本發明涉及智能穿戴技術領域，特別是指一種物距調節裝置和虛擬現實設備。

背景技術：

虛擬現實技術逐漸發展，虛擬現實頭戴顯示設備越來越多地走進人們的生活，主流的頭戴顯示設備分為兩類：

1、物距不可調式，即鏡片與顯示屏之間的距離固定，此類設備需用戶佩戴近視眼鏡矯正視力后方可使用，由于需近視眼鏡，此類設備的出瞳距離會在正常基礎上設計預留近視鏡片的厚度空間，導致出瞳距離偏大，在實際使用時，犧牲了一部分視場角，同時還帶來鏡筒感、鏡片反光、色散加重等不良感受；

2、物距可調式，通過調節顯示屏的位置，實現物距調節，進而適配不同程度近視的用戶，調節機構主要分為兩類：

1)齒輪齒條副，即通過齒輪與齒條嚙合，依靠齒輪的轉動，推動齒條直線運動，從而帶動顯示屏先后移動，這種調節機構的缺點是缺少自鎖能力，屏幕位置容易移動，需反復調整；

2)錐齒輪組合螺紋副，通過一組或多組錐齒輪帶動螺桿旋轉，推動螺母進行直線運動，從而帶動顯示屏前后移動，這種調節機構雖然有效的自鎖結構，但是缺少可用的錐齒輪標準件，導致制作成本偏高，而且傳動比較小、調節靈活性較差。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明的目的在于提出一種物距調節裝置和虛擬現實設備，以解決制作成本偏高、調節靈活性差的問題。

基于上述目的，在本發明的第一方面，本發明提供了一種物距調節裝置，包括第一調節機構、第二調節機構和第三調節機構，所述第一調節機構與第二調節機構嚙合，所述第二調節機構與第三調節機構嚙合，所述第一調節機構的轉動帶動所述第二調節機構轉動，繼而帶動所述第三調節機構轉動。

在本發明的一些實施例中，所述第一調節機構包括第一轉軸和位于所述第一轉軸兩端的第一冠齒輪，所述第一冠齒輪與第二調節機構嚙合。

在本發明的一些實施例中，所述第一調節機構還包括第一直齒輪和第二冠齒輪，所述第一轉軸穿過第一直齒輪，所述第二冠齒輪與第一直齒輪嚙合，所述第二冠齒輪的轉動帶動所述第一直齒輪轉動，繼而帶動所述第一轉軸和第一冠齒輪轉動。

在本發明的一些實施例中，所述第一調節機構還包括旋鈕，所述旋鈕的一側表面與第二冠齒輪的平面側固定連接，所述旋鈕用于帶動所述第二冠齒輪轉動。

在本發明的一些實施例中，所述第二調節機構包括第二轉軸和位于所述第二轉軸上的第二直齒輪，所述第二直齒輪同時與第一調節機構嚙合、第三調節機構嚙合，所述第一調節機構帶動第二直齒輪轉動，所述第二直齒輪的轉動帶動第二轉軸和第三調節機構轉動。

在本發明的一些實施例中，所述第二調節機構還包括位于所述第二轉軸上的第三直齒輪，所述第三直齒輪與第三調節機構嚙合，所述第二轉軸的轉動帶動第三直齒輪轉動，繼而帶動所述第三調節機構轉動。

在本發明的一些實施例中，所述第三調節機構包括第三冠齒輪和螺桿，所述螺桿的一端與第三冠齒輪的平面側固定連接，所述第三冠齒輪與第二調節機構嚙合。

在本發明的一些實施例中，所述第二調節機構的數量為兩個，所述第三調節機構的數量為四個，所述第三調節機構分別嚙合在第二調節機構的兩端。

在本發明的第二方面，本發明還提供了一種虛擬現實設備，包括上述任意一個實施例中的物距調節裝置。

在本發明的一些實施例中，所述虛擬現實設備還包括顯示屏固定架和固定在所述顯示屏固定架上的螺母，所述顯示屏固定架用于固定顯示屏，所述螺母與第三調節機構螺接。

本發明實施例提供的物距調節裝置和虛擬現實設備通過第一調節機構帶動第二調節機構轉動，繼而帶動第三調節機構轉動，使得與所述第三調節機構連接的待調節物(例如顯示屏固定架)移動，從而調節物距(例如顯示屏與透鏡之間的距離)。由于目前有較成熟的冠齒輪標準件和直齒輪標準件，所以在零件選型及傳動比設計上可選擇空間較大，提高了調節靈活性，降低了制作成本。而且由于這些調節機構沒有復雜的結構，直齒輪與冠齒輪組合較錐齒輪組合體積更小，可以更加節省空間。

附圖說明

圖1為本發明一個實施例的物距調節裝置的立體圖；

圖2為本發明一個實施例的物距調節裝置的主視圖；

圖3為本發明另一個實施例的物距調節裝置的立體圖；

圖4為本發明另一個實施例的物距調節裝置的主視圖；

圖5為本發明實施例的虛擬現實設備的分解圖；

圖6為本發明實施例的虛擬現實設備的主視圖；

圖7為本發明實施例的虛擬現實設備在顯示屏固定架移動前的結構示意圖；

圖8為本發明實施例的虛擬現實設備在顯示屏固定架移動后的結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明進一步詳細說明。

除非另外定義，本發明使用的技術術語或者科學術語應當為本發明所屬領域內具有一般技能的人士所理解的通常意義。本發明中使用的“第一”、“第二”以及類似的詞語并不表示任何順序、數量或者重要性，而只是用來區分不同的組成部分。同樣，“一個”、“一”或者“該”等類似詞語也不表示數量限制，而是表示存在至少一個。“包括”或者“包含”等類似的詞語意指出現該詞前面的元件或者物件涵蓋出現在該詞后面列舉的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“連接”或者“相連”等類似的詞語并非限定于物理的或者機械的連接，而是可以包括電性的連接，不管是直接的還是間接的。

如圖1和圖2所示，分別為本發明一個實施例的物距調節裝置的立體圖和主視圖。作為本發明的一個實施例，所述物距調節裝置包括第一調節機構1、第二調節機構2和第三調節機構3，所述第一調節機構1與第二調節機構2嚙合，所述第二調節機構2與第三調節機構3嚙合，所述第一調節機構1的轉動帶動所述第二調節機構2轉動，繼而帶動所述第三調節機構3轉動。可見，本發明提供物距調節裝置通過第一調節機構帶動第二調節機構轉動，繼而帶動第三調節機構轉動，使得與所述第三調節機構連接的待調節物(例如顯示屏固定架)移動，從而調節物距(例如顯示屏與透鏡之間的距離)。

作為本發明的又一個實施例，所述第一調節機構1包括第一轉軸11和位于所述第一轉軸11兩端的第一冠齒輪12，所述第一冠齒輪12與第二調節機構2嚙合。本發明實施例通過使用第一冠齒輪和第一轉軸的組合，帶動第二調節機構轉動，繼而帶動第三調節機構轉動，使得與所述第三調節機構連接的待調節物移動，從而調節物距。由于目前有較成熟的冠齒輪標準件，所以在零件選型及傳動比設計上可選擇空間較大，提高了調節靈活性，降低了制作成本。而且由于第一調節機構沒有復雜的結構，直齒輪與冠齒輪組合較錐齒輪組合體積更小，可以更加節省空間。

作為本發明的再一個實施例，所述第一調節機構1還可以進一步包括第一直齒輪13和第二冠齒輪14，所述第一轉軸11穿過第一直齒輪13，所述第二冠齒輪14與第一直齒輪13嚙合，因此，所述第二冠齒輪14的轉動可以帶動所述第一直齒輪13轉動，繼而帶動所述第一轉軸11和第一冠齒輪12轉動。相應地，還可以繼續帶動第二調節機構、第三調節機構轉動，從而使得與所述第三調節機構連接的待調節物移動。可選地，所述第一直齒輪13位于第一轉軸11的中間部分，以穩定地帶動第一轉動以及第一轉動兩端的第一冠齒輪同時轉動。

同樣地，本發明實施例通過使用冠齒輪和直齒輪的組合，帶動第一轉軸和第一冠齒輪轉動，繼而帶動與第一冠齒輪嚙合的第二調節機構轉動。由于目前有較成熟的冠齒輪及直齒輪標準件，所以在零件選型及傳動比設計上可選擇空間較大，提高了調節靈活性，降低了制作成本，直齒輪與冠齒輪組合較錐齒輪組合體積更小，因此更加節省空間。而且，通過采用第一直齒輪和第二冠齒輪，便于帶動第一轉軸轉動，使得使用者可以方便地通過轉動第二冠齒輪而驅動第一調節機構轉動。

如圖3和4所示，分別為本發明另一個實施例的物距調節裝置的立體圖和主視圖。作為本發明的又一個實施例，所述第一調節機構1還可以包括旋鈕15，所述旋鈕15的一側表面與第二，冠齒輪14的平面側固定連接，所述旋鈕15用于帶動所述第二冠齒輪14轉動，便于使用者通過旋轉旋鈕來旋轉第二冠齒輪，從而提高旋轉的便利性。所述旋鈕15最好是便于使用者握住的形狀，例如可以是圓柱形、橢球形等，也可以是其他任何不規則形狀，只要能夠讓使用者方便地握住并方便旋轉即可。優選地，所述旋鈕15為圓柱形，其直徑大于第二冠齒輪14的直徑，以便于使用者旋轉旋鈕。優選地，所述旋鈕15的中心點與第二冠齒輪14的中心點重合，并且當旋鈕15旋轉時，兩者的中心點始終保持重合，那么當旋鈕帶動第二冠齒輪轉動時，可以保證第一調節機構可以穩定地轉動，而不會發生偏移。

在本發明的一些實施例中，如圖1和2所示，所述第二調節機構2可以包括第二轉軸21和位于所述第二轉軸21上的第二直齒輪22，所述第二直齒輪同時與第一調節機構嚙合、第三調節機構嚙合，所述第一調節機構帶動第二直齒輪轉動，所述第二直齒輪的轉動帶動第二轉軸和第三調節機構轉動。可選地，所述第二直齒輪22的一個端面附近的齒輪與第一調節機構1嚙合，另一個端面附近的齒輪與第三調節機構3嚙合，那么當第一調節機構帶動第二直齒輪轉動時，所述第二直齒輪自身的轉動就可以帶動第三調節機構轉動。可見，本發明實施例通過使用第二直齒輪和第二轉軸的組合，帶動第三調節機構轉動，使得與所述第三調節機構連接的待調節物移動，從而調節物距。在一些實施例中，所述第二調節機構2中的第二直齒輪22可以與第一調節機構1中的第一冠齒輪12嚙合，從而使第一調節機構1和第二調節機構2嚙合。

作為本發明的再一個實施例，所述第二調節機構2還可以進一步包括位于所述第二轉軸21上的第三直齒輪23，所述第三直齒輪23與第三調節機構3嚙合，所述第二直齒輪22的轉動帶動第二轉動21轉動，所述第二轉軸21的轉動帶動第三直齒輪23轉動，繼而帶動所述第三調節機構3轉動。可選地，所述第二直齒輪22、第三直齒輪23分別位于第二轉動21的兩端，所述第二直齒輪22、第三直齒輪23分別嚙合有第三調節機構3，那么第二調節機構可以同時帶動多個第三調節機構轉動，保證穩定地移動與第三調節機構連接的待調節物。

作為本發明的又一個實施例，所述第三調節機構3可以包括第三冠齒輪31和螺桿32，所述螺桿32的一端與第三冠齒輪31的平面側固定連接，所述第三冠齒輪31與第二調節機構2嚙合。本發明實施例通過使用冠齒輪和螺桿的組合，螺桿的轉動使得與所述第三調節機構連接的待調節物移動，從而調節物距。由于目前有較成熟的冠齒輪標準件，所以在零件選型及傳動比設計上可選擇空間較大，提高了調節靈活性，降低了制作成本，而且第三調節機構的體積更小，可以更加節省空間。在一些實施例中，所述第二調節機構2中的第二直齒輪22可以與第三調節機構3中的第三冠齒輪31嚙合，從而使第二調節機構2和第三調節機構3嚙合。在一些實施例中，所述第二調節機構2中的第三直齒輪23也可以與第三調節機構3中的第三冠齒輪31嚙合，從而使第二調節機構2和第三調節機構3嚙合。可選地，所述第三調節機構3的數量可以為多個，這些第三調節機構3可以對稱分布，從而使第三調節機構可以對稱地與待調節物連接。

在本發明的一些實施例中，所述第二調節機構2的數量為兩個，所述第三調節機構3的數量為四個，所述第三調節機構3分別嚙合在第二調節機構3的兩端。即第二轉軸21的兩端分別固定有第二直齒輪22、第三直齒輪23，第二直齒輪22、第三直齒輪23均與第三調節機構3中的第三冠齒輪31嚙合。四個第三調節機構可以保證平穩地整體平移與所述第三調節機構連接的待調節物。

需要說明的是，所述第三調節機構3的數量可以為六個，在這種情況下，則需要在每根第二轉軸21上設置兩個第三直齒輪23，每根第二轉軸21同時帶動兩個第三直齒輪23轉動，從而帶動與第三直齒輪23嚙合的第三調節機構3同時轉動。所述第三調節機構3的數量可以為八個，十個等。

本發明還提供了一種虛擬現實設備，包括上述任意一個實施例中的物距調節裝置。可以通過第一調節機構帶動第二調節機構轉動，繼而帶動第三調節機構轉動，使得與所述第三調節機構連接的待調節物移動，從而調節物距。

作為本發明的一個實施例，如圖5和6所示，所述虛擬現實設備6還包括顯示屏固定架4和固定在所述顯示屏固定架上的螺母41，所述顯示屏固定架4用于固定顯示屏，所述螺母41與第三調節機構3螺接。在該實施例中，可以通過顯示屏固定架和螺母實現顯示屏4與第三調節機構3之間的螺接，同樣可以起到移動顯示屏的作用。而且，由于螺紋升角可實現自鎖，可防止顯示屏固定架受外力移動。在一些實施例中，所述第三調節機構3中的螺桿32可以與螺母41螺接，從而使顯示屏固定架(待調節物)和第三調節機構螺接。可選地，所述顯示屏固定架4的四個角落分別設置有一個螺母41，四個螺母41對稱分布在顯示屏固定架4上，并分別與第三調節機構3螺接。

如圖7和8所示，通過第一轉軸11的轉動帶動位于所述第一轉軸11兩端的第一冠齒輪12轉動，所述第一冠齒輪12的轉動帶動第二直齒輪22轉動，所述第二直齒輪22的轉動帶動上方的第三冠齒輪31轉動，同時所述第二直齒輪22的轉動帶動第二轉軸21轉動，所述第二轉軸21的轉動帶動位于所述第二轉軸21上的第二直齒輪22轉動，所述第二直齒輪22的轉動帶動下方的第三冠齒輪31轉動。進一步地，所述第三冠齒輪31的轉動帶動螺桿32轉動，所述螺桿32的轉動改變螺桿32與螺母41之間的螺接深度，顯示屏固定架4隨之移動，從而改變顯示屏與透鏡5之間的距離。因此，可以通過顯示屏固定架與第三調節機構之間的螺接，調節顯示屏與透鏡之間的距離，實現對屈光度的調節，以適配不同程度近視的使用者，使用者在使用產品的過程中無需佩戴近視眼鏡。

由此可見，本發明實施例提供的物距調節裝置和虛擬現實設備通過第一調節機構帶動第二調節機構轉動，繼而帶動第三調節機構轉動，使得與所述第三調節機構連接的待調節物(例如顯示屏固定架)移動，從而調節物距(例如顯示屏與透鏡之間的距離)。由于目前有較成熟的冠齒輪標準件和直齒輪標準件，所以在零件選型及傳動比設計上可選擇空間較大，提高了調節靈活性，降低了制作成本。而且由于這些調節機構沒有復雜的結構，直齒輪與冠齒輪組合較錐齒輪組合體積更小，可以更加節省空間。

所屬領域的普通技術人員應當理解：以上任何實施例的討論僅為示例性的，并非旨在暗示本公開的范圍(包括權利要求)被限于這些例子；在本發明的思路下，以上實施例或者不同實施例中的技術特征之間也可以進行組合，并存在如上所述的本發明的不同方面的許多其它變化，為了簡明它們沒有在細節中提供。因此，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何省略、修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。