本發(fā)明涉及ar，具體涉及一種ar光學顯示系統(tǒng)到眼球距離的調(diào)節(jié)方法、系統(tǒng)和ar設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、ar(augmented?reality，增強現(xiàn)實)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展迅速，隨著ar設(shè)備顯示技術(shù)的提升，用戶對顯示質(zhì)量的要求也隨著提高，其中eye?relief(出瞳距離)為影響顯示質(zhì)量的重要參數(shù)指標之一。從用戶的角度，出瞳距離是指從眼球(角膜頂點)與ar光學顯示系統(tǒng)的第一個光學元件的距離。

2、目前出瞳距離調(diào)節(jié)還處于手動調(diào)節(jié)的方案，即通過手動調(diào)節(jié)達到變化ar光學顯示系統(tǒng)到眼球的實際距離，使用戶可以看到一個相對理想的顯示界面。然而由于人眼的自適應(yīng)性和滯后性，用戶無法確定當前顯示界面是否為最佳顯示界面，對應(yīng)的無法精確調(diào)節(jié)ar光學顯示系統(tǒng)到眼球的距離為預(yù)設(shè)的出瞳距離。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種ar光學顯示系統(tǒng)到眼球距離的調(diào)節(jié)方法、系統(tǒng)和ar設(shè)備，解決了無法精準調(diào)整的技術(shù)問題。

2、為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

3、一種ar光學顯示系統(tǒng)到眼球距離的調(diào)節(jié)方法，包括：

4、獲取ar光學顯示系統(tǒng)到眼球的實際距離；

5、獲取所述實際距離與預(yù)先設(shè)定的出瞳距離的差值，若所述差值小于等于閾值，則結(jié)束自動調(diào)節(jié)；否則，調(diào)節(jié)ar光學顯示系統(tǒng)到眼球的距離直至滿足閾值要求。

6、優(yōu)選的，所述獲取ar光學顯示系統(tǒng)到眼球的實際距離，包括：

7、s11、基于兩個紅外攝像頭，識別眼球的角膜在視場內(nèi)的位置；

8、s12、根據(jù)所述角膜在視場內(nèi)的位置，結(jié)合紅外補光燈陣列的燈斑特征，修正所述角膜的位置；

9、s13、根據(jù)所述角膜修正后的位置，結(jié)合兩個所述紅外攝像頭與ar光學顯示系統(tǒng)的第一個光學元件之間的相對位置關(guān)系，獲取所述ar光學顯示系統(tǒng)到眼球的實際距離；

10、其中兩個所述紅外攝像頭位置固定且均朝向眼球方向，所述紅外補光燈陣列位置固定且沿眼球外沿四周布設(shè)。

11、優(yōu)選的，所述s13中獲取所述ar光學顯示系統(tǒng)到眼球的實際距離，具體包括：

12、根據(jù)兩個所述紅外攝像頭與第一個光學元件的相對位置關(guān)系，確定第一個光學元件a點的位置；根據(jù)角膜頂點分別在兩個所述紅外攝像頭中視場內(nèi)的成像角度α、β，確定角膜頂點e點的位置；根據(jù)a點和e點的位置，獲取線段a-e的距離并作為所述ar光學顯示系統(tǒng)到眼球的實際距離。

13、優(yōu)選的，所述調(diào)節(jié)ar光學顯示系統(tǒng)到眼球的距離直至滿足閾值要求，包括：

14、當所述差值大于等于閾值時，控制步進馬達沿著移動滑軌前后移動，帶動ar光學顯示系統(tǒng)相對頭箍前后移動，使得所述ar光學顯示系統(tǒng)到眼球的距離滿足閾值要求；其中所述頭箍與眼球保持相對固定。

15、優(yōu)選的，所述閾值設(shè)定為0.1mm。

16、一種ar光學顯示系統(tǒng)到眼球距離的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括：

17、測距模塊，用于獲取ar光學顯示系統(tǒng)到眼球的實際距離；

18、調(diào)節(jié)模塊，用于獲取所述實際距離與預(yù)先設(shè)定的出瞳距離的差值，若所述差值小于等于閾值，則完成自動調(diào)節(jié)；否則，調(diào)節(jié)ar光學顯示系統(tǒng)到眼球的距離直至滿足閾值要求。

19、優(yōu)選的，所述測距模塊包括：

20、定位子模塊，用于基于兩個紅外攝像頭，識別眼球的角膜在視場內(nèi)的位置；

21、修正子模塊，用于根據(jù)所述角膜在視場內(nèi)的位置，結(jié)合紅外補光燈陣列的燈斑特征，修正所述角膜的位置；

22、測距子模塊，用于根據(jù)所述角膜修正后的位置，結(jié)合兩個所述紅外攝像頭與ar光學顯示系統(tǒng)的第一個光學元件之間的相對位置關(guān)系，獲取所述ar光學顯示系統(tǒng)到眼球的實際距離；

23、其中兩個所述紅外攝像頭位置固定且均朝向眼球方向，所述紅外補光燈陣列位置固定且沿眼球外沿四周布設(shè)。

24、優(yōu)選的，所述測距子模塊具體用于：

25、根據(jù)兩個所述紅外攝像頭與第一個光學元件的相對位置關(guān)系，確定第一個光學元件a點的位置；根據(jù)角膜頂點分別在兩個所述紅外攝像頭中視場內(nèi)的成像角度α、β，確定角膜頂點e點的位置；根據(jù)a點和e點的位置，獲取線段a-e的距離并作為所述ar光學顯示系統(tǒng)到眼球的實際距離。

26、優(yōu)選的，所述調(diào)節(jié)模塊具體用于：

27、當所述差值大于等于閾值時，控制步進馬達沿著移動滑軌前后移動，帶動ar光學顯示系統(tǒng)相對頭箍前后移動，使得所述ar光學顯示系統(tǒng)到眼球的距離滿足閾值要求；其中所述頭箍與眼球保持相對固定。

28、優(yōu)選的，所述閾值設(shè)定為0.1mm。

29、一種ar設(shè)備，包括頭箍、主機和驅(qū)動組件；

30、所述頭箍用于綁定頭部，與眼球保持相對固定；

31、所述主機上至少設(shè)置眼球定位系統(tǒng)、ar光學顯示系統(tǒng)和自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)；

32、其中所述自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)用于根據(jù)眼球定位系統(tǒng)，獲取ar光學顯示系統(tǒng)到眼球的實際距離；以及用于獲取所述實際距離與預(yù)先設(shè)定的出瞳距離的差值，若所述差值大于等于閾值，通過所述驅(qū)動組件調(diào)節(jié)ar光學顯示系統(tǒng)相對頭箍的位置，使得所述ar光學顯示系統(tǒng)到眼球的距離滿足閾值要求。

33、優(yōu)選的，所述眼球定位系統(tǒng)包括兩個紅外攝像頭和紅外補光燈陣列；其中兩個所述紅外攝像頭位置固定且均朝向眼球方向，所述紅外補光燈陣列位置固定且沿眼球外沿四周布設(shè)。

34、優(yōu)選的，所述驅(qū)動組件包括配套使用的步進電機和移動滑軌；其中所述步進電機固定在主機上，所述移動滑軌固定在頭箍上。

35、優(yōu)選的，所述驅(qū)動組件還包括與步進電機的輸出軸相連接的減速箱。

36、優(yōu)選的，所述閾值設(shè)定為0.1mm。

37、本發(fā)明提供了ar光學顯示系統(tǒng)到眼球距離的調(diào)節(jié)方法、系統(tǒng)和ar設(shè)備。與現(xiàn)有技術(shù)相比，具備以下有益效果：

38、本發(fā)明首先獲取ar光學顯示系統(tǒng)到眼球的實際距離；然后獲取所述實際距離與預(yù)先設(shè)定的出瞳距離的差值，若所述差值小于等于閾值，則結(jié)束自動調(diào)節(jié)；否則，調(diào)節(jié)ar光學顯示系統(tǒng)到眼球的距離直至滿足閾值要求。該方法為用戶全程無感的自動調(diào)節(jié)方法，無需用戶手動操作；使用時系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)ar光學顯示系統(tǒng)的位置，以盡可能減小ar光學顯示系統(tǒng)到眼球的實際距離與預(yù)設(shè)出瞳距離的差值，實現(xiàn)ar設(shè)備的最佳觀感。

技術(shù)特征：

1.一種ar光學顯示系統(tǒng)到眼球距離的調(diào)節(jié)方法，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的自動調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述獲取ar光學顯示系統(tǒng)到眼球的實際距離，包括：

3.如權(quán)利要求2所述的自動調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述s13中獲取所述ar光學顯示系統(tǒng)到眼球的實際距離，具體包括：

4.如權(quán)利要求1所述的自動調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述調(diào)節(jié)ar光學顯示系統(tǒng)到眼球的距離直至滿足閾值要求，包括：

5.如權(quán)利要求1～4任一項所述的自動調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述閾值設(shè)定為0.1mm。

6.一種ar光學顯示系統(tǒng)到眼球距離的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

7.如權(quán)利要求6所述的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述測距模塊包括：

8.如權(quán)利要求7所述的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述測距子模塊具體用于：

9.如權(quán)利要求6所述的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)模塊具體用于：

10.如權(quán)利要求6～9任一項所述的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述閾值設(shè)定為0.1mm。

11.一種ar設(shè)備，包括頭箍、主機和驅(qū)動組件，所述頭箍用于綁定頭部，與眼球保持相對固定，其特征在于，

12.如權(quán)利要求11所述的ar設(shè)備，其特征在于，所述眼球定位系統(tǒng)包括兩個紅外攝像頭和紅外補光燈陣列；其中兩個所述紅外攝像頭位置固定且均朝向眼球方向，所述紅外補光燈陣列位置固定且沿眼球外沿四周布設(shè)。

13.如權(quán)利要求11所述的ar設(shè)備，其特征在于，所述驅(qū)動組件包括配套使用的步進電機和移動滑軌；其中所述步進電機固定在主機上，所述移動滑軌固定在頭箍上。

14.如權(quán)利要求13所述的ar設(shè)備，其特征在于，所述驅(qū)動組件還包括與步進電機的輸出軸相連接的減速箱。

15.如權(quán)利要求11～14任一項所述的ar設(shè)備，其特征在于，所述閾值設(shè)定為0.1mm。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種AR光學顯示系統(tǒng)到眼球距離的調(diào)節(jié)方法、系統(tǒng)和AR設(shè)備，涉及AR技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供的方法為用戶全程無感的自動調(diào)節(jié)方法，無需用戶手動操作，使用時系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)AR光學顯示系統(tǒng)的位置，以盡可能減小AR光學顯示系統(tǒng)到眼球的實際距離與預(yù)設(shè)出瞳距離的差值，實現(xiàn)AR設(shè)備的最佳觀感。具體在確定眼球位置后，通過空間算法模擬出AR光學顯示系統(tǒng)距離眼球的實際距離，通過電路設(shè)計驅(qū)動步進馬達，自動調(diào)節(jié)AR光學顯示系統(tǒng)到眼球的距離，以最大程度接近預(yù)設(shè)的出瞳距離。

技術(shù)研發(fā)人員：趙志輝
受保護的技術(shù)使用者：北京細紅線科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/5