头戴显示器的屈光度主动调节方法、系统及头戴显示器

技术领域

本发明涉及头戴显示器技术领域，更具体地说，涉及一种头戴显示器的屈光度主动调节方法、系统及头戴显示器。

背景技术

头戴显示器通过光学技术，将微型图像显示器(例如透射式或反射式液晶显示屏，有机电致发光器件，DMD器件)发出的视频图像光引导到使用者的瞳孔，在使用者的近目范围实现虚拟、放大图像，为使用者提供直观、可视的2D/3D图像、视频与文字信息。

对于视力不正的人群来说，在使用头戴显示器前，需要调节头戴显示器的屈光度，以适应用户的视力。现有的头戴显示器主要是通过手动驱动方式来调节头戴显示器双眼的屈光度，如专利文献1(CN109643022B)公开了一种屈光度调节显示装置，利用主动齿轮与从动齿轮的配合，通过旋动主动齿轮带动从动齿轮转动，进而调节屏幕模组和目镜模组之间的相对距离以调节屈光度，并在电子器件的配合下实现在屏幕模组上显示屈光度。但专利文献1的屈光度调节是被动调节，并且其机械结构复杂，驱动精度差，容易产生误差，使用时无法更好地适配佩戴者的屈光度，降低头戴显示器的体验效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种头戴显示器的屈光度主动调节方法、系统及头戴显示器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

构造一种头戴显示器的屈光度主动调节方法，包括以下步骤：

采用电机驱动组件调节头戴显示器显示组件与光学组件之间的相对距离；

预设屈光度数值与电机脉冲数之间的映射关系；

根据所述映射关系，相应转换成所述电机驱动组件的控制信号；

所述电机驱动组件根据所述控制信号主动调节头戴显示器显示组件与光学组件之间的相对距离。

进一步地，所述步骤：预设屈光度数值与电机脉冲数之间的映射关系，具体包括：

计算每切换一个屈光度档位时所述头戴显示器显示组件与光学组件之间的相对距离所产生的变化量；

根据所述变化量计算并保存所需要的电机脉冲数。

进一步地，所述步骤：根据所述映射关系，相应转换成所述电机驱动组件的控制信号，具体包括：

计算目标屈光度数值与当前屈光度数值的档位差；

根据所述档位差计算所需要的电机脉冲数；

根据映射关系，将所述电机脉冲数相应转换成所述电机驱动组件的控制信号并输出。

进一步地，还包括步骤：

所述电机驱动组件主动调节所述头戴显示器显示组件与光学组件之间的相对距离，将当前屈光度数值重置为0°屈光度。

进一步地，还包括步骤：

设定并保存每切换一个屈光度档位时所变化的屈光度数值；

设定并保存所述屈光度档位的调节范围。

进一步地，每调节一个所述屈光度档位所变化的屈光度数值设为D，D的取值范围满足下列关系式(1)：

25° ≤ D ≤100° (1)。

进一步地，所述屈光度档位调节范围为-800°～+200°。

进一步地，所述头戴显示器显示组件与光学组件之间的相对距离根据控制信号所产生的变化量设为x，x的取值范围满足下列关系式(2)：

-2.960≤ x ≤0.740 (2)。

进一步地，所述电机驱动组件的驱动精度范围为±0.010mm。

本发明提供一种头戴显示器的屈光度主动调节系统，其特征在于：包括：

屈光度数据模块，用于预设屈光度数值与电机脉冲数之间的映射关系；以及，

屈光度计算模块，用于根据所述映射关系将输入信号相应转换成所述电机驱动组件的控制信号；

电机驱动组件，用于根据所述控制信号主动调节头戴显示器显示组件与光学组件之间的相对距离；

指令输入模块，用于输入校正指令与屈光度调节指令；

指令输出模块，用于将所述控制信号输出至所述电机驱动组件；

电机驱动组件根据所述控制信号主动调节头戴显示器显示组件与光学组件之间的相对距离。

进一步地，还包括：

屈光度校正模块，用于向所述电机驱动组件输出校正指令。

本发明提供一种头戴显示器，包括如前述中任一项所述的头戴显示器的屈光度主动调节系统。

本发明的有益效果在于：本申请通过输入目标屈光度数值并转化为相应的控制信号，由电机驱动组件根据控制信号主动调节头戴显示器显示组件与光学组件之间的相对距离，取代传统的机械结构被动反馈屈光度数值的方式，能够减少屈光度调节过程中误差的累积，实现精确控制，驱动精度高，使得头戴显示器在使用时可以更好地适配佩戴者的屈光度，为佩戴者带来更好的体验效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，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附图：

图1是本发明实施例的一种头戴显示器的屈光度主动调节方法的流程框图；

图2是本发明另一实施例的一种头戴显示器的屈光度主动调节系统的流程框图；

图3是本发明实施例的屈光度调节装置的爆炸示意图；

图4是本发明实施例的图3中A处的放大示意图；

图5是本发明实施例的屈光度调节装置的结构示意图。

图中，1、显示组件；3、光学组件；4、电机驱动组件；5、柔性电路板；6、红外传感器；7、拉伸弹簧；8、遮光叶片；11、驱动臂；21、屈光度数据模块；22、屈光度计算模块；23、指令输入模块；24、指令输出模块；25、屈光度校正模块；41、电机固定座；42、步进电机；43、限位块；44、驱动螺帽；45、电机驱动模块；231、串口通讯单元；232、I O接口单元。

具体实施方式

为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明实施例提供一种头戴显示器的屈光度主动调节方法，如图1所示，包括以下步骤：

S100：采用电机驱动组件调节头戴显示器显示组件与光学组件之间的相对距离；

S200：预设屈光度数值与电机脉冲数之间的映射关系；

S300：根据映射关系，相应转换成电机驱动组件的控制信号；

S400：电机驱动组件根据控制信号主动调节头戴显示器显示组件与光学组件之间的相对距离。

具体地，预设屈光度数值与电机脉冲数之间的映射关系相当于建立一个数据库，用户输入目标屈光度数值信号后，对该输入信号进行相应的分析与计算，根据映射关系将该输入信号相应的转换为控制信号，并输出给电机驱动组件，由电机驱动组件根据该控制信号主动调节头戴显示器显示组件与光学组件之间的相对距离。例如，用户向头戴显示器发送近视200°的输入信号，根据映射关系将近视200°的输入信号转换为对应的控制信号，电机驱动组件根据控制信号主动将头戴显示器与光学组件之间的相对距离调节至近视200°时的相对距离。

本申请通过输入目标屈光度数值并转化为相应的控制信号，由电机驱动组件根据控制信号主动调节头戴显示器显示组件与光学组件之间的相对距离，取代传统的机械结构被动反馈屈光度数值的方式，能够减少屈光度调节过程中误差的累积，实现精确控制，驱动精度高，使得头戴显示器在使用时可以更好地适配佩戴者的屈光度，为佩戴者带来更好的体验效果。

在本实施例中，电机驱动组件驱动显示组件朝向或背向光学组件移动，进而调节显示组件与光学组件之间的相对距离，以调节头戴显示器的屈光度。

在其中一个可选的实施方式中，电机驱动组件驱动光学组件朝向或背向显示组件移动，进而调节显示组件与光学组件之间的相对距离，以调节头戴显示器的屈光度。

在其中一个可选的实施方式中，电机驱动组件驱动光学组件中的光学镜片移动，即内变焦，以此来实现头戴显示器的屈光度调节。

在进一步的实施例中，步骤：预设屈光度数值与电机脉冲数之间的映射关系，具体包括：

计算每切换一个屈光度档位时头戴显示器显示组件与光学组件之间的相对距离所产生的变化量；

根据变化量计算并保存所需要的电机脉冲数。

具体地，从0°屈光度的位置切换一个屈光度档位，显示组件与光学组件之间的相对距离产生变化，此时测量切换后的显示组件与光学组件之间的相对距离，再与切换前的显示组件与光学组件之间的相对距离作比较，求出的差值即为变化量，这个变化量是固定的，无论在哪个位置切换一个屈光度档位均不变，根据该变化量并结合电机驱动组件的机械结构参数，如步进角、驱动螺杆的螺距等，计算实现该变化量所需的步进电机脉冲数，该步进电机脉冲数也是固定值，后续调节屈光度时均基于该步进电机脉冲数计算。例如，每调节一个屈光度档位，头戴显示器显示组件与光学组件之间的相对距离所产生的变化量为0.185mm，0.185mm也为显示组件与光学组件其中一个动器件的位移量，0.185mm的变化量需要输出给步进电机320个脉冲数。

在进一步的实施例中，所述步骤：根据所述映射关系，相应转换成所述电机驱动组件的控制信号，具体包括：

计算目标屈光度数值与当前屈光度数值的档位差；

根据所述档位差计算所需要的电机脉冲数；

根据映射关系，将所述电机脉冲数相应转换成所述电机驱动组件的控制信号并输出。

在上述实施例中，用户输入目标屈光度数值的输入信号后，系统计算目标屈光度数值与当前屈光度数值之间的档位差，利用这个档位差，结合映射关系计算得出实现该目标屈光度数值所需要输出给电机驱动组件的步进电机脉冲数，并转换为相应的控制信号，电机驱动组件根据该控制信号主动调节头戴显示器显示组件与光学组件之间的相对距离，产生对应的变化量(即位移行程)。例如，设定每切换一个屈光度档位所变化的屈光度数值为50°，变化量为0.185mm，需要320个电机脉冲数。那么，用户在0°屈光度时输入近视200°的信号，所变化的屈光度数值就是200°，用200°除以50°，得出需要切换4个屈光度档位，这4个屈光度档位总共需要向电机驱动组件输出1280个(4*320＝1280)步进电机脉冲数，在忽略误差的情况下，头戴显示器显示组件与光学组件之间的相对距离在调节后会产生0.740mm的变化量。

在进一步的实施例中，还包括步骤：

电机驱动组件主动调节头戴显示器显示组件与光学组件之间的相对距离，将当前屈光度数值重置为0°屈光度。

其中，头戴显示器中设有传感组件与遮光组件，在本实施例中，传感组件为一个红外传感器，设置在电机驱动组件上，遮光组件为设置在显示组件上的遮光叶片，0°屈光度的位置即为红外传感器与遮光叶片之间的高低电平切替位置。在显示组件受电机驱动组件驱动运动的过程中，当遮光叶片进入红外传感器的检测范围时，高低电平切替，从而知道显示组件的相对位置。通过对电机驱动组件进行校正，每次使用时都能让电机驱动组件从0°屈光度的基准位置进行调节，减少误差的积累，调节精度更高，使得头戴显示器在使用时可以更好地适配佩戴者的屈光度，为佩戴者带来更好的体验效果。

具体地，系统中具有一个预设的程序，在每次开关机时，该程序会发送控制信号给电机驱动组件，使得电机驱动组件主动驱动显示组件重置至0°屈光度的位置，随后复位至上一次关机前的屈光度位置。伺候，用户也可以主动输入校正指令，系统将校正指令相应的转换为控制信号，电机驱动组件主动驱动显示组件重置至0°屈光度信号后，再由用户输入目标屈光度数值的输入信号。

在进一步的实施例中，还包括步骤：

设定并保存每切换一个屈光度档位时所变化的屈光度数值；

设定并保存屈光度档位的调节范围。

每切换一个屈光度档位时所变化的屈光度数值为一个固定值。用户可依次一个一个切换档位来达到目标屈光度数值，也可以直接在屈光度档位的调节范围内输入目标屈光度数值。

在进一步的实施例中，每调节一个屈光度档位所变化的屈光度数值设为D，D的取值范围满足下列关系式(1)：

25° ≤ D ≤100° (1)。

其中，D的取值可以是25°、50°、100°等等。每切换一个屈光度档位，头戴显示器的左、右眼会变化对应的屈光度数值。例如，每切换一个屈光度档位所变化的屈光度数值为50°，用户按照一个档位依次从近视100°切换至近视400°时，需要总共调节6次。用户也可以直接输入所需的近视400°的屈光度数值，系统计算近视400°与当前近视100°的档位差，计算得出需要6个屈光度档位，输出6个屈光度档位所需要的步进电机脉冲数给电机驱动组件。

在进一步的实施例中，屈光度档位调节范围为-800°～+200°。

屈光度档位调节可以是-800°、-700°、-625°、-600°、-500°、-450°、-325°、-300°、-200°、-100°、0°、50°、100°、150°、200°等等，其中，+、-只是代表近视或远视，例如，-800°为近视800°，200°为远视200°。

在进一步的实施例中，头戴显示器显示组件与光学组件之间的相对距离根据控制信号所产生的变化量设为x，x的取值范围满足下列关系式(2)：

-2.960≤ x ≤0.740 (2)。

其中，变化量x的取值可以为-2.960mm、-2.226mm、-2.031mm、-1.853mm、-1.481mm、-1.117mm、-0.928mm、-0.740mm、-0.370mm、-0.191mm、0.190mm、0.371mm、0.558mm、0.740mm。这个变化量x是可变的，与映射关系中预设的变化量不相同。具体地，-2.960mm是屈光度为近视800°时显示组件的位移距离，0.740mm是屈光度为远视200°时显示组件的位移距离。基于显示组件与光学组件的配合可得知，在屈光度为远视时，随着屈光度越大，显示组件距离光学组件越远，在屈光度为近视时，随着屈光度越大，显示组件距离光学组件越近。而0°屈光度的基准位置处于远视与近视之间，因此远视方向的变化量为正值，近视方向的变化量为负值。

在进一步的实施例中，电机驱动组件的驱动精度范围为±0.010mm。

具体地，由于电机驱动组件的机械结构以及电子元件读取指令的过程中容易产生误差，因此，电机驱动组件根据控制信号主动调节头戴显示器显示组件与光学组件之间的相对距离所产生的变化量并不是预设的变化量的倍数关系，会存在一定的误差，但是，本申请的电机驱动组件采用步进电机，步进角度小，分解能(每驱动一步螺帽移动的距离)非常小，约为0.005mm，驱动精度可以控制在±0.01mm以内，精度高，能够进一步减小误差。

进一步地，头戴显示器中还包括上位机与按键。其中，上位机可以是头戴显示器的控制器，或者是佩戴者与头戴显示器连接的操控设备，如手机、平板等。上位机通过UART接口与控制系统连接。其中，UART接口为通用异步接收器/发送器，即串口通讯。

在本实施例中，佩戴者可通过上位机直接输入目标屈光度档位与校正指令，例如，佩戴者需要将屈光度调节至近视500°或远视200°的屈光度档位，可通过上位机向头戴显示器的控制系统输入校正命令，对步进电机进行校正后，直接通过上位机向头戴显示器的控制系统输入近视500°或远视200°的屈光度档位调节指令，调节更加方便。

按键与头戴显示器的控制系统通过IO接口连接。按键分为+、-端，每按一下按键，调节一个屈光度档位D。例如，每调节一个屈光度档位所变化的屈光度D为50°，佩戴者需要将屈光度调节至近视500°的屈光度档位时，需要按下按键的-端10次；佩戴者需要将屈光度调节至远视100°的屈光度档位时，需要按下按键的+端2次。在本实施例中，按键不能用于输入校正指令。

在上述实施例中，如图3至图5所示，头戴显示器包括显示组件、光学组件、电机驱动组件、控制系统、传感组件与遮光组件等。电机驱动组件4包括安装在目镜系统3上的电机固定座41、安装在电机固定座41上的步进电机42、设置在步进电机42上的限位块43、设置在步进电机42的驱动螺杆上的驱动螺帽44，驱动螺帽44在限位块43的限制下，在步进电机42的驱动螺杆转动时，驱动螺帽44保持直线上下移动，不会转动。显示组件1上设有与驱动螺帽44配合的驱动臂11，驱动臂11受驱动螺帽44带动运动。显示组件1和光学组件3之间通过吊轴与导向套配合，显示组件1和光学组件3之间通过拉伸弹簧7连接。主控组件2为与步进电机42连接的柔性电路板5，红外传感器6设置在柔性电路板5上，遮光叶片8设置在显示组件1上。步进电机42启动，驱动螺杆转动，带动驱动螺帽44进行往复移动，在显示组件1远离光学组件3的方向上，在驱动螺帽44的带动下，驱动臂11带动显示组件1往远离光学组件3的方向直线移动。在显示组件1靠近光学组件3的方向上，驱动螺帽44往回移动，此时显示组件1在拉伸弹簧7的带动下向靠近光学组件3的方向移动，驱动臂11与驱动螺帽44保持接触。在校正时，遮光叶片8进入红外传感器6的检测范围中，此时红外传感器6高低电平切替，通过找到高低电平切替位置，即可将显示组件1重置至0°屈光度的基准位置。

在另一实施例中，本发明提供一种头戴显示器的屈光度主动调节系统，如图2所示，包括：

屈光度数据模块21，用于预设屈光度数值与电机脉冲数之间的映射关系；以及，

屈光度计算模块22，用于根据映射关系将输入信号相应转换成电机驱动组件的控制信号；

电机驱动组件4，用于根据控制信号主动调节头戴显示器显示组件与光学组件之间的相对距离；

指令输入模块23，用于输入校正指令与屈光度调节指令；

指令输出模块24，用于将控制信号输出至电机驱动组件；

电机驱动组件4根据控制信号主动调节头戴显示器显示组件1与光学组件3之间的相对距离。

进一步地，还包括：

屈光度校正模块25，用于向电机驱动组件4输出校正指令。

电机驱动组件4包括步进电机42与电机驱动模块45，由电机驱动模块45驱动步进电机42工作。

其中，指令输入模块23包括串口通讯单元231和IO接口单元232，串口通讯单元231用于获取输入的校正指令或屈光度档位调节指令，IO接口单元232用于获取输入的屈光度调节指令。上位机通过串口通讯单元231和屈光度计算模块22电连接，按键通过IO接口单元232和屈光度计算模块22电连接，上位机还通过串口通讯单元231和屈光度校正模块25电连接。

屈光度校正模块25获取校正指令后，通过指令输出模块24输出至电机驱动模块45，电机驱动模块45驱动步进电机42工作。步进电机42驱动显示组件1从当前屈光度位置运行到0°屈光度的基准位置，即红外传感器6与遮光叶片8的高低电平切替位置。

本申请通过输入目标屈光度数值并转化为相应的控制信号，由电机驱动组件根据控制信号主动调节头戴显示器显示组件与光学组件之间的相对距离，取代传统的机械结构被动反馈屈光度数值的方式，能够减少屈光度调节过程中误差的累积，实现精确控制，驱动精度高，使得头戴显示器在使用时可以更好地适配佩戴者的屈光度，为佩戴者带来更好的体验效果。

下面通过更加具体的实施例对上述头戴显示器的屈光度主动调节系统的原理、方案及调节结果进行更进一步的阐述。

实施例一

表一

实施例一提供一种头戴显示器的屈光度主动调节系统，如图2所示，包括电机驱动组件4、带有显示屏的显示组件1、光学组件3、屈光度数据模块21、屈光度计算模块22、指令输入模块23、指令输出模块24与屈光度校正模块25。上位机通过串口通讯单元231分别和屈光度计算模块22与屈光度校正模块25电连接，按键通过IO接口单元232和屈光度计算模块22电连接，用于输入校正指令与屈光度档位调节指令。屈光度数据模块21存储预设的映射关系，屈光度计算模块22与屈光度校正模块25均与指令输出模块24电连接。

屈光度校正模块25获取校正指令后，通过指令输出模块24输出至电机驱动模块45，电机驱动模块45驱动步进电机42工作。步进电机42驱动显示组件1从当前屈光度位置运行到0°屈光度的基准位置，即红外传感器6与遮光叶片8的高低电平切替位置。屈光度计算模块22获取目标屈光度的输入指令后，计算目标屈光度数值与当前屈光度数值的档位差，根据存储在屈光度数据模块21中的关系，计算该档位差所需要的步进电机脉冲数，并相应转换为控制信号，通过指令输出模块24输出至电机驱动模块45，由电机驱动模块45控制步进电机42根据控制信号主动调节头戴显示器显示组件1与光学组件3之间的相对距离，产生对应的变化量。

表一为头戴显示器调节过程中显示组件与光学组件之间的相对距离所产的实际变化量与误差。其中，0°屈光度的基准位置处于远视与近视之间，远视方向的实际变化量为正值，近视方向的实际变化量为负值。表一中左侧的数据为从远视200°调节至近视800°的过程中，每调节一个屈光度档位时显示组件与光学组件之间的相对距离所产生的实际变化量；右侧的数据为从近视800°调节至远视200°的过程中，每调节一个屈光度档位时每调节一个屈光度档位时显示组件与光学组件之间的相对距离所产生的实际变化量。每调节一个屈光度档位所变化的屈光度D设为50°，每调节一个屈光度档位的预设变化量设为0.185mm，所需要的步进电机脉冲数设为320个。光螺杆移动，不带负载，步进电机的输入电压为0.6V。由于机械结构配合间存在细微的间隙，因此在起步阶段的实际变化量中会包含空回数据，包含空回数据的实际变化量不计入误差计算范围中。

实施例二

表二

实施例二提供一种头戴显示器的屈光度主动调节系统，如图2所示，包括电机驱动组件4、带有显示屏的显示组件1、光学组件3、屈光度数据模块21、屈光度计算模块22、指令输入模块23、指令输出模块24与屈光度校正模块25。上位机通过串口通讯单元231分别和屈光度计算模块22与屈光度校正模块25电连接，按键通过IO接口单元232和屈光度计算模块22电连接，用于输入校正指令与屈光度档位调节指令。屈光度数据模块21存储预设的映射关系，屈光度计算模块22与屈光度校正模块25均与指令输出模块24电连接。

屈光度校正模块25获取校正指令后，通过指令输出模块24输出至电机驱动模块45，电机驱动模块45驱动步进电机42工作。步进电机42驱动显示组件1从当前屈光度位置运行到0°屈光度的基准位置，即红外传感器6与遮光叶片8的高低电平切替位置。屈光度计算模块22获取目标屈光度的输入指令后，计算目标屈光度数值与当前屈光度数值的档位差，根据存储在屈光度数据模块21中的关系，计算该档位差所需要的步进电机脉冲数，并相应转换为控制信号，通过指令输出模块24输出至电机驱动模块45，由电机驱动模块45控制步进电机42根据控制信号主动调节头戴显示器显示组件1与光学组件3之间的相对距离，产生对应的变化量。

表二为头戴显示器调节过程中显示组件与光学组件之间的相对距离所产的实际变化量与误差。其中，0°屈光度的基准位置处于远视与近视之间，远视方向的实际变化量为正值，近视方向的实际变化量为负值。表二中左侧的数据为从远视200°调节至近视800°的过程中，每调节一个屈光度档位时显示组件与光学组件之间的相对距离所产生的实际变化量；右侧的数据为从近视800°调节至远视200°的过程中，每调节一个屈光度档位时每调节一个屈光度档位时显示组件与光学组件之间的相对距离所产生的实际变化量。每调节一个屈光度档位所变化的屈光度D设为50°，每调节一个屈光度档位的预设变化量设为0.185mm，所需要的步进电机脉冲数设为320个。光螺杆移动，带负载，步进电机的输入电压为0.6V。由于机械结构配合间存在细微的间隙，因此在起步阶段的实际变化量中会包含空回数据，包含空回数据的实际变化量不计入误差计算范围中。

实施例三

表三

实施例三提供一种头戴显示器的屈光度主动调节系统，如图2所示，包括电机驱动组件4、带有显示屏的显示组件1、光学组件3、屈光度数据模块21、屈光度计算模块22、指令输入模块23、指令输出模块24与屈光度校正模块25。上位机通过串口通讯单元231分别和屈光度计算模块22与屈光度校正模块25电连接，按键通过IO接口单元232和屈光度计算模块22电连接，用于输入校正指令与屈光度档位调节指令。屈光度数据模块21存储预设的映射关系，屈光度计算模块22与屈光度校正模块25均与指令输出模块24电连接。

屈光度校正模块25获取校正指令后，通过指令输出模块24输出至电机驱动模块45，电机驱动模块45驱动步进电机42工作。步进电机42驱动显示组件1从当前屈光度位置运行到0°屈光度的基准位置，即红外传感器6与遮光叶片8的高低电平切替位置。屈光度计算模块22获取目标屈光度的输入指令后，计算目标屈光度数值与当前屈光度数值的档位差，根据存储在屈光度数据模块21中的关系，计算该档位差所需要的步进电机脉冲数，并相应转换为控制信号，通过指令输出模块24输出至电机驱动模块45，由电机驱动模块45控制步进电机42根据控制信号主动调节头戴显示器显示组件1与光学组件3之间的相对距离，产生对应的变化量。

表三为头戴显示器调节过程中显示组件与光学组件之间的相对距离所产的实际变化量与误差。其中，0°屈光度的基准位置处于远视与近视之间，远视方向的实际变化量为正值，近视方向的实际变化量为负值。表三中左侧的数据为从远视200°调节至近视800°的过程中，每调节一个屈光度档位时显示组件与光学组件之间的相对距离所产生的实际变化量；右侧的数据为从近视800°调节至远视200°的过程中，每调节一个屈光度档位时每调节一个屈光度档位时显示组件与光学组件之间的相对距离所产生的实际变化量。每调节一个屈光度档位所变化的屈光度D设为50°，每调节一个屈光度档位的预设变化量设为0.185mm，所需要的步进电机脉冲数设为320个。光螺杆移动，带负载，步进电机的输入电压为1.8V。由于机械结构配合间存在细微的间隙，因此在起步阶段的实际变化量中会包含空回数据，包含空回数据的实际变化量不计入误差计算范围中。

表四

由表四可见，实施例一至实施例三的误差范围的两个端点分别是表一至表三中误差的最小值与最大值，误差是与设定的预设变化量进行比较与计算得出，可见，采用步进电机驱动显示组件调节屈光度，驱动精度可以精确在±0.01mm内。

在另一实施例中，本发明提供一种头戴显示器，包括如前述中任一项所述的头戴显示器的屈光度主动调节系统

头戴显示器包括控制端、显示主体部与头戴部，其中，屈光度调节装置设置在显示主体部上，显示主体部与控制端电连接，头戴部与显示主体部连接。

本申请通过输入目标屈光度数值并转化为相应的控制信号，由电机驱动组件根据控制信号主动调节头戴显示器显示组件与光学组件之间的相对距离，取代传统的机械结构被动反馈屈光度数值的方式，能够减少屈光度调节过程中误差的累积，实现精确控制，驱动精度高，使得头戴显示器在使用时可以更好地适配佩戴者的屈光度，为佩戴者带来更好的体验效果。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。