[發明專利]一種虛像距確定系統及方法

在審

• 申請號: 202210372370.2
• 申請日: 2022-04-11
• 公開（公告）號: CN114727088A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 黃凱凱
• 申請（專利權）人: 立訊精密科技（南京）有限公司
• 主分類號: H04N13/239
• 分類號: H04N13/239;H04N13/246;H04N13/302;H04N13/327
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 黃建祥

本發明實施例公開了一種虛像距確定系統及方法，虛像距確定系統包括雙目相機、光學元件、近眼顯示單元、成像單元和處理單元，雙目相機、光學元件、近眼顯示單元和成像單元依次設置于光學元件的光軸方向上；近眼顯示單元用于形成位于近眼顯示單元內的第一顯示圖像，并基于第一顯示圖像形成位于成像單元的第二顯示圖像；近眼顯示單元基于光學元件和第二顯示圖像形成第三顯示圖像，沿光學元件的光軸方向，第三顯示圖像位于第一顯示圖像和第二顯示圖像之間；雙目相機用于基于光學元件對第三顯示圖像成像；處理單元與雙目相機電連接，用于根據雙目相機的相機參數、光學元件的光學參數以及第三顯示圖像的圖像參數確定第二顯示圖像的虛像距。

技術領域

本發明實施例涉及近眼顯示技術領域，尤其涉及一種虛像距確定系統及方法。

背景技術

目前，近眼顯示單元是現代顯示技術中的一種全新設備，例如增強顯示(AR)眼鏡、虛擬顯示(VR)眼鏡等近眼顯示設備，在增強顯示、虛擬顯示以及立體顯示等方面存在非常重要的應用。測量近眼顯示單元的虛像距時，一種方式是通常采用測量物距，進而間接獲取虛像距，但需要匹配高精度測量物距的相機，市面上很難找到，大多需要定制，造成測試成本較高。另一種方式是利用激光對點的方式進行虛像距的測量，但是由于近眼顯示單元的密閉性或偏振反射等問題，很難觀察激光在待測虛像處的對焦點，造成測量精度較低。因此，現有技術中存在的缺陷，需要改進。

發明內容

本發明實施例提供一種虛像距確定系統及方法，提高對近眼顯示單元的虛像距的測量精度，同時降低測量成本。

第一方面，本發明實施例提供了一種虛像距確定系統，包括雙目相機、光學元件、近眼顯示單元、成像單元和處理單元，所述雙目相機、所述光學元件、所述近眼顯示單元和所述成像單元依次設置于所述光學元件的光軸方向上；

所述近眼顯示單元用于形成位于所述近眼顯示單元內的第一顯示圖像，并基于所述第一顯示圖像形成位于所述成像單元的待測目標第二顯示圖像；

所述近眼顯示單元還用于基于所述光學元件和所述第二顯示圖像形成第三顯示圖像，沿所述光學元件的光軸方向，所述第三顯示圖像位于所述第一顯示圖像和所述第二顯示圖像之間；

所述雙目相機用于對所述第三顯示圖像成像；

所述處理單元與所述雙目相機電連接，用于根據所述雙目相機的相機參數、所述光學元件的光學參數以及所述第三顯示圖像的圖像參數確定所述第二顯示圖像的虛像距。

可選的，所述光學元件為凹透鏡。

可選的，所述雙目相機包括第一相機子單元和第二相機子單元；

所述第一相機子單元與所述第二相機子單元位于同一水平高度，所述第一相機子單元與所述第二相機子單元之間連線的中點位于所述光學元件的光軸的延長線上。

可選的，所述第二顯示圖像與所述雙目相機的光心之間的虛像距L’滿足，

其中，f為所述雙目相機的焦距，f1為所述光學元件的焦距，D為所述第一相機子單元與所述第二相機子單元光軸之間的水平距離，x1為所述第三顯示圖像在第一相機子單元拍攝的圖像中的橫坐標，x2為所述第三顯示圖像在第二相機子單元拍攝的圖像中的橫坐標。

可選的，所述虛像距確定系統包括遮光單元，所述遮光單元至少覆蓋所述近眼顯示單元。

可選的，所述第三顯示圖像的形狀包括圓形點狀、棋盤格中的至少一種。

第二方面，本發明實施例還提供了一種虛像距確定方法，采用第一方面中任意一項所述的虛像距確定系統，包括：

確定雙目相機的相機參數和光學元件的光學參數；

利用所述雙目相機對第三顯示圖像進行拍攝；