一种用于视力调节训练的AR/VR头戴式设备和方法与流程

本发明涉及增强现实/虚拟现实、光源控制、可穿戴设备相关，具体为一种用于视力调节训练的ar/vr头戴式设备和方法。

背景技术：

1、中国现有的近视防治包括配镜、角膜塑形镜(ok镜)等方式。通过配镜方式，学生的眼睛度数每年仍然会不断加深。角膜塑形镜(ok镜)目前用于控制青少年600度以下近视，但仍然存在佩戴后眼轴增长、度数增加、佩戴不方便、替换成本高等缺点。

2、增强现实(augmented reality，简称ar)是一种通过将虚拟信息叠加到真实世界中，创造出一个综合的、增强的视觉体验的计算机技术。

3、虚拟现实(virtual reality,vr)是一种计算机技术，利用电子技术模拟出人类视觉、听觉、触觉等感官，将用户置身于一个虚拟的三维环境中，让用户感受到身临其境的感觉。

4、针对上述问题，急需对近视防治的方法进行创新设计。本发明结合了虚拟现实技术、增强现实技术和视力调节训练，提供一种缓解青少年儿童近视的训练设备和方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于视力调节训练的ar/vr头戴式设备和方法，以解决上述背景技术中现有近视防治缺少有效手段方法的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于视力调节训练的ar/vr头戴式设备，在该设备上将运行视力调节训练软件和红光照射治疗软件。本发明所述ar/vr头戴式设备包括ar/vr显示模块、控制处理器模块、电池模块、结构部件、对外接口装置、屈光度/瞳距调节器及镜片组、距离检测模块和眼动跟踪模块。

3、其中ar/vr显示模块包含：光机模组、光学镜片、接口控制模组，用于近眼显示数字信息内容。光机模组能发出波长610nm～700nm红光光线来调节眼睛轴距，缓解近视。

4、控制处理器模块包含cpu、gpu、存储器、6dof/9dof陀螺仪加速度传感器、触摸控制屏、音频输入输出、无线通信模组如wifi，blt、输入输出模块、电源控制模组、显示接口、摄像头控制、内部模块如时钟、jtag等模块。

5、结构件将上述模块组合起来，包含遮光罩、头部位置固定装置、双耳部托架、屈光度/瞳距调节器及镜片组、散热材料等。

6、距离检测功能模块使用tof、结构光等器件检测空间距离信息。

7、眼动跟踪模块能够跟踪使用者的眼球运动情况，从而感知使用者眼睛的运动情况。

8、本发明实现视力调节训练并缓解近视的方法，其主要步骤如下：

9、1、在本发明设备上运行视力调节训练方法软件，该软件采用增强现实或虚拟现实技术，结合距离检测功能模块，能够通过距离感知让人眼看到不同距离的图像。软件可以调整场景中虚拟物体与用户眼睛间的距离，实现视力调节训练所需要的聚焦远近、眼球运动等功能，从而达到调节眼睫肌，预防缓解近视的功能。

10、2、同时本发明设备的ar/vr显示模块中光机模组将产生610nm～700nm红光并照射到用户眼睛，该波长的红光光源可以刺激眼底细胞增长，增加脉络膜厚度，减缓眼轴增长，从而预防和缓解近视。

11、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

12、1、远近视觉锻炼调整眼睫肌，红光抑制眼轴增长，度数基本不增加。

13、2、每次佩戴只需十多分钟，无不适反应。

14、3、ar/vr眼镜可根据眼睛度数调节，无需替换设备或镜片。

15、4、轻量化设计，佩戴舒适。

技术特征：

1.一种用于视力调节训练的ar/vr头戴式设备，其特征在于，所述设备包括以下模块：(1)ar/vr显示模块、(2)控制处理器模块、(3)电池模块、(4)结构部件、(5)麦克风和speaker、(6)屈光度/瞳距调节器及镜片组、(7)距离检测模块、(8)眼动跟踪模块的可穿戴设备。

2.根据权利要求1所述的一种用于视力调节训练的ar/vr头戴式设备，其特征在于：所述(1)ar/vr显示模块包含了光机模组、光学镜片、接口控制模组，用于近眼显示数字信息内容，光机模组能发出波长610nm～700nm红光光线来调节眼睛轴距，缓解近视。

3.根据权利要求1所述的一种用于视力调节训练的ar/vr头戴式设备，其特征在于：所述(2)控制处理器模块包含cpu、gpu、存储器、传感器、无线通信、摄像头控制、电源控制、显示输出、音频输入输出、触摸控制屏和按键、对外输入输出模块。

4.根据权利要求1所述的一种用于视力调节训练的ar/vr头戴式设备，其特征在于：所述(3)电池模块通过外部进行有线或无线充电。

5.根据权利要求1所述的一种用于视力调节训练的ar/vr头戴式设备，其特征在于：所述(4)结构部件包含用于连接和固定的塑料/金属结构件、遮光罩、头部位置固定装置、双耳部托架。

6.根据权利要求1所述的一种用于视力调节训练的ar/vr头戴式设备，其特征在于：所述(6)屈光度/瞳距调节器及镜片组能让使用者根据自己眼睛的屈光度数和瞳距，旋转和调节镜片组以匹配使用。

7.根据权利要求1所述的一种用于视力调节训练的ar/vr头戴式设备，其特征在于：所述(7)距离检测功能模块使用tof、结构光等器件检测空间距离信息。

8.根据权利要求1所述的一种用于视力调节训练的ar/vr头戴式设备，其特征在于：所述(8)眼动跟踪模块能够跟踪使用者的眼球运动情况，从而感知使用者眼睛的运动情况。

9.一种用于视力调节训练的ar/vr方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

技术总结
本发明属于增强现实AR和虚拟现实VR领域，尤其为一种用于视力调节训练的AR/VR头戴式设备和方法。设备包含了显示模块、控制处理模块、电池模块、结构部件、对外接口、距离检测模块、眼动跟踪模块、屈光度/瞳距调节器及镜片组。显示模块用于近眼显示数据内容。控制处理模块包含CPU、GPU、存储器、传感器等核心模块。结构件将所有模块可靠连接起来，并提供对耳鼻眼部位的支撑。距离检测模块检测空间距离信息。眼动跟踪模块检测用户眼球运动的情况。该设备结合运行在其上的AR/VR视力调节训练方法程序，让人眼看到不同距离的虚拟图像，同时让显示模块的光机模组发射特定610nm～700nm波长光线，达成缓解近视功能。

技术研发人员：董志
受保护的技术使用者：上海好瑞视智能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15