采用相机确定透镜有效焦距的方法、装置及虚拟现实头戴设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种采用相机确定透镜有效焦距的方法、装置及虚拟现实头戴设备，方法包括：调节透镜位于相机和显示屏之间、且使相机的镜头光轴与显示屏的法线平行、相机的镜头与透镜的光轴共线，调整透镜与显示屏的距离为理论设计位置、并固定，调整相机的镜头至透镜的出瞳位置处；通过相机控制器控制相机对透镜生成的显示屏的虚像进行连续扫描拍照、并记录与每个照片对应的相机控制器的控制焦距值，根据与清晰度最高的照片对应的控制焦距值得出透镜的虚像距离；通过透镜的虚像距离和透镜的有效焦距与虚像距离的函数关系，得出透镜的有效焦距。如此，本发明专利技术提供的采用相机确定透镜有效焦距的方法及装置，其能够高效、精确地检测出VR透镜的有效焦距。

【技术实现步骤摘要】
采用相机确定透镜有效焦距的方法、装置及虚拟现实头戴设备
本专利技术涉及光学
，更具体地说，涉及一种采用相机确定透镜有效焦距的方法、装置及虚拟现实头戴设备。
技术介绍
随着微显示技术、软硬件技术及光学设计加工技术的发展，VR(VirtualReality，虚拟现实)技术及产业也愈加成熟。现有技术中，VR常使用直径为30～60mm口径的lens(透镜)作为放大镜，将显示屏上的图像投射到人眼中。显示屏上的图像通过透镜投射到人眼中，透镜的有效焦距是影响人眼观察到图像清晰度的主要影响因素，因此，如何高效率、且精确地检测出透镜的有效焦距，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种采用相机确定透镜有效焦距的方法及装置，其能够高效、精确地检测出VR透镜的有效焦距。本专利技术提供了一种采用相机确定透镜有效焦距的方法，所述方法应用于透镜模组，所述透镜模组包括透镜和显示屏；所述方法包括：调节所述相机和所述显示屏的位置以使所述透镜位于所述相机和所述显示屏之间、且使所述相机的镜头光轴与所述显示屏的法线平行、所述相机的镜头与所述透镜的光轴共线，调整所述透镜与显示屏的距离为理论设计位置、并固定，调整所述相机的镜头至所述透镜的出瞳位置处；通过相机控制器控制所述相机对所述透镜生成的所述显示屏的虚像进行连续扫描拍照、并记录与每个照片对应的所述相机控制器的控制焦距值，根据与清晰度最高的照片对应的所述控制焦距值得出所述透镜的虚像距离；通过所述透镜的虚像距离和所述透镜的有效焦距与虚像距离的函数关系，得出所述透镜的有效焦距。优选地，通过选取多个已知有效焦距的透镜、并测试系统得到各个所述已知有效焦距的透镜对应的虚像距离，建立所述透镜的有效焦距与虚像距离的函数关系。优选地，通过测试系统测得各个已知有效焦距的所述透镜的虚像距离，包括步骤：调节所述相机和所述显示屏的位置、分别位于所述已知有效焦距的透镜的前后两侧，并使所述相机的镜头光轴与所述显示屏的法线平行、所述相机的镜头与所述已知有效焦距的透镜的光轴共线，调整所述已知有效焦距的透镜与显示屏的距离为理论设计位置、并固定，调整所述相机的镜头至所述已知有效焦距的透镜的出瞳位置处；通过相机控制器控制所述相机对所述已知有效焦距的透镜生成的所述显示屏的虚像进行连续扫描拍照、并记录与每个照片对应的所述相机控制器的控制焦距值，根据与清晰度最高的照片对应的所述控制焦距值得出所述已知有效焦距的透镜的虚像距离；重复上述步骤，得出各个所述已知有效焦距的透镜的虚像距离。优选地，调整所述透镜与显示屏的距离为理论设计位置、且该理论设计位置为所述透镜的理论后焦距位置。优选地，调整所述已知有效焦距的透镜与显示屏的距离为理论设计位置、且该理论设计位置为所述已知有效焦距的透镜的理论后焦距位置。本专利技术还提供了一种采用相机确定透镜有效焦距的装置，所述装置应用于透镜模组，所述透镜模组包括透镜和显示屏；所述透镜位于所述相机和所述显示屏之间，并且所述相机的镜头光轴与所述显示屏的法线平行、所述相机的镜头与所述透镜的光轴共线；所述相机的镜头位于所述透镜的出瞳位置处，所述显示屏位于所述透镜的后方的理论设计位置，该理论设计位置为所述透镜的理论后焦距位置，且所述显示屏与所述透镜的距离固定。优选地，所述相机包括相机传感器、相机控制器和相机镜头，所述相机控制器能够自动控制所述相机的对焦距离。本专利技术还提供了一种虚拟现实头戴设备，所述虚拟现实头戴设备包括至少一个透镜模组，所述透镜模组包括透镜和显示屏，所述虚拟现实头戴设备设置的瞳距设置于所述透镜的有效焦距的预定范围内，其中所述透镜的有效焦距采用上任一项所述的方法确定。优选地，所述瞳距等于所述摄像头的有效焦距。优选地，所述虚拟现实头戴设备包括第一透镜模组和第二透镜模组，所述第一透镜模组包括第一透镜和第一显示屏、所述第二透镜模组包括第二透镜和第二显示屏；所述第一透镜和所述第二透镜相同且位于同一水平线，所述第一显示屏和所述第二显示屏相同且位于同一水平线。本专利技术提供的一种采用相机确定透镜有效焦距的方法，应当理解的是，当测试出透镜的虚像距离后，根据透镜的有效焦距与虚像距离的函数关系即可得出透镜的有效焦距。具体测试透镜的虚像距离的过程为：调节相机和显示屏的位置、分别位于透镜的前后两侧，并使相机的镜头光轴与显示屏的法线平行、相机的镜头与透镜的光轴共线，调整透镜与显示屏的距离为理论设计位置、并固定，调整相机的镜头至透镜的出瞳位置处；通过相机控制器控制相机对透镜生成的虚像进行连续扫描拍照、并记录与每个照片对应的相机控制器的控制焦距值，根据与清晰度最高的照片对应的控制焦距值得出透镜的虚像距离，需要说明的是，相机的控制焦距值与透镜的虚像距离有对应关系，即获得相机的控制焦距值后即可获得透镜的虚像距离。最后，通过透镜的虚像距离和函数关系，得出透镜的有效焦距。如此，依照本专利技术提供的采用相机确定透镜有效焦距的方法，其能够高效、精确地检测出VR透镜的有效焦距。本专利技术还提供了一种采用相机确定透镜有效焦距的装置，依靠该装置能够实现上述采用相机确定透镜有效焦距的方法，进而可以高效、精确地检测出VR透镜的有效焦距。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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的附图。图1为本专利技术实施例中采用相机确定透镜有效焦距的装置的示意图；图2为本专利技术实施例中有效焦距与虚像距离的函数关系示意图。图1中：相机—11、透镜—12、显示屏—13。具体实施方式本专利技术的目的在于提供一种采用相机确定透镜有效焦距的方法及装置，其能够高效、精确地检测出VR透镜的有效焦距。以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的
技术实现思路
起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的专利技术的解决方案所必需的。为了便于理解，请参考图1，本实施例提供的一种采用相机确定透镜有效焦距的方法，首先，选取多个已知有效焦距的透镜，并通过测试系统得到各个已知有效焦距的透镜对应的虚像距离，建立透镜的有效焦距与虚像距离的函数关系，即透镜的有效焦距与虚像距离成函数关系。然而，测试透镜12的虚像距离，应当理解的是，当测试出透镜12的虚像距离后，根据上述函数关系即可得出透镜12的有效焦距。具体测试透镜12的虚像距离的过程为：调节相机11和显示屏13的位置、分别位于透镜12的前后两侧，并使相机11的镜头光轴与显示屏13的法线平行、相机11的镜头与透镜12的光轴共线，调整透镜12与显示屏13的距离为理论设计位置、并固定，调整相机11的镜头至透镜12的出瞳位置处；通过相机控制器控制相机11对透镜12生成的虚像进行连续扫描拍照、并记录与每个照片对应的相机控制器的控制焦距值，根据与清晰度最高的照片对应的控制焦距值得出透镜12的虚像距离，需要说明的是，相机11的控制焦距值与透镜12的虚像距离有对应关系，即获得相机11的控制焦距值后即可获得透镜12的虚像距离。最后，通过透镜12的虚像距离和函数关系，得出透镜12的有效本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用相机确定透镜有效焦距的方法，其特征在于，所述方法应用于透镜模组，所述透镜模组包括透镜和显示屏；所述方法包括：调节所述相机和所述显示屏的位置以使所述透镜位于所述相机和所述显示屏之间、且使所述相机的镜头光轴与所述显示屏的法线平行、所述相机的镜头与所述透镜的光轴共线，调整所述透镜与显示屏的距离为理论设计位置、并固定，调整所述相机的镜头至所述透镜的出瞳位置处；通过相机控制器控制所述相机对所述透镜生成的所述显示屏的虚像进行连续扫描拍照、并记录与每个照片对应的所述相机控制器的控制焦距值，根据与清晰度最高的照片对应的所述控制焦距值得出所述透镜的虚像距离；通过所述透镜的虚像距离和所述透镜的有效焦距与虚像距离的函数关系，得出所述透镜的有效焦距。

【技术特征摘要】
1.一种采用相机确定透镜有效焦距的方法，其特征在于，所述方法应用于透镜模组，所述透镜模组包括透镜和显示屏；所述方法包括：调节所述相机和所述显示屏的位置以使所述透镜位于所述相机和所述显示屏之间、且使所述相机的镜头光轴与所述显示屏的法线平行、所述相机的镜头与所述透镜的光轴共线，调整所述透镜与显示屏的距离为理论设计位置、并固定，调整所述相机的镜头至所述透镜的出瞳位置处；通过相机控制器控制所述相机对所述透镜生成的所述显示屏的虚像进行连续扫描拍照、并记录与每个照片对应的所述相机控制器的控制焦距值，根据与清晰度最高的照片对应的所述控制焦距值得出所述透镜的虚像距离；通过所述透镜的虚像距离和所述透镜的有效焦距与虚像距离的函数关系，得出所述透镜的有效焦距。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过选取多个已知有效焦距的透镜、并测试系统得到各个所述已知有效焦距的透镜对应的虚像距离，建立所述透镜的有效焦距与虚像距离的函数关系。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，通过测试系统测得各个已知有效焦距的所述透镜的虚像距离，包括步骤：调节所述相机和所述显示屏的位置、分别位于所述已知有效焦距的透镜的前后两侧，并使所述相机的镜头光轴与所述显示屏的法线平行、所述相机的镜头与所述已知有效焦距的透镜的光轴共线，调整所述已知有效焦距的透镜与显示屏的距离为理论设计位置、并固定，调整所述相机的镜头至所述已知有效焦距的透镜的出瞳位置处；通过相机控制器控制所述相机对所述已知有效焦距的透镜生成的所述显示屏的虚像进行连续扫描拍照、并记录与每个照片对应的所述相机控制器的控制焦距值，根据与清晰度最高的照片对应的所述控制焦距值得出所述已知有效焦距的透镜的虚像距离；重复上述步骤，得出各个所述已知有效焦距的...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙琦，胡守岩，
申请(专利权)人：歌尔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37