本實用新型涉及虛擬現(xiàn)實技術，特別是一種虛擬現(xiàn)實眼鏡盒子及其組成的虛擬現(xiàn)實裝置。

背景技術：

虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality，簡稱VR)技術近年來作為全球性的熱門技術，逐漸引起普通人群的注意。虛擬現(xiàn)實技術是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統(tǒng)，其利用計算機生成一種模擬環(huán)境，是一種多源信息融合的交互式的三維動態(tài)視景和實體行為的系統(tǒng)仿真，可以使用戶沉浸到虛擬環(huán)境中，體驗如臨真境的感覺。虛擬現(xiàn)實目前最為人知的應用在游戲場景，而最常見的虛擬現(xiàn)實設備則是虛擬現(xiàn)實頭盔、頭戴式(3D)顯示器。虛擬現(xiàn)實頭盔利用頭盔式顯示器將人對外界的視覺、聽覺封閉，引導用戶產(chǎn)生一種身在虛擬環(huán)境中的沉浸感。頭盔顯示器也是最早的虛擬現(xiàn)實顯示器，其顯示原理是左右眼屏幕分別顯示左右眼的圖像，人眼獲取這種帶有差異的信息后在腦海中產(chǎn)生立體感。頭盔顯示器作為虛擬現(xiàn)實的顯示設備，具有小巧和封閉性強的特點，在軍事訓練，虛擬駕駛，虛擬城市等非游戲場景中具有廣泛的應用前景。

虛擬現(xiàn)實頭盔(或稱VR頭盔、VR headset、頭戴式顯示器、head-mounted display等)主要由頭戴結構、光學模塊和顯示模塊組成，其中頭戴結構一般由一個僅一面開口的盒子與綁帶組成，而光學模塊和顯示模塊設置在盒子內(nèi)。光學模塊主要由兩個光學透鏡組成，顯示模塊則負責顯示圖像數(shù)據(jù)，影像數(shù)據(jù)經(jīng)過分屏顯示，再經(jīng)由光學系統(tǒng)到達人眼，形成虛擬現(xiàn)實影像。通常虛擬現(xiàn)實裝置與外部設備的通信或者交互是通過按鍵、虛擬界面進行的，比如通過內(nèi)存接口可以將外部數(shù)據(jù)傳輸?shù)教摂M現(xiàn)實裝置，通過耳機接口可以連接播放器，但是其并不能提供更豐富的操作形式，因此，目前的虛擬現(xiàn)實眼鏡盒子在操作方式上有較大局限性。

技術實現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術中虛擬現(xiàn)實眼鏡盒子和虛擬現(xiàn)實裝置操作方式過于局限的技術問題，有必要提供一種降低操作局限性的虛擬現(xiàn)實眼鏡盒子和虛擬現(xiàn)實裝置。

根據(jù)本實用新型的第一方面，提供一種虛擬現(xiàn)實眼鏡盒子，其包括外殼和控制電路板，控制電路板收容于外殼內(nèi)，控制電路板至少包括通用USB接口，其固定于控制電路板并穿過外殼。

根據(jù)本實用新型的第二方面，提供一種虛擬現(xiàn)實裝置，其包括虛擬現(xiàn)實眼鏡盒子和收容在虛擬現(xiàn)實眼鏡盒子的虛擬現(xiàn)實平板，虛擬現(xiàn)實眼鏡盒子包括外殼和控制電路板，控制電路板收容于外殼內(nèi)，控制電路板至少包括通用USB接口，其固定于控制電路板并穿過外殼。

本實用新型的虛擬現(xiàn)實裝置利用通用USB接口的設置，可與外部具有通用USB接口的操作或展示設備直接通過接口插接進行通信或者數(shù)據(jù)傳輸、控制操作，由于目前帶有通用USB接口的操作設備數(shù)量龐大，使得虛擬現(xiàn)實裝置極大擴展可操作性。

附圖說明

圖1是本實用新型一種實施方式的虛擬現(xiàn)實裝置的立體結構示意圖；

圖2是圖1所示虛擬現(xiàn)實裝置的立體分解示意圖；

圖3是圖1所示虛擬現(xiàn)實裝置的電路結構示意圖；

圖4是另一種實施方式的虛擬現(xiàn)實裝置的示意圖；

圖5是基于圖4所示虛擬現(xiàn)實裝置的一種應用場景的電路結構示意圖；

圖6是本實用新型另一種實施方式的虛擬現(xiàn)實裝置的虛擬現(xiàn)實眼鏡盒子的主控電路板的部分結構示意圖。

具體實施方式

下面通過具體實施方式結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。

請參看圖1，圖1是本實用新型一種實施方式的虛擬現(xiàn)實裝置的立體結構示意圖。在本實施方式中，一種虛擬現(xiàn)實裝置10包括綁帶101和虛擬現(xiàn)實眼鏡盒子103。虛擬現(xiàn)實眼鏡盒子103的外部是一個一面開口的盒狀殼體，其開口的一面A用于與用戶直接接觸，而殼體內(nèi)部則設置有光學系統(tǒng)和展現(xiàn)虛擬現(xiàn)實影像資料的顯示模塊。一般為了提高舒適度，開口一面A可以附有柔軟的眼罩。綁帶101用于將整個虛擬現(xiàn)實裝置10佩戴到用戶的身體部位上，比如佩戴到頭上，由此用戶的眼睛可以通過開口的一面A看向殼體內(nèi)部的光學系統(tǒng)和顯示模塊。

光學系統(tǒng)主要包括兩組目鏡和光學調節(jié)機構，其中兩組目鏡分別對應左眼和右眼，可分別將顯示模塊上的分屏畫面進行放大，經(jīng)過人的左右眼的視覺合成，最終形成立體感十足的畫面。每組目鏡可以是單鏡片構成，也可以是雙鏡片或多鏡片構成。光學調節(jié)機構在并非本實用新型的重點，因此其具體結構在此不進行詳細說明。光學調節(jié)機構主要用于調節(jié)目鏡到顯示模塊的距離，或者調節(jié)兩組目鏡之間的距離、或者調節(jié)單組/兩組目鏡的屈光度，這些功能中的一個或者多個可以通過設置在殼體上的光學系統(tǒng)調節(jié)旋鈕113完成。當然，本實施例中的光學系統(tǒng)調節(jié)旋鈕113僅為示意，其還可以為按鈕等其他形式的設置，也不限于設置在殼體的上部，還可以根據(jù)調節(jié)功能的不同和殼體結構的不同選擇設置在殼體到側面、底面或者正面。

虛擬現(xiàn)實眼鏡盒子103還可以包括位于殼體內(nèi)部的電路板(參看圖6)，一些需要虛擬現(xiàn)實眼鏡盒子103自身完成的控制、檢測功能可以通過該電路板上設置相應功能模塊來實現(xiàn)。另外，在外殼上還可以設置一些電子按鍵111和/或機械按鍵115、多個接口，通過電子按鍵111可以調節(jié)與電路板實現(xiàn)的相關的功能，通過機械按鍵115則可以完成與虛擬現(xiàn)實眼鏡盒子103相關的機械構造調節(jié)。如此，可以完善虛擬現(xiàn)實裝置10在電子、機械兩方面的個性化設置。這些按鍵可以與開/關機、播放、退出、游戲操縱、拆卸、眼罩大小調節(jié)、可視角度調節(jié)等功能相關，在此不一一例舉。結合圖6可看到，多個接口穿過外殼露出在外面，提供與其他設備交互或數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕涌?。這些接口可以設置在外殼的下部，也可以設置在上部和左右兩側部。

請參考圖2，其是圖1所示虛擬現(xiàn)實裝置10的分解示意圖。虛擬現(xiàn)實裝置10的虛擬現(xiàn)實眼鏡盒子包括主殼1031和蓋子1033，主殼1031與蓋子1033通過卡接結構組合成虛擬現(xiàn)實眼鏡盒子103的殼體。在主殼1031的外部設有拆卸按鍵115，通過拆卸按鍵115，用戶可將蓋子1033與主殼1031進行分離。拆卸按鍵115不限于按鍵形式，還可以是撥動開關、推拉件等各種形式的結構。主殼1031與蓋子1033也并不限定通過卡接結構結合在一起，還可以是其他相似功能的結構。

主殼1031與蓋子1033組合形成一收容空間，該收容空間位于光學系統(tǒng)的前方(此處以用戶戴上虛擬現(xiàn)實設備后眼睛所處位置為后方)，用于收容和/或支撐/安裝虛擬現(xiàn)實平板120。當安裝上虛擬現(xiàn)實平板120后，虛擬現(xiàn)實裝置10就成為一個完整的獨立虛擬現(xiàn)實設備，通過虛擬現(xiàn)實平板120進行視頻/影像等資料的播放，用戶則透過光學系統(tǒng)觀看到逼真的虛擬現(xiàn)實場景。在本實用新型中，虛擬現(xiàn)實平板120不同于普通的手持智能通用設備，比如智能手機和平板電腦，該虛擬現(xiàn)實平板120在其機身外部或者內(nèi)部設有位置指示元件132，而虛擬現(xiàn)實眼鏡盒子103的殼體，比如其殼體的主殼1031的外部或內(nèi)部對應設有到位檢測元件130，通過到位檢測元件130對位置指示元件132的感測，可獲知是否有虛擬現(xiàn)實平板安裝到了該虛擬現(xiàn)實眼鏡盒子103內(nèi)。到位檢測元件130可以是磁力傳感器、霍爾傳感器、紅外傳感器、壓力傳感器、條碼/字符識別器等各種傳感器，而位置指示元件132可以是與到位檢測元件130對應的各種磁片、貼片、條碼、字符等，也可以是虛擬現(xiàn)實平板120自身，比如到位檢測元件130為壓力傳感器，當虛擬現(xiàn)實平板120放置到位時，壓力傳感器的輸出產(chǎn)生變化，即可識別為虛擬現(xiàn)實平板120到位。當然，以上僅為示意性說明，實際的設計要綜合可靠性、操作等多種因素進行考量，但其設計方案仍在本實用新型所描述范圍內(nèi)。另外，到位檢測元件130還可以是機械式的傳動單元，通過可變結構的設計，使得虛擬現(xiàn)實平板120安裝到位后可以帶動傳動單元觸動后續(xù)的電路模塊。

請參看圖3，是圖1所示虛擬現(xiàn)實裝置10一種實施方式的電路結構示意圖。虛擬現(xiàn)實眼鏡盒子203內(nèi)部包括主控單元231、電源232、接口模塊233、到位檢測元件234和收發(fā)模塊235。主控單元231用于控制其他各模塊的作業(yè)，電源232用于給各電子部件供電，接口模塊233提供與外部設備的接口或者供用戶操作的電子/機械接口，到位檢測元件234用于檢測是否有虛擬現(xiàn)實平板安裝到位。

虛擬現(xiàn)實平板220包括主控制器221、顯示器223、資料存儲/接收模塊222、分屏控制模塊224和收發(fā)模塊225。主控制器221用于控制虛擬現(xiàn)實平板120其他的功能模塊。收發(fā)模塊225用于與外部設備進行通信。資料存儲/接收模塊222用于接收或存儲自身/外部數(shù)據(jù)，本文中的數(shù)據(jù)主要是指可視化數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)等。顯示器223用于顯示各種可視化數(shù)據(jù)。分屏控制模塊224用于控制顯示器223自動分屏。

在一種實施方式中，當?shù)轿粰z測元件234檢測到虛擬現(xiàn)實平板120或者通過到位指示元件132檢測到虛擬現(xiàn)實平板120安裝到虛擬現(xiàn)實眼鏡盒子103上，即反饋一個到位檢測信號給主控單元231，主控單元231將該到位檢測信號輸出到收發(fā)模塊235，而收發(fā)模塊235則將信號發(fā)送給虛擬現(xiàn)實平板120的收發(fā)模塊225，進而傳遞到虛擬現(xiàn)實平板120的主控制器221。主控制器221則將到位檢測信號傳輸?shù)椒制量刂颇K224，分屏控制模塊224輸出分屏控制信號到顯示器223，使得顯示器223進行分屏顯示，或者主控制器221根據(jù)到位檢測信號輸出分屏控制信號給分屏控制模塊224，分屏控制模塊224執(zhí)行將顯示器223分屏的動作。如此，顯示器223就可以直接以分屏的形式顯示各種可視化數(shù)據(jù)。

分屏控制模塊224可以是相對獨立的硬件模塊，也可以是通過軟件功能實現(xiàn)的虛擬模塊，比如在虛擬現(xiàn)實平板120上安裝虛擬現(xiàn)實應用程序(APP)。主控單元231并非必要元件，到位檢測信號并不一定要通過主控單元231傳輸?shù)绞瞻l(fā)模塊235。

在另外一種實施方式中，當?shù)轿粰z測元件234檢測到虛擬現(xiàn)實平板220安裝到位后，可以輸出啟動信號控制虛擬現(xiàn)實平板220的開啟，或者控制虛擬現(xiàn)實平板220進入虛擬現(xiàn)實應用，比如啟動虛擬現(xiàn)實應用程序，并控制其完成分屏。這種實施方式中，無論虛擬現(xiàn)實平板220是否已經(jīng)開機，均可在安裝到位后實現(xiàn)自動分屏，無需用戶過多操作設備，并且該方法可通用到多種智能設備，不要求該智能設備具有特定接口，更不需要額外的接口轉換。

在又一種實施方式中，虛擬現(xiàn)實平板在安裝到位后，可被虛擬現(xiàn)實眼鏡盒子上的機械式夾持或按壓裝置自動開機，進而控制其自動分屏。在這種實施方式中，到位檢測信號可以是一種非電信號，比如機械信號。

在一些實施例中，電源232可以是電池、外接電源，也可以是從虛擬現(xiàn)實平板120上獲取電能的模塊。

在一些實施例中，收發(fā)模塊235也可以是發(fā)送模塊，其只具有單向通信功能。

在一些實施例中，到位檢測元件234也可以檢測通用型智能設備，比如手機和平板電腦的安裝。

在一些實施例中，收發(fā)模塊235和收發(fā)模塊225可以采用藍牙模塊、wifi模塊、近場通信模塊等多種近距離通信技術。

在一些實施例中，顯示器223可以是液晶顯示器或液晶模組，還可以是OLED顯示模組、AMOLED顯示模組等其他形式的顯示器。

請參看圖4，是本實用新型另一種實施方式的虛擬現(xiàn)實裝置的示意圖，其具有與圖1-圖3所描述的虛擬現(xiàn)實裝置結構、功能上的類似，尤其是自動分屏所關聯(lián)的結構和電路，并且，本實施方式的虛擬現(xiàn)實裝置還包括第一攝像頭322和第二攝像頭324。第一攝像頭322和第二攝像頭324設置在虛擬現(xiàn)實平板320的背面，優(yōu)選的位于其背面的中間，并與虛擬現(xiàn)實眼鏡盒子的左右目鏡組分別對應。第一攝像頭322和第二攝像頭324的中心間距D優(yōu)選設置為人眼的瞳距，在一些實施方式中，中心間距D還可以設置為可調。在另外一些實施例中，在虛擬現(xiàn)實平板320的背面可設置閃光燈326。虛擬現(xiàn)實平板320的正面包括顯示區(qū)340、邊框區(qū)342，還可以包括位置指示元件332。位置指示元件332可安裝在邊框區(qū)342，也可以安裝在顯示區(qū)340的下方。當然也可以安裝在顯示區(qū)340的表面。位置指示元件332可以是透明元件，也可以是非透明元件。由于虛擬現(xiàn)實平板320可進行自動分屏甚至開機功能，其可大大減少按鍵和功能區(qū)的設置，比如常見智能手機和平板的“HOME”鍵、聽筒和/或正面攝像頭等，因此其正面不需要留出相應的非顯示區(qū)域，如此可增大虛擬現(xiàn)實平板320的顯示區(qū)域，做到真正的無邊框設計。圖中的邊框區(qū)342僅為示意，可看作虛擬現(xiàn)實平板320的必要支架或者外殼。

請參看圖5，其是基于圖4所示虛擬現(xiàn)實裝置的一種應用場景的電路結構示意圖，其構成一個虛擬現(xiàn)實分享系統(tǒng)，其中，帶有雙攝像頭的虛擬現(xiàn)實裝置或虛擬現(xiàn)實平板420通過第一攝像頭和第二攝像頭攝取外部影像的原始數(shù)據(jù)，通過圖像處理模塊422對原始數(shù)據(jù)進行處理，輸出3D和全景視圖。3D和全景視圖可統(tǒng)稱為影像數(shù)據(jù)，影像數(shù)據(jù)一方面被傳輸?shù)揭壕э@示模塊424，從而可進行實時顯示或者回放，另一方面，影像數(shù)據(jù)通過存儲模塊426進行存儲，并可通過無線模塊428發(fā)送到云端50。遠端虛擬現(xiàn)實設備501或者虛擬現(xiàn)實應用控制臺503可從云端下載影像數(shù)據(jù)，如果遠端虛擬現(xiàn)實設備501下載到該影像數(shù)據(jù)，即可在該設備上進行虛擬現(xiàn)實影像播放，從而通過該虛擬現(xiàn)實分享系統(tǒng)，用戶可將當前自己所處環(huán)境或者活動拍攝下來分享給遠方的朋友，而遠方的朋友可以看到與用戶所見幾乎一樣的場景。該系統(tǒng)對于身體有缺陷(比如視力缺陷)的用戶來講，可以借助該虛擬現(xiàn)實分享系統(tǒng)將自己不能親眼所見的東西分享給朋友、義工、警察等人員，以便這些人能及時了解用戶所處環(huán)境和境遇，適時提供幫助和引導，這樣就使得視力缺陷人群可以更好的外出活動，另外也可以增加他們與世界的溝通感。

請參看圖6，是本實用新型另一種實施方式的虛擬現(xiàn)實裝置的虛擬現(xiàn)實眼鏡盒子的主控電路板的部分結構示意圖。該主控電路板650可以布設或承載圖3中主控單元231、到位檢測元件234、收發(fā)模塊235、電源232其中之一或者多個或者全部，而接口模塊233可以包括如圖所示的按鍵接口651、TF接口652(內(nèi)存卡接口)、耳機接口654、通用USB接口655和micro USB接口657，以及指示燈659。接口模塊233因為同時包括了micro USB接口和USB接口，既可以直接連接帶micro USB插頭的線纜，也可以通過通用USB接口655直接連接具有通用USB接口的外設，從而可以通過這些外設對虛擬現(xiàn)實裝置進行一些操作或控制，比如可以連接具有通用USB接口的鼠標、鍵盤對虛擬現(xiàn)實眼鏡盒子/虛擬現(xiàn)實裝置進行操作。上述接口優(yōu)選以排成一行的形式暴露在外殼外面，優(yōu)選的，這些接口露出外殼的部分相互平齊。比如，通用USB接口與micro USB接口相鄰并排設置，耳機接口和按鍵接口651也排列在同一線上。當然，這些接口的順序可以進行各種變化，比如通用USB接口與micro USB接口可以間隔并排設置。

需要說明的是，圖6所示實施方式中的主控電路板，不僅可用于圖1-5所示實施方式的虛擬現(xiàn)實裝置或虛擬現(xiàn)實眼鏡盒子中，還可以應用于眼鏡盒子與顯示模塊結合為一體而通常不能拆卸的整體式虛擬現(xiàn)實裝置，比如常見的一體式頭戴虛擬現(xiàn)實裝置。在本實施方式中，各類接口，包括但不限于按鍵接口651、TF接口652、耳機接口654、通用USB接口655和micro USB接口657其中之一或者多個/全部，露出在虛擬現(xiàn)實眼鏡盒子的外部，以提供與外部其他設備進行交互或信息傳輸/指示的接口。

本領域技術人員可以理解，上述實施例分別或者共同描述了一個或者多個功能，雖然這些功能可以同時存在，但也不限于此，根據(jù)需求不同進行不同的拆分、組合均在本專利申請范圍之內(nèi)。

本領域技術人員可以理解，上述實施例中各種方法的全部或部分步驟可以通過程序來指令相關硬件完成，該程序可以存儲于一計算機可讀存儲介質中，存儲介質可以包括：只讀存儲器、隨機存儲器、磁盤或光盤等。

以上內(nèi)容，是結合具體的實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換。