头戴式设备的制作方法

本技术涉及虚拟影像设备，具体而言，涉及头戴式设备。

背景技术：

1、虚拟影像设备能够提供虚拟影像，但用户需要透过虚拟影像设备的镜片才能够看到虚拟影像设备提供的虚拟影像。眼睛在对外界观察时，眼睛能够通过转动而具有较大的观察范围，虚拟影像的画面小于观察范围以使眼睛能够看到全部的虚拟影像，但同时观察范围内会出现未被虚拟影像覆盖到的画面。而头部在一些状态下，眼睛会转动，使得眼睛的视线落入未被虚拟影像覆盖到的区域，从而无法看到虚拟影像的画面。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术提供一种头戴式设备，以转动镜片使虚拟影像能够维持与眼睛的视线重合。

2、本技术的一实施例提供了一种头戴式设备。头戴式设备包括主体框架、镜片座、镜片和监测件。主体框架用于戴设于用户的头部。镜片座转动设于主体框架。镜片设于镜片座。镜片用于显示虚拟影像。虚拟影像小于观察范围。观察范围为用户的眼睛通过转动能够看到的范围。监测件设于主体框架或镜片座。监测件用于监测用户的头部的状态。根据监测件监测的用户的头部的状态。镜片座能够转动并带动镜片移动，以改变镜片相对用户的眼睛的角度，从而调整虚拟影像在观察范围内的位置。

3、上述实施例中，用户的眼睛通过镜片看到虚拟影像，眼睛通过转动所能够看到的观察范围大于虚拟影像。主体框架相对于头部固定，镜片座通过相对主体框架转动能够相对头部转动，带动镜片移动，使得镜片相对眼睛的角度改变而改变虚拟影像相对眼睛的位置，镜片处于虚拟影像与眼睛之间，因而小幅度调整镜片可以使虚拟影像的位置具有较大幅度的改变。同时通过监测件所监测头部的状态信息，判断眼睛的视线在观察范围内的相对位置并与虚拟影像在观察范围内的相对位置对比，调整镜片相对眼睛的角度，快速实现虚拟影像与眼睛的视线重合。

4、本技术的一些实施例中，用户的头部的状态包括用户的眼睛的视线位置。监测件包括眼动追踪仪。眼动追踪仪设于镜片座。眼动追踪仪用于追踪用户的眼睛的视线位置。当眼动追踪仪追踪到用户的眼睛的视线落入观察范围内虚拟影像未覆盖到的位置，镜片座转动，以改变虚拟影像在观察范围内的位置。当眼动追踪仪追踪到用户的眼睛的视线落入观察范围内虚拟影像覆盖到的位置，镜片座相对主体框架固定，使虚拟影像在观察范围内的位置固定。

5、上述实施例中，眼睛的视线位置是头部的状态之一，而眼动追踪仪设于镜片座能够朝向眼睛，从而监测眼睛的视线位置。通过监测眼睛的视线位置，则可以直接与观察范围进行对比以得出眼睛的视线在观察范围内的相对位置，从而可以在虚拟影像与视线的位置不重合时，调整镜片的角度，使得虚拟影像移动至视线所在位置，或者在虚拟影像与视线的位置重合时，维持镜片的角度固定，使得虚拟影像能够与视线所在位置维持重合。

6、本技术的一些实施例中，头戴式设备还包括分析控制模块和驱动模块。分析控制模块和驱动模块设于主体框架或镜片座。分析控制模块分别与眼动追踪仪和驱动模块电信连接。分析控制模块能够接收和分析眼动追踪仪监测的用户的眼睛的视线位置信号。当分析控制模块判断用户的眼睛的视线落入观察范围内虚拟影像未覆盖到的位置时，分析控制模块控制驱动模块驱动镜片座相对主体框架转动。当分析控制模块判断用户的眼睛的视线落入观察范围内虚拟影像覆盖到的位置时，分析控制模块控制驱动模块维持镜片座相对主体框架固定。

7、上述实施例中，眼动追踪仪监测眼睛的视线位置并转化为信号传输给分析控制模块，分析控制模块能够对该信号进行分析并判断出视线在观察范围内的位置，从而得出眼睛的视线位置与虚拟影像是否偏差及偏差的位置，而后分析控制模块控制驱动模块对镜片座执行何种驱动动作，使镜片座转动或维持固定，自动化完成虚拟影像与眼睛的视线的重合校准。

8、本技术的一些实施例中，用户的头部的状态包括用户的头部的转动角度。监测件包括惯性测量单元。惯性测量单元设于主体框架。惯性测量单元用于监测用户的头部的转动角度。当惯性测量单元监测到用户的头部较用户的头部的初始位置转动超过设定角度时，镜片座转动，以改变虚拟影像在观察范围内的位置。当惯性测量单元监测到用户的头部较用户的头部的初始位置转动未超过设定角度时，镜片座相对主体框架固定，使虚拟影像在观察范围内的位置固定。

9、上述实施例中，头部的转动角度是头部的状态之一，惯性测量单元设于主体框架，主体框架相对头部固定，因而惯性测量单元能够测量出头部的三轴姿态角以及加速度，从而得出头部的转动角度。而头部转动时，眼睛也会随之转动，从而能够通过监测头部的转动角度实现对眼睛的视线位置的判断，可以间接与观察范围进行对比以得眼睛的视线在观察范围内的相对位置，从而可以在虚拟影像与视线的位置不重合时，调整镜片的角度，使得虚拟影像移动至视线所在位置，或者在虚拟影像与视线的位置重合时，维持镜片的角度固定，使得虚拟影像能够与视线所在位置维持重合。

10、本技术的一些实施例中，头戴式设备还包括分析控制模块和驱动模块。分析控制模块和驱动模块设于主体框架或镜片座。分析控制模块分别与惯性测量单元和驱动模块电信连接。分析控制模块能够接收和分析惯性测量单元监测的用户的头部的转动角度信号。当分析控制模块判断用户的头部的转动角度超过设定角度时，分析控制模块控制驱动模块驱动镜片座相对主体框架转动。当分析控制模块判断用户的头部的转动角度未超过设定角度时，分析控制模块控制驱动模块维持镜片座相对主体框架固定。

11、上述实施例中，惯性测量单元监测头部的转动角度并转化为信号传输给分析控制模块，分析控制模块能够对该信号进行分析，根据头部的转动角度的大小分析出眼睛的转动角度，从而得到眼睛的视线位置，并能判断出视线在观察范围内的位置，以得出眼睛的视线位置与虚拟影像是否偏差及偏差的位置，而后分析控制模块控制驱动模块对镜片座执行何种驱动动作，使镜片座转动或维持固定，自动化完成虚拟影像与眼睛的视线的重合校准。

12、本技术的一些实施例中，头戴式设备还包括转轴，镜片座通过转轴转动连接于主体框架，镜片座相对主体框架转动以改变镜片相对用户的眼睛的角度。

13、上述实施例中，镜片座能够绕转轴转动，从而相对主体框架转动，镜片相对镜片座固定，则镜片座带动镜片相对主体框架转动，而主体框架相对眼睛位置固定，从而实现镜片改变相对眼睛的角度，以调整虚拟影像在观察范围内的位置，使虚拟影像与眼睛的视线位置重合。

14、本技术的一些实施例中，镜片座的数量为一个，镜片座设有两个镜片，两个镜片分别用于向用户的两只眼睛显示虚拟影像，镜片座转动时，两个镜片与各自对应的用户的眼睛所改变的角度相等。

15、上述实施例中，用户的两只眼睛的转动方向和角度大小相同，通过一个镜片座同时带动两个镜片移动，让两个镜片与各自对应的眼睛之间的角度同步变化，并保持两个镜片与各自对应的眼睛的角度相等，则能够使两只眼睛的视线位置同时与虚拟影像重合，避免出现一个眼睛能够看到虚拟影像的画面而另一个眼睛看不到虚拟影像的画面的情况。

16、本技术的一些实施例中，头戴式设备还包括滑轨和滑块，主体框架和镜片座中的一个设有第一弧面、另一个设有滑块，滑轨沿第一弧面设置，滑块滑动设于滑轨，使镜片座相对主体框架滑动以改变镜片相对用户的眼睛的角度。

17、上述实施例中，通过滑块与滑轨的配合，镜片座能够相对主体框架滑动，镜片座的滑动方向即为滑轨的延伸方向，而滑轨沿主体框架上的第一弧面延伸，使得镜片座在滑动的同时能够相对主体框架转动，而镜片相对镜片座固定、主体框架相对眼睛的位置固定，从而实现镜片改变相对眼睛的角度，以调整虚拟影像在观察范围内的位置，使虚拟影像与眼睛的视线位置重合。

18、本技术的一些实施例中，主体框架包括头环，头环用于环设于用户的头部，镜片座能够相对头环转动。

19、上述实施例中，头环环设于头部，能够在多个方向上均受到头部的止挡而避免移动，从而保持头环相对头部位置固定，则镜片座相对头环转动，使得镜片座能够相对头部转动，从而带动镜片改变相对眼睛的角度，以使虚拟影像与眼睛的视线位置重合。

20、本技术的一些实施例中，主体框架还包括固定垫，固定垫设于头环，固定垫设有第二弧面，第二弧面用于贴靠于用户的前额以使头环相对用户的头部固定，镜片座转动设于固定垫。

21、上述实施例中，头环设有固定垫，在头环环设于头部以及固定垫的第二弧面贴靠于用户的前额的共同作用下，增强头环、固定垫与头部相对位置的稳定。使得镜片座相对固定垫转动而带动镜片改变相对眼睛的角度时，镜片与眼睛之间的角度不会受到头环和固定垫相对头部移动的影响，以确保镜片座能够带动镜片稳定改变与眼睛的角度，以使虚拟影像与眼睛的视线位置稳定重合。