本發(fā)明涉及近眼顯示裝置領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種近眼顯示裝置光學(xué)系統(tǒng)調(diào)整裝置和方法。

背景技術(shù)：

近眼顯示裝置包括可將圖像直接投射到觀察者眼中的頭戴顯示器(HMD)，這種近眼顯示裝置是目前虛擬現(xiàn)實(VR)或增強(qiáng)現(xiàn)實(AR)領(lǐng)域常用的裝置。一般情況下，近眼顯示裝置的顯示屏距離使用者的眼球不到十厘米，通過特殊的光學(xué)處理，近眼顯示裝置可以將圖像清晰地投射在人的視網(wǎng)膜上，在用戶眼前呈現(xiàn)出虛擬大幅面圖像，由此用于虛擬現(xiàn)實或增強(qiáng)現(xiàn)實。

近眼顯示裝置在使用前必須經(jīng)過瞳距測量和光學(xué)系統(tǒng)調(diào)整。當(dāng)使用者的眼球位置或屈光系統(tǒng)與近眼顯示裝置的光學(xué)系統(tǒng)不能很好配合時(參見圖1)，需要調(diào)整近眼顯示裝置的光學(xué)系統(tǒng)，使用戶可以在眼中看到清晰的圖像?，F(xiàn)有技術(shù)的近眼顯示裝置多沒有較好的瞳距調(diào)整功能，使用者在使用過程中僅憑感覺手動調(diào)整光學(xué)系統(tǒng)，不僅誤差很大，而且使用很不方便。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決當(dāng)前近眼顯示裝置沒有較好的瞳距調(diào)整功能的缺陷，本發(fā)明提供一種近眼顯示裝置光學(xué)系統(tǒng)調(diào)整裝置和方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種近眼顯示裝置光學(xué)系統(tǒng)調(diào)整裝置，所述近眼顯示裝置包括顯示屏、光學(xué)鏡片、調(diào)節(jié)裝置，所述光學(xué)鏡片與所述調(diào)節(jié)裝置相連接，所述光學(xué)鏡片可以在所述調(diào)節(jié)裝置的帶動下左右轉(zhuǎn)動，所述調(diào)節(jié)裝置包括遮光裝置，所述遮光裝置包括至少兩個遮光片，所述遮光片包括缺口，所述遮光片可以扣合起來，扣合起來的所述遮光片的缺口可以組成透光孔。

優(yōu)選地，所述遮光裝置進(jìn)一步包括調(diào)節(jié)滾輪、齒輪裝置和支架，所述遮光裝置設(shè)置在所述支架的內(nèi)部，調(diào)節(jié)所述滾輪可以控制所述齒輪裝置帶動所述光學(xué)鏡片運(yùn)動，所述遮光裝置可以隨所述光學(xué)鏡片一起運(yùn)動。

優(yōu)選地，所述遮光裝置與所述光學(xué)鏡片可以沿所述顯示屏的中心轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動過程中所述遮光裝置與所述光學(xué)鏡片保持相對靜止。

優(yōu)選地，所述顯示屏固定設(shè)置，當(dāng)所述調(diào)節(jié)裝置帶動所述光學(xué)鏡片一起運(yùn)動時，所述顯示屏不隨所述光學(xué)鏡片一起移動。

優(yōu)選地，當(dāng)所述調(diào)節(jié)裝置帶動所述光學(xué)鏡片一起運(yùn)動時，所述顯示屏隨所述光學(xué)鏡片一起移動。

優(yōu)選地，所述近眼顯示裝置為虛擬現(xiàn)實頭盔。

提供一種調(diào)整光學(xué)系統(tǒng)的方法，包括以下步驟：

S1：所述顯示屏播放測試圖像；

S2：佩戴所述近眼顯示裝置并手動調(diào)節(jié)所述調(diào)節(jié)裝置，當(dāng)調(diào)整到可以持續(xù)觀察到對應(yīng)標(biāo)記圖像時停止調(diào)整。

優(yōu)選地，所述測試圖像在所述顯示屏的中心位置顯示一個綠色靶心，在所述顯示屏的中心水平線上靶心的左側(cè)顯示朝向右邊的綠色箭頭，靶心的右側(cè)顯示朝向左邊的綠色箭頭，所述顯示區(qū)域的其他位置不發(fā)光。

優(yōu)選地，佩戴所述近眼顯示裝置并按照視野中箭頭的指示手動調(diào)節(jié)所述調(diào)節(jié)裝置，當(dāng)調(diào)整到可以持續(xù)觀察到綠色靶心時停止調(diào)整。

優(yōu)選地，當(dāng)所述顯示屏中心、所述光學(xué)鏡片中心和使用者瞳孔處于一條直線上時，使用者可以看到綠色靶心，可認(rèn)為光學(xué)系統(tǒng)調(diào)節(jié)達(dá)到滿意的精確度。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用遮光裝置和顯示屏相互配合的方式，可以精確調(diào)整光學(xué)系統(tǒng)，保證光學(xué)系統(tǒng)可以完美顯示。相對于需要通過電子設(shè)備測量瞳距再對光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整的裝置來說節(jié)省了大量的成本，有利于設(shè)備的生產(chǎn)制造以及推廣。遮光裝置設(shè)置在支架的內(nèi)部，既可以方便收納，又能防止丟失。通過在遮光裝置的中心設(shè)置透光孔可以使顯示屏中心的光線垂直出射，保證測量的精確性。在未使用時，遮光裝置收在顯示屏的兩側(cè)，不影響顯示。使用者通過滾輪來對齒輪裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，方便易行。通過顯示屏播放測試圖像可以在調(diào)節(jié)到較好效果時對調(diào)整者進(jìn)行提示。在顯示屏的中心顯示一個靶心有助于識別標(biāo)記點(diǎn)，在其周圍顯示綠色箭頭可以方便使用者根據(jù)箭頭指示方向調(diào)整光學(xué)系統(tǒng)。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中：

圖1是現(xiàn)有技術(shù)近眼顯示裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明近眼顯示裝置當(dāng)遮光裝置未扣合時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是扣合的遮光裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明近眼顯示裝置當(dāng)遮光裝置扣合時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明近眼顯示裝置光學(xué)系統(tǒng)未調(diào)整好光線傳播示意圖；

圖6是本發(fā)明近眼顯示裝置光學(xué)系統(tǒng)調(diào)整好的光線傳播示意圖；

圖7是本發(fā)明近眼顯示裝置第一實施例示意圖；

圖8是本發(fā)明近眼顯示裝置第二實施例示意圖。

具體實施方式

為了解決當(dāng)前近眼顯示裝置沒有瞳距檢測功能和自動調(diào)整功能的缺陷，本發(fā)明提供一種近眼顯示裝置光學(xué)系統(tǒng)調(diào)整裝置和方法。

為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實施方式。

請參閱圖2—圖4，本發(fā)明包括近眼顯示裝置100，近眼顯示裝置100可以是虛擬現(xiàn)實頭盔。近眼顯示裝置100包括顯示屏10、光學(xué)鏡片20、調(diào)節(jié)裝置30，調(diào)節(jié)裝置30包括調(diào)節(jié)滾輪31、齒輪裝置32、遮光裝置33和支架34，齒輪裝置32與光學(xué)鏡片20通過支架34相連接，光學(xué)鏡片20可以在齒輪裝置32的帶動下做小范圍的轉(zhuǎn)動。在使用時，調(diào)整調(diào)節(jié)滾輪31即可使齒輪裝置32帶動光學(xué)鏡片20左右小范圍轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動中心為顯示屏10的中心。相對于水平移動光學(xué)鏡片20來調(diào)整光學(xué)系統(tǒng)來說，以顯示屏10的中心為轉(zhuǎn)動中心更加符合人眼的生理特征，使顯示效果更佳。遮光裝置33分為左右兩片遮光片331，左右兩片遮光片331可以扣合起來，在正常使用情況下，左右兩片遮光片331分別處于顯示屏10的兩端，當(dāng)需要進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)整時，左右兩片遮光片331扣合起來后可以起到遮光的作用。遮光片331的一端設(shè)置有半圓形的缺口，當(dāng)左右兩片遮光片331扣合起來后，兩個半圓形的缺口組成一個圓形的透光孔332。顯示屏10發(fā)射的光線可以通過透光孔332到達(dá)光學(xué)鏡片20，再經(jīng)過光學(xué)鏡片20透射到外部空間。當(dāng)兩個光學(xué)鏡片20各自的幾何中心的連線距離與和人眼的瞳距不相等時，可以通過調(diào)整調(diào)節(jié)裝置31來調(diào)節(jié)光學(xué)鏡片20的左右位置，遮光裝置33可以隨光學(xué)鏡片20一起運(yùn)動。

請參閱圖5—圖6，當(dāng)調(diào)整過程中兩個光學(xué)鏡片20各自的幾何中心的連線距離與和人眼的瞳距相等時，顯示屏10中心、光學(xué)鏡片20的幾何中心和人眼的瞳孔恰好處于一條直線上，達(dá)到完美光學(xué)的要求，此時顯示效果最佳。在調(diào)節(jié)過程中，顯示屏10的顯示中心顯示綠色靶心，在顯示屏10的中心水平線上，綠色靶心的左側(cè)顯示朝向右邊的綠色箭頭，綠色靶心的右側(cè)顯示朝向左邊的綠色箭頭，對綠色靶心的位置進(jìn)行提示，其他位置不發(fā)光。當(dāng)顯示屏10的中心與光學(xué)鏡片20的幾何中心的連線不通過人眼瞳孔時，使用者可以通過透光孔332觀察到綠色的箭頭，可以按照箭頭的指向來調(diào)整光學(xué)系統(tǒng)；當(dāng)調(diào)整過程中顯示屏10的中心、光學(xué)鏡片20的幾何中心和人眼的瞳孔處于一條直線上時，顯示中心發(fā)射的綠色靶心的光線可以通過透光孔332到達(dá)人眼。使用者看到綠色靶心即可知道此時光學(xué)系統(tǒng)調(diào)節(jié)達(dá)到滿意的精確度，即可停止調(diào)節(jié)，將遮光裝置33調(diào)整到顯示屏10的兩端正常使用近眼顯示裝置100。使用綠光作為標(biāo)記光線一方面是因為綠色光線在黑暗背景下比較清晰和明顯，另一方面綠光對人眼沒有較強(qiáng)的刺激，也避免了對人的視覺系統(tǒng)造成損傷。

請參閱圖7—圖8，圖7—圖8分別示出了本發(fā)明的兩種實施例，圖7所示本發(fā)明第一實施例，當(dāng)調(diào)節(jié)裝置30帶動光學(xué)鏡片20一起運(yùn)動時，顯示屏10不隨光學(xué)鏡片20一起移動，由于光學(xué)鏡片20是沿著顯示屏10的中心轉(zhuǎn)動，因此顯示屏10中心發(fā)射的光線依然可以通過光學(xué)鏡片20的幾何中心以一條直線發(fā)射出來，光線經(jīng)過光學(xué)鏡片20時不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。這樣設(shè)計的好處是顯示屏10可以固定設(shè)置，簡化了設(shè)計和裝配過程。圖8所示本發(fā)明第二實施例，當(dāng)調(diào)節(jié)裝置30帶動光學(xué)鏡片20一起運(yùn)動時，顯示屏10隨光學(xué)鏡片20一起移動，這樣顯示屏10和光學(xué)鏡片20保持相對靜止，因此顯示屏10中心發(fā)射的光線依然可以通過光學(xué)鏡片20的幾何中心以一條直線發(fā)射出來，光線經(jīng)過光學(xué)鏡片20時不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。顯示屏10隨著光學(xué)鏡片20一起運(yùn)動可以使顯示效果更加突出，增加了視角和景深的選擇。

在調(diào)節(jié)開始時，顯示屏10播放測試圖像，顯示屏10的顯示中心顯示綠色靶心，在顯示屏10的中心水平線上，綠色靶心的左側(cè)顯示朝向右邊的綠色箭頭，綠色靶心的右側(cè)顯示朝向左邊的綠色箭頭。使用者佩戴近眼顯示裝置100，并調(diào)整遮光裝置33處于扣合狀態(tài)，調(diào)整調(diào)節(jié)裝置31來調(diào)節(jié)光學(xué)鏡片20的左右位置，按照綠色箭頭的指示調(diào)整，直到看到綠色的靶心為止。當(dāng)視野中可以持續(xù)看到綠色的靶心時，可認(rèn)為此時光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)達(dá)到滿意的精確度，可以停止調(diào)整光學(xué)系統(tǒng)。此時顯示屏10中心、光學(xué)鏡片20的幾何中心和人眼的瞳孔處于一條直線上，顯示效果最佳。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用遮光裝置33和顯示屏10相互配合的方式，可以精確調(diào)整光學(xué)系統(tǒng)，保證光學(xué)系統(tǒng)可以完美顯示。相對于需要通過電子設(shè)備測量瞳距再對光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整的裝置來說節(jié)省了大量的成本，有利于設(shè)備的生產(chǎn)制造以及推廣。遮光裝置33設(shè)置在支架34的內(nèi)部，既可以方便收納，又能防止丟失。通過在遮光裝置33的中心設(shè)置透光孔332可以使顯示屏10中心的光線垂直出射，保證測量的精確性。在未使用時，遮光裝置33收在顯示屏10的兩側(cè)，不影響顯示。使用者通過滾輪31來對齒輪裝置32進(jìn)行調(diào)節(jié)，方便易行。通過顯示屏10播放測試圖像可以在調(diào)節(jié)到較好效果時對調(diào)整者進(jìn)行提示。在顯示屏10的中心顯示一個靶心有助于識別標(biāo)記點(diǎn)，在其周圍顯示綠色箭頭可以方便使用者根據(jù)箭頭指示方向調(diào)整光學(xué)系統(tǒng)。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)之內(nèi)。