一種設有鏡片平移調節(jié)機構的頭盔顯示器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及機械領域,具體涉及頭盔顯示器。
【背景技術】
[0002] 虛擬現(xiàn)實是利用電腦模擬產生一個三維空間的虛擬世界,提供使用者關于視覺、 聽覺、觸覺等感官的模擬,讓使用者如同身歷其境一般,可以及時、沒有限制地觀察三度空 間內的事物。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)是由計算機生成的通過視、聽、觸覺等作用于用戶,使其產生身 臨其境感覺的交互式虛擬環(huán)境。虛擬現(xiàn)實中的人機交互遠遠超出了鍵盤和鼠標的傳統(tǒng)模 式,利用數(shù)字頭盔、數(shù)字手套等的傳感器設備,三維交互技術與語音識別、語音輸入技術成 為重要的人機交互手段。其中頭盔顯示部件是虛擬現(xiàn)實觀感實現(xiàn)的關鍵,而現(xiàn)在市面上的 頭盔顯示器中的鏡片都為不可移動的,這會給用戶在體驗過程中帶來很大的不便。
【發(fā)明內容】
[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種設有鏡片平移調節(jié)機構的頭盔顯示器,以解決上述技 術問題。
[0004] 本發(fā)明所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現(xiàn):
[0005] -種設有鏡片平移調節(jié)機構的頭盔顯示器,包括一頭盔顯示器主體,其特征在于, 所述頭盔顯示器主體設有至少一個鏡片平移調節(jié)機構,所述鏡片平移調節(jié)機構包括安裝有 一鏡片的鏡架,所述鏡架的外輪廓呈齒輪狀結構;
[0006] 所述鏡片的前端面與后端面均為一旋轉對稱面;
[0007] 所述鏡架的下端設有一用于鏡架滾動的軌道,所述軌道上設有與鏡架外輪廓嚙合 的第一直齒條,所述鏡架的上端設有一用于驅動所述鏡架沿著所述軌道滾動的驅動機構, 所述驅動機構包括與鏡架外輪廓嚙合的第二直齒條,所述第二直齒條的移動方向為水平方 向;
[0008] 所述頭盔顯示器主體包括一殼體,所述第一直齒條與所述殼體固定連接。
[0009] 本發(fā)明通過傳統(tǒng)固定式鏡架,改良為移動式,便于對鏡片進行平移調整,實現(xiàn)在任 意位置上的停留,用于提高人體觀賞時的視覺感受,此外,由于本發(fā)明的鏡片前后端面均為 旋轉對稱面,所以,鏡架在滾動過程中實現(xiàn)了鏡片的平移,并不會影響視覺感受。
[0010] 在使用本發(fā)明時,第一直齒條保持固定不動,第二直齒條是可以左右移動的,第二 直齒條的平移會帶動鏡架進行滾動,從而實現(xiàn)鏡片圓心的平移。
[0011] 所述鏡片平移調節(jié)機構位于所述殼體內。
[0012] 所述第二直齒條上方固定有一彈簧,所述彈簧的彈性方向與水平方向夾角為 90。。
[0013] 本發(fā)明通過彈簧來保持第二直齒條與鏡架外輪廓始終處于嚙合狀態(tài)。
[0014]所述彈簧的上方固定連接一凸臺,所述殼體的內壁設有一用于所述凸臺移動的滑 道,所述滑道的引導方向平行于所述第二直齒條的移動方向。
[0015] 在彈簧力的作用下讓凸臺始終壓緊在殼體上,靠凸臺與滑軌的摩擦來實現(xiàn)鏡片在 任意位置上的停留。
[0016] 所述驅動機構包括調節(jié)鍵,所述調節(jié)鍵位于所述殼體的外壁上,所述調節(jié)鍵連接 所述第二直齒條。
[0017] 本發(fā)明通過調節(jié)鍵便于調節(jié)第二直齒條的運動狀態(tài)。
[0018] 所述調節(jié)鍵的下端連接一連接桿,所述調節(jié)鍵通過所述連接桿連接所述第二直齒 條;
[0019] 所述殼體的外壁上開設有一滑槽,所述連接桿的寬度與所述滑槽的寬度相匹配。
[0020] 便于手動調節(jié)。
[0021 ] 所述調節(jié)鍵連接一控制系統(tǒng),所述控制系統(tǒng)連接一電動機,所述電動機連接一傳 動機構,所述傳動機構連接所述第二直齒條。
[0022] 從而實現(xiàn)電動調節(jié)。
[0023] 所述頭盔顯示器主體設有兩個相互獨立的所述鏡片平移調節(jié)機構??蓪崿F(xiàn)兩個鏡 片分別調節(jié)。
[0024] 所述殼體上安裝有兩個所述鏡架,所述調節(jié)鍵設有兩個,兩個所述調節(jié)鍵分別連 接兩個所述第二直齒條;
[0025] 所述殼體內設有一個所述軌道,所述軌道上設有一個所述第一直齒條。
[0026] 從而實現(xiàn)兩個鏡架在一個第一直齒條上滾動,便于生產與安裝。
[0027] 所述彈簧的上端部連接一凸臺,所述凸臺與一鎖緊機構相連。
[0028] 本發(fā)明通過設有一鎖緊機構,從而相應的調節(jié)第二直齒條與鏡架外輪廓嚙合狀 態(tài)。從而實現(xiàn)自鎖,防滾動。
[0029] 所述軌道上設有兩個相互平行的擋板,分別為第一擋板、第二擋板,且所述第一擋 板垂直于水平面,所述第一擋板位于所述第二擋板的前方。
[0030] 所述第一擋板與所述擋板的間距等于所述鏡架的厚度;
[0031] 所述第一擋板的后端面與所述擋板的前端面上均涂覆有陶瓷層。
[0032] 起到防銹作用。此外,通過陶瓷層實現(xiàn)鏡架滾動的過程中,減少與第一擋板、第二 擋板的摩擦力。
[0033] 以所述鏡片的前端面為第一曲面,以所述鏡片的后端面為第二曲面,所述第一曲 面中央呈外凸狀,所述第一曲面的邊緣呈內凹狀,所述第二曲面呈外凸狀。
[0034] 本發(fā)明采用的目鏡結構用于虛擬現(xiàn)實裝置顯示,優(yōu)化了傳統(tǒng)雙外凸的目鏡結構, 在2k分辨率的前提下,在特定的空間范圍內,可實現(xiàn)畸變系數(shù)低于10 %,色差小,視場角 120度,放大率合適,y方向上小的偏心范圍內都能獲得較好成像質量的光學鏡頭。
[0035]所述第一曲面是一非球面,所述第一曲面的非球面系數(shù)
[0036]
'其中,
[0037] 所述第二曲面是一非球面,所述第二曲面的非球面系數(shù)
[0038]
[0039] 所述鏡片的中心厚度大于所述鏡片的邊緣厚度;所述鏡片的厚度從中心向邊緣依 次遞增;
[0040] 所述鏡片的中心厚度為12mm-20mm,所述鏡片的邊緣厚度為lmm-9mm。
[0041] 作為一種優(yōu)選方案,所述鏡片的中心厚度為16mm,所述鏡片的邊緣厚度為5mm。便 于注塑加工。
【附圖說明】
[0042] 圖1為本發(fā)明鏡片平移調節(jié)機構的一種結構示意圖;
[0043] 圖2為本發(fā)明鏡片的一種結構示意圖。
【具體實施方式】
[0044] 為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解,下面結 合附圖,進一步闡述本發(fā)明。
[0045] 參見圖1、圖2, 一種設有鏡片2平移調節(jié)機構的頭盔顯示器,包括一頭盔顯示器主 體,頭盔顯示器主體設有至少一個鏡片2平移調節(jié)機構,鏡片2平移調節(jié)機構包括安裝有一 鏡片2的鏡架1,鏡架1的外輪廓呈齒輪狀結構;鏡片2的前端面與后端面均為一旋轉對稱 面;鏡架1的下端設有一用于鏡架1滾動的軌道,軌道上設有與鏡架1外輪廓嚙合的第一直 齒條3,鏡架1的上端設有一用于驅動鏡架1沿著軌道滾動的驅動機構,驅動機構包括與鏡 架1外輪廓嚙合的第二直齒條4,第二直齒條4的移動方向為水平方向;頭盔顯示器主體包 括一殼體,第一直齒條3與殼體固定連接。本發(fā)明通過傳統(tǒng)固定式鏡架1,改良為移動式, 便于對鏡片2進行平移調整,實現(xiàn)在任意位置上的停留,用于提高人體觀賞時的視覺感受, 此外,由于本發(fā)明的鏡片2前后端面均為旋轉對稱面,所以,鏡架1在滾動過程中實現(xiàn)了鏡 片2的平移,并不會影響視覺感受。在使用本發(fā)明時,第一直齒條3保持固定不動,第二直 齒條4是可以左右移動的,第二直齒條4的平移會帶動鏡架1進行滾動