CN113960800B - 增强现实设备及其屈光度调节方法、存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了增强现实设备及其屈光度调节方法、存储介质，该增强现实设备包括光波导、显示设备和屈光度调节模块，其中，显示设备对应于光波导的耦入区设置以将图像射入光波导的耦入区，屈光度调节模块设于耦出区的面向眼睛的一侧。该方法包括：获取用户眼睛屈光度；查找预设的屈光度与驱动电压的关联关系，得到用户眼睛屈光度对应的驱动电压；向屈光度调节模块施加驱动电压，以调节屈光度调节模块的第一屈光度，使得第一屈光度与用户眼睛屈光度的差值小于预设阈值。本发明可以调节增强现实设备的屈光度，使得视力异常的用户在不佩戴视力校正眼镜的情况下，能够清楚的看到增强现实设备显示的图像。

Description

增强现实设备及其屈光度调节方法、存储介质

技术领域

本发明涉及增强现实技术领域，尤其涉及一种增强现实设备及其屈光度调节方法、存储介质。

背景技术

增强现实设备(简称AR设备)是一种结合光学、电子、软件等多个领域的新兴产品，例如，AR眼镜。增强现实设备可以将真实环境和虚拟物体实时地叠加到同一个画面或空间而同时存在，用户可以通过增强现实设备感受到在客观物理世界中所经历的“身临其境”的逼真性，还能突破空间、时间以及其它客观限制，感受到在真实世界中无法亲身经历的体验。

目前，现有的增强现实设备是无法实现屈光度调节的，增强现实设备在面向视力异常的人群(如近视或远视人群)时，需要用户佩戴近视眼镜或远视眼镜才可以清楚的真实环境和虚拟物体结合的场景画面，当有视力异常的用户裸眼使用增强现实设备时，则难以清楚的看到真实环境和虚拟物体的场景画面。

发明内容

本申请实施例通过提供一种增强现实设备及其屈光度调节方法、存储介质，旨在解决现有的增强现实设备无法实现屈光度调节的技术问题。

本申请实施例提供了一种增强现实设备，所述增强现实设备包括：

光波导，包括耦入区和耦出区；

显示设备，对应于所述耦入区设置以将图像射入所述耦入区；

屈光度调节模块，设于所述耦出区的面向眼睛的一侧。

在一实施例中，所述增强现实设备还包括：

控制器，以及用于检测用户眼睛屈光度的屈光度检测模块，所述控制器与所述屈光度调节模块和所述屈光度检测模块电性连接，所述控制器用于根据所述用户眼睛屈光度调节所述屈光度调节模块的第一屈光度。

在一实施例中，所述增强现实设备还包括：

屈光度调节补偿模块，设于所述光波导远离眼睛的一侧，与所述屈光度调节模块对应设置；

所述控制器与所述屈光度调节补偿模块电性连接，所述控制器还用于根据所述用户眼睛屈光度调节所述屈光度调节补偿模块的第二屈光度。

在一实施例中，所述屈光度调节模块为电控液晶光栅，所述控制器用于根据所述用户眼睛屈光度获取所述屈光度调节模块的驱动电压，并向所述屈光度调节模块施加所述驱动电压。

在一实施例中，所述屈光度调节补偿模块为电控液晶光栅，所述控制器还用于向所述屈光度调节补偿模块施加与所述驱动电压的极性相反的电压。

本申请实施例提供了一种增强现实设备的屈光度调节方法，应用于所述增强现实设备，所述屈光度调节方法包括：

获取用户眼睛屈光度；

查找预设的屈光度与驱动电压的关联关系，得到所述用户眼睛屈光度对应的驱动电压；

向所述屈光度调节模块施加所述驱动电压，以调节所述屈光度调节模块的第一屈光度，使得所述第一屈光度与所述用户眼睛屈光度的差值小于预设阈值。

在一实施例中，所述向所述屈光度调节模块施加所述驱动电压，以调节所述屈光度调节模块的第一屈光度，使得所述用户眼睛屈光度与所述第一屈光度的差值小于预设阈值的步骤之后，还包括：

获取调节后的所述第一屈光度；

在调节后的所述第一屈光度与所述用户眼睛屈光度的差值小于所述预设阈值时，向所述屈光度调节补偿模块施加与所述驱动电压的极性相反的电压，以调节所述屈光度调节补偿模块的第二屈光度。

在一实施例中，所述获取用户眼睛屈光度的步骤之后，还包括：

判断所述用户眼睛屈光度是否在预设屈光度区间内；

在所述用户眼睛屈光度不在所述预设屈光度区间内时，执行所述查找预设的屈光度与驱动电压的关联关系，得到所述用户眼睛屈光度对应的驱动电压的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提供了一种增强现实设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的增强现实设备的屈光度调节程序，所述增强现实设备的屈光度调节程序被所述处理器执行时实现上述的增强现实设备的屈光度调节方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提供了一种存储介质，其上存储有增强现实设备的屈光度调节程序，所述增强现实设备的屈光度调节程序被处理器执行时实现上述的增强现实设备的屈光度调节方法的步骤。

本申请实施例中提供的一种增强现实设备及其屈光度调节方法、存储介质的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请提供的增强现实设备包括光波导、显示设备和屈光度调节模块，其中，显示设备对应于光波导的耦入区设置以将图像射入光波导的耦入区，屈光度调节模块设于耦出区的面向眼睛的一侧。该方法包括：获取用户眼睛屈光度；查找预设的屈光度与驱动电压的关联关系，得到用户眼睛屈光度对应的驱动电压；向屈光度调节模块施加驱动电压，以调节屈光度调节模块的第一屈光度，使得第一屈光度与用户眼睛屈光度的差值小于预设阈值。本申请通过采用上述技术方案，解决了现有的增强现实设备无法实现屈光度调节的技术问题，实现了对增强现实设备的屈光度进行调节，能够使得视力异常的用户在不佩戴视力校正眼镜的情况下，清楚的看到增强现实设备显示的图像，扩展了增强现实设备的适用范围。

附图说明

图1为本发明增强现实设备的实施例的流程示意图；

图2为电控液晶光栅的结构示意图；

图3为本发明增强现实设备的屈光度调节方法的一实施例的流程示意图；

图4为本发明增强现实设备的屈光度调节方法的另一实施例的流程示意图；

图5为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	显示设备	200	用户眼睛
101	光线	300	自然环境光线
				102	光波导	A	玻璃基板
103	屈光度调节模块	B	透明电极
				104	屈光度调节补偿模块	C	液晶
105	虚实图像组合单元

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图1所示，在本申请的第一实施例中，本申请提供的一种增强现实设备包括壳体(图1中未画出)、光波导102、显示设备100和屈光度调节模块103，光波导102和显示设备安装在壳体上。其中，光波导102包括耦入区和耦出区，显示设备100用于提供所要显示的图像，显示设备100对应于耦入区以将图像射入耦入区，屈光度调节模块103设于耦出区的面向眼睛的一侧。例如用户佩戴增强现实设备之后，用户眼睛200的前方正对的是耦出区，屈光度调节模块103设置在耦出区的正前方，且位于耦出区与用户眼睛200之间。

屈光度调节模块103和光波导102组成了虚拟图像组合单元，显示设备100发出图像之后，图像的光线101从光波导102的耦入区射入光波导102内部，并经过光波导102的耦出区射入屈光度调节模块103，然后由屈光度调节模块103的出光侧射出。用户佩戴增强现实设备之后，显示设备100发出图像的光线101经过光波导102和屈光度调节模块103后，由屈光度调节模块103的出光侧射出之后进入用户眼睛200，用户可以看到增强现实设备显示的虚拟画面。

具体的，显示设备100包括投影设备，射入光波导102的光线101是由投影设备发出的图像光。光线101从光波导102的耦入区射入光波导102之后，光线101在光波导102中进行全反射，光波导102的耦出区将全反射传输的光线101耦出光波导102并传输到屈光度调节模块103中。屈光度调节模块103自身有屈光度，本申请称屈光度调节模块103的屈光度为第一屈光度，且屈光度调节模块103的第一屈光度可以调节。具体可以通过改变进入屈光度调节模块103中的光线101的波前(如光线的振幅、相位等信息)以实现第一屈光度的调节，光线101的波前改变之后，增强现实设备所显示的虚拟图像的虚像距也随之发生改变，又由于虚像距与屈光度成倒数关系，虚像距发生改变，第一屈光度也就发生了改变，即实现了第一屈光度的调节。

当佩戴增强现实设备的用户的视力异常，如该用户近视，该用户佩戴增强现实设备之后，通过对屈光度调节模块103的第一屈光度进行调节，显示设备100发生的光线101经过光波导102全反射之后将光线101传输到屈光度调节模块103中，经过屈光度调节模块103改变光线101的波前之后，屈光度调节模块103实现了光线101的汇聚，光线101由屈光度调节模块103的出光侧进入近视用户的眼睛，近视用户可以清楚的看到增强现实设备显示的虚拟图像，，无需近视用户额外再佩戴近视眼镜，扩大了增强现实设备的适用范围。

进一步的，增强现实设备还包括控制器以及屈光度检测模块，屈光度检测模块用于检测用户眼睛屈光度。其中，控制器与屈光度调节模块和屈光度检测模块电性连接，控制器用于根据屈光度检测模块检测的用户眼睛屈光度调节屈光度调节模块103的第一屈光度。

具体的，用户眼睛屈光度需要用户佩戴增强现实设备后获取到。一方面，用户眼睛屈光度可以通过屈光度检测模块检测得到，屈光度检测模块发出视力检测图像，用户看到视力检测图像之后，视力检测图像也会显示在用户眼睛200中，屈光度检测模块获取用户眼睛200中的视力检测图像，获取到的用户眼睛200中的视力检测图像可以理解为实际视力检测图像，屈光度检测模块发出的视力检测图像是标准的视力检测图像，可以理解为标准视力检测图像，通过将标准视力检测图像与实际视力检测图像进行比对，可以获取到实际视力检测图像与标准视力检测图像之间的具体差异信息，通过具体差异信息可以得到用户眼睛屈光度，也就是用户眼睛200的视力度数。如果用户的眼睛近视了，则可以得到用户眼睛200的近视度数。其中，屈光度检测模块包影像装置和拍摄设备，影像装置用于发出视力检测图像，拍摄设备用于拍摄用户眼睛200中的视力检测图像，影像装置可以由上述显示设备100充当，有利于减小增强现实设备的重量和体积。另一方面，可以在用户佩戴增强现实设备后，通过语音提示用户输入自己的眼睛屈光度，输入方式可以语音输入、按键输入、通过移动设备与增强现实设备连接后，由移动设备输入，增强现实设备接收移动设备输入的眼睛屈光度，从而获取到用户眼睛屈光度等等。

进一步的，根据增强现实设备的光学系统的显示特点，不仅需要显示虚拟图像，还需要显示现实世界的现实图像，但由于考虑到屈光度调节模块103的第一屈光度改变的问题，屈光度调节模块103与光波导102组成的光学系统会影响进入用户眼睛200中的自然环境光线，即用户看到的虚拟图像是清楚且正常的，但自然环境光线300是直接射入波光导102，并由波光导102射出后经过屈光度调节模块103的出光侧射出，进而进入用户的眼睛，虽然用户看到的现实图像是清楚的，但看到的现实图像已经发生了畸变，也就是看到的现实图像是不准确的，容易影响用户对现实世界中事物的位置信息进行准确判断。基于此，本申请在增强现实设备的自然环境光线300的传播路径上设置了屈光度调节补偿模块104，以解决现实图像发生畸变的问题。

如图1所示，所述增强现实设备还包括：屈光度调节补偿模块104，屈光度调节补偿模块104设于光波导102远离眼睛的一侧，与屈光度调节模块103对应设置，可以理解为光波导102靠近眼睛一侧设置有屈光度调节模块103，另一侧设置有屈光度调节补偿模块104，屈光度调节补偿模块104与屈光度调节模块103是相对的，光波导102夹在屈屈光度调节模块103和光度调节补偿模块104之间。其中，自然环境光线300由屈光度调节补偿模块104的入光侧射入屈光度调节补偿模块104，并依次经过屈光度调节补偿模块104、光波导102以及屈光度调节模块103后，由屈光度调节模块103的出光侧射出。屈光度调节补偿模块104、光波导102以及屈光度调节模块103组成了虚实图像组合单元105，通过虚实图像组合单元105可以同时看到虚拟图像和现实图像。显示设备100发出的光线101依次经过光波导102的耦入区、光波导102、光波导102的耦出区以及屈光度调节模块103射入用户眼睛200，同时自然环境光线300依次经过屈光度调节补偿模块104、光波导102、光波导102的耦出区以及屈光度调节模块103射入用户眼睛200，用户可以同时看到虚拟图像和现实图像。

具体的，屈光度调节补偿模块104与屈光度调节模块103具有相同的特性，屈光度调节补偿模块104也具有屈光度，屈光度调节补偿模块104的屈光度也可以调节，本申请称屈光度调节补偿模块104的屈光度为第二屈光度。进一步的，控制器还用于根据用户眼睛屈光度调节屈光度调节补偿模块104的第二屈光度。

自然环境光线300射入屈光度调节补偿模块104之后，屈光度调节补偿模块104对自然环境光线300的波前进行改变，从而实现对自然环境光线300进行第一次汇聚，第一次汇聚后的自然环境光线300进入光波导102，第一次汇聚后的自然环境光线300透射过光波导102后射入屈光度调节模块103，屈光度调节模块103对第一次汇聚后的自然环境光线300的波前进行改变，从而实现自然环境光线300的第二次汇聚，第二次汇聚后的自然环境光线300进入用户眼睛200，用户可以看到清楚的且没有畸变的现实图像。其中，具体可以通过改变进入屈光度调节补偿模块104中的自然环境光线300的波前(如光线的振幅、相位等信息)以实现第二屈光度的调节，调节方式与第一屈光度的调节方式相同，这里不再赘述。在对第一屈光度调节之后，继续对第二屈光度进行调节，使得屈光度调节补偿模块104提前对自然环境光线300的波前进行改变，也就是对提前对自然环境光线300的波前进行补偿，如此可以保证用户看到的现实图像是正常的，现实图像没有发生畸变。

以波前是振幅为例进行说明。没有设置屈光度调节模块103和屈光度调节补偿模块104时，自然环境光线300仅是通过光波导102射入用户眼睛200，假设没有设置屈光度调节模块103和屈光度调节补偿模块104时，耦出区射出的自然环境光线300的振幅是A0，仅在光波导102的耦出区设置屈光度调节模块103时，屈光度调节模块103的出光侧射出的自然环境光线300的振幅是A1，两种情况自然环境光线300的振幅的差值是A1-A0，仅在光波导102的耦出区设置屈光度调节模块103后，用户看到的现实图像是发生畸变的。基于在光波导102的耦出区设置屈光度调节模块103的基础上，设置屈光度调节补偿模块104，屈光度调节补偿模块104对射入自身的自然环境光线300的振幅补偿(即调节)之后，由屈光度调节模块103的出光侧射出的自然环境光线300的振幅变为A0，相当于屈光度调节补偿模块104对自然环境光线300的振幅补偿了A1-A0大小的值使得自然环境光线300的振幅变从为A1调节为了A0，如此可以保证现实图像不发生畸变，用户可以看到正常的现实图像。

进一步的，所述屈光度调节模块103和所述屈光度调节补偿模块104均为电控液晶光栅。如图2所示，图2为电控液晶光栅的结构示意图，图中，A表示玻璃基板，B表示透明电极，C表示液晶。

具体的，根据电控液晶光栅的特性，不同的驱动电压对应不同的偏转角度，电控液晶光栅按照相应的驱动电压控制液晶偏转对应的偏转角度。向电控液晶光栅施加驱动电压之后，电控液晶光栅的光电参数发生改变，光电参数包括液晶的偏转角度。即电控液晶光栅中的液晶会按照驱动电压对应的偏转角度进行偏转，当光射入电控液晶光栅后，由于液晶的偏转角度根据施加的驱动电压发生了改变，即射入电控液晶光栅的光在电控液晶光栅中的反射角度也发生了改变，从而使得由电控液晶光栅出光侧射出的光的射出角度也发生改变，相应电控液晶光栅对光汇聚的角度也就发生了改变。因此，屈光度调节模块103可以理解为第一电控液晶光栅，屈光度调节补偿模块104可以理解为第二电控液晶光栅。

具体的，屈光度调节模块103为第一电控液晶光栅，控制器用于根据用户眼睛屈光度获取屈光度调节模块103的驱动电压，并向屈光度调节模块103施加该驱动电压。

预先设置了不同用户眼睛屈光度对应的驱动电压，并将每一用户眼睛屈光度与对应的驱动电压进行关联，形成了预设的屈光度与驱动电压的关联关系。控制器获取到用户眼睛屈光度之后，根据用户眼睛屈光度查找上述关联关系，可以查找到与用户眼睛屈光度对应的驱动电压。例如，关联关系中其中的一组关系是屈光度数：-2.5D--驱动电压：+1.2V，获取到用户眼睛屈光度是-2.5D，那么经过查找，用户眼睛屈光度对应的驱动电压是+1.2V。根据用户眼睛屈光度获取到对应的驱动电压之后，向第一电控液晶光栅施加获取的驱动电压，第一电控液晶光栅中的液晶按照施加的驱动电压对应的偏转角度发生偏转。例如，液晶的当前角度是0度，驱动电压是+1.2V，其对应的偏转角度是10度，则液晶从0度偏转为10度。第一电控液晶光栅中的液晶按照施加的驱动电压对应的偏转角度偏转后，显示设备发出的光线101的波前就会发生改变，由于光线101的波前发生改变，增强现实设备所显示的虚拟图像的虚像距也随之发生改变，屈光度调节模块103的第一屈光度也就得到了调节，使得调节后的第一屈光度与用户眼睛屈光度相匹配。如果佩戴增强现实设备的用户近视，对屈光度调节模块103的第一屈光度调节之后，该用户如同佩戴了近视眼镜，从而实现了用户视力的校正，该用户可以在不佩戴视力校正眼镜的情况下就能够清楚的看到增强现实设备显示的虚拟图像。

屈光度调节补偿模块104为第二电控液晶光栅，控制器还用于向屈光度调节补偿模块104施加与所述驱动电压的极性相反的电压。

同样，在设置第二电控液晶光栅之后，向第二电控液晶光栅施加与获取的驱动电压极性相反的电压之后，第二电控液晶光栅中的液晶按照与驱动电压极性相反的电压对应的偏转角度进行偏转。例如，驱动电压是+1.2V，其对应的偏转角度是10度，与所述驱动电压极性相反的电压是-1.2V，其对应的偏转角度是10度，第二电控液晶光栅中液晶当前的角度是10度，第二电控液晶光栅中的液晶从10度偏转为0度。进而，自然环境光线300依次经过第二电控液晶光栅、光波导102和第一电控液晶光栅之后，用户可以看到清楚且正常的现实图像。如果增强现实设备同时显示虚拟图像和现实图像，用户即可清楚的看到虚拟图像，也可以看到清楚且正常的现实图像，无需视力异常的用户额外佩戴视力校正眼镜，为视力异常的用户体验增强现实设备带来了便利，扩大了增强现实设备的适用范围。

基于第一实施例中的增强现实设备，本申请还提了增强现实设备的屈光度调节方法。需要说明的是，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

如图3所示，在本申请的第二实施例中，本申请的增强现实设备的屈光度调节方法，包括以下步骤：

步骤S210：获取用户眼睛屈光度。

本实施例中，用户眼睛屈光度需要用户佩戴增强现实设备后获取到。一方面，用户眼睛屈光度可以通过屈光度检测模块检测得到，屈光度检测模块发出视力检测图像，用户看到视力检测图像之后，视力检测图像也会显示在用户眼睛200中，屈光度检测模块获取用户眼睛200中的视力检测图像，获取到的用户眼睛200中的视力检测图像可以理解为实际视力检测图像，屈光度检测模块发出的视力检测图像是标准的视力检测图像，可以理解为标准视力检测图像，通过将标准视力检测图像与实际视力检测图像进行比对，可以获取到实际视力检测图像与标准视力检测图像之间的具体差异信息，通过具体差异信息可以得到用户眼睛屈光度，也就是用户眼睛200的视力度数。如果用户的眼睛近视了，则可以得到用户眼睛200的近视度数。

其中，屈光度检测模块包影像装置和拍摄设备，影像装置用于发出视力检测图像，拍摄设备用于拍摄用户眼睛200中的视力检测图像，影像装置可以由上述显示设备100充当，有利于减小增强现实设备的重量和体积。如果眼睛的视力是正常的，则拍摄的实际视力检测图像与标准视力检测图像基本是相同的，如果眼睛近视了，则拍摄的实际视力检测图像是小于标准的视力检测图像的，将拍摄的实际视力检测图像逐渐调节为标准视力检测图像，拍摄的实际视力检测图像的变化量就是二者之间的具体差异信息。例如，标准视力检测图像是个圆环，记为标准圆环，则拍摄的实际视力检测图像也是圆环，记为实测圆环，由于实测圆环小于标准圆环，其中实测圆环和标准圆环的半径已知，标准圆环与实测圆环的具体差异信息可以通过半径差值进行表示，根据半径差值、拍摄装置的焦距以及实测圆环调节为标准圆环的变化量，即可以得到用户眼睛屈光度。

另一方面，可以在用户佩戴增强现实设备后，通过语音提示用户输入自己的眼睛屈光度，输入方式可以语音输入、按键输入、通过移动设备与增强现实设备连接后，由移动设备输入，增强现实设备接收移动设备输入的眼睛屈光度，从而获取到用户眼睛屈光度等等。

步骤S220：查找预设的屈光度与驱动电压的关联关系，得到所述用户眼睛屈光度对应的驱动电压。

本实施例中，屈光度调节模块103为电控液晶光栅，电控液晶光栅具有屈光度，电控液晶光栅的屈光度可以根据驱动电压的改变而改变，向电控液晶光栅施加不同的驱动电压，电控液晶光栅的屈光度根据施加的驱动电压发生相应的改变，屈光度调节模块103为电控液晶光栅时，屈光度调节模块103具有屈光度，本申请称屈光度调节模块103的屈光度为第一屈光度。其中，预先设置了不同用户眼睛屈光度对应的驱动电压，并将每一用户眼睛屈光度与对应的驱动电压进行关联，形成了预设的屈光度与驱动电压的关联关系。获取到用户眼睛屈光度之后，根据用户眼睛屈光度查找上述关联关系，可以查找到与用户眼睛屈光度对应的驱动电压。例如，关联关系中其中的一组关系是屈光度数：-2.5D--驱动电压：+1.2V，获取到用户眼睛屈光度是-2.5D，那么经过查找，用户眼睛屈光度对应的驱动电压是+1.2V。

进一步的，考虑到有的用户的视力是正常的，有的用户的视力是异常的，例如近视。如果用户的视力是正常的，则无需对屈光度调节模块103的第一屈光度进行调节，如果用户的视力是异常的，用户极大可能难以清楚的看到增强现实设备显示的图像，则需要对屈光度调节模块103的第一屈光度进行调节。基于此，在获取用户眼睛屈光度的步骤之后，还包括：判断所述用户眼睛屈光度是否在预设屈光度区间内；在所述用户眼睛屈光度不在所述预设屈光度区间内时，然后执行步骤S220，即执行查找预设的屈光度与驱动电压的关联关系，得到所述用户眼睛屈光度对应的驱动电压的步骤。

其中，预设屈光度区间是人眼可以正常观察事物所对应的屈光度范围，正常情况下的人眼屈光度是0，一般0-0.5D的范围内人眼是可以正常观察事物，即可以清晰的看到事物，因此，预设屈光度区间可以设置为[0,0.5D]。如果用户眼睛屈光度在预设屈光度区间内，则无需调节屈光度调节模块103的第一屈光度，即不执行步骤S220，增强现实设备正常显示图像。如果用户眼睛屈光度不在预设屈光度区间内，用户的视力异常，则需要调节屈光度调节模块103的第一屈光度，进而执行步骤S220。

步骤S230：向所述屈光度调节模块施加所述驱动电压，以调节所述屈光度调节模块的第一屈光度，使得所述第一屈光度与所述用户眼睛屈光度的差值小于预设阈值。

本实施例中，由于人眼屈光度在0-0.5D的范围内时，人眼是可以正常观察事物的，预设阈值可以根据预设屈光度区间进行设置，例如预设阈值为属于预设屈光度区间中的值。如果调节屈光度调节模块103的第一屈光度之后，第一屈光度与用户眼睛屈光度的差值小于预设阈值，则表示第一屈光度与用户眼睛屈光度比较接近或者第一屈光度等于用户眼睛屈光度，屈光度调节模块103可以适配于用户眼睛，也就是用户佩戴增强现实设备可以看清楚增强现实设备显示的图像。

具体的，获取到用户眼睛屈光度对应的驱动电压之后，向屈光度调节模块103施加获取的驱动电压，屈光度调节模块103按照所述驱动电压进行工作，光线101进入到屈光度调节模块103中后，光线101的波前会发生改变，由于光线101的波前发生改变，增强现实设备所显示的虚拟图像的虚像距也随之发生改变，光线101由屈光度调节模块103的出光侧射出之后，屈光度调节模块103对光线101进行汇聚，使得第一屈光度得到调节，在调节第一屈光度小于预设阈值后，用户可以清楚的看到增强现实设备显示的虚拟图像。

如果用户的眼睛近视，向屈光度调节模块103施加获取的驱动电压之后，调节第一屈光度小于预设阈值，增强现实设备相当于一副可以校正用户视力的近视眼镜，如同用户佩戴了近视眼镜，从而实现了用户视力的校正，用户可以在不佩戴近视眼镜的情况下就能够清楚的看到增强现实设备显示的虚拟图像，给用户体验增强现实设备显示带来了便利。

本实施例根据上述技术方案，由于采用了获取用户眼睛屈光度，查找预设的屈光度与驱动电压的关联关系，得到用户眼睛屈光度对应的驱动电压，向屈光度调节模块施加驱动电压，以调节屈光度调节模块的第一屈光度，使得第一屈光度与用户眼睛屈光度的差值小于预设阈值的技术手段，实现了对增强现实设备的屈光度进行调节，能够使得视力异常的用户在不佩戴视力校正眼镜的情况下，清楚的看到增强现实设备显示的图像，扩展了增强现实设备的适用范围。

如图4所示，在本申请的第三实施例中，步骤S230之后还包括以下步骤：

步骤S240：获取调节后的所述第一屈光度。

步骤S250：在调节后的所述第一屈光度与所述用户眼睛屈光度的差值小于所述预设阈值时，向所述屈光度调节补偿模块施加与所述驱动电压的极性相反的电压，以调节所述屈光度调节补偿模块的第二屈光度。

本实施例中，屈光度调节补偿模块104也具有屈光度，屈光度调节补偿模块104的屈光度也可以调节，本申请称屈光度调节补偿模块104的屈光度为第二屈光度。

执行完成步骤S230之后，有可能存在调节后的第一屈光度小于预设阈值的情况，也有可能存在调节后的第一屈光度大于或者等于预设阈值的情况。为保证调节的更加准确，在第一屈光度调节完成后，二次对第一屈光度进行判断，即获取调节后的第一屈光度，获取调节后的第一屈光度获取方式与拍摄设备拍摄的实际视力检测图像与标准视力检测图像的具体差异信息，获取用户眼睛屈光度的检测方式相同，这里不再赘述。通过该检测方式可以在执行完成步骤S230之后，获取用户的当前用户眼睛屈光度，当前用户眼睛屈光度就是调节后的第一屈光度。进而判断调节后的第一屈光度是否小于预设阈值，如果调节后的第一屈光度大于或者等于预设阈值，则返回执行步骤S210，直至将第一屈光度调节为小于预设阈值。如果调节后的第一屈光度小于预设阈值，则调节屈光度调节补偿模块104的第二屈光度。向屈光度调节补偿模块104施加与驱动电压的极性相反的电压，屈光度调节补偿模块104按照与驱动电压的极性相反的电压控制自身中的液晶偏转相应的偏转角度，自然环境光线300的波前因液晶发生偏转从而发生改变，即可实现第二屈光度的调节。假设，将第一屈光度调节为小于预设阈值所对应的驱动电压是+2.5V，该+2.5V对应的偏转角度是25度，则控制器向屈光度调节补偿模块104施加的电压是-2.5V。屈光度调节补偿模块104按照与所述驱动电压的极性相反的电压工作时，液晶在原来的角度上偏转25度，相对于液晶偏转前，当前自然环境光线300的波前发生了改变从而实现了第二屈光度的调节。其中，对第二屈光度进行调节可以理解为屈光度调节补偿模块104提前对自然环境光线300的波前进行改变，也就是对提前对自然环境光线300的波前进行补偿，如此实现了对第一屈光度的补偿，避免用户看到的现实图像是畸变的。在对第一屈光度调节之后，在对对第二屈光度进行调节，可以保证用户即可清楚的看到虚拟图像，也可以看到清楚且正常的现实图像，现实图像没有发生畸变。

以波前是振幅为例进行说明。没有设置屈光度调节模块103和屈光度调节补偿模块104时，自然环境光线300仅是通过光波导102射入用户眼睛200，假设没有设置屈光度调节模块103和屈光度调节补偿模块104时，耦出区射出的自然环境光线300的振幅是A0，仅在光波导102的耦出区设置屈光度调节模块103时，屈光度调节模块103的出光侧射出的自然环境光线300的振幅是A1，两种情况自然环境光线300的振幅的差值是A1-A0，仅在光波导102的耦出区设置屈光度调节模块103后，用户看到的现实图像是发生畸变的。基于在光波导102的耦出区设置屈光度调节模块103的基础上，设置屈光度调节补偿模块104，屈光度调节补偿模块104对射入自身的自然环境光线300的振幅补偿(调节)之后，由屈光度调节模块103的出光侧射出的自然环境光线300的振幅变为A0，相当于屈光度调节补偿模块104对自然环境光线300的振幅补偿了A1-A0大小的值使得自然环境光线300的振幅变从为A1调节为了A0，如此可以保证现实图像不发生畸变，用户可以看到正常的现实图像。

进一步的，考虑到执行完步骤S230之后出现调节后的第一屈光度大于或者等于预设阈值的情况，此种情况需要多次向屈光度调节模块103施加驱动电压，以多次调节第一屈光度，从而使得第一屈光度小于预设阈值。如果将第一屈光度调节了多次才使得第一屈光度小于预设阈值，则需要获取多次向屈光度调节模块103施加的驱动电压的总驱动电压，然后向屈光度调节补偿模块104施加与总驱动电压的极性相反的电压。其中，所述总驱动电压为向屈光度调节模块103施加的驱动电压的和。

本实施例根据上述技术方案，由于采用了获取调节后的第一屈光度，在调节后的第一屈光度与用户眼睛屈光度的差值小于预设阈值时，向屈光度调节补偿模块施加与驱动电压的极性相反的电压，以调节屈光度调节补偿模块的第二屈光度的技术手段，实现了对屈光度调节模块的屈光度的补偿，使得用户看到的现实图像不会发生畸变，便于用户根据看到的现实图像进行现实事物的位置信息确定。

进一步的，如图5所示，图5为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的结构示意图。

需要说明的是，图5即可为增强现实设备的硬件运行环境的结构示意图。

如图5所示，该增强现实设备可以包括：处理器1001，例如CPU，存储器1005，用户接口1003，网络接口1004，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

本领域技术人员可以理解，图5中示出的增强现实设备结构并不构成对增强现实设备限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图5所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及增强现实设备的屈光度调节程序。其中，操作系统是管理和控制增强现实设备硬件和软件资源的程序，增强现实设备的屈光度调节程序以及其它软件或程序的运行。

在图5所示的增强现实设备中，用户接口1003主要用于连接终端，与终端进行数据通信；网络接口1004主要用于后台服务器，与后台服务器进行数据通信；处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的增强现实设备的屈光度调节程序。

在本实施例中，增强现实设备包括：存储器1005、处理器1001及存储在所述存储器1005上并可在所述处理器上运行的增强现实设备的屈光度调节程序，其中：

处理器1001调用存储器1005中存储的增强现实设备的屈光度调节程序时，执行以下操作：

获取用户眼睛屈光度；

查找预设的屈光度与驱动电压的关联关系，得到所述用户眼睛屈光度对应的驱动电压；

向所述屈光度调节模块施加所述驱动电压，以调节所述屈光度调节模块的第一屈光度，使得所述第一屈光度与所述用户眼睛屈光度的差值小于预设阈值。

处理器1001调用存储器1005中存储的增强现实设备的屈光度调节程序时，还执行以下操作：

获取调节后的所述第一屈光度；

在调节后的所述第一屈光度与所述用户眼睛屈光度的差值小于所述预设阈值时，向所述屈光度调节补偿模块施加与所述驱动电压的极性相反的电压，以调节所述屈光度调节补偿模块的第二屈光度。

处理器1001调用存储器1005中存储的增强现实设备的屈光度调节程序时，还执行以下操作：

判断所述用户眼睛屈光度是否在预设屈光度区间内；

在所述用户眼睛屈光度不在所述预设屈光度区间内时，执行所述查找预设的屈光度与驱动电压的关联关系，得到所述用户眼睛屈光度对应的驱动电压的步骤。

进一步的，基于同一发明构思，本申请还提供了一种增强现实设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的增强现实设备的屈光度调节程序，所述增强现实设备的屈光度调节程序被所述处理器执行时实现上述的增强现实设备的屈光度调节方法的步骤。

进一步的，基于同一发明构思，本申请还提供了一种存储介质，其上存储有增强现实设备的屈光度调节程序，所述增强现实设备的屈光度调节程序被处理器执行时实现上述的增强现实设备的屈光度调节方法的步骤。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种增强现实设备，其特征在于，所述增强现实设备包括：

光波导，包括耦入区和耦出区；

显示设备，对应于所述耦入区设置以将图像射入所述耦入区；

屈光度调节模块，设于所述耦出区的面向眼睛的一侧；

屈光度调节补偿模块，设于所述光波导远离眼睛的一侧，与所述屈光度调节模块对应设置；

控制器，以及用于检测用户眼睛屈光度的屈光度检测模块，所述控制器与所述屈光度调节模块和所述屈光度检测模块电性连接，所述控制器用于根据所述用户眼睛屈光度调节所述屈光度调节模块的第一屈光度；

所述控制器与所述屈光度调节补偿模块电性连接，所述控制器还用于根据所述用户眼睛屈光度调节所述屈光度调节补偿模块的第二屈光度；

所述控制器用于根据所述用户眼睛屈光度获取所述屈光度调节模块的驱动电压，并向所述屈光度调节模块施加所述驱动电压，所述控制器向所述屈光度调节补偿模块施加与所述驱动电压的极性相反的电压；

其中，通过改变进入屈光度调节补偿模块中的自然环境光线的波前，以实现所述第一屈光度和所述第二屈光度的调节。

2.如权利要求1所述的增强现实设备，其特征在于，所述屈光度调节模块为电控液晶光栅。

3.如权利要求2所述的增强现实设备，其特征在于，所述屈光度调节补偿模块为电控液晶光栅。

4.一种增强现实设备的屈光度调节方法，其特征在于，应用于权利要求1至3中任一项所述的增强现实设备，所述屈光度调节方法包括：

获取用户眼睛屈光度；

查找预设的屈光度与驱动电压的关联关系，得到所述用户眼睛屈光度对应的驱动电压；

向所述屈光度调节模块施加所述驱动电压，以调节所述屈光度调节模块的第一屈光度，使得所述第一屈光度与所述用户眼睛屈光度的差值小于预设阈值。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述向所述屈光度调节模块施加所述驱动电压，以调节所述屈光度调节模块的第一屈光度，使得所述用户眼睛屈光度与所述第一屈光度的差值小于预设阈值的步骤之后，还包括：

获取调节后的所述第一屈光度；

在调节后的所述第一屈光度与所述用户眼睛屈光度的差值小于所述预设阈值时，向所述屈光度调节补偿模块施加与所述驱动电压的极性相反的电压，以调节所述屈光度调节补偿模块的第二屈光度。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取用户眼睛屈光度的步骤之后，还包括：

判断所述用户眼睛屈光度是否在预设屈光度区间内；

在所述用户眼睛屈光度不在所述预设屈光度区间内时，执行所述查找预设的屈光度与驱动电压的关联关系，得到所述用户眼睛屈光度对应的驱动电压的步骤。

7.一种增强现实设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的增强现实设备的屈光度调节程序，所述增强现实设备的屈光度调节程序被所述处理器执行时实现如权利要求4-6中任一项所述的增强现实设备的屈光度调节方法的步骤。

8.一种存储介质，其特征在于，其上存储有增强现实设备的屈光度调节程序，所述增强现实设备的屈光度调节程序被处理器执行时实现权利要求4-6中任一项所述的增强现实设备的屈光度调节方法的步骤。