[发明专利]一种虚拟现实设备的透镜优化方法和装置

权利要求书

1.一种虚拟现实设备的透镜优化方法，其特征在于，所述虚拟现实设备仅采用一片透镜，包括：设置采用透镜进行成像的优化目标和优化变量；所述优化目标包括：物点经透镜成像的像差符合第二预设条件；所述像差包括：场曲、像散、畸变、色散、球差和慧差；所述第二预设条件包括以下一项或多项：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；所述物点成像在像面上的球差和慧差小于预设阈值；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；

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。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，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。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，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，调整所述初始值，并根据调整后的优化变量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。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，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。

5.一种虚拟现实设备的透镜优化装置，其特征在于，所述虚拟现实设备仅采用一片透镜，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；所述优化目标包括：物点经透镜成像的像差符合第二预设条件；所述像差包括：场曲、像散、畸变、色散、球差和慧差；所述第二预设条件包括以下一项或多项：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；所述物点成像在像面上的球差和慧差小于预设阈值；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；

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。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，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。