本實用新型涉及虛擬現(xiàn)實設備領域，用于改善外掛屏式VR眼鏡的顯示效果，進一步涉及一種外掛屏式VR眼鏡。

背景技術：

VR眼鏡即“虛擬現(xiàn)實眼鏡”(Virtual Reality Glasses)。通過光學裝置將小顯示屏上的內容放成大場景，并通過相關硬件和軟件實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實的功能。

根據(jù)顯示屏是否內置一體化來區(qū)分，目前VR眼鏡主要有兩個類型：一體化顯示屏VR眼鏡和外掛屏式VR眼鏡,前者集成處理系統(tǒng)和顯示屏，后者需要外掛屏裝置來實現(xiàn)處理和顯示功能，例如，將手機作為外掛屏裝置，通過將手機放入VR眼鏡內實現(xiàn)處理和顯示功能。

雖然一體化顯示屏VR眼鏡的顯示效果較好，但其價格較高，且一般需要連接電腦端，另外，如果顯示屏技術升級后觀看者想更換更高級的顯示屏，就需要更換整體VR眼鏡，所以其使用成本和升級成本都較高。而外掛屏式VR眼鏡由于自身不帶顯示屏，其結構簡單、價格便宜，隨著顯示屏技術的進步，直接將更高級的外掛屏裝置放入VR眼鏡內即可實現(xiàn)VR眼鏡顯示屏的升級，所以其使用成本和升級成本都較低，且無需連接電腦端，使用方便，便于普及，有著廣泛的應用前景。

但目前的外掛屏式VR眼鏡技術不能保證畫面位置與眼鏡位置一致，也不能保證顯示畫面的大小和眼鏡的視域匹配，所以導致觀看效果不佳，甚至佩戴起來容易引起頭暈。

發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，主要原因有以下3點(以手機為外掛顯示屏裝置為例)：

1、外掛屏裝置的顯示屏通常大小不一，如手機顯示屏尺寸可能小到4寸，大到7寸；

2、顯示屏在VR眼鏡中的位置也不相同，如有的手機邊框寬，有的手機邊框窄，即使顯示屏尺寸相同的手機，其顯示區(qū)域與手機邊框的位置也不固定；

3、不同觀看者的瞳距可能不一樣，當前的VR眼鏡可以調節(jié)兩組鏡片的瞳距，但還不能根據(jù)瞳距自動調節(jié)兩個畫面之間的距離。

因此，現(xiàn)有外掛屏式VR眼鏡技術還有待于改進。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決外掛屏式VR眼鏡的顯示效果差的問題，本實用新型的技術方案如下：

一種外掛屏式VR眼鏡，包括殼體、光學鏡片和用于放置外掛屏裝置的外掛屏固定結構，在外掛屏式VR眼鏡上設置有能被外掛屏裝置檢測到的觸點。

所述的外掛屏式VR眼鏡，還包括瞳距調節(jié)裝置，所述觸點隨所述光學鏡片而移動且與所述光學鏡片的相對位置固定不變。

所述的外掛屏式VR眼鏡，還包括分別與兩個光學鏡片相對應的兩個光學鏡片構架，兩個所述光學鏡片構架上或任意一個所述光學鏡片構架上設置有所述觸點。

所述的外掛屏式VR眼鏡，所述光學鏡片構架為所述光學鏡片的鏡框，或者為與所述光學鏡片連接的、用于調節(jié)瞳距的結構。

所述外掛屏式VR眼鏡，每個光學鏡片構架上均設置一個所述觸點。

所述外掛屏式VR眼鏡，在一個光學鏡片構架上設置兩個所述觸點，在另一個光學鏡片構架上設置一個或兩個所述觸點。

所述外掛屏式VR眼鏡，所述一個光學鏡片構架上的兩個所述觸點按光學鏡片的中心呈對稱布置。

所述外掛屏式VR眼鏡，只有一個光學鏡片構架上設置有所述觸點，同時在外掛屏式VR眼鏡固定的位置上設置有固定觸點。

所述外掛屏式VR眼鏡，所述觸點為可被電容式觸摸屏識別的電容觸點。

所述外掛屏式VR眼鏡，所述觸點為可被電阻式觸摸屏識別的壓力觸點。

所述外掛屏式VR眼鏡，所述電容觸點不接觸到外掛屏裝置的顯示屏。

所述外掛屏式VR眼鏡，所述殼體上或者所述外掛屏固定結構上設置有能夠將所述外掛屏裝置進行定位的定位結構，所述觸點可拆卸。

所述光學鏡片構架是指與相應光學鏡片的相對位置是固定不變的結構，包括但不限于光學鏡片的鏡框、與光學鏡片連接的且用于調節(jié)光學鏡片瞳距的結構；只要隨著光學鏡片移動，所述觸點也跟著移動即可。

所述觸點只要能被外掛屏裝置檢測到即可，不一定需要接觸到屏幕，例如對于顯示屏為電容式觸摸屏的外掛屏裝置而言，觸點雖然不接觸屏幕，但只要離觸屏較近也可被檢測到。

外掛屏式VR眼鏡的外掛屏裝置包括但不限于手機，但為了便于說明，以下均以手機為例進行說明。

將手機放入VR眼鏡的外掛屏固定結構里，手機在一個屏幕上分左右顯示兩幅畫面，這兩幅畫面分別通過兩組光學鏡片被觀看者的兩只眼睛看到。在未經(jīng)畫面調整的VR眼鏡上，觀看者需要先根據(jù)觀看效果(比如重影等)或自己的已知瞳距值手動調整兩個鏡片的瞳距；在調整鏡片瞳距過程中，固定在光學鏡片構架上的觸點也相應移動，手機便可根據(jù)所述觸點確定當前兩組鏡片的位置，從而根據(jù)鏡片的位置調整兩個畫面的顯示位置。在手機比較大的情況下，如果按照手機屏幕大小顯示兩組畫面可能導致顯示的畫面超出視域，這時手機還可以根據(jù)所述觸點提供的信息將畫面縮小以達到更好的觀看效果。

當VR眼鏡的殼體上或者VR眼鏡的外掛屏固定結構上設置有能夠將手機進行定位的定位結構時，所述兩幅畫面的位置和大小信息，對于同一型號的手機和VR眼鏡是不變的，這時所述觸點還可以做成可拆卸式的(例如，卡接連接)，在需要自動調整時安裝上，調整完保存參數(shù)后也可以拆下來。

本實用新型外掛屏式VR眼鏡，設置有能被外掛屏裝置檢測到的觸點，通過檢測到的觸點信息可以提供外掛屏幕裝置自動調整顯示畫面的位置和大小所需要的信息，使得屏幕顯示的兩幅畫面位于兩個鏡片的正前方，并且可以控制顯示區(qū)域的大小，從而獲得更好的觀看效果。

附圖說明

圖1為本實用新型的外掛屏式VR眼鏡的結構示意圖。

圖2為每個光學鏡片構架上設置一個觸點時的外掛屏裝置示意圖。

圖3為兩個光學鏡片構架上均設置有觸點時的外掛屏裝置示意圖。

圖4為只有一個光學鏡片構架上設置有觸點，同時在VR眼鏡固定的位置上設置有固定觸點時的外掛屏裝置示意圖。

圖5為全景顯示模式下的外掛屏裝置示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型的進行詳細的描述。

本申請為了解決由于外掛屏式VR眼鏡的顯示畫面位置和眼鏡位置不一致,以及顯示畫面大小不能和VR眼鏡視域相匹配，而導致的顯示效果差的問題，通過在VR眼鏡上設置有能被外掛屏裝置檢測到的觸點，使得外掛屏裝置能夠根據(jù)檢測到的觸點位置調整兩個顯示畫面的位置和/或大小。本申請通過外掛屏裝置檢測所述觸點的位置，即能夠檢測到兩組光學鏡片的位置，根據(jù)光學鏡片的位置信息，外掛屏裝置就能夠調整兩個畫面的顯示位置和/或大小，從而能夠使得顯示畫面位置和眼鏡位置一致,顯示畫面大小和VR眼鏡視域相匹配，提高外掛屏式VR眼鏡的顯示效果。

如圖1所示為本申請?zhí)峁┑囊环N優(yōu)選實施例的所述外掛屏式VR眼鏡的結構示意圖，本實例的外掛屏式VR眼鏡包括殼體1、兩組光學鏡片4、兩組鏡框5、觸點7、外掛屏托板8、鉸鏈9和固定擋板10。所述兩組光學鏡片4分別固定在兩個鏡框5上，所述鏡框5上安裝有能被外掛屏裝置100檢測到的觸點7。所述外掛屏托板8和所述固定擋板10屬于外掛屏固定結構。

需要說明的是，本申請并不限定于觸點7設置在鏡框5上，在另一種實施例中，觸點7也可設置于與光學鏡片連接的、用于調節(jié)瞳距的結構上，或者其他結構上，只要滿足外掛屏裝置通過檢測到觸點的位置即可獲取到光學鏡片的位置的要求即可，觸點可設置于外掛屏式VR眼鏡的任意位置，均在本申請的保護范圍之內。

優(yōu)選地，外掛屏式VR眼鏡還包括瞳距調節(jié)器3，使得本申請中的外掛屏式VR眼鏡的兩個光學鏡片之間的距離能夠與觀看者的瞳距相匹配，在調節(jié)瞳距調節(jié)器時，光學鏡片會發(fā)生移動，外掛屏式VR眼鏡上的觸點隨光學鏡片移動且與光學鏡片的相對位置固定不變，因此，在光學鏡片的位置發(fā)生變化時，觸點的位置相應發(fā)生變化，外掛屏裝置能夠通過檢測觸點的位置得到光學鏡片變化后的位置，進而調整兩個顯示畫面的位置，使之光學鏡片位置的變化相適配，也即與觀看者的瞳距相適配。

本申請中所述的瞳距調節(jié)器3可以采用現(xiàn)有的各種適當結構。例如，可以通過螺紋螺桿或齒輪的結構與VR眼鏡的兩組光學鏡片結構連接，通過驅動螺桿或者齒輪轉動，即可調節(jié)兩組光學鏡片的距離。在圖1所述的優(yōu)選實施例中，通過驅動螺桿或者齒輪，可以實現(xiàn)兩組光學鏡片的同時調整，即實現(xiàn)兩組光學鏡片同時相向移動或者反向移動。但本申請不限于此，在本申請的其他實施例中，可以通過螺桿或者齒輪分別調整每組光學鏡片的位置，以適應不同的需要。

上述實施例提供了一種較優(yōu)的外掛屏式VR眼鏡的結構，但本申請并不以此為限，只要在VR眼鏡上設置有能被外掛屏裝置檢測到的觸點即可，外掛屏式VR眼鏡的其他結構可以采用現(xiàn)有的任何結構，例如，固定擋板10可以卡接在殼體1上。

采用本申請?zhí)峁┑耐鈷炱潦絍R眼鏡，將外掛屏裝置100放在所述外掛屏托板8上，然后扣上所述固定擋板10即可固定外掛屏裝置。外掛屏裝置100在確定顯示畫面的大小和位置時，根據(jù)所述觸點7確定當前兩組鏡片的位置，進而根據(jù)鏡片的位置調整兩個畫面的顯示位置和大小。

進一步地，對于設置有瞳距調節(jié)器的外掛屏式VR眼鏡，在未經(jīng)畫面調整的VR眼鏡上，觀看者需要先根據(jù)觀看效果(比如重影等)或自己的已知瞳距值利用所述瞳距調節(jié)器3調整兩個鏡片的瞳距；在調整鏡片瞳距過程中，固定在所述鏡框5上的所述觸點7也相應移動，所述外掛屏裝置100便可根據(jù)所述觸點7確定當前兩組鏡片的位置，從而根據(jù)鏡片的位置調整兩個畫面的顯示位置和大小。而此時兩個顯示畫面的中心距離即為當前的瞳距，所述外掛屏裝置可以選擇性地將計算出的瞳距和其他畫面信息顯示在屏幕上。

需要注意的是，針對個人特別制定的VR眼鏡，不需要調整瞳距,這類VR眼鏡上也無需設置瞳距調節(jié)器；針對個人之前已經(jīng)調節(jié)好瞳距的VR眼鏡，由于該VR眼鏡的瞳距與佩戴者的瞳距完全相符，因此也不需要重新調整瞳距。對于這兩類VR眼鏡，在使用時，只需要將外掛屏裝置100放在所述外掛屏托板8上，然后外掛屏裝置100根據(jù)觸點7確定當前兩組鏡片的位置，從而根據(jù)鏡片的位置調整兩個畫面的顯示位置和大小即可。

在本發(fā)明中，所述觸點可以具有不同的設置方式，下面以以下實施實例為例進行具體說明，需要說明的是，圖2與圖4中外掛屏裝置100的顯示畫面均為長方形，實際上，由于鏡片能夠優(yōu)化的參數(shù)極其有限，在滿足提高清晰度，增強視野的情況下，很難同時滿足消除畸變的目的，因此，手機上的顯示畫面的形狀依鏡片的不同而不同，可能顯示為枕形(顯示畫面的四個邊內凹)或者桶形(顯示畫面的四個邊外凸)，也可能長方形，本申請對顯示畫面的形狀不做限定。

對于顯示畫面為上述枕形或桶形的情況，在確定顯示畫面的高度和寬度時，以最大的縱向距離記為高度，以最大的橫向距離記為寬度。

實施實例1

如圖2所示為每組光學鏡片構架上設置一個觸點時的外掛屏裝置100示意圖。左邊光學鏡片構架上設置第一觸點701；右邊光學鏡片構架上設置第二觸點702。虛線框101為眼鏡通過光學鏡片所能看到的范圍，即視域。兩個所述觸點離視域邊界有一定的安全距離E，這樣就不會因為設置的觸點及觸點連接裝置擋住觀看者的視線。

對于指定型號的VR眼鏡，其所述視域101的大小是由光學鏡片自身的參數(shù)和光學鏡片至顯示屏之間的距離參數(shù)，也即物距確定的，本實例中可以事先在所述外掛屏裝置100中輸入具體數(shù)據(jù)或選擇預置好參數(shù)的VR眼鏡型號來確定視域大小，也即確定顯示畫面的大小。

需要說明的是，本申請中提到的視域是指對應于顯示屏幕觀看效果較為理想的顯示畫面大小，并不是VR眼鏡的全部視域。VR眼鏡的全部視域形狀與光學鏡片的形狀有關，例如光學鏡片的形狀為圓形時，其實際視域通常也為圓形，但在顯示時，一般顯示為長方形或類長方形(例如上文提到的桶形或枕形)。

優(yōu)選地，當外掛屏式VR眼鏡工作于全景模式時，在顯示屏的顯示范圍之內，顯示畫面的大小可以比非全景模式大，以提高沉浸感。因此可以同時設置全景模式和非全景模式兩組獨立的視域大小參數(shù)和安全距離E值。

下面要確定兩幅畫面的位置。本實例中每個所述觸點都設置在所述視域101的下側的中間位置，以左側畫面為例，其橫向中點與所述觸點701的橫向位置相同，其縱向位置的下邊緣為所述觸點701的縱向位置加上所述安全距離E，同理可根據(jù)所述觸點702來確定右側畫面的位置。

實施實例2

如圖3所示為每組光學鏡片構架上均設置有兩個觸點時的外掛屏裝置100示意圖。左邊光學鏡片構架上設置第一觸點701和第二觸點702；右邊光學鏡片構架上設置第三觸點703和第四觸點704。虛線框101為眼鏡通過光學鏡片所能看到的范圍，即視域。四個所述觸點離視域邊界有一定的安全距離E，這樣就不會因為設置的觸點及觸點連接裝置擋住觀看者的視線。

本實例中每組所述觸點都設置在所述視域101的上下兩側的中間位置，以左側畫面為例，所述外掛屏裝置100檢測到所述第一觸點701和第二觸點702，計算兩點連線的中點即為所需要顯示畫面的中心點。而所述第一觸點701和第二觸點702的距離再減去兩倍的所述安全距離E即為顯示畫面的高度H，再根據(jù)畫面的顯示比例即可確定畫面的長度L。同理利用所述第三觸點703和所述第四觸點704確定右側畫面的位置和大小。

優(yōu)選地，可以同時設置全景模式和非全景模式兩組獨立的安全距離E值。

實施實例3

本實施實例和實施實例2相似，在本實施例中僅沒有設置所述第四觸點704。

根據(jù)實施實例2中描述的所述第一觸點701和所述第二觸點702確定左側畫面的位置和大小，直接設置右側畫面大小等于左側畫面大小，然后根據(jù)所述第三觸點703和所述第一觸點701的距離D確定右側畫面的位置。

實施實例4

如圖4所示為只有一個光學鏡片構架上設置有觸點，同時在VR眼鏡固定的位置上設置有固定觸點時的外掛屏裝置示意圖。

對于指定型號的VR眼鏡，其所述視域101的大小是由光學鏡片的幾何尺寸確定的，本實例中可以事先在所述外掛屏裝置100中輸入具體數(shù)據(jù)或選擇預置好尺寸的VR眼鏡型號來確定視域大小，或者也可以先根據(jù)所述觸點701和所述固定觸點802的縱向距離D2來確定顯示畫面的高度H＝D2-Kd，對于確定的VR眼鏡，H是確定的，觸點701和固定觸點802之間的縱向距離D2也是固定的，因而Kd為固定值，Kd可以提前輸入到所述外掛屏裝置100中或選擇預置好數(shù)值的VR眼鏡型號。然后只需要根據(jù)所述固定觸點802和所述觸點701確定兩幅畫面的顯示位置即可。

所述固定觸點802為固定在所述VR眼鏡殼體1上的觸點，在調節(jié)所述瞳距調節(jié)器3的過程中，所述固定觸點802的位置是固定不變的。

本實例中調節(jié)瞳距過程中所述觸點701只是隨著所述光學鏡片4左右移動，所以所述固定觸點802和所述觸點701的縱向距離D2是固定不動的，橫向距離D1是變化的。將所述觸點701設置在左側畫面的中點，用所述觸點701的縱向位置減去安全距離E即為左右兩側畫面的上邊沿位置，從而確定了左右兩個畫面的縱向位置。所述觸點701的中點即為左畫面的橫向中點，這樣左畫面的橫向位置即可確定。

在確定右側畫面的橫向位置時，一種情況下，若需要通過所述瞳距調節(jié)器3調節(jié)瞳距時，也即本實施實例還需要調節(jié)所述瞳距調節(jié)器3時，兩個所述光學鏡片4呈對稱運動，這樣移動過程中兩幅畫面視域的間距D的變化距離為D1變化距離的2倍。即D＝K-2×D1。K為固定觸點802至兩個鏡片之間橫向中心點的橫向距離的2倍，對于確定的VR眼鏡，固定觸點802至兩個鏡片之間橫向中心點距離為常量，因而K為常量。因此，D由所述固定觸點802和所述觸點701的位置及光學鏡片的位置確定。另一種情況下，對于個人定制化VR眼鏡，VR眼鏡的瞳距是與使用者的瞳距相匹配，因而個人定制化的VR眼鏡的D值是不變的，所以可以依上述兩種情況的不同，事先在所述外掛屏裝置100中輸入K值或D值的具體數(shù)據(jù)，也可以預先在外掛屏裝置100中設置K值和D值與VR眼鏡型號的對應關系，使用者選擇預置好參數(shù)的VR眼鏡型號即可。

優(yōu)選地，可以同時設置全景模式和非全景模式兩組獨立的視域大小參數(shù)和安全距離E值。

實施實例5

如圖5所示，本實施實例和實施實例1相似，只是本示例為全景顯示模式下其部分顯示畫面超出了VR眼鏡的光學視域102范圍，所以雖然觸點設置在了顯示畫面上(此時安全距離E值為負值)但并不影響觀看視線，將觸點的橫向位置加固定參數(shù)De后即可根據(jù)實例1進行處理。De為VR眼鏡的固定參數(shù)，也即觸點701至其對應光學鏡片的光學中心的橫向距離，可以設置或選擇預置好參數(shù)的VR眼鏡型號。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施實例，不能因此而理解為對本實用新型專利保護范圍的限制，凡依據(jù)本實用新型權利要求范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬于本實用新型權利要求的涵蓋范圍。