[发明专利]眼睛光学参数检测设备及头戴式显示器

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测设备，更具体而言，涉及一种能够检测眼睛的光学参数的眼睛光学参数检测设备及头戴式显示器。

背景技术

人的眼睛具有一定的调节能力，并且不同个体的眼睛的调节能力是不同的。这里所说的调节能力是指眼睛利用晶状体等结构的位置和形状变化以改变眼睛光学系统的屈光力，使不同距离的物体都可以在视网膜上清晰成像的能力。

一般来说，眼睛的调节能力可用屈光度表示。眼睛不使用调节时的屈光状态，称为静态屈光，标准眼静态屈光的光焦度+58.64D，人眼在使用调节时的屈光状态，称为动态屈光，其光焦度强于静态屈光的光焦度。由于眼睛屈光度不正确，造成不能准确在视网膜成像，就是视力缺陷(如近视、远视)，这种情况就需要佩带眼镜，通过镜片补充和矫正眼睛本身的屈光度，达到视网膜正确成像的目的。

因此，获取眼睛的屈光参数显得尤其重要，而现有的检测眼睛屈光状态的设备，例如自动验光仪、像差仪，体积大而笨重，而且价格高昂，常常需要专业的验光师参与测量，使得检测成本高，且不利于推广使用。

所以，需要一种能够方便地检测眼睛的屈光状态的眼睛光学参数检测设备。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题是提供一种能够方便地测量眼睛的屈光状态等光学参数的设备。

根据本发明的一个方面，公开了一种眼睛光学参数检测设备，其包括：光束发生装置，用于产生至少两束指向待测眼睛的测量光束，该至少两束测量光束或其反向延长线相交于至少一个虚拟光源点；光学成像装置，用于对上述至少两束测量光束在待测眼睛的视网膜上形成的光斑进行成像，以获得光斑图像；处理器，用于通过分析光斑图像来获得待测眼睛的光学参数。

优选地，该设备还可以包括：光束调节装置，用于控制光束发生装置，以改变至少一个虚拟光源点的位置，处理器基于光斑图像随着虚拟光源点的位置变化而发生的变化来获得光学参数。

优选地，在光束调节装置控制光束发生装置以改变至少一个虚拟光源点的位置的过程中，处理器能够基于光斑图像随着虚拟光源点的位置变化而发生的位置变化和/或强度变化来获得光学参数。

优选地，处理器可以通过确定使光斑图像最清晰或强度最高的虚拟光源点的位置，获得所述光学参数；或处理器可以根据至少一个虚拟光源点和与其对应的光斑图像的运动关系，获得光学参数。

优选地，光束发生装置可以包括：发光部件；针孔板，包括预定数量的针孔，以从发光部件的发光点发出并透过针孔的光束作为测量光束，光束调节装置通过改变发光部件上的发光点的位置和/或改变针孔板上透光的针孔的位置和/或改变发光部件与针孔板之间的空间位置关系，来改变至少一个虚拟光源点的位置。

优选地，发光部件还包括：面光源、第一子板、第二子板以及光扩散板，第一子板具有能够透射或反射光束的第一条带，第二子板具有能够透射光束的第二条带，第一子板、第二子板以及光扩散板依次布置，面光源发出的光依次经过第一子板上的第一条带和第二子板上的第二条带照射在光扩散板上，从而在光扩散板上背对第二子板的表面形成发光点，作为发光部件的发光点，光束调节装置通过调节第一子板和第二子板之间的相对位置关系，从而改变光扩散板上的发光点的位置。

优选地，光束发生装置还可以包括：显示器，包括多个显示像素，每个显示像素的光强能够被调节，从而在显示装置上形成预定的光强分布；空间光调节器，该空间光调制器上各个位置的透射率或反射率能够被调节，从而在空间光调制器上形成预定的透射率分布或反射率分布，光束调节装置通过调节显示器上的光强分布和/或空间光调节器上的透射率分布或反射率分布，来改变至少一个虚拟光源点的位置。

优选地，光束发生装置还可以包括：漫射板，具有粗糙表面；激光发生器，用于向漫射板投射至少一束激光束，至少一束激光束经漫射板反射或透射后产生朝向不同方向的若干子光束，作为测量光束，从而在空间中形成多个虚拟光源点，光束调节装置通过改变漫射板和/或激光发生器的位置和/或旋转漫射板，来改变多个虚拟光源点的位置。

优选地，该设备还可以包括：光学元件或组件，设置在光束发生装置和待测眼睛之间，用以增加或缩短从光束发生装置到待测眼睛之间的光程。

根据本发明的另一方面，还公开了一种头戴式显示器，其包括：根据上文所述的眼睛光学参数检测设备；显示装置，用于以预定的帧频向用户的眼睛呈现三维虚拟图像，基于眼睛光学参数检测设备获取的用户的眼睛的光学参数，调节显示装置所呈现的三维虚拟图像，以适应于用户的眼睛。