采用相机确定透镜后焦距的方法、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后焦距的方法、装置及虚拟现实头戴设备，该方法包括：调节相机和显示屏的位置以使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；获取相机拍摄透镜生成的理论虚像时的标定焦距；调节显示屏到透镜的距离，同时通过相机对透镜生成的显示屏的虚像进行拍摄，并记录显示屏与透镜的后表面之间的距离以及与该距离对应的相机拍摄的照片；确定清晰度最高的照片所对应的显示屏与透镜的后表面之间的距离，即为透镜的后焦距。如此设置，本发明专利技术提供的采用相机确定透镜后焦距的方法及装置，其能够高效、精确地检测出VR透镜的后焦距。

【技术实现步骤摘要】
采用相机确定透镜后焦距的方法、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后焦距的方法、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，透镜的实际后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后焦距，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
本专利技术的目的在于提供一种采用相机确定透镜后焦距的方法及装置，其能够高效、精确地检测出VR透镜的后焦距。本专利技术的目的还在于提供一种虚拟现实头戴设备。本专利技术提供的一种采用相机确定透镜后焦距的方法，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；获取所述相机拍摄所述透镜生成的理论虚像时的标定焦距；调节所述显示屏到所述透镜的距离，同时通过所述相机对所述透镜生成的所述显示屏的虚像进行拍摄，并记录所述显示屏与所述透镜的后表面之间的距离以及与该距离对应的所述相机拍摄的照片；确定清晰度最高的照片所对应的所述显示屏与所述透镜的后表面之间的距离，即为所述透镜的后焦距。优选地，确定所述相机拍摄所述透镜生成的理论虚像时的标定焦距，包括步骤：确定所述透镜生成的理论虚像位置；调节所述相机的对焦距离、并拍摄位于所述理论虚像位置的测试板，记录所述相机的对焦距离和与之对应的测试板照片；确定清晰度最高的测试板照片所对应的所述相机的对焦距离，即为所述相机拍摄所述透镜生成的理论虚像时的标定焦距。优选地，所述显示屏设置于所述透镜的一倍焦距以内。本专利技术还提供了一种采用相机确定透镜后焦距的装置，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；所述装置还包括用于控制所述显示屏移动的移动控制机构；所述相机和所述显示屏分别位于透镜的前后两侧，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透镜的光轴共线；所述相机的标定焦距为所述相机拍摄所述透镜生成的理论虚像时的焦距。优选地，还包括用于辅助确定所述相机的标定焦距的测试板。优选地，所述显示屏设置于所述透镜的一倍焦距以内。本专利技术还提供了一种虚拟现实头戴设备，包括至少一个透镜模组，所述透镜模组包括透镜和显示屏，所述显示屏位于设置于所述透镜的后焦距的预定范围内，其中所述透镜的后焦距采用上述任一项所述的方法确定。优选地，所述显示屏设置于所述透镜的后焦距上。优选地，所述显示屏与所述透镜之间设置有垫片，所述显示屏设置于所述透镜的后焦距上。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。本专利技术提供的技术方案中，首先，调节相机和显示屏的位置、以使透镜位于相机和显示屏之间，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，这样，显示屏发出的光线经过透镜传输后出射近似平行的光线，相机能够拍摄到正常的放大虚像。然后，获取相机拍摄透镜生成的理论虚像时的标定焦距，该理论虚像是指显示屏放置在透镜的理论后焦距位置时，能够生成的虚像的位置，为理论虚像位置。而后，调节所述显示屏到所述透镜的距离，并通过相机对透镜生成的显示屏的虚像进行拍摄，并记录显示屏与透镜的后表面之间的距离以及与该距离对应的相机拍摄的照片，比如，当显示屏向前或向后每移动0.001毫米时，通过相机对虚像进行一次拍摄。最后，确定清晰度最高的照片所对应的显示屏与透镜的后表面之间的距离，即为透镜的后焦距。需要说明的是，相机拍摄多张照片，确定清晰度最高的照片时，需对比各张照片的清晰度，进而可以确定出清晰度最高的照片，比如，可以通过对比各张照片的MTF(调制传递函数)来确定最为清晰的照片，当然，也可通过对比其它能够反映照片清晰度的技术参数进行确定，本文不再进行一一介绍。如此，依照本专利技术提供的方法，能够快速精确地检测VR透镜后焦距。本专利技术还提供了一种采用相机确定透镜后焦距的装置，该装置能够实现上述采用相机确定透镜后焦距的方法。另外，本专利技术还提供了一种虚拟现实头戴设备，其透镜的后焦距采用上述方法确定。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后焦距的装置的示意图；图2为显示屏与透镜之间的距离与照片清晰度的关系示意图；图3为相机焦距与图像清晰度关系示意图。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后焦距的方法及装置，其能够高效、精确地检测出VR透镜的后焦距。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，本实施例提供的采用相机确定透镜后焦距的方法，首先，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，这样，显示屏13发出的光线经过透镜12传输后出射近似平行的光线，相机11能够拍摄到透镜生成的显示屏的虚像。然后，获取相机11拍摄透镜12生成的理论虚像时的标定焦距，该理论虚像是指显示屏13放置在透镜12的理论后焦距位置时，能够生成的虚像的位置，为理论虚像位置。而后，沿法线方向前后移动显示屏13，以调节显示屏到透镜的距离，并通过相机11对透镜12生成的虚像进行拍摄，并记录显示屏13与透镜12的后表面之间的距离以及与该距离对应的相机11拍摄的照片，比如，当显示屏13向前或向后每移动0.001毫米时，通过相机11对虚像进行一次拍摄。最后，确定清晰度最高的照片所对应的显示屏13与透镜之间的距离，即为透镜的后焦距，如图2所示，图2为显示屏与透镜之间的距离与照片清晰度的关系示意图。如此，依照本专利技术提供的方法，能够快速精确地检测VR透镜后焦距。需要说明的是，上述测试过程基于相机11对焦于待测试透镜设计的理论虚像距离处，而此前需要对相机11进行定标处理。具体地，首先将一测试标准板放置于理论虚像距离处，然后控制相机11对测试标准板进行对焦，得到焦距与清晰度的关系，寻找清晰度最高点对应的焦距值，即为相机拍摄透镜生成的理论虚像时的标定焦距，如图3所示，图3为相机焦距与图像清晰度关系示意图。另外，本实施例中，为了提高测试效率，显示屏13的初始位置设置于透镜12的一倍焦本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用相机确定透镜后焦距的方法，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；获取所述相机拍摄所述透镜生成的理论虚像时的标定焦距；调节所述显示屏到所述透镜的距离，同时通过所述相机对所述透镜生成的所述显示屏的虚像进行拍摄，并记录所述显示屏与所述透镜的后表面之间的距离以及与该距离对应的所述相机拍摄的照片；确定清晰度最高的照片所对应的所述显示屏与所述透镜的后表面之间的距离，即为所述透镜的后焦距。

【技术特征摘要】
1.一种采用相机确定透镜后焦距的方法，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；获取所述相机拍摄所述透镜生成的理论虚像时的标定焦距；调节所述显示屏到所述透镜的距离，同时通过所述相机对所述透镜生成的所述显示屏的虚像进行拍摄，并记录所述显示屏与所述透镜的后表面之间的距离以及与该距离对应的所述相机拍摄的照片；确定清晰度最高的照片所对应的所述显示屏与所述透镜的后表面之间的距离，即为所述透镜的后焦距。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述相机拍摄所述透镜生成的理论虚像时的标定焦距，包括步骤：确定所述透镜生成的理论虚像位置；调节所述相机的对焦距离、并拍摄位于所述理论虚像位置的测试板，记录所述相机的对焦距离和与之对应的测试板照片；确定清晰度最高的测试板照片所对应的所述相机的对焦距离，即为所述相机拍摄所述透镜生成的理论虚像时的标定焦距。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述显示屏设置于所述透镜的一倍焦距以内。4.一种采用相机确定透镜后焦距的装置，其特征在于，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；所述装置还包括用于控制所述显示...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡守岩，孙琦，
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