一种用于头戴式设备的连续变焦光学系统的制作方法

本发明涉及虚拟现实技术领域，具体为一种用于头戴式设备的连续变焦光学系统。

背景技术：

目前，近视和远视患者需要佩戴眼镜后再佩戴虚拟现实设备，非常不便。市场上的虚拟现实设备大多无法变焦以便适应近视和远视患者，少数可以变焦的虚拟现实设备使用的是横向移动镜片的方式来实现变焦。横向移动镜片存在视场角小、成像质量差、两片透镜之间横向相对机械运动需要占用较大空间等缺点。

技术实现要素：

本发明旨提供了一种用于头戴式设备的连续变焦光学系统，采用了纵向移动镜片变焦的方式，解决了不能适用近视和远视患者、视场角小、成像质量差、两片透镜之间横向相对机械运动需要占用较大空间等问题。其采用的技术方案如下：

一种用于头戴式设备的连续变焦光学系统，其特征在于，包括：显示器、显示器支撑体、移动分镜桶、主镜桶，所述显示器固接于显示器支撑体，所述显示器支撑体与主镜桶固接，所述分镜头通过驱动机构在主镜桶内左右运动，所述主镜桶内部固接有若干镜片，所述移动分镜桶内部固接有若干镜片。

优选的，所述驱动机构由马达、联轴器、丝杠和丝母组成，所述显示器支撑体下方固接有马达，所述马达输出轴通过联轴器与丝杠固接，所述丝母与移动分镜桶固接，所述丝杠和丝母组成滚珠丝杠副带动移动分镜桶左右运动。

优选的，所述主镜桶右侧固接有支撑滑杆，所述支撑滑杆右侧与显示器支撑体固接，所述支撑滑杆平行于丝杠，所述所述移动分镜桶套装于支撑滑杆并与支撑滑杆滑动连接。

优选的，还包括有光学距离传感器。

优选的，所述主镜桶内部右侧设置有固定分镜桶，所述固定分镜桶内有若干镜片。

本发明具有如下优点：通过变焦处理，可以使近视和远视患者不佩戴眼镜即可直接使用本装置；通过纵向调节镜片变焦，本设备可以获得大视场角和优良的成像质量；纵向调节镜片占用空间少，所需运动机构简单，可减小体积、降低重量，使佩戴者更舒适。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一种实施例，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1：本发明的内部结构示意图；

图2：本发明的外部结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明：

下面详细描述本发明的实施例，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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本实施例的一种用于头戴式设备的连续变焦光学系统，其特征在于，包括：显示器2、显示器支撑体3、移动分镜桶9、主镜桶11，所述显示器2固接于显示器支撑体3，所述显示器支撑体3与主镜桶11固接，所述分镜头9通过驱动机构在主镜桶11内左右运动，所述主镜桶11内部固接有若干镜片，所述移动分镜桶9内部固接有若干镜片。

优选的，所述驱动机构由马达15、联轴器14、丝杠13和丝母组成，所述显示器支撑体3下方固接有马达15，所述马达15输出轴通过联轴器14与丝杠13固接，所述丝母与移动分镜桶9固接，所述丝杠13和丝母组成滚珠丝杠副带动移动分镜桶9左右运动。

优选的，所述主镜桶11右侧固接有支撑滑杆5，所述支撑滑杆5右侧与显示器支撑体3固接，所述支撑滑杆5平行于丝杠13，所述所述移动分镜桶9套装于支撑滑杆5并与支撑滑杆5滑动连接。

优选的，还包括有光学距离传感器。

优选的，所述主镜桶11内部右侧设置有固定分镜桶7，所述固定分镜桶7内有若干镜片。

具体工作原理：在本实施例中，镜片一4、镜片二6堆叠组装在固定分镜桶7内部组成视力镜片组。显示器后盖1、显示器2用工业用胶水固定在显示器支撑体3上。镜片一4、镜片二6、镜片五12组成固定镜片组。镜片三8、镜片四10用工业胶水固定在移动分镜桶9上组成运动镜片组，显示器后盖1、显示器2、显示器支撑体3组成成像单元。丝杠13、联轴器14、马达15和丝母组成滚珠丝杠副。滚珠丝杠副带动镜片三8、移动分镜桶9、镜片四10前后移动实现度数调节。运动机构在初始位置时，镜片三8、移动分镜桶9、镜片四10处于距离人眼最远位置，该位置为度数最大值。当需要调节为近视度数时，马达15通电后输出轴反转，马达15的输出轴通过联轴器14带动丝杠13运动。镜片三8、移动分镜桶9、镜片四10向镜片五12移动，度数逐渐降低。运动机构的位置可由光学距离传感器来测量，反馈给控制程序。也可由主镜桶11的结构限制镜片三8、移动分镜桶9、镜片四10的行程。光学距离传感器可为视力保护程序提供成像单元的精确位置，通过位置和度数的关系，从而确定当前机构的度数。

上面以举例方式对本发明进行了说明，但本发明不限于上述具体实施例，凡基于本发明所做的任何改动或变型均属于本发明要求保护的范围。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种用于头戴式设备的连续变焦光学系统，其特征在于，包括：显示器、显示器支撑体、镜片一、镜片二、镜片二后盖、镜片三、移动分镜桶、镜片四、主镜桶、镜片五，所述显示器固接于显示器支撑体，所述显示器支撑体与主镜桶固接，所述分镜头通过驱动机构在主镜桶内左右运动，所述镜片五、镜片二、镜片一从左到右依次固接于主镜桶内部，所述镜片三、镜片四固接于移动分镜桶内部。通过纵向调节镜片变焦，本设备可以获得大视场角和优良的成像质量；纵向调节镜片占用空间少，所需运动机构简单，可减小体积、降低重量，使佩戴者更舒适。

技术研发人员：邱云滨
受保护的技术使用者：激极光学科技(上海)有限公司
技术研发日：2017.09.08
技术公布日：2017.11.10