[发明专利]眼睛调节距离测量设备和方法及头戴式显示器

权利要求书

1.一种眼睛调节距离确定设备，包括：

干涉仪，被配置为生成在不同方向上的多个调频激光束，其中所述多个调频激光束入射在眼睛反射表面上，并使用从所述眼睛反射表面反射的激光束来生成多个干涉信号；

信号处理单元，被配置为使用所述多个干涉信号中的每个来生成信号频谱；

距离确定单元，被配置为分析所述信号频谱并针对所述多个调频激光束中的每个来确定到所述眼睛反射表面的距离；

点坐标确定单元，被配置为基于所确定的到所述眼睛反射表面的距离和激光束方向信息来针对所述多个调频激光束中的每个确定在所述眼睛反射表面中的每个上的点的坐标；

重建单元，被配置为基于所确定的在所述眼睛反射表面上的点的坐标来生成眼睛内部结构模型；以及

眼睛调节距离确定单元，被配置为基于所述眼睛内部结构模型来确定眼睛调节距离。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，由所述信号处理单元针对落在眼睛的视网膜上的激光束而生成的信号频谱中的每个在频域中具有第一峰值至第四峰值，并且

第一峰值对应于角膜表面，第二峰值对应于晶状体前表面，第三峰值对应于晶状体后表面，并且第四峰值对应于视网膜表面。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述距离确定单元还被配置为：根据激光束的光程长度从所述频域中的所述信号频谱中的每个的所述第一峰值至第四峰值中提取峰值，并计算到反射所述多个调频激光束中的每个的所述眼睛反射表面的距离。

4.根据权利要求2所述的设备，其中，所述多个调频激光束落入在所述眼睛反射表面上的不同点，并且所述信号处理单元还被配置为使用所述多个调频激光束针对在所述眼睛反射表面上的所述不同点生成信号频谱。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述重建单元还被配置为：通过将与角膜表面、晶状体前表面和晶状体后表面相对应的点近似为球面来计算角膜曲率半径、晶状体前表面曲率半径、晶状体后表面曲率半径、晶状体厚度以及晶状体与视网膜之间的距离，并基于所述计算来确定眼睛调节距离。

6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述重建单元还被配置为：将眼睛光轴的方向确定为所近似的球面的中心所在的线的方向。

7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述信号处理单元、所述距离确定单元、所述点坐标确定单元、所述重建单元和所述眼睛调节距离确定单元被实现为单个软件、单个半导体芯片或单个电子电路。

8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述干涉仪是自混合干涉仪，包括具有多个激光器的激光器阵列以及被配置为向所述激光器阵列的每个激光器提供调频控制信号的激光器阵列驱动器，并且

所述干涉信号是激光自混合信号。

9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述干涉仪是自混合干涉仪，包括激光器、被配置为向所述激光器提供调频控制信号的激光器驱动器以及光学机械扫描系统，并且

所述干涉信号是激光自混合信号。

10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述干涉仪被配置为：将从所述眼睛反射表面反射的激光束引导回到发射所述激光束的激光器的腔中。

11.根据权利要求1所述的设备，其中，所述干涉仪包括具有多个激光器的激光器阵列、被配置为向所述激光器阵列的每个激光器提供调频控制信号的激光器阵列驱动器、检测器、分束器以及参考镜，并且

所述干涉信号是由所述检测器生成的信号。

12.根据权利要求1所述的设备，其中，所述干涉仪包括激光器、被配置为向所述激光器提供调频控制信号的激光器驱动器、检测器、分束器、参考镜以及光学机械扫描系统。