本申請(qǐng)實(shí)施例涉及光學(xué)顯示，更具體地，本申請(qǐng)實(shí)施例涉及一種光學(xué)系統(tǒng)及智能頭戴設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、vr眼鏡是一種虛擬現(xiàn)實(shí)頭戴顯示設(shè)備，利用仿真技術(shù)與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)人機(jī)接口技術(shù)、多媒體技術(shù)、傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)交互技術(shù)等多種技術(shù)集合而成。它可以讓用戶體驗(yàn)到真實(shí)的虛擬世界，目前已經(jīng)在游戲、電影、直播、電商、教育、健身、城市規(guī)劃、旅游等多個(gè)領(lǐng)域有所應(yīng)用。

2、然而，目前市場(chǎng)上的vr眼鏡大多設(shè)計(jì)有固定的屏幕和鏡頭模組距離，導(dǎo)致光學(xué)系統(tǒng)在成像時(shí)具有固定的vid(virtual?image?distance)，vid指整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)最后一個(gè)光學(xué)面的到虛像的距離。這限制了軟件應(yīng)用場(chǎng)景和用戶體驗(yàn)效果。如果屏幕離鏡頭模組的距離可以調(diào)節(jié)即vid可調(diào)，那么在軟件開發(fā)時(shí)就可以設(shè)計(jì)和人眼不同距離的畫面，從而增加更多的應(yīng)用場(chǎng)景，提升用戶的體驗(yàn)效果。

3、在現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于vid調(diào)節(jié)，雖然已存在一些相關(guān)研究，但仍存在諸多難題，如屏幕和鏡頭之間距離的穩(wěn)定調(diào)節(jié)、傳動(dòng)精度不高導(dǎo)致的屏幕目標(biāo)定位不準(zhǔn)確、系統(tǒng)密封問題等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)的目的是提供一種光學(xué)系統(tǒng)及智能頭戴設(shè)備的新技術(shù)方案。

2、第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)包括：

3、鏡頭模組；

4、屏幕模組，與所述鏡頭模組沿同一光軸設(shè)置；

5、轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)，其外側(cè)沿周向設(shè)置有輪齒，所述轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)設(shè)置于所述鏡頭模組與所述屏幕模組之間，并與所述屏幕模組螺紋連接形成傳動(dòng)配合；

6、馬達(dá)及主動(dòng)齒輪，所述馬達(dá)設(shè)置于所述鏡頭模組并與所述主動(dòng)齒輪連接，所述主動(dòng)齒輪與所述轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)的輪齒相嚙合；

7、在所述馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)下，所述主動(dòng)齒輪能夠帶動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)旋轉(zhuǎn)，且所述轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)在旋轉(zhuǎn)后能夠與所述屏幕模組形成螺紋傳動(dòng)，進(jìn)而使得所述屏幕模組能夠沿所述光軸方向相對(duì)于所述鏡頭模組移動(dòng)。

8、可選地，所述鏡頭模組包括鏡筒及設(shè)置于所述鏡筒內(nèi)的至少一個(gè)鏡片，所述鏡筒的外壁上向外側(cè)延伸設(shè)置有銷孔；

9、所述屏幕模組包括屏幕支架及設(shè)置于所述屏幕支架一側(cè)的屏幕；

10、所述光學(xué)系統(tǒng)包括導(dǎo)柱，所述導(dǎo)柱的一端與所述屏幕支架螺紋連接，另一端插設(shè)于所述鏡筒的銷孔內(nèi)，且所述導(dǎo)柱能夠在所述銷孔內(nèi)沿所述光軸方向移動(dòng)。

11、可選地，所述主動(dòng)齒輪的尺寸小于所述轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)的尺寸。

12、可選地，所述鏡筒的外壁上沿周向設(shè)置有滑槽；

13、所述轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)套設(shè)在所述鏡筒靠近所述屏幕模組的一端，所述轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)上沿周向設(shè)置有螺紋孔，所述螺紋孔內(nèi)設(shè)置有定位銷，且所述定位銷的尾端延伸至所述滑槽內(nèi)。

14、可選地，所述定位銷上設(shè)置有與所述螺紋孔相匹配的螺紋段；

15、所述定位銷設(shè)置為至少兩個(gè)，且所述定位銷與所述螺紋孔為一一對(duì)應(yīng)設(shè)置。

16、可選地，所述屏幕支架上設(shè)置有安裝孔，所述安裝孔內(nèi)嵌入有嵌件螺母；

17、所述導(dǎo)柱的一端設(shè)置有螺紋結(jié)構(gòu)并與所述嵌件螺母螺紋連接。

18、可選地，所述鏡筒的銷孔內(nèi)嵌入有軸套，所述導(dǎo)柱的另一端可活動(dòng)地插設(shè)于所述軸套內(nèi)。

19、可選地，所述鏡筒的外壁上設(shè)置有馬達(dá)裝配部；

20、所述馬達(dá)的馬達(dá)輸出軸插設(shè)于所述馬達(dá)裝配部?jī)?nèi)并與所述主動(dòng)齒輪相連。

21、可選地，所述鏡筒的滑槽內(nèi)、所述轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)與所述屏幕支架的螺紋連接處，及所述導(dǎo)柱與所述軸套之間填充有潤(rùn)滑脂。

22、第二方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種智能頭戴設(shè)備。所述智能頭戴設(shè)備包括：

23、外殼；及

24、如第一方面所述的光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置于所述外殼。

25、本申請(qǐng)的有益效果為：

26、本申請(qǐng)實(shí)施例提供的光學(xué)系統(tǒng)，通過引入特殊設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)并布置于鏡頭模組與屏幕模組之間，實(shí)現(xiàn)了屏幕模組相對(duì)鏡頭模組穩(wěn)定地沿光軸運(yùn)動(dòng)；其中，轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)的外側(cè)設(shè)有輪齒，能夠與主動(dòng)齒輪相嚙合，這一設(shè)計(jì)可使得馬達(dá)在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，能夠控制轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，從而確保afd(adaptive?focus?display，自適應(yīng)聚焦屏幕)調(diào)節(jié)時(shí)屏幕沿光軸向移動(dòng)的距離得以精確控制。并且，轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)通過螺紋與屏幕支架配合，由于整圈螺紋都會(huì)受力，因此屏幕模組可以相對(duì)鏡頭模組穩(wěn)定地沿光軸運(yùn)動(dòng)，不會(huì)造成屏幕傾斜，即能夠避免因屏幕和鏡頭的平行關(guān)系變差，導(dǎo)致光學(xué)系統(tǒng)的mtf不良、畫面模糊的問題。

27、通過以下參照附圖對(duì)本說明書的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本說明書的其它特征及其優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得清楚。

技術(shù)特征：

1.一種光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述鏡頭模組包括鏡筒(1)及設(shè)置于所述鏡筒(1)內(nèi)的至少一個(gè)鏡片(2)，所述鏡筒(1)的外壁上向外側(cè)延伸設(shè)置有銷孔(101)；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述主動(dòng)齒輪(7)的尺寸小于所述轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)(3)的尺寸。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述鏡筒(1)的外壁上沿周向設(shè)置有滑槽(103)；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述定位銷(4)上設(shè)置有與所述螺紋孔(301)相匹配的螺紋段(401)；

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述屏幕支架(5)上設(shè)置有安裝孔(501)，所述安裝孔(501)內(nèi)嵌入有嵌件螺母(10)；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述鏡筒(1)的銷孔(101)內(nèi)嵌入有軸套(8)，所述導(dǎo)柱(9)的另一端可活動(dòng)地插設(shè)于所述軸套(8)內(nèi)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述鏡筒(1)的外壁上設(shè)置有馬達(dá)裝配部(102)；

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述鏡筒(1)的滑槽(103)內(nèi)、所述轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)(3)與所述屏幕支架(5)的螺紋連接處，及所述導(dǎo)柱(9)與所述軸套(8)之間填充有潤(rùn)滑脂。

10.一種智能頭戴設(shè)備，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種光學(xué)系統(tǒng)及智能頭戴設(shè)備；所述光學(xué)系統(tǒng)包括鏡頭模組、屏幕模組、轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)、馬達(dá)及主動(dòng)齒輪；其中，所述屏幕模組與所述鏡頭模組沿同一光軸設(shè)置；所述轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)的外側(cè)沿周向設(shè)置有輪齒，所述轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)設(shè)置于所述鏡頭模組與所述屏幕模組之間，并與所述屏幕模組螺紋連接形成傳動(dòng)配合；所述馬達(dá)設(shè)置于所述鏡頭模組并與所述主動(dòng)齒輪連接，所述主動(dòng)齒輪與所述轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)的輪齒相嚙合；在所述馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)下，所述主動(dòng)齒輪能夠帶動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)旋轉(zhuǎn)，且所述轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)在旋轉(zhuǎn)后能夠與所述屏幕模組形成螺紋傳動(dòng)，進(jìn)而使得所述屏幕模組能夠沿所述光軸方向相對(duì)于所述鏡頭模組移動(dòng)。

技術(shù)研發(fā)人員：孫川,楊春
受保護(hù)的技術(shù)使用者：歌爾光學(xué)科技（青島）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19