CN107582237A - 可穿戴式显示装置及视力矫正方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可穿戴式显示装置，包括两个显示屏、验光模块、处理器以及光学系统，并且通过验光模块检测使用者的双眼视力，然后处理器根据所述双眼视力对应自动调节所述光学系统的光学参数，而无需使用者手动调节，即使是有具有不同视力缺陷的使用者也能通过所述光学系统观看到清晰的3D图像，从而在体验3D穿戴显示的过程中进行视力矫正。另外，本发明还公开了一种视力矫正方法。

Description

可穿戴式显示装置及视力矫正方法

技术领域

本发明涉及虚拟显示技术领域，特别是涉及一种具有视力矫正功能的可穿戴式显示装置及视力矫正方法。

背景技术

目前，具有视力矫正功能的可穿戴式显示装置，例如头盔显示装置(Head MountDisplay，HMD)，采用近眼显示技术，其主要通过一组光学系统将超微显示屏上的图像放大并投影到使用者的视网膜上，同时通过双眼视差能够带给使用者身临其境般的三维(threedimensional，3D)体验。然而，现有技术中的头盔显示装置的光学系统基本上是手动调节，使用者需要根据自身视力状态来手动调节光学系统的光学参数(例如焦距、曲率等)，使用者通常需要反复多次的调节并试观看才能将光学系统调节到合适的光学参数，显然该种手动调节的方式难以实现精准调节，并且操作较为不便，耗时较长，从而导致用户体验效果不佳，而且现有的头盔显示装置也不便于具有视力缺陷的使用者的使用。

为了解决上述技术难题，本发明提出一种新的可穿戴式显示装置，其可根据使用者的视力状态自动调节光学系统的光学参数，即使是具有视力缺陷的使用者也能快速方便地使用可穿戴式显示装置，从而在体验3D穿戴显示的过程中进行视力矫正。

发明内容

本发明实施例提供一种可穿戴式显示装置及视力矫正方法，其能根据使用者的视力状态自动调节光学系统的光学参数，而无需使用者手动调节，即使是有具有不同视力缺陷的使用者也能通过所述光学系统观看到清晰的3D图像，从而在体验3D穿戴显示的过程中进行视力矫正，解决了现有技术中的可穿戴式显示装置存在的问题。

第一方面，本发明第一实施例提供了一种可穿戴式显示装置，两个显示屏、验光模块、光学系统及处理器，所述处理器与两个所述显示屏、所述验光模块以及所述光学系统电性连接；其中，两个所述显示屏分别对应使用者的双眼设置，用以同时显示3D图像，所述验光模块用于检测使用者的双眼视力，所述光学系统用以将两个所述显示屏显示的3D图像投影至所述使用者的双眼，所述处理器用于获取所述验光模块检测的双眼视力，并根据所述双眼视力自动调整所述光学系统的光学参数，使具有不同双眼视力的使用者通过所述光学系统获取具有预定清晰度的3D图像。

其中，所述可穿戴式显示装置还包括存储器，所述存储器针对不同的视力状态预先存储有不同的矫正程序；所述存储器与所述处理器相连接，所述处理器从所述存储器中查找出与当前使用者双眼视力相匹配的矫正程序，并根据所述矫正程序对应调整所述光学系统的光学参数。

其中，两个所述显示屏为超微显示屏。

其中，所述光学系统包括两个曲率可调的透镜及控制电路，每一所述透镜对应一个所述显示屏设置，所述处理器与所述控制电路电性连接，并根据使用者的双眼视力来控制所述控制电路输出对应的驱动电压至所述透镜，以驱使所述透镜调节至与使用者的双眼视力相匹配的曲率。

其中，所述光学系统包括两个镜片，每一所述镜片对应一个显示屏设置，且与该显示屏之间的距离可根据使用者的双眼视力进行独立调整。。

其中，所述光学系统还包括滑动机构，两个所述镜片安装在所述滑动机构上，所述滑动机构带动两个所述镜片分别相对于所述显示屏滑动而调节所述镜片与对应的所述显示屏之间的距离。

其中，所述可穿戴式显示装置还包括主体，所述验光模块、所述光学系统、所述处理器以及所述存储器均设置在所述主体内，所述显示屏安装于所述主体上以便于使用者观看3D图像。

另一方面，本发明还提供一种视力矫正方法，其通过可穿戴式显示装置实现视力矫正，其特征在于，所述视力矫正方法包括：

验光模块检测使用者的双眼视力；

处理器根据检测到使用者的双眼视力调节光学系统的光学参数；

所述光学系统将显示屏显示的3D图像投影至所述使用者的双眼。

其中，在所述验光模块检测使用者的双眼视力步骤之前，还包括：

存储器针对不同的视力状态预先存储有不同的矫正程序。

其中，所述处理器根据检测到使用者的双眼视力调节光学系统的光学参数的步骤包括：

根据检测到所述使用者的双眼视力来查找出对应的矫正程序；

根据查找出的所述矫正程序来调整所述光学系统的光学参数。

综上所述，本发明实施例中提供的可穿戴式显示装置及视力矫正方法，通过验光模块自动检验使用者的双眼视力，并可根据检验到的所述双眼视力来自动调整所述光学系统，使得具有不同视力的使用者都无需手动调节，直接通过所述光学系统就能清晰地看到所述显示屏显示的3D图像，从而在体验3D可穿戴式显示的过程中进行视力矫正。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为本发明实施例提供的可穿戴式显示装置的结构框图。

图2为本发明实施例提供的视力矫正方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式是本发明的一部分实施方式，而不是全部实施方式。基在本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式，都应属在本发明保护的范围。

此外，以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明中所提到的方向用语，例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧面”等，仅是参考附加图式的方向，因此，使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本发明，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。若本说明书中出现“工序”的用语，其不仅是指独立的工序，在与其它工序无法明确区别时，只要能实现所述工序所预期的作用则也包括在本用语中。另外，本说明书中用“￣”表示的数值范围是指将“￣”前后记载的数值分别作为最小值及最大值包括在内的范围。在附图中，结构相似或相同的单元用相同的标号表示。

本发明实施例提供了一种可穿戴式显示装置，其能根据使用者的视力状态自动调节光学系统的光学参数，而无需使用者手动调节，即使是有具有不同视力缺陷的使用者也能通过所述光学系统观看到清晰的3D图像，从而在体验3D穿戴显示的过程中进行视力矫正。以下结合附图分别进行详细说明。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的可穿戴式显示装置的结构框图。在本发明实施例中，所述可穿戴式显示装置100包括两个显示屏10、验光模块20、光学系统30以及处理器40，所述处理器40与两个所述显示屏10、所述验光模块20以及所述光学系统30电性连接。其中，两个所述显示屏10分别对应使用者的双眼(即使用者的左眼和右眼)设置，用以同时显示三维(three dimensional，3D)图像。所述验光模块20用于检测使用者的双眼视力。所述光学系统30用以将所述显示屏10显示的3D图像投影至所述使用者的双眼。所述处理器40用以获取所述验光模块20测得的双眼视力，并根据所述双眼视力自动调整所述光学系统30的光学参数(例如，焦距、曲率等)，使具有不同视力的使用者通过所述光学系统30都能清晰地看到所述显示屏10显示的3D图像。

本发明实施例提供的可穿戴式显示装置100，通过所述验光模块20自动检验使用者的双眼视力，并可根据检验到的所述双眼视力来自动调整所述光学系统30的光学参数，使得具有不同视力的使用者都无需手动调节，直接通过所述光学系统30就能清晰地看到所述显示屏10显示的3D图像，从而在体验3D可穿戴式显示的过程中进行视力矫正，提升了使用者的用户体验。

在本发明一实施方式中，所述验光模块20通过检测使用者的眼球曲光度来检验使用者的双眼视力状态。其中，所述验光模块20可以仅在使用者刚穿戴上所述可穿戴式显示装置100时检测使用者的视力状态，也可以实时或者定时的检测所述使用者的视力状态，在本发明中不对此做具体限定。

在本发明一实施方式中，所述可穿戴式显示装置100还包括存储器50，所述存储器50针对不同的视力状态预先存储有不同的矫正程序。所述存储器50还与所述处理器40相连接，所述处理器40从所述存储器50中查找出与当前使用者双眼视力相匹配的矫正程序，再根据所述矫正程序来对应调整所述光学系统30的光学参数。在本实施方式中，通过所述存储器50针对使用者的不同视力状态分别预先存储对应的矫正程序，所述处理器40即可实时调用与当前使用者视力相匹配的矫正程序来动态地调整所述光学系统30的光学参数，而无需使用者手动调节，使用更为快捷、方便，而且调节更为精准。

在本发明一实施方式中，两个所述显示屏10均为超微显示屏。在本实施方式中，所述超微显示屏可为所述可穿戴式显示装置100提供显示功能，基于该超微显示屏自身的特点，相较于普通的显示屏，该超微显示屏可大大降低显示屏幕的重量以及所占的尺寸，使得所述可穿戴式显示装置100更轻、更薄，从而提升该可穿戴式显示装置100的使用体验。

在本发明一实施方式中，所述光学系统30可为两个，分别对应两个所述显示屏10设置，并可分别对应所述使用者的双眼(左眼与右眼)视力进行独立调节。因此，即使是使用者的双眼视力不相同，通过分别调整对应使用者的左眼和右眼的光学系统30可使得使用者能够清晰地观看到所述显示屏10所显示的3D图像。

在本发明中，所述光学系统30可以是曲率可调的透镜，也可以是与所述显示屏10之间的距离可调的镜片，并且，在本发明中，不对所述光学系统30的结构做具体限定。

在本发明一实施方式中，所述光学系统30可为两个曲率可调的透镜，每一所述透镜分别对应一显示屏10设置，所述处理器40对应使用者的双眼视力来分别调节两个所述透镜的曲率，使得使用者的双眼通过调节曲率后的透镜能清晰地观看到所述显示屏10所显示的3D图像。

在本发明实施方式中，所述曲率可调的透镜为液晶透镜，所述光学系统30包括控制电路(图未示)，所述控制电路用以驱动所述液晶透镜中的液晶偏转，从而调节所述液晶透镜的曲率。

在本发明实施方式中，所述控制电路与所述处理器40相连接，并且所述存储器50中对应不同的视力状态预先存储有不同的矫正程序，所述矫正程序中含有驱动所述液晶透镜至预设曲率所需的驱动电压。所述处理器40根据使用者的视力状态匹配出对应的矫正程序，然后从所述矫正程序中读取出对应的驱动电压，然后控制所述控制电路输出所述驱动电压至所述液晶透镜，即可驱使液晶透镜调节至与使用者的视力相匹配的曲率，使用者通过所述液晶透镜即可清晰地观看到所述显示屏10显示的3D图像。

在本发明另一实施方式中，所述光学系统30可为两个镜片，每一所述镜片分别对应一显示屏10设置，并且每一镜片与对应的显示屏10之间的距离可以独立调节。本实施例中，通过自动调节所述镜片与对应的显示屏10之间的距离来使得不同视力状态的使用者通过所述镜片都能清晰地观看到所述显示屏10上所显示的3D图像。因此，即使是使用者的双眼视力不相同，通过分别调整对应使用者的左眼和右眼的镜片可使得使用者能够清晰地观看到所述显示屏10所显示的3D图像。

在本实施方式中，所述光学系统还包括滑动机构(图未示)，两个所述镜片均安装在所述滑动机构上，并通过所述滑动机构来调节两个所述镜片分别相对于对应显示屏10之间的距离。

在本实施方式中，所述处理器40与所述滑动机构相连接，并且所述存储器50中对应不同的视力状态预先存储有所述镜片与显示屏10之间的间距值，所述处理器40根据使用者的视力状态匹配出与之对应的间距值，然后控制所述滑动机构带动所述镜片移动，直至所述镜片与对应的显示屏10之间的距离达到从所述存储器50中匹配出的间距值，使用者通过所述镜片即可清晰地观看到所述显示屏10显示的3D图像。

在本发明一实施方式中，所述可穿戴式显示装置100还包括主体(图未示)，所述主体用以方便使用者穿戴所述可穿戴式显示装置100，并且所述验光模块20、所述光学系统30、所述处理器40以及所述存储器50都设置在所述主体内，所述显示屏10安装于所述主体的壳体上。

本发明实施例的可穿戴式显示装置100，可自动检测使用者的双眼视力状态，并根据测到的视力状态自动调整所述光学系统30的光学参数，使得具有不同视力状态的使用者无需手动调节所述光学系统30即可清晰地观看到所述显示屏10上所显示的3D图像，从而在享受3D穿戴体验的过程中实现视力矫正。此外，所述可穿戴式显示装置100的结构简单，使用操作便捷，而且调节更为精准，提升了使用者的用户体验。

本发明一实施例还提供一种视力矫正方法，其通过上述可穿戴式显示装置100实现视力矫正，请一并参阅图2，图2为本发明实施例提供的视力矫正方法的流程图，该视力矫正方法包括以下步骤：

S201：验光模块20检测使用者的双眼视力。

在本实施方式中，通过验光模块20检测使用者的眼球屈光度来检测双眼视力。

S202：处理器40根据检测到使用者的双眼视力调节所述光学系统30的光学参数。

S203：光学系统30将显示屏10显示的3D图像投影至所述使用者的双眼。

在本发明另一实施方式中，所述视力矫正方法在所述步骤S201之前还包括以下步骤：

S200：存储器50针对不同的视力状态预先存储有不同的矫正程序。

在本实施方式中，所述步骤S202中的“处理器40根据检测到使用者的双眼视力调节所述光学系统30的光学参数”步骤具体包括：

根据检测到所述使用者的双眼视力来查找出对应的矫正程序；

根据查找出的所述矫正程序来调整所述光学系统的光学参数。

在本实施方式的视力矫正方法中，所述存储器50针对不同的视力状态预先存储有不同的矫正程序，则该处理器40即可实时调用与当前使用者的双眼视力相匹配的矫正程序来动态地调节所述光学系统30的光学参数，使得所述光学系统30能将所述显示屏10显示的3D图像清晰地投影至体验着的双眼上，如此，具有不同视力状态的使用者都无需手动调节即可清晰地观看到3D图像，使用更为快捷、方便，而且调节更为精准，使用者即可在享受3D穿戴显示的过程中实现视力矫正，提升了使用者的用户体验。

本发明的可穿戴式显示装置100以及视力矫正方法，其能根据使用者的视力状态自动调节光学系统30的光学参数，而无需使用者手动调节，即使是有具有不同视力缺陷的使用者也能通过所述光学系统30观看到清晰的3D图像，从而在体验3D穿戴显示的过程中进行视力矫正。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包括在本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上对本发明实施例所提供的可穿戴式显示装置及视力矫正方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种可穿戴式显示装置，其特征在于，包括：两个显示屏、验光模块、光学系统及处理器，所述处理器与两个所述显示屏、所述验光模块以及所述光学系统电性连接；其中，两个所述显示屏分别对应使用者的双眼设置，用以同时显示3D图像，所述验光模块用于检测使用者的双眼视力，所述光学系统用以将两个所述显示屏显示的3D图像投影至所述使用者的双眼，所述处理器用于获取所述验光模块检测的双眼视力，并根据所述双眼视力自动调整所述光学系统的光学参数，使具有不同双眼视力的使用者通过所述光学系统获取具有预定清晰度的3D图像。

2.如权利要求1所述的可穿戴式显示装置，其特征在于，所述可穿戴式显示装置还包括存储器，所述存储器针对不同的视力状态预先存储有不同的矫正程序；所述存储器与所述处理器相连接，所述处理器从所述存储器中查找出与当前使用者双眼视力相匹配的矫正程序，并根据所述矫正程序对应调整所述光学系统的光学参数。

3.如权利要求1所述的可穿戴式显示装置，其特征在于，两个所述显示屏为超微显示屏。

4.如权利要求1所述的可穿戴式显示装置，其特征在于，所述光学系统包括两个曲率可调的透镜及控制电路，每一所述透镜对应一个所述显示屏设置，所述处理器与所述控制电路电性连接，并根据使用者的双眼视力来控制所述控制电路输出对应的驱动电压至所述透镜，以驱使所述透镜调节至与使用者的双眼视力相匹配的曲率。

5.如权利要求1所述的可穿戴式显示装置，其特征在于，所述光学系统包括两个镜片，每一所述镜片对应一个显示屏设置，且与该显示屏之间的距离可根据使用者的双眼视力进行独立调整。

6.如权利要求5所述的可穿戴式显示装置，其特征在于，所述光学系统还包括滑动机构，两个所述镜片安装在所述滑动机构上，所述滑动机构带动两个所述镜片分别相对于所述显示屏滑动而调节所述镜片与对应的所述显示屏之间的距离。

7.如权利要求1至6任意一项所述的可穿戴式显示装置，其特征在于，所述可穿戴式显示装置还包括主体，所述验光模块、所述光学系统、所述处理器以及所述存储器均设置在所述主体内，所述显示屏安装于所述主体上以便于使用者观看3D图像。

8.一种视力矫正方法，其通过可穿戴式显示装置实现视力矫正，其特征在于，所述视力矫正方法包括：

验光模块检测使用者的双眼视力；

处理器根据检测到使用者的双眼视力调节光学系统的光学参数；

所述光学系统将显示屏显示的3D图像投影至所述使用者的双眼。

9.如权利要求8所述的视力矫正方法，其特征在于，在所述验光模块检测使用者的双眼视力步骤之前，还包括：

存储器针对不同的视力状态预先存储有不同的矫正程序。

10.如权利要求9所述的视力矫正方法，其特征在于，所述处理器根据检测到使用者的双眼视力调节光学系统的光学参数的步骤包括：

根据检测到所述使用者的双眼视力来查找出对应的矫正程序；

根据查找出的所述矫正程序来调整所述光学系统的光学参数。