WO2019161699A1 - 虚拟现实设备的透镜优化方法、装置和计算机可读存储介质 - Google Patents
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- G02B2027/011—Head-up displays characterised by optical features comprising device for correcting geometrical aberrations, distortion
Abstract
Description
视场角 | 0° | 5° | 10° | 15° | 20° | 25° | 30° | 35° | 40° |
分辨率 | 100% | 92% | 82% | 80% | 76% | 70% | 60% | 56% | 50% |
视场编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
视场角度 | 0° | 10° | 20° | 30° | 40° | 45° |
均方根半径(um) | 11.776 | 30.214 | 61.521 | 94.436 | 134.158 | 148.320 |
几何半径(um) | 25.890 | 51.157 | 110.519 | 186.552 | 293.430 | 302.664 |
Claims (18)
- 一种虚拟现实设备的透镜优化方法,包括:设置采用透镜进行成像的优化目标和优化变量;通过所述优化变量对物点经所述透镜的成像进行优化处理,获取到成像结果符合所述优化目标的透镜参数值;所述物点经所述透镜成像的像面为像散小于预设阈值的像面。
- 根据权利要求1所述的方法,其中,所述设置采用透镜进行成像的优化目标和优化变量之前,所述方法还包括:确定待成像物点对应的多个视场;所述通过所述优化变量对物点经所述透镜的成像进行优化处理,包括:通过所述优化变量对每个所述视场下的物点经所述透镜的成像进行优化处理。
- 根据权利要求1所述的方法,其中,所述通过所述优化变量对物点经所述透镜的成像进行优化处理,包括:根据所述优化目标和所述优化变量生成目标函数;确定所述优化变量的初始值;根据所述优化变量的初始值和所述目标函数获取所述物点经所述透镜的成像结果;根据所述成像结果与所述优化目标的对比,调整所述优化变量的初始值,并根据调整后的优化变量的初始值和所述目标函数获取所述物点经所述透镜的成像结果,直到获取到成像结果符合所述优化目标的透镜参数值。
- 根据权利要求1所述的方法,其中,所述优化目标包括:所述物点经所述透镜成像在所述像面上的光斑符合第一预设条件;所述物点经所述透镜成像的像差符合第二预设条件。
- 根据权利要求4所述的方法,其中,所述物点的光线包括红光、绿光和蓝光;所述物点经所述透镜成像在所述像面上的光斑符合第一预设条件,包括以下一项或多项:所述物点成像在所述像面上的红光斑、绿光斑和蓝光斑的均方根半径小于第一半径值;所述物点成像在所述像面上的红光斑、绿光斑和蓝光斑的几何根半径小于第二半径值。
- 根据权利要求4所述的方法,其中,所述像差包括:场曲、像散、畸变、色散、球差和慧差;所述物点经所述透镜成像的像差符合第二预设条件,包括以下一项或多项:所述物点成像的子午场曲和弧矢场曲的位置接近,使得像散小于预设阈值;所述物点成像的畸变和色散在预设视野范围内小于预设阈值;所述物点成像在所述像面上的球差和慧差小于预设阈值。
- 根据权利要求4所述的方法,其中,所述像差包括:场曲、像散、畸变、色散、球差和慧差;所述物点经所述透镜成像的像差符合第二预设条件,包括:所述物点经所述透镜成像的场曲、像散、畸变、色散、球差和慧差的加权值小于预设像差阈值。
- 根据权利要求1所述的方法,其中,所述优化变量和透镜参数包括:所述透镜的两个面的面型、每个面的曲率半径和物理半径,以及所述透镜的厚度;所述优化变量还包括:所述像面的面型、曲率半径、物理半径和圆锥系数。
- 一种虚拟现实设备的透镜优化装置,包括:设置模块,用于设置采用透镜进行成像的优化目标和优化变量;优化处理模块,用于通过所述优化变量对物点经所述透镜的成像进行优化处理,获取到成像结果符合所述优化目标的透镜参数值;所述物点经所述透镜成像的像面为像散小于预设阈值的像面。
- 根据权利要求9所述的装置,其中,还包括:确定模块,用于确定待成像物点对应的多个视场;所述优化处理模块通过所述优化变量对物点经所述透镜的成像进行优化处理,包括:通过所述优化变量对每个所述视场下的物点经所述透镜的成像进 行优化处理。
- 根据权利要求9所述的装置,其中,所述优化处理模块包括:函数生成单元,用于根据所述优化目标和所述优化变量生成目标函数;初始值确定单元,用于确定所述优化变量的初始值;结果获取单元,用于根据所述优化变量的初始值和所述目标函数获取所述物点经所述透镜的成像结果;优化处理单元,用于根据所述成像结果与所述优化目标的对比,调整所述优化变量的初始值,并根据调整后的优化变量的初始值值和所述目标函数获取所述物点经所述透镜的成像结果,直到获取到成像结果符合所述优化目标的透镜参数值。
- 根据权利要求9所述的装置,其中,所述优化目标包括:所述物点经所述透镜成像在所述像面上的光斑符合第一预设条件;所述物点经所述透镜成像的像差符合第二预设条件。
- 根据权利要求12所述的装置,其中,所述物点的光线包括红光、绿光和蓝光;所述物点经所述透镜成像在所述像面上的光斑大小小于预设阈值,包括以下一项或多项:所述物点成像在所述像面上的红光斑、绿光斑和蓝光斑的均方根半径小于第一半径值;所述物点成像在所述像面上的红光斑、绿光斑和蓝光斑的几何根半径小于第二半径值。
- 根据权利要求12所述的装置,其中,所述像差包括:场曲、像散、畸变、色散、球差和慧差;所述物点经所述透镜成像的像差符合第二预设条件,包括以下一项或多项:所述物点成像的子午场曲和弧矢场曲的位置接近,使得像散小于预设阈值;所述物点成像的畸变和色散在预设视野范围内小于预设阈值;所述物点成像在所述像面上的球差和慧差小于预设阈值;或者,所述物点经所述透镜成像的像差符合第二预设条件,包括:所述物点经所述透镜成像的场曲、像散、畸变、色散、球差和慧差的加权值小于预设像差阈值。
- 根据权利要求9所述的装置,其中,所述优化变量和透镜参数包括:所述透镜的两个面的面型、每个面的曲率半径和物理半径,以及所述透镜的厚度;所述优化变量还包括:所述像面的面型、曲率半径、物理半径和圆锥系数。
- 一种虚拟现实设备的透镜优化装置,包括:处理系统;存储器,其上存储有计算机可执行指令,所述指令当在所述处理系统中执行时使得实现如权利要求1-8中任一项所述的方法。
- 一种其上存储计算机可执行指令的计算机可读存储介质,所述指令当由计算设备执行时,使得所述计算设备实现如权利要求1-8中任一项所述的方法。
- 一种计算机程序产品,包括计算机可执行指令,所述指令当由计算设备执行时,使得所述计算设备实现如权利要求1-8中任一项所述的方法。
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