[发明专利]一种外接式改善视力头戴VR装置

说明书

技术领域

本发明涉及虚拟现实领域，具体而言，涉及一种外接式改善视力头戴VR装置。

背景技术

20世界90年代初出现了虚拟现实技术VR(Virtual Reality)。近几年来，虚拟现实技术成为计算机技术领域中最为热门的科研课题之一，相应技术的发展也相当迅速。虚拟现实是一种人与通过计算机生成的虚拟环境之间可自然交互的人机界面，其应用开发前景非常广阔，市场潜力不可估量。目前，虚拟现实在机械设计、科学计算、影视娱乐、化学医药和军事训练等诸多领域得到了初步的应用，而且很多应用是其他技术所无法替代的。

虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向，是仿真技术与计算机图形学、人机接口技术、多媒体技术传感技术、网络技术等多种技术的集合，是一门富有挑战性的交叉技术、前沿学科和研究领域。虚拟现实技术(VR)主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。感知是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知，具体的，除计算机图形技术所生成的视觉感知外，还应有听觉、触觉、力觉、运动等感知。自然技能是指人的头部转动，眼睛、手势、或其他人体行为动作，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，并对用户的输入作出实时响应，并分别反馈到用户的五官。虚拟现实技术将以仿真性、开放性、超时空性、可操作性等优势，在全国各大医疗机构及院校深入开展仿真实训示范基地建设、学术研究、开发远程医疗及智慧医疗模型，为智慧医疗系统提供框架基础。

近视和远视一般都是由于用眼过度，导致眼部肌肉失去活性，眼部调节性能降低造成的。眼睛长时间看近距离物体时，会造成睫状体长时间压迫晶状体，导致晶状体形状更加弯曲，长时间受此压迫，造成晶状体不可逆的变化。也就是说，眼睛看近看远，主要是通过睫状肌拉伸或压缩晶状体，即改变晶状体屈光度。理论上是可以通过长时间观看远处的东西，让睫状肌拉伸晶状体来恢复视力。

目前矫正视力采用的方法主要有两种：佩戴眼镜和激光手术治疗。激光手术治疗方案能够根治近视，但激光手术有风险，也有复发的可能性；对于佩戴眼镜的方案，佩戴普通近视、远视眼镜不能从根本上解决问题，反而时间越久会加深近视程度。另外，市场也有各种近视辅助治疗仪，但较多使用不便或效果不明显。

目前，已有本领域技术人员考虑利用VR虚拟技术来矫正视力，以降低手术风险以及提高视力矫正效果。但是，市场上的该类设备一般为机械式，使用时需用手不断翻转镜片，很不方便，至今未能广泛推广。

发明内容

本发明提供了一种外接式改善视力头戴VR装置，用以训练眼睫状肌和内直肌，以解决其存在的调节滞后和调节功能不足的问题；防止近视的发生、发展、视功能下降以及缓解视疲劳等症状。

为了达到上述目的，本发明提供的外接式改善视力头戴VR装置包括：固定装置、外部罩、显示屏幕、透镜组、透镜调节装置、眼球追踪器、头部追踪装置、图像存储模块、中央处理模块和无线通讯接口，其中：

所述固定装置与所述外部罩连接，以将所述外接式改善视力头戴VR装置固定在眼睛前方；

所述外部罩位于装置最前方并具有一容置部；

所述显示屏幕、所述透镜组、所述眼球追踪器、所述头部追踪装置、所述中央处理模块和所述图像存储模块均位于所述容置部；

所述透镜组包括分别与人眼位置相对应的第一透镜和第二透镜以及一透镜架，所述显示屏幕位于所述透镜组前方；

所述透镜调节装置位于所述外部罩的外侧，其包括瞳距调节按钮、屈光度调节按钮和焦距调节按钮；

所述中央处理模块与所述显示屏幕、所述眼球追踪器、所述头部追踪装置、所述无线通讯接口和所述图像存储模块连接；

所述眼球追踪器根据眼球和眼球周边的特征跟踪眼球在所述显示屏幕上的聚焦点，所述中央处理模块根据眼球的聚焦点调节所述显示屏幕中眼球聚焦点处与聚焦点周围的图像清晰度；

所述中央处理模块根据所述头部追踪装置检测到的头部运动控制所述显示屏幕中显示的图像跟随头部的转动而转动；

所述图像存储模块中存储有多张用于进行训练的图像；

所述无线通讯接口通过无线方式与一控制终端连接，所述控制终端安装有一控制软件，所述控制软件内置多种治疗模式，所述中央处理模块根据每种治疗模式从所述图像存储模块中选取相应的图像并以预设时间间隔T1控制其于所述显示屏幕上的远近变化以及以预设时间间隔T2控制其于所述显示屏幕上的清晰度变化。