[發明專利]一種虛擬現實頭盔以及調節虛擬現實頭盔瞳距的方法

在審

• 申請號: 201710220346.6
• 申請日: 2017-04-06
• 公開（公告）號: CN106990847A
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 徐維;翁志彬
• 申請（專利權）人: 小派科技（上海）有限責任公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06F3/0484;G02B27/01;A61B3/11
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所31251
• 代理人: 郭桂峰

技術領域

本專利申請涉及視頻、圖像顯示技術領域，具體涉及瞳距可調節的虛擬現實設備以及調節方法。

背景技術

虛擬現實(Virtual Reality,下文簡稱VR)技術是以智能計算設備為核心，結合傳感技術生成逼真的虛擬環境，通過多源信息融合的交互式的三維動態視景和實體行為的系統仿真使用戶沉浸到該環境中。

VR的沉浸式體驗分為兩種，一種是角度定位式的沉浸體驗，其只包括360°的視野旋轉，可以通過自由旋轉身體或者頭部來觀察，比如GearVR的手機盒子；另外一種是空間定位式的沉浸體驗不僅可以實現360°的視野旋轉還可以在場地里自由移動，譬如HTC Vive、PSVR(PlayStation VR)等。相比之下，只有空間定位式沉浸體驗才能產生身臨其境的感受。

虛擬現實刮起的風暴如今已經愈演愈烈，從形形色色的頭盔和眼鏡，到各種奇思妙想的交互設備，再到內容制作和建立體驗館的嘗試。VR體驗館的構建最重要的一環，就是廉價且靈活準確的定位方案。這里所說的定位，為了要實時更新空間定位式沉浸體驗所要顯示的虛擬環境信息，需要使用位置跟蹤設備跟蹤人體的運動姿態和位置等信息，確定體驗館中的參與者在較大面積的場館空間中的絕對空間位置，并反饋到游戲服務器上，同時所有參與游戲的玩家的數據之間還要進行互動，進而才能執行群體游戲所必需的各種游戲邏輯。

VR眼鏡兩個透鏡相當于眼睛，但遠沒有人眼“智能”。再加上VR眼鏡一般都是將內容分屏，切成兩半，通過鏡片實現疊加成像。這時往往會導致人眼瞳孔中心、透鏡中心、屏幕(分屏后)中心不在一條直線上，使得視覺效果很差，出現不清晰、變形等問題。

人的臉龐大小是不同的，人的瞳距不是固定不變的，小孩的瞳距小，成人的瞳距大，而且隨的年級的增長一個人的瞳距也在發生變化，一般成年男性瞳距在60-73MM，女性為53-68MM之間。物理調節透鏡與屏之間距離來調節瞳距，產品整體結構復雜，操作繁瑣，調節不準確偏差大，增加整機體積重量，長時間佩戴使用容易疲勞，頭暈等，不利于頸部，眼部健康。

中國專利申請號為CN201610416543.0，該發明實施例公開了一種調節VR眼鏡的瞳距的方法以及VR眼鏡，該方法包括：測量用戶的瞳距，用戶的瞳距為用戶的兩眼瞳孔之間的距離；比較VR眼鏡的瞳距與用戶的瞳距是否匹配，VR眼鏡的瞳距為VR眼鏡的兩個鏡片的焦點之間的距離；當VR眼鏡的瞳距與用戶的瞳距不匹配時，調整VR眼鏡的瞳距，以使調整后的VR眼鏡的瞳距與用戶的瞳距匹配。采用本發明，可以提高用戶佩戴VR眼鏡的視覺體驗。

中國專利申請號為CN201610470579.7，該發明提供一種近眼顯示裝置自動測量瞳距的方法，所述近眼顯示裝置包括透鏡單元、攝像單元、處理單元和顯示單元，所述攝像單元可以將拍攝到的圖像信息傳輸至所述處理單元，所述處理單元根據接收到的信息判斷使用者瞳孔的橫坐標，并根據所述左攝像裝置和所述右攝像裝置拍攝圖像中瞳孔橫坐標的差值計算出使用者的瞳距。與現有技術相比，本發明采用單獨測量單側瞳孔坐標位置的方法不僅可以測量使用者的瞳距，還可以測量使用者單側瞳孔偏離中心位置的位移，對于瞳孔不對稱的使用者來說可以更精確地測量其視力信息，并且為手動或自動調節光學系統以適應瞳孔位置提供了依據。

當前業內中，都是通過物理調節和軟件調節，主要是調節鏡片與顯示屏間的距離來實現。

如：HTC Vive通過物理調節。

在設備尺寸上，由于HTC Vive的綁帶有彈性，因而會比Oculus的要舒服些，但是為了防止VR臉，還是要微調一下，確保它們能完美貼合輕輕地拉出鏡片距離調節環，兩邊同時向前轉，以便確保兩個鏡片的距離相等，一旦鏡片足夠深了，把調節環重新摁回去。在你設置好Vive并看過Vive的設置菜單或者主屏幕后，帶上頭戴式設備找到頭戴式設備右下方的IPD調節鍵，左右旋轉該鍵直至頭戴式設備內的視野非常清晰。

此方法結構復雜，操作繁瑣。作業時容易出現鏡片距離不相等，設備擠壓臉部等一系列問題。

發明內容

本發明提供一種方案，在不調整硬件(透鏡以及顯示屏)位置的前提下調節顯示區域，以適應不同瞳距的需求，本發明是通過以下技術方案實現的：

一種調節虛擬現實頭盔瞳距的方法，包括如下步驟：

S200：瞳距檢測模塊檢測頭盔佩戴者的瞳距；

S300：計算模塊根據所述瞳距以及人眼與透鏡的成像關系測算左、右屏幕顯示區域的大??；

S400：顯示器根據所述計算模塊的計算結果在所述顯示器中顯示所述左、右屏幕顯示區域和位置。