[發(fā)明專利]頭戴設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211717506.5
• 申請(qǐng)日: 2022-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115857174A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魯建輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 歌爾科技有限公司
• 主分類號(hào): G02B27/01
• 分類號(hào): G02B27/01;G02B7/12
• 代理公司: 深圳市世紀(jì)恒程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44287
• 代理人: 胡慶

本發(fā)明公開(kāi)一種頭戴設(shè)備，其包括殼體、兩鏡筒、驅(qū)動(dòng)組件以及檢測(cè)組件，兩鏡筒活動(dòng)設(shè)于殼體的安裝腔內(nèi)；驅(qū)動(dòng)組件包括安裝座、驅(qū)動(dòng)件、軸件以及兩連接件，安裝座設(shè)于安裝腔內(nèi)，驅(qū)動(dòng)件設(shè)于安裝座，軸件轉(zhuǎn)動(dòng)穿設(shè)于安裝座，并與驅(qū)動(dòng)件的輸出端連接；軸件與兩連接件螺接配合；兩連接件分別連接兩鏡筒；檢測(cè)組件包括磁性件和霍爾傳感器，霍爾傳感器設(shè)于安裝座，并與驅(qū)動(dòng)件電連接；磁性件設(shè)于軸件，并對(duì)應(yīng)霍爾傳感器設(shè)置；其中，驅(qū)動(dòng)件能夠驅(qū)動(dòng)軸件帶動(dòng)磁性件轉(zhuǎn)動(dòng)，以使磁性件能夠產(chǎn)生作用于霍爾傳感器的不同強(qiáng)度的磁場(chǎng)；驅(qū)動(dòng)件還能夠驅(qū)動(dòng)軸件帶動(dòng)兩連接件和兩鏡筒相向或相離移動(dòng)。本發(fā)明提出的頭戴設(shè)備的瞳距調(diào)節(jié)功能的調(diào)節(jié)精度更高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能穿戴設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種頭戴設(shè)備。

背景技術(shù)

隨著顯示技術(shù)的進(jìn)步，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)在電腦游戲、健康安全、工業(yè)、教育培訓(xùn)等諸多領(lǐng)域中得到普遍應(yīng)用，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)正在被整合到移動(dòng)通訊設(shè)備、游戲機(jī)、個(gè)人電腦等設(shè)備以及電影院、主題公園、大學(xué)實(shí)驗(yàn)室、學(xué)生教室、醫(yī)院、健身房等場(chǎng)景中。

VR(Virtual Reality，虛擬現(xiàn)實(shí))設(shè)備是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)仿真設(shè)備，它利用計(jì)算機(jī)程序生成一種模擬環(huán)境，提供一種多源信息融合、交互式的三維動(dòng)態(tài)視景以及實(shí)體行為仿真，可以讓用戶沉浸在虛擬環(huán)境中。

隨著VR顯示技術(shù)的發(fā)展，用戶對(duì)VR設(shè)備的使用體驗(yàn)也提出了更高的要求。由于用戶人群中不同人的瞳距往往不同，因此不同用戶對(duì)VR設(shè)備佩戴時(shí)的鏡筒位置要求不同，VR設(shè)備需要檢測(cè)用戶的瞳距，并依據(jù)用戶的瞳距相應(yīng)地調(diào)節(jié)鏡筒的位置，使鏡筒內(nèi)的鏡片能夠匹配用戶的瞳距，達(dá)到調(diào)整圖像輸出和提升視覺(jué)效果的目的。

在相關(guān)技術(shù)中，在兩個(gè)鏡筒上設(shè)置磁鐵，在兩個(gè)鏡筒的各一側(cè)對(duì)應(yīng)磁鐵設(shè)置一霍爾傳感器，當(dāng)頭戴設(shè)備檢測(cè)到當(dāng)前兩鏡筒中心的間距與用戶的瞳距不匹配時(shí)，頭戴設(shè)備內(nèi)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)鏡筒線性移動(dòng)時(shí)，鏡筒帶動(dòng)磁鐵靠近或遠(yuǎn)離霍爾傳感器移動(dòng)，磁鐵作用于霍爾傳感器的磁場(chǎng)強(qiáng)度相應(yīng)變化，霍爾傳感器檢測(cè)磁鐵的磁場(chǎng)強(qiáng)度變化并向控制器輸出相應(yīng)的感應(yīng)電壓，使控制器依據(jù)獲取到的感應(yīng)電壓分析得出磁鐵的移動(dòng)距離和鏡筒的當(dāng)前位置，進(jìn)一步控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)，最終使頭戴設(shè)備的兩鏡筒中心的間距與用戶的瞳距匹配。在該瞳距調(diào)節(jié)方案中，以頭戴設(shè)備檢測(cè)到用戶的瞳距大于當(dāng)前鏡筒中心的間距為例，控制器將依據(jù)該用戶瞳距的檢測(cè)結(jié)果控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)鏡筒相離移動(dòng)，此時(shí)鏡筒上的磁鐵將靠近相應(yīng)的霍爾傳感器移動(dòng)，磁鐵作用于霍爾傳感器的磁場(chǎng)強(qiáng)度漸強(qiáng)，直到兩鏡筒移動(dòng)到目標(biāo)位置并與用戶瞳距匹配。同理，當(dāng)頭戴設(shè)備檢測(cè)到用戶的瞳距小于當(dāng)前鏡筒中心的間距時(shí)，控制器將控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)鏡筒相向移動(dòng)，鏡筒上的磁鐵將遠(yuǎn)離相應(yīng)的霍爾傳感器移動(dòng)，磁鐵作用于霍爾傳感器的磁場(chǎng)強(qiáng)度漸弱。

可見(jiàn)，上述方案中，霍爾傳感器檢測(cè)到的磁鐵的磁場(chǎng)力作用要么漸強(qiáng)變化要么漸弱變化，在匹配當(dāng)前用戶的瞳距的單次鏡筒調(diào)節(jié)(鏡筒調(diào)近或調(diào)遠(yuǎn))過(guò)程中，霍爾傳感器檢測(cè)到的磁場(chǎng)強(qiáng)度是同趨勢(shì)(漸強(qiáng)或減弱)變化的，霍爾傳感器輸出的感應(yīng)電壓也是同趨勢(shì)(漸強(qiáng)或減弱)變化。也就是說(shuō)，霍爾傳感器的量程只能涵蓋磁鐵單向移動(dòng)(靠近霍爾傳感器或遠(yuǎn)離霍爾傳感器移動(dòng))的全行程(從最靠近霍爾傳感器移動(dòng)到最遠(yuǎn)離霍爾傳感器的位置或者反過(guò)來(lái))。

若將鏡筒瞳距調(diào)節(jié)時(shí)的鏡筒的位置變化比作一套移動(dòng)動(dòng)畫，鏡筒的移動(dòng)動(dòng)畫的幀數(shù)越多，鏡筒由其中任一幀圖像的位置移動(dòng)到另一幀圖像的位置都能確定其位移距離，那么鏡筒的移動(dòng)調(diào)節(jié)就越精細(xì)。而在上述方案中，因?yàn)榇盆F的磁場(chǎng)強(qiáng)度變化和霍爾傳感器的感應(yīng)電壓都是同趨勢(shì)變化的，鏡筒需要帶動(dòng)磁鐵大幅移動(dòng)才能產(chǎn)生明顯的磁場(chǎng)強(qiáng)度變化，霍爾傳感器才能輸出具有明顯差異的感應(yīng)電壓，鏡筒帶動(dòng)磁鐵的短距離移動(dòng)是難以被霍爾傳感器捕捉的，而霍爾傳感器不能準(zhǔn)確捕捉鏡筒的移動(dòng)動(dòng)作時(shí)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)也不能準(zhǔn)確驅(qū)動(dòng)鏡筒移動(dòng)，鏡筒移動(dòng)控制的結(jié)果就是存在較大的位移誤差。故在上述方案中，鏡筒位移檢測(cè)的精度和頭戴設(shè)備瞳距調(diào)節(jié)的精度不足。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是提出一種頭戴設(shè)備，旨在提升頭戴設(shè)備的瞳距調(diào)節(jié)功能的調(diào)節(jié)精度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種頭戴設(shè)備，所述頭戴設(shè)備包括：