KR20190090857A - 광학 시스템 및 디옵터 조정 방법 - Google Patents
광학 시스템 및 디옵터 조정 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20190090857A KR20190090857A KR1020197019621A KR20197019621A KR20190090857A KR 20190090857 A KR20190090857 A KR 20190090857A KR 1020197019621 A KR1020197019621 A KR 1020197019621A KR 20197019621 A KR20197019621 A KR 20197019621A KR 20190090857 A KR20190090857 A KR 20190090857A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- image
- display screen
- image sensor
- semi
- stepping motor
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/017—Head mounted
- G02B27/0172—Head mounted characterised by optical features
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/0093—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 with means for monitoring data relating to the user, e.g. head-tracking, eye-tracking
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/017—Head mounted
- G02B27/0176—Head mounted characterised by mechanical features
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/10—Beam splitting or combining systems
- G02B27/12—Beam splitting or combining systems operating by refraction only
- G02B27/126—The splitting element being a prism or prismatic array, including systems based on total internal reflection
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/50—Constructional details
- H04N23/54—Mounting of pick-up tubes, electronic image sensors, deviation or focusing coils
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/50—Constructional details
- H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
- G02B2027/0112—Head-up displays characterised by optical features comprising device for genereting colour display
- G02B2027/0114—Head-up displays characterised by optical features comprising device for genereting colour display comprising dichroic elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
- G02B2027/0138—Head-up displays characterised by optical features comprising image capture systems, e.g. camera
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
- G02B2027/014—Head-up displays characterised by optical features comprising information/image processing systems
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0179—Display position adjusting means not related to the information to be displayed
- G02B2027/0181—Adaptation to the pilot/driver
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0179—Display position adjusting means not related to the information to be displayed
- G02B2027/0185—Displaying image at variable distance
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B13/00—Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
- G03B13/02—Viewfinders
- G03B13/06—Viewfinders with lenses with or without reflectors
- G03B13/08—Viewfinders with lenses with or without reflectors with reflected image of frame
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B2213/00—Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
- G03B2213/02—Viewfinders
- G03B2213/025—Sightline detection
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Eye Examination Apparatus (AREA)
- Telescopes (AREA)
Abstract
본 발명은 광학 시스템을 제공한다. 광학 시스템은 접안 렌즈, 반 투과형 렌즈, 디스플레이 스크린, 디스플레이 스크린에 연결된 제 1 스태핑 모터, 이미지 센서 및 이미지 분석 시스템을 포함하고, 이미지 분석 시스템은 디스플레이 스크린, 제 1 스태핑 모터 및 이미지 센서에 연결되며, 접안 렌즈, 반 투과형 렌즈 및 디스플레이 스크린은 제 1 광축을 따라 순서대로 배치되고, 반 투광형 렌즈와 이미지 센서는 제 2 광축을 따라 순서대로 배치되며, 제 1 스태핑 모터는 디스플레이 스크린이 제 1 광축을 따라 앞뒤로 이동하도록 제어할 수 있으며, 디스플레이 스크린에서 발사되는 빛은 반 투과형 렌즈 및 접안 렌즈를 통해 눈에 입사되고, 눈에서 반사된 빛은 접안 렌즈 및 반 투과형 렌즈를 통해 이미지 센서에 입사되며, 이미지 센서는 광 신호를 안저 이미지로 전환하고, 이미지 분석 시스템은 안저 이미지에 따라 제 1 스태핑 모터를 제어하여 디스플레이 스크린에서 반 투과형 렌즈까지의 거리를 조정한다. 본 발명은 또한 디옵터 조정 방법을 제공하며, 본 발명의 실시예를 사용하여 디옵터를 정확히 조정할 수 있다.
Description
본 발명은 광학 시스템 분야에 관한 것으로, 특히 광학 시스템 및 디옵터 조정 방법에 관한 것이다.
현재 상용 가상 현실(virtual reality, VR) 안경의 디옵터는 주로 기계적인 방법으로 조정하고 있다. 노브 구조를 예로 들면, 노브를 돌려 디스플레이 스크린과 접안 렌즈 사이의 간격을 변경함으로써 시력이 다른 사용자에 적응하도록 한다. 예를 들어, HiSpot, Royole-x, Royole-moon 등 제품은 모두 기계적인 초점 조절 방식으로 디옵터를 조정하는 데에 속한다. 디옵터를 수동으로 조정하는 작업은 완전히 사용자의 주관적인 감각에 의존하기 때문에 조정 정밀도를 정확히 가늠하기 어렵다.
본 발명의 목적은, 디옵터를 정확히 조정하기 위한 광학 시스템 및 디옵터 조정 방법을 제공하는 것이다.
제 1 양태에서, 본 발명의 실시예는 광학 시스템을 제공하며,
접안 렌즈, 반 투과형 렌즈, 디스플레이 스크린, 디스플레이 스크린에 연결된 제 1 스태핑 모터, 이미지 센서 및 이미지 분석 시스템을 포함하고, 이미지 분석 시스템은 디스플레이 스크린, 제 1 스태핑 모터 및 이미지 센서에 연결되며,
접안 렌즈, 반 투과형 렌즈 및 디스플레이 스크린은 제 1 광축을 따라 순서대로 배치되고, 반 투광형 렌즈와 이미지 센서는 제 2 광축을 따라 순서대로 배치되며, 제 1 스태핑 모터는 디스플레이 스크린이 제 1 광축을 따라 앞뒤로 이동하도록 제어할 수 있으며,
디스플레이 스크린에서 발사되는 빛은 반 투과형 렌즈 및 접안 렌즈를 통해 눈에 입사되고, 눈에서 반사된 빛은 접안 렌즈 및 반 투과형 렌즈를 통해 이미지 센서에 입사되며, 이미지 센서는 광 신호를 안저 이미지로 전환하고, 또한 안저 이미지를 이미지 분석 시스템에 제공하며, 이미지 분석 시스템은 안저 이미지에 따라 제 1 스태핑 모터를 제어하여 디스플레이 스크린에서 반 투과형 렌즈까지의 거리를 조정한다.
제 2 양태에서, 본 발명의 실시예는 제 1 양태의 광학 시스템에 적용 가능한 디옵터 조정 방법을 제공하며,
이미지 센서를 제어하여 안저 이미지를 수집하는 단계와,
안저 이미지에 따라 제 1 스태핑 모터를 제어하여 디스플레이 스크린에서 반 투과형 렌즈까지의 거리를 조정하는 단계를 포함한다.
제 3 양태에서 본 발명의 실시예는 제 1 양태의 광학 시스템을 포함하는 헤드 마운트 디스플레이를 제공한다.
본 발명에 따른 기술 방안은, 이미지 센서가 획득한 안저 이미지에 따라 디스플레이 스크린에서 반 투과형 렌즈까지의 거리를 조정함으로써, 디옵터를 조정하는 목적을 달성한다. 보다시피, 본 발명에 따른 기술 방안은 수동으로 디옵터를 조정할 필요가 없으며, 조작이 편리하고, 또한 디옵터를 더 정확히 조정할 수 있다.
본 발명의 이러한 양태 또는 다른 양태는 다음 실시예의 설명에 의해 간결하고 명확하게 될 것이다.
이하, 본 발명의 실시예 또는 종래의 기술에 따른 기술 해결책을 보다 명확하게 설명하기 위해, 실시예 또는 종래의 기술을 설명하는데 필요한 첨부 도면을 간략히 소개한다. 다음 설명에서의 첨부 도면은 단지 본 발명의 일부 실시예를 도시할 뿐이고, 당업자는 또한 창조적인 노력 없이 이들 첨부 도면에 기초하여 다른 도면을 도출할 수도 있다는 점이 자명하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시스템의 구조를 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 시스템의 구조를 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디옵터 조정 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 흰색 원형 패턴을 포함하는 그림의 개략도이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시스템의 구조를 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 시스템의 구조를 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디옵터 조정 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 흰색 원형 패턴을 포함하는 그림의 개략도이다.
당업자가 본 발명의 기술 방안을 더 잘 이해하도록, 이하, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기술 방안을 명확하고 완전하게 설명한다. 다음 설명되는 실시예는 단지 본 발명의 일부 실시예에 불과하며, 모든 실시예가 아니라는 점이 분명하다. 당업자가 창조적인 노력 없이 본 발명의 실시예에 기초하여 획득한 모든 다른 실시예는 모두 본 발명의 보호 범위에 속한다.
이하, 각각 상세하게 설명한다.
본 발명의 명세서, 청구범위 및 첨부된 도면에 있어서의 ‘첫번째’, ‘두번째’, ‘세번째’, ‘네번째’등 용어는 서로 다른 대상을 구분하는 데에 사용되며, 특정 순서를 설명하는 데에 사용되는 것은 아니다.
도 1을 참조하면, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 시스템의 구조를 나타내는 개략도이다. 상기 광학 시스템은 접안 렌즈(10), 반 투과형 렌즈(20), 디스플레이 스크린(30), 디스플레이 스크린(30)에 연결된 제 1 스태핑 모터(40), 이미지 센서(50) 및 이미지 분석 시스템(60)을 포함한다. 이미지 분석 시스템(60)은 디스플레이 스크린(30), 제 1 스태핑 모터(40) 및 이미지 센서(50)에 연결된다. 접안 렌즈(10), 반 투과형 렌즈(20) 및 디스플레이 스크린(30)은 제 1 광축(70)에 따라 순서대로 배치된다. 반 투과형 렌즈(20)와 이미지 센서(50)는 제 2 광축(80)에 따라 순서대로 배치된다. 제 1 스태핑 모터(40)는 디스플레이 스크린(30)이 제 1 광축(70)을 따라 앞뒤로 이동하도록 제어할 수 있다. 디스플레이 스크린(30)에서 발사되는 빛은 반 투과형 렌즈(20) 및 접안 렌즈(10)를 통해 눈에 입사된다. 눈에서 반사된 빛은 접안 렌즈(10) 및 반 투과형 렌즈(20)를 통해 이미지 센서(50)에 입사된다. 이미지 센서(50)는 광 신호를 안저 이미지로 전환하고, 또한 안저 이미지를 이미지 분석 시스템(60)에 제공한다. 이미지 분석 시스템(60)은 안저 이미지에 따라 제 1 스태핑 모터(40)를 제어하여 디스플레이 스크린(30)에서 반 투과형 렌즈(20)까지의 거리를 조정함으로써 디옵터를 조정하는 목적을 달성한다. 보다시피, 본 발명에 따른 기술 방안은 이미지 센서가 획득한 안저 이미지에 따라 디스플레이 스크린에서 반 투과형 렌즈까지의 거리를 조정함으로써 디옵터를 조정하는 목적을 달성하며, 수동으로 디옵터를 조정할 필요가 없고, 조작이 편리하고, 또한 디옵터를 더 정확히 조정할 수 있다.
여기서 굴절 현상은 빛이 광학 밀도가 다른 물질에서 전파될 때 나타나는 굴절 현상이며, 굴절 현상의 크기를 나타내는 단위는 바로 우리가 자주 말하는 ‘디옵터’이다.
일 실시예에 있어서, 상기 광학 시스템은 이미지 센서(50)에 연결된 제 2 스태핑 모터(90)를 더 포함한다. 이미지 분석 시스템(60)은 제 2 스태핑 모터(90)에 연결된다. 제 2 스태핑 모터(90)는 이미지 센서(50)가 제 2 광축(80)을 따라 앞뒤로 이동하도록 제어할 수 있다. 이미지 센서(50)가 제 2 광축(80)을 따라 앞뒤로 이동하는 것은, 이미지 센서(50)가 반 투과형 렌즈(20)에 접근하거나 또는 멀어지는 방향으로 이동하는 것을 말한다.
일 실시예에 있어서, 반 투과형 렌즈(30)는 빔 스플리터 플레이트 또는 빔 스플리터 프리즘을 포함한다. 그 중에서, 빔 스플리터 프리즘은 도 1에 도시된 바와 같이, 경사면에 다층 광학 필름 구조가 코팅된 2개의 직각 프리즘을 하나의 입방체 구조가 되도록 접합하여 형성된다. 빔 스플리터 플레이트는 도 2에 도시된 바와 같다.
일 실시예에서, 제 1 광축(70)과 제 2 광축(80)은 수직이다.
이하, 도 1 및 도 2에 도시된 광학 시스템을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 디옵터 조정 방법을 상세하게 설명한다.
도 3을 참조하면, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디옵터 조정 방법을 나타내는 흐름도이다. 이미지 분석 시스템(60)을 실행 주체의 예로 하여 설명하며, 디옵터 조정 방법은 단계 S301~S302을 포함한다.
S301: 이미지 센서(50)를 제어하여 안저 이미지를 수집한다.
일 실시예에 있어서, 단계 S301에서, 이미지 센서(50)에 의해 안저 이미지를 수집하는 구체적인 실시 방식은 다음과 같다. 구체적으로, 제 2 스태핑 모터(90)를 제어하여 이미지 센서(50)를 순차적으로 N개의 위치에 위치시키고, 또한 이미지 센서(50)를 제어하여 N개의 위치마다 각각 하나의 안저 이미지를 수집하여 N개의 안저 이미지를 획득한다. N개의 위치는 이미지 센서(50)에서 반 투과형 렌즈(20)까지의 N개의 거리에 대응된다. N은 1보다 크거나 같은 정수이며, 제 1 거리는 제 N 거리보다 반 투과형 렌즈(20)에 가깝다.
구체적으로, 디옵터를 조정하기 전에, 이미지 분석 시스템(60)은 제 2 스태핑 모터(90)를 제어하여 이미지 센서(50)를 초기 위치에 위치시키고, 또한 제 1 스태핑 모터(40)를 제어하여 디스플레이 스크린(30)을 초기 위치에 위치시킨다. 도 1에 도시된 바와 같이, 초기 위치는 디스플레이 스크린(30)에서 반 투과형 렌즈(20)의 오른쪽 표면까지의 거리가 d일 때의 위치이며, 이미지 센서(50)에서 반 투과형 렌즈(20)의 윗면까지의 거리가 d일 때의 위치이다. 이 거리 d는 광학 시스템을 설계할 때에 이미 확정되어 있으며, 광학 시스템의 후방 초점 거리와 같다. 디스플레이 스크린(30)이 초기 위치에 있을 때, 시도는 0D이다. 여기서 D는 1 디옵터를 나타내고, 1D=100도이다. 수집된 안저 이미지의 일련 번호는 N으로 표시된다. 구체적으로, 첫번째 안저 이미지는 N=1에 대응하고, 이미지 센서(50)는 제 1 위치에 위치하며, 제 1 위치에 대응되는 이미지 센서(50)에서 반 투과형 렌즈(20)까지의 제 1 거리 s1=dmm이고; 두번째 안저 이미지는 N=2에 대응하고, 이미지 센서(50)는 제 2 위치에 위치하며, 제 2 위치에 대응되는 이미지 센서(50)에서 반 투과형 렌즈(20)까지의 제 2 거리 s2=d+f×f/2000mm이며; 세번째 안저 이미지는 N=3에 대응하고, 이미지 센서(50)는 제 3 위치에 위치하며, 제 3 위치에 대응되는 이미지 센서(50)에서 반 투과형 렌즈(20)까지의 제 3 거리 s3=d+2×f×f/2000mm이고; ……; 이와 같이, N번째 안저 이미지에 대응되는 이미지 센서(50)에서 반 투과형 렌즈(20)까지의 제 1 거리 sN=d+(N-1)×f×f/2000mm이다. 또한, 초기 위치에서 반 투과형 렌즈(20)쪽으로 향하는 방향을 부의 방향으로 설정하고, 초기 위치에서 반 투과형 렌즈(20)와 멀어지는 방향을 정의 방향으로 설정한다. 여기서, 제 2 스태핑 모터(90)와 제 1 스태핑 모터(40)는 동기화 동작함으로써, 이미지 센서(50)에서 반 투과형 렌즈(20)까지의 거리는 디스플레이 스크린(30)에서 반 투과형 렌즈(20)까지의 거리와 같다.
S302: 안저 이미지에 따라 제 1 스태핑 모터(40)를 제어하여 디스플레이 스크린(30)에서 반 투과형 렌즈(20)까지의 거리를 조정한다.
일 실시예에 있어서, 단계 S302에서, 안저 이미지에 따라 제 1 스태핑 모터(40)를 제어하여 디스플레이 스크린에서 반 투과형 렌즈까지의 거리를 조정하는 구체적인 실시 방식은 다음과 같다. N개의 안저 이미지를 해석하여 N개의 안저 이미지의 해상도를 획득하고, N개의 안저 이미지에서 해상도가 가장 높은 안저 이미지를 선택하여 목표 안저 이미지로 정의한다. 목표 안저 이미지를 수집하였을 때에, 이미지 센서(50)에서 반 투과형 렌즈(20)까지의 거리를 목표 거리로서 획득하고, 디스플레이 스크린(30)과 반 투과형 렌즈(20) 사이의 거리를 상기 목표 거리로 조정한다.
구체적으로, 광선이 검출되는 눈의 안저에 투사될 때, 검출되는 눈의 굴절 상태가 다르면, 굴절 시스템을 통과한 안저 이미지의 초점 위치도 다르다. 디스플레이 스크린(30)에서 접안 렌즈(10)까지의 거리가 변하지 않을 경우, 이미지 센서(50)가 서로 다른 위치에서 수집한 안저 이미지의 해상도가 다르기 때문에, 안저 이미지의 해상도에 따라 사용자에 알맞은 디옵터를 확정할 수 있다. 예를 들어, N=3인 경우, 3개의 안저 이미지는 제 1 이미지, 제 2 이미지, 제 3 이미지를 포함한다. 제 1 이미지는 이미지 센서에서 반 투과형 렌즈까지의 거리가 제 1 거리일 때에 수집한 것이다. 제 2 이미지는 이미지 센서에서 반 투과형 렌즈까지의 거리가 제 2 거리일 때에 수집한 것이다. 제 3 이미지는 이미지 센서에서 반 투과형 렌즈까지의 거리가 제 3 거리일 때에 수집한 것이다. 제 1 이미지의 해상도는 제 2 이미지보다 높고, 제 2 이미지의 해상도는 제 3 이미지보다 높다. 보다시피, 이미지 센서(30)가 반 투과형 렌즈에서 제 1 거리로 떨어져 있는 위치에 있을 때, 사용자의 디옵터에 가장 알맞고, 디스플레이 스크린(30)과 반 투과형 렌즈(20) 사이의 거리를 제 1 거리로 조정할 때에, 사용자의 눈이 접안 렌즈를 통해 본 디스플레이 스크린(30)에 표시되는 내용은 가장 선명하다. 즉, 이미지 분석 시스템(60)은 획득한 해상도가 가장 높은 안저 이미지에 따라 제 1 스태핑 모터를 제어하여 디스플레이 스크린(30)에서 반 투과형 렌즈(20)까지의 거리를 조정한다.
일 실시예에 있어서, N개의 거리 중에서 임의의 2개의 인접한 거리는 f×f/2000mm만큼 차이가 있다. 여기서, f는 광학 시스템의 초점 거리이다.
일 실시예에 있어서, 이미지 센서에 의해 안저 이미지를 수집하기 전에, 상기 방법은, 디옵터를 조정하는 데에 사용되는 그림을 디스플레이 스크린(30)에 표시하는 것을 포함하고, 디옵터를 조정하는 데에 사용되는 그림은 흰색 원형 패턴을 포함한다.
인간의 눈의 각막의 반사율이 인간의 눈의 다른 부분보다 훨씬 높기 때문에, 이와 같은 반사율의 차이에 따라 안저 이미지를 수집할 때에 대량의 잡광이 생기게 되고, 따라서 안저 이미지의 품질에 영향을 미칠 수 있다. 디스플레이 스크린(30)를 광원으로 사용하는 경우, 상술한 문제를 피하기 위해, 본 발명은 안저 이미지를 수집하기 전에, 도 4에 도시된 바와 같이, 환형 광원을 형성하기 위해, 흰색 원형 패턴을 포함하는 그림을 디스플레이 스크린(30)에 표시한다. 또한, 도 4에 도시된 그림은 흰색 원형 패턴 이외의 부분은 검은색이며, 흰색 원형 패턴은 이 그림의 중간 위치에 있다.
일 실시예에 있어서, 비 산동(散瞳) 상태에서 인간의 눈의 조절 범위는 4mm~7mm이므로, 흰색 원형 패턴의 내경은 3mm~5mm이며, 흰색 원형 패턴의 외경은 7mm보다 크거나 같다.
본 발명의 실시예는 헤드 마운트 디스플레이를 더 제공한다. 헤드 마운트 디스플레이는 상기 광학 시스템의 실시예에 기재된 임의의 하나의 광학 시스템의 일부 또는 전부 구성을 포함한다.
본 발명의 실시예는 컴퓨터 저장 매체를 더 제공한다. 컴퓨터 저장 매체는 프로그램을 저장할 수 있다. 프로그램이 실행될 때, 상기 방법 실시예에 기재된 임의의 한가지 디옵터 조정 방법의 일부 또는 전부 단계를 포함한다.
상술한 실시예는 단지 본 발명의 기술적 방안을 설명하는 데에 사용될 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 상술한 실시예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 당업자는 여전히 상술한 실시예에 기재된 기술적 방안을 수정하거나, 또는 그 중 일부의 기술적 특징에 대하여 동등한 교환이 가능하며, 하지만 이러한 수정 또는 교환에 대응되는 기술적 방안의 본질은 본 발명의 각 실시형태의 기술적 방안의 범위를 일탈하지 않는다.
Claims (10)
- 접안 렌즈, 반 투과형 렌즈, 디스플레이 스크린, 상기 디스플레이 스크린에 연결된 제 1 스태핑 모터, 이미지 센서 및 이미지 분석 시스템을 포함하고, 상기 이미지 분석 시스템은 상기 디스플레이 스크린, 상기 제 1 스태핑 모터 및 상기 이미지 센서에 연결되며,
상기 접안 렌즈, 상기 반 투과형 렌즈 및 상기 디스플레이 스크린은 제 1 광축을 따라 순서대로 배치되고, 상기 반 투광형 렌즈와 상기 이미지 센서는 제 2 광축을 따라 순서대로 배치되며, 상기 제 1 스태핑 모터는 상기 디스플레이 스크린이 상기 제 1 광축을 따라 앞뒤로 이동하도록 제어할 수 있으며,
상기 디스플레이 스크린에서 발사되는 빛은 상기 반 투과형 렌즈 및 상기 접안 렌즈를 통해 눈에 입사되고, 눈에서 반사된 빛은 상기 접안 렌즈 및 상기 반 투과형 렌즈를 통해 상기 이미지 센서에 입사되며, 상기 이미지 센서는 광 신호를 안저 이미지로 전환하고, 또한 상기 안저 이미지를 상기 이미지 분석 시스템에 제공하며, 상기 이미지 분석 시스템은 상기 안저 이미지에 따라 상기 제 1 스태핑 모터를 제어하여 상기 디스플레이 스크린에서 상기 반 투과형 렌즈까지의 거리를 조정하는 것을 특징으로 하는
광학 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 광학 시스템은 상기 이미지 센서에 연결된 제 2 스태핑 모터를 더 포함하고, 상기 이미지 분석 시스템은 상기 제 2 스태핑 모터에 연결되며, 상기 제 2 스태핑 모터는 상기 이미지 센서가 상기 제 2 광축을 따라 앞뒤로 이동하도록 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는
광학 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 반 투과형 렌즈는 빔 스플리터 플레이트 또는 빔 스플리터 프리즘을 포함하는 것을 특징으로 하는
광학 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 광축과 상기 제 2 광축은 수직인 것을 특징으로 하는
광학 시스템.
- 광학 시스템에 적용되는 디옵터 조정 방법으로서,
이미지 센서를 제어하여 안저 이미지를 수집하는 단계와,
상기 안저 이미지에 따라 제 1 스태핑 모터를 제어하여 디스플레이 스크린에서 반 투과형 렌즈까지의 거리를 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
디옵터 조정 방법.
- 제 5 항에 있어서,
상기 이미지 센서를 제어하여 안저 이미지를 수집하는 것은,
제 2 스태핑 모터를 제어하여 상기 이미지 센서를 순차적으로 N개의 위치에 위치시키고, 또한 상기 이미지 센서를 제어하여 N개의 위치마다 각각 하나의 안저 이미지를 수집하여 N개의 안저 이미지를 획득하는 것을 포함하며,
상기 N개의 위치는 상기 이미지 센서에서 상기 반 투과형 렌즈까지의 N개의 거리에 대응되고, 상기 N은 1보다 크거나 같은 정수인 것을 특징으로 하는
디옵터 조정 방법.
- 제 6 항에 있어서,
상기 안저 이미지에 따라 제 1 스태핑 모터를 제어하여 상기 디스플레이 스크린에서 상기 반 투과형 렌즈까지의 거리를 조정하는 것은,
상기 N개의 안저 이미지를 해석하여 N개의 안저 이미지의 해상도를 획득하는 단계,
상기 N개의 안저 이미지에서 해상도가 가장 높은 안저 이미지를 선택하여 목표 안저 이미지로 정의하는 단계;
상기 목표 안저 이미지를 수집하였을 때에, 상기 이미지 센서에서 상기 반 투과형 렌즈까지의 거리를 목표 거리로서 획득하는 단계,
상기 디스플레이 스크린과 상기 반 투과형 렌즈 사이의 거리를 상기 목표 거리로 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
디옵터 조정 방법.
- 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 N개의 거리 중에서 임의의 2개의 인접한 거리는 f×f/2000mm만큼 차이가 있으며, 상기 f는 상기 광학 시스템의 초점 거리인 것을 특징으로 하는
디옵터 조정 방법.
- 제 5 항에 있어서,
상기 이미지 센서를 제어하여 안저 이미지를 수집하기 전에,
디옵터를 조정하는 데에 사용되는 그림을 상기 디스플레이 스크린에 표시하는 것을 더 포함하고, 상기 디옵터를 조정하는 데에 사용되는 그림은 흰색 원형 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는
디옵터 조정 방법.
- 제 9 항에 있어서,
상기 흰색 원형 패턴의 내경은 3mm~5mm이고, 상기 흰색 원형 패턴의 외경은 7mm보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는
디옵터 조정 방법.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/CN2016/112127 WO2018119583A1 (zh) | 2016-12-26 | 2016-12-26 | 光学系统及调节屈光度的方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20190090857A true KR20190090857A (ko) | 2019-08-02 |
Family
ID=62137033
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020197019621A KR20190090857A (ko) | 2016-12-26 | 2016-12-26 | 광학 시스템 및 디옵터 조정 방법 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20190302462A1 (ko) |
EP (1) | EP3561571A1 (ko) |
JP (1) | JP2020501191A (ko) |
KR (1) | KR20190090857A (ko) |
CN (1) | CN108064355A (ko) |
WO (1) | WO2018119583A1 (ko) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20220073183A (ko) * | 2020-11-26 | 2022-06-03 | 한국과학기술연구원 | 증강현실 광학 장치 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114202499B (zh) * | 2021-06-22 | 2022-09-09 | 深圳盛达同泽科技有限公司 | 屈光信息测量方法、装置及计算机可读存储介质 |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08286144A (ja) * | 1995-04-14 | 1996-11-01 | Canon Inc | 画像観察装置及びそれを用いた観察機器 |
JPH10307314A (ja) * | 1997-05-09 | 1998-11-17 | Canon Inc | 観察光学装置 |
US7542210B2 (en) * | 2006-06-29 | 2009-06-02 | Chirieleison Sr Anthony | Eye tracking head mounted display |
JP2009164700A (ja) * | 2007-12-28 | 2009-07-23 | Nikon Corp | 電子ビューファインダおよび電子ビューファインダを有する光学機器 |
JP5179894B2 (ja) * | 2008-02-15 | 2013-04-10 | 株式会社トプコン | 眼科装置 |
CN101782369B (zh) * | 2009-01-16 | 2012-09-19 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 影像量测对焦系统及方法 |
JP2010233998A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Nidek Co Ltd | 眼科装置 |
JP2014083231A (ja) * | 2012-10-24 | 2014-05-12 | Canon Inc | 眼科装置および眼科制御方法並びにプログラム |
US10241623B2 (en) * | 2013-03-14 | 2019-03-26 | Neodrón Limited | Reduction of touch sensor pattern visibility using beamsplitters |
RU2706372C9 (ru) * | 2013-06-06 | 2020-08-12 | 6 ОВЕР 6 ВИЖН Лтд | Система и способ измерения рефракционной ошибки глаза на основании субъективного измерения расстояния |
CN103487939B (zh) * | 2013-08-28 | 2016-04-20 | 成都理想境界科技有限公司 | 可调头戴显示光学系统及其调节方法 |
TW201516467A (zh) * | 2013-10-25 | 2015-05-01 | Quanta Comp Inc | 頭戴式顯示裝置及其成像方法 |
JP6294722B2 (ja) * | 2014-03-25 | 2018-03-14 | 株式会社トプコン | 眼科装置 |
JP6354979B2 (ja) * | 2014-03-31 | 2018-07-11 | 株式会社ニデック | 眼底撮影装置 |
JP2016007433A (ja) * | 2014-06-25 | 2016-01-18 | 株式会社ニデック | 眼科装置 |
CN104914575B (zh) * | 2014-09-29 | 2017-11-14 | 北京蚁视科技有限公司 | 带有屈光度检测装置的微透镜阵列式近眼显示器 |
CN204855137U (zh) * | 2015-02-15 | 2015-12-09 | 杭州市质量技术监督检测院 | 一种用于渐进多焦点镜片屈光度的检测装置 |
WO2016191950A1 (zh) * | 2015-05-29 | 2016-12-08 | 深圳市柔宇科技有限公司 | 显示调节的方法及头戴式显示设备 |
CN105068248A (zh) * | 2015-08-03 | 2015-11-18 | 众景视界(北京)科技有限公司 | 头戴式全息智能眼镜 |
CN106175661A (zh) * | 2016-07-12 | 2016-12-07 | 苏州四海通仪器有限公司 | 眼底相机及其光学系统 |
-
2016
- 2016-12-26 JP JP2019530380A patent/JP2020501191A/ja active Pending
- 2016-12-26 EP EP16925340.8A patent/EP3561571A1/en not_active Withdrawn
- 2016-12-26 KR KR1020197019621A patent/KR20190090857A/ko not_active Application Discontinuation
- 2016-12-26 WO PCT/CN2016/112127 patent/WO2018119583A1/zh active Application Filing
- 2016-12-26 CN CN201680049302.5A patent/CN108064355A/zh active Pending
-
2019
- 2019-06-21 US US16/448,168 patent/US20190302462A1/en not_active Abandoned
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20220073183A (ko) * | 2020-11-26 | 2022-06-03 | 한국과학기술연구원 | 증강현실 광학 장치 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020501191A (ja) | 2020-01-16 |
US20190302462A1 (en) | 2019-10-03 |
CN108064355A (zh) | 2018-05-22 |
EP3561571A1 (en) | 2019-10-30 |
WO2018119583A1 (zh) | 2018-07-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101977903B1 (ko) | 디스플레이 장치 및 프로젝터를 이용하여 디스플레이하는 방법 | |
US10002293B2 (en) | Image collection with increased accuracy | |
US5231430A (en) | Ophthalmic apparatus | |
US10048750B2 (en) | Content projection system and content projection method | |
US9867532B2 (en) | System for detecting optical parameter of eye, and method for detecting optical parameter of eye | |
US9961335B2 (en) | Pickup of objects in three-dimensional display | |
JP7153552B2 (ja) | 合焦状態参照サブシステムを含む可変焦点距離レンズシステム | |
US9961257B2 (en) | Imaging to facilitate object gaze | |
US20180077404A1 (en) | Device for Capturing a Stereoscopic Image | |
KR101397902B1 (ko) | 상 분할 프리즘을 이용한 골프장 홀 거리 측정기 | |
JP3143553B2 (ja) | ファインダー装置 | |
KR20190090857A (ko) | 광학 시스템 및 디옵터 조정 방법 | |
WO1996014562A1 (en) | Method and apparatus for orienting a lens' refractive characteristics and layout properties | |
WO2000032086A1 (fr) | Instrument et procede de mesure de l'aberration d'un oeil humain | |
US3405994A (en) | Variable incidence type slit lamp mechanism | |
JP2006084545A (ja) | カメラ及び撮影レンズ及びカメラシステム | |
JPH10307314A (ja) | 観察光学装置 | |
US6584282B2 (en) | Finder optical system and camera having the system | |
KR100781095B1 (ko) | 라인센서를 갖는 자동초점모듈을 포함하는 압흔 검사용미분간섭 현미경 | |
JP2016024338A (ja) | 撮像装置 | |
US10798350B2 (en) | Split aperture projector/camera | |
JPH06118300A (ja) | 単レンズ及びそれを用いた光学装置 | |
JP4629835B2 (ja) | アッベ数測定装置及びアッベ数測定方法 | |
KR101707990B1 (ko) | 슬릿빔을 이용한 오토포커싱 장치 및 이를 이용한 오토포커싱 방법 | |
Wu et al. | A new approach for automatic testing of diopter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |