[發明專利]頭戴顯示設備的控制方法

有效

• 申請號: 201710474605.8
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN107307981B
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 曾雪驄;劉小利;郝新廠
• 申請（專利權）人: 常州快來信息科技有限公司
• 主分類號: A61H5/00
• 分類號: A61H5/00;A61B3/103
• 代理公司: 常州市權航專利代理有限公司 32280
• 代理人: 朱鑫樂

本發明提供了一種頭戴顯示設備的控制方法，包括以下步驟：S1、在眼睛所見的虛像所在平面建立直角坐標系，所述虛像在直角坐標系中的位置固定，用戶眼睛的正視方向為Q0，所述正視方向Q0垂直于虛像并且眼睛沿正視方向Q0的視線集中在虛像中心點O上；這種頭戴顯示設備的控制方法利用眼動技術監測眼球的注視方向，結合用戶眼睛的注視點和眼睛的標準屈光度來獲得變焦鏡片的最佳屈光度，然后相應地調節變焦鏡片的屈光度，目的是讓用戶在觀看電子影像時，睫狀肌盡量處于放松的狀態，有效防止睫狀肌因為長時間的保持收縮狀態，導致肌痙攣，保證用戶使用此類產品時眼睛的疲勞感降低。

技術領域

本發明涉及頭戴顯示設備技術領域，尤其涉及一種頭戴顯示設備的控制方法。

背景技術

頭戴顯示設備包括：虛擬現實(VR)顯示器，諸如由Sony、Samsung、Oculus、CarlZeiss所制造的那些；頭戴式顯示器(HMD)，諸如由Google和Vuzix所生產的那些；增強現實(AR)顯示器，諸如由Microsoft、Vuzix和DigiLens所制造的那些；以及混合增強(MR)等其它類似設備。此類設備給使用者最重要的體驗是視覺上的“沉浸感”，讓畫面內容完全覆蓋你的視野，不被現實環境所干擾，仿佛沉浸在另外一個世界當中，原理是通過兩塊凸透鏡在電子屏幕的同側產生一個電子影像的虛像，使用者透過凸透鏡看到比實際電子影像要大的虛像，而虛像距離使用者的眼睛很近，電子影像因此覆蓋使用者的視野。

在我們的眼球中有一個叫“晶狀體”的結構，晶狀體通過睫狀小帶與睫狀體相連，睫狀體中睫狀肌的收縮和舒張可以改變晶狀體曲度，睫狀肌，就像一個拉力的小人，在拉著晶狀體改變它的厚薄，來調節遠近的景物，成像在視網膜上。晶狀體相當于一個可以變形的凸透鏡，睫狀肌改變晶狀體的形狀來調節晶狀體的屈光度，睫狀肌放松的時候，晶狀體被拉平變薄，屈光度變小，這時我們可以看到遠處的景物，當睫狀肌收縮的時候，晶狀體變厚，屈光度變高，這時就是我們要看近處景物的時候。如果睫狀肌保持收縮的狀態太長時間，就容易肌痙攣，睫狀肌就會發生變形，調節晶狀體的能力下降，晶狀體也隨之變形，導致晶狀體標準屈光度(睫狀肌放松狀態下)提高，屈光度的調節范圍下降，就成了俗稱的近視眼。

頭戴式顯示設備雖然可以給人們身臨其境的沉浸感，但電子影像的虛像距離眼球比較近，相當于保持近距離的觀看電子屏幕，睫狀肌就會像上面所說的保持長時間的緊張狀態，造成近視。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：針對目前市面上的頭戴式顯示設備對于用戶使用時間長，眼睛產生疲勞的問題并沒有有效的解決方案，本發明提供了一種頭戴顯示設備的控制方法來解決上述問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種頭戴顯示設備的控制方法，包括以下步驟：

S1、在眼睛所見的虛像所在平面建立直角坐標系，所述虛像在直角坐標系中的位置固定，用戶眼睛的正視方向為Q0，所述正視方向Q0垂直于虛像并且眼睛沿正視方向Q0的視線集中在虛像中心點O上；

S2、獲取用戶眼睛的標準屈光度D0，獲取眼睛與虛像中心點O之間的直線距離為L0；

S3、檢測用戶的眼球形態，得到用戶實時的注視方向Q1，根據距離L0、注視方向Q1和正視方向Q0得到眼睛在虛像上的注視點O1與眼睛之間的直線距離為L1，根據距離L1和標準屈光度D0得到實時最佳屈光度D1，調節變焦鏡片，使變焦鏡片位于眼睛的晶狀體前的區域的屈光度為D1。

作為優選，還包括以下步驟：

S4、根據標準屈光度D0和最佳屈光度D1得到屈光度訓練下限fit_min、屈光度訓練上限fit_max和屈光度訓練單元fit_offset；

第一輪訓練：調節變焦鏡片的屈光度在[(D1-fit),(D1+fit)]區間內連續變化n個來回，其中fit＝fit_min；