CN112513709A

CN112513709A - 准直视觉显示系统

Info

Publication number: CN112513709A
Application number: CN201980043251.9A
Authority: CN
Inventors: 彼得·德·梅尔莱尔; P-J·布斯查尔特; 盖坦·农奎; 戴维·洛贝勒; 蒂姆·万·霍尔尼克
Original assignee: Scotic Private Ltd
Current assignee: Chuanliti Svs Belgium Pte Ltd
Priority date: 2018-07-24
Filing date: 2019-07-23
Publication date: 2021-03-16
Also published as: GB2591626A; US20210286176A1; EP3827298A1; GB2591626B; WO2020020910A1; GB202102480D0; CA3103630A1; EP3599495A1

Abstract

本发明提供了一种背投屏幕，及一种反射背投屏幕上的图像以供位于设计视点上的观看者观看的球面镜，其中，背投屏幕被配置为向位于设计视点上的观看者提供准直光束，其特征为，单台投影仪照亮背投屏幕以在背投屏幕上提供图像，位于背投屏幕和投影仪之间的自由曲面镜被配置为将投影仪的所有像素映射到背投屏幕上，使得投影仪的分辨率在背投屏幕上足够均匀。

Description

准直视觉显示系统

技术领域

本发明涉及一种准直视觉显示系统，其使用单个投影仪以通过光学翘曲镜照亮整个视场，并且涉及一种设计自由曲面镜的方法。

背景技术

具有准直镜且半径在7英尺至12英尺范围内的大型准直显示器已广泛用于模拟应用中。当多个人(飞行员和副飞行员…)在驾驶舱内时(与只有一个人在驾驶舱内的飞机相对而言)，这些反射镜会为飞机的飞行员和副飞行员生成虚拟的窗外图像。这些虚拟图像环绕着飞行员/副飞行员，并且似乎是通过准直镜的准直动作从远处传来的。当图像被充分准直后，飞行员和副飞行员从不同的视点看到的实际上是相同的图像，就像在实际飞机上一样。

这些大型准直显示器传统上使用带有反投影或正投影屏幕(通常是球形或环形)的基于薄膜的反射镜，其上的图像由多个投影仪(3至5个)形成。

图1示出了根据现有技术的投影系统。一组投影仪4照亮环形或球形背投屏幕3，其与准直镜2一起为驾驶舱1中的飞行员和/或副飞行员生成图像。

这些投影仪4在屏幕上笔直地投影或通过在平面镜上的反射而投影，因此在投影仪像素在屏幕上的映射方式上具有局限性。这具有降低投影仪的分辨率效率的效果，这就是为什么需要多台投影仪才能在系统中获得足够高的分辨率的原因。当使用多台投影仪时，它们还需要相对于彼此完美对准以创建连续且平滑的图像。两个相邻投影仪的图像必须通过混合机制重叠，使混合区域中的图像模糊。这些重叠的区域需要由两个相邻的投影仪照明，这也导致分辨率降低。由于不同的投影仪单元通常具有不同的亮度和色点，因此需要对其进行匹配，以便用户留下的印象是观看单个图像，而不是亮度变化且投影仪通道到投影仪通道的色点不同的图像。另外，各个投影仪单元在其使用寿命中往往会改变亮度和色点，这导致需要昂贵的投影仪重新调整活动并导致训练中断。

EP 3185061描述了一种具有投影仪的平视显示器(HUD显示器)。这不是具有大视场的沉浸式视觉系统，而是视场小且分辨率要求未定义且不是沉浸式的视觉系统。它公开了一种使用两个投影灯的双镜系统。该文献公开了多个光束以形成准直图像并且具有多个背投屏幕。

WO 2017/104613公开了一种具有投影仪的HUD显示器。这不是具有大视场的沉浸式视觉系统，而是视场小且分辨率要求未定义且不是沉浸式的视觉系统。背投屏幕是平坦的，这意味着视场非常狭窄，因此没有沉浸感，并且准直没有收敛优化。此外，使用光偏转装置。

US8403503没有说明如何处理屏幕上的点与投影仪内部像素之间的映射以在屏幕上获得均匀的分辨率。此外，它没有说明如何控制像散。

本领域需要改进。

发明内容

本发明的一个优点是提供一种准直的视觉显示系统，包括：

-背投屏幕，

-球面镜，反射在背投屏幕上的图像，供位于设计视点中的观看者观看；

-其中，背投屏幕被配置为向位于设计视点中的观看者提供准直光束，

其特征为，

-单台投影仪照亮背投屏幕，以在背投屏幕上提供图像，

-位于背投屏幕和投影仪之间的自由曲面镜被配置为将投影仪的所有像素映射到背投屏幕，使得投影仪的分辨率在背投屏幕上足够均匀。

通过诸如反射镜的透镜之类的准直光学元件观看对象并由此将对象定位在准直光学元件的焦面中，使得来自对象的光被准直光学元件准直，可以形成准直图像。可以将观看者周围的大反射镜用作准直光学元件。准直光学元件可以为背投屏幕。可以将背投屏幕配置为提供准直光束，并且屏幕的形状与焦面对准。该表面不是点或平面，而是大反射镜的曲面。因此，通过将背投屏幕成形为反射镜的焦面形状来确定准直质量。这也称为经过收敛优化的背投屏幕。

关于“足够均匀”，例如可以使用单个投影仪，以及准直系统，其中该投影仪投影在反射镜上，并且光可以以足够均匀的方式反射到背投屏幕上，从而从准直仪的视点来看，在观看通过准直镜准直的BPS图像时，观看者会看到合适的分辨率，诸如至少6弧分/OLP的分辨率。术语“足够”；可以理解为+20％、+15％、+10％、+5％或+1％的范围，这也适用于上述分辨率。

有利地，本发明的准直视觉显示系统仅需要使用一台投影仪来实现比现有技术的准直视觉显示器更好的分辨率。有利地，还可以获得更好的视场和整个视场内更好的分辨率均匀性。

有利地，自由形式的反射镜将投影仪的像素重新分布在整个背投屏幕上。像素的这种分布以最佳方式发生，因此可以满足视场和高分辨率要求。

如上所述，优选地，在背投屏幕和球面镜上反射后从设计视点观察的分辨率至少为6弧分/OLP。这公开了分辨率的限制。

有利地，当分辨率保持在目标分辨率的±10％以内时，认为投影仪的分辨率足够均匀。由于目标分辨率优选地为每OLP为6弧分，其中，此值为最大值，因此分辨率应为5.4±10％＝5.4±0.6弧分/OLP。

分辨率通常以弧分/像素或弧分/(光学线对)计算，当一条线为黑色而一条线为白色时，光学线对等效于两条线(交替的黑线白线或像素之间的关系通常称为线对)。请注意，此值越小，分辨率越好。利用根据本发明的准直显示器，可以达到每光学线对优于6弧分的分辨率。这样的分辨率对于为飞行员和/或副飞行员训练提供根据本发明的显示器的现实条件是重要的。

优选地，在设计视点上针对用户对背投屏幕进行收敛优化。以这样的方式获得背投屏幕23的形状：在球面镜22上反射之后，来自在视觉显示系统的设计视点上的人的两只眼睛的平行射线收敛于背投屏幕23表面影上。这确保了视觉系统的准直特性。背投屏幕的形状优选被优化以向飞行员和副飞行员提供准直光束。

此方法经过收敛优化，可为所需的视场形成背投屏幕的非球面或自由形状，以保证视觉系统在设计视点和飞行员视点(PEP)和副飞行员视点(CPEP)中具有良好的收敛和准直性能。

有利的是，对背投屏幕进行优化，使得本发明的准直视觉显示系统适用于两个飞行员，设计视点在两个飞行员的位置之间，并且两个飞行员之间的距离至少为1米，优选地至少135厘米。

优选地，背投屏幕为自由形式、球形的或非球形的透明屏幕。

优选地，投影仪的分辨率至少为2560×1200像素。

优选地，球面镜的半径在7英尺至12英尺的范围内。

优选地，背投屏幕涂覆有扩散涂层。

优选地，背投屏幕被配置为提供具有180°的水平视场、至少40°的竖直视场的准直图像。这些特征定义了从视点看的准直镜的尺寸，因为它描述了从视点看的视场。这可用于为特定的驾驶舱尺寸定义准直镜的尺寸，从而定义背投屏幕的尺寸。

通过诸如反射镜的透镜之类的准直光学元件观看对象并由此将对象定位在准直光学元件的焦面中，使得来自对象的光被准直光学元件准直，可以形成准直图像。在这种情况下，可以将观看者周围的大反射镜用作准直光学元件。准直光学元件可以为背投屏幕。可以将背投屏幕配置为提供准直光束，并且屏幕的形状与焦面对准。该表面不是点或平面，而是大反射镜的曲面。因此，通过将背投屏幕成形为反射镜的焦面形状来确定准直质量。这也称为经过收敛优化的背投屏幕。

优选地，球面镜由大块的金属化膜制成，该金属化膜在空腔上蒙皮，在空腔中引入负压，通过该空腔将金属化膜抽吸成足够的球形。这说明了可以形成球面镜的结构特征：即放在空腔上的金属化膜。当对空腔施加负压时，由于内部压力和外部压力之间的压差，薄膜上的外部压力将其推压成球形。

优选地，球面镜为由多个玻璃球面镜段制成的分段镜。

优选地，球面镜为由多个塑料或聚合物球面镜段制成的分段镜。

本发明的一个优点在于，利用上述准直的视觉显示系统，观看者(位于飞行员和副飞行员视点的飞行员和/或副飞行员)观看球面镜并在球面镜中看到背投屏幕的反射图像。单台投影仪通过自由曲面镜上的反射照亮背投屏幕，以使从设计视点(以及飞行员和副飞行员视点)看到的水平视场至少为180°，从设计视点看到的竖直视场至少为40°，从设计视点看到的分辨率至少为每OLP 6弧分。

由于仅使用一台投影仪，因此该系统可以更具成本效益，并且所需维护更少，因为不再需要定期进行调节以匹配投影仪并保持重叠区域。

本发明还涉及一种用于设计用于准直视觉显示系统的自由曲面镜的方法，其中，该方法包括以下步骤：

a)提供初始值，该初始值包括：投影仪位置、投影仪取向、背投屏幕位置、取向、和形状，

b)提供固定参数，所述固定参数包括投影仪分辨率，

c)在自由曲面镜上定义参考点，

d)定义投影仪的像素与背投屏幕上的目标点之间的映射函数，

e)定义自由曲面的法向矢量参数表达，

f)优化自由曲面的法向矢量，使得来自投影仪的每个像素的光线在自由曲面上的反射到达背投屏幕上的目标点，直到达到优化的自由曲面为止，

g)重复步骤f)，直到自由曲面在背投屏幕上提供目标分辨率均匀性并在预定义公差范围内提供目标视场为止，

h)测量入射到背投表面的反射光线的像散，并将测量值与阈值进行比较，

i)如果像散高于阈值，则重复步骤e)至h)，

j)如果像散低于阈值，则在步骤g)存储自由曲面的表达。

该方法具有上述方法步骤，这些方法步骤可用于确定自由曲面镜的形状，以实现本发明的实施例的视觉显示系统。

用上述方法设计的自由曲面镜在上述准直视觉显示系统中提供了所有优点，诸如，改进的视场，改进的分辨率、和改进的分辨率均匀性。

关于背投屏幕上的目标分辨率均匀性和预定义公差范围内的目标视场，例如可以使用单个投影仪，以及准直系统，其中该投影仪投影在反射镜上，并且光可以以足够均匀的方式反射到背投屏幕上，从而从准直仪的视点来看，在观看通过准直镜准直的BPS图像时，观看者会看到合适的分辨率，诸如至少6弧分/OLP的分辨率。术语“足够”；可以理解为+20％、+15％、+10％、+5％或+1％的范围，这也适用于上述分辨率。

另外，该方法还可用于通过提供用于自由曲面镜的最佳位置和取向、用于投影仪的最佳位置和取向、用于视觉显示系统的光学布局中的背投屏幕的最佳位置和取向，来提供根据本发明的准直视觉显示系统的光学设计。

有利地，本发明还涉及一种准直视觉显示系统，其包括通过上述用于设计自由曲面镜的方法获得的自由曲面镜。

在适当地参考附图仔细阅读了详细描述之后，本发明的其他益处和优点将变得显而易见。

附图说明

被认为是新颖的本发明的特征在所附权利要求中被具体地阐述。然而，通过参考以下结合附图对本发明的示例性实施例进行描述的本发明的详细描述，可以最好地理解本发明本身，在附图中：

图1为根据现有技术的常规准直系统的透视图。

图2为根据本发明的优选实施例的准直系统的透视图。

图3为根据本发明的图2所示的自由形式的光学翘曲镜的透视图。

图4为示出根据本发明的均匀分辨率的光学布局的示意图。

图5为根据本发明用于优化自由曲面的设计的流程图。

图6为根据本发明的自由形式的准直优化的背投屏幕的透视图。

定义

设计视点为在使用准直视觉显示系统期间用户的眼睛所处的理想位置。因此，准直的视觉显示系统针对设计视点进行了优化。实际上，设计视点通常位于飞行员视点(PEP)和副飞行员视点(CPEP)之间的中间。PEP和CPEP也满足针对设计视点优化的系统的所有要求。

OLP或光学线对为一对等宽的平行直线，具有限定的对比度，并且用作确定显示器分辨率的手段。分辨率可以用弧分/像素或弧分/OLP度量。每OLP测得的分辨率是每像素测得的分辨率的两倍。

具体实施方式

将针对特定实施例并参考某些附图来描述本发明，但是本发明不限于此，而是仅由权利要求书来限定。所描述的附图仅是示意性的而非限制性的。在附图中，出于说明目的，一些元件的尺寸可能被放大并且未按比例绘制。在本说明书和权利要求书中使用术语“包括”时，其不排除其他元件或步骤。此外，说明书和权利要求书中的术语第一、第二、第三等用于区分相似的元件，而不必用于描述顺序或时间顺序。应当理解，如此使用的术语在适当的情况下是可互换的，并且本文所述的本发明的实施例能够以不同于本文所述或所示的其他顺序来操作。

术语“约”或“近似”或“足够”等是同义词，并且用于指示由该术语修饰的值具有与其相关的可理解范围，其中范围可以为+20％、+15％、+10％、+5％或+1％。术语“基本上”用于指示结果(例如，测量值)接近目标值，其中接近可以表达例如在该值的80％以内、在该值的90％以内、该值的95％以内或该值的99％以内的结果。

现在将参考附图来详细描述本发明。

图2示出了根据本发明的一种准直视觉显示系统。

单个投影仪24照亮自由曲面镜25。该投影仪优选为具有至少2560x1200像素的分辨率的高分辨率投影仪。

自由曲面镜25将投影仪24的像素重新分布在背投屏幕23上。自由曲面镜25的形状适于在整个背投屏幕23上均匀地重新分配投影仪24的像素，从而生成所需的视场并向观看者提供投影仪的高分辨率。

单台投影仪通过自由曲面镜25上的反射照亮背投屏幕23，以使从设计视点看到的水平视场至少为180°，从设计视点看到的竖直视场至少为40°，从设计视点看到的分辨率至少为每OLP 6弧分。

背投屏幕23优选为涂覆有扩散涂层的透明球形或非球形或自由形式的基板。光学元件中的非球面被定义为具有变化曲率半径的回转面。非球面可以采用多种形式。平面为特定类型的表面，不能被视为具有半径无穷大的球形表面的特殊情况。在工程学中，无限不是一个有形的要素。

然后，背投屏幕23上的图像被球面镜22朝着设计视点上的至少一个观看者反射。

在本发明的实施例中，球面镜22的半径在7英尺至12英尺的范围内，或约2米至4米的范围内，更精确地在2.1336米(7英尺)至3.6576米(12英尺)的范围内。该球面镜22可以通过使用大块的金属化膜来制造，该金属化膜在引入负压的空腔上被蒙皮。由于“负压”，金属化膜被吸成大致球形。构造此反射镜的替代方法包括将多个球形玻璃或塑料球形段组合在一起以形成大型球面镜。由于是球形，因此所有区段都可以相同。

驾驶舱21中的观看者观看球面镜22，并看到在球面镜22中反射的背投屏幕23的图像，所述图像被准直给观看者。

以这样的方式获得背投屏幕23的形状：在球面镜22上反射之后，来自在视觉显示系统的设计视点上的人的两只眼睛的平行射线收敛于背投屏幕23的表面上，如图4中的箭头所示。这确保了视觉系统的准直特性。背投屏幕的形状优选被优化以向飞行员和副飞行员提供准直光束。

以这样的方式获得背投屏幕23的形状：在球面镜22上反射之后，来自在视觉显示系统的设计视点上的人的两只眼睛的平行射线收敛于背投屏幕23表面影上。这确保了视觉系统的准直特性。背投屏幕的形状优选被优化以向飞行员和副飞行员提供准直光束。

图6示出了根据本发明的背投屏幕。屏幕的形状可以为非球面的或自由形状的，并且被设计为优化由投影仪朝向至少一个观看者发射的光的准直。

为了在设计视点上获得期望的分辨率和视场，自由曲面镜25的设计方式是，它将投影仪24像素以足够等距的方式映射到背投屏幕23的至少一部分上，以在整个背投屏幕23上优化分辨率和分辨率均匀性。

此映射进一步在图4中示出，该图示出了投影仪24像素通过自由曲面镜25映射到背投屏幕23上的映射。还示出了设计视点上的观看者21的眼睛通过准直镜22在背投屏幕23上的映射。

如上所述，本发明还涉及一种设计用于视觉显示系统的自由曲面镜的方法。在图5的流程图中示出了根据本发明的用于设计自由曲面镜的算法的流程图。该方法是迭代的，并且在该方法的开始(步骤500)使用具有初始值的输入参数。当在预定阈值内已经达到目标值时，该方法停止。

根据本发明的方法的输入参数为：

-投影仪的特性，例如分辨率、初始位置、高宽比、初始取向，

-经过预先计算/预先设计以优化光束在设计视点上的准直度的背投表面的特性，即其形状、位置等。

-自由曲面镜的初始位置和自由曲面镜的初始形状，可以为例如平面。

在步骤510中，将投影仪的布局(位置和取向)映射在自由曲面镜上，以定义自由曲面镜上的参考点，例如其中心。

在步骤520中，定义投影仪中的像素坐标与背投屏幕上的对应目标点坐标之间的映射。因此，在映射每个像素时，此映射考虑了投影仪的分辨率。这种映射确保在背投屏幕上实现目标分辨率的均匀性，并确保达到目标视场。目标分辨率均匀性、目标分辨率和目标视场是预先定义的，并且需要达到在预定阈值内。分辨率的目标值例如为每OLP 6弧分。目标分辨率均匀性例如为整个视场中的分辨率，其保持在目标值的±10％以内。

在步骤530中，利用未知参数定义自由曲面镜表面的法向矢量参数表达，该未知参数将在下一步骤中迭代地计算。自由曲面的法向矢量表达允许优化光线在被自由曲面镜反射时的反射方向。

在步骤540中，通过优化自由曲面镜的法向矢量参数表达来执行自由曲面镜表面计算，使得来自由自由曲面反射的投影仪的每个像素的光线到达通过步骤520中的映射定义的背投屏幕上的目标点，换句话说，它优化了从投影仪像素坐标到背投表面上的目标点的光线映射。可以迭代地重复此步骤，直到达到一定阈值范围内的目标值(在一定阈值范围内达到目标视场和目标分辨率均匀性)为止。

重要的是要注意，不仅是该方法的每次迭代都可以修改自由曲面镜的形状，而且还提供了作为该方法的输入的其他参数，诸如投影仪的取向和位置、自由曲面镜的位置和自由曲面镜的取向。

通过该方法输出的自由曲面镜可以呈点云的形式，然后转换为连续形状。

在步骤550中，测量入射到背投表面上的反射光线的像散。

像散的测量可以通过计算自由曲面镜上每个点的水平曲率和竖直曲率之间的差异来评估。

在步骤560中，如果测得的像散高于阈值(不可接受)，则重复从步骤520开始，如果测得的像散低于阈值(可接受)，则算法停止，并且用如在步骤540中确定的自由曲面的最新表达定义该自由曲面。这种自由曲面还优化了从投影仪像素到其在背投屏幕上的投影的光线映射。

如果在步骤540中已经更新了其他参数，则这些参数也被存储为显示器的光学设计的新值。

在步骤570中，该方法被停止并确保在根据本发明的准直视觉显示系统中提供目标视场和目标分辨率均匀性的自由曲面镜。

由于仅使用一台投影仪，因此该系统可以更具成本效益，并且所需维护更少，因为不再需要定期调整投影仪以确保其色点匹配等，并且不需要对准投影仪以保持重叠区域。

尽管已经相对于上述一个或多个优选实施例说明了本发明，但是应该理解，在不脱离本发明范围的情况下，可以做出许多其他可能的修改和变化。因此，可以想到，所附的一项或多项权利要求将覆盖落入本发明的真实范围内的这种修改和变化。

Claims

1.一种准直视觉显示系统，包括：

背投屏幕，

球面镜，反射在所述背投屏幕上的图像，以供位于设计视点的观看者观看；

其中，所述背投屏幕被配置为向位于所述设计视点的观看者提供准直光束，

其特征在于，

单台投影仪照亮所述背投屏幕，以在所述背投屏幕上提供所述图像，

位于所述背投屏幕和所述投影仪之间的自由曲面镜被配置为将所述投影仪的所有像素映射到所述背投屏幕，使得所述投影仪的分辨率在所述背投屏幕上足够均匀。

2.根据权利要求1所述的准直视觉显示系统，其中，在所述背投屏幕和所述球面镜上反射后从所述设计视点观察的分辨率至少为6弧分/OLP。

3.根据权利要求1所述的准直视觉显示系统，其中，针对所述设计视点的用户对所述背投屏幕进行收敛优化。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的准直视觉显示系统，其中，所述背投屏幕为自由形式、球形或非球形的透明屏幕。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的准直视觉显示系统，其中，所述投影仪的分辨率为至少2560×1200像素。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的准直视觉显示系统，其中，所述球面镜的半径在2.1336米(7英尺)至3.6576米(12英尺)的范围内。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的准直视觉显示系统，其中，所述背投屏幕涂覆有扩散涂层。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的准直视觉显示系统，其中，所述背投屏幕和所述球面镜被配置为提供具有180°的水平视场、至少40°的竖直视场的准直图像。

9.根据权利要求8所述的准直视觉显示系统，其中，通过能够通过准直光学元件观看对象、并由此将所述对象定位在所述准直光学元件的焦面中使得来自所述对象的光被所述准直光学元件准直，来形成准直图像。

10.根据权利要求9所述的准直视觉显示系统，进一步包括作为所述准直光学元件的在观看者周围的大反射镜。

11.根据权利要求10所述的准直视觉显示系统，其中，所述准直光学元件为背投屏幕。

12.根据权利要求11所述的准直视觉显示系统，其中，所述背投屏幕被配置为提供准直光束，并且所述屏幕的形状与所述焦面对准。

13.根据权利要求12所述的准直视觉显示系统，其中，所述焦面不是点或平面，而是反射镜的弯曲表面。

14.根据权利要求13所述的准直视觉显示系统，其中，通过将所述背投屏幕成形为所述反射镜的焦面的形状，来确定准直质量。

15.根据前述权利要求中的任一项所述的准直视觉显示系统，其中，所述球面镜由大块金属化膜制成，该金属化膜在空腔上蒙皮，在所述空腔中引入负压，通过所述空腔将所述金属化膜抽吸成足够球形的形状。

16.根据权利要求1至15中的任一项所述的准直视觉显示系统，其中，所述球面镜为由多个玻璃球面镜段构成的分段镜。

17.根据权利要求1至15中的任一项所述的准直视觉显示系统，其中，所述球面镜为由多个塑料或聚合物球面镜段构成的分段镜。

18.一种设计用于根据权利要求1至17中的任一项所述的准直视觉显示系统的自由曲面镜的方法，其中，所述方法包括以下步骤：

a)提供初始值，包括投影仪位置、投影仪取向、背投屏幕位置、取向和形状，

b)提供固定参数，所述固定参数包括投影仪分辨率，

c)定义在自由曲面镜上的参考点，

d)定义所述投影仪的像素与所述背投屏幕上的目标点之间的映射函数，

e)定义自由曲面的法向矢量参数表达，

f)优化所述自由曲面的所述法向矢量，使得来自所述投影仪的每个像素的光线在所述自由曲面上的反射到达所述背投屏幕上的所述目标点，直到达到优化的自由曲面，

g)重复步骤f)，直到所述自由曲面在所述背投屏幕上提供目标分辨率均匀性并提供在预定义公差范围内的目标视场，

h)测量入射到所述背投表面的反射光线的像散，并将测量值与阈值进行比较，

i)如果所述像散高于所述阈值，则重复步骤e)至步骤h)，

j)如果所述像散低于所述阈值，则在步骤g)存储所述自由曲面的表达。

19.根据权利要求1至17中的任一项所述的准直视觉显示系统，其中，所述自由曲面镜通过权利要求18所述的方法获得。