一种头戴式显示设备标定装置的制作方法

1.本发明属头戴式显示设备技术领域，具体涉及一种头戴式显示设备标定装置。


背景技术：

2.随着经济技术的发展，用户对头戴式显示设备例如ar眼镜或vr眼镜的性能要求也越来越高。以ar眼镜为例，由于ar眼镜是双目成像，在使用过程中，需要使两边的图像能基于双目合成一幅图片，因此ar眼镜在生产完成后需要进调整以校准双目耦合效果。目前，增强现实设备的校准一般通过其自带的机构件实现，但这样的校准方式精度较低，且调节繁琐。


技术实现要素：

3.本发明实施例的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种头戴式显示设备标定装置，调整所述图像获取装置运动的自由度，以实现任意位置的调整，实现图像获取装置与头戴式显示设备的对齐，方便判断头戴式显示设备的画面效果。
4.本发明实施例是通过以下技术方案实现的：
5.一种头戴式显示设备标定装置，包括底座、眼镜支架、距离调节件、方向调节部以及图像获取装置；
6.待标定的头戴式显示设备固定于所述眼镜支架；
7.所述距离调节件滑动设置于所述底座上，并可沿y轴方向运动；所述方向调节部固定于所述距离调节件，且所述方向调节件可沿x轴方向和z轴方向运动；
8.所述图像获取装置与所述方向调节部固定连接，并可沿x轴方向、y轴方向以及z轴方向运动地设置于在所述底座的上方，且所述头戴式显示设备位于所述图像获取装置的图像获取区域内；
9.所述调节滑轨开设有用于与机械手连接的机械接口。
10.本发明实施例提供一种头戴式显示设备标定装置，所述方向调节部在x轴方向和z轴方向上运动，所述距离调节件在y轴方向上移动，由于所述方向调节部与所述距离调节部固定连接，而所述图像获取装置与所述方向调节部固定连接，因此所述图像获取装置可沿x轴方向、y轴方向以及z轴方向运动，调整与待标定的头戴式显示设备之间的距离，所述机械接口用于与外接的机械手连接，使整个头戴式显示设备标定装置移动。所述头戴式显示设备标定装置可调整所述图像获取装置运动的自由度，以实现任意位置的调整，实现图像获取装置与头戴式显示设备的对齐，方便判断头戴式显示设备的画面效果。
11.进一步，所述距离调节件包括距离调节活动部和至少两个调节滑轨；所述调节滑轨沿y轴方向延伸设置于所述底座上表面，所述距离调节活动部活动安装于所述调节滑轨，并沿所述调节滑轨的长度延伸方向往复运动。所述距离调节活动部在所述调节滑轨上运动，带动所述图像获取装置以及所述方向调节部沿y轴方向运动。
12.进一步，所述方向调节部包括第一方向调节件和第二方向调节件；
13.所述第一方向调节件包括第一固定部和第一活动部；所述第一固定部固定安装于所述距离调节活动部，所述第一活动部活动安装于所述第一固定部，并可沿x轴方向或z轴方向往复运动；
14.所述第二方向调节件包括第二固定部和第二活动部；所述第一固定部固定安装于所述第一活动部，所述第二活动部活动安装于所述第二固定部，并可沿z轴方向或x轴方向往复运动；所述图像获取装置固定安装于所述第二活动部。
15.所述方向调节部通过第一方向调节件和第二方向调节件在x轴和z轴上运动，带动所述图像获取装置沿x轴和z轴方向运动，从而调节所述图像获取装置与所述头戴式显示设备之间的相对方向。
16.进一步，所述第一方向调节件还包括第一螺杆；
17.所述第一固定部的一侧表面凸起设置有第一限位块；所述第一活动部的一侧表面开设有第一滑动槽，所述第一滑动槽沿x轴方向或z轴方向延伸设置，所述第一限位块沿所述第一滑动槽的长度延伸方向滑动嵌设于所述第一滑动槽内；
18.所述第一滑动槽的底面凸起设置有第一螺纹块，所述第一螺纹块沿所述第一滑动槽的长度延伸方向贯穿开设有第一螺纹孔；所述第一螺杆的端部轴向限位且可周向旋转地设置于所述第一固定部，所述第一螺杆与所述第一螺纹块螺纹连接，所述第一螺杆位于所述第一固定部与所述第一活动部之间，并通过绕轴旋转驱动所述第一活动部沿x轴方向或z轴方向作往复运动。
19.所述第一螺杆在所述第一螺纹孔中移动，所述第一活动部随着所述第一螺杆的绕轴旋转而在所述第一限位块上运动，从而调节所述图像获取装置在x轴方向或z轴方向上的位置。
20.进一步，所述第二方向调节件还包括第二螺杆；
21.所述第二固定部的一侧表面凸起设置有第二限位块；所述第二活动部的一侧表面开设有第二滑动槽，所述第二滑动槽沿z轴方向或x轴方向延伸设置，所述第二限位块沿所述第二滑动槽的长度延伸方向滑动嵌设于所述第二滑动槽内；
22.所述第二滑动槽的底面凸起设置有第二螺纹块，所述第二螺纹块沿所述第二滑动槽的长度延伸方向贯穿开设有第二螺纹孔；所述第二螺杆的端部轴向限位且周向可旋转地设置于所述第二固定部，所述第二螺杆与所述第二螺纹孔螺纹连接，所述第二螺杆位于所述第二固定部与所述第二活动部之间，并通过绕轴旋转驱动所述第二活动部沿z轴方向或x轴方向作往复运动。
23.所述第二螺杆在所述第二螺纹孔中绕轴旋转移动，所述第二活动部随着所述第二螺杆的绕轴旋转而在第二限位块上运动，从而调节所述图像获取装置在x轴方向或z轴方向上的位置。
24.进一步，所述第一限位块是楔形块，所述第一滑动槽为与所述第一限位块相匹配的楔形通槽；所述第一限位块朝向所述第一滑动槽的表面开设有第一限位槽，所述第一螺纹块活动限位于所述第一限位槽内；
25.所述第二限位块是楔形块，所述第二滑动槽为与所述第二限位块相匹配的楔形通槽；所述第二限位块朝向所述第二滑动槽的表面开设有第二限位槽，所述第二螺纹块活动限位于所述第二限位槽内。
26.此为一种具体实施方式，所述第一限位块与所述第一滑动槽呈楔形状匹配，以防止所述第一限位块脱落；所述第二限位块与所述第二滑动槽呈楔形状匹配，以防止所述第二限位块脱落。
27.进一步，所述距离调节件还包括距离调节螺杆和距离调节固定块；所述距离调节螺杆轴向限位且周向可旋转地固定于所述距离调节活动部；所述调节滑轨固定于所述距离调节固定块；所述调节滑轨沿y轴方向延伸；
28.所述调节滑轨还包括距离调节螺纹块，所述距离调节螺纹块固定于所述距离调节固定块，所述距离调节螺纹块贯穿开设有距离调节螺纹孔，所述距离调节螺纹孔的延伸方向与所述调节滑轨的延伸方向相同；所述距离调节螺杆活动穿设于所述距离调节螺纹孔。所述距离调节螺杆在所述距离调节螺纹孔中移动，所述距离调节活动部随着所述距离调节螺杆的移动而在所述调节滑轨上运动，从而调节所述图像获取装置与所述头戴式显示设备的距离。
29.进一步，所述第一方向调节件还包括第一锁定部，所述第一锁定部包括第一锁定片和第一锁定件；所述第一锁定片固定于所述第一固定部的侧表面，其贯穿开设有第一条形孔，所述第一条形孔沿所述第一活动部的活动方向延伸设置；所述第一活动部的侧表面开设有若干第一锁定孔，若干所述第一锁定孔沿所述第一活动部的活动方向均匀设置；所述第一锁定件穿过所述第一条形孔并固定于其中一所述第一锁定孔；
30.所述第二方向调节件还包括第二锁定部，所述第二锁定部包括第二锁定片和第二锁定件；所述第二锁定片固定于所述第二固定部的侧表面，其贯穿开设有第二条形孔，所述第二条形孔沿所述第二活动部的活动方向延伸设置；所述第二活动部的侧表面开设有若干第二锁定孔，若干所述第二锁定孔沿所述第二活动部的活动方向均匀设置；所述第二锁定件穿过所述第二条形孔并固定于其中一所述第二锁定孔。
31.设置所述第一锁定部和第二锁定部，分别将所述第一活动部和第二活动部固定于当前位置，保持与所述第一固定部和第二固定部的相对位置，从而将所述图像获取装置固定于当前位置。
32.进一步，所述距离调节件还包括距离调节锁定部；所述距离调节固定块开设有固定条孔，所述固定条孔的延伸方向与所述调节滑轨的延伸方向相同；所述距离调节锁定部穿过所述固定条孔并与所述距离调节活动部固定。当所述距离调节活动部移动至适当位置，所述距离调节锁定部将所述距离调节活动部固定于当前位置。
33.进一步，所述眼镜支架包括容置架和上盖；所述眼镜容置架固定于所述距离调节固定块；所述眼镜容置架开设有眼镜固定槽，所述头戴式显示设备限位容置于所述眼镜固定槽，所述上盖可翻转地固定于所述眼镜固定槽，并压合于所述头戴式显示设备上方。所述头戴式显示设备容置于所述眼镜固定槽中并与所述上盖固定，使头戴式显示设备不易移位；所述上盖可翻转，方便更换头戴式显示设备。
34.为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明实施例。
附图说明
35.图1是实施例1的头戴式显示设备标定装置的结构示意图。
36.图2是实施例1的距离调节件的结构示意图。
37.图3是实施例1的第一方向调节件和第二方向调节件的结构示意图。
38.图4是实施例1的第一方向调节件的内部示意图。
39.图5是实施例1的第一方向调节件的第一固定部的结构示意图。
40.图6是实施例1的第二方向调节件的内部示意图。
41.图7是实施例1的第二方向调节件的第二活动部示意图。
42.图8是实施例1的图像获取装置的结构示意图。
43.图9是实施例1的距离调节锁定部的结构示意图。
具体实施方式
44.下面结合附图和实施例对本发明实施例作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明实施例，而非对本发明实施例的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明实施例相关的部分而非全部结构。
45.此外，在说明书和权利要求书中的术语第一、第二、距离调节等仅用于区别相同技术特征的描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，也不一定描述次序或时间顺序。在合适的情况下术语是可以互换的。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
46.类似地，在说明书和权利要求书中同样使用术语“固定”、“连接”，不应理解为限于直接的连接。因此，表达“装置a与装置b连接”不应该限于装置或系统中装置a直接连接到装置b，其意思是装置a与装置b之间具有路径，这可以是包括其他装置或工具的路径。
47.实施例1
48.本发明实施例1提供一种头戴式显示设备标定装置，图1是头戴式显示设备标定装置的结构示意图，如图1所示，所述头戴式显示设备标定装置包括底座9、眼镜支架1、距离调节件5、方向调节部以及图像获取装置2；
49.待标定的头戴式显示设备6固定于眼镜支架1，且头戴式显示设备6位于图像获取装置2的图像获取区域内；
50.距离调节件5滑动设置于底座9上，并可沿y轴方向运动；所述方向调节部固定于距离调节件5；
51.图像获取装置2与方向调节部固定连接，并可沿x轴方向、y轴方向以及z轴方向运动地设置在底座9的上方，且所述方向调节件可沿x轴方向和z轴方向运动；
52.调节滑轨52开设有用于与机械手连接的机械接口8。
53.本发明实施例1提供一种头戴式显示设备标定装置，所述方向调节部在x轴方向和z轴方向上运动，距离调节件5在y轴方向上移动，由于所述方向调节部与距离调解部固定连接，而图像获取装置2与方向调节部固定连接，因此图像获取装置可沿x轴方向、y轴方向以及z轴方向运动，调整与待标定的头戴式显示设备之间的距离，机械接口8用于与外接的机械手连接，使整个头戴式显示设备标定装置移动。所述头戴式显示设备标定装置可调整图像获取装置2运动的自由度，以实现任意位置的调整，实现与头戴式显示设备6的对齐，方便判断头戴式显示设备6的画面效果。
54.优选地，图2是距离调节件的结构示意图，如图2所示，距离调节件5包括距离调节活动部51和至少两个调节滑轨52；调节滑轨52沿y轴延伸方向设置于底座9上表面，距离调
节活动部51活动安装于调节滑轨52，并沿调节滑轨52的长度延伸方向往复运动。此为一种具体实施方式，距离调节活动部51在调节滑轨52上运动，带动图像获取装置2以及方向调节部沿y轴方向运动。
55.更优地，所述方向调节部包括第一方向调节件4和第二方向调节件3；
56.图3是第一方向调节件和第二方向调节件的结构示意图，图4是第一方向调节件的内部示意图，图5是第一方向调节件的第一固定部的结构示意图，如图3、图4和图5所示，第一方向调节件4包括第一固定部41和第一活动部42；如图2所示，第一固定部41固定安装于距离调节活动部51，第一活动部42活动安装于第一固定部41，并可沿x轴方向或z轴方向往复运动；
57.如图2所示，第二方向调节件3包括第二固定部31和第二活动部32；第二固定部31固定安装于第一活动部42，第二活动部32活动安装于第二固定部31，并可沿z轴方向或x轴方向往复运动；图像获取装置2固定安装于第二活动部32。
58.此为一种具体实施方式，方向调节部通过第一方向调节件4和第二方向调节件3在x轴和z轴上运动，带动图像获取装置2沿x轴和z轴方向运动，从而调节图像获取装置2与头戴式显示设备6之间的相对方向。
59.在一个具体的实施例中，第一活动部42的往复运动的方向与第二活动部32往复运动的方向不相同，以保证可分别通过调节距离调节件5、第一方向调节件4、第二方向调节件3，使图像获取装置2在y轴、x轴、z轴方向上运动；例如，第一活动部42可沿z轴方向往复运动，第二活动部32可沿x轴方向往复运动；或，第一活动部42可沿x轴方向往复运动，第二活动部32的延伸方向可沿z轴方向往复运动。
60.更优地，如图3、图4和图5所示，第一方向调节件4还包括第一螺杆43；
61.第一固定部41的一侧表面凸起设置有第一限位块411；第一活动部42的一侧表面开设有第一滑动槽421，第一滑动槽421沿x轴方向或z轴方向延伸设置，第一限位块411沿第一滑动槽421的长度延伸方向滑动嵌设于第一滑动槽421内；
62.第一滑动槽421的底面凸起设置有第一螺纹块422，第一螺纹块422沿第一滑动槽421的长度延伸方向贯穿开设有第一螺纹孔；第一螺杆43的端部轴向限位且可周向旋转地设置于第一固定部41，第一螺杆43与第一螺纹块422螺纹连接，第一螺杆43位于第一固定部41和第一活动部42之间，并通过绕轴旋转驱动第一活动部42沿x轴方向或z轴方向作往复运动。
63.第一螺杆43在所述第一螺纹孔中移动，第一活动部42随着第一螺杆43的绕轴旋转而在第一限位块411上运动，从而调节图像获取装置2在x轴方向或z轴方向上的位置。
64.优选地，图6是第二方向调节件的内部示意图，图7是第二方向调节件的第二活动部示意图，如图6和图7所示，第二方向调节件3还包括第二螺杆33；
65.第二固定部31的一侧表面凸起设置有第二限位块311；第二活动部32的一侧表面开设有第二滑动槽321，第二滑动槽321沿z轴方向或x轴方向延伸设置，第二限位块311沿第二滑动槽321的长度延伸方向滑动嵌设于第二滑动槽321内；
66.如图6和图7所示，第二滑动槽321的底面凸起设置有第二螺纹块322，第二螺纹块322沿第二滑动槽321的长度延伸方向贯穿开设有第二螺纹孔3222；第二螺杆33的端部轴向限位且周向可旋转地设置于第二固定部31，第二螺杆33与第二螺纹孔3222螺纹连接，第二
螺杆33位于第二固定部31与第二活动部32之间，并通过绕轴旋转驱动第二活动部32沿z轴方向或x轴方向作往复运动。
67.第二螺杆33在第二螺纹孔3222中绕轴旋转移动，第二固定部31随着第二螺杆33的绕轴旋转而在第二限位块311上运动，从而调节图像获取装置2在x轴方向或z轴方向上的位置。
68.更优地，如图3-图5所示，第一限位块411是楔形块，第一滑动槽421为与第一限位块411相匹配的楔形通槽；第一限位块411朝向第一滑动槽421的表面开设有第一限位槽4111，第一螺纹块422活动限位于第一限位槽4111内；
69.如图3、图6和图7所示，第二限位块311是楔形块，第二滑动槽321为与第二限位块311相匹配的楔形通槽；第二限位块311朝向第二滑动槽321的表面开设有第二限位槽3111，第二螺纹块322活动限位于第二限位槽3111内。
70.此为一种具体实施方式，第一限位块411与第一滑动槽421呈楔形状匹配，以防止第一限位块411脱落；第二限位块311与第二滑动槽321呈楔形状匹配，以防止第二限位块311脱落。
71.在一个具体的实施例中，如图5所示，第一限位槽4111的侧壁贯穿开设有第一侧壁通孔(图未示)，第一限位槽4111的侧壁外固定设置有第一螺杆限位块4114，第一螺杆限位块4114对应所述第一侧壁通孔位置处贯穿开设有第一限位块通孔(图未示)；第一螺杆43的端部沿周向凸起设置有至少两个第一环形限位件431，所述第一侧壁通孔与所述第一限位块通孔均活动套设于第一螺杆43外，且第一螺杆限位块4114位于两个第一环形限位件431之间；第二限位槽3111的侧壁贯穿开设有第二侧壁通孔(图未示)，第二限位槽3111的侧壁外固定设置有第二螺杆限位块3114，第二螺杆限位块3114对应所述第二侧壁通孔位置处贯穿开设有第二限位块通孔(图未示)；第二螺杆33的端部沿周向凸起设置有至少两个第二环形限位件(图未示)，所述第二侧壁通孔与所述第二限位块通孔均活动套设于第二螺杆33外，且第二螺杆限位块3114位于两个所述第二环形限位件之间。
72.第一螺杆43穿设于所述第一限位块通孔以及所述第一侧壁通孔中，以限位于第一限位块411中，起到使第一螺杆43固定的作用，两个第一环形限位件431用于对第一螺杆43限位，防止其脱离第一限位块411。第二螺杆33穿设于所述第二限位块通孔以及所述第二侧壁通孔中，以限位于第二限位块311中，起到使第二螺杆33固定的作用，两个所述第二环形限位件用于对第二螺杆33限位，防止其脱离第二限位块311。
73.更优地，如图2所示，距离调节件5还包括距离调节螺杆53和距离调节固定块55；
74.距离调节螺杆53轴向限位且周向可旋转地固定于距离调节活动部51；调节滑轨52固定于距离调节固定块55；调节滑轨52沿y轴方向延伸；
75.如图2所示，调节滑轨52还包括距离调节螺纹块522；距离调节螺纹块522固定于距离调节固定块55，距离调节螺纹块522贯穿开设有距离调节螺纹孔(图未示)，所述距离调节螺纹孔的延伸方向与调节滑轨52的延伸方向相同；距离调节螺杆53活动穿设于所述距离调节螺纹孔。距离调节螺杆53在诉搜狐距离调节螺纹孔中移动，距离调节活动部51随着距离调节螺杆53的移动而在调节滑轨52上运动，从而调节图像获取装置2与头戴式显示设备6的距离。
76.在一个具体的实施例中，图8为图像获取装置的结构示意图，如图8所示，图像获取
装置2包括图像获取机21、图像获取固定架22和图像处理机(图未示)，图像获取机21固定于图像获取固定架22上，图像获取机21与所述图像处理机电连接。图像获取机21置于图像获取固定架22，获取头戴式显示设备6的图像，并将图像传输至图像处理机，以判断头戴式显示设备6显示的图像是否已校准。
77.在一个具体的实施例中，如图2所示，距离调节固定块55贯穿开设有容置通槽551；
78.图像获取固定架22、第二方向调节件3、第一方向调节件4均位于容置通槽551中；
79.眼镜支架1固定于距离调节固定块55。
80.容置通槽551用于对图像获取装置2、第二方向调节件3和第一方向调节件4进行限位，避免过度移动。
81.更优地，如图5所示，第一方向调节件4还包括第一锁定部45，第一锁定部45包括第一锁定片452和第一锁定件(图未示)；第一锁定片452固定于第一固定部41的侧表面，其贯穿开设有第一条形孔4523，第一条形孔4523沿第一活动部42的活动方向延伸设置；第一活动部42的侧表面开设有若干第一锁定孔(图未示)，若干所述第一锁定孔沿第一活动部42的活动方向均匀设置；所述第一锁定件穿过第一条形孔4523并固定于其中一所述第一锁定孔；
82.如图6和图7所示，第二方向调节件3还包括第二锁定部34，如图6所示，第二锁定部34包括第二锁定片341和第二锁定件343；第二锁定片341固定于第二固定部31的侧表面，其贯穿开设有第二条形孔3413，第二条形孔3413沿第二活动部32的活动方向延伸设置；第二活动部32的测表面开设有若干第二锁定孔(图未示)，若干所述第二锁定孔沿第二活动部32的活动方向均匀设置；第二锁定件343穿过第二条形孔3413并固定于其中一第二锁定孔。
83.设置第一锁定部45和第二锁定部34，分别将第一活动部42和第二活动部32固定于当前位置，保持与第一固定部41和第二固定部31的相对位置，从而将图像获取装置2固定于当前位置。
84.更优地，图9为距离调节锁定部的结构示意图，如图9所示，距离调节件5还包括距离调节锁定部54；
85.距离调节固定块55开设有固定条孔553，固定条孔553的延伸方向与调节滑轨52的延伸方向相同；距离调节锁定部54穿过固定条孔553并与距离调节活动部51固定。当距离调节活动部51移动至适当位置，距离调节锁定部54将距离调节活动部51固定于当前位置。
86.在一个具体的实施例中，如图9所示，距离调节锁紧部54包括锁紧端部541以及锁紧螺杆543，距离调节活动部51开设有若干锁紧螺孔(图未示)，锁紧螺杆543穿过固定条孔553并穿设于其中一个所述锁紧螺孔内，距离调节固定块55限位固定于锁紧端部541与距离调节活动部51之间。
87.在一个具体的实施例中，如图1所示，头戴式显示设备标定装置还包括两个把手7，两个把手7分别固定于距离调节固定块55相对的两侧。把手7用于方便搬运头戴式显示设备标定装置。
88.更优地，如图8所示，眼镜支架1包括眼镜容置架11和上盖12；
89.眼镜容置架11固定于距离调节固定块55；眼镜容置架11开设有眼镜限位槽111，头戴式显示设备6限位容置于眼镜限位槽111，上盖12可翻转地固定于眼镜限位槽111，并压合于头戴式显示设备6上方。头戴式显示设备6容置于眼镜限位槽111中并与上盖12固定，使头
戴式显示设备6不易移位；上盖12可翻转，方便更换头戴式显示设备6。
90.本发明实施例并不局限于上述实施方式，如果对本发明实施例的各种改动或变形不脱离本发明实施例的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明实施例的权利要求和等同技术范围之内，则本发明实施例也意图包含这些改动和变形。