[发明专利]一种虚拟现实头盔以及调节虚拟现实头盔瞳距的方法

说明书

技术领域

本专利申请涉及视频、图像显示技术领域，具体涉及瞳距可调节的虚拟现实设备以及调节方法。

背景技术

虚拟现实(Virtual Reality,下文简称VR)技术是以智能计算设备为核心，结合传感技术生成逼真的虚拟环境，通过多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。

VR的沉浸式体验分为两种，一种是角度定位式的沉浸体验，其只包括360°的视野旋转，可以通过自由旋转身体或者头部来观察，比如GearVR的手机盒子；另外一种是空间定位式的沉浸体验不仅可以实现360°的视野旋转还可以在场地里自由移动，譬如HTC Vive、PSVR(PlayStation VR)等。相比之下，只有空间定位式沉浸体验才能产生身临其境的感受。

虚拟现实刮起的风暴如今已经愈演愈烈，从形形色色的头盔和眼镜，到各种奇思妙想的交互设备，再到内容制作和建立体验馆的尝试。VR体验馆的构建最重要的一环，就是廉价且灵活准确的定位方案。这里所说的定位，为了要实时更新空间定位式沉浸体验所要显示的虚拟环境信息，需要使用位置跟踪设备跟踪人体的运动姿态和位置等信息，确定体验馆中的参与者在较大面积的场馆空间中的绝对空间位置，并反馈到游戏服务器上，同时所有参与游戏的玩家的数据之间还要进行互动，进而才能执行群体游戏所必需的各种游戏逻辑。

VR眼镜两个透镜相当于眼睛，但远没有人眼“智能”。再加上VR眼镜一般都是将内容分屏，切成两半，通过镜片实现叠加成像。这时往往会导致人眼瞳孔中心、透镜中心、屏幕(分屏后)中心不在一条直线上，使得视觉效果很差，出现不清晰、变形等问题。

人的脸庞大小是不同的，人的瞳距不是固定不变的，小孩的瞳距小，成人的瞳距大，而且随的年级的增长一个人的瞳距也在发生变化，一般成年男性瞳距在60-73MM，女性为53-68MM之间。物理调节透镜与屏之间距离来调节瞳距，产品整体结构复杂，操作繁琐，调节不准确偏差大，增加整机体积重量，长时间佩戴使用容易疲劳，头晕等，不利于颈部，眼部健康。

中国专利申请号为CN201610416543.0，该发明实施例公开了一种调节VR眼镜的瞳距的方法以及VR眼镜，该方法包括：测量用户的瞳距，用户的瞳距为用户的两眼瞳孔之间的距离；比较VR眼镜的瞳距与用户的瞳距是否匹配，VR眼镜的瞳距为VR眼镜的两个镜片的焦点之间的距离；当VR眼镜的瞳距与用户的瞳距不匹配时，调整VR眼镜的瞳距，以使调整后的VR眼镜的瞳距与用户的瞳距匹配。采用本发明，可以提高用户佩戴VR眼镜的视觉体验。

中国专利申请号为CN201610470579.7，该发明提供一种近眼显示装置自动测量瞳距的方法，所述近眼显示装置包括透镜单元、摄像单元、处理单元和显示单元，所述摄像单元可以将拍摄到的图像信息传输至所述处理单元，所述处理单元根据接收到的信息判断使用者瞳孔的横坐标，并根据所述左摄像装置和所述右摄像装置拍摄图像中瞳孔横坐标的差值计算出使用者的瞳距。与现有技术相比，本发明采用单独测量单侧瞳孔坐标位置的方法不仅可以测量使用者的瞳距，还可以测量使用者单侧瞳孔偏离中心位置的位移，对于瞳孔不对称的使用者来说可以更精确地测量其视力信息，并且为手动或自动调节光学系统以适应瞳孔位置提供了依据。

当前业内中，都是通过物理调节和软件调节，主要是调节镜片与显示屏间的距离来实现。

如：HTC Vive通过物理调节。

在设备尺寸上，由于HTC Vive的绑带有弹性，因而会比Oculus的要舒服些，但是为了防止VR脸，还是要微调一下，确保它们能完美贴合轻轻地拉出镜片距离调节环，两边同时向前转，以便确保两个镜片的距离相等，一旦镜片足够深了，把调节环重新摁回去。在你设置好Vive并看过Vive的设置菜单或者主屏幕后，带上头戴式设备找到头戴式设备右下方的IPD调节键，左右旋转该键直至头戴式设备内的视野非常清晰。

此方法结构复杂，操作繁琐。作业时容易出现镜片距离不相等，设备挤压脸部等一系列问题。

发明内容

本发明提供一种方案，在不调整硬件(透镜以及显示屏)位置的前提下调节显示区域，以适应不同瞳距的需求，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种调节虚拟现实头盔瞳距的方法，包括如下步骤：

S200：瞳距检测模块检测头盔佩戴者的瞳距；

S300：计算模块根据所述瞳距以及人眼与透镜的成像关系测算左、右屏幕显示区域的大小；

S400：显示器根据所述计算模块的计算结果在所述显示器中显示所述左、右屏幕显示区域和位置。