一种头戴显示设备的控制方法与流程

本发明涉及头戴显示设备技术领域，尤其涉及一种头戴显示设备的控制方法。

背景技术：

头戴显示设备包括：虚拟现实(vr)显示器，诸如由sony、samsung、oculus、carlzeiss所制造的那些；头戴式显示器(hmd)，诸如由google和vuzix所生产的那些；增强现实(ar)显示器，诸如由microsoft、vuzix和digilens所制造的那些；以及混合增强(mr)等其它类似设备。此类设备给使用者最重要的体验是视觉上的“沉浸感”，让画面内容完全覆盖你的视野，不被现实环境所干扰，仿佛沉浸在另外一个世界当中，原理是通过两块凸透镜在电子屏幕的同侧产生一个电子影像的虚像，使用者透过凸透镜看到比实际电子影像要大的虚像，而虚像距离使用者的眼睛很近，电子影像因此覆盖使用者的视野。

头戴式显示设备虽然可以给人们身临其境的沉浸感，但是使用一段时间后眼睛便会产生疲劳感，主要原因是控制眼睛屈光能力的睫状肌一直处于一个状态。另外，虽然电子影像的虚像距离眼球比较近，但是市面上的vr设备对近视眼的用户并不友好，虽然一些vr设备考虑到了这一点，但是由于用户的近视度数不尽相同，左右眼的度数又存在区别，所以还很难照顾到所有的用户。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：针对目前市面上的头戴式显示设备针对眼睛近视的用户优化不足的问题并没有有效的解决方案，本发明提供了一种头戴显示设备的控制方法来解决上述问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种头戴显示设备的控制方法，包括以下步骤：

s1、在第一平面建立直角坐标系，在所述直角坐标系中标定左眼中心坐标（x1，y1）和右眼中心坐标（x2，y2）；

s2、获取用户左眼的标准屈光度d0l和右眼的标准屈光度d0r；

s3、根据所述标准屈光度d0l、标准屈光度d0r、左眼中心坐标和右眼中心坐标设定左透镜的表面曲率αl、右透镜的表面曲率αr和位于起始位的显示屏的中心点坐标（x0，y0），使用户的左眼和右眼看到位于起始位的显示屏的中心点的清晰度一致；

s4、得到位于最佳位置的显示屏的中心点坐标（x0，ye）；

s5、移动显示屏使显示屏的中心点落在所述中心点坐标（x0，ye）。

根据一个实施方式：

在步骤s3中，设定x0=0，y1=y2=0，x1=-x2；

所述左眼与左透镜的组合屈光度d0l’，所述右眼与右透镜的组合屈光度d0r’，根据所述标准屈光度d0l和标准屈光度d0r设定左透镜的表面曲率αl和右透镜的表面曲率αr，d0r’=d0l’；

根据组合屈光度d0l’或者组合屈光度d0r’得到y0；

在所述步骤s4中，根据组合屈光度d0l’或者组合屈光度d0r’得到ye。

根据另一个实施方式：

在步骤s3中，设定y1=y2=0，x1=-x2，αl=αr

所述左眼与左透镜的组合屈光度d0l’，所述右眼与右透镜的组合屈光度d0r’，根据所述组合屈光度d0l’得到左眼远点距离rl，根据组合屈光度d0r’得到右眼远点距离rr，以左眼中心坐标（x1，y1）为圆心，左眼远点距离rl为半径画得圆形的左眼视力范围，以右眼中心坐标（x2，y2）为圆心，右眼远点距离rr为半径画得圆形的右眼视力范围，获得左眼视力范围和右眼视力范围的交叉点即为位于起始位的显示屏的中心点坐标（x0，y0）。

进一步：

在所述步骤s4中，根据组合屈光度d0l’或者组合屈光度d0r’得到ye。

作为优选，还包括以下步骤：

获取用户的瞳距p，调节两个镜片的距离，使|x1-x2|=p。

作为优选，还包括以下步骤：建立用户数据库，所述用户数据库中存有至少一个用户数据，所述用户数据包括id号、身份信息、年龄f、瞳距p、左眼的标准屈光度d0l和右眼的标准屈光度d0r，所述身份信息包括字符串、声纹数据、指纹数据和/或虹膜数据。

作为优选，还包括以下步骤：获取验证信息并将其与所述用户数据中的身份信息进行验证，验证通过后取出并使用所述用户数据中的年龄f、瞳距p、左眼的标准屈光度d0l和右眼的标准屈光度d0r。

本发明的有益效果是，这种头戴显示设备的控制方法根据用户两眼不同的近视度数来设定分别设定两个透镜的表面屈光度和调节显示屏的位置，使两只眼睛开到显示屏的清晰度一致，随后调节屏幕用户无需佩戴近视眼镜就可以享受vr设备的观影效果，增强了佩戴vr设备的舒适性，提升了用户体验。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的一种头戴显示设备的控制方法的实施例1的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示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。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。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“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在现有技术中存在的头戴显示设备（下面简称“设备”）已经有一部分具备了可以条件屏幕与透镜之间距离的功能，基于这种设备，如图1所示，是一种头戴显示设备的控制方法的实施例1，包括以下步骤：

s1、在第一平面建立直角坐标系，用户戴上设备后，两眼正视显示屏，两眼视线与显示屏垂直，此时两眼视线所在平面即第一平面。在直角坐标系中标定左眼中心坐标（x1，y1）和右眼中心坐标（x2，y2）；此实例中，y1=y2=0，x1=-x2。

s2、建立用户数据库，用户数据库中存有至少一个用户数据，用户数据包括id号、身份信息、年龄f、瞳距p、左眼的标准屈光度d0l和右眼的标准屈光度d0r，身份信息包括字符串、声纹数据、指纹数据和/或虹膜数据，设备与用户数据库通过网络连接，用户数据库获取验证信息并将其与用户数据中的身份信息进行验证，验证通过后设备取出并使用用户数据中的年龄f、瞳距p、左眼的标准屈光度d0l和右眼的标准屈光度d0r。具体的，设备从用户数据库中获取用户的瞳距p，调节两个镜片的距离，使|x1-x2|=p。设备从用户数据库中获取用户左眼的标准屈光度d0l和右眼的标准屈光度d0r；

s3、设定x0=0，此时显示屏两眼的中心点与显示屏的中心点的距离相同，左眼与左透镜的组合屈光度d0l’，右眼与右透镜的组合屈光度d0r’，根据标准屈光度d0l和标准屈光度d0r设定左透镜的表面曲率αl和右透镜的表面曲率αr，使d0r’=d0l’，只要显示屏的中心点的x轴坐标为0，那么两眼看到显示屏中心点的清晰度也就是一样的。根据组合屈光度d0l’或者组合屈光度d0r’得到y0，具体来说y0即是两眼与处于起始位的显示屏的中心点的垂直距离。此实例中，，为远点距离，也就是当显示屏的中心点与两眼中心点的距离超过时，就不在能看清显示屏中的画面，采集大量的样本之后建立对应表，然后可以根据组合屈光度d0l’或者组合屈光度d0r’查表可得。

s4、当用户观看视屏时，根据组合屈光度d0l’或者组合屈光度d0r’查表可得用户观看效果较好时眼睛中心点与显示屏中心点的距离应为，，求得。得到位于最佳位置的显示屏的中心点坐标（x0，ye）；

s5、移动显示屏使显示屏的中心点落在中心点坐标（x0，ye）。

此外，设备可以每过一段时间将显示屏在中心点坐标（x0，ye）的前后范围内移动，使睫状肌一松一弛，防止睫状肌处于一种状态太久，缓解视疲劳。

根据实施例2，在步骤s3中，左透镜的表面曲率αl与右透镜的表面曲率αr相等。

左眼与左透镜的组合屈光度d0l’，右眼与右透镜的组合屈光度d0r’，根据组合屈光度d0l’得到左眼远点距离rl，根据组合屈光度d0r’得到右眼远点距离rr，以左眼中心坐标（x1，y1）为圆心，左眼远点距离rl为半径画得圆形的左眼视力范围，以右眼中心坐标（x2，y2）为圆心，右眼远点距离rr为半径画得圆形的右眼视力范围，获得左眼视力范围和右眼视力范围的交叉点即为位于起始位的显示屏的中心点坐标（x0，y0）。

在步骤s4中，根据组合屈光度d0l’或者组合屈光度d0r’查表可得用户观看效果较好时左眼中心点或者右眼中心与显示屏中心点的距离，然后计算得到ye，此实例中，利用组合屈光度d0l’和利用组合屈光度d0r’求得的ye会有差异，但是因此带来的两眼清晰度的差异很小。

s5、移动显示屏使显示屏的中心点落在中心点坐标（x0，ye）。

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、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对所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、材料或者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。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。