CN109602390B - 一种头戴式显示设备及透镜调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种头戴式显示设备及透镜调整方法。该设备包括：验光模块、透镜调整模块、控制模块和显示模块，透镜调整模块包括至少两个透镜；验光模块的输出端与控制模块的输入端相连，控制模块的输出端与透镜调整模块的控制端相连；验光模块检测用户眼睛的屈光度，并将屈光度发送至控制模块，控制模块根据屈光度生成移动指令，并将移动指令发送至透镜调整模块，透镜调整模块根据移动指令控制相应的透镜移动，以使透镜落入所述显示模块。本发明实施例提高了头戴式显示设备的调整精度。

Description

一种头戴式显示设备及透镜调整方法

技术领域

本发明实施例涉及可穿戴设备技术，尤其涉及一种头戴式显示设备及透镜调整方法。

背景技术

头戴式显示设备是现代显示技术中的一种全新技术，高分辨率图像重构技术的发展，二元光学理论和设计的完善以及全息技术的成熟，为头戴式显示设备的设计开辟了新的途径，也让越来越多的头戴式显示设备走入大众视野。

为了满足用户的各类需求，现有的头戴式显示设备可以调节透镜和显示屏之间的距离，从而使得屈光不正的用户能够使用头戴式显示设备，但是现有技术中的头戴式显示设备无法进行准确地调整以适应屈光不正的用户正常使用，屈光不正的用户使用时，要想从显示屏中获取清晰的图像，只能通过主观判断进行调节显示屏与透镜之间的距离，因此调节结果不精确。

发明内容

本发明实施例提供一种头戴式显示设备及透镜调整方法，以实现提高头戴式显示设备的调整精度。

第一方面，本发明实施例提供了一种头戴式显示设备，该显示设备包括：验光模块、透镜调整模块、控制模块和显示模块，所述透镜调整模块包括至少两个透镜；所述验光模块的输出端与所述控制模块的输入端相连，所述控制模块的输出端与所述透镜调整模块的控制端相连；

所述验光模块检测用户眼睛的屈光度，并将所述屈光度发送至所述控制模块，所述控制模块根据所述屈光度生成移动站指令，并将所述移动指令发送至所述透镜调整模块，所述透镜调整模块根据所述移动指令控制相应的透镜移动，以使所述透镜落入所述显示模块。

进一步的，所述透镜调整模块还包括第一外罩、电动推杆、滑槽和至少四个第一卡槽，所述第一外罩底部开口，每个所述透镜对应的不同的屈光度，所述第一卡槽个数为所述透镜个数的两倍；所述透镜调整模块位于所述显示模块的正上方，所述电动推杆的控制端位于所述滑槽中，所述滑槽设置于所述第一外罩的顶部，每两个所述第一卡槽分别设置于所述第一外罩对应面上的相对位置，每个所述透镜通过所述第一卡槽固定，各个所述透镜相互平行；所述电动推杆的控制端与所述控制模块的输出端相连；

所述控制模块将所述移动指令发送至所述电动推杆，所述电动推杆根据所述移动指令控制相应的透镜移动，以使所述透镜通过底部开口的所述第一外罩落入所述显示模块。

进一步的，所述显示模块包括第二外罩和至少四个第二卡槽，所述第二外罩的顶部和正面开口，所述第二外罩的长度与所述第一外罩的长度相同，所述第二外罩的正面开口的大小与所述透镜的大小相同，所述第二卡槽个数与所述第一卡槽个数相等，每两个所述第二卡槽分别设置于所述第二外罩对应面上的相对位置，且位于同一侧的所述第二卡槽和所述第一卡槽在同一直线上。

进一步的，该头戴式显示设备还包括按键模块，所述按键模块包括回撤键，所述电动推杆与所述透镜接触的一端设置夹持装置；所述按键模块的输出端与所述控制模块的输入端相连；

所述按键模块接收用于通过触发所述回撤键所述输入的回撤指令，并将所述回撤指令发送至所述控制模块，所述控制模块根据所述回撤指令生成返回移动指令，并将所述返回移动指令发送至所述电动推杆，所述电动推杆根据所述返回移动指令通过所述夹持装置带动相应的透镜移动，以使所述透镜通过顶部开口的所述第二外罩重新返回所述透镜调整模块并置于初始位置。

进一步的，所述透镜调整模块还包括定位单元，所述定位单元设置于所述电动推杆上，所述定位单元的输入端与所述电动推杆的控制端相连，所述定位单元的输出端与所述控制模块的输入端相连；

所述定位单元获取所述电动推杆的位置信息，并将所述位置信息发送至所述控制模块，所述控制模块根据所述屈光度和所述位置信息生成移动指令，并将所述移动指令发送至所述电动推杆。

进一步的，该头戴式显示设备还包括眼动追踪模块，所述眼动追踪模块与所述显示模块共用同一透镜；

所述眼动追踪模块对用户的视线进行追踪生成视线追踪结果，并执行与所述视线追踪结果对应的操作，得到操作结果。

进一步的，所述验光模块包括测光单元和分析单元，所述测光单元的输出端与所述分析单元的输入端相连，所述分析单元的输出端与所述控制模块的输入端相连；

所述测光单元发出测光光线并记录所述测光光线被用户眼睛反射后形成的检影并将所述检影发送至所述分析单元，所述分析单元对所述检影进行分析，根据分析结果得到用户的屈光度，并将所述屈光度发送至所述控制模块。

进一步的，所述测距单元包括光源、孔状结构和成像结构；

所述光源发出所述测光光线，所述测光光线被用户眼睛反射后穿过所述孔状结构在所述成像结构上形成所述检影。

进一步的，光源为红外光源。

进一步的，验光模块还包括辅助对准单元，所述辅助对准单元沿所述测光光线方向延伸形成空心柱体；

用户眼睛位于所述辅助对准单元的末端，以使所述测光单元发出的测光光线通过所述辅助对准单元传输至用户眼睛。

进一步的，该头戴式显示设备还包括提示模块，所述提示模块的输入端与所述验光模块的输出端相连；

所述验光模块将所述屈光度发送至所述提示模块，所述提示模块根据所述屈光度生成提示信号，以使用户根据所述提示信号获知用户的屈光度。

第二方面，本发明实施例还提供了一种透镜调整方法，应用于本发明实施例提供的一种头戴式显示设备，该方法包括：

通过验光模块检测用户眼睛的屈光度，并将所述屈光度发送至控制模块；

通过控制模块根据所述屈光度生成移动指令，并将所述移动指令发送至所述透镜更新模块中的电动推杆；

通过电动推杆根据所述移动指令控制透镜调整模块中相应的透镜移动，以使所述透镜通过透镜调整模块中底部开口的第一外罩落入显示模块。

本发明实施例通过验光模块检测用户眼睛的屈光度，并将屈光度发送至控制模块，控制模块再根据屈光度生成移动指令，并将移动指令发送至电动推杆，电动推杆根据移动指令控制相应的透镜移动，以使透镜通过底部开口的第一外罩落入显示模块。解决了现有技术中头戴式显示设备的调整精度不高的问题，提高了头戴式显示设备的调整精度。

附图说明

图1a是本发明实施例一中的一种头戴设备的结构示意图；

图1b是本发明实施例一中的一种透镜调整模块的仰视图；

图1c是本发明实施例一中的一种透镜调整模块的俯视图；

图1d是本发明实施例一中的一种显示模块的俯视图；

图1e是本发明实施例一中的一种透镜调整模块和显示模块的剖视图；

图1f是本发明实施例一中的一种测光模块的结构示意图；

图1g是本发明实施例一中的一种辅助对准单元的结构示意图；

图2是本发明实施例例二中的一种透镜调整方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1a为本发明实施例一提供的一种头戴式显示设备的结构示意图，本实施例可适用于自动调整头戴式显示设备中的透镜的情况，如图1a所示，该头戴式显示设备具体可以包括：验光模块1、透镜调整模块2、控制模块3和显示模块4，透镜调整模块2具体可以包括至少两个透镜(图中未示出)，下面对其结构和功能进行说明。

验光模块1的输出端与控制模块3的输入端相连，控制模块3的输出端与透镜调整模块2的控制端相连。

验光模块1检测用户眼睛的屈光度，并将屈光度发送至控制模块3，控制模块3根据屈光度生成移动指令，并将移动指令发送至透镜调整模块2，透镜调整模块2根据移动指令控制相应的透镜移动，以使透镜落入显示模块4。

在本发明的具体实施例中，头戴式显示设备已经逐步走入了大众视野头，而为了满足用户的各类需求，需要对头戴式显示设备不断进行改进。其中，针对屈光不正的用户来说，为了使其在使用头戴式显示设备可以从显示屏中获取清晰的图像，达到最佳的观看体验，需要考虑如何解决用户的屈光不正问题。通常采用用户主观判断来调节透镜与显示屏之间的距离的方式来解决上述问题。但是，可以理解到，上述方式存在如下缺陷：其一，上述方式是在用户主观判断下进行的，而主观判断有时并不准确，因此，相应的调节结果的准确性也不高；其二，过多依赖用户的参与进一步降低了用户的使用体验。为了解决上述缺陷可考虑采用一种自动获知用户眼睛的屈光度，再基于屈光度自动确定对应的透镜的方式来解决，因此，需要对头戴式显示设备进行相应的改进，以使用户在使用该头戴式显示设备时，由于选取的是与该用户眼睛的屈光度对应的透镜，而可以从显示屏中获取到清晰的图像。其中，屈光不正指的是眼睛在不使用调节时，平行光线通过眼睛的屈光作用后，不能在视网膜上结成清晰的物象，而在视网膜前或后方成像，具体可以包括远视、近视和散光。光线由一种物体射入到另一种光密度不同的物质时，其光线的传播方向产生偏折，这种现象称为屈光现象，表示这种屈光现象大小的单位称为屈光度。示例性的，一个+3屈光度的透镜，会把平行的光线聚焦在镜片的1/3处。下面对头戴式显示设备进一步进行说明。

具体可以通过如下方式确定与用户眼睛的屈光度相匹配的透镜：验光模块1检测用户眼睛的屈光度，并将屈光度发送至控制模块3，控制模块3根据屈光度生成移动指令，其中，根据屈光度可以确定对应的透镜，以及透镜的位置信息，移动指令可以包括移动距离和移动路线，移动路线可以指透镜调整模块2中的透镜落入显示模块4中所经过的路线，移动距离可以根据移动路线经计算确定。控制模块3将移动指令发送至透镜调整模块2，透镜调整模块2便可以根据移动指令控制相应的透镜移动，以使透镜落入显示模块4。

通过验光模块1检测用户眼睛的屈光度，并将屈光度发送至控制模块3，控制模块3根据屈光度生成移动指令，并将移动指令发送至透镜调整模块2，透镜调整模块2根据移动指令控制相应的透镜移动，以使透镜落入显示模块4，实现了选取到与该用户眼睛的屈光度对应的透镜，从而可以从显示模块4中获取到清晰的图像。

可选的，如图1b-1c所示，在上述技术方案的基础上，透镜调整模块2除了可以包括至少两个透镜25(图中仅示出两个)外，透镜调整模块2具体还可以包括第一外罩21、电动推杆22、滑槽23和至少四个第一卡槽24(图中仅示出四个)，第一外罩21底部开口，每个透镜25对应不同的屈光度，第一卡槽24个数为透镜25个数的两倍；透镜调整模块2位于显示模块4的正上方，电动推杆22的控制端位于滑槽23中，滑槽23设置于第一外罩21的顶部，每两个第一卡槽24分别设置于第一外罩21对应面上的相对位置，每个透镜25通过第一卡槽24固定，各个透镜25相互平行；电动推杆22的控制端与控制模块3的输出端相连。

控制模块3将移动指令发送至电动推杆22，电动推杆22根据移动指令控制相应的透镜25移动，以使透镜25通过底部开口的第一外罩21落入显示模块4。

在本发明的具体实施例中，每两个第一卡槽24用于固定一个透镜25，各个透镜25之间相互平行，并且在外力推动下，透镜25可以在第一卡槽24中移动。其中，这个外力可以由电动推杆22产生，电动推杆22又称推杆电机、电动缸或线性致动器，电动推杆22是一种将电动机的旋转运动转变为推杆的直线往复运动的电力驱动装置。电动推杆22的控制端位于滑槽23中，其可在滑槽23中移动，从而可以根据相关指令到达对应的透镜25的上方进而控制透镜25在第一卡槽24中移动。由于透镜调整模块2可以位于显示模块4的正上方，相应的，电动推杆22可以根据相应的指令在滑槽23中移动到达对应的透镜25的上方进而再控制透镜25在第一卡槽24中移动，通过底部开口的第一外罩21落入显示模块4中。需要说明的是，上述对应的透镜25指的是与用户眼睛的屈光度相匹配的透镜25。上述电动推杆22在滑槽23中的初始位置以及位于同一侧第一卡槽24的间距均可根据实际情况确定，在此不作具体限定。

具体可以通过如下方式确定与用户眼睛的屈光度相匹配的透镜25：验光模块1检测用户眼睛的屈光度，并将屈光度发送至控制模块3，控制模块3根据屈光度生成移动指令，其中，根据屈光度可以确定对应的透镜25，以及透镜25的位置信息，移动指令可以包括移动距离和移动路线，移动路线可以指电动推杆22控制与屈光度对应的透镜25落入显示模块4中所经过的路线，移动距离可以根据移动路线经计算确定。需要说明的是，电动推杆22的初始位置信息和透镜25的位置信息可以预先存储在控制模块3中，头戴显示设备在启动后，便确定了电动推杆22的初始位置。因此，可以理解到，根据屈光度可以确定对应的透镜25，以及透镜25的位置信息，再根据电动推杆22的初始位置，便可确定移动路线，再根据移动路线便可以计算移动距离。控制模块3将移动指令发送至电动推杆22，电动推杆22便可以根据移动指令控制相应的透镜25移动，以使透镜25通过底部开口的第一外罩21落入显示模块4。

通过验光模块1检测用户眼睛的屈光度，并将屈光度发送至控制模块3，控制模块3根据屈光度生成移动指令，并将移动指令发送至电动推杆22，电动推杆22根据移动指令控制相应的透镜25移动，以使透镜25通过底部开口的第一外罩21落入显示模块4，实现了选取到与该用户眼睛的屈光度对应的透镜，从而可以从显示屏中获取到清晰的图像。

可选的，如图1d所示，在上述技术方案的基础上，显示模块4具体可以包括第二外罩41和至少四个第二卡槽42(图中仅示出四个)，第二外罩41的顶部和正面开口，如图1e所示，第二外罩41的长度和第一外罩21的长度相同，第二外罩41的正面开口的大小与透镜25的大小相同，第二卡槽42个数与第一卡槽24个数相等，每两个第二卡槽42分别设置于第二外罩41对应面上的相对位置，且位于同一侧的第二卡槽42和第一卡槽24在同一直线上。

在本发明的具体实施例中，显示模块4具体可以包括第二外罩41和至少四个第二卡槽42，其中，第二外罩41的顶部和正面开口，第二外罩41的正面开口的大小与透镜25的大小相同，第二外罩41的顶部开口使得透镜25在电动推杆22的控制下可以落入显示模块4中。此外，第二外罩41的长度和第一外罩21的长度相同，每两个第二卡槽42分别设置于第二外罩41对应面上的相对位置，且位于同一侧的第二卡槽42和第一卡槽24在同一直线上。上述可以理解为透镜25可以在电动推杆22的控制下沿第一卡槽24通过第一外罩21的底部和第二外罩41的顶部后，再沿着第二卡槽42移动并最终由第二卡槽42固定。也即位于同一侧的第二卡槽42和第一卡槽24在同一直线上，且在同一侧上这样的直线的条数至少有两条，以及直线间相互平行。这是由于各个透镜25间是相互平行的。需要说明的是，透镜调整模块2和显示模块4间的间距只需满足透镜25可以在电动推杆22的控制进入显示模块4中相对应的第二卡槽42即可，具体间距的大小可根据实际情况进行确定，在此不作具体限定。

可选的，如图1，在上述技术方案的基础上，透镜调整模块2具体还可以包括定位单元，定位单元设置于电动推杆22上，定位单元的输出端与电动推杆22的控制端相连，定位单元的输出端与控制模块3的输入端相连。

定位单元获取电动推杆22的位置信息，并将位置信息发送至控制模块3，控制模块3根据屈光度和位置信息生成移动指令，并将移动指令发送至电动推杆22。

在本发明的具体实施例中，透镜调整模块2具体还可以包括定位单元，定位单元设置于电动推杆22上，当电动推杆22的初始位置信息未预先存储在控制模块3中时，可以采用定位单元获取电动推杆22的初始位置信息，而根据屈光度可以确定对应的透镜25，以及透镜25的位置信息，基于上述便可生成移动指令，其中移动指令可以包括移动路线和移动距离。当然可以理解到，定位单元还可以实时获取电动推杆22的位置信息，即除了电动推杆22的初始位置信息外，还可以获取电动推杆22在移动过程中的位置信息。相应的，定位单元获取电动推杆22的位置信息，并将位置信息发送至控制模块3，控制模块3可以根据屈光度和位置信息生成移动指令，并将移动指令发送至电动推杆22，电动推杆22再根据移动指令控制相应的透镜25移动，以使透镜25通过底部开口的第一外罩21落入显示模块4。

可选的，如图1a所示，在上述技术方案的基础上，该头戴式显示设备具体还可以包括按键模块5，按键模块5具体可以包括回撤键51，电动推杆22与透镜25接触的一端设置夹持装置27；按键模块5的输出端与控制模块3的输入端相连。

按键模块5接收用户通过触发回撤键51所输入的回撤指令，并将回撤指令发送至控制模块3，控制模块3根据回撤指令生成返回移动指令，并将返回移动指令发送至电动推杆22，电动推杆22根据返回移动指令通过夹持装置27带动相应的透镜25移动，以使透镜25通过顶部开口的第二外罩41重新返回透镜调整模块2并置于初始位置。

在本发明的具体实施例中，为了使其他用户也可以根据其眼睛的屈光度选择对应的透镜25或者为了满足当前用户因感知到无法获得清晰的图像产生的调整透镜25的需求，上述均需要对当前位于显示模块4中的透镜25进行回撤操作，以使透镜25按照原移动路线但移动方向相反返回至透镜更新模块2中的相应初始位置，相应的，显示模块4中放置透镜25的位置空缺，以便于后续重新选取的透镜25可以进入显示模块4。其中，回撤操作的触发可以由用户通过触发回撤键51生成。更为具体的：

按键模块5接收用户通过触发回撤键51所输入的回撤指令，并将回撤指令发送至控制模块3，控制模块3根据回撤指令生成返回移动指令，其中，返回移动指令可以包括返回移动路线和返回移动距离，返回移动路线与移动路线的区别在于移动方向相反，返回移动距离可以与移动距离相等。控制模块3可以将返回移动指令发送至电动推杆22，电动推杆22可以根据返回移动指令通过夹持装置27带动相应的透镜25移动，以使透镜25通过顶部开口的第二外罩41重新返回透镜调整模块2并置于初始位置。

可选的，在上述技术方案的基础上，该头戴式显示设备具体还可以包括眼动追踪模块，眼动追踪模块与显示模块4共用同一透镜。

眼动追踪模块对用户的视线进行追踪生成视线追踪结果，并执行与视线追踪结果对应的操作，得到操作结果。

在本发明的具体实施例中，眼动追踪模块可以用于对用户的视线进行追踪生成视线追踪结果，并执行与视线追踪结果对应的操作，得到操作结果。这里所述的操作结果可以为用户期望的结果，即如当前用户需要通过注视操作打开应用程序A，而基于视线追踪结果执行对应操作得到的操作结果为通过注视操作打开应用程序A，这便可以认为操作结果是用户期望的结果。此外，操作结果还可以为不是用户期望的结果，即如当前用户需要通过注视操作打开应用程序A，而基于视线追踪结果执行对应操作得到的操作结果为通过注视操作打开应用程序B，这便可以认为操作结果不是用户期望的结果。造成上述操作出现误差的原因之一可能为：由于用户当前使用的透镜25并不合适，使得用户无法获得清晰的图像，以为是注视的是应用程序A而实际上注视的是应用程序B。为了解决上述原因导致的误差，可以采用调整透镜25的方式，即如果用户发现操作结果与用户期望的结果不相符，可以通过触发按键模块5中的回撤键51以使显示模块4中的透镜25进行回撤操作，透镜25可以按照原移动路线但移动方向相反返回至透镜更新模块2中的相应初始位置，相应的，使得显示模块4中放置透镜25的位置出现空缺，以便于后续重新选取的透镜25可以进入显示模块4。

可以理解到，用户可以根据基于眼动追踪模块的操作结果确定是否需要调整透镜。可选的，如图1f所示，在上述技术方案的基础上，验光模块1具体可以包括测光单元11和分析单元12，测光单元11的输出端与分析单元12的输入端相连，分析单元12的输出端与控制模块3的输入端相连。

测光单元11发出测光光线并记录测光光线被用户眼睛反射后形成的检影并将检影发送至分析单元12，分析单元12对检影进行分析，根据分析结果得到用户的屈光度，并将屈光度发送至控制模块3。

在本发明的具体实施例中，验光模块1具体可以包括测光单元11和分析单元12，其中，测光单元11发出测光光线并记录测光光线被用户眼睛反射后形成的检影，其工作原理为：基于检影验光法，检影验光法的全称为视网膜检影法，是用检影镜将一束光线投射到用户眼睛屈光系统直达视网膜，再由视网膜的反射光抵达检影镜，穿过检影镜窥孔(简称检影孔)，被验光师观察到。视网膜反射光即“红光反射”，是检影分析的主要依据。本实施例所述的测光单元11实现上述检影镜的功能，能够发出测光光线，当测光光线射入用户眼睛内并被反射出来时在测光单元11上形成检影，测量单元11记录该检影并存储为数字信息化格式。分析单元12接收并分析检影，根据分析结果得到用户的屈光度。分析单元12从测光单元11获取的检影信息以图像形式保存，分析单元12具备图像识别能力，图像识别是指一种利用计算机对图像进行处理、分析和理解，以识别各种不同模式的目标和对象的技术。图像识别技术利用算法对图像进行分析，具体可以包括基于几何特征的方法、基于模板的方法和基于模型的方法。以基于模板的方法为例进行说明。即首选存储多个检影模板，各个检影模板对应不同的视力状况及验光结果，然后将测光单元11获取的检影与检影模板进行对比，找出最接近的检影模板，并根据该检影模板对应的视力状况给出验光结果，根据验光结果得到用户的屈光度。其中，检影模板可以基于经验丰富的验光师的知识积累，建立专家知识库的方式获取，也可以根据将训练数据输入至预先设定的数学模型中进行模型训练的方式获取，具体可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。

测光单元11发出测光光线并记录测光光线被用户眼睛反射后形成的检影并将检影发送至分析单元12，分析单元12对检影进行分析，根据分析结果得到用户的屈光度，并将屈光度发送至控制模块3。

可选的，如图1f所示，在上述技术方案的基础上，测光单元11具体可以包括光源111、孔状结构112和成像结构113。

光源111发射测光光线，测光光线被用户眼睛反射后穿过孔状结构112在成像结构113上形成检影。

在本发明的具体实施例中，测光单元11具体可以包括光源111，光源111发出测光光线，到达用户眼睛后被视网膜反射，反射后的测光光线首先通过孔状结构112，最终在成像结构113上形成检影。光源111可以为LED、白炽灯或红外光源等。测光光线经过用户眼睛内的瞳孔、晶状体和眼球本体后被视网膜反射，再沿相反路径射出眼球，在上述过程中，测光光线被屈光折射，反映眼球的情况。孔状结构112和成像结构113构成小孔成像的结构，以便得到放大的、清晰的检影，以便于后续分析。具体是根据小孔成像原理，即用一个带有小孔的板遮挡在墙体与物之前，墙体上就会形成物的倒影，将这样的现象称为小孔成像。前后移动中间的板，墙体上像的大小也会随之发生变化。成像结构113可以使用感光芯片将检影图像进行保存，存储为数字化格式。

可选的，在上述技术方案的基础上，光源111可以为红外光源。

在本发明的具体实施例中，光源111可以为红外光源，相应的，光源111发出的测光光线为红外光线。电磁波根据波长的不同可分为可见光和不可见光，其中，可见光是电磁波谱中人眼可以感知的部分，可见光的光谱没有精确的范围，一般用户眼睛可以感知的电磁波的波长在400-760nm之间，小于或大于可见光波长的电磁波不能被用户眼睛观察到。红外光是波长介于微波与可见光之间的电磁波，波长在760nm-1mm之间，是比红光长的非可见光。考虑到使用可见光作为测光光线时，等于用户的眼睛直视光线，将会给用户带来不适感，因此，采用红外光源发出的红外光线作为测光光线，避免使用户感到不适。

可选的，如图1g所示，在上述技术方案的基础上，验光模块1具体还可以包括辅助对准单元13，辅助对准单元13沿测光光线方向延伸形成空心柱体。

用户眼睛位于辅助对准单元13的末端，以使测光单元11发出的测光光线通过辅助对准单元13传输至用户眼睛。

在本发明的具体实施例中，验光模块1具体还可以包括辅助对准单元13，其中，辅助对准单元13沿测光光线方向延伸形成空心柱体，用户眼睛位于辅助对准单元13的末端，辅助对准单元13对准测光单元11，以使测光单元11发出的测光光线通过辅助对准单元13传输至用户眼睛。

本实施例的技术方案，通过验光模块检测用户眼睛的屈光度，并将屈光度发送至控制模块，控制模块再根据屈光度生成移动指令，并将移动指令发送至电动推杆，电动推杆根据移动指令控制相应的透镜移动，以使透镜通过底部开口的第一外罩落入显示模块。解决了现有技术中头戴式显示设备的调整精度不高的问题，提高了头戴式显示设备的调整精度。

可选的，如图1a所示，在上述技术方案的基础上，该头戴式显示设备具体还可以包括提示模块6，提示模块6的输入端与验光模块1的输出端相连。

验光模块1将屈光度发送至提示模块6，提示模块6根据屈光度生成提示信号，以使用户根据提示信号获知用户的屈光度。

在本发明的具体实施例中，该头戴式显示设备具体还可以包括提示模块6，验光模块1还可以将屈光度发送至提示模块6，提示模块6根据屈光度生成提示信号，提示信号用于指示用户获知用户眼睛的屈光度。其中，提示模块6可以为语音提示器。示例性的，如语音提示器将提示信号播放出来“您好，您眼睛的屈光度为××，相当于度数为××”。

此外，头戴式显示设备具体可以包括验光模块、控制模块和显示模块，显示模块具体可以包括两个相对滑动的透镜，两个透镜的尺寸不同，验光模块的输出端与控制模块的输入端相连，控制模块的输出端与显示模块的控制端相连。

验光模块检测用户眼睛的屈光度，并将屈光度发送至控制模块，控制模块根据屈光度生成移动指令，并将移动指令发送至显示模块，显示模块根据移动指令控制两个透镜相对移动，以调整头戴式显示设备的屈光度。需要说明的是，在两个透镜相对移动的过程中，可以得到不同的屈光度。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种透镜调整方法的流程图，本实施例可适用于自动调整头戴式显示设备中的透镜的情况，该方法可以由头戴式显示设备来执行，该设备可以采用软件和/或硬件的方式实现。如图2所示，该方法具体包括如下步骤：

步骤210、通过验光模块检测用户眼睛的屈光度，并将屈光度发送至控制模块。

步骤220、通过控制模块根据屈光度生成移动指令，并将移动指令发送至透镜调整模块中的电动推杆。

步骤230、通过电动推杆根据移动指令控制透镜调整模块中相应的透镜移动，以使透镜通过透镜调整模块中底部开口的第一外罩落入显示模块。

在本发明的具体实施例中，该透镜调整方法可以应用于实施例所述的头戴式显示设备。首先通过验光模块检测用户眼睛的屈光度，并将屈光度发送至控制模块，接着通过控制模块根据屈光度生成移动指令，并将移动指令发送至透镜调整模块中的电动推杆，最后通过电动推杆根据移动指令控制透镜调整模块中相应的透镜移动，以使透镜通过透镜调整模块底部开口的第一外罩落入显示模块中。

本实施例的技术方案，通过验光模块检测用户眼睛的屈光度，并将屈光度发送至控制模块，再通过控制模块根据屈光度生成移动指令，并将移动指令发送至透镜调整模块中的电动推杆，通过电动推杆根据移动指令控制透镜调整模块中相应的透镜移动，以使透镜通过透镜调整模块中底部开口的第一外罩落入显示模块。解决了现有技术中头戴式显示设备的调整精度不高的问题，提高了头戴式显示设备的调整精度。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种头戴式显示设备，其特征在于，包括：验光模块、透镜调整模块、控制模块和显示模块，所述透镜调整模块包括至少两个透镜；所述验光模块的输出端与所述控制模块的输入端相连，所述控制模块的输出端与所述透镜调整模块的控制端相连；

所述验光模块检测用户眼睛的屈光度，并将所述屈光度发送至所述控制模块；所述控制模块根据所述屈光度确定对应的透镜以及透镜的位置信息，根据所述屈光度生成移动指令，并将所述移动指令发送至所述透镜调整模块，所述移动指令包括移动距离和移动路线；所述透镜调整模块根据所述移动指令控制相应的透镜移动，以使所述透镜落入所述显示模块；

其中，所述透镜调整模块还包括第一外罩、电动推杆、滑槽和至少四个第一卡槽，所述第一外罩底部开口，每个所述透镜对应不同的屈光度，所述第一卡槽个数为所述透镜个数的两倍；所述透镜调整模块位于所述显示模块的正上方，所述电动推杆的控制端位于所述滑槽中，所述滑槽设置于所述第一外罩的顶部，每两个所述第一卡槽分别设置于所述第一外罩对应面上的相对位置，每个所述透镜通过所述第一卡槽固定，各个所述透镜相互平行；所述电动推杆的控制端与所述控制模块的输出端相连；

所述控制模块将所述移动指令发送至所述电动推杆，所述电动推杆根据所述移动指令移动至相应的透镜上方并控制所述相应的透镜在所述第一卡槽中移动，以使所述透镜通过底部开口的所述第一外罩落入所述显示模块。

2.根据权利要求1所述的头戴式显示设备，其特征在于，所述显示模块包括第二外罩和至少四个第二卡槽，所述第二外罩的顶部和正面开口，所述第二外罩的长度与所述第一外罩的长度相同，所述第二外罩的正面开口的大小与所述透镜的大小相同，所述第二卡槽个数与所述第一卡槽个数相等，每两个所述第二卡槽分别设置于所述第二外罩对应面上的相对位置，且位于同一侧的所述第二卡槽和所述第一卡槽在同一直线上。

3.根据权利要求2所述的头戴式显示设备，其特征在于，还包括按键模块，所述按键模块包括回撤键，所述电动推杆与所述透镜接触的一端设置夹持装置；所述按键模块的输出端与所述控制模块的输入端相连；

所述按键模块接收用户通过触发所述回撤键所输入的回撤指令，并将所述回撤指令发送至所述控制模块，所述控制模块根据所述回撤指令生成返回移动指令，并将所述返回移动指令发送至所述电动推杆，所述电动推杆根据所述返回移动指令通过所述夹持装置带动相应的透镜移动，以使所述透镜通过顶部开口的所述第二外罩重新返回所述透镜调整模块并置于初始位置。

4.根据权利要求1所述的头戴式显示设备，其特征在于，所述透镜调整模块还包括定位单元，所述定位单元设置于所述电动推杆上，所述定位单元的输入端与所述电动推杆的控制端相连，所述定位单元的输出端与所述控制模块的输入端相连；

所述定位单元获取所述电动推杆的位置信息，并将所述位置信息发送至所述控制模块，所述控制模块根据所述屈光度和所述位置信息生成移动指令，并将所述移动指令发送至所述电动推杆。

5.根据权利要求1所述的头戴式显示设备，其特征在于，还包括眼动追踪模块，所述眼动追踪模块与所述显示模块共用同一透镜；

所述眼动追踪模块对用户的视线进行追踪生成视线追踪结果，并执行与所述视线追踪结果对应的操作，得到操作结果。

6.根据权利要求1所述的头戴式显示设备，其特征在于，所述验光模块包括测光单元和分析单元，所述测光单元的输出端与所述分析单元的输入端相连，所述分析单元的输出端与所述控制模块的输入端相连；

所述测光单元发出测光光线并记录所述测光光线被用户眼睛反射后形成的检影并将所述检影发送至所述分析单元，所述分析单元对所述检影进行分析，根据分析结果得到用户的屈光度，并将所述屈光度发送至所述控制模块。

7.根据权利要求6所述的头戴式显示设备，其特征在于，所述测光单元包括光源、孔状结构和成像结构；

所述光源发出所述测光光线，所述测光光线被用户眼睛反射后穿过所述孔状结构在所述成像结构上形成所述检影。

8.根据权利要求6所述的头戴式显示设备，其特征在于，所述验光模块还包括辅助对准单元，所述辅助对准单元沿所述测光光线方向延伸形成空心柱体；

用户眼睛位于所述辅助对准单元的末端，以使所述测光单元发出的测光光线通过所述辅助对准单元传输至用户眼睛。

9.根据权利要求1所述的头戴式显示设备，其特征在于，还包括提示模块，所述提示模块的输入端与所述验光模块的输出端相连；

所述验光模块将所述屈光度发送至所述提示模块，所述提示模块根据所述屈光度生成提示信号，以使用户根据所述提示信号获知用户的屈光度。

10.一种透镜调整方法，应用于权利要求1-9任一所述的头戴式显示设备，其特征在于，包括：

通过验光模块检测用户眼睛的屈光度，并将所述屈光度发送至控制模块；

通过控制模块根据所述屈光度生成移动指令，并将所述移动指令发送至透镜调整模块中的电动推杆；

通过电动推杆根据所述移动指令移动至透镜调整模块中相应的透镜上方并控制所述相应的透镜在第一卡槽中移动，以使所述透镜通过透镜调整模块中底部开口的第一外罩落入显示模块。

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