CN116626904B - Vr佩戴装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种VR佩戴装置，包括头盔、头显和第一传动组件。头盔包括壳体和壳体围设的用于容纳使用者头部的容纳腔。头显位于头盔的前端；头显下方固定设有移动块，移动块设有向前的倾斜面，倾斜面向靠近壳体的方向倾斜；第一传动组件包括第一螺纹杆、移动架以及推动部，第一螺纹杆位于壳体上方并与其转动连接，移动架与第一螺纹杆螺纹连接，推动部与移动架的下端固定连接；第一螺纹杆旋转时能够带动移动架相对头盔向上，以使移动架带动推动部抵推倾斜面。本申请提供的VR佩戴装置可以使头显相对头盔前后移动，头显和人眼之间没有压力，长时间使用，使用者也不会感到不适，从而提高了使用者的使用感受。

Description

VR佩戴装置

技术领域

本申请涉及虚拟现实设备技术领域，特别是涉及一种VR佩戴装置。

背景技术

虚拟现实技术(英文全称Virtual Reality，简称VR)是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，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使用户沉浸到该环境中。

现有的VR设备主要是通过头盔的形式佩戴在使用者的头上，然后将头显紧贴使用者的眼睛，以使使用者的感官体验得到最大化的满足。现有的头显紧贴使用者的眼睛主要通过松紧带来实现，使用者佩戴时间一长，松紧带对使用者的头部会造成较大的挤压感，使使用者感到不舒服。

发明内容

基于此，有必要针对目前头显通过松紧带的方式实现与人眼的贴合进而导致使用者不舒服的情况，提供一种VR佩戴装置。包括：

头盔，包括壳体和壳体围设的用于容纳使用者头部的容纳腔；

头显，位于头盔的前端，头显沿水平方向与壳体滑动连接；头显下方固定设有移动块，移动块设有向前的倾斜面，倾斜面包括第一端和第二端，第二端位于第一端的下方，沿第一端到第二端的方向，倾斜面向靠近壳体的方向倾斜；

第一传动组件，包括第一螺纹杆、移动架以及推动部，第一螺纹杆位于壳体上方并与其转动连接，移动架与第一螺纹杆螺纹连接，推动部与移动架的下端固定连接；第一螺纹杆旋转时能够带动移动架相对头盔向上，以使移动架带动推动部抵推倾斜面。

在其中一个实施例中，头显上方固定设有滑动件，滑动件设有滑槽，头盔上方设有第一凸块，第一凸块与滑槽沿前后方向滑动配合。

在其中一个实施例中，容纳腔的前腔壁设有第一抵持部，滑动件上设有连接杆，连接杆穿过前腔壁与第一抵持部固定连接；第一抵持部用于与使用者的头部抵持。

在其中一个实施例中，滑槽中设有弹性件，弹性件两端分别与第一凸块和滑槽内壁固定连接；弹性件的弹性力用于驱动滑槽的内壁向前移动。

在其中一个实施例中，还包括第二抵持部和连接板以及第二传动组件，第二抵持部位于容纳腔内，连接板与容纳腔的后壁滑动连接并与第二抵持部固定连接；

第二传动组件设置在头盔上，连接板的另一端与第二传动组件连接，第二传动组件用于带动连接板相对头盔沿前后方向移动，以使第二抵持部抵接于使用者的头部后侧。

在其中一个实施例中，第二传动组件包括齿轮副和传动轴；

传动轴的一端与连接板的另一端螺纹连接；

齿轮副包括第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮和第二齿轮直角传动啮合；

第一齿轮与第一螺纹杆固定连接，第二齿轮与传动轴的另一端固定连接。

在其中一个实施例中，头盔上方设有第二凸块，第二凸块上设有通孔，传动轴穿过通孔并与其转动连接。

在其中一个实施例中，移动架上设有软垫，软垫用于抵持于使用者的下巴。

在其中一个实施例中，移动架上还设有第二螺纹杆，第二螺纹杆贯穿移动架并与其螺纹连接，第二螺纹杆的上端固定连接有软垫。

在其中一个实施例中，头盔的外壁还设有信号接收器，信号接收器与头显通信连接，以显示信号连接情况。

上述的VR佩戴装置，包括头盔、头显和第一传动组件。头盔包括壳体和壳体围设的用于容纳使用者头部的容纳腔。头显位于头盔的前端，头显沿水平方向与壳体滑动连接；头显下方固定设有移动块，移动块设有向前的倾斜面，倾斜面包括第一端和第二端，第二端位于第一端的下方，沿第一端到第二端的方向，倾斜面向靠近壳体的方向倾斜；第一传动组件包括第一螺纹杆、移动架以及推动部，第一螺纹杆位于壳体上方并与其转动连接，移动架与第一螺纹杆螺纹连接，推动部与移动架的下端固定连接；第一螺纹杆旋转时能够带动移动架相对头盔向上，以使移动架带动推动部抵推倾斜面。本申请提供的VR佩戴装置可以使头显相对头盔前后移动，当使用者带上头盔后，通过转动第一螺纹杆，可以调节移动架的高度，使推动部抵持于倾斜面，继续向上移动则可以是头显向头盔方向运动，从而实现与人眼的稳定贴合，由于头显和使用者的头部并没有压力产生，所以即便长时间使用，使用者也不会感到不适，从而提高了使用者的使用感受。

附图说明

图1为VR佩戴装置的结构示意图。

图2为VR佩戴装置部分结构的左视剖面图。

图3为滑动件与壳体的滑动配合示意图。

附图标记：头盔100；壳体110；第一凸块111；第二凸块112；第一抵持部113；第二抵持部114；容纳腔120；头显200；移动块210；倾斜面211；滑动件220；弹性件221；连接杆230；第一螺纹杆310；移动架320；软垫321；第二螺纹杆322；推动部330；传动轴340；连接板350；第一齿轮361；第二齿轮362；信号接收器400。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

本申请提供一种VR佩戴装置(以下简称装置)，可以在佩戴在使用者头上后调节头显200的位置，以更好的贴紧使用者的眼睛，在使用较长时间的情况下使用者也不会感到难受。同时本装置适用于不同的使用者使用，即设置了调节设备以使不同使用者的头部与头盔100更好的实现贴合。为了方便描述，按本装置戴在头部上后使用者的眼睛的实际的前后左右上下方向作为本装置在描述过程中的前后左右上下方向。具体结构如下：

参阅图1至图3，装置的头盔100的壳体110呈长方体，内部设有容纳头部的容纳腔120，容纳腔120成半球形，以适应头部的形状，头显200位于头盔100的前端，沿水平方向，头显200与壳体110滑动连接，从图1中可以看出，头显200上方有一个呈直角状的滑动件220，参阅图3，滑动件220的水平端与壳体110滑动连接，具体方式为：壳体110上方设有第一凸块111，该第一凸块111位于滑动件220的滑槽中，第一凸块111中设有通孔，滑动件220的滑槽中设有一个导向柱，导向柱穿过通孔，实现了第一凸块111与滑动件220的滑动配合，在滑动柱上穿有一根弹簧，弹簧两端分别抵持或者固定连接于第一凸块111和滑槽的内壁。

这样可以实现以下效果，即头显200可以相对头盔100滑动，当驱使头显200靠近头盔100的外力消失时，头显200会受到弹簧的弹力回复原位。所以，为了实现使用者在使用期间头显200始终紧贴眼睛的效果，本装置提供外力的机械结构如下：

参阅图1，头盔100设有第一传动组件，包括第一螺纹杆310，移动架320和推动部330。第一螺纹杆310与头盔100转动连接，从图1可发现，移动架320设在头盔100的左右两侧，即人耳侧，最后收束在使用者的下巴处，推动部330与连接架固定连接并向前延伸，然后直角转弯后延伸至头显200正下方。

头显200下方设有移动块210，移动块210设有倾斜面211，倾斜面211包括第一端和第二端，第二端位于第一端的下方，沿第一端到第二端的方向，倾斜面211向靠近壳体110的方向倾斜；

第一螺纹杆310位于壳体110上方并与其转动连接，以输出动力，移动架320与第一螺纹杆310螺纹连接，推动部330与移动架320固定连接并位于倾斜面211的正下方，当第一螺纹杆310旋转时，能够带动移动架320和推动部330相对头盔100上下移动，以抵持或分离于倾斜面211。所以使用者佩戴上头盔100后，可以手转螺纹杆，使移动架320上移，推动部330抵持在倾斜面211上后继续上移，则移动块210会向头盔100处运动，从而带动头显200向人眼处移动直至贴近，使用者可以根据自己的喜好决定贴近程度，螺纹连接可靠简单，所以在使用过程中，头显200不会脱离人眼，保证了使用者的使用感受。当使用者使用完后需要脱下头盔100后，只需要反转第一螺纹杆310使推动部330下移即可，靠弹簧的弹力，可以使头显200复位。

在以上实施例中，不论是第一螺纹杆310还是弹簧都是本装置中比较优选的装置，在别的实施例中，第一螺纹杆310可以替换为更先进的构件，比如电子件，通过电子操作移动架320上下移动，弹簧可以替换为别的弹性件221，比如弹簧销片等。

同样的，头盔100的壳体110可以呈半球形，以使外观比较圆润。

参阅图1和图2，在滑动件220的竖直端上水平固定连接有第一抵持部113，连接方式为连接杆230，连接杆230穿过了壳体110，即第一抵持部113位于容纳腔120中，当头显200相对头盔100往复移动的时候，第一抵持部113也会同步移动，可以想象，当头显200与人眼紧贴的时候，第一抵持部113也会紧贴使用者的额头。

优选的，第一抵持部113呈软状圆弧形，以更好的贴合于使用者的额头。

在移动架320位于使用者下巴处的位置同样设有软垫321，同样的，当头显200与人眼紧贴的时候，表明移动架320已经向上移动了一段距离，此时软垫321紧贴于使用者的下巴。

参阅图2，头盔100的容纳腔120上方也设置了软垫321，保证了使用者的使用感受。

所以从头盔100的上方，前方和下方都实现了与使用者的紧密固定，同样的，头显200和移动架320的同步移动表明本装置可以方便更多使用者的使用，由于使用者的头围不同，所以可调节头显200和移动架320的实现与不同使用者相同的紧贴效果，且由于本装置使用机械调节，所以不会像松紧带一样对使用者的头部造成挤压感，从而保证了使用者长时间佩戴的良好的使用感受。

优选的，移动架320上还设有第二螺纹杆322，第二螺纹杆322贯穿移动架320并与其螺纹连接，第二螺纹杆322的上端与软垫321固定连接，所以软垫321可以做到二次调节与使用者的下巴之间的距离，以使使用者得到更好的使用感受。

在头盔100的后方，同样设置了可以调节的第二抵持部114，具体结构如下：

参阅图1，本装置还包括第二传动组件，第二传动组件包括齿轮副和传动部，沿前后方向，传动部与头盔100可相对移动，传动部的穿过头盔100的后壁与第一抵持部113固定连接。

具体的，传动部由图1中的传动轴340和连接板350组成，传动轴340与连接板350螺纹连接，头盔100上方设有第二凸块112，第二凸块112同样设有通孔，传动轴340穿过第二凸块112，与其转动连接，所以传动轴340转动的时候，传动轴340本身不会相对头盔100实现位移，但是连接板350会靠近或者远离头盔100。

连接板350呈直角状，参阅图2，另一端穿过头盔100的壳体110进入容纳腔120中与第二抵持部114固定连接。从图2中可以看出传动轴340背离连接板350的一端与第一螺纹杆310的连接关系：齿轮副包括第一齿轮361和第二齿轮362，第一齿轮361和第二齿轮362直角传动啮合；第一齿轮361与第一螺纹杆310固定连接，第二齿轮362与传动部的另一端固定连接。

所以当使用者旋转第一螺纹杆310的时候，第一抵持部113，第二抵持部114，移动架320上的软垫321都会向头部运动，直至紧贴于使用者的额头，后脑以及下巴。使用者还可以旋转第二螺纹杆322，二次调节移动架320上的软垫321与自己下巴的紧贴程度。

在其中一个实施例中，头盔100的外壁还设有信号接收器400和信号灯，二者均与头显200通信连接，以显示信号连接情况，关于头显200自身的电子通信连接关系，现有技术已经比较完善，所以本文不再赘述其中的具体关系，根据使用者和生产者的需求，可以在头盔100上添加具体的电子设备，以实现更多的功能。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种VR佩戴装置，其特征在于，包括：

头盔（100），包括壳体（110）和所述壳体围设的用于容纳使用者头部的容纳腔（120）；

头显（200），位于所述头盔（100）的前端，所述头显（200）与所述壳体（110）滑动连接；所述头显（200）下方固定设有移动块（210），所述移动块（210）设有向前的倾斜面（211），所述倾斜面（211）包括第一端和第二端，所述第二端位于所述第一端的下方，沿所述第一端到所述第二端的方向，所述倾斜面（211）向靠近所述壳体（110）的方向倾斜；

第一传动组件，包括第一螺纹杆（310）、移动架（320）以及推动部（330），所述第一螺纹杆（310）位于所述壳体（110）上方并与其转动连接，所述移动架（320）与所述第一螺纹杆（310）螺纹连接，所述推动部（330）与所述移动架（320）的下端固定连接；所述第一螺纹杆（310）旋转时能够带动所述移动架（320）相对所述头盔（100）向上，以使所述移动架（320）带动所述推动部（330）抵推所述倾斜面（211）；

所述头显（200）上方固定设有滑动件（220），所述滑动件（220）设有滑槽，所述头盔（100）上方设有第一凸块（111），所述第一凸块（111）与所述滑槽沿前后方向滑动配合；

所述滑槽中设有弹性件（221），所述弹性件（221）两端分别与所述第一凸块（111）和所述滑槽内壁固定连接；所述弹性件（221）的弹性力用于驱动所述滑槽的内壁向前移动；

通过所述弹性件（221）的弹性力以及所述推动部（330）抵推所述倾斜面（211）的力，以使所述头显（200）和使用者眼睛之间的距离保持固定。

2.根据权利要求1所述的VR佩戴装置，其特征在于，所述容纳腔（120）的前腔壁设有第一抵持部（113），所述滑动件（220）上设有连接杆（230），所述连接杆（230）穿过所述前腔壁与所述第一抵持部（113）固定连接；第一抵持部（113）用于与使用者的头部抵持。

3.根据权利要求1所述的VR佩戴装置，其特征在于，还包括第二抵持部（114）和连接板（350）以及第二传动组件，所述第二抵持部（114）位于所述容纳腔（120）内，所述连接板（350）与所述容纳腔（120）的后壁滑动连接并与所述第二抵持部（114）固定连接；

所述第二传动组件设置在所述头盔（100）上，所述连接板（350）的另一端与所述第二传动组件连接，所述第二传动组件用于带动所述连接板（350）相对所述头盔（100）沿前后方向移动，以使所述第二抵持部（114）抵接于使用者的头部后侧。

4.根据权利要求3所述的VR佩戴装置，其特征在于，所述第二传动组件包括齿轮副和传动轴（340）；

所述传动轴（340）的一端与所述连接板（350）的另一端螺纹连接；

所述齿轮副包括第一齿轮（361）和第二齿轮（362），所述第一齿轮（361）和所述第二齿轮（362）直角传动啮合；

所述第一齿轮（361）与所述第一螺纹杆（310）固定连接，所述第二齿轮（362）与所述传动轴（340）的另一端固定连接。

5.根据权利要求4所述的VR佩戴装置，其特征在于，所述头盔（100）上方设有第二凸块（112），所述第二凸块（112）上设有通孔，所述传动轴（340）穿过通孔并与其转动连接。

6.根据权利要求1所述的VR佩戴装置，其特征在于，所述移动架（320）上设有软垫（321），所述软垫（321）用于抵持于使用者的下巴。

7.根据权利要求6所述的VR佩戴装置，其特征在于，所述移动架（320）上还设有第二螺纹杆（322），所述第二螺纹杆（322）贯穿所述移动架（320）并与其螺纹连接，所述第二螺纹杆（322）的上端固定连接有所述软垫（321）。

8.根据权利要求1所述的VR佩戴装置，其特征在于，所述头盔（100）的外壁还设有信号接收器（400），所述信号接收器（400）与所述头显（200）通信连接，以显示信号连接情况。