[發明專利]一種外接式改善視力頭戴VR裝置

在審

• 申請號: 201710193109.5
• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN106950694A
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 王利強;李孔寧
• 申請（專利權）人: 哈爾濱醫科大學
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;A61H5/00
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司11139
• 代理人: 孫皓晨

技術領域

本發明涉及虛擬現實領域，具體而言，涉及一種外接式改善視力頭戴VR裝置。

背景技術

20世界90年代初出現了虛擬現實技術VR(Virtual Reality)。近幾年來，虛擬現實技術成為計算機技術領域中最為熱門的科研課題之一，相應技術的發展也相當迅速。虛擬現實是一種人與通過計算機生成的虛擬環境之間可自然交互的人機界面，其應用開發前景非常廣闊，市場潛力不可估量。目前，虛擬現實在機械設計、科學計算、影視娛樂、化學醫藥和軍事訓練等諸多領域得到了初步的應用，而且很多應用是其他技術所無法替代的。

虛擬現實技術是仿真技術的一個重要方向，是仿真技術與計算機圖形學、人機接口技術、多媒體技術傳感技術、網絡技術等多種技術的集合，是一門富有挑戰性的交叉技術、前沿學科和研究領域。虛擬現實技術(VR)主要包括模擬環境、感知、自然技能和傳感設備等方面。模擬環境是由計算機生成的、實時動態的三維立體逼真圖像。感知是指理想的VR應該具有一切人所具有的感知，具體的，除計算機圖形技術所生成的視覺感知外，還應有聽覺、觸覺、力覺、運動等感知。自然技能是指人的頭部轉動，眼睛、手勢、或其他人體行為動作，由計算機來處理與參與者的動作相適應的數據，并對用戶的輸入作出實時響應，并分別反饋到用戶的五官。虛擬現實技術將以仿真性、開放性、超時空性、可操作性等優勢，在全國各大醫療機構及院校深入開展仿真實訓示范基地建設、學術研究、開發遠程醫療及智慧醫療模型，為智慧醫療系統提供框架基礎。

近視和遠視一般都是由于用眼過度，導致眼部肌肉失去活性，眼部調節性能降低造成的。眼睛長時間看近距離物體時，會造成睫狀體長時間壓迫晶狀體，導致晶狀體形狀更加彎曲，長時間受此壓迫，造成晶狀體不可逆的變化。也就是說，眼睛看近看遠，主要是通過睫狀肌拉伸或壓縮晶狀體，即改變晶狀體屈光度。理論上是可以通過長時間觀看遠處的東西，讓睫狀肌拉伸晶狀體來恢復視力。

目前矯正視力采用的方法主要有兩種：佩戴眼鏡和激光手術治療。激光手術治療方案能夠根治近視，但激光手術有風險，也有復發的可能性；對于佩戴眼鏡的方案，佩戴普通近視、遠視眼鏡不能從根本上解決問題，反而時間越久會加深近視程度。另外，市場也有各種近視輔助治療儀，但較多使用不便或效果不明顯。

目前，已有本領域技術人員考慮利用VR虛擬技術來矯正視力，以降低手術風險以及提高視力矯正效果。但是，市場上的該類設備一般為機械式，使用時需用手不斷翻轉鏡片，很不方便，至今未能廣泛推廣。

發明內容

本發明提供了一種外接式改善視力頭戴VR裝置，用以訓練眼睫狀肌和內直肌，以解決其存在的調節滯后和調節功能不足的問題；防止近視的發生、發展、視功能下降以及緩解視疲勞等癥狀。

為了達到上述目的，本發明提供的外接式改善視力頭戴VR裝置包括：固定裝置、外部罩、顯示屏幕、透鏡組、透鏡調節裝置、眼球追蹤器、頭部追蹤裝置、圖像存儲模塊、中央處理模塊和無線通訊接口，其中：

所述固定裝置與所述外部罩連接，以將所述外接式改善視力頭戴VR裝置固定在眼睛前方；

所述外部罩位于裝置最前方并具有一容置部；

所述顯示屏幕、所述透鏡組、所述眼球追蹤器、所述頭部追蹤裝置、所述中央處理模塊和所述圖像存儲模塊均位于所述容置部；

所述透鏡組包括分別與人眼位置相對應的第一透鏡和第二透鏡以及一透鏡架，所述顯示屏幕位于所述透鏡組前方；

所述透鏡調節裝置位于所述外部罩的外側，其包括瞳距調節按鈕、屈光度調節按鈕和焦距調節按鈕；

所述中央處理模塊與所述顯示屏幕、所述眼球追蹤器、所述頭部追蹤裝置、所述無線通訊接口和所述圖像存儲模塊連接；

所述眼球追蹤器根據眼球和眼球周邊的特征跟蹤眼球在所述顯示屏幕上的聚焦點，所述中央處理模塊根據眼球的聚焦點調節所述顯示屏幕中眼球聚焦點處與聚焦點周圍的圖像清晰度；

所述中央處理模塊根據所述頭部追蹤裝置檢測到的頭部運動控制所述顯示屏幕中顯示的圖像跟隨頭部的轉動而轉動；

所述圖像存儲模塊中存儲有多張用于進行訓練的圖像；

所述無線通訊接口通過無線方式與一控制終端連接，所述控制終端安裝有一控制軟件，所述控制軟件內置多種治療模式，所述中央處理模塊根據每種治療模式從所述圖像存儲模塊中選取相應的圖像并以預設時間間隔T1控制其于所述顯示屏幕上的遠近變化以及以預設時間間隔T2控制其于所述顯示屏幕上的清晰度變化。