本发明涉及虚拟现实技术领域，特别涉及一种虚拟现实眼镜、镜筒调节方法及装置。
背景技术：
随着虚拟现实技术(virtualreality，vr)的发展，vr眼镜的出现使得用户能够方便的观看具有3d立体感的视频画面。
vr眼镜的成像原理如图1所示，vr眼镜包括两个镜筒，每个镜筒均包括透镜和显示器，人的左眼可以通过左镜筒的透镜看到显示器所显示图像的左虚像，人的右眼可以通过右镜筒的透镜看到显示器所显示图形的右虚像，当左虚像和右虚像的成像位置与人眼之间的成像距离相同时，左虚像和右虚像相互重合，人眼在观看到的重合区的图像时，大脑会合成立体画面，使得用户可以在图1所示的虚像混成区观看到清晰的3d视频画面。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
对于不同应用场景，用户对视频画面距人眼之间的距离要求是不同的，也即是对vr眼镜的虚像混成区到人眼的距离要求不同，例如，使用vr眼镜玩桌游时，要求视频画面在距人眼较近的距离，而对于射击游戏则要求视频画面在距人眼较远的距离。然而，现有技术中vr眼镜的成像距离是固定的，导致虚像混成区与人眼之间的距离也固定，仅能适用于一种固定的应用场景，当应用场景改变时，该vr眼镜便不能在要求的距离呈现出清晰的画面，因此，现有技术中vr眼镜的实用性差。
技术实现要素：
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种虚拟现实眼镜、镜筒调节方法及装置。所述技术方案如下：
第一方面，提供了一种虚拟现实眼镜，包括：
眼镜本体，所述眼镜本体包括对称设置的两个镜筒；
所述两个镜筒中的每个镜筒包括镜筒本体和镜筒套件；
所述镜筒套件的内壁上设置有第一调节组件，所述镜筒本体的外壁上设置第二调节组件；
所述镜筒套件和所述镜筒本体能够通过所述第一调节组件和所述第二调节组件的配合进行相对移动。
第二方面，提供了一种镜筒调节方法，应用于虚拟现实眼镜，所述虚拟现实眼镜的每个镜筒包括镜筒本体和镜筒套件，透镜和显示器分别设置在镜筒本体和镜筒套件的对端，所述镜筒套件的内壁设置有第一调节组件和所述镜筒本体的外壁设置有第二调节组件，所述方法包括：
根据待显示画面的场景类型，确定所述每个镜筒对应的显示器和透镜之间的目标距离；
获取所述每个镜筒对应的显示器和透镜之间的当前距离；
如果所述当前距离与所述目标距离不一致，则控制所述第一调节组件和所述第二调节组件调节所述显示器和所述透镜之间的距离。
第三方面，提供了一种镜筒调节装置，应用于虚拟现实眼镜，所述虚拟现实眼镜的每个镜筒包括镜筒本体和镜筒套件，透镜和显示器分别设置在镜筒本体和镜筒套件的对端，所述镜筒套件的内壁设置有第一调节组件和所述镜筒本体的外壁设置有第二调节组件，所述装置包括：
确定模块，用于根据待显示画面的场景类型，确定所述每个镜筒对应的显示器和透镜之间的目标距离；
第一获取模块，用于获取所述每个镜筒对应的显示器和透镜之间的当前距离；
控制模块，用于如果所述当前距离与所述目标距离不一致，则控制所述第一调节组件和所述第二调节组件调节所述显示器和所述透镜之间的距离。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过在镜筒套件的内壁设置有第一调节组件，在镜筒本体的外壁设置有第二调节组件，基于该第一调节组件和第二调节组件调节的相互配合，可以对镜筒本体和镜筒套件进行相对移动，从而改变镜筒的透镜和显示器之间的距离，也即是，可以适应性地改变成像距离，使得vr眼镜能够适用于多种场景，提高了vr眼镜的实用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是一种虚拟现实眼镜的成像原理图；
图2是本发明实施例提供的一种镜筒的截面示意图；
图3a是本发明实施例提供的一种镜筒的截面示意图；
图3b是本发明实施例提供的一种镜筒本体的螺纹示意图；
图4是本发明实施例提供的一种镜筒的截面示意图；
图5是本发明实施例提供的一种镜筒的截面示意图；
图6是本发明实施例提供的一种镜筒的截面示意图；
图7是本发明实施例提供的一种镜筒调节方法的流程图；
图8是本发明实施例提供的一种镜筒调节装置的框图；
图9是本发明实施例提供的一种镜筒调节装置的框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实际应用中，用户会在不同的应用场景下使用vr眼镜，有时候需要近距离使用，例如，在vr眼镜所呈现的虚拟空间中玩桌游时，需要虚像混成区与人眼之间的距离大约在0.5m(米)到0.8m之间；有时候需要中距离使用，例如在虚拟空间进行社交活动，需要虚像混成区与人眼之间的距离大约在1.5m到3m之间；有时候需要远距离使用，例如在虚拟空间玩射击游戏或者观看3d电影，需要虚像混成区与人眼之间的距离大约在5m以上。
该虚像混成区是指用户能够看到清晰画面的区域，也即是，当所成虚像落入该区域内时，用户便可以看到清晰的3d画面。该虚像混成区所对应的距离范围由人眼到虚像的成像距离决定。而基于虚拟现实眼镜的成像原理，人眼到虚像位置的成像距离很容易受到透镜到显示器之间的距离的影响，假设将透镜到显示器之间的距离称为物距，该物距的变化会引起成像距离的变化。表1所示为常用的成像距离、虚像混成区与人眼之间距离、以及应用场景之间的对应关系。
表1
为了使vr眼镜能够适用于多种应用场景，本发明实施例提供的vr眼镜能够对透镜和显示器之间的物距进行调节，本发明实施例提供的vr眼镜包括眼镜本体，该眼镜本体包括对称设置的两个镜筒10，参见图2所示镜筒的截面示意图，每个镜筒10均包括镜筒本体101和镜筒套件102，该镜筒本体101的第一端设置有透镜103，第二端嵌入镜筒套件102内。镜筒套件102远离透镜本体101第一端的一端设置有显示器104，也即是，透镜和显示器分别设置在镜筒本体101和镜筒套件102的对端。
其中，镜筒套件102的内壁上设置有第一调节组件105，镜筒本体101的外壁上设置有第二调节组件。镜筒套件102和镜筒本体101，能够通过该第一调节组件105和该第二调节组件106的配合进行相对移动。下面结合图3a至图6介绍本发明实施例的可调节镜筒的三种实现方式。
参见图3a所示的镜筒10的截面示意图，第一调节组件105可以为母螺纹结构，第二调节组件106可以为公螺纹结构，该母螺纹结构与该公螺纹结构能够相互咬合，图3a为第一调节组件与第二调节组件相互咬合的截面图。例如，第一调节组件105可以为环绕镜筒套件102内壁的母螺纹结构，第二调节组件106可以为环绕所述镜筒本体101外壁的母螺纹结构。在保证镜筒套件102和镜筒本体101能够进行相对移动的前提下，第一调节组件105环绕镜筒套件102，或第二调节组件106环绕镜筒本体101的环绕方式可以为整体环绕，也可以为部分环绕，如图3b所示的镜筒本体的螺纹示意图，以第二调节组件106环绕镜筒本体101为例，分别给出了整体环绕(上图)和部分环绕(下图)的示意图。
在实际应用时，用户可以通过旋转镜筒本体101或镜筒套件102，来改变镜筒本体101与镜筒套件102之间的距离，从而调节透镜与显示器之间的距离。例如，当螺纹为右旋螺纹时，如果用户顺时针旋转镜筒本体，镜筒本体可以沿螺纹向靠近镜筒套件的方向移动，以缩小透镜和显示器之间的距离，如果用户向相反的方向旋转镜筒本体，则可以使镜筒沿螺纹向远离镜筒套件的方向移动，从而增大透镜和显示器之间的距离。为了便于用户旋转，以旋转镜筒本体101为例，可以在镜筒本体101第一端的外壁上设置一对凸起的旋转助件107，如图3a中所示的镜筒本体的截面1011，该旋转助件107可以为方形凸起或者为圆柱形凸起等，本发明实施例对旋转助件的形状和大小不作限定。
需要说明的是，为了提高调节的准确性，第一调节组件和第二调节组件还配合设置有多个档位，例如，可以根据应用场景的不同类型设置不同档位，不同档位用于指示镜筒本体101和镜筒套件102相对移动不同的距离，也即是，不同的档位用于指示透镜和显示器之间的不同距离，从而使得vr眼镜能够对应不同类型的应用场景，在相应类型的应用场景所要求的虚像混成区呈现清晰的立体图像。例如，可以采用以下方式来实现多档位设置：在第二调节组件上喷涂多条环形的档位指示线，不同的档位指示线用于指示不同的档位，比如，当某一档位指示线与镜筒套件的第二端平齐时，说明当前处于该档位指示线所对应的档位。相应地，在vr眼镜的使用说明书中可以对不同档位指示线对应的应用场景进行说明。其中，不同的档位指示线可以采用相同或不同的颜色进行喷涂。
参见图4所示的镜筒10的截面示意图，如图4所示为第一调节组件和第二调节组件配合使用的截面图。第一调节组件105包括对称设置的一对弹性卡榫1051，每个弹性卡榫1051包括按压部1052和弹性卡位部1053，弹性卡位部1053向镜筒套件102的内壁伸出，按压部1052向镜筒套件102的外壁伸出。第二调节组件106包括一对卡轨1061，每个卡轨1061分别对应一个弹性卡榫1051且沿镜筒本体的轴向设置；每个卡轨1061沿镜筒本体的截面径向分别开设有多对卡槽1062，每对卡槽1062用于容纳弹性卡榫1051的弹性卡位部1053。
其中，弹性卡位部1053可以包括两个可挤压的片状结构，该两个片状结构在远离按压部1052的一端，且向相反的方向延伸，图4中右图为从卡槽的正面俯视时，弹性卡位部1053的两个片状结构延伸出的部分卡在卡槽内的示意图。当未对按压部1052施加外部压力时，弹性卡位部1053的两个片状结构之间的最大距离d1略大于卡轨1061的内壁宽度d2，以使得当卡槽1062容纳弹性卡位部1053时弹性卡位部1053突出在卡轨的外壁，从而达到固定的目的。当对按压部1052施加外部压力时，弹性卡位部1053的两个片状结构相互靠近，使得两个片状结构之间的最大距离缩小为d3，d3小于d2以使得弹性卡榫1051能够沿着卡轨1061滑动。
需要说明的是，卡轨1061上每对卡槽1062分别对应一个档位，例如，可以根据应用场景的不同类型设置不同档位，不同档位用于指示透镜和显示器之间的不同距离。
实际应用时，对于每个镜筒，用户可以同时对一对按压部1052施加外部压力，比如，按压或挤压等，以使得弹性卡位部1053脱离卡槽1062，进而用户可以移动镜筒本体101或镜筒套件102，以改变透镜和显示器之间的距离，例如图4所示，当前弹性卡位部1053卡在下方第一个卡槽内，当弹性卡位部1053脱离卡槽1062时，用户可以向外拉动镜筒本体，弹性卡位部1053卡在中间的卡槽内，从而增大透镜和显示器之间的距离。为了方便用户操作，如果将两个镜筒分别称为左镜筒和右镜筒，则可以将一对弹性卡榫1051设置在镜筒套件102内壁的上下对称位置，相应第，一对卡轨1061也对称设置在镜筒本体101外壁的上下对称位置。
参见图5和图6所示的镜筒10的截面示意图，第一调节组件105和第二调节组件106组成马达108，第一调节组件105为马达的定子组1081，第二调节组件106为马达的转子组1082，这种包括马达的结构可以通过以下两种方式来设计：
第一种方式、参见图5，马达108包括两对定子组1081和转子组1082，两对定子组和转子组可以对称设置，每对定子组和转子组相互配合使用。其中，定子组1081包括一个滑动导轨，该滑动导轨可以为杆状结构，或者为带状结构等。转子组1082的第一端固定在镜筒本体101的内壁上，比如，转子组1082的第一端和镜筒本体101的内壁可以采用互相咬合的螺纹结构固定，或者采用互相咬合的齿形结构固定等，本实施例对此不作限定。转子组1082的第二端与定子组1081的滑动导轨滑动连接，以使得马达工作时，可以驱动转子组1082沿滑动导轨移动，由于转子组1082固定在镜筒本体101上，因此，转子组1082沿滑动导轨移动的同时可以带动镜筒本体101移动。例如，当马达向外(图示的下方)推动镜筒本体时，可以增大透镜和显示器之间的距离，相反，则可以缩小透镜和显示器之间的距离。
其中，马达108可以为步进马达，在设计时，可以为马达108设置不同的档位，例如，可以根据应用场景的不同类型设置不同档位，不同档位用于指示透镜和显示器之间的不同距离。在控制马达108移动镜筒本体101时，可以根据透镜和显示器之间的目标距离，确定目标档位，从而控制马达108的转子组1081移动至目标档位，详细过程参见图7提供的镜筒调节方法。
需要说明的是，当镜筒本体的重量足够轻时，马达108还可以只包括一对定子组和转子组，此时，该一对定子组和转子组能够支撑镜筒本体，该马达的驱动力足以推动该镜筒本体移动。
第二种方式、参见图6，马达108的定子组1081为环形定子组，转子组1082为环形转子组。其中，转子组1082包括固定部和环形磁石，固定部的内壁固定在镜筒本体101的外壁，固定部外壁上固定有环形磁石1083。定子组1081包括上线圈容纳结构和下线圈容纳结构，每个线圈容纳结构中均容纳有线圈1084。上线圈容纳结构和下线圈容纳结构之间留有一定宽度的环形空间，该环形空间的宽度大于环形磁石的宽度，使得该环形磁石能够在该环形空间内移动。其中，定子组1081的两个线圈的引线均与vr眼镜的供电电源相连通(图中未示出)。
当马达108工作时，两个线圈分别产生相反方向的磁场，两个磁场相互作用，可以推动环形磁石以及镜筒本体101移动。其中，当磁石向上移动至抵触上线圈容纳结构的下边缘时，透镜和显示器之间的距离为第一距离；当磁石向下移动至抵触下线圈容纳结构的上边缘时，透镜和显示器之间的距离为第二距离。该第一距离和第二距离可以看作是两个档位。其中，第一距离小于第二距离。在控制马达108移动镜筒本体101时，可以根据透镜和显示器之间的目标距离，确定目标档位，从而控制马达108的转子组1081移动至目标档位，详细过程参见图7提供的镜筒调节方法。
需要说明的是，在上述两种方式中，为了更加准确地移动镜筒，还可以配合第一调节组件和第二调节组件(即马达)设置定位装置，该定位装置用于检测镜筒本体101与镜筒套件102相对移动的距离。例如，该定位装置可以为位移传感器，该位移传感器包括滑动部和固定部，该滑动部可以固定在转子组1082上，使得滑动部能够跟随转子组1082一起移动；该固定部可以对应滑动部固定在定子组1081上。其中，对于上述第一种方式，位移传感器的固定部还可以对应滑动部固定在镜筒套件的内壁上，设计时可以根据滑动部的位置确定。同样对应上述第一种方式，定位装置可以对应一对定子组和转子组设置即可。
在本发明实施例中，为了使提高用户使用vr眼镜的沉浸感，每个镜筒10的镜筒本体101的第二端还可以设置有环形遮光结构，该环形遮光结构与镜筒套件102的内壁接触。通过设置环形遮光结构能够保证外部光线不进入镜筒内部，使得镜筒内部处于完全黑暗的状态，从而增强用户观使用vr眼镜观看视频的沉浸感。另外，通过设置环形遮光结构还可以起到防尘的作用。需要说明的是，当图4所示的螺纹结构为整体环绕的螺纹结构时，由于螺纹结构本身咬合的紧密性，可以达到遮光和防尘的作用，因此，可以不用设置该环形遮光结构。
需要说明的是，在调节镜筒时，需要将两个镜筒调节到相同的位置，使得两个镜筒的透镜与显示器之间的距离相等。针对图5和图6所示的结构，vr眼镜能够同时控制马达工作，且控制马达的转子组移动相同的距离。
本发明实施例提供的vr眼镜，通过在镜筒套件的内壁设置有第一调节组件，在镜筒本体的外壁设置有第二调节组件，基于该第一调节组件和第二调节组件调节的相互配合，可以对镜筒本体和镜筒套件进行相对移动，从而改变镜筒的透镜和显示器之间的距离，也即是，可以适应性地改变成像距离，使得vr眼镜能够适用于多种场景，提高了vr眼镜的实用性。
图7是本发明实施例提供的一种镜筒调节方法，应用于vr眼镜，该方法包括以下步骤：
701、获取待显示画面的类型。
本发明实施例中，vr眼镜可以自动检测当前的场景类型，包括以下两种方式：
第一种方式、通过虚拟现实眼镜的场景类型选项，获取待显示画面的场景类型。
例如，vr眼镜上可以设置多个场景类型选项，例如，场景类型选项可以包括3d电影、桌游、射击游戏等。用户可以根据自身需求选择实际应用的场景类型，当vr眼镜检测到相应场景类型选项处于选中状态时，确定处于选中状态的场景类型为待显示画面的场景类型。
第二种方式、根据vr眼镜外接设备的设备类型，获取待显示画面的场景类型。
本发明实施例中，vr眼镜可以外接不同类型的设备，比如，提供电影资源的电影盒子或者提供游戏资源的游戏盒子等。vr眼镜通过与外接设备的通信获取外接设备的设备类型，该设备类型可以为设备的资源类型。vr眼镜可以根据该设备类型，确定待显示画面的场景类型。
702、根据待显示画面的场景类型，确定每个镜筒对应的显示器和透镜之间的目标距离。
本发明实施例中，vr眼镜可以预先设置场景类型与显示器和透镜之间距离的对应关系。例如，可以根据表1所示的对应关系，以及显示器和透镜之间的物距与成像距离之间的对应关系，得到物距与场景类型之间的对应关系，并将该物距与场景类型之间的对应关系预先配置到vr眼镜中。
当确定待显示画面的场景类型时，vr眼镜可以从预设的场景类型与显示器和透镜之间距离的对应关系中，将与待显示画面的场景类型所对应的距离确定为目标距离。
703、获取每个镜筒对应的显示器和透镜之间的当前距离。
在本发明实施例中，vr眼镜通过马达来驱动镜筒本体和镜筒套件进行相对移动，该马达的结构如图5或图6所示。其中，镜筒本体和镜筒套件处于初始位置时，对应显示器和透镜的一个初始距离。在每次控制马达移动镜筒本体时，vr眼镜可以根据马达的转动圈数与转子组的移动距离之间的对应关系，确定镜筒本体本次的移动距离，并结合初始距离，得到显示器和透镜的当前距离。
另外，当镜筒配合马达设置有定位装置时，可以通过定位装置检测镜筒本体本次的移动距离；或者通过对定位装置初值的设置，可以使得定位装置能够直接检测出透镜和显示器之间的当前距离。
704、如果当前距离与目标距离不一致，则控制第一调节组件和第二调节组件调节显示器和透镜之间的距离。
该调节显示器和透镜之间的距离的过程可以为：根据当前距离和目标距离，确定目标移动位移；控制第一调节组件和第二调节组件，将镜筒套件或镜筒本体移动目标移动位移。
其中，目标移动位移可以为当前距离和目标距离之间的差值，目标移动位移的数值的正负分别代表不同的移动方向。比如，当目标移动位移的数值为正时，需要控制镜筒本体和镜筒套件进行相向移动；当目标移动位移的数值为负时，需要控制镜筒本体和镜筒套件相互背离移动。
其中，控制第一调节组件和第二调节组件，将镜筒套件或镜筒本体移动目标移动位移的过程可以为：根据目标移动位移，确定第一调节组件和第二调节组件对应的目标档位；将第一调节组件和第二调节组件配合设置为该目标档位，以使得镜筒套件或镜筒本体移动目标移动位移。
需要说明的是，如果当前距离与目标距离一致，则vr眼镜不会对镜筒进行任何移动。
本发明实施例提供的方法，通过根据不同的场景类型，确定透镜和显示器之间的目标距离，并可以控制第一调节组件和第二调节组件调节镜筒本体和镜筒套件的相对距离，使得vr眼镜能够适用于多种场景，提高了vr眼镜的实用性和智能性。
图8是本发明实施例提供的一种镜筒调节装置的框图，应用于虚拟现实眼镜，所述虚拟现实眼镜的每个镜筒包括镜筒本体和镜筒套件，透镜和显示器分别设置在镜筒本体和镜筒套件的对端，所述镜筒套件的内壁设置有第一调节组件和所述镜筒本体的外壁设置有第二调节组件，参照图8，该装置包括确定模块801，第一获取模块802和控制模块803。
其中，确定模块，用于根据待显示画面的场景类型，确定所述每个镜筒对应的显示器和透镜之间的目标距离；
第一获取模块，用于获取所述每个镜筒对应的显示器和透镜之间的当前距离；
控制模块，用于如果所述当前距离与所述目标距离不一致，则控制所述第一调节组件和所述第二调节组件调节所述显示器和所述透镜之间的距离。
在一种可能的实现方式中，所述确定模块用于根据所述待显示画面的场景类型，从预设的场景类型与显示器和透镜之间距离的对应关系中，将与所述待显示画面的场景类型所对应的距离确定为所述目标距离。
在一种可能的实现方式中，所述控制模块包括：
确定单元，用于根据所述当前距离和所述目标距离，确定目标移动位移；
控制单元，用于控制所述第一调节组件和所述第二调节组件，将所述镜筒套件或所述镜筒本体移动所述目标移动位移。
在一种可能的实现方式中，所述控制单元用于：
根据所述目标移动位移，确定所述第一调节组件和所述第二调节组件的目标档位；
将所述第一调节组件和所述第二调节组件配合设置为所述目标档位，以使得所述镜筒套件或所述镜筒本体移动所述目标移动位移。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
第二获取模块，用于通过所述虚拟现实眼镜的场景类型选项，获取待显示画面的场景类型；或，
第三获取模块，用于获取所述虚拟现实眼镜外接设备的设备类型；根据所述设备类型，获取所述待显示画面的场景类型。
本实施例提供的装置，通过根据不同的场景类型，确定透镜和显示器之间的目标距离，并可以控制第一调节组件和第二调节组件调节镜筒本体和镜筒套件的相对距离，使得vr眼镜能够适用于多种场景，提高了vr眼镜的实用性和智能性。
需要说明的是：上述实施例提供的镜筒调节装置在调节镜筒时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的镜筒调节装置与镜筒调节方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
图9是本发明实施例提供的一种镜筒调节装置的框图。例如，装置900可以被提供为一虚拟现实眼镜。参照图9，装置900包括处理组件922，其进一步包括一个或多个处理器，以及由存储器932所代表的存储器资源，用于存储可由处理部件922的执行的指令，例如应用程序。存储器932中存储的应用程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外，处理组件922被配置为执行指令，以执行上述镜筒调节方法实施例中虚拟现实眼镜所执行的方法。
装置900还可以包括一个电源组件926被配置为执行装置900的电源管理，一个有线或无线网络接口950被配置为将装置900连接到网络，和一个输入输出(i/o)接口958。装置900可以操作基于存储在存储器932的操作系统，例如windowsservertm，macosxtm，unixtm,linuxtm，freebsdtm或类似。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的可选实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。