CN118567111B - 一种xr眼镜及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种XR眼镜及其控制方法,XR眼镜包括:XR眼镜本体以及集成设置于XR眼镜本体上的可调屈光度透镜、屈光度调整单元、虹膜信息采集单元和微处理单元;屈光度调整单元至少包括屈光度调整旋钮、可调屈光度透镜加压控制臂和可调透镜移动导轨;虹膜信息采集单元用于采集用户的眼部虹膜图像信息;微处理单元用于根据眼部虹膜图像信息获取用户识别信息和屈光度信息,根据用户识别信息和屈光度信息确定屈光度调整信息;屈光度调整旋钮或可调屈光度透镜加压控制臂用于根据屈光度调整信息调整可调屈光度透镜的屈光度,实现对XR眼镜根据不同用户进行自动屈光度调整以及连续细微调整,提高用户的使用体验感。
Description
技术领域
本发明涉及扩展显示设备技术领域,尤其涉及一种XR眼镜及其控制方法。
背景技术
随着计算机技术的发展,与虚拟现实(Virtual Reality,VR)、增强现实(Augmented Reality,AR)和混合现实(Mixed Reality,MR)显示相关的技术发展迅猛,这三种技术统称为扩展现实(Extended Reality,XR),满足了人们与虚拟和现实世界交互的需求,给用户带来了强烈的身临其境的现实的体验感,现在这类技术产品正逐渐走进人们的生活。
然而,现实世界中很多人都存在近视或远视的情况,导致使用者想使用普通的XR眼镜必须同时佩戴近视或远视眼镜,可能会导致XR眼镜难以固定,且同时佩戴两个眼镜会对鼻梁和耳朵造成额外的压迫,非常不方便。若不戴眼镜进行XR观影,则屈光度不正的使用者所看到的图像是模糊的,极大地影响使用者地体验感。
现阶段的屈光度计算获取方案需要用户购买前定制指定屈光度度数的镜片设置于XR眼镜内,程序繁杂且成本高,不能自适应不同屈光度人群。在屈光度调节时需要通过增加复杂的XR眼镜机械装置来改变屈光度,结构繁杂,在不同使用者使用完后,每次都需要重新手动调节屈光度调节旋钮,十分不便利。因此提供一种能够自适应屈光度调节的XR眼镜成为急需解决的难题。
发明内容
本发明提供了一种XR眼镜及其控制方法,实现对XR眼镜根据不同用户进行自动屈光度调整,提高用户的使用体验感。
根据本发明的一方面,提供了一种XR眼镜,包括:XR眼镜本体以及集成设置于所述XR眼镜本体上的可调屈光度透镜、屈光度调整单元、虹膜信息采集单元和微处理单元,所述微处理单元分别与所述屈光度调整单元和所述虹膜信息采集单元电连接;
所述屈光度调整单元至少包括屈光度调整旋钮、可调屈光度透镜加压控制臂和可调透镜移动导轨,所述屈光度调整旋钮与所述可调屈光度透镜连接;所述可调屈光度透镜加压控制臂分别与所述可调屈光度透镜和所述可调透镜移动导轨连接,所述可调屈光度透镜根据所述可调透镜移动导轨和所述可调屈光度透镜加压控制臂进行转动;
所述虹膜信息采集单元用于采集用户的眼部虹膜图像信息;
所述微处理单元用于根据所述眼部虹膜图像信息获取用户识别信息和屈光度信息,根据所述用户识别信息和所述屈光度信息确定屈光度调整信息;
所述屈光度调整旋钮或所述可调屈光度透镜加压控制臂用于根据所述屈光度调整信息调整所述可调屈光度透镜的屈光度。
可选的,所述可调屈光度透镜包括可调屈光度左透镜和可调屈光度右透镜,所述屈光度调整旋钮包括左眼屈光度调整旋钮和右眼屈光度调整旋钮,所述可调屈光度透镜加压控制臂包括可调屈光度左透镜加压控制臂和可调屈光度右透镜加压控制臂,所述可调透镜移动导轨包括可调透镜移动左导轨和可调透镜移动右导轨,
所述可调屈光度左透镜和所述可调屈光度右透镜通过固定横杆连接;
所述可调屈光度左透镜经所述可调屈光度左透镜加压控制臂与所述可调透镜移动左导轨连接,所述可调屈光度右透镜经所述可调屈光度右透镜加压控制臂与所述可调透镜移动右导轨连接。
可选的,所述XR眼镜还包括显示单元和光线调整单元,
所述显示单元用于显示预设图像信息,并出射图像光线;
所述光线调整单元包括波片偏振片和曲面镜整合体、偏振分束器透镜和放大变焦透镜;
所述放大变焦透镜接收所述图像光线并进行放大和变焦处理,形成放大变焦图像光线,所述偏振分束器透镜接收所述放大变焦图像光线并进行反射生成第一反射图像光线,所述波片偏振片和曲面镜整合体接收所述第一反射图像光线并进行反射生成第二反射图像光线,所述偏振分束器透镜再次接收所述第二反射图像光线并进行透射生成透射图像光线,所述透射图像光线入射至用户的眼部,或,所述透射图像光线经所述可调屈光度透镜后入射至用户的眼部。
可选的,所述XR眼镜还包括前置环境监控单元,所述前置环境监控单元分别与所述显示单元和所述微处理单元连接;
所述前置环境监控单元用于采集实时环境图像信息;
所述显示单元还用于显示所述实时环境图像信息。
可选的,所述 XR眼镜还包括电源启动按钮,所述电源启动按钮包括第一挡位、第二挡位和第三挡位;
所述第一挡位用于控制所述XR眼镜处于开机状态;所述第一挡位包括第一子挡位和第二子挡位,所述第一子挡位用于启动第一预设时间进入非近视眼运行模式,所述第二子挡位用于启动第二预设时间进入近视眼运行模式,所述第一预设时间大于所述第二预设时间;
所述第二挡位用于控制所述XR眼镜处于休眠模式;
所述第三挡位用于控制所述XR眼镜处于关机模式。
根据本发明的另一方面,提供了一种XR眼镜的控制方法,包括上述方面中任一项所述的XR眼镜,所述XR眼镜的控制方法包括:
启动电源启动按钮;
获取虹膜信息采集单元采集的用户的眼部虹膜图像信息;
根据所述眼部虹膜图像信息获取用户识别信息;
根据所述用户识别信息获取屈光度信息;
根据所述屈光度信息获取屈光度调整信息,并调整可调屈光度透镜的屈光度。
可选的,所述屈光度信息包括第一屈光度信息和第二屈光度信息;根据所述用户识别信息获取屈光度信息之前,还包括:
获取历史用户信息;
根据所述用户识别信息获取屈光度信息,包括:
判断所述用户识别信息是否在所述历史用户信息内;
若是,则直接获取第一屈光度信息;
若否,则根据所述用户识别信息获取第二屈光度信息。
可选的,直接获取第一屈光度信息之后,包括:
根据所述第一屈光度信息判断用户是否为近视眼;
若是,则根据第一屈光度信息获取屈光度调整信息,根据屈光度调整信息利用可调屈光度透镜加压控制臂和可调透镜移动导轨转动可调屈光度透镜,并调整所述可调屈光度透镜的屈光度;
若否,则正常使用XR眼镜。
可选的,根据所述用户识别信息获取第二屈光度信息之后,包括:
判断用户是否选择近视眼运行模式;
若是,则根据第二屈光度信息获取屈光度调整信息,根据屈光度调整信息利用可调屈光度透镜加压控制臂和可调透镜移动导轨转动可调屈光度透镜,并调整所述可调屈光度透镜的屈光度;
若否,则停止可调屈光度透镜转动,正常使用XR眼镜。
可选的,根据第二屈光度信息获取屈光度调整信息,根据屈光度调整信息利用可调屈光度透镜加压控制臂和可调透镜移动导轨转动可调屈光度透镜,并调整所述可调屈光度透镜的屈光度之后,还包括:
判断XR眼镜显示画面是否预设显示需求;
若是,则正常使用XR眼镜;
若否,则利用屈光度调整旋钮调整所述可调屈光度透镜的屈光度,直至满足所述预设显示需求。
本发明实施例的技术方案,通过提供一种XR眼镜,XR眼镜包括:XR眼镜本体以及集成设置于XR眼镜本体上的可调屈光度透镜、屈光度调整单元、虹膜信息采集单元和微处理单元,微处理单元分别与屈光度调整单元和虹膜信息采集单元电连接;屈光度调整单元至少包括屈光度调整旋钮、可调屈光度透镜加压控制臂和可调透镜移动导轨,屈光度调整旋钮与可调屈光度透镜连接;可调屈光度透镜加压控制臂分别与可调屈光度透镜和可调透镜移动导轨连接,可调屈光度透镜根据可调透镜移动导轨和可调屈光度透镜加压控制臂进行转动;虹膜信息采集单元用于采集用户的眼部虹膜图像信息;微处理单元用于根据眼部虹膜图像信息获取用户识别信息和屈光度信息,根据用户识别信息和屈光度信息确定屈光度调整信息;屈光度调整旋钮用于根据屈光度调整信息调整可调屈光度透镜的屈光度,实现对XR眼镜的屈光度微调,以及可调屈光度透镜加压控制臂用于根据屈光度调整信息调整可调屈光度透镜的屈光度,实现对XR眼镜根据不同用户进行自动屈光度调整,提高用户的使用体验感。
应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种XR眼镜在近视运行模式下的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的另一种XR眼镜的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的一种偏心光源LED阵列的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的一种XR眼镜的侧视结构示意图;
图5为本发明实施例提供的一种XR眼镜在近视运行模式下的俯视结构示意图;
图6为本发明实施例提供的一种XR眼镜在非近视运行模式下的侧视结构示意图;
图7为本发明实施例提供的一种当用户为近视眼时XR眼镜在非近视运行模式下的光路示意图;
图8为本发明实施例提供的一种当用户为近视眼时XR眼镜在近视运行模式下的光路示意图;
图9为本发明实施例提供的一种XR眼镜的控制方法的流程示意图;
图10为本发明实施例提供的一种折射率、光的传播方向和振动方向的关系示意图;
图11为本发明实施例提供的另一种XR眼镜的控制方法的流程示意图;
图12为本发明实施例提供的另一种XR眼镜的控制方法的流程示意图;
图13为本发明实施例提供的另一种XR眼镜的控制方法的流程示意图;
图14为本发明实施例提供的另一种XR眼镜的控制方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
图1为本发明实施例提供的一种XR眼镜在近视运行模式下的结构示意图,图2为本发明实施例提供的另一种XR眼镜的结构示意图,图3为本发明实施例提供的一种偏心光源LED阵列的结构示意图,图4为本发明实施例提供的一种XR眼镜的侧视结构示意图,图5为本发明实施例提供的一种XR眼镜在近视运行模式下的俯视结构示意图,图6为本发明实施例提供的一种XR眼镜在非近视运行模式下的侧视结构示意图,如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示,XR眼镜100包括:XR眼镜本体以及集成设置于XR眼镜本体上的可调屈光度透镜101、屈光度调整单元102、虹膜信息采集单元103和微处理单元104,微处理单元104分别与屈光度调整单元102和虹膜信息采集单元103电连接;屈光度调整单元102至少包括屈光度调整旋钮105、可调屈光度透镜加压控制臂106和可调透镜移动导轨107,屈光度调整旋钮105与可调屈光度透镜101连接;可调屈光度透镜加压控制臂106分别与可调屈光度透镜101和可调透镜移动导轨107连接,可调屈光度透镜101根据可调透镜移动导轨107和可调屈光度透镜加压控制臂106进行转动;虹膜信息采集单元103用于采集用户的眼部虹膜图像信息;微处理单元104用于根据眼部虹膜图像信息获取用户识别信息和屈光度信息,根据用户识别信息和屈光度信息确定屈光度调整信息;屈光度调整旋钮105或可调屈光度透镜加压控制臂106用于根据屈光度调整信息调整可调屈光度透镜101的屈光度。
其中,可调屈光度透镜101、屈光度调整单元102、虹膜信息采集单元103和微处理单元104均设置在XR眼镜本体上,微处理单元104分别与屈光度调整单元102和虹膜信息采集单元103电连接,可调屈光度透镜101可以根据用户屈光度进行自适应调节,可以采用具有电光效应的铌酸锂晶体制成,形状为凹透镜,在可调屈光度透镜101处于工作状态,可以通过施加不同电压作用于该透镜,使得经该透镜出射光线的角度不同,进而展现出不同的屈光度。虹膜信息采集单元103包括与用户左眼对应的左眼虹膜信息采集单元1031和与用户右眼对应的右眼虹膜信息采集单元1032,虹膜信息采集单元103用于采集用户的眼部虹膜图像信息,眼部虹膜图像信息包括用户的眼部及眼部虹膜在不同角度的图像。虹膜信息采集单元103可以由光源模块和图像采集系统组成,光源模块由偏心光源LED阵列和控制LED阵列的光源电路板组成,示例性的,如图3所示,偏心光源LED阵列30由25个850nm 近红外LED组成,包含1个位于中心的同心近红外LED31和 6个偏心近红外LED单元32,每个偏心近红外LED单元32包括沿直线且等间隔排布的4个近红外LED子单元33,相邻偏心近红外LED单元32之间夹角为60°,光源电路板控制驱动偏心光源LED阵列按照顺序亮灭,图像采集系统用于接收和采集光源模块发射光线经人眼屈光系统反射回来的光线,虹膜信息采集单元103可以为红外摄像头,虹膜信息采集单元103的具体结构可以根据实际设计需求进行选择,本发明实施例不做具体限定。如图2所示,微处理单元104可以包括微控制器处理单元1041、存储单元1042、通信单元1043和深度学习处理单元1044,微控制器处理单元1041、存储单元1042、通信单元1043和深度学习处理单元1044之间通过总线连接,微控制器处理单元1041可以对XR眼镜100进行设备初始化,保证XR眼镜100的非近视眼状态,近视眼状态,休眠模式和关机模式这四种状态的选择判断、执行和退出,同时可以对虹膜信息采集单元103采集到的用户的眼部虹膜图像信息进行处理,利用深度学习处理单元1044得到用户识别信息和屈光度信息,微控制器处理单元1041根据用户识别信息和屈光度信息确定屈光度调整信息。存储单元1042可以用于存储虹膜信息采集单元103采集到的用户的眼部虹膜图像信息,并且可以对眼部虹膜图像信息处理后得到的用户识别信息和屈光度信息进行存储,用户识别信息可以包括人眼虹膜图像、人眼瞳孔间距等。通信单元1043可以将各单元与微控制器处理单元1041进行有线通信,以及各单元之间的有线通信,也可以通过无线通信获取XR眼镜100的视频源信息。深度学习处理单元1044用于对接收到虹膜信息采集单元103采集到的用户的眼部虹膜图像信息,深度学习处理单元1044可以根据眼部虹膜图像信息、存储单元1042存储的历史用户的屈光度信息、预先训练好的内置深度学习神经网络模型计算得到屈光度信息。屈光度调整单元102至少包括屈光度调整旋钮105、可调屈光度透镜加压控制臂106和可调透镜移动导轨107,屈光度调整旋钮105设置在XR眼镜100的镜腿处,屈光度调整旋钮105与可调屈光度透镜101连接,屈光度调整旋钮105的转动角度即为微控制器处理单元1041输入电信号,微控制器处理单元1041接收到该电信号后,按照预定的算法改变输出可调屈光度透镜101的特定电压,从而实现在一定范围内对屈光度进行连续细微调节,实现更为细节的屈光度调整,提升用户体验感;可调屈光度透镜加压控制臂106分别与可调屈光度透镜101和可调透镜移动导轨107连接,可调屈光度透镜101根据可调透镜移动导轨107和可调屈光度透镜加压控制臂106进行转动,可调屈光度透镜101可以实现0~90°之间的转动,如图4和图5所示,当用户为近视眼时,可调屈光度透镜101所在的平面与XR眼镜100的镜腿延伸方向X1相交;如图6所示,当用户为非近视眼时,可调屈光度透镜101所在的平面与XR眼镜100的镜腿延伸方向X1平行。可调屈光度透镜101由0°转动至90°的具体过程包括可调屈光度透镜加压控制臂106和可调屈光度透镜101沿可调透镜移动导轨107向靠近用户人眼方向移动预设距离,可以为移动至可调透镜移动导轨107靠近用户人眼的端部,避免可调屈光度透镜101转动过程中损坏XR眼镜100中的结构部件,然后在调整可调屈光度透镜101逆时针方向旋转90°展开。可调屈光度透镜101由90°转动至0°的具体过程包括调整可调屈光度透镜101顺时针方向旋转90°收起,然后可调屈光度透镜加压控制臂106和可调屈光度透镜101沿可调透镜移动导轨107向远离用户人眼方向移动或者可以调整可调屈光度透镜101顺时针方向旋转收起与可调屈光度透镜加压控制臂106和可调屈光度透镜101沿可调透镜移动导轨107向远离用户人眼方向移动同时进行,保证可调屈光度透镜101处于收起状态。
本发明实施例通过XR眼镜设置XR眼镜本体以及集成设置于XR眼镜本体上的可调屈光度透镜、屈光度调整单元、虹膜信息采集单元和微处理单元,微处理单元分别与屈光度调整单元和虹膜信息采集单元电连接;屈光度调整单元至少包括屈光度调整旋钮、可调屈光度透镜加压控制臂和可调透镜移动导轨,虹膜信息采集单元用于采集用户的眼部虹膜图像信息;微处理单元用于根据眼部虹膜图像信息获取用户识别信息和屈光度信息,根据用户识别信息和屈光度信息确定屈光度调整信息;屈光度调整旋钮或可调屈光度透镜加压控制臂用于根据屈光度调整信息调整可调屈光度透镜的屈光度,实现对眼镜根据不同用户进行自动屈光度调整,提高用户的使用体验感。
可选的,继续参考图1和图5所示,可调屈光度透镜101包括可调屈光度左透镜1011和可调屈光度右透镜1012,屈光度调整旋钮105包括左眼屈光度调整旋钮1051和右眼屈光度调整旋钮1052,可调屈光度透镜加压控制臂106包括可调屈光度左透镜加压控制臂1061和可调屈光度右透镜加压控制臂1062,可调透镜移动导轨107包括可调透镜移动左导轨1071和可调透镜移动右导轨1072,可调屈光度左透镜1011和可调屈光度右透镜1012通过固定横杆10连接;可调屈光度左透镜1011经可调屈光度左透镜加压控制臂1061与可调透镜移动左导轨1071连接,可调屈光度右透镜1012经可调屈光度右透镜加压控制臂1062与可调透镜移动右导轨1072连接。
其中,可调屈光度左透镜1011和可调屈光度右透镜1012通过固定横杆10对称设置,分别对应用户的左眼和右眼,可调屈光度左透镜1011和可调屈光度右透镜1012的外围还设置有边框结构,边框结构为绝缘材料,避免屈光度调整时的相互干扰。屈光度调整旋钮105包括与可调屈光度左透镜1011对应的左眼屈光度调整旋钮1051和可调屈光度右透镜1012对应的右眼屈光度调整旋钮1052,左眼屈光度调整旋钮1051安装在左镜腿11上,右眼屈光度调整旋钮1052安装在右镜腿12上,左眼屈光度调整旋钮1051和右眼屈光度调整旋钮1052对称设计,屈光度调整旋钮105的形状可以为圆形、圆柱形等形状,本发明实施例可以根据实际设计需求进行选择,本发明实施例不做具体限定。左眼屈光度调整旋钮1051用于调整可调屈光度左透镜1011的屈光度,右眼屈光度调整旋钮1052用于调整可调屈光度右透镜1012的屈光度。为保护使用者以使人体和电压进行隔离,可调屈光度透镜加压控制臂106的表面有绝缘材料层避免人体与其有直接接触,可调屈光度透镜加压控制臂106能起到固定可调屈光度透镜101的作用,以及通过可调屈光度透镜加压控制臂106可以给可调屈光度透镜101施加电压,用于调节可调屈光度透镜101的屈光度,可调屈光度透镜加压控制臂106包括可调屈光度左透镜加压控制臂1061和可调屈光度右透镜加压控制臂1062,可调屈光度左透镜加压控制臂1061和可调屈光度右透镜加压控制臂1062对称设计且绝缘连接,可调屈光度左透镜加压控制臂1061与可调屈光度左透镜1011连接,可调屈光度右透镜加压控制臂1062与可调屈光度右透镜1012连接,可调屈光度透镜加压控制臂106同时带动可调屈光度左透镜1011、固定横杆10和可调屈光度右透镜1012移动。当用户为近视眼时,可调屈光度透镜加压控制臂106固定可调屈光度透镜101处于图4中所示位置,当用户为非近视眼时,可调屈光度透镜101处于图5中所示位置,与近视眼运行模式时可调屈光度透镜101的位置相互垂直,当由非近视眼运行模式切入近视眼运行模式时,从图5的视角观察,可调屈光度透镜加压控制臂106需要逆时针旋转90°后使可调屈光度透镜101转动至如图4所示的近视眼运行模式的目标位置,反之,当由近视眼运行模式切入非近视眼运行模式时,可调屈光度透镜加压控制臂106需要带动可调屈光度透镜101顺时针转动90度。
可选的,图7为本发明实施例提供的一种当用户为近视眼时XR眼镜在非近视运行模式下的光路示意图,图8为本发明实施例提供的一种当用户为近视眼时XR眼镜在近视运行模式下的光路示意图,如图1、图7和图8所示,XR眼镜100还包括显示单元108和光线调整单元109,显示单元108用于显示预设图像信息,并出射图像光线;光线调整单元109包括波片偏振片和曲面镜整合体1091、偏振分束器透镜1092和放大变焦透镜1093;放大变焦透镜1093接收图像光线并进行放大和变焦处理,形成放大变焦图像光线,偏振分束器透镜1092接收放大变焦图像光线并进行反射生成第一反射图像光线,波片偏振片和曲面镜整合体1091接收第一反射图像光线并进行反射生成第二反射图像光线,偏振分束器透镜1092再次接收第二反射图像光线并进行透射生成透射图像光线,透射图像光线入射至用户的眼部,或,透射图像光线经可调屈光度透镜101后入射至用户的眼部。
其中, XR眼镜100还设置有显示单元108和光线调整单元109,显示单元108用于显示预设图像信息,并出射图像光线;显示单元108可以包括与左眼对应的左显示单元1081和与右眼对应的右显示单元1082,显示单元108与微处理单元104连接,可以显示XR眼镜100连接的视频源输出的预设图像信息,还能显示前置环境监控单元110采集的实时环境图像信息,并显示单元108出射图像光线至光线调整单元109,便于成像至用户人眼。光线调整单元109包括波片偏振片和曲面镜整合体1091、偏振分束器透镜1092和放大变焦透镜1093;放大变焦透镜1093接收图像光线并进行放大和变焦处理,形成放大变焦图像光线,使用户眼镜最后观察到更大的图像;波片偏振片和曲面镜整合体1091至少包括第一四分之一波片、曲面镜、第二四分之一波片、偏光片和保护壳体,第一四分之一波片和第二四分之一波片用于线偏振光与圆偏振光的转换,曲面镜是凹面镜,具有60%光透过度和40%反射度,偏光片用于隔离外界绝大多数光线进入XR眼镜100内部,透明外保护壳的作用是保护第一四分之一波片、曲面镜、第二四分之一波片和偏光片,同时不影响用户眼睛透过波片偏振片和曲面镜整合体1091观察外界。显示单元108出射的图像光线入射至人眼的完成光路为图像光线首先经过放大变焦透镜1093对图像光线进行放大和变焦,进而入射至偏振分束器透镜1092,并反射生成第一反射图像光线至波片偏振片和曲面镜整合体1091,经波片偏振片和曲面镜整合体1091中的第一四分之一波片和第二四分之一波片的相位旋转90度,经曲面镜的光线有60%透过,40%被反射,对于相位旋转90度后生成第二反射图像光线,开始向与第一反射图像光线传播方向相反的方向传播,此时第二反射图像光线再次入射至偏振分束器透镜1092发生透射,生成透射图像光线,用户为非近视眼时,透射图像光线入射至用户的眼部,或,用户为近视眼时,电光效应引起可调屈光度左透镜1011的折射率发生变化,透射图像光线的出射角度相对未加可调屈光度透镜101条件下的出射角度发生变化,最终使得显示单元108的显示预设图像信息进入用户的眼部的晶状体后,完全落在人眼视网膜区域,可调屈光度左透镜1011和可调屈光度右透镜1012的屈光度可调节范围为150°至650°。XR眼镜100还包括XR眼镜左下壳体21和XR眼镜右下壳体22,材质可以是塑料材质,起到保护和部分支撑XR眼镜的作用。
可选的,继续参考图1,XR眼镜100还包括前置环境监控单元110,前置环境监控单元110分别与显示单元108和微处理单元104连接;前置环境监控单元110用于采集实时环境图像信息;显示单元108还用于显示实时环境图像信息。
其中,当XR眼镜100被用于实现AR眼镜的功能时,用户能通过XR眼镜100看到人眼前方的真实世界,通常可以将用户佩戴XR眼镜100需要看到前方真实的世界时,其眼睛前方的所有透镜会变为透明的或半透明的,或者是利用前置环境监控单元110采集实时环境图像信息,并利用显示单元108显示,使得用户能够看到真实的世界的实时视频图像。XR眼镜100通常还设置有切换按钮,切换按钮可以随意切换前置环境监控单元110的采集实时环境图像信息的显示或不显示,以实现XR眼镜100实现AR眼镜功能或VR眼镜功能。
可选的,继续参考图1,XR眼镜100还包括电源启动按钮111,电源启动按钮111包括第一挡位、第二挡位和第三挡位;第一挡位用于控制XR眼镜100处于开机状态;第一挡位包括第一子挡位和第二子挡位,第一子挡位用于启动第一预设时间进入非近视眼运行模式,第二子挡位用于启动第二预设时间进入近视眼运行模式,第一预设时间大于第二预设时间;第二挡位用于控制XR眼镜100处于休眠模式;第三挡位用于控制XR眼镜100处于关机模式。
其中,XR眼镜100还包括电源启动按钮111,电源启动按钮111能够为XR眼镜100内所有的机械结构和功能单元供电,电源启动按钮111包括多个挡位,可以包括第一挡位、第二挡位和第三挡位,第一挡位用于控制XR眼镜100处于开机状态,第一挡位包括第一子挡位和第二子挡位,第一子挡位用于启动第一预设时间进入非近视眼运行模式,即通过长按电源启动按钮111启动,开机后默认正式模式,正式模式为非近视眼运行模式;第二子挡位用于启动第二预设时间进入近视眼运行模式,即通过轻按电源启动按钮111启动,进入近视眼运行模式;第一子挡位和第二子挡位之间的切换可以通过按第三预设时间进行切换,第三预设时间大于第二预设时间;第二挡位用于控制XR眼镜100处于休眠模式,即可以通过连续按压两下电源启动按钮111,则使得XR眼镜100处于休眠模式;第三挡位用于控制XR眼镜100处于关机模式,即无论XR眼镜100处于非近视眼运行模式或近视眼运行模式,通过长按电源启动按钮111进行关机,使XR眼镜100处于关机模式。
图9为本发明实施例提供的一种XR眼镜的控制方法的流程示意图,本实施例可适用于XR眼镜的控制情况,如图9所示, XR眼镜的控制方法包括:
S101,启动电源启动按钮。
其中,按下电源启动按钮,开启电源启动XR眼镜启动工作,开机后XR眼镜中的微处理单元进行设备初始化。当用户为非近视眼,则直接佩戴XR眼镜,当用户为近视眼,则需要摘下眼镜后,再佩戴XR眼镜。
S102,获取虹膜信息采集单元采集的用户的眼部虹膜图像信息。
其中,用户佩戴XR眼镜后,虹膜信息采集单元对用户的左右眼的眼部虹膜图像信息进行采集,微处理单元接收眼部虹膜图像信息。
S103,根据眼部虹膜图像信息获取用户识别信息。
其中,微处理单元接收到眼部虹膜图像信息,并根据眼部虹膜图像信息进行处理得到用户识别信息。
S104,根据用户识别信息获取屈光度信息。
其中,微处理器单元中的深度学习处理单元根据用户识别信息结合偏心摄影原理获取用户的屈光度信息,偏心摄影原理是一种利用摄影获得的瞳孔图像来判断用户眼瞳屈光状态的方法,拍摄经过视网膜反射出的光线在瞳孔区域因屈光状态不同而表现出的不同光影,从而检测用户的屈光状态。屈光度信息的具体计算过程包括采用图像采集系统和光源模块实现对人眼瞳孔的偏心摄影,光源模块采用偏心光源LED阵列组合而成的近红外LED光源,可以多角度发射光线协助获取偏心多角度的多帧眼部虹膜图像。摄影获取的图像角度取决于偏心光源LED阵列的排布方式和偏心光源LED阵列的位置与眼部虹膜信息采集单元光轴之间存在的偏心距决定,不同偏心距下获取到的眼部虹膜图像对屈光状态程度反应不同,通过控制偏心光源LED阵列中不同LED组合而成的亮灯模式,获取到可以体现被测眼部不同方位和屈光程度的偏心摄影图像;其次,从偏心摄影获得的用户面部、眼部及眼部虹膜图像中分别提取左右瞳孔图像以及左右瞳孔在图像中相对位置信息,即瞳孔间距,采集的左右眼瞳孔图像标记为第一人眼虹膜图像,以及存储单元存储的人眼历史屈光度信息,人眼历史屈光度信息包括左眼历史屈光度信息Q1和右眼历史屈光度信息Q2,初始值均设为0,其中人眼历史屈光度信息和瞳孔间距作为基本信息数据,左右瞳孔图像作为图像信息数据,把基本信息数据和图像信息数据一起作为输入数据,输入给深度学习处理单元内置的预先训练过的深度学习神经网络模型,然后深度学习处理单元对接收到的基本信息数据和图像信息数据,经过感知、卷积、合成、构建函数等计算处理过程,得到用户目标左眼屈光度信息D1和用户目标右眼屈光度信息D2,此时用户目标左眼屈光度信息D1和用户目标右眼屈光度信息D2还被保存在存储单元中,且保存的用户目标左眼屈光度信息D1和用户目标右眼屈光度信息D2是绑定用户的第一人眼虹膜图像,便于后续用户再次使用该XR眼镜,能够进行快速进行用户历史信息提取。
S105,根据屈光度信息获取屈光度调整信息,并调整可调屈光度透镜的屈光度。
其中,深度学习处理单元输出屈光度信息被微控制器处理单元接收,经过微控制器处理单元逻辑判断、计算后输出屈光度调整信息,进而将屈光度调整信息作用于屈光度调整单元,进而对透镜的电光效应调制,电光效应指在电场作用下晶体的折射率发生改变的效应,其中,折射率等于晶体的介电常数的平方根。具体计算过程如下,假定屈光度调整单元在未施加电场时的折射率为n0,施加电压导致材料的折射率发生变化后的折射率为n,折射率和电场的关系可表示为:;其中E为施加电场时的电场强度大小,a和b为常数,对应光沿着晶体主轴入射时的折射率。因为一次电光效应aE强于二次电光效应bE2,本发明选择一次电光效应即线性电光效应作为本发明调节屈光度的原理,折射率和电场的关系变为:;各向异性的介质中,各方向的折射率不同,所以各偏振态的光传播速度也不同,各向异性的介质中,呈现双折射现象,通常用折射率椭球来描述折射率与光的传播方向、振动方向的关系,图10为本发明实施例提供的一种折射率、光的传播方向和振动方向的关系示意图,选择铌酸锂晶体作为本发明的可调屈光度透镜的材料,利用铌酸锂晶体的电光效应为例,如图10所示,本发明可调屈光度左透镜和可调屈光度右透镜使用铌酸锂晶体作为电光效应调节介质,则利用双折射现象,以及折射率椭球来描述折射率与光的传播方向、振动方向的关系,设定电场方向和Z轴平行,Z轴方向电场强度为Ez,X轴和Y轴的电场强度Ex= Ey=0,对晶体加电场后,折射率椭球的形状、大小、方位等均发生变化,其中:;式中,和为椭球X、Y和Z主轴方向的主折射率,也是沿传播方向的折射率,为电光系数,是不为0的常数,它是三阶张量的某一个分量,X、Y和Z三个主轴基本不变,三个主轴方向的折射率都有相同的变化,对应的折射率差都和电场强度E成正比,假定XR眼镜的显示单元发出的图像光线沿着X轴传播,使光传播方向垂直于晶体平面,此时施加以垂直于Z轴方向的电场,因此可以利用施加在可调屈光度左透镜和可调屈光度右透镜上改变的电场,即可实现对应材料折射率的变化,利用满足类似条件的晶体材料制成的可调屈光度左透镜和可调屈光度右透镜,但是根据如下折射率公式,算出材料折射率和折射角的关系:材料折射率和折射角的关系为:;n1为可调屈光度镜片材料折射率,n2空气的折射率,θ为入射角,θ1为光折射后的折射角,因此折射角θ1满足为:;其中,θ和n2是固定值,折射角θ1会根据可调屈光度镜片折射率n1变化而变化,根据可调屈光度镜片折射率n1跟随电场或电压强度线性变化,最终实现θ1跟随电场或电压强度呈正相关变化,再根据施加在晶体上的电场或电压变化,即可调节光线经过可调屈光度左透镜和可调屈光度右透镜后出射光与入射光之间角度的变化,最终实现近视眼镜的同样功能,使得显示单元的图像最终清晰的呈现在人眼球内视网膜区域。通过可调屈光度透镜加压控制臂自动调整可调屈光度透镜的屈光度发生变化,电光效应控制后的屈光度约等于或等于深度学习处理单元计算获取的屈光度信息,最终调节后的屈光度发生改变使进入用户眼睛光线发生变化,使用户看到清晰的图像。同时还可以通过屈光度调整旋钮进行调节产生的细微屈光度变化可弥补自动屈光度调节屈光度计算不够精确引起的用户观感不佳。
本发明实施例通过启动电源启动按钮;获取虹膜信息采集单元采集的用户的眼部虹膜图像信息;根据眼部虹膜图像信息获取用户识别信息;根据用户识别信息获取屈光度信息;根据屈光度信息获取屈光度调整信息,并调整可调屈光度透镜的屈光度,实现对XR眼镜中可调屈光度透镜的屈光度根据不同用户进行自动调整,提高用户的使用体验感。
可选的,图11为本发明实施例提供的另一种XR眼镜的控制方法的流程示意图,如图11所示,XR眼镜的控制方法包括:
S201,启动电源启动按钮。
S202,获取虹膜信息采集单元采集的用户的眼部虹膜图像信息。
S203,根据眼部虹膜图像信息获取用户识别信息。
S204,获取历史用户信息。
其中,用户历史信息可以包括历史用户的眼部虹膜图像、XR眼镜工作模式选择记录、历史用户的屈光度信息、历史用户的电场或电压调整信息等。
S205, 判断用户识别信息是否在历史用户信息内;若是,则执行步骤S206;若否,则执行步骤S207。
其中,可以根据当前用户的用户识别信息与历史用户信息进行对比,实现身份识别,判断当前的用户是否为新用户,若是历史用户,则可以直接进行信息提取,若是新用户,则需要进一步结合用户识别信息进行计算,获取屈光度信息。
S206,直接获取第一屈光度信息。
其中,当当前用户的用户识别信息位于历史用户信息内,可以理解为历史保存的图像库中匹配到该用户,则系统直接读取用户历史屈光度和屈光度对应的电场或电压强度大小信息,不需要重新计算这些数值,此时XR眼镜不会发出任何语音提醒,XR眼镜自动加载用户的历史屈光度记录,即第一屈光度信息,进而当用户为近视眼时,则利用第一屈光度信息进行可调屈光度透镜的屈光度调节。则直接进行信息提取,获取当前用户的第一屈光度信息,第一屈光度信息可以包括用户的历史屈光度和屈光度对应的电场或电压强度大小,进而当用户为近视眼时,则利用第一屈光度信息进行可调屈光度透镜的屈光度调节。
S207,根据用户识别信息获取第二屈光度信息。
其中,若用户是首次使用,则利用深度学习处理单元结合用户识别信息计算出用户的第二屈光度信息,即用户目标左眼屈光度信息D1和用户目标右眼屈光度信息D2,对应的目标电场强度分别为El和Er,然后与虹膜信息采集单元采集到的眼部虹膜图像信息绑定为一组数据,作为当前用户的虹膜数据被保存到存储单元中,同时可随时被近视用户的自适应屈光度调节所调用。
S208,根据第一屈光度信息或第二屈光度信息获取屈光度调整信息,并调整可调屈光度透镜的屈光度。
本发明实施例通过启动电源启动按钮;获取虹膜信息采集单元采集的用户的眼部虹膜图像信息;根据眼部虹膜图像信息获取用户识别信息;获取历史用户信息;判断用户识别信息是否在历史用户信息内;进而直接获取第一屈光度信息,或者根据用户识别信息获取第二屈光度信息;根据第一屈光度信息或第二屈光度信息获取屈光度调整信息,并调整可调屈光度透镜的屈光度,实现对XR眼镜中可调屈光度透镜的屈光度根据不同用户进行自动调整,提高用户的使用体验感。
可选的,图12为本发明实施例提供的另一种XR眼镜的控制方法的流程示意图,如图12所示,XR眼镜的控制方法包括:
S301,启动电源启动按钮。
S302,获取虹膜信息采集单元采集的用户的眼部虹膜图像信息。
S303,根据眼部虹膜图像信息获取用户识别信息。
S304,获取历史用户信息。
S305,判断用户识别信息是否在历史用户信息内;若是,则执行步骤S306;若否,则执行步骤S310。
S306,直接获取第一屈光度信息。
S307,根据第一屈光度信息判断用户是否为近视眼,若是,则执行步骤S308;若否,则执行步骤S309。
S308,根据第一屈光度信息获取屈光度调整信息,根据屈光度调整信息利用可调屈光度透镜加压控制臂和可调透镜移动导轨转动可调屈光度透镜,并调整可调屈光度透镜的屈光度。
S309,正常使用XR眼镜。
其中,根据第一屈光度信息判断用户是否为近视眼,当用户为近视眼时,则利用第一屈光度信息获取屈光度调整信息,根据屈光度调整信息利用可调屈光度透镜加压控制臂和可调透镜移动导轨转动可调屈光度透镜,并调整可调屈光度透镜的屈光度,使其自适应完成屈光度调整,满足用户使用需求;当用户为非近视眼时,则无需使用可调屈光度透镜,用户正常使用XR眼镜即可。
S310,根据用户识别信息获取第二屈光度信息。
S311,根据第二屈光度信息获取屈光度调整信息,并调整可调屈光度透镜的屈光度。
本发明实施例通过启动电源启动按钮;获取虹膜信息采集单元采集的用户的眼部虹膜图像信息;根据眼部虹膜图像信息获取用户识别信息;获取历史用户信息;当用户识别信息在历史用户信息内时,则直接获取第一屈光度信息,根据第一屈光度信息判断用户是否为近视眼,根据第一屈光度信息获取屈光度调整信息,根据屈光度调整信息利用可调屈光度透镜加压控制臂和可调透镜移动导轨转动可调屈光度透镜,并调整可调屈光度透镜的屈光度;或者,正常使用XR眼镜,实现对XR眼镜中可调屈光度透镜的屈光度根据不同用户进行自动调整,提高用户的使用体验感。
可选的,图13为本发明实施例提供的另一种XR眼镜的控制方法的流程示意图,如图13所示,XR眼镜的控制方法包括:
S401,启动电源启动按钮。
S402,获取虹膜信息采集单元采集的用户的眼部虹膜图像信息。
S403,根据眼部虹膜图像信息获取用户识别信息。
S404,获取历史用户信息。
S405,判断用户识别信息是否在历史用户信息内;若是,则执行步骤S406;若否,则执行步骤S410。
S406,直接获取第一屈光度信息。
S407,根据第一屈光度信息判断用户是否为近视眼,若是,则执行步骤S408;若否,则执行步骤S409。
S408,根据第一屈光度信息获取屈光度调整信息,根据屈光度调整信息利用可调屈光度透镜加压控制臂和可调透镜移动导轨转动可调屈光度透镜,并调整可调屈光度透镜的屈光度。
S409,正常使用XR眼镜。
S410,根据用户识别信息获取第二屈光度信息。
S411,判断用户是否选择近视眼运行模式;若是,则执行步骤S412;若否,则执行步骤S413。
S412,根据第二屈光度信息获取屈光度调整信息,根据屈光度调整信息利用可调屈光度透镜加压控制臂和可调透镜移动导轨转动可调屈光度透镜,并调整可调屈光度透镜的屈光度。
S413,停止可调屈光度透镜转动,正常使用XR眼镜。
其中,XR眼镜存在语音提醒功能,发出语音提醒用户是否选择近视眼运行模式,若用户向选择近视眼运行模式只需要轻按一下电源启动按钮即可,若用户选择非近视眼运行模式,则执行等待预设时间,示例性的,预设时间可以为8秒,不需要任何操作即可进入正常模式。当用户在听到语音提示后,一种模式选择是如果用户预设时间之内未做出任何动作,即该用户选择使XR眼镜工作在非近视眼运行模式,此时从用户角度,不需要进行屈光度调节,停止可调屈光度透镜转动,因此跳过屈光度自适应调节,直接使用XR眼镜;另一种模式选择是如果用户在预设时间内按压电源启动按钮有第二预设时间后,成功进入近视眼运行模式,可调屈光度透镜加压控制臂可以带动可调屈光度左透镜和可调屈光度右透镜移动,在可调屈光度透镜加压控制臂被移动前,其处在可调透镜移动导轨远离用户人眼的端部,移动后在可调透镜移动导轨靠近用户人眼的端部停止;在处于近视眼运行模式下,可调屈光度透镜加压控制臂、可调屈光度左透镜和可调屈光度右透镜能够沿逆时针方向均速旋转90°展开,为保证旋转与移动同时进行或者先移动再旋转,避免造成可调屈光度左透镜和可调屈光度右透镜触碰到XR眼镜结构,使得可调屈光度左透镜和可调屈光度右透镜被旋转至目标位置,至此,屈光度调整单元的初始化工作完成。在初始化工作完成后,近视眼运行模式下需要根据屈光度调整信息完成对可调屈光度左透镜和可调屈光度右透镜的目标屈光度进行电光调制,获取用户目标左眼屈光度信息D1和用户目标右眼屈光度信息D2,对应的目标电场强度分别为El和Er,微控制器处理单元输出用户目标左眼屈光度信息D1、用户目标右眼屈光度信息D2以及对应的目标电场强度El和Er至屈光度调整单元,电场/电压最终作用于由铌酸锂晶体材料制成的可调屈光度左透镜和可调屈光度左透镜上,电场方向和Z轴平行,驱动可调屈光度左透镜和可调屈光度右透镜进行电光调制,使得可调屈光度左透镜和可调屈光度右透镜的屈光度实现目标值变化,以实现可调屈光度左透镜和可调屈光度右透镜等同于替代近视眼镜的作用。
本发明实施例通过启动电源启动按钮;获取虹膜信息采集单元采集的用户的眼部虹膜图像信息;根据眼部虹膜图像信息获取用户识别信息;获取历史用户信息;当用户识别信息不在历史用户信息内时,则根据用户识别信息获取第二屈光度信息,判断用户是否选择近视眼运行模式,根据第二屈光度信息获取屈光度调整信息,根据屈光度调整信息利用可调屈光度透镜加压控制臂和可调透镜移动导轨转动可调屈光度透镜,并调整可调屈光度透镜的屈光度,或者停止可调屈光度透镜转动,正常使用XR眼镜,实现对XR眼镜中可调屈光度透镜的屈光度根据不同用户进行自动调整,提高用户的使用体验感。
可选的,图14为本发明实施例提供的另一种XR眼镜的控制方法的流程示意图,如图14所示,XR眼镜的控制方法包括:
S501,启动电源启动按钮。
S502,获取虹膜信息采集单元采集的用户的眼部虹膜图像信息。
S503,根据眼部虹膜图像信息获取用户识别信息。
S504,获取历史用户信息。
S505,判断用户识别信息是否在历史用户信息内;若是,则执行步骤S506;若否,则执行步骤S510。
S506,直接获取第一屈光度信息。
S507,根据第一屈光度信息判断用户是否为近视眼,若是,则执行步骤S508;若否,则执行步骤S509。
S508,根据第一屈光度信息获取屈光度调整信息,根据屈光度调整信息利用可调屈光度透镜加压控制臂和可调透镜移动导轨转动可调屈光度透镜,并调整可调屈光度透镜的屈光度。
S509,正常使用XR眼镜。
S510,根据用户识别信息获取第二屈光度信息。
S511,判断用户是否选择近视眼运行模式;若是,则执行步骤S512;若否,则执行步骤S516。
S512,根据第二屈光度信息获取屈光度调整信息,根据屈光度调整信息利用可调屈光度透镜加压控制臂和可调透镜移动导轨转动可调屈光度透镜,并调整可调屈光度透镜的屈光度。
S513,判断XR眼镜显示画面是否预设显示需求;若是,则执行步骤S514;若否,则执行步骤S515。
S514,正常使用XR眼镜。
S515,利用屈光度调整旋钮调整可调屈光度透镜的屈光度,直至满足预设显示需求。
S516,停止可调屈光度透镜转动,正常使用XR眼镜。
其中,完成XR眼镜的自动调节屈光度后,还需要判断当前XR显示画面是否满足预设显示需求,即用户判断看到的XR眼镜的显示单元显示图像是否足够清晰,当用户观看到的显示单元显示画面都清晰,则无需进行屈光度调整旋钮调整;当用户观看到的显示单元显示画面不够清晰,需要启动屈光度调整旋钮进行屈光度调节,显示单元显示画面不够清晰包括左眼画面清晰右眼画面不清晰、右眼画面清晰左眼画面不清晰、左右眼画面都不清晰,屈光度调整旋钮包括左眼屈光度调整旋钮和右眼屈光度调整旋钮,可以根据左右眼画面不清晰的情况,对应调整左眼屈光度调整旋钮和右眼屈光度调整旋钮。屈光度调整旋钮的最大可旋转角度为360°,屈光度微调范围是固定的不超过60°,因此旋转角度步长固定为6°,屈光度调整旋钮的旋转变化可控制屈光度调整,使施加在可调屈光度左透镜和可调屈光度右透镜的电场或电压或电场发生变化,屈光度调整旋钮的两次调整间隔超过5秒,则认为屈光度调整旋钮调整屈光度的动作停止,屈光度调整单元可以对可调屈光度左透镜和可调屈光度右透镜施加变化的电场或电压,其材料折射率发生变化,进而出射光角度相应发生变化,使得近视眼的用户得以看到清晰图像。
此外不论是近视用户还是非近视用户,不论是首次使用用户还是非首次使用用户,都会因为XR眼镜的可自适应进行屈光度调节的控制系统,享受到舒适的XR观影体验;当用户体验完XR眼镜后,想退出使用状态,如果用户是近视用户,只需再轻按一下电源启动按钮,可调屈光度透镜和可调屈光度透镜加压控制臂可以向靠近用户的人眼方向移动,同时顺时针旋转,直到移动至可调透镜移动导轨靠近用户的人眼的端部,进而可调屈光度透镜和可调屈光度透镜加压控制臂已转动至与XR镜腿平行的位置后,将可调屈光度透镜和可调屈光度透镜加压控制臂整体沿可调透镜移动导轨向远离用户的人眼的方向移动,移动至可调透镜移动导轨远离用户的人眼的端部,保证移动到端部的可调屈光度左透镜和可调屈光度右透镜边缘不会超出XR眼镜的波片偏振片和曲面镜整合体的保护壳体的边界,如图5和图6,至此在近视眼的用户使用完XR眼镜后,其各个结构组件都归位到了默认位置,即与非近视用户使用中的XR眼镜的位置,以及XR眼镜非工作状态的默认位置完全相同,保证下一个用户的正常使用。
本发明实施例通过启动电源启动按钮;获取虹膜信息采集单元采集的用户的眼部虹膜图像信息;根据眼部虹膜图像信息获取用户识别信息;根据用户识别信息获取第一屈光度信息或第二屈光度信息,根据第一屈光度信息或第二屈光度信息调整可调屈光度透镜的屈光度后,判断XR眼镜显示画面是否预设显示需求,不满足时,对应利用屈光度调整旋钮调整可调屈光度透镜的屈光度,直至满足预设显示需求,满足时,正常使用XR眼镜,实现对XR眼镜中根据不同用户进行屈光度调整,提高用户的使用体验感。
上述具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是,根据设计要求和其他因素,可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (10)
1.一种XR眼镜,其特征在于,包括:XR眼镜本体以及集成设置于所述XR眼镜本体上的可调屈光度透镜、屈光度调整单元、虹膜信息采集单元和微处理单元,所述微处理单元分别与所述屈光度调整单元和所述虹膜信息采集单元电连接;
所述屈光度调整单元至少包括屈光度调整旋钮、可调屈光度透镜加压控制臂和可调透镜移动导轨,所述屈光度调整旋钮与所述可调屈光度透镜连接;所述可调屈光度透镜加压控制臂分别与所述可调屈光度透镜和所述可调透镜移动导轨连接,所述可调屈光度透镜根据所述可调透镜移动导轨和所述可调屈光度透镜加压控制臂进行转动;以及所述可调屈光度透镜加压控制臂和所述可调屈光度透镜沿所述可调透镜移动导轨向靠近用户人眼方向移动或向远离用户人眼方向移动;
所述虹膜信息采集单元用于采集用户的眼部虹膜图像信息;
所述微处理单元包括微控制器处理单元、存储单元和深度学习处理单元;所述存储单元用于存储所述眼部虹膜图像信息以及历史用户的屈光度信息;
所述深度学习处理单元用于根据所述眼部虹膜图像信息和所述历史用户的屈光度信息获取用户识别信息和屈光度信息;
所述微控制器处理单元用于根据所述用户识别信息和所述屈光度信息确定屈光度调整信息;
所述屈光度调整旋钮或所述可调屈光度透镜加压控制臂用于根据所述屈光度调整信息调整所述可调屈光度透镜的屈光度。
2.根据权利要求1所述的XR眼镜,其特征在于,所述可调屈光度透镜包括可调屈光度左透镜和可调屈光度右透镜,所述屈光度调整旋钮包括左眼屈光度调整旋钮和右眼屈光度调整旋钮,所述可调屈光度透镜加压控制臂包括可调屈光度左透镜加压控制臂和可调屈光度右透镜加压控制臂,所述可调透镜移动导轨包括可调透镜移动左导轨和可调透镜移动右导轨,
所述可调屈光度左透镜和所述可调屈光度右透镜通过固定横杆连接;
所述可调屈光度左透镜经所述可调屈光度左透镜加压控制臂与所述可调透镜移动左导轨连接,所述可调屈光度右透镜经所述可调屈光度右透镜加压控制臂与所述可调透镜移动右导轨连接。
3.根据权利要求1所述的XR眼镜,其特征在于, 所述XR眼镜还包括显示单元和光线调整单元,
所述显示单元用于显示预设图像信息,并出射图像光线;
所述光线调整单元包括波片偏振片和曲面镜整合体、偏振分束器透镜和放大变焦透镜;
所述放大变焦透镜接收所述图像光线并进行放大和变焦处理,形成放大变焦图像光线,所述偏振分束器透镜接收所述放大变焦图像光线并进行反射生成第一反射图像光线,所述波片偏振片和曲面镜整合体接收所述第一反射图像光线并进行反射生成第二反射图像光线,所述偏振分束器透镜再次接收所述第二反射图像光线并进行透射生成透射图像光线,所述透射图像光线入射至用户的眼部,或,所述透射图像光线经所述可调屈光度透镜后入射至用户的眼部。
4.根据权利要求3所述的XR眼镜,其特征在于,所述XR眼镜还包括前置环境监控单元,所述前置环境监控单元分别与所述显示单元和所述微处理单元连接;
所述前置环境监控单元用于采集实时环境图像信息;
所述显示单元还用于显示所述实时环境图像信息。
5.根据权利要求1所述的XR眼镜,其特征在于,所述 XR眼镜还包括电源启动按钮,所述电源启动按钮包括第一挡位、第二挡位和第三挡位;
所述第一挡位用于控制所述XR眼镜处于开机状态;所述第一挡位包括第一子挡位和第二子挡位,所述第一子挡位用于启动第一预设时间进入非近视眼运行模式,所述第二子挡位用于启动第二预设时间进入近视眼运行模式,所述第一预设时间大于所述第二预设时间;
所述第二挡位用于控制所述XR眼镜处于休眠模式;
所述第三挡位用于控制所述XR眼镜处于关机模式。
6.一种XR眼镜的控制方法,其特征在于,包括权利要求1-5中任一项所述的XR眼镜,所述XR眼镜的控制方法包括:
启动电源启动按钮;
获取虹膜信息采集单元采集的用户的眼部虹膜图像信息;
根据所述眼部虹膜图像信息获取用户识别信息;
根据所述用户识别信息获取屈光度信息;
根据所述屈光度信息获取屈光度调整信息,并调整可调屈光度透镜的屈光度。
7.根据权利要求6所述的XR眼镜的控制方法,其特征在于,所述屈光度信息包括第一屈光度信息和第二屈光度信息;根据所述用户识别信息获取屈光度信息之前,还包括:
获取历史用户信息;
根据所述用户识别信息获取屈光度信息,包括:
判断所述用户识别信息是否在所述历史用户信息内;
若是,则直接获取第一屈光度信息;
若否,则根据所述用户识别信息获取第二屈光度信息。
8.根据权利要求7所述的XR眼镜的控制方法,其特征在于,直接获取第一屈光度信息之后,包括:
根据所述第一屈光度信息判断用户是否为近视眼;
若是,则根据第一屈光度信息获取屈光度调整信息,根据屈光度调整信息利用可调屈光度透镜加压控制臂和可调透镜移动导轨转动可调屈光度透镜,并调整所述可调屈光度透镜的屈光度;
若否,则正常使用XR眼镜。
9.根据权利要求7所述的XR眼镜的控制方法,其特征在于,根据所述用户识别信息获取第二屈光度信息之后,包括:
判断用户是否选择近视眼运行模式;
若是,则根据第二屈光度信息获取屈光度调整信息,根据屈光度调整信息利用可调屈光度透镜加压控制臂和可调透镜移动导轨转动可调屈光度透镜,并调整所述可调屈光度透镜的屈光度;
若否,则停止可调屈光度透镜转动,正常使用XR眼镜。
10.根据权利要求9所述的XR眼镜的控制方法,其特征在于,根据第二屈光度信息获取屈光度调整信息,根据屈光度调整信息利用可调屈光度透镜加压控制臂和可调透镜移动导轨转动可调屈光度透镜,并调整所述可调屈光度透镜的屈光度之后,还包括:
判断XR眼镜显示画面是否满足目标清晰度;
若是,则正常使用XR眼镜;
若否,则利用屈光度调整旋钮调整所述可调屈光度透镜的屈光度,直至满足所述目标清晰度。
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