一种设有屏支架前后运动的移动机构的头盔显示器的制造方法
一种设有屏支架前后运动的移动机构的头盔显示器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及机械领域，具体涉及虚拟现实头盔。
【背景技术】
[0002] 虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、 听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空 间内的事物。虚拟现实系统是由计算机生成的通过视、听、触觉等作用于用户，使其产生身 临其境感觉的交互式虚拟环境。虚拟现实中的人机交互远远超出了键盘和鼠标的传统模 式，利用数字头盔、数字手套等的传感器设备，三维交互技术与语音识别、语音输入技术成 为重要的人机交互手段。其中头盔显示部件是虚拟现实观感实现的关键，而现在市面上的 头盔显示器中的屏支架都为不可移动的，这会给用户在体验过程中带来很大的不便。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种设有屏支架前后运动的移动机构的头盔显示器，以解 决上述技术问题。
[0004] 本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
[0005] -种设有屏支架前后运动的移动机构的头盔显示器，包括一头盔显示器主体，所 述头盔显示器主体包括一壳体，其特征在于，所述壳体内设有一移动机构，所述移动机构包 括一安装有显示屏的屏支架，所述屏支架设有一圆形齿轮；
[0006] 所述壳体内还设有一驱动所述圆形齿轮滚动的驱动机构，所述驱动机构包括第一 直齿条，所述第一直齿条与第一滑轨滑动连接，且所述第一直齿条与所述圆形齿轮啮合连 接，所述第一滑轨的引导方向为前后方向；
[0007] 所述壳体内还设有一用于所述圆形齿轮滚动的第二轨道，所述第二轨道上设有第 二直齿条，所述第二直齿条与所述圆形齿轮啮合连接；
[0008] 所述第一滑轨与所述第二轨道的引导方向平行。
[0009] 本发明通过传统固定式屏支架，改良为移动式，便于对显示屏进行前后移动，实现 在任意位置上的停留，用于提高人体观赏时的视觉感受。
[0010] 在使用本发明时，第二直齿条固定于机架上保持固定不动，第一直齿条是可以前 后移动的，第一直齿条的平移会带动圆形齿轮进行滚动，从而实现屏支架的前后运动。
[0011] 所述第一直齿条位于所述圆形齿轮的左侧，所述第二直齿条位于所述圆形齿轮的 右侧，所述圆形齿轮的中心线方向为竖直方向。
[0012] 或者，所述第一直齿条位于所述圆形齿轮的右侧，所述第二直齿条位于所述圆形 齿轮的左侧，所述圆形齿轮的中心线方向为竖直方向。
[0013] 所述驱动机构包括调节键，所述调节键位于所述壳体的外壁上，所述调节键连接 所述第一直齿条。
[0014] 本发明通过调节键便于调节第一直齿条的运动状态。
[0015] 所述调节键连接一连接杆，所述调节键通过所述连接杆连接所述第一直齿条；
[0016] 所述壳体的外壁上开设有一滑槽，所述连接杆的宽度与所述滑槽的宽度相匹配， 所述滑槽的长度方向平行于所述第一滑轨的引导方向。
[0017] 便于手动调节。
[0018] 所述调节键连接一控制系统，所述控制系统连接第一电动机，所述第一电动机连 接一传动机构，所述传动机构连接所述第一直齿条。
[0019] 从而实现电动调节。
[0020] 所述第一直齿条左侧固定有一弹簧，所述弹簧的弹性方向为水平方向。
[0021] 本发明通过弹簧来保持第二直齿条与圆形齿轮始终处于啮合状态。
[0022] 所述弹簧的左侧固定连接一凸台，所述壳体的内壁设有一用于所述凸台移动的第 三滑轨，所述第三滑轨的引导方向平行于所述第一滑轨的引导方向。
[0023] 在弹簧力的作用下让凸台始终压紧在壳体上，靠凸台与第三滑轨的摩擦来实现圆 形齿轮在任意位置上的停留。
[0024] 所述凸台与一锁紧机构相连。
[0025] 本发明通过设有一锁紧机构，从而相应的调节第一直齿条与镜架外轮廓啮合状 态。从而实现自锁，防滚动。
[0026] 所述壳体的外壁上开设有一个长形让位槽。便于实现自锁。
[0027] 所述第一滑轨与所述壳体固定连接，所述第一直齿条下方设有一与所述第一滑轨 相匹配的滚轮。本发明通过滚轮在第一滑轨内的从而实现第一直齿条与壳体的滑动连接。
[0028] 作为一种优选方案，所述屏支架包括一竖直的支撑杆，所述圆形齿轮的中心处开 设有一与所述支撑杆外径一致的通孔，所述支撑杆穿过所述通孔；
[0029] 所述屏支架的下方设有至少两个滚轮，所述壳体内设有至少两条相互平行的滑槽 组，所述滑槽组与所述滚轮相匹配；
[0030] 所述滑槽组的引导方向平行于所述第一滑轨的引导方向。
[0031] 本发明通过圆形齿轮的前后运动从而带动显示屏的前后平移。
[0032] 作为另一种优选方案，所述圆形齿轮固定连接一显示屏，所述显示屏的中心线与 所述圆形齿轮的中心线处于同一垂线上；
[0033] 所述显示屏与所述圆形齿轮之间设有一旋转盘，所述旋转盘包括一固定件、一旋 转件，所述固定件固定连接所述圆形齿轮，所述旋转件固定连接所述显示屏，所述旋转件包 括一转轴，所述转轴的中心线与所述圆形齿轮的中心线处于同一垂线；
[0034] 所述圆形齿轮上设有一位移传感器，所述位移传感器是一无线位移传感器，所述 位移传感器内设有一无线通讯模块，所述位移传感器通过所述无线通讯模块无线通讯连接 一微型处理器系统，所述微型处理器系统连接一与所述无线通讯模块相匹配的无线接收模 块；
[0035] 所述微型处理器系统连接第二电动机，所述第二电动机通过一传动部件连接所述 转轴。
[0036] 本发明通过位移传感器检测到圆形齿轮的旋转角度后，通过微型处理器系统控制 第二电动机旋转相应的角度，从而实现显示屏相对于圆形齿轮进行反向的旋转角度的旋 转，从而实现通过圆形齿轮的前后运动从而带动显示屏的前后平移。
[0037] 所述圆形齿轮的旋转角度等于所述显示屏的旋转角度，所述圆形齿轮的旋转方向 相异于所述显示屏的旋转角度。
[0038] 所述第二轨道上设有两个相互平行的挡板，分别为第一挡板、第二挡板，且所述第 一挡板平行于水平面，所述第一挡板位于所述第二挡板的上方。
[0039] 所述第一挡板与所述第二挡板的间距等于所述圆形齿轮的厚度；
[0040] 所述第一挡板的下端面与所述第二挡板的上端面上均涂覆有陶瓷层。
[0041] 起到防锈作用。此外，通过陶瓷层实现圆形齿轮滚动的过程中，减少与第一挡板、 第二挡板的摩擦力。
[0042] 所述显示屏的显示面的前方设有一目镜，所述目镜的前端面为第一曲面，所述第 一曲面朝向所述显示屏的显示面，所述目镜的后端面为第二曲面，所述第二曲面朝向出瞳 面；
[0043] 所述第一曲面中央呈外凸状，所述第一曲面的边缘呈内凹状，所述第二曲面呈外 凸状。
[0044] 本发明采用的目镜结构用于虚拟现实装置显示，优化了传统双外凸的目镜结构， 在2k分辨率的前提下，在特定的空间范围内，可实现畸变系数低于10 %，色差小，视场角 120度，放大率合适，y方向上小的偏心范围内都能获得较好成像质量的光学镜头。
[0045] 所述第一曲面是一非球面，所述第一曲面的非球面系数
[0047] 所述第二曲面是一非球面，所述第二曲面的非球面系数
[0049] 所述目镜的中心厚度大于所述目镜的边缘厚度；所述目镜的厚度从中心向边缘依 次递增；
[0050] 所述目镜的中心厚度为12mm-20mm，所述目镜的边缘厚度为lmm-9mm。
[0051] 作为一种优选方案，所述目镜的中心厚度为16mm，所述目镜的边缘厚度为5mm。便 于注塑加工。
【附图说明】
[0052] 图1为本发明的部分结构示意图；
[0053] 图2为本发明目镜的一种结构示意图。
【具体实施方式】
[0054] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结 合附图，进一步阐述本发明。
[0055] 参见图1、图2, 一种设有屏支架前后运动的移动机构的头盔显示器，包括一头盔 显不器主体，头蓝显不器主体包括一壳体，壳体内设有一移动机构，移动机构包括一安装有 显示屏的屏支架，屏支架设有一圆形齿轮1 ;壳体内还设有一驱动圆形齿轮1滚动的驱动机 构，驱动机构包括第一直齿条3,第一直齿条3与第一滑轨滑动连接，且第一直齿条3与圆形 齿轮1啮合连接，第一滑轨的引导方向为前后方向；壳体内还设有一用于圆形齿轮1滚动的 第二轨道，第二轨道上设有第二直齿条4,第二直齿条4与圆形齿轮1啮合连接；第一滑轨 与第二轨道的引导方向平行。本发明通过传统固定式屏支架，改良为移动式，便于对显示屏 进行前后移动，实现在任意位置上的停留，用于提高人体观赏时的视觉感受。在使用本发明 时，第二直齿条4固定于机架上保持固定不动，第一直齿条3是可以前后移动的，第一直齿 条3的平移会带动圆形齿轮1进行滚动，从而实现屏支架的前后运动。
[0056] 第一直齿条位于圆形齿轮的左侧，第二直齿条位于圆形齿轮的右侧，圆形齿轮的 中心线方向为竖直方向。或者，第一直齿条位于圆形齿轮的右侧，第二直齿条位于圆形齿轮 的左侧，圆形齿轮的中心线方向为竖直方向。
[0057] 驱动机构包括调节键，调节键位于壳体的外壁上，调节键连接第一 直齿条3。本发 明通过调节键便于调节第一直齿条3的运动状态。
[0058] 调节键连接一连接杆，调节键通过连接杆连接第一直齿条3 ;壳体的外壁上开设 有一滑槽，连接杆的宽度与滑槽的宽度相匹配，滑槽的长度方向平行于第一滑轨的引导方 向。便于手动调节。
[0059] 调节键连接一控制系统，控制系统连接第一电动机，第一电动机连接一传动机构， 传动机构连接第一直齿条3。从而实现电动调节。
[0060] 第一直齿条3左侧固定有一弹簧5,弹簧5的弹性方向为水平方向。本发明通过弹 簧5来保持第二直齿条4与圆形齿轮1始终处于啮合状态。
[0061] 弹簧5的左侧固定连接一凸台6,壳体的内壁设有一用于凸台6移动的第三滑轨， 第三滑轨的引导方向平行于第一滑轨的引导方向。在弹簧5力的作用下让凸台6始终压紧 在壳体上，靠凸台6与第三滑轨的摩擦来实现圆形齿轮1在任意位置上的停留。
[0062] 凸台6与一锁紧机构相连。本发明通过设有一锁紧机构，从而相应的调节第一直 齿条3与镜架外轮廓啮合状态。从而实现自锁，防滚动。
[0063] 壳体的外壁上开设有一个长形让位槽。便于实现自锁。第一滑轨与壳体固定连接， 第一直齿条3下方设有一与第一滑轨相匹配的滚轮。本发明通过滚轮在第一滑轨内的从而 实现第一直齿条3与壳体的滑动连接。
[0064] 作为一种优选方案，屏支架包括一竖直的支撑杆，圆形齿轮的中心处开设有一与 支撑杆外径一致的通孔，支撑杆穿过通孔；屏支架的下方设有至少两个滚轮，壳体内设有至 少两条相互平行的滑槽组，滑槽组与滚轮相匹配；滑槽组的引导方向平行于第一滑轨的引 导方向。本发明通过圆形齿轮1的前后运动从而带动显示屏的前后平移。
[0065] 作为另一种优选方案，圆形齿轮1固定连接一显示屏，显示屏的中心线与圆形齿 轮1的中心线处于同一垂线上；显示屏与圆形齿轮1之间设有一旋转盘，旋转盘包括一固定 件、一旋转件，固定件固定连接圆形齿轮1，旋转件固定连接显示屏，旋转件包括一转轴，转 轴的中心线与圆形齿轮1的中心线处于同一垂线；圆形齿轮1上设有一位移传感器，位移传 感器是一无线位移传感器，位移传感器内设有一无线通讯模块，位移传感器通过无线通讯 模块无线通讯连接一微型处理器系统，微型处理器系统连接一与无线通讯模块相匹配的无 线接收模块；微型处理器系统连接一第二电动机，第二电动机通过一传动部件连接转轴。本 发明通过位移传感器检测到圆形齿轮1的旋转角度后，通过微型处理器系统控制第二电动 机旋转相应的角度，从而实现显示屏相对于圆形齿轮1进行反向的旋转角度的旋转，从而 实现通过圆形齿轮1的前后运动从而带动显示屏的前后平移。
[0066] 圆形齿轮1的旋转角度等于显示屏的旋转角度，圆形齿轮1的旋转方向相异于显 示屏的旋转角度。
[0067] 第二轨道上设有两个相互平行的挡板，分别为第一挡板、第二挡板，且第一挡板平 行于水平面，第一挡板位于第二挡板的上方。第一挡板与第二挡板的间距等于圆形齿轮的 厚度；第一挡板的下端面与第二挡板的上端面上均涂覆有陶瓷层。起到防锈作用。此外，通 过陶瓷层实现圆形齿轮滚动的过程中，减少与第一挡板、第二挡板的摩擦力。
[0068] 显示屏的显示面的前方设有一目镜，目镜的前端面为第一曲面11，第一曲面11朝 向显示屏的显示面，目镜的后端面为第二曲面12,第二曲面12朝向出瞳面；第一曲面11中 央呈外凸状，第一曲面11的边缘呈内凹状，第二曲面12呈外凸状。本发明采用的目镜结构 用于虚拟现实装置显示，优化了传统双外凸的目镜结构，在2k分辨率的前提下，在特定的 空间范围内，可实现畸变系数低于10%，色差小，视场角120度，放大率合适，y方向上小的 偏心范围内都能获得较好成像质量的光学镜头。
[0069] 第一曲面11是一非球面，第一曲面11的非球面系数
[0071] 第二曲面12是一非球面，第二曲面12的非球面系数
[0073] 目镜的中心厚度大于目镜的边缘厚度；目镜的厚度从中心向边缘依次递增；目镜 的中心厚度为12mm-20mm，目镜的边缘厚度为lmm-9mm。
[0074] 作为一种优选方案，目镜的中心厚度为16mm，目镜的边缘厚度为5mm。便于注塑加 工。
[0075] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技 术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明 本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些 变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及 其等效物界定。
【主权项】
1. 一种设有屏支架前后运动的移动机构的头盔显示器，包括一头盔显示器主体，所述 头盔显示器主体包括一壳体，其特征在于，所述壳体内设有一移动机构，所述移动机构包括 一安装有显示屏的屏支架，所述屏支架设有一圆形齿轮； 所述壳体内还设有一驱动所述圆形齿轮滚动的驱动机构，所述驱动机构包括第一直齿 条，所述第一直齿条与第一滑轨滑动连接，且所述第一直齿条与所述圆形齿轮啮合连接，所 述第一滑轨的引导方向为前后方向； 所述壳体内还设有一用于所述圆形齿轮滚动的第二轨道，所述第二轨道上设有第二直 齿条，所述第二直齿条与所述圆形齿轮啮合连接； 所述第一滑轨与所述第二轨道的引导方向平行。2. 根据权利要求1所述的一种设有屏支架前后运动的移动机构的头盔显示器，其特征 在于：所述驱动机构包括调节键，所述调节键位于所述壳体的外壁上，所述调节键连接所述 第一直齿条。3. 根据权利要求2所述的一种设有屏支架前后运动的移动机构的头盔显示器，其特征 在于：所述调节键连接一连接杆，所述调节键通过所述连接杆连接所述第一直齿条； 所述壳体的外壁上开设有一滑槽，所述连接杆的宽度与所述滑槽的宽度相匹配，所述 滑槽的长度方向平行于所述第一滑轨的引导方向。4. 根据权利要求2所述的一种设有屏支架前后运动的移动机构的头盔显示器，其特征 在于：所述调节键连接一控制系统，所述控制系统连接第一电动机，所述第一电动机连接一 传动机构，所述传动机构连接所述第一直齿条。5. 根据权利要求1所述的一种设有屏支架前后运动的移动机构的头盔显示器，其特征 在于：所述第一直齿条左侧固定有一弹簧，所述弹簧的弹性方向为水平方向； 所述弹簧的左侧固定连接一凸台，所述壳体的内壁设有一用于所述凸台移动的第三滑 轨，所述第三滑轨的引导方向平行于所述第一滑轨的引导方向。6. 根据权利要求5所述的一种设有屏支架前后运动的移动机构的头盔显示器，其特 征在于：所述壳体的外壁上开设有一个长形让位槽。7. 根据权利要求1所述的一种设有屏支架前后运动的移动机构的头盔显示器，其特征 在于：所述屏支架包括一竖直的支撑杆，所述圆形齿轮的中心处开设有一与所述支撑杆外 径一致的通孔，所述支撑杆穿过所述通孔； 所述屏支架的下方设有至少两个滚轮，所述壳体内设有至少两条相互平行的滑槽组， 所述滑槽组与所述滚轮相匹配； 所述滑槽组的引导方向平行于所述第一滑轨的引导方向。8. 根据权利要求1所述的一种设有屏支架前后运动的移动机构的头盔显示器，其特征 在于：所述圆形齿轮固定连接一显示屏，所述显示屏的中心线与所述圆形齿轮的中心线处 于同一垂线上； 所述显示屏与所述圆形齿轮之间设有一旋转盘，所述旋转盘包括一固定件、一旋转件， 所述固定件固定连接所述圆形齿轮，所述旋转件固定连接所述显示屏，所述旋转件包括一 转轴，所述转轴的中心线与所述圆形齿轮的中心线处于同一垂线； 所述圆形齿轮上设有一位移传感器，所述位移传感器是一无线位移传感器，所述位移 传感器内设有一无线通讯模块，所述位移传感器通过所述无线通讯模块无线通讯连接一微 型处理器系统，所述微型处理器系统连接一与所述无线通讯模块相匹配的无线接收模块； 所述微型处理器系统连接第二电动机，所述第二电动机通过一传动部件连接所述转 轴。9. 根据权利要求1所述的一种设有屏支架前后运动的移动机构的头盔显示器，其特征 在于：所述显示屏的显示面的前方设有一目镜，所述目镜的前端面为第一曲面，所述第一曲 面朝向所述显示屏的显示面，所述目镜的后端面为第二曲面，所述第二曲面朝向出瞳面； 所述第一曲面中央呈外凸状，所述第一曲面的边缘呈内凹状，所述第二曲面呈外凸状。10. 根据权利要求9所述的一种设有屏支架前后运动的移动机构的头盔显示器，其特 征在于：所述第一曲面是一非球面，所述第一曲面的非球面系数，其 中， 所述第二曲面是一非球面，所述第二曲面的非球面系数,其 中，
【专利摘要】本发明涉及机械领域。一种设有屏支架前后运动的移动机构的头盔显示器，包括一头盔显示器主体，头盔显示器主体包括一壳体，壳体内设有一移动机构，移动机构包括一安装有显示屏的屏支架，屏支架设有一圆形齿轮；壳体内还设有一驱动圆形齿轮滚动的驱动机构，驱动机构包括第一直齿条，第一直齿条与第一滑轨滑动连接，且第一直齿条与圆形齿轮啮合连接，第一滑轨的引导方向为前后方向；壳体内还设有一用于圆形齿轮滚动的第二轨道，第二轨道上设有第二直齿条，第二直齿条与圆形齿轮啮合连接；第一滑轨与第二轨道的引导方向平行。本发明通过传统固定式屏支架，改良为移动式，便于对显示屏进行前后移动。
【IPC分类】G02B27/01
【公开号】CN104898277
【申请号】CN201510141292
【发明人】杨波, 舒新炜, 潘政行, 钱伟, 彭林生, 张婧京
【申请人】上海理鑫光学科技有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年3月27日
【技术领域】
[0001] 本发明涉及机械领域，具体涉及虚拟现实头盔。
【背景技术】
[0002] 虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、 听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空 间内的事物。虚拟现实系统是由计算机生成的通过视、听、触觉等作用于用户，使其产生身 临其境感觉的交互式虚拟环境。虚拟现实中的人机交互远远超出了键盘和鼠标的传统模 式，利用数字头盔、数字手套等的传感器设备，三维交互技术与语音识别、语音输入技术成 为重要的人机交互手段。其中头盔显示部件是虚拟现实观感实现的关键，而现在市面上的 头盔显示器中的屏支架都为不可移动的，这会给用户在体验过程中带来很大的不便。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种设有屏支架前后运动的移动机构的头盔显示器，以解 决上述技术问题。
[0004] 本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
[0005] -种设有屏支架前后运动的移动机构的头盔显示器，包括一头盔显示器主体，所 述头盔显示器主体包括一壳体，其特征在于，所述壳体内设有一移动机构，所述移动机构包 括一安装有显示屏的屏支架，所述屏支架设有一圆形齿轮；
[0006] 所述壳体内还设有一驱动所述圆形齿轮滚动的驱动机构，所述驱动机构包括第一 直齿条，所述第一直齿条与第一滑轨滑动连接，且所述第一直齿条与所述圆形齿轮啮合连 接，所述第一滑轨的引导方向为前后方向；
[0007] 所述壳体内还设有一用于所述圆形齿轮滚动的第二轨道，所述第二轨道上设有第 二直齿条，所述第二直齿条与所述圆形齿轮啮合连接；
[0008] 所述第一滑轨与所述第二轨道的引导方向平行。
[0009] 本发明通过传统固定式屏支架，改良为移动式，便于对显示屏进行前后移动，实现 在任意位置上的停留，用于提高人体观赏时的视觉感受。
[0010] 在使用本发明时，第二直齿条固定于机架上保持固定不动，第一直齿条是可以前 后移动的，第一直齿条的平移会带动圆形齿轮进行滚动，从而实现屏支架的前后运动。
[0011] 所述第一直齿条位于所述圆形齿轮的左侧，所述第二直齿条位于所述圆形齿轮的 右侧，所述圆形齿轮的中心线方向为竖直方向。
[0012] 或者，所述第一直齿条位于所述圆形齿轮的右侧，所述第二直齿条位于所述圆形 齿轮的左侧，所述圆形齿轮的中心线方向为竖直方向。
[0013] 所述驱动机构包括调节键，所述调节键位于所述壳体的外壁上，所述调节键连接 所述第一直齿条。
[0014] 本发明通过调节键便于调节第一直齿条的运动状态。
[0015] 所述调节键连接一连接杆，所述调节键通过所述连接杆连接所述第一直齿条；
[0016] 所述壳体的外壁上开设有一滑槽，所述连接杆的宽度与所述滑槽的宽度相匹配， 所述滑槽的长度方向平行于所述第一滑轨的引导方向。
[0017] 便于手动调节。
[0018] 所述调节键连接一控制系统，所述控制系统连接第一电动机，所述第一电动机连 接一传动机构，所述传动机构连接所述第一直齿条。
[0019] 从而实现电动调节。
[0020] 所述第一直齿条左侧固定有一弹簧，所述弹簧的弹性方向为水平方向。
[0021] 本发明通过弹簧来保持第二直齿条与圆形齿轮始终处于啮合状态。
[0022] 所述弹簧的左侧固定连接一凸台，所述壳体的内壁设有一用于所述凸台移动的第 三滑轨，所述第三滑轨的引导方向平行于所述第一滑轨的引导方向。
[0023] 在弹簧力的作用下让凸台始终压紧在壳体上，靠凸台与第三滑轨的摩擦来实现圆 形齿轮在任意位置上的停留。
[0024] 所述凸台与一锁紧机构相连。
[0025] 本发明通过设有一锁紧机构，从而相应的调节第一直齿条与镜架外轮廓啮合状 态。从而实现自锁，防滚动。
[0026] 所述壳体的外壁上开设有一个长形让位槽。便于实现自锁。
[0027] 所述第一滑轨与所述壳体固定连接，所述第一直齿条下方设有一与所述第一滑轨 相匹配的滚轮。本发明通过滚轮在第一滑轨内的从而实现第一直齿条与壳体的滑动连接。
[0028] 作为一种优选方案，所述屏支架包括一竖直的支撑杆，所述圆形齿轮的中心处开 设有一与所述支撑杆外径一致的通孔，所述支撑杆穿过所述通孔；
[0029] 所述屏支架的下方设有至少两个滚轮，所述壳体内设有至少两条相互平行的滑槽 组，所述滑槽组与所述滚轮相匹配；
[0030] 所述滑槽组的引导方向平行于所述第一滑轨的引导方向。
[0031] 本发明通过圆形齿轮的前后运动从而带动显示屏的前后平移。
[0032] 作为另一种优选方案，所述圆形齿轮固定连接一显示屏，所述显示屏的中心线与 所述圆形齿轮的中心线处于同一垂线上；
[0033] 所述显示屏与所述圆形齿轮之间设有一旋转盘，所述旋转盘包括一固定件、一旋 转件，所述固定件固定连接所述圆形齿轮，所述旋转件固定连接所述显示屏，所述旋转件包 括一转轴，所述转轴的中心线与所述圆形齿轮的中心线处于同一垂线；
[0034] 所述圆形齿轮上设有一位移传感器，所述位移传感器是一无线位移传感器，所述 位移传感器内设有一无线通讯模块，所述位移传感器通过所述无线通讯模块无线通讯连接 一微型处理器系统，所述微型处理器系统连接一与所述无线通讯模块相匹配的无线接收模 块；
[0035] 所述微型处理器系统连接第二电动机，所述第二电动机通过一传动部件连接所述 转轴。
[0036] 本发明通过位移传感器检测到圆形齿轮的旋转角度后，通过微型处理器系统控制 第二电动机旋转相应的角度，从而实现显示屏相对于圆形齿轮进行反向的旋转角度的旋 转，从而实现通过圆形齿轮的前后运动从而带动显示屏的前后平移。
[0037] 所述圆形齿轮的旋转角度等于所述显示屏的旋转角度，所述圆形齿轮的旋转方向 相异于所述显示屏的旋转角度。
[0038] 所述第二轨道上设有两个相互平行的挡板，分别为第一挡板、第二挡板，且所述第 一挡板平行于水平面，所述第一挡板位于所述第二挡板的上方。
[0039] 所述第一挡板与所述第二挡板的间距等于所述圆形齿轮的厚度；
[0040] 所述第一挡板的下端面与所述第二挡板的上端面上均涂覆有陶瓷层。
[0041] 起到防锈作用。此外，通过陶瓷层实现圆形齿轮滚动的过程中，减少与第一挡板、 第二挡板的摩擦力。
[0042] 所述显示屏的显示面的前方设有一目镜，所述目镜的前端面为第一曲面，所述第 一曲面朝向所述显示屏的显示面，所述目镜的后端面为第二曲面，所述第二曲面朝向出瞳 面；
[0043] 所述第一曲面中央呈外凸状，所述第一曲面的边缘呈内凹状，所述第二曲面呈外 凸状。
[0044] 本发明采用的目镜结构用于虚拟现实装置显示，优化了传统双外凸的目镜结构， 在2k分辨率的前提下，在特定的空间范围内，可实现畸变系数低于10 %，色差小，视场角 120度，放大率合适，y方向上小的偏心范围内都能获得较好成像质量的光学镜头。
[0045] 所述第一曲面是一非球面，所述第一曲面的非球面系数
[0047] 所述第二曲面是一非球面，所述第二曲面的非球面系数
[0049] 所述目镜的中心厚度大于所述目镜的边缘厚度；所述目镜的厚度从中心向边缘依 次递增；
[0050] 所述目镜的中心厚度为12mm-20mm，所述目镜的边缘厚度为lmm-9mm。
[0051] 作为一种优选方案，所述目镜的中心厚度为16mm，所述目镜的边缘厚度为5mm。便 于注塑加工。
【附图说明】
[0052] 图1为本发明的部分结构示意图；
[0053] 图2为本发明目镜的一种结构示意图。
【具体实施方式】
[0054] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结 合附图，进一步阐述本发明。
[0055] 参见图1、图2, 一种设有屏支架前后运动的移动机构的头盔显示器，包括一头盔 显不器主体，头蓝显不器主体包括一壳体，壳体内设有一移动机构，移动机构包括一安装有 显示屏的屏支架，屏支架设有一圆形齿轮1 ;壳体内还设有一驱动圆形齿轮1滚动的驱动机 构，驱动机构包括第一直齿条3,第一直齿条3与第一滑轨滑动连接，且第一直齿条3与圆形 齿轮1啮合连接，第一滑轨的引导方向为前后方向；壳体内还设有一用于圆形齿轮1滚动的 第二轨道，第二轨道上设有第二直齿条4,第二直齿条4与圆形齿轮1啮合连接；第一滑轨 与第二轨道的引导方向平行。本发明通过传统固定式屏支架，改良为移动式，便于对显示屏 进行前后移动，实现在任意位置上的停留，用于提高人体观赏时的视觉感受。在使用本发明 时，第二直齿条4固定于机架上保持固定不动，第一直齿条3是可以前后移动的，第一直齿 条3的平移会带动圆形齿轮1进行滚动，从而实现屏支架的前后运动。
[0056] 第一直齿条位于圆形齿轮的左侧，第二直齿条位于圆形齿轮的右侧，圆形齿轮的 中心线方向为竖直方向。或者，第一直齿条位于圆形齿轮的右侧，第二直齿条位于圆形齿轮 的左侧，圆形齿轮的中心线方向为竖直方向。
[0057] 驱动机构包括调节键，调节键位于壳体的外壁上，调节键连接第一 直齿条3。本发 明通过调节键便于调节第一直齿条3的运动状态。
[0058] 调节键连接一连接杆，调节键通过连接杆连接第一直齿条3 ;壳体的外壁上开设 有一滑槽，连接杆的宽度与滑槽的宽度相匹配，滑槽的长度方向平行于第一滑轨的引导方 向。便于手动调节。
[0059] 调节键连接一控制系统，控制系统连接第一电动机，第一电动机连接一传动机构， 传动机构连接第一直齿条3。从而实现电动调节。
[0060] 第一直齿条3左侧固定有一弹簧5,弹簧5的弹性方向为水平方向。本发明通过弹 簧5来保持第二直齿条4与圆形齿轮1始终处于啮合状态。
[0061] 弹簧5的左侧固定连接一凸台6,壳体的内壁设有一用于凸台6移动的第三滑轨， 第三滑轨的引导方向平行于第一滑轨的引导方向。在弹簧5力的作用下让凸台6始终压紧 在壳体上，靠凸台6与第三滑轨的摩擦来实现圆形齿轮1在任意位置上的停留。
[0062] 凸台6与一锁紧机构相连。本发明通过设有一锁紧机构，从而相应的调节第一直 齿条3与镜架外轮廓啮合状态。从而实现自锁，防滚动。
[0063] 壳体的外壁上开设有一个长形让位槽。便于实现自锁。第一滑轨与壳体固定连接， 第一直齿条3下方设有一与第一滑轨相匹配的滚轮。本发明通过滚轮在第一滑轨内的从而 实现第一直齿条3与壳体的滑动连接。
[0064] 作为一种优选方案，屏支架包括一竖直的支撑杆，圆形齿轮的中心处开设有一与 支撑杆外径一致的通孔，支撑杆穿过通孔；屏支架的下方设有至少两个滚轮，壳体内设有至 少两条相互平行的滑槽组，滑槽组与滚轮相匹配；滑槽组的引导方向平行于第一滑轨的引 导方向。本发明通过圆形齿轮1的前后运动从而带动显示屏的前后平移。
[0065] 作为另一种优选方案，圆形齿轮1固定连接一显示屏，显示屏的中心线与圆形齿 轮1的中心线处于同一垂线上；显示屏与圆形齿轮1之间设有一旋转盘，旋转盘包括一固定 件、一旋转件，固定件固定连接圆形齿轮1，旋转件固定连接显示屏，旋转件包括一转轴，转 轴的中心线与圆形齿轮1的中心线处于同一垂线；圆形齿轮1上设有一位移传感器，位移传 感器是一无线位移传感器，位移传感器内设有一无线通讯模块，位移传感器通过无线通讯 模块无线通讯连接一微型处理器系统，微型处理器系统连接一与无线通讯模块相匹配的无 线接收模块；微型处理器系统连接一第二电动机，第二电动机通过一传动部件连接转轴。本 发明通过位移传感器检测到圆形齿轮1的旋转角度后，通过微型处理器系统控制第二电动 机旋转相应的角度，从而实现显示屏相对于圆形齿轮1进行反向的旋转角度的旋转，从而 实现通过圆形齿轮1的前后运动从而带动显示屏的前后平移。
[0066] 圆形齿轮1的旋转角度等于显示屏的旋转角度，圆形齿轮1的旋转方向相异于显 示屏的旋转角度。
[0067] 第二轨道上设有两个相互平行的挡板，分别为第一挡板、第二挡板，且第一挡板平 行于水平面，第一挡板位于第二挡板的上方。第一挡板与第二挡板的间距等于圆形齿轮的 厚度；第一挡板的下端面与第二挡板的上端面上均涂覆有陶瓷层。起到防锈作用。此外，通 过陶瓷层实现圆形齿轮滚动的过程中，减少与第一挡板、第二挡板的摩擦力。
[0068] 显示屏的显示面的前方设有一目镜，目镜的前端面为第一曲面11，第一曲面11朝 向显示屏的显示面，目镜的后端面为第二曲面12,第二曲面12朝向出瞳面；第一曲面11中 央呈外凸状，第一曲面11的边缘呈内凹状，第二曲面12呈外凸状。本发明采用的目镜结构 用于虚拟现实装置显示，优化了传统双外凸的目镜结构，在2k分辨率的前提下，在特定的 空间范围内，可实现畸变系数低于10%，色差小，视场角120度，放大率合适，y方向上小的 偏心范围内都能获得较好成像质量的光学镜头。
[0069] 第一曲面11是一非球面，第一曲面11的非球面系数
[0071] 第二曲面12是一非球面，第二曲面12的非球面系数
[0073] 目镜的中心厚度大于目镜的边缘厚度；目镜的厚度从中心向边缘依次递增；目镜 的中心厚度为12mm-20mm，目镜的边缘厚度为lmm-9mm。
[0074] 作为一种优选方案，目镜的中心厚度为16mm，目镜的边缘厚度为5mm。便于注塑加 工。
[0075] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技 术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明 本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些 变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及 其等效物界定。
【主权项】
1. 一种设有屏支架前后运动的移动机构的头盔显示器，包括一头盔显示器主体，所述 头盔显示器主体包括一壳体，其特征在于，所述壳体内设有一移动机构，所述移动机构包括 一安装有显示屏的屏支架，所述屏支架设有一圆形齿轮； 所述壳体内还设有一驱动所述圆形齿轮滚动的驱动机构，所述驱动机构包括第一直齿 条，所述第一直齿条与第一滑轨滑动连接，且所述第一直齿条与所述圆形齿轮啮合连接，所 述第一滑轨的引导方向为前后方向； 所述壳体内还设有一用于所述圆形齿轮滚动的第二轨道，所述第二轨道上设有第二直 齿条，所述第二直齿条与所述圆形齿轮啮合连接； 所述第一滑轨与所述第二轨道的引导方向平行。2. 根据权利要求1所述的一种设有屏支架前后运动的移动机构的头盔显示器，其特征 在于：所述驱动机构包括调节键，所述调节键位于所述壳体的外壁上，所述调节键连接所述 第一直齿条。3. 根据权利要求2所述的一种设有屏支架前后运动的移动机构的头盔显示器，其特征 在于：所述调节键连接一连接杆，所述调节键通过所述连接杆连接所述第一直齿条； 所述壳体的外壁上开设有一滑槽，所述连接杆的宽度与所述滑槽的宽度相匹配，所述 滑槽的长度方向平行于所述第一滑轨的引导方向。4. 根据权利要求2所述的一种设有屏支架前后运动的移动机构的头盔显示器，其特征 在于：所述调节键连接一控制系统，所述控制系统连接第一电动机，所述第一电动机连接一 传动机构，所述传动机构连接所述第一直齿条。5. 根据权利要求1所述的一种设有屏支架前后运动的移动机构的头盔显示器，其特征 在于：所述第一直齿条左侧固定有一弹簧，所述弹簧的弹性方向为水平方向； 所述弹簧的左侧固定连接一凸台，所述壳体的内壁设有一用于所述凸台移动的第三滑 轨，所述第三滑轨的引导方向平行于所述第一滑轨的引导方向。6. 根据权利要求5所述的一种设有屏支架前后运动的移动机构的头盔显示器，其特 征在于：所述壳体的外壁上开设有一个长形让位槽。7. 根据权利要求1所述的一种设有屏支架前后运动的移动机构的头盔显示器，其特征 在于：所述屏支架包括一竖直的支撑杆，所述圆形齿轮的中心处开设有一与所述支撑杆外 径一致的通孔，所述支撑杆穿过所述通孔； 所述屏支架的下方设有至少两个滚轮，所述壳体内设有至少两条相互平行的滑槽组， 所述滑槽组与所述滚轮相匹配； 所述滑槽组的引导方向平行于所述第一滑轨的引导方向。8. 根据权利要求1所述的一种设有屏支架前后运动的移动机构的头盔显示器，其特征 在于：所述圆形齿轮固定连接一显示屏，所述显示屏的中心线与所述圆形齿轮的中心线处 于同一垂线上； 所述显示屏与所述圆形齿轮之间设有一旋转盘，所述旋转盘包括一固定件、一旋转件， 所述固定件固定连接所述圆形齿轮，所述旋转件固定连接所述显示屏，所述旋转件包括一 转轴，所述转轴的中心线与所述圆形齿轮的中心线处于同一垂线； 所述圆形齿轮上设有一位移传感器，所述位移传感器是一无线位移传感器，所述位移 传感器内设有一无线通讯模块，所述位移传感器通过所述无线通讯模块无线通讯连接一微 型处理器系统，所述微型处理器系统连接一与所述无线通讯模块相匹配的无线接收模块； 所述微型处理器系统连接第二电动机，所述第二电动机通过一传动部件连接所述转 轴。9. 根据权利要求1所述的一种设有屏支架前后运动的移动机构的头盔显示器，其特征 在于：所述显示屏的显示面的前方设有一目镜，所述目镜的前端面为第一曲面，所述第一曲 面朝向所述显示屏的显示面，所述目镜的后端面为第二曲面，所述第二曲面朝向出瞳面； 所述第一曲面中央呈外凸状，所述第一曲面的边缘呈内凹状，所述第二曲面呈外凸状。10. 根据权利要求9所述的一种设有屏支架前后运动的移动机构的头盔显示器，其特 征在于：所述第一曲面是一非球面，所述第一曲面的非球面系数，其 中， 所述第二曲面是一非球面，所述第二曲面的非球面系数,其 中，
【专利摘要】本发明涉及机械领域。一种设有屏支架前后运动的移动机构的头盔显示器，包括一头盔显示器主体，头盔显示器主体包括一壳体，壳体内设有一移动机构，移动机构包括一安装有显示屏的屏支架，屏支架设有一圆形齿轮；壳体内还设有一驱动圆形齿轮滚动的驱动机构，驱动机构包括第一直齿条，第一直齿条与第一滑轨滑动连接，且第一直齿条与圆形齿轮啮合连接，第一滑轨的引导方向为前后方向；壳体内还设有一用于圆形齿轮滚动的第二轨道，第二轨道上设有第二直齿条，第二直齿条与圆形齿轮啮合连接；第一滑轨与第二轨道的引导方向平行。本发明通过传统固定式屏支架，改良为移动式，便于对显示屏进行前后移动。
【IPC分类】G02B27/01
【公开号】CN104898277
【申请号】CN201510141292
【发明人】杨波, 舒新炜, 潘政行, 钱伟, 彭林生, 张婧京
【申请人】上海理鑫光学科技有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年3月27日
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