虚拟现实装置及其调焦机构的制作方法

本实用新型涉及虚拟现实装置技术领域，尤其涉及一种虚拟现实装置及其调焦机构。

背景技术：

虚拟现实装置，简称VR装置，是利用仿真技术与计算机图形学、人机接口技术、多媒体技术、传感技术、网络技术等多种技术集合的产品，通过计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像，为使用者带来视觉、触觉、听觉力觉等多方位的感知，并对使用者的输入作出实时响应，然后分别反馈到使用者的五官，是借助计算机及最新传感器技术创造的一种崭新的人机交互手段。

目前，常见的VR装置有VR眼镜。随着VR眼镜在生活中的使用越来越普及，VR眼镜在实际使用中仍至少存在以下缺陷：使用者对其佩戴的VR眼镜进行调整焦距时，容易出现顿卡及屏幕倾斜卡死的情况，及其不方便操作，为用户带来较差的用户体验。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提出一种虚拟现实装置及其调焦机构，结构简单，调焦平稳且便于使用者操作。

为实现上述目的，本实用新型提供一种虚拟现实装置的调焦机构，连接虚拟现实装置的屏幕，所述调焦机构包括转轮、以及一对传动构件，所述转轮位于所述一对传动构件之间，并分别与一对传动构件相啮合，所述一对传动构件分别连接所述屏幕的两端，当所述转轮在外力作用下转动时，带动所述传动构件转动，进而推动所述传动构件上的屏幕移动，以调整虚拟现实装置的屏幕与镜片之间的距离进行焦距的调整。

为实现上述目的，本实用新型还提供一种虚拟现实装置的调焦机构，连接虚拟现实装置的屏幕，所述调焦机构包括转轮、以及传动构件，其中，所述转轮部分收容于所述虚拟现实装置内，且部分外露于所述虚拟现实装置；所述传动构件的一端与所述转轮联动连接，另一端与所述屏幕固定；当转动所述转轮外露于所述虚拟现实装置的部分时，所述转轮的旋转带动所述传动构件进行转动，进而推动所述传动构件上的屏幕移动，以增大或者减小所述屏幕与所述虚拟现实装置的镜片之间的距离。

可选地，所述传动构件包括一对第一连接轴、一对第二连接轴、两对顶轴、以及两对推块组件，每对顶轴均包括第一顶轴和第二顶轴，每对推块组件均包括第一推块组件和第二推块组件，其中，所述转轮位于所述一对第一连接轴之间，第一连接轴的一端与所述转轮相啮合，另一端与所述第一顶轴相啮合，所述第一顶轴分别与第二连接轴和所述第一推块组件相啮合，使所述第一推块组件沿所述第一顶轴移动；所述第二连接轴的一端与所述顶轴相啮合，所述第二连接轴的另一端与所述第二顶轴相啮合，所述第二顶轴与所述第二推块组件相啮合，使所述第二推块组件沿所述第二顶轴移动。

可选地，所述第一连接轴包括长轴以及位于所述长轴两端的第一左齿轮、第一右齿轮，所述第二连接轴包括短轴以及位于所述短轴两端的第二上齿轮、第二下齿轮，所述顶轴包括蜗杆以及设置于所述蜗杆上的齿轮，所述推块组件活动地啮合于所述蜗杆上。

可选地，所述推块组件整体呈方形体，一对第一推块组件与一对第二推块组件结构相同，所述第一推块组件整体呈方形体，其包括第一推块、以及与所述第一推块相组合的第二推块，所述第一推块具有与所述蜗轮相匹配的第一内螺纹，所述第二推块的顶端具有螺纹孔、朝向所述第一推块一侧的内壁设有与所述蜗杆相匹配的第二内螺纹，所述蜗杆的顶端插入所述螺纹孔，且所述蜗杆上的螺纹均与所述第一内螺纹、所述第二内螺纹相啮合。

可选地，一对第一推块组件及一对第二推块组件分别抵顶所述屏幕的四个顶角，使所述屏幕与所述推块组件同步移动。

可选地，所述第一左齿轮、所述第一右齿轮、所述第二上齿轮、所述第二下齿轮、以及所述齿轮均为锥齿轮。

此外，为实现上述目的，本实用新型还提供一种虚拟现实装置，包括屏幕、镜片、以及上述任一项所述的调焦机构，所述调焦机构位于所述屏幕和所述镜片之间。

可选地，还包括前盖组件、与所述前盖组件相扣合的后盖组件、屏幕托架、屏幕架、以及一对压件，屏幕托架、所述屏幕、屏幕架、一对压件、以及所述调焦机构收容于所述前盖组件和所述后盖组件形成的一收容空间中，所述屏幕固定于所述屏幕托架和所述屏幕架之间，所述一对压件抵持于所述屏幕架和所述调焦机构之间，使所述屏幕通过所述屏幕架和所述一对压件与所述调焦机构固定在一起，所述转轮从所述后盖组件的开槽外露于所述后盖组件。

此外，为实现上述目的，本实用新型还提供一种虚拟现实装置包括前盖组件、后盖组件、以及依次固定于所述前盖组件和后盖组件之间的屏幕、一对压件、和上述任一项所述的调焦机构，所述后盖组件包括所述镜片，所述一对压件固定于所述屏幕和所述调焦机构之间，所述压件的一端固定于所述屏幕朝向所述后盖组件一侧的端部，另一端固定于所述调焦机构远离所述后盖组件一侧的端部。

可选地，还包括收容于所述前盖组件和后盖组件之间的屏幕托架和屏幕架，所述屏幕固定于所述屏幕托架和所述屏幕架之间，所述一对压件抵持于所述屏幕架和所述调焦机构之间，所述屏幕架具有一对开口，所述开口与所述镜片相对应，以便于佩戴者通过所述镜片和开口观看所述屏幕上的图像或者视频。

可选地，所述一对压件通过分别抵持所述屏幕架的两端与所述屏幕固定在一起。

可选地，所述后盖组件的顶面设有开槽，所述转轮从所述开槽外露于所述后盖组件。

可选地，所述前盖组件内设有摄像头、GPS天线、电池、通过所述电池获得电力的电路板，一对天线旋转地固定于所述前盖组件的两侧，防水塞设置于所述前盖组件其中一个侧面并与天线相邻，一对散热部形成于所述前盖组件的顶部，所述摄像头、GPS天线、所述一对天线分别与所述电路板电性连接。

可选地，所述后盖组件包括后盖、以及固定于所述后盖上的缓冲组件、多个绑带组件、开关按键组件和操作按键组件，所述后盖内设有所述镜片、传感器，所述开槽形成于所述后盖的顶面，所述缓冲组件固定于所述后盖朝向佩戴者一侧，所述开关按键组件和所述操作按键组件分别设置于所述后盖的两个侧面。

可选地，所述压件包括压件本体、以及位于所述压件本体两端的定位部，所述定位部具有定位孔，所述定位孔与所述屏幕架的卡孔相配合，所述传动构件抵持所述压件的端部插入所述定位孔，以使所述调焦机构与所述压件固定在一起。

本实用新型提出的虚拟现实装置及其调焦机构，通过拨动调焦机构的转轮带动调焦机构的传动构件进行传动，进而推动调焦机构上的屏幕进行移动，改变了屏幕与镜片之间的距离，达到了调整焦距的效果，转轮与传动构件的联动连接流畅，与现有技术相比，不会出现卡顿的现象，另外，传动构件推动屏幕的两个端部进行移动，避免了屏幕出现倾斜卡死的情况，因此，本实用新型的虚拟现实装置及其调焦机构操作简单、方便，各个元件能够紧密且流畅的配合，调焦过程平稳，提高了佩戴者的使用体验。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例提供的虚拟现实装置的立体图；

图2为图1中虚拟现实装置从另一角度的立体图；

图3为图1中虚拟现实装置的分解图，所述虚拟现实装置包括前盖组件、后盖组件和传动组件；

图4为图3中前盖组件的爆炸图；

图5为图3中后盖组件的爆炸图；

图6为图3中传动组件的爆炸图。

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

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

请同时参照图1-3，本实用新型较佳实施例提供的虚拟现实装置100包括前盖组件10、与前盖组件10相扣合的后盖组件20使得所述前盖组件10与所述后盖组件围成一收容空间；所述虚拟现实装置100还包括屏幕托架30、屏幕40、屏幕架50、一对压件60、以及调焦机构70，其中，屏幕托架30、屏幕40、屏幕架50、一对压件60、以及调焦机构70均收容于前盖组件10和后盖组件20形成的所述收容空间中。屏幕40固定于屏幕托架20和屏幕架50之间。一对压件60抵持于屏幕架50和调焦机构70之间。也就是说，屏幕40通过屏幕架50和压件60与调焦机构70固定在一起。通过调整调焦机构70，带动屏幕40相对于前盖组件10或者后盖组件20进行前后方向的移动，进而实现调整焦距的目的，方便佩戴者操作，提高了佩戴体验。在本实施例中，虚拟现实装置100为虚拟现实眼镜，简称VR眼镜。

进一步地，在本实施例中，虚拟现实装置100还设有多个接口，包括用于充电和传输文件的USB接口、外接卡插槽、耳机接口等。通过在外接卡插槽中插入快闪存储(Secure Digital Memory，SD)卡，以播放存储卡内的本地视频。通过在耳机接口中插入耳机以输出声音。

请参照图4，为前盖组件10的爆炸图。前盖组件10包括前盖11、前盖板12、玻璃板13、电池14、电池托架15、主电路板16、图像传输电路板17、一对天线18、以及防水塞19。

前盖11大致呈椭圆形的壳体，其朝向佩戴者一侧设有摄像头111、GPS天线112。摄像头111用于图像及视频的拍摄。优选地，摄像头111为800万像素。GPS天线112用于跟随、定位佩戴者的位置。前盖11的顶面对称设置一对散热部113，散热部113包括多个间隔设置的散热孔，且每个散热孔的长度不等。

前盖板12安装于前盖11远离佩戴者的一侧。可选地，前盖板12远离前盖11一侧还可以设置公司标识121。从图1可以看出，前盖板12类似于长方形，其四角为圆弧过度，且前盖板12的顶边为中间低两边高的弧线，具有较好的视觉效果。前盖板12朝向前盖11一侧的表面设有多个卡合片122，通过多个卡合片122将前盖板12与前盖11固定在一起。在本实施例中，卡合片122的数量为4个，且分别位于前盖板12的四个顶角处。

玻璃板13为圆形，安装于前盖11远离佩戴者的一侧，并位于前盖板12的上方且与摄像头111相对应，用于保护摄像头111。

电池14固定于前盖11内，并位于前盖11远离前盖板12一侧。优选地，电池14为锂电池。

电池托架15支撑电池14，并与电池14一起固定于前盖11内。

主电路板16和图像传输电路板17相邻设置，并固定于电池托架15远离电池14一侧的表面。主电路板16和图像传输电路板17均与电池14电性连接，并通过电池14获得电力。摄像头111、GPS天线112与主电路板16电性连接。

一对天线18分别转动地安装于前盖11的两个侧面，天线18与主电路板16电性连接。天线18为杆状全向天线。在使用状态时，可以将天线18旋转至与前盖11相垂直的位置，以提升天线18的增益。在非使用状态时，可以将天线18旋转至与前盖11相平行的位置，使天线18与前盖11成为一体，方便收纳和携带。进一步地，一对天线18可以是双2.4G天线，也可以是双5.8G天线，也可以是一个2.4G天线另一个5.8G天线。

防水塞19安装于前盖11其中的一个侧面，并与天线18相邻，起到防水防尘的作用。

请参照图5，为后盖组件20的爆炸图。后盖组件20的结构与前盖组件10的结构相匹配，其包括后盖21、缓冲组件22、多个绑带组件23、开关按键组件24、以及操作按键组件25。缓冲组件22固定于后盖21朝向佩戴者一侧的表面。多个绑带组件23分布于后盖21的多个表面，用于连接绑带，以便于佩戴者进行配对。开关按键组件24和操作按键组件25分别设置于后盖22的两个侧面，以供佩戴者操作进而控制虚拟现实装置100实现对应的功能。

后盖21大致呈方形体的壳体，包括安装面211、位于安装面211顶端的顶面212、以及位于安装面211两端的一对侧面213。两个侧面213还设有多个按键槽214。安装面211设置于后盖21朝向佩戴者一侧表面，安装面211具有一对通孔2111。一对通孔2111平行且相邻设置，通孔2111的形状和尺寸对应人类的眼睛，两个通孔2111之间的距离大致为人类的双眼距离。一对镜片215分别安装于一对通孔2111，且一对镜片215上还设有镜片环压件216。后盖21内还安装有传感器217，传感器217与主电路板16电性连接，用于检测佩戴者是否佩戴VR眼镜，当检测到佩戴者未佩戴VR眼镜的时候，则熄灭屏幕40，并进入到省电模式。后盖21还设有多个凹槽218。具体地，顶面212与安装面211相邻的边缘处具有凹槽218，两个侧面213与安装面211相邻的边缘处也分别具有凹槽218。在本实施例中，凹槽218的数量为3个。顶面212上还设有开槽2121。

缓冲组件22固定于后盖21朝向佩戴者一侧的安装面211上，包括软胶221、多个软胶压件222、以及海绵223。软胶221具有框架状的软胶本体2211、以及设于软胶本体2211上的多个开口槽2212。软胶本体2211的形状与安装面211的轮廓相对应。软胶压件222呈片状，具有多个朝向软胶221凸伸设置的卡榫2221，通过卡榫2221卡入开口槽2212将软胶压件222压入软胶221。海绵223贴合于软胶压件222远离软胶221一侧的表面。当佩戴者佩戴VR眼镜时，海绵223贴合于佩戴者的面部，并通过缓冲组件22的缓冲，能够有效缓解由于VR眼镜自重所带来的不适感，特别适合佩戴者长时间使用，提高了佩戴体验。

绑带组件23安装于后盖21的凹槽218内，包括绑带扣231及轴232。绑带扣231包括本体2311、自本体2311底端向上延伸的卡钩部2312。在本体2311和卡钩部2312之间形成间隙2313。本体2311远离卡钩部2312的一端设有绑带孔2314。轴232卡入卡钩部2312的间隙2313内，并将本体2311卡固于后盖21的凹槽218内。在本实施例中，绑带组件23与凹槽218相对应，从而绑带组件23的数量为3个。在实际使用时，绑带穿过绑带孔2314，将VR眼镜绑固于佩戴者的头部。

开关按键组件24固定于后盖21其中一个侧面213上的按键槽214，并通过按键槽214外露于后盖21。开关按键组件24包括开关按键241、导光件242、以及第一按键电路板243。导光件242位于开关按键241与第一按键电路板243之间，且开关按键241和导光件242均电性连接于第一按键电路板243。在实际使用时，佩戴者通过按压开关按键241触发VR眼镜内部的电路连接，并将VR眼镜开机启动，点亮开机指示灯，且导光件242将开机指示灯产生的灯光传导出去。

操作按键组件25固定于后盖21另一个侧面213，上的按键槽214，并通过按键槽214外露于后盖21。也就是说，操作按键组件25和开关按键组件24分别固定于后盖21的两个侧面213。操作按键组件25包括方向按键251、确认按键252、返回按键253、以及第二按键电路板254。方向按键251可以是代表上、下、左、右的按键，且方向按键251、确认按键252和返回按键253均电性连接于第二按键电路板254。在实际使用时，佩戴者通过按压方向按键251、确认按键252或者返回按键253触发对应的功能，并实现相应的操作。

如图3所示，屏幕40固定于屏幕托架30和屏幕架50之间。屏幕托架30靠近前盖组件10，且屏幕托架30、屏幕40、屏幕架50均大致呈方形。屏幕托架30的四个顶角分别凸伸形成连接部31，连接部31上设有连接孔32。屏幕架50具有框架式的主体51、开设于主体51上的一对开口52、多个安装部53、以及开设于安装部53上的安装孔54和卡孔55。一对开口52与一对镜片215相对应，以便于佩戴者通过镜片215以及开口52观看屏幕40上的图像或者视频。安装部53自主体51的四个顶角朝向远离主体51的方向凸伸形成。安装孔54和卡孔55相邻设置。紧固件(例如螺丝等)穿过连接孔32和安装孔54，进而将屏幕托架30与屏幕架50固定在一起。

压件60位于屏幕架50远离屏幕40一侧，并对应屏幕架50侧边上的两个安装部53。压件60包括压件本体61、以及位于压件本体61两端的定位部62。定位部62具有定位孔63，该定位孔63与卡孔55相对应。

请参照图6，为调焦机构70的爆炸图。调焦机构70固定于后盖组件20内，其包括转轮71、一对第一连接轴72、一对第二连接轴73、四个顶轴74、以及四个推块组件75。

转轮71位于一对第一连接轴72之间。转轮71大致呈圆盘状，在转轮71的外表面设有齿轮。转轮71透过开槽2121外露于后盖组件20的顶面212，以便于佩戴者通过手动拨转转轮71以达到调整焦距的目的。

第一连接轴72包括长轴721以及位于长轴721两端的第一左齿轮722和第一右齿轮723。一对第一连接轴72平行且相对设置，也就是说，其中一个第一连接轴72的第一右齿轮723与另一个第一连接轴72的第一左齿轮722相对设置。转轮71分别与其中一个第一连接轴72的第一右齿轮723和另一个第一连接轴72的第一左齿轮722相啮合。当转轮71转动时，分别带动其中一个第一连接轴72的第一右齿轮723和另一个第一连接轴72的第一左齿轮722转动。长轴721跟随对应的第一左齿轮722或者第一右齿轮723转动。进一步地，第一左齿轮722和第一右齿轮723为锥齿轮。

第二连接轴73垂直于第一连接轴72，其包括短轴731以及位于短轴731两端的第二上齿轮732和第二下齿轮733。其中一个第二连接轴73的第二上齿轮732与第一连接轴72的第一左齿轮723相对设置，另一个第二连接轴73的第二上齿轮732与另一个第一连接轴72的第一右齿轮723相对设置。进一步地，第二上齿轮732和第二下齿轮733为锥齿轮。

顶轴74包括蜗杆741及设置于蜗杆741上的齿轮742。一对顶轴74分别位于其中一个第一连接轴72的第一左齿轮731和第二上齿轮732之间，以及另一个第一连接轴72的第一右齿轮732之间，并通过一对齿轮742分别与其对应第一左齿轮731或者第一右齿轮732和第二上齿轮732相啮合。另一对顶轴74通过齿轮742分别与第二连接轴73的第二下齿轮732相啮合。

推块组件75与顶轴74相匹配，并活动地啮合于蜗杆741上。推块组件75包括第一推块751、以及与第一推块751相组合的第二推块752。第一推块751具有与蜗杆741相匹配的第一内螺纹7511。第二推块752大致呈“┐”形，第二推块752的顶端具有螺纹孔7521、朝向第一推块751一侧的内壁设有与蜗杆741相匹配的第二内螺纹7522。第一推块751与第二推块752组合在一起时，将蜗杆741远离齿轮742的一端对准并插入螺纹孔7521，且第一内螺纹7511和第二内螺纹7522均于蜗杆741上的螺纹相啮合。顶轴74的蜗杆741可从螺纹孔7521穿出，并将推块组件75卡入压件60的定位孔63。

请同时参照图3和图6，为了便于描述调焦机构70的传动过程，将调焦机构70位于转轮71左侧的组件命名为传动构件A，将调焦机构70位于转轮71右侧的组件命名为传动构件B，也就是说，将调焦机构70分为转轮71、传动构件A和传动构件B。将与转轮71相同高度的顶轴74和推块组件75命名为上顶轴74(第一顶轴)和上推块组件75(第一推块组件)，将位于转轮71下方的顶轴74和推块组件75命名为下顶轴74(第二顶轴)和下推块组件75(第二推块组件)。

本领域技术人员可以理解的是，转轮71的转动分别带动传动构件A和传动构件B运动，本实施例以传动构件A的传动过程为例加以说明。

请参照图6，当佩戴者拨动转轮71时，转轮71与第一连接轴72的第一右齿轮723啮合，第一右齿轮723带动长轴721和第一左齿轮722转动；第一左齿轮722与上顶轴74的上齿轮742相啮合，并带动上蜗杆741与上推块组件75的啮合，使得上推块组件75沿着上蜗杆741的方向进行向上或者向下移动，本领域技术人员可以理解的是，对于佩戴者来说，上推块组件75是相对于前盖组件10或者后盖组件20进行向前或者向后的移动；上齿轮742与第二连接轴73的第二上齿轮732相啮合，第二上齿轮732带动短轴731和第二下齿轮733转动；第二下齿轮733与下顶轴74的下齿轮742相啮合，并带动下蜗杆741与下推块组件75的啮合，使得下推块组件75沿着下蜗杆741的方向进行向上或者向下移动，本领域技术人员可以理解的是，对于佩戴者来说，下推块组件75是相对于前盖组件10或者后盖组件20进行向前或者向后的移动。由于上推块组件75和下推块组件75分别固定于压件的卡孔55内，使得上推块组件75、下推块组件75沿着蜗杆740的方向进行向上或者向下移动，能够带动压件60、屏幕架50、屏幕40、屏幕托架30一起移动，进而实现了通过转动转轮71实现屏幕40的移动，改变了屏幕40与镜片215之间的距离，达到了调整焦距的目的。

传动构件B的传动过程与传动构件A的传动过程相类似，本实施例在此不再赘述。也就是说，当佩戴者佩戴虚拟现实装置100时，通过拨动转轮71，实现了一对上推块组件75和一对下推块组件75推动屏幕40的四个顶角相对于前盖组件10或者后盖组件20进行向前或者向后移动。

本实用新型提供的虚拟现实装置及其调节机构，能够实现通过拨动调焦机构70的转轮71，带动调焦机构70其他元件进行传动，进而推动屏幕40的四个顶角移动，达到了调整焦距的效果，且操作简单方便，提高了佩戴者的使用体验。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。