本發(fā)明涉及近眼顯示裝置領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種指示性調(diào)整光學(xué)系統(tǒng)的近眼顯示裝置和方法。

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)明提供一種指示性調(diào)整光學(xué)系統(tǒng)的近眼顯示裝置和方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種指示性調(diào)整光學(xué)系統(tǒng)的近眼顯示裝置，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)裝置的帶動下左右運(yùn)動，所述近眼顯示裝置進(jìn)一步包括遮光板，所述遮光板可拆卸安裝在所述光學(xué)鏡片上，所述遮光板的中央設(shè)置有透光區(qū)，所述透光區(qū)為矩形，所述遮光板安裝在所述光學(xué)鏡片上時可以隨所述光學(xué)鏡片一起運(yùn)動。

優(yōu)選地，所述光學(xué)鏡片的周圍設(shè)置有插槽，所述遮光板為圓形，所述遮光板上設(shè)置有固定裝置，所述固定裝置可以插入所述插槽將遮光板固定在所述光學(xué)鏡片的外部。

優(yōu)選地，所述透光區(qū)上覆蓋有透明的保護(hù)膜，當(dāng)所述遮光板安裝在所述光學(xué)鏡片上時所述顯示屏發(fā)射的光線可以通過所述透光區(qū)的所述保護(hù)膜透射到外部空間。

優(yōu)選地，所述調(diào)節(jié)裝置包括調(diào)節(jié)滾輪和齒輪裝置，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。

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，所述顯示屏包括顯示區(qū)域，所述顯示區(qū)域可以在所述顯示屏上移動，所述顯示區(qū)域可以和所述光學(xué)鏡片同步移動，所述光學(xué)鏡片的幾何中心和所述顯示區(qū)域的中心的連線始終垂直于所述顯示屏。

優(yōu)選地，所述測試圖像在顯示區(qū)域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)所述顯示區(qū)域中心、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)明采用遮光板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。遮光板的中心設(shè)置為矩形，可以方便觀察箭頭的指示方向。通過在遮光板的中心設(shè)置透光區(qū)可以使顯示區(qū)域中心的光線垂直出射，保證測量的精確性。在未使用時，遮光板扣合在光學(xué)鏡片上，起到保護(hù)光學(xué)鏡片的作用，遮光板和保護(hù)膜將光學(xué)鏡片密閉起來，起到防止灰塵損害的作用。在光學(xué)鏡片周圍設(shè)置插槽方便固定遮光板。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。顯示屏上設(shè)置可以移動的顯示區(qū)域可以保證在光學(xué)鏡片移動的時候顯示區(qū)域的中心始終正對光學(xué)鏡片的中心。在顯示區(qū)域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)明近眼顯示裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明近眼顯示裝置未安裝遮光板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明近眼顯示裝置安裝了遮光板的結(jié)構(gòu)示意圖之一；

圖5是本發(fā)明近眼顯示裝置安裝了遮光板的結(jié)構(gòu)示意圖之二；

圖6是本發(fā)明顯示屏和顯示區(qū)域示意圖；

圖7是本發(fā)明顯示屏顯示圖像示意圖。

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)明提供一種指示性調(diào)整光學(xué)系統(tǒng)的近眼顯示裝置和方法。

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3，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和齒輪裝置32，齒輪裝置32與光學(xué)鏡片20相連接，光學(xué)鏡片20可以在齒輪裝置32的帶動下左右運(yùn)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左右運(yùn)動。近眼顯示裝置100進(jìn)一步包括遮光板21，遮光板21呈圓形，遮光板21開拆卸地安裝在光學(xué)鏡片20的外圍遮住光學(xué)鏡片20，在遮光板21的中央設(shè)置有透光區(qū)212，透光區(qū)212呈矩形，透光區(qū)212上覆蓋有透明的保護(hù)膜2121，遮光板21在遮擋光線時光線可以從透光區(qū)212的保護(hù)膜2121透射出來。遮光板21上進(jìn)一步設(shè)置有固定裝置211，用于固定遮光板21。在光學(xué)鏡片20的外圍設(shè)置有插槽201，固定裝置211可以插入插槽201進(jìn)行固定。在未使用時，遮光板21扣合在光學(xué)鏡片20上，起到保護(hù)光學(xué)鏡片20的作用，遮光板21和保護(hù)膜2121將光學(xué)鏡片20密閉起來，起到防止灰塵損害的作用。

請參閱圖4-圖5，遮光板扣合在光學(xué)鏡片20上，固定裝置211插進(jìn)插槽201進(jìn)行固定。固定裝置211具有一定的長度，可以保證安裝和拆卸過程中始終不與光學(xué)鏡片20接觸，防止對光學(xué)鏡片20造成損傷。當(dāng)遮光板21固定在光學(xué)鏡片20的外圍時，顯示屏10發(fā)射的光線僅能通過透光區(qū)212透射出來被觀察到。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，遮光板21可以隨光學(xué)鏡片20一起運(yùn)動。

請參閱圖6—圖7，當(dāng)光學(xué)鏡片20由于使用者的調(diào)整左右移動時，顯示屏10的顯示區(qū)域101可以和光學(xué)鏡片20同步移動，顯示區(qū)域101在顯示屏10上移動以保證光學(xué)鏡片20的幾何中心和顯示區(qū)域101的顯示中心的連線始終垂直于顯示屏10。這樣，在使用者調(diào)節(jié)光學(xué)鏡片20的過程中，顯示區(qū)域101在顯示屏10上同步移動，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)顯示區(qū)域101與光學(xué)鏡片20的幾何中心的連線不通過人眼瞳孔時，使用者可以通過矩形的透光區(qū)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)整過程中顯示區(qū)域101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區(qū)212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)，取下遮光板21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。

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，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)，將近眼顯示裝置100摘下，并取下遮光板21即可正常使用。此時顯示中心、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)明采用遮光板21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。遮光板21的中心設(shè)置為矩形，可以方便觀察箭頭的指示方向。通過在遮光板21的中心設(shè)置透光區(qū)212可以使顯示區(qū)域101中心的光線垂直出射，保證測量的精確性。在未使用時，遮光板21扣合在光學(xué)鏡片20上，起到保護(hù)光學(xué)鏡片20的作用，遮光板21和保護(hù)膜2121將光學(xué)鏡片20密閉起來，起到防止灰塵損害的作用。在光學(xué)鏡片20周圍設(shè)置插槽方便固定遮光板21。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。顯示屏10上設(shè)置可以移動的顯示區(qū)域101可以保證在光學(xué)鏡片20移動的時候顯示區(qū)域101的中心始終正對光學(xué)鏡片20的中心。在顯示區(qū)域101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)。