一种镜头模组及头戴式电子设备的制作方法

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1.本技术涉及通信技术领域,特别涉及一种镜头模组及头戴式电子设备。


背景技术:



2.增强现实(augmented reality;ar)、虚拟现实(virtual reality;vr)以及混合现实(mixed reality;mr)等技术能够生成三维沉浸式环境,用户可以通过与各种电子设备,如头盔、眼镜或其他头戴式电子设备的交互来体验这种环境,从而产生身临其境的感受和体验。
3.目前,以vr/mr/ar眼镜为例,通常包括镜框和设置在镜框上的镜头模组,其中,镜头模组包括显示屏和镜片组件,镜片组件位于显示屏和用户的眼睛之间,显示屏上显示的画面经过镜片组件的折射等作用后产生类似远方的效果,利用这种效果可以将近处物体放大至远处观看而达到全像视觉的体验。其中,镜片组件可以包括多个镜片元件,现有的眼镜中,镜头模组的各镜片元件之间、以及镜片元件与显示屏之间的距离是固定的,也即镜头模组的屈光度不可调节,视力正常或屈光不正(近视或远视)的眼睛,视物清晰的距离范围不同,通常镜头模组的设计是能够为视力正常用户提供清晰的图像。而以近视眼睛为例,由于近视眼睛屈光度发生变化,显示屏上的画面在人眼中的成像距离需要比正常视力条件下较近才能清晰的观看到图像,因此,近视的用户在使用时,由于镜头模组屈光度的不可调节,看到的图像就会模糊不清,而影响用户体验。


技术实现要素:



4.本技术提供一种镜头模组及头戴式电子设备,解决了现有的vr/mr/ar设备中镜头模组的屈光度不可调节而影响用户体验的问题。
5.本技术的第一方面提供一种镜头模组,包括:镜筒、镜片支架、调节支架和驱动组件,所述镜筒内设置有第一元件,所述镜片支架上设置有第二元件,所述第一元件和所述第二元件用于向用户显示图像;
6.所述镜片支架套设在所述镜筒内,所述调节支架套设在所述镜片支架上,且所述调节支架与所述镜筒转动连接,所述调节支架和所述镜片支架相对的两个侧面中包括第一侧面和第二侧面,所述第一侧面上设置有斜导轨,所述第二侧面上设置有第一滑动件,所述斜导轨沿着所述镜头模组的周向延伸,并且所述斜导轨与所述镜头模组的轴向相倾斜,所述第一滑动件沿着所述斜导轨滑动;
7.所述镜筒和所述镜片支架相对的两个侧面中包括第三侧面和第四侧面,所述第三侧面上设置有第一限位件,所述第四侧面上设置有与所述第一限位件配合的第二限位件,所述第一限位件与所述第二限位件在平行与所述镜头模组的轴向方向上相对移动;
8.所述镜筒和所述调节支架相对的两个侧面中包括第五侧面和第六侧面,所述第五侧面上设置有旋转导轨,所述第六侧面上设置有第二滑动件,所述第二滑动件沿着所述旋转导轨滑动;
9.当所述驱动组件被配置为带动所述调节支架相对所述镜筒旋转时,所述调节支架带动所述镜片支架沿所述镜头模组的轴向移动,所述第一元件与所述第二元件在所述镜头模组的轴向的距离变化。这样通过驱动组件带动调节支架相对镜筒旋转,也就使第二滑动件沿着旋转导轨滑动,同时第一滑动件和斜导轨发生相对滑动,第一滑动件的滑动位移会在镜头模组的轴向上产生分位移,第一滑动件就能够带动镜片支架沿镜头模组的轴向移动,也即镜片支架相对镜筒产生沿轴向方向上的移动。并且第一限位件和第二限位件的配合能够限制镜片支架相对镜筒发生旋转,从而进一步的保证了在调节支架带动镜片支架沿轴向上移动时,镜片支架不会与镜筒发生相对的转动。
10.镜片支架的移动带动其上设置的第二元件发生移动,也即第二元件相对镜筒内的第一元件发生沿轴向方向上的移动,使第一元件和第二元件在镜头模组轴向上的距离发生变化。第一元件和第二元件可以均为镜片元件,或者,第一元件可以是镜片元件,第二元件可以是显示组件,调节第一元件和第二元件之间的距离,就改变了镜片元件与镜片元件之间的距离,或者改变了镜片元件与显示组件之间的距离,也就实现了对镜头模组的焦距的调节,也即实现对镜头模组屈光度的调节,使镜头模组可以适用于不同视力情况的用户,提升用户的体验。
11.在一种可能的实现方式中,所述斜导轨的圆心角度的范围为:0
°
~180
°

12.所述斜导轨相对于所述镜头模组的圆周方向的倾斜角度的范围为:0
°
~90
°

13.在一种可能的实现方式中,所述旋转导轨的圆心角度大于所述斜导轨的圆心角度。保证了调节支架与镜筒之间具有较大的可旋转范围,进而保证了镜片支架沿镜头模组的轴向具有较大的可移动范围,也就使镜头模组具有较大的焦距可调节范围,增大镜头模组可适用的屈光度调节范围。
14.在一种可能的实现方式中,所述第一限位件和所述第二限位件相对移动的距离大于所述镜片支架在所述镜头模组的轴向上的可移动距离。保证了镜片支架沿镜头模组的轴向具有较大的可移动范围,进一步使镜头模组具有较大的焦距调节范围。
15.在一种可能的实现方式中,所述旋转导轨的延伸方向为所述镜头模组的周向,可以保证调节支架在相同的旋转角度下,镜片支架在轴向上具有更大的位移,以实现更大的焦距调节范围。
16.在一种可能的实现方式中,所述第一元件包括第一镜片,所述第二元件包括第二镜片,所述第二镜片设置在所述镜片支架内。这样调节支架相对镜筒发生旋转时,调节支架带动镜片支架沿轴向移动,镜片支架带动其上的第二镜片发生移动,第二镜片相对第一镜片发生沿轴向的移动,改变第一镜片和第二镜片之间的距离,从而实现对焦距的调节。
17.在一种可能的实现方式中,还包括显示组件,所述显示组件位于所述调节支架靠近所述镜头模组第一端的一侧;
18.所述显示组件包括显示屏支架和设置在所述显示屏支架内的显示屏,所述显示屏支架卡设在所述镜片支架上。
19.在一种可能的实现方式中,所述第一元件包括第一镜片,所述第二元件包括显示组件,所述显示组件包括显示屏支架和设置在所述显示屏支架内的显示屏,所述显示屏支架设置在所述镜片支架上。这样调节支架相对镜筒发生旋转时,调节支架带动镜片支架沿轴向移动,镜片支架带动其上的显示组件发生移动,显示屏相对第一镜片发生沿轴向的移
动,改变第一镜片和显示屏之间的距离,从而实现对焦距的调节。
20.在一种可能的实现方式中,还包括第二镜片,所述第二镜片设置在所述镜片支架内。
21.在一种可能的实现方式中,所述镜筒内至少设置有两个所述第一镜片,所述镜片支架内设置有至少两个所述第二镜片。可实现对光路的进一步折叠,有助于减小镜筒的厚度,提升vr眼镜的便携度以及佩戴体验。
22.在一种可能的实现方式中,所述第一镜片和所述第二镜片的形状至少包括:圆形、方形、椭圆形、梯形、三角形。由于镜片支架和第一镜片相对镜筒不旋转而只产生沿轴向上的移动,这样第一镜片和第二镜片的形状就无需局限于圆形镜片,也可满足显示需求,能够扩展镜头模组的应用场景,扩展其适用性。
23.在一种可能的实现方式中,所述第一侧面为所述调节支架的内侧壁,所述第二侧面为所述镜片支架的外侧壁,所述调节支架位于所述镜片支架靠近所述镜头模组第一端的一侧,这样可便于镜片支架和调节支架的装配;
24.所述斜导轨延伸至所述调节支架靠近所述镜头模组第二端的一侧边缘处,所述调节支架靠近所述镜头模组第二端的一侧的端面上开设有第一开口,且所述第一开口与所述斜导轨连通,所述第一滑动件穿过所述第一开口滑动设置在所述斜导轨内。便于第一滑动件与斜导轨之间的配合装配,进一步便于调节支架与镜片支架之间的装配。
25.在一种可能的实现方式中,所述第一侧面上具有至少两个所述斜导轨,至少两个所述斜导轨环绕所述调节支架的周向间隔设置。这样可以进一步提高调节支架和镜片支架之间的连接强度。
26.在一种可能的实现方式中,所述第三侧面为所述镜筒的内侧壁,所述第四侧面为所述镜片支架的外侧壁,便于镜筒和镜片支架之间的装配。
27.在一种可能的实现方式中,所述第五侧面为所述镜筒的内侧壁,所述第六侧面为所述调节支架的外侧壁,可便于实现镜筒和调节支架之间的装配。
28.所述镜筒靠近所述镜头模组第一端的一侧的端面上开设有与所述旋转导轨连通的第二开口,所述镜筒的内侧壁上开设有与所述旋转导轨和所述第二开口均连通的第三开口,所述第二滑动件穿过所述第二开口和所述第三开口滑动设置在所述旋转导轨内。第二开口和第三开口的开设可便于第二滑动件设置在旋转导轨内,便于实现镜筒和调节支架之间的转动连接,便于装配。
29.在一种可能的实现方式中,所述驱动组件与所述调节支架连接。
30.在一种可能的实现方式中,所述调节支架的外侧壁上具有延伸部,所述延伸部与所述驱动组件的输出端连接。
31.在一种可能的实现方式中,所述驱动组件包括安装架,和设置在所述安装架上的驱动电机、丝杆和输出连杆,所述丝杆与所述安装架转动连接,所述安装架与所述镜筒连接,所述输出连杆为所述驱动组件的输出端;
32.所述输出连杆设置在所述丝杆上,所述驱动电机与所述丝杆连接,所述驱动电机用于带动所述丝杆转动,从而驱使所述输出连杆沿着所述丝杆的延伸方向移动。输出连杆就能够带动调节支架相对镜筒发生转动,进而使调节支架上的斜导轨与镜片支架上的第一滑动件发生相对滑动,从而带动镜片支架沿镜筒轴向移动,实现对焦距的调节。
33.在一种可能的实现方式中,所述输出连杆背离所述丝杆的一端上具有凸起件,所述延伸部上开设有连接孔,所述凸起件伸入设置在所述连接孔内。这样就实现了输出连杆与调节支架的连接,使输出连杆在移动时,能够带动调节支架实现转动。
34.在一种可能的实现方式中,还包括卡环,所述卡环位于所述镜筒靠近所述镜头模组第一端的一侧,所述卡环卡设在所述镜筒上。卡环可以对镜筒内的第一镜片起到一定的保护作用。
35.本技术的第二方面提供一种头戴式电子设备,至少包括镜框和上述任一所述的镜头模组;所述镜头模组设置在所述镜框上。
附图说明
36.图1为本技术实施例提供的一种vr眼镜的结构示意图;
37.图2为本技术实施例提供的一种镜头模组的正面结构示意图;
38.图3为本技术实施例提供的一种镜头模组的背面结构示意图;
39.图4为本技术实施例提供的一种镜头模组的侧视结构示意图;
40.图5为图2中沿a-a面的截面示意图;
41.图6为本技术实施例提供的一种镜头模组的拆分结构示意图;
42.图7为本技术实施例提供的一种调节支架在第一视角下的结构示意图;
43.图8为本技术实施例提供的一种调节支架在第二视角下的结构示意图;
44.图9为本技术实施例提供的一种镜片支架在第一视角下的结构示意图;
45.图10为本技术实施例提供的一种镜片支架在第二视角下的结构示意图;
46.图11为本技术实施例提供的一种镜筒在第一视角下的结构示意图;
47.图12为本技术实施例提供的一种镜筒在第二视角下的结构示意图;
48.图13为本技术实施例提供的一种卡环的结构示意图;
49.图14为本技术实施例提供的一种驱动组件的结构示意图;
50.图15为本技术实施例提供的一种驱动组件和镜筒、镜片支架和调节支架装配的结构示意图;
51.图16为本技术实施例提供的一种马达的驱动电路图;
52.图17为本技术实施例提供的一种驱动组件与屈光度的调节示意图;
53.图18为本技术实施例提供的一种屈光度调节流程示意图;
54.图19为本技术实施例提供的一种头戴式电子设备的成像示意图;
55.图20为本技术实施例二提供的一种镜头模组的侧视结构示意图;
56.图21为本技术实施例二提供的一种镜头模组的剖面结构示意图;
57.图22为本技术实施例提供的一种镜头模组的拆分结构示意图;
58.图23为本技术实施例提供的一种镜头支架在第一视角下的结构示意图;
59.图24为本技术实施例提供的一种镜头支架在第二视角下的结构示意图;
60.图25为本技术实施例提供的一种显示组件的结构示意图。
61.附图标记说明:
62.100-显示设备;10-镜头模组;11-镜筒;
63.111-限位件;112-旋转导轨;113-第二开口;
64.114-第三开口;115-卡槽;116-第一连接部;
65.1161-第一装配孔;12-镜片支架;121-第一滑动件;
66.122-第二限位件;123-第一支撑平台;124-安装座;
67.1241-安装槽;13-调节支架;131-斜导轨;
68.132-第一开口;133-第二滑动件;134-延伸部;
69.1341-连接孔;14-驱动组件;141-安装架;
70.1411-第二连接部;1412-第二装配孔;142-驱动电机;
71.143-丝杆;144-输出连杆;1441-凸起件;
72.15-显示组件;151-显示屏支架;1511-卡接件;
73.152-显示屏;16-第一镜片;17-第二镜片;
74.18-卡环;181-卡件;20-镜框;
75.21-镜架;22-镜腿;30-眼罩。
具体实施方式
76.本技术的实施方式部分使用的术语仅用于对本技术的具体实施例进行解释,而非旨在限定本技术。
77.本技术实施例提供一种镜头模组,可以适用于ar、mr或vr等系统的电子设备中,如适用于ar、mr或vr等系统中的头戴式电子设备中,如头盔、眼镜等。
78.或者,该镜头模组也可以适用于其他电子设备,例如手机、平板电脑、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer,umpc)、手持计算机、触控电视、对讲机、上网本、个人数字助理(personal digital assistant,pda)、可穿戴设备等具有镜头的固定终端或移动终端。
79.以下以该镜头模组用于虚拟现实显示技术中的头戴式电子设备,如vr眼镜、vr头盔等中为例进行说明。
80.虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统,可以生成一系列的模拟环境,如驾驶环境、风景场景、结构世界以及高危环境等,使用户足不出户即可体验各种场景。
81.在体验虚拟仿真系统时,用户需要佩戴虚拟现实设备,如vr眼镜、vr头盔等,进入三维的模拟现实中,用户还可以通过动作以及相应的设施与虚拟环境进行信息交互,如用户可以通过转头、手脚部移动等与虚拟环境信息交互,相应的,虚拟现实设备可以根据用户输入的信息进行实时处理反馈,如更新显示场景,输出虚拟声音以及触觉反馈等。
82.图1为本技术实施例提供的一种vr眼镜的结构示意图。
83.本技术实施例中,以该头戴式电子设备100为虚拟现实显示设备,具体的,为vr眼镜为例,参见图1所示,vr眼镜包括镜框20和镜头模组10,其中,镜框20可以为镜头模组10的设置提供支撑及空间,同时也可便于用户携带使用,镜头模组10可以为用户提供虚拟现实影像。
84.镜框20可以包括镜架21以及设置在镜架21两侧的镜腿22,其中镜头模组10设置在镜架21上,镜腿22便于用户佩戴,该vr眼镜还可以包括有眼罩30,眼罩30位于镜架21靠近镜腿22的一侧。本技术实施例中,以在镜头模组10的轴向上,靠近人眼的一端为镜头模组10的
后端,也即镜头模组10的第二端。远离人眼也即靠近显示屏的一端为镜头模组10的前端,也即镜头模组10的第一端。
85.应当理解的是,该vr眼镜还可以包括有其他设备结构,如电路板、芯片、控制器等,以实现其功能。
86.现有的虚拟现实设备中,镜头模组还包括显示屏,显示屏用于将vr资源呈现给用户的眼睛。而人眼对清晰画面的获取存在一个范围,虚拟现实设备在佩戴时,屏幕与人眼之间的距离会远远小于可视距离,如vr眼镜佩戴后屏幕通常距眼睛只有30mm-50mm。因此,镜头模组通常还包括有镜片组件,镜片组件通常是由一片或几片镜片元件(如透镜等)组成的,镜片组件设置在显示屏与用户的眼睛之间,用于使屏幕图像能够形成更大更远的虚像,以让该虚像能够落在人眼可有效观看的范围内,便于用户观看体验。
87.其中,在常见的vr眼镜中,镜头模组中各镜片元件之间的距离,以及镜片元件与显示屏之间的距离是固定的,也即镜头模组的焦距是固定的,镜头模组的屈光度不可调节。具体的,光线由一种物体射入到另一种光密度不同的物质时,其光线的传播方向产生偏折,这种现象称为屈光现象,表示这种屈光现象大小(屈光力)的单位是屈光度(缩写为“d”)。1d屈光力相当于可将平行光线聚焦在1米焦距上,也即焦距的倒数为屈光度。
88.而视力正常或屈光不正(近视或远视)的眼睛,其视物清晰的距离范围是不同的,也即眼睛的焦距不同。通常镜头模组的设计是能够为视力正常用户提供清晰图像的,而屈光不正的用户,由于眼睛屈光度和焦距发生了变化,镜头模组的焦距与人眼的焦距并不匹配,因此,在使用时就不能够看到清晰的影像,而影响用户的使用体验。
89.其中,以透镜为例,当平行于透镜主光轴的光线穿过透镜时,光会聚到一点上,这个点叫做焦点,焦点到透镜中心(即光心)的距离,称为焦距。因此,当改变镜头模组中镜片元件与镜片元件之间的距离,或者是,改变镜片元件与显示屏之间的距离,就能够改变镜头模组的焦距,实现镜头模组的焦距可调整,也即屈光度的可调节。这样通过调整镜头模组的焦距,就能够适用于不同屈光度视力的用户,使其能够看到清晰的影像。
90.基于此,本技术实施例提供一种屈光度可调节的镜头模组,以及包含有该镜头模组的头戴式电子设备,该镜头模组的镜筒内设置有第一元件,镜片支架上设置有第二元件,第一元件和第二元件用于向用户显示图像,第一元件和第二元件可以均为镜片元件。或者,第一元件可以是镜片元件,第二元件可以是显示组件,通过调节使镜筒内的第一元件和镜片支架上的第二元件在镜头模组轴向上的距离发生变化,从而改变镜片元件与镜片元件之间的距离,或者是改变镜片元件与显示组件之间的距离,进而实现对镜头模组焦距的调节,以使镜头模组可适用于不同视力状况的用户,提高用户的体验。
91.其中,需要说明的是,第一元件和第二元件也可以是其他能够实现实像与虚像间转换的光学元件或结构器件等。
92.以下结合具体的实施方式和附图对本技术实施例中的镜头模组进行详细的说明。
93.实施例一
94.图2为本技术实施例提供的一种镜头模组的正面结构示意图,图3为本技术实施例提供的一种镜头模组的背面结构示意图,图4为本技术实施例提供的一种镜头模组的侧视结构示意图,图5为图2中沿a-a面的截面示意图,图6为本技术实施例提供的一种镜头模组的拆分结构示意图。
95.本技术实施例提供的镜头模组10,第一元件为第一镜片16,第二元件为第二镜片17,第二镜片17设置在镜片支架12内,通过调节镜筒11内的第一镜片16和镜片支架12内的第二镜片17之间的距离,来实现对镜头模组10的屈光度,即焦距的调节。
96.具体的,参见图2和图3所示,镜头模组10包括卡环18、镜筒11、镜片支架12、调节支架13和驱动组件14,镜筒11为该镜头模组10主要的支撑部件,卡环18、镜片支架12、调节支架13、驱动组件14等均可以与镜筒11连接,以形成一个整体组件,镜头模组10的轴向可以为镜筒11的轴向。
97.结合图4所示,卡环18靠近镜头模组10的后端设置,具体的,卡环18可以卡设在镜筒11上,镜片支架12套设在镜筒11内,调节支架13套设在镜片支架12上,驱动组件14设置在镜筒11的外侧壁上。
98.参见图5所示,镜筒11内设置有第一镜片16,具体的,镜筒11内可以设置有一个第一镜片16,或者也可以设置有多个第一镜片16,多个第一镜片16的种类,如曲度、凹凸形状、厚度等可以相同,也可以不同。示例的,如图5中所示,镜筒11内可以设置有两个第一镜片,如靠近镜头模组10后端设置的为第一镜片16a,靠近镜头模组10前端设置的为第一镜片16b。
99.当镜筒11内具有多个第一镜片16,例如,镜筒11内设置有两个及两个以上的第一镜片16时,可实现对光路的进一步折叠,有助于减小镜筒11的厚度,提升vr眼镜的便携度以及佩戴体验。
100.镜片支架12内设置有第二镜片17,具体的,镜片支架12内可以设置一个第二镜片17,或者也可以设置有多个第二镜片17。本技术实施例中,示例的,镜片支架12内可以设置有两个第二镜片,如靠近镜头模组10后端设置的为第二镜片17a,靠近镜头模组10前端设置的为第二镜片17b。
101.当镜片支架12内具有多个第二镜片17时,如设置有两个及两个以上的第二镜片17时,可实现对光路的进一步折叠,有助于进一步减小镜筒11的厚度。
102.其中,第一镜片16可以只包括一个光学镜片,如只包括一个透镜。或者,第一镜片16也可以包括两个及两个以上的光学镜片,如第一镜片16可以是一个由多个透镜组成的透镜组等。相应的,第二镜片17也可以只包括一个光学镜片,或者也可以是多个光学镜片组成的。
103.需要说明的是,本技术实施例中,镜头模组10还可以包括显示组件15,显示组件15包括显示屏152和显示屏支架151,显示屏支架151可以与镜片支架12固定连接,或者,显示屏支架151也可以与镜筒11固定连接。
104.或者,镜头模组10也可以不包括显示组件15,显示组件15可以固定设置在镜框20上。或者,镜头模组10不包括显示组件15,可以使用如投影光机等进行实像的显示,显示组件15或投影光机等显示的图像经过第二镜片17和第一镜片16后进入人眼。
105.结合图4和图5所示,以显示组件15与镜片支架12连接为例,显示组件15位于调节支架13靠近镜头模组10前端的一侧,也即显示组件15位于镜头模组10的最前端,卡环18位于镜头模组10的最后端。镜筒11、镜片支架12和调节支架13位于卡环18和显示组件15之间,位于镜筒11内的第一镜片16和位于镜片支架12内的第二镜片17均位于卡环18和显示组件15之间,也即位于人眼和显示屏152之间,这样显示屏152的光线就能够经过第一镜片16和
第二镜片17后进入人眼,从而观察到影像(虚像)。
106.结合图5和图6所示,镜片支架12套设在镜筒11内,具体的,镜片支架12可以部分位于镜筒11内,调节支架13套设在镜片支架12上,调节支架13可以位于镜片支架12靠近镜头模组10的前端的一侧,调节支架13也可以部分位于镜筒11内,调节支架13与镜筒11之间转动连接,也即调节支架13可相对镜筒11旋转。其中,需要说明的是,调节支架13与镜筒11转动连接,调节支架13与镜筒11之间发生周向上的相对转动。
107.图7为本技术实施例提供的一种调节支架在第一视角下的结构示意图,图8为本技术实施例提供的一种调节支架在第二视角下的结构示意图。图9为本技术实施例提供的一种镜片支架在第一视角下的结构示意图,图10为本技术实施例提供的一种镜片支架在第二视角下的结构示意图。
108.本技术实施例中,调节支架13和镜片支架12相对的两个侧面,也即调节支架13上与镜片支架12相对的侧面13a和镜片支架12上与调节支架13相对的侧面12a中,第一侧面上设置有斜导轨,第二侧面上设置有第一滑动件,将调节支架13套设在镜片支架12上时,第一滑动件位于斜导轨内,第一滑动件沿着斜导轨滑动。
109.其中,第一侧面可以是调节支架13的侧面13a,第二侧面可以是镜片支架12的侧面12a,也即斜导轨可以位于调节支架13的侧面13a上,第一滑动件可以位于镜片支架12的侧面12a上。或者,第一侧面可以是镜片支架12的侧面12a,第二侧面可以是调节支架13的侧面13a,也即斜导轨可以位于镜片支架12的侧面12a上,第一滑动件可以位于调节支架13的侧面13a上。
110.具体的,结合图6和图7所示,示例性的,第一侧面为调节支架13的内侧壁(即13a),第二侧面为镜片支架12的外侧壁(即侧面12a),即在调节支架13的内侧壁上开设有斜导轨131,结合图6和图9所示,在镜片支架12的外侧壁上具有第一滑动件121,这样在将调节支架13套设在镜片支架12上时,可便于将第一滑动件121滑入斜导轨131内,便于调节支架13和镜片支架12之间的装配。
111.其中,斜导轨131沿着镜头模组10的周向延伸,也即斜导轨131在调节支架13的周向上延伸设置,且斜导轨131与镜头模组10的轴向相倾斜设置,也就是说斜导轨131与镜头模组10的圆周方向之间具有倾斜的夹角。
112.结合图6和图7所示,斜导轨131与镜头模组10的轴向相倾斜设置,位于调节支架13上的斜导轨131从镜头模组10的第一端倾斜延伸至镜头模组10的第二端,也就是说,斜导轨131首端可以位于调节支架13靠近镜头模组10的前端的一侧,斜导轨131尾端可以位于调节支架13靠近镜头模组10后端的一侧。以调节支架13在平行于轴向上的长度尺寸为调节支架13的宽度,也即斜导轨131延伸分布在调节支架13的宽度方向上,第一滑动件121在斜导轨131内滑动时,其滑动轨迹在镜筒11的轴向方向(如图6中的x方向)上就具有分位移。
113.结合图6所示,驱动组件14设置在镜筒11上,驱动组件14的输出端与调节支架13连接,驱动组件14可以带动调节支架13相对镜筒11旋转,调节支架13旋转时,就会使斜导轨131与镜片支架12上的第一滑动件121之间发生相对运动,第一滑动件121在斜导轨131内滑动。而由于调节支架13上的斜导轨131从镜头模组10的前端倾斜延伸至镜头模组10的后端,第一滑动件121在斜导轨131内滑动时,会在镜筒11的轴向上产生分位移,第一滑动件121就能够带动镜片支架12沿镜筒11的轴向移动,也即镜片支架12相对镜筒11产生沿轴向方向上
的移动。
114.镜片支架12的移动就会带动其上设置的第二镜片17发生移动,也即第二镜片17相对镜筒11内的第一镜片16发生沿轴向方向上的移动,从而改变了第一镜片16和第二镜片17之间的距离,使第一镜片16与第二镜片17在镜头模组10的轴向上的距离发生变化,也就实现了对镜头模组10的焦距的调节,也即实现对镜头模组10屈光度的调节,使镜头模组10可以适用于不同视力情况的用户,提升用户的体验。
115.在一种屈光度可调节的vr眼镜,其镜头模组中,主要通过螺纹配合调节的方式实现焦距的调节,具体的,如该镜头模组包括第一镜筒和镜片支架,第一镜片设置在第一镜筒内,第二镜片与镜片支架连接,镜片支架与第一镜筒的内壁通过螺纹配合连接。具体的,镜片支架外壁上有螺旋设置的外螺纹,第一镜筒内壁具有与该外螺纹配合的内螺纹,这样使镜片支架旋转,就会带动镜片支架上的第二镜片相对第一镜片发生旋转,同时镜片支架发生沿第一镜筒轴向方向的移动,实现第一镜片和第二镜片间距离的调节,以调整镜头模组的屈光度。
116.然而通过镜片支架的旋转带动镜片发生轴向移动的同时,镜片和镜片支架均会相对镜筒产生旋转移动,一方面,镜片支架与镜筒之间除在轴向上的相互移动会产生摩擦,同时旋转过程中周向上也会产生相互转动摩擦而产生碎屑,增大了掉屑的风险,影响显示效果。另一方面,由于镜片随着旋转,为确保影像的显示,镜片的形状必须为圆形。且对镜片的精度要求很高,镜片上微小的缺陷会由于旋转移动而进一步放大,更明显的暴露出显示缺陷的问题。如镜片上有一个微小的点缺陷,在旋转过程中该缺陷点就会位于镜筒径向平面内不同位置处,易引起显示效果的降低的问题。
117.而本技术实施例中,由于调节支架13上的斜导轨131为由镜头模组10的前端倾斜延伸至镜头模组10的后端,斜导轨131与镜头模组10的轴向相倾斜,调节支架13相对镜筒11旋转时,调节支架13的斜导轨131与镜片支架12的第一滑动件121,发生滑动,带动镜片支架12仅发生轴向上的移动,即镜片支架12以及其上设置的第二镜片17相对镜筒11不会发生旋转,只发生沿轴向上的位移,实现第一镜片16和第二镜片17之间距离的调整。这样镜片支架12与镜筒11之间只具有沿轴向方向移动时的相互摩擦,和镜片支架12与镜筒11相对旋转并沿轴向移动相比,避免了镜片支架12和镜筒11相对转动而在周向上产生的转动接触摩擦,从而有效的减小镜片支架12与镜筒11之间因摩擦而发生掉屑的风险,保证了显示效果。
118.而且由于镜片支架12和镜片相对镜筒11不旋转而只产生沿轴向上的移动,这样镜片的形状就无需局限于圆形镜片,也可满足显示需求,能够扩展镜头模组10的应用场景,扩展其适用性。
119.具体的,镜片的形状可以是方形、圆形、椭圆形、梯形、三角形,或者也可以是其他规则或不规则图形。其中,本技术实施例中,以第一镜片16和第二镜片17的形状为圆形为例进行说明。
120.另外,第二镜片17仅发生沿镜筒11轴向的移动而不旋转,镜片上微小的瑕疵就不会被进一步放大而引起显示缺陷等问题,有效的提升显示效果。如镜片上的微小点缺陷在镜筒11径向平面内的位置基本不变,可以降低其对显示效果的影响。
121.其中,镜片支架12的调节行程,也即镜片支架可沿轴向移动的距离范围,也即焦距调节的行程h=l
×
sinα,l为斜导轨的延伸长度,α为斜导轨的倾斜角度,也即斜导轨131与
镜头模组10的圆周方向的倾斜角度,其中,以调节支架13、镜头模组10为圆环形,也即调节支架与镜头模组10的圆周方向平行,斜导轨131与镜头模组10的圆周方向的倾斜角度可以是,将调节支架13的圆环形沿径向切开为矩形时,斜导轨131与矩形边长之间的夹角。
122.其中,斜导轨131的倾斜角度α的范围可以为0
°
<α<90
°
。以调节支架13的圆心为o2(参照图8所示),斜导轨131的圆心角度β为斜导轨131的两端与圆心o2的连线形成的夹角,斜导轨131的圆心角度β的范围可以为0
°
<β<180
°

123.与通过螺纹配合的方式实现焦距的调节相比,镜片支架相对第一镜筒旋转,镜片支架旋转的同时发生沿轴向的移动,镜片支架若完成一个完整的调节行程(从螺纹的首端移动至螺纹尾端),镜片支架需要旋转多圈,如镜片支架位于第一镜筒螺纹的首端位置处时,镜头模组的屈光度为0d,镜片支架位于第一镜筒螺纹的首端位置处时,镜头模组的屈光度为7d,也即镜头模组的屈光度调节范围为0d-7d,也就是说,镜头模组实现0d-7d的调节,需要在第一镜筒上设置很多圈的螺纹,这样会增加第一镜筒的厚度,增加镜头模组的厚度。
124.而在本技术实施例中,斜导轨131由镜头模组10的前端倾斜延伸至镜头模组10的后端,也即斜导轨131倾斜延伸在调节支架13的宽度方向上,调节支架13带动镜片支架12以及其上的第二镜片17仅发生沿轴向的移动,而不旋转。镜片支架12可以沿着斜导轨131更为直接的从斜导轨131的首端移动至尾端也即可以更为直接的实现在调节支架13宽度方向上移动,可以通过斜导轨131的延伸长度和倾斜角度来对镜片支架12的行程进行调节,如降低斜导轨131的倾斜角度,增大斜导轨131的延伸长度,即可使镜片支架12具有更大的移动范围,这样使用厚度较小的调节支架13以及镜片支架12,即可完成同样的调节行程范围,如0d-7d,有效的降低了镜头模组10的厚度,提升vr眼镜的便携性和佩戴体验。
125.另外,结合图5所示,镜片支架12套设在镜筒11内,第一镜片16和第二镜片17分别设置在镜筒11和镜片支架12内,而调节支架13套设在镜片支架12上,调节支架13在驱动组件14的驱动作用下相对镜筒11旋转,从而带动镜片支架12沿轴向移动,这样外界的灰尘从调节支架13与镜筒11之间的缝隙进入镜头模组10内时,需经过调节支架13、斜导轨131、镜片支架12后才能进入镜筒11内落至镜片上,具有较长的防尘路径,有效的提升了镜头模组10的防尘效果,保证了镜头模组10的显示效果。
126.其中,参见图7所示,斜导轨131可以延伸至调节支架13靠近镜头模组10后端一侧的边缘处,调节支架13在该侧的端面上可以开设有第一开口132,第一开口132可以与斜导轨131连通,第一滑动件121就能够穿过第一开口132设置在斜导轨131内,便于第一滑动件121与斜导轨131之间的配合装配,进一步便于调节支架13与镜片支架12之间的装配。
127.另外,参见图7所示,在调节支架13的外侧壁上具有向外延伸的延伸部134,延伸部134与驱动组件14的输出端连接,从而使驱动组件14带动调节支架13转动。
128.其中,在本技术实施例中,参见图8所示,在调节支架13的内侧壁上可以具有至少两个斜导轨131,至少两个斜导轨131环绕调节支架13的周向间隔设置,这样可以进一步提高调节支架13和镜片支架12之间的连接强度。
129.在本技术实施例中,在镜筒11和调节支架13相对的两个侧面中,也即在镜筒11与调节支架13相对的侧面11a和调节支架13与镜筒11相对的侧面13b中,第五侧面上设置有旋转导轨,第六侧面上设置有第二滑动件,第二滑动件沿着旋转导轨滑动,从而使镜筒11和调节支架13之间可发生相对的旋转运动。
130.其中,第五侧面可以是镜筒11的侧面11a,第六侧面是调节支架13的侧面13b,也即旋转导轨可以位于镜筒11的侧面11a上,第二滑动件位于调节支架13的侧面13b上。或者,第五侧面可以是调节支架13的侧面13b,第六侧面是镜筒11的侧面11a,也即旋转导轨可以位于调节支架13的侧面13b上,第二滑动件可以位于镜筒11的侧面11a上。
131.其中,调节支架13可以套设在镜片支架12的外壁上,镜片支架12可以套设在镜筒11内,因此,调节支架13的侧面13b可以为调节支架13的外侧壁面,调节支架的侧面13a可以为调节支架的内侧壁面。镜筒11的侧面11a可以为镜筒11的内侧壁面。
132.图11为本技术实施例提供的一种镜筒在第一视角下的结构示意图,图12为本技术实施例提供的一种镜筒在第二视角下的结构示意图,图13为本技术实施例提供的一种卡环的结构示意图。
133.具体的,第五侧面为镜筒11的内侧壁(即侧面11a),第六侧面为调节支架13的外侧壁(即侧面13b),参见图8和图6所示,在调节支架13的外侧壁上可以设置有第二滑动件133。
134.结合图11和图6所示,在镜筒11的内侧壁上可以开设有旋转导轨112,当调节支架13套设在镜片支架12上,镜片支架12套设在镜筒11内时,调节支架13上的第二滑动件133可以设置在镜筒11的旋转导轨112内,并沿着旋转导轨112滑动,这样可便于实现镜筒11和调节支架13之间的装配。
135.其中,参见图11所示,在镜筒11靠近镜头模组10前端的一侧的端面上开设有第二开口113,第二开口113与旋转导轨112连通,在镜筒11的内侧壁上开设有第三开口114,第三开口114和第二开口113以及旋转导轨112连通,第二滑动件133就可以穿过第二开口113和第三开口114后设置在旋转导轨112内,并使第二滑动件133可以在旋转导轨112内滑动。第二开口113和第三开口114的开设可便于第二滑动件133设置在旋转导轨112内,便于实现镜筒11和调节支架13之间的转动连接,便于装配。
136.结合图6所示,在驱动组件14带动调节支架13相对镜筒11转动时,第二滑动件133就在旋转导轨112内转动,通过旋转导轨112对第二滑动件133可以起到限位作用,使调节支架13沿着旋转导轨112相对镜筒11旋转,从而进一步保证调节支架13与镜筒11之间仅发生周向上的相对转动。
137.其中,以镜筒11的圆心为o1,旋转导轨112的圆心角度γ为旋转导轨112两端与圆心o1连线形成的夹角,旋转导轨112的圆心角度可以大于斜导轨131的圆心角度,保证第一滑动件121可以从斜导轨131的首端滑动至斜导轨131的尾端,也即保证调节支架13与镜筒11之间具有较大的可旋转范围,进而保证了镜片支架12沿镜头模组10的轴向具有较大的可移动范围,也就使镜头模组10具有较大的焦距可调节范围,增大镜头模组10可适用的屈光度调节范围。
138.继续参见图11所示,在镜筒11的内侧壁上具有向镜筒11中心凸起形成的第二支撑平台117,第一镜片16可以通过粘接等方式固定在第二支撑平台117上。
139.为进一步保证镜片支架12相对镜筒11不发生旋转而只沿轴向移动,本技术实施例中,镜筒11和镜片支架12相对的两个侧面中,也即镜筒11与镜片支架12相对的侧面11a和镜片支架12与镜筒11相对的侧面12b中,第三侧面上可以设置有第一限位件,第四侧面上可以设置有第二限位件,第二限位件与第一限位件相配合,第一限位件与第二限位件在平行于镜头模组10的轴向方向上相对移动,这样第一限位件和第二限位件就能够限制镜片支架12
相对镜筒11发生旋转,从而进一步的保证了在调节支架13带动镜片支架12沿轴向上移动时,镜片支架12不会与镜筒11发生相对的转动。
140.其中,第一限位件可以是在第三侧面上凸起的凸起件,第二限位件可以是在第四侧面上开设的限位导轨,如限位槽等,限位导轨的延伸方向可以与镜头模组10的轴向方向平行,第一限位件在限位导轨内滑动,从而使第一限位件和第二限位件在之间发生平行于镜头模组10轴向方向上的相对移动。
141.其中,第三侧面可以是镜筒11的侧面11a,第四侧面是镜片支架12的侧面12b,也即限位件可以位于镜筒11的侧面11a上,第二限位件可以位于镜片支架12的侧面12b上。或者,第三侧面可以是镜片支架12的侧面12b,第四侧面是镜筒11的侧面11a,也即限位件可以位于镜片支架12的侧面12b上,第二限位件可以位于镜筒11的侧面11a上。
142.需要说明的是,结合图6所示,由于镜片支架12套设在镜筒11内,而调节支架13套设在镜片支架12外壁上,镜片支架12的侧面12a和侧面12b可以分别是镜片支架12的外侧壁面中的两部分。
143.具体的,参见图9所示,示例性的,第三侧面为镜筒11的内侧壁(即侧面11a),第四侧面为镜片支架12的外侧壁(即侧面12b),也就是说,在镜片支架12的外侧壁上可以开设有第二限位件122,如限位槽。参见图11所示,在镜筒11的内侧壁上可以设置有第一限位件111,第一限位件111位于第二限位件122内,并沿着第二限位件122滑动。
144.结合图6所示,在调节支架13转动时,带动镜片支架12发生沿轴向的移动,同时第一限位件111在第二限位件122内滑动,也即发生沿平行于轴向方向的滑动,从而通过第二限位件122和限位件111的配合,避免了镜片支架12发生周向的转动,也即保证了镜片支架12不会与镜筒11发生相对转动。
145.其中,第一限位件111和第二限位件122之间相对移动的距离可以大于镜片支架12沿轴向移动的距离范围,也即大于镜片支架的可移动距离。换句话说,第二限位件122为限位导轨时,第二限位件122的延伸长度大于镜片支架12的可调节行程,这样保证了镜片支架12沿镜头模组10的轴向具有较大的可移动范围,进一步使镜头模组10具有较大的焦距调节范围,增大镜头模组10可适用的屈光度调节范围。
146.其中,参见图9所示,在镜片支架12靠近镜头模组10后端一侧的端面上可以具有第四开口1221,第一限位件111可穿过第四开口1221设置在第二限位件122内,以对镜片支架12起到转动限位的作用,第四开口可便于第一限位件111和第二限位件122的配合,便于镜筒11与镜片支架12间的装配。
147.继续参见图9所示,在镜片支架12的内侧壁上具有向镜片支架12中心凸起形成的第一支撑平台123,第二镜片17可以通过粘接等方式固定在第一支撑平台123上。
148.当显示组件15与镜片支架12连接时,参见图10所示,在镜片支架12靠近镜头模组10前端的一侧上可以具有安装座124,安装座124上具有安装槽1241。具体的,安装座124可以包括有内安装环124b和外安装环124a,内安装环124b位于外安装环124a靠近镜片支架12中心的一侧,内安装环124b和外安装环124a之间具有间隙以形成该安装槽1241。
149.显示组件15的显示屏152设置在显示屏支架151内,显示屏支架151上可以设置有卡接件1511(参照图25所示),显示屏支架通过卡接件1511卡设在安装座124的安装槽1241内,从而将显示组件15设置在镜片支架12上。
150.当调节支架13转动带动镜片支架12沿着轴向上移动时,显示屏152也发生沿轴向上的移动,这样就使第一镜片16与显示屏152之间的距离也发生的改变,也可对焦距实现调节作用,进一步提升调焦效果。
151.本技术实施例中,该镜头模组10还包括有卡环18,卡环18卡设在镜筒11靠近镜头模组10后端的一侧,具体的,参见图12所示,在镜筒11靠近镜头模组10后端的一侧的端面上可以设置有卡槽115。
152.结合图13所示,在卡环18朝向镜筒11的侧壁上可以设置有卡件181,卡件181的端部可以卡设在该卡槽115内,从而将卡环18卡设在镜筒11上。
153.其中,可以使镜筒11靠近镜头模组10后端的一侧的端面上设置有多个卡槽115,如卡槽115可以分为两组,分别为内圈卡槽和外圈卡槽,内圈卡槽和外圈卡槽均包括有多个卡槽115,多个卡槽115在镜筒11的周向方向上间隔分布,内圈卡槽靠近镜筒11的轴线设置。这样可以进一步提高镜筒11与卡环18之间的卡设连接牢度。
154.图14为本技术实施例提供的一种驱动组件的结构示意图,图15为本技术实施例提供的一种驱动组件和镜筒、镜片支架和调节支架装配的结构示意图。
155.在本技术实施例中,参见图14所示,驱动组件14可以包括安装架141、驱动电机142、丝杆143和输出连杆144,其中,驱动电机142、丝杆143和输出连杆144均设置在安装架141上,丝杆143与安装架141转动连接。安装架141与镜筒11连接,从而将驱动组件14设置在镜筒11上。
156.具体的,安装架141的两侧可以具有第二连接部1411,第二连接部1411上开设有第二装配孔1412。结合图15所示,镜筒11的外侧壁上可以具有向外延伸形成的第一连接部116,在第一连接部116上开设有第一装配孔1161。
157.可通过紧固件将第一装配孔1161和第二装配孔1412连接,如紧固件包括螺钉和螺母,螺钉穿过第一装配孔1161和第二装配孔1412后与螺母配合,使第一装配孔1161和第二装配孔1412连接,从而使安装架141固定在镜筒11上,也就使驱动组件14装配在镜筒11上。
158.驱动电机142与丝杆143连接,输出连杆144通过螺纹配合的方式设置在丝杆143上,这样驱动电机142带动丝杆143转动时,输出连杆144就会沿着丝杆143的延伸方向移动,将驱动电机142的转动输出,转换为输出连杆144的直线移动。
159.继续参见图15所示,输出连杆144可以作为驱动组件14的输出端与调节支架13外侧壁上的延伸部134连接,输出连杆144在丝杆143上移动,就会带动调节支架13相对镜筒11发生转动,进而使调节支架13上的斜导轨131与镜片支架12上的第一滑动件121发生相对滑动,从而带动镜片支架12沿镜筒11轴向的移动,实现对焦距的调节。
160.具体的,在输出连杆144背离丝杆143的一端上可以设置有凸起件1441,在调节支架13的延伸部134上可以开设有连接孔1341,将凸起件1441伸入设置在连接孔1341内,这样就实现了输出连杆144与调节支架13的连接,使输出连杆144在移动时,能够带动调节支架13实现转动。
161.其中,驱动组件14的驱动电机142可以是步进马达,也可以是其他类型的电机。
162.图16为本技术实施例提供的一种马达的驱动电路图,图17为本技术实施例提供的一种驱动组件与屈光度的调节示意图。
163.参见图16所示,驱动组件14可以包括有驱动器145,驱动电机142通过驱动器145与
眼镜的控制器40连接,控制器40向驱动器145发送一个脉冲信号,驱动器145根据该信号,驱使驱动电机142转动以使丝杆143移动一定的距离,如x mm,控制器40向驱动器145发送n个脉冲信号,丝杆143移动nx mm。丝杆143带动调节支架13转动对应的距离,如旋转nx mm,调节支架13的转动带动镜片支架12及其中的第二镜片17沿轴向移动对应的距离,如z mm,使镜头模组10可对应适配于具体的屈光度数,也即对应具体的近视或远视度数,如y
°

164.也就是说,当用户眼睛为屈光不正时,如近视的度数为y
°
,则可根据用户的屈光度度数,对应到第二镜片17和镜片支架12所需移动的距离z mm,控制器可向驱动器发出n个脉冲信号,使丝杆143移动nx mm,进而带动镜片支架12移动所需的距离。
165.参见图17所示,以镜头模组10的屈光度为0d时,镜头模组10可以为视力正常用户提供清晰图像,而从0d-7d分别对应适用于不同视力度数的用户,如近视0
°
到700
°
。通过驱动电机142的转动实现对镜头模组10屈光度的调节。以驱动电机142为步进电机为例,步进电机的步进数可以与镜头模组10的屈光度数相关联,通过控制器控制驱动电机142转动相应的步进数,驱动电机142带动镜片支架12实现对应距离的移动,使镜头模组10处于对应的屈光度数,以适于对应近视度数的用户使用。
166.其中,使用驱动电机142对镜头模组10屈光度进行调节时,驱动电机142的一个步进数可对应调节镜头模组10屈光度的1d或几个d。如驱动电机142的一个步进数能够使镜头模组10的屈光度从0d调节至1d,或者,也能够使屈光度从0d调节至3d等。具体的调节方式可根据实际需求选择设定。
167.图18为本技术实施例提供的一种屈光度调节流程示意图,图19为本技术实施例提供的一种头戴式电子设备的成像示意图。
168.参见图18所示,在使用vr眼镜进行屈光度调节时,具体可通过以下步骤实现:
169.s101:控制器获取调试度数。
170.其中,调试度数可以是获取的用户输入的度数,或者可以通过在眼镜中设置测试装置等以测试用户的度数,控制器从调试装置中获取用户的度数。
171.s102:控制器控制驱动组件调节到起始位置。
172.其中,使驱动组件14调节至起始位置指,驱动组件14的输出连杆144位于起始的位置,起始位置可以是镜头模组10的屈光度为0d时对应的输出连杆144的位置。
173.s103:控制器向驱动组件发出信号指令。
174.s104:驱动组件根据信号指令带动镜片支架移动至合适位置。
175.这样就能够使第一镜片16和第二镜片17处于合适的位置,使镜头模组10的屈光度调节到适合用户的度数。也就能够根据用户的屈光度数,实现对镜头模组10的屈光度的调节,使其适用于不同视力状况的用户。
176.参见图19所示,以vr眼镜为例,在佩戴时,镜头模组10与眼睛之间具有一定的距离(入瞳距离)a mm,通过驱动组件14可以带动镜筒11里的镜片支架12移动,从而实现镜头模组10焦距的调节,显示组件15的图像经过镜头模组10后进入人眼,形成显示虚像,形成的显示虚像与人眼睛之间的距离为b mm。其中,a和b的具体数值可根据实际需求进行选择设定,如在一种可能的实施方式中,佩戴时,镜头模组10至人眼睛的距离可以设定为11mm,形成的虚像距人眼睛的距离可以为142mm。
177.实施例二
178.图20为本技术实施例二提供的一种镜头模组的侧视结构示意图,图21为本技术实施例二提供的一种镜头模组的剖面结构示意图,图22为本技术实施例提供的一种镜头模组的拆分结构示意图。
179.与实施例一不同的是,在本技术实施例中,第一元件为第一镜片16,第二元件为显示组件15,显示组件15设置在镜片支架12上,具体的,显示组件15位于调节支架13靠近镜头模组10前端的一侧,通过调节显示组件15中显示屏152与镜筒11内第一镜片16之间的距离来实现镜头模组10的屈光度,也即焦距的调节。
180.具体的,参见图20所示,镜头模组10包括显示组件15,显示组件15包括显示屏支架151和设置在显示屏支架151内的显示屏152。
181.结合图21所示,卡环18卡设在镜筒11上,卡环18位于镜筒11靠近镜头模组10后端一侧,镜筒11内设置有第一镜片16,镜片支架12套设在镜筒11内,调节支架13套设在镜片支架12上,驱动组件14设置在镜筒11外壁上,显示组件15位于调节支架13靠近镜头模组10前端的一侧。也即镜筒11、镜片支架12和调节支架13位于卡环18和显示组件15之间,第一镜片16也位于卡环18和显示组件15之间,也即位于人眼和显示屏152之间,这样显示屏152的光线就能够经过第一镜片16后进入人眼,从而观察到影像。
182.其中,镜筒11内可以设置一个第一镜片16,或者也可以设置有多个第一镜片16。示例性的,镜筒11内设置的第一镜片16可以为三个,其中,靠近镜头模组10前端的可以为第一镜片16a,靠近镜头模组10后端的为第一镜片16b,位于第一镜片16a和第一镜片16b之间的为第一镜片16c。
183.当镜筒11内具有多个第一镜片16,如图21中,以镜筒11内设置有三个第一镜片16为例,可实现对光路的进一步折叠,有助于减小镜筒11的厚度,提升vr眼镜的便携度及佩戴体验。
184.结合图21和图22所示,显示组件15与镜片支架12连接,调节支架13套设在镜片支架12上,调节支架13与镜筒11转动连接,显示组件15与镜片支架12连接,在调节支架13和镜片支架12相对的两个侧面中,第一侧面上设置有斜导轨131,第二侧面上设置有第一滑动件121,斜导轨131沿着镜头模组10的周向延伸,并且斜导轨131与镜头模组10的轴向相倾斜,第一滑动件121沿着斜导轨131滑动。
185.具体的,调节支架13的结构可以与实施例一中调节支架13结构相同,具体可参见实施例一。示例性的,在调节支架13的内侧壁上可以开设有斜导轨131,在镜片支架12的外侧壁上具有第一滑动件121,可便于调节支架13套设在镜片支架12上,便于装配。
186.驱动组件14设置在镜筒11的外侧壁上,驱动组件14的输出端与调节支架13连接,驱动组件14可以带动调节支架13相对镜筒11旋转,调节支架13旋转时,就会使斜导轨131与镜片支架12上的第一滑动件121之间发生相对运动,第一滑动件121沿着斜导轨131滑动,而由于调节支架13上的斜导轨131与镜头模组10的轴向相倾斜设置,也即调节支架13上的斜导轨131从镜头模组10的前端倾斜延伸至镜头模组10的后端,第一滑动件121在斜导轨131内滑动时,就会在镜筒11轴向方向上产生分位移,第一滑动件121带动镜片支架12也就产生沿镜筒11轴向的移动。
187.镜片支架12的移动就会带动与之连接的显示组件15发生移动,也即显示组件15相对第一镜片16发生沿轴向上的移动,使第一镜片16与显示组件15的显示屏152在轴向上的
距离变化,改变了第一镜片16和显示屏152之间的距离,同样也能够实现对镜头模组10焦距的调节,也即实现对镜头模组10屈光度的调节,使镜头模组10可以适用于不同视力情况的用户,提升用户的体验。
188.其中,本技术实施例中,具体的驱动调节方式、镜头模组10焦距与用户屈光度之间的关联以及调节方式可参见实施例一,在本实施例中不再赘述。
189.现有的通过螺纹配合方式实现屈光度可调的镜头模组中,镜片支架发生轴向移动的同时,会相对镜筒旋转。而为保证正常显示,显示屏不能随着镜片支架旋转,也即无法实现显示屏的移动,局限了其使用场景。
190.而本技术实施例中,由于调节支架13上的斜导轨131为由镜头模组10的前端倾斜延伸至镜头模组10的后端,在调节支架13旋转时,第一滑动件121和斜导轨131之间的相对滑动带动镜片支架12仅发生沿镜筒11轴向上的移动。镜片支架12以及与其连接的显示组件15相对镜筒11不会发生旋转,只发生沿轴向上的位移,从而实现了显示屏152的移动,实现了对镜头模组10屈光度的调整,使该镜头模组10可以适用于不同的场景中,扩大其适用范围。
191.另外,显示组件15的形状也不受镜片形状限制,同时使用厚度较小的调节支架13和镜片支架12可实现较大的调节范围,有效的降低了镜头模组10的厚度,且具有良好的防尘效果。
192.图23为本技术实施例提供的一种镜头支架在第一视角下的结构示意图,图24为本技术实施例提供的一种镜头支架在第二视角下的结构示意图,图25为本技术实施例提供的一种显示组件的结构示意图。
193.本技术实施例中,卡环18、镜筒11、第一镜片16、调节支架13、镜片支架12以及驱动组件14等的结构以及连接方式可以与实施例一中对应部件的结构与连接方式相同,具体的可参见实施例一,在本实施例中不再赘述。
194.其中,需要说明的是,在本技术实施例中,镜片支架12内可以设置有第二镜片。或者,镜片支架12内可以不设置第二镜片,具体的,参见图23和图24所示,镜片支架12内未形成用于设置第二镜片的支撑平台,有助于减小镜头模组10的厚度。
195.在镜片支架12靠近镜头模组10前端的一侧上具有用于与显示屏支架151卡设的安装座124,该安装座124上具有安装槽1241,安装座124的具体结构可以与实施例一中相同,安装座124可以包括有内安装环124b和外安装环124a,内安装环124b和外安装环124a之间具有间隙以形成该安装槽1241。
196.参见图25所示,显示屏152可以设置在显示屏支架151内,在显示屏支架151朝向镜片支架12的一侧的端面上具有凸起的卡接件1511,该卡接件1511可以通过过盈配合的方式卡设在安装槽1241内,从而将显示组件15设置在镜片支架12上。
197.在本技术实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。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技术实施例中的具体含义。
198.术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
199.最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本技术实施例的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本技术实施例进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本技术实施例各实施例技术方案的范围。

技术特征:


1.一种镜头模组,其特征在于,包括:镜筒、镜片支架、调节支架和驱动组件,所述镜筒内设置有第一元件,所述镜片支架上设置有第二元件,所述第一元件和所述第二元件用于向用户显示图像;所述镜片支架套设在所述镜筒内,所述调节支架套设在所述镜片支架上,且所述调节支架与所述镜筒转动连接,所述调节支架和所述镜片支架相对的两个侧面中包括第一侧面和第二侧面,所述第一侧面上设置有斜导轨,所述第二侧面上设置有第一滑动件,所述斜导轨沿着所述镜头模组的周向延伸,并且所述斜导轨与所述镜头模组的轴向相倾斜,所述第一滑动件沿着所述斜导轨滑动;所述镜筒和所述镜片支架相对的两个侧面中包括第三侧面和第四侧面,所述第三侧面上设置有第一限位件,所述第四侧面上设置有与所述第一限位件配合的第二限位件,所述第一限位件与所述第二限位件在平行于所述镜头模组的轴向方向上相对移动;所述镜筒和所述调节支架相对的两个侧面中包括第五侧面和第六侧面,所述第五侧面上设置有旋转导轨,所述第六侧面上设置有第二滑动件,所述第二滑动件沿着所述旋转导轨滑动;当所述驱动组件被配置为带动所述调节支架相对所述镜筒旋转时,所述调节支架带动所述镜片支架沿所述镜头模组的轴向移动,所述第一元件与所述第二元件在所述镜头模组的轴向的距离变化。2.根据权利要求1所述的镜头模组,其特征在于,所述斜导轨的圆心角度的范围为:0
°
~180
°
;所述斜导轨相对于所述镜头模组的圆周方向的倾斜角度的范围为:0
°
~90
°
。3.根据权利要求1或2所述的镜头模组,其特征在于,所述旋转导轨的圆心角度大于所述斜导轨的圆心角度。4.根据权利要求1-3任一所述的镜头模组,其特征在于,所述第一限位件和所述第二限位件之间相对移动的距离大于所述镜片支架在所述镜头模组的轴向上的可移动距离。5.根据权利要求1-4任一所述的镜头模组,其特征在于,所述旋转导轨的延伸方向为所述镜头模组的周向。6.根据权利要求1-5任一所述的镜头模组,其特征在于,所述第一元件包括第一镜片,所述第二元件包括第二镜片,所述第二镜片设置在所述镜片支架内。7.根据权利要求6所述的镜头模组,其特征在于,还包括显示组件,所述显示组件位于所述调节支架靠近所述镜头模组第一端的一侧;所述显示组件包括显示屏支架和设置在所述显示屏支架内的显示屏,所述显示屏支架卡设在所述镜片支架上。8.根据权利要求1-5任一所述的镜头模组,其特征在于,所述第一元件包括第一镜片,所述第二元件包括显示组件,所述显示组件包括显示屏支架和设置在所述显示屏支架内的显示屏,所述显示屏支架设置在所述镜片支架上。9.根据权利要求8所述的镜头模组,其特征在于,还包括第二镜片,所述第二镜片设置在所述镜片支架内。10.根据权利要求6或9所述的镜头模组,其特征在于,所述镜筒内至少设置有两个所述第一镜片,所述镜片支架内设置有至少两个所述第二镜片。
11.根据权利要求10所述的镜头模组,其特征在于,所述第一镜片和所述第二镜片的形状至少包括一下一种形状:圆形、方形、椭圆形、梯形、三角形。12.根据权利要求1-11任一所述的镜头模组,其特征在于,所述第一侧面为所述调节支架的内侧壁,所述第二侧面为所述镜片支架的外侧壁,所述调节支架位于所述镜片支架靠近所述镜头模组第一端的一侧;所述斜导轨延伸至所述调节支架靠近所述镜头模组第二端的一侧边缘处,所述调节支架靠近所述镜头模组第二端一侧的端面上开设有第一开口,且所述第一开口与所述斜导轨连通,所述第一滑动件穿过所述第一开口滑动设置在所述斜导轨内。13.根据权利要求12所述的镜头模组,其特征在于,所述第一侧面上具有至少两个所述斜导轨,至少两个所述斜导轨环绕所述调节支架的周向间隔设置。14.根据权利要求1-13任一所述的镜头模组,其特征在于,所述第三侧面为所述镜筒的内侧壁,所述第四侧面为所述镜片支架的外侧壁。15.根据权利要求1-14任一所述的镜头模组,其特征在于,所述第五侧面为所述镜筒的内侧壁,所述第六侧面为所述调节支架的外侧壁;所述镜筒靠近所述镜头模组第一端的一侧的端面上开设有与所述旋转导轨连通的第二开口,所述镜筒的内侧壁上开设有与所述旋转导轨和所述第二开口均连通的第三开口,所述第二滑动件穿过所述第二开口和所述第三开口滑动设置在所述旋转导轨内。16.根据权利要求1-15任一所述的镜头模组,其特征在于,所述驱动组件与所述调节支架连接。17.根据权利要求16所述的镜头模组,其特征在于,所述调节支架的外侧壁上具有延伸部,所述延伸部与所述驱动组件的输出端连接。18.根据权利要求17所述的镜头模组,其特征在于,所述驱动组件包括安装架,和设置在所述安装架上的驱动电机、丝杆和输出连杆,所述丝杆与所述安装架转动连接,所述安装架与所述镜筒连接,所述输出连杆为所述驱动组件的输出端;所述输出连杆设置在所述丝杆上,所述驱动电机与所述丝杆连接,所述驱动电机用于带动所述丝杆转动,从而驱使所述输出连杆沿着所述丝杆的延伸方向移动。19.根据权利要求18所述的镜头模组,其特征在于,所述输出连杆背离所述丝杆的一端上具有凸起件,所述延伸部上开设有连接孔,所述凸起件伸入设置在所述连接孔内。20.根据权利要求1-19任一所述的镜头模组,其特征在于,还包括卡环,所述卡环位于所述镜筒靠近所述镜头模组第一端的一侧,所述卡环卡设在所述镜筒上。21.一种头戴式电子设备,其特征在于,至少包括镜框和上述权利要求1-20任一所述的镜头模组,所述镜头模组设置在所述镜框上。

技术总结


本申请实施例提供一种镜头模组及头戴式电子设备,该镜头模组包括镜筒、镜片支架、调节支架和驱动组件,镜片支架套设在镜筒内,调节支架套设在镜片支架上,调节支架与镜筒转动连接,调节支架与镜片相对的两个侧面中,第一侧面上设有斜导轨,第二侧面上设有第一滑动件,斜导轨沿着镜头模组的周向延伸,且斜导轨与镜头模组的轴向相倾斜,第一滑动件沿着斜导轨滑动,驱动组件带动调节支架相对镜筒转动,从而使镜片支架沿镜头模组的轴向移动,也就使镜片支架上的第二元件相对镜筒内的第一元件之间发生了移动,改变两镜片之间或镜片与显示屏之间的距离,实现对镜头模组焦距也即屈光度的调节,使镜头模组可适用于不同视力状况的用户,提升用户体验。提升用户体验。提升用户体验。


技术研发人员:

杨林林 王实现 黎迪康

受保护的技术使用者:

华为技术有限公司

技术研发日:

2021.06.17

技术公布日:

2022/12/19

本文发布于:2022-12-22 21:07:57,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://patent.en369.cn/patent/2/41822.html

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