眼罩3之间的导向组件，导向组件包括导向件6、设置于导向件6一侧且朝向前壳体1或后壳体2延伸的两个导向柱61、以及设置于导向件6另一侧且朝向眼罩3延伸的两个导向块63；如图1以及图3结构所示，在前壳体1和眼罩3之间夹设有导向组件，导向组件包括导向件6，导向件6在朝向前壳体1的一侧设置有两个相对设置的导向柱61，并且导向件6在朝向眼罩3的一侧设置有两个相对设置的导向块63；

前壳体1或后壳体2设置有与每个导向柱61一一对应的定位孔12，定位孔12用于插入对应的导向柱61；如图7结构所示，前壳体1设置有与导向件6的两个导向柱61一一对应的两个定位孔12，在组装头戴式显示器时，两个导向柱61分别插入对应的定位孔12内；

眼罩3设置有与每个导向块63一一对应的导向孔32，每个导向孔32能够相对对应的导向块63滑动；如图3结构所示，眼罩3设置有两个相对的导向孔32，导向孔32为长圆孔，导向孔32中分别滑动配合有相对应的导向块63；

导向件6设置有用于穿设旋钮4的通孔62，如图1结构所示，当头戴式显示器装配完成后，旋钮4的第一端41穿过导向件6的通孔62设置，将导向件6夹设在眼罩3和前壳体1之间。

由于在前壳体1和眼罩3之间设置有导向件6，并且导向件6通过两个导向柱61与前壳体1的定位孔12配合，对导向件6进行定位，进而对旋钮4进行定位，保证旋钮4一直处于正常工作状态；同时，导向件6通过两个导向块63与眼罩3的导向孔32滑动配合，使眼罩3在导向块63的导向作用下，能够沿导向块63朝向后壳体2的方向靠近或远离。

在上述各种实施例的基础上，头戴式显示器的旋钮4可以通过固定连接于第一端41的紧固件7安装于前壳体1或后壳体2，如图1以及图2结构所示，紧固件7与旋钮4的第一端41固定连接，将旋钮4安装到前壳体1上，以使旋钮4能够与眼罩3传动连接，并进行眼距的调节。

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