一種設有屏支架前后運動的移動機構的頭盔顯示器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及機械領域，具體涉及虛擬現實頭盔。
【背景技術】
[0002] 虛擬現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。虛擬現實系統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境。虛擬現實中的人機交互遠遠超出了鍵盤和鼠標的傳統模 式，利用數字頭盔、數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實觀感實現的關鍵，而現在市面上的 頭盔顯示器中的屏支架都為不可移動的，這會給用戶在體驗過程中帶來很大的不便。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的在于提供一種設有屏支架前后運動的移動機構的頭盔顯示器，以解 決上述技術問題。
[0004] 本發明所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現：
[0005] -種設有屏支架前后運動的移動機構的頭盔顯示器，包括一頭盔顯示器主體，所 述頭盔顯示器主體包括一殼體，其特征在于，所述殼體內設有一移動機構，所述移動機構包 括一安裝有顯示屏的屏支架，所述屏支架設有一圓形齒輪；
[0006] 所述殼體內還設有一驅動所述圓形齒輪滾動的驅動機構，所述驅動機構包括第一 直齒條，所述第一直齒條與第一滑軌滑動連接，且所述第一直齒條與所述圓形齒輪嚙合連 接，所述第一滑軌的引導方向為前后方向；
[0007] 所述殼體內還設有一用于所述圓形齒輪滾動的第二軌道，所述第二軌道上設有第 二直齒條，所述第二直齒條與所述圓形齒輪嚙合連接；
[0008] 所述第一滑軌與所述第二軌道的引導方向平行。
[0009] 本發明通過傳統固定式屏支架，改良為移動式，便于對顯示屏進行前后移動，實現 在任意位置上的停留，用于提高人體觀賞時的視覺感受。
[0010] 在使用本發明時，第二直齒條固定于機架上保持固定不動，第一直齒條是可以前 后移動的，第一直齒條的平移會帶動圓形齒輪進行滾動，從而實現屏支架的前后運動。
[0011] 所述第一直齒條位于所述圓形齒輪的左側，所述第二直齒條位于所述圓形齒輪的 右側，所述圓形齒輪的中心線方向為豎直方向。
[0012] 或者，所述第一直齒條位于所述圓形齒輪的右側，所述第二直齒條位于所述圓形 齒輪的左側，所述圓形齒輪的中心線方向為豎直方向。
[0013] 所述驅動機構包括調節鍵，所述調節鍵位于所述殼體的外壁上，所述調節鍵連接 所述第一直齒條。
[0014] 本發明通過調節鍵便于調節第一直齒條的運動狀態。
[0015] 所述調節鍵連接一連接桿，所述調節鍵通過所述連接桿連接所述第一直齒條；
[0016] 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， 所述滑槽的長度方向平行于所述第一滑軌的引導方向。
[0017] 便于手動調節。
[0018] 所述調節鍵連接一控制系統，所述控制系統連接第一電動機，所述第一電動機連 接一傳動機構，所述傳動機構連接所述第一直齒條。
[0019] 從而實現電動調節。
[0020] 所述第一直齒條左側固定有一彈簧，所述彈簧的彈性方向為水平方向。
[0021] 本發明通過彈簧來保持第二直齒條與圓形齒輪始終處于嚙合狀態。
[0022] 所述彈簧的左側固定連接一凸臺，所述殼體的內壁設有一用于所述凸臺移動的第 三滑軌，所述第三滑軌的引導方向平行于所述第一滑軌的引導方向。
[0023] 在彈簧力的作用下讓凸臺始終壓緊在殼體上，靠凸臺與第三滑軌的摩擦來實現圓 形齒輪在任意位置上的停留。
[0024] 所述凸臺與一鎖緊機構相連。
[0025] 本發明通過設有一鎖緊機構，從而相應的調節第一直齒條與鏡架外輪廓嚙合狀 態。從而實現自鎖，防滾動。
[0026] 所述殼體的外壁上開設有一個長形讓位槽。便于實現自鎖。
[0027] 所述第一滑軌與所述殼體固定連接，所述第一直齒條下方設有一與所述第一滑軌 相匹配的滾輪。本發明通過滾輪在第一滑軌內的從而實現第一直齒條與殼體的滑動連接。
[0028] 作為一種優選方案，所述屏支架包括一豎直的支撐桿，所述圓形齒輪的中心處開 設有一與所述支撐桿外徑一致的通孔，所述支撐桿穿過所述通孔；
[0029] 所述屏支架的下方設有至少兩個滾輪，所述殼體內設有至少兩條相互平行的滑槽 組，所述滑槽組與所述滾輪相匹配；
[0030] 所述滑槽組的引導方向平行于所述第一滑軌的引導方向。
[0031] 本發明通過圓形齒輪的前后運動從而帶動顯示屏的前后平移。
[0032] 作為另一種優選方案，所述圓形齒輪固定連接一顯示屏，所述顯示屏的中心線與 所述圓形齒輪的中心線處于同一垂線上；
[0033] 所述顯示屏與所述圓形齒輪之間設有一旋轉盤，所述旋轉盤包括一固定件、一旋 轉件，所述固定件固定連接所述圓形齒輪，所述旋轉件固定連接所述顯示屏，所述旋轉件包 括一轉軸，所述轉軸的中心線與所述圓形齒輪的中心線處于同一垂線；
[0034] 所述圓形齒輪上設有一位移傳感器，所述位移傳感器是一無線位移傳感器，所述 位移傳感器內設有一無線通訊模塊，所述位移傳感器通過所述無線通訊模塊無線通訊連接 一微型處理器系統，所述微型處理器系統連接一與所述無線通訊模塊相匹配的無線接收模 塊；
[0035] 所述微型處理器系統連接第二電動機，所述第二電動機通過一傳動部件連接所述 轉軸。
[0036] 本發明通過位移傳感器檢測到圓形齒輪的旋轉角度后，通過微型處理器系統控制 第二電動機旋轉相應的角度，從而實現顯示屏相對于圓形齒輪進行反向的旋轉角度的旋 轉，從而實現通過圓形齒輪的前后運動從而帶動顯示屏的前后平移。
[0037] 所述圓形齒輪的旋轉角度等于所述顯示屏的旋轉角度，所述圓形齒輪的旋轉方向 相異于所述顯示屏的旋轉角度。
[0038] 所述第二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 一擋板平行于水平面，所述第一擋板位于所述第二擋板的上方。
[0039] 所述第一擋板與所述第二擋板的間距等于所述圓形齒輪的厚度；
[0040] 所述第一擋板的下端面與所述第二擋板的上端面上均涂覆有陶瓷層。
[0041] 起到防銹作用。此外，通過陶瓷層實現圓形齒輪滾動的過程中，減少與第一擋板、 第二擋板的摩擦力。
[0042] 所述顯示屏的顯示面的前方設有一目鏡，所述目鏡的前端面為第一曲面，所述第 一曲面朝向所述顯示屏的顯示面，所述目鏡的后端面為第二曲面，所述第二曲面朝向出瞳 面；
[0043] 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。
[0044] 本發明采用的目鏡結構用于虛擬現實裝置顯示，優化了傳統雙外凸的目鏡結構， 在2k分辨率的前提下，在特定的空間范圍內，可實現畸變系數低于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。
[0045] 所述第一曲面是一非球面，所述第一曲面的非球面系數
[0047] 所述第二曲面是一非球面，所述第二曲面的非球面系數
[0049] 所述目鏡的中心厚度大于所述目鏡的邊緣厚度；所述目鏡的厚度從中心向邊緣依 次遞增；
[0050] 所述目鏡的中心厚度為12mm-20mm，所述目鏡的邊緣厚度為lmm-9mm。
[0051] 作為一種優選方案，所述目鏡的中心厚度為16mm，所述目鏡的邊緣厚度為5mm。便 于注塑加工。
【附圖說明】
[0052] 圖1為本發明的部分結構示意圖；
[0053] 圖2為本發明目鏡的一種結構示意圖。
【具體實施方式】
[0054] 為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結 合附圖，進一步闡述本發明。
[0055] 參見圖1、圖2, 一種設有屏支架前后運動的移動機構的頭盔顯示器，包括一頭盔 顯不器主體，頭藍顯不器主體包括一殼體，殼體內設有一移動機構，移動機構包括一安裝有 顯示屏的屏支架，屏支架設有一圓形齒輪1 ;殼體內還設有一驅動圓形齒輪1滾動的驅動機 構，驅動機構包括第一直齒條3,第一直齒條3與第一滑軌滑動連接，且第一直齒條3與圓形 齒輪1嚙合連接，第一滑軌的引導方向為前后方向；殼體內還設有一用于圓形齒輪1滾動的 第二軌道，第二軌道上設有第二直齒條4,第二直齒條4與圓形齒輪1嚙合連接；第一滑軌 與第二軌道的引導方向平行。本發明通過傳統固定式屏支架，改良為移動式，便于對顯示屏 進行前后移動，實現在任意位置上的停留，用于提高人體觀賞時的視覺感受。在使用本發明 時，第二直齒條4固定于機架上保持固定不動，第一直齒條3是可以前后移動的，第一直齒 條3的平移會帶動圓形齒輪1進行滾動，從而實現屏支架的前后運動。
[0056] 第一直齒條位于圓形齒輪的左側，第二直齒條位于圓形齒輪的右側，圓形齒輪的 中心線方向為豎直方向。或者，第一直齒條位于圓形齒輪的右側，第二直齒條位于圓形齒輪 的左側，圓形齒輪的中心線方向為豎直方向。
[0057] 驅動機構包括調節鍵，調節鍵位于殼體的外壁上，調節鍵連接第一