摘要：針對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡的
光學(xué)鏡片直徑以及出瞳距離對(duì)視場(chǎng)角的敏感性做了分析,選擇了最優(yōu)的鏡片直徑和出瞳距離,采用Zemax軟件設(shè)計(jì)了相應(yīng)的球面和非球面鏡片。對(duì)二者的彌散斑和軸外相差進(jìn)行了對(duì)比,發(fā)現(xiàn)非球面鏡片可以顯著提高鏡片的成像效果,并應(yīng)用
軟件消除了由鏡片導(dǎo)致的畸變。設(shè)計(jì)的非球面鏡片視場(chǎng)大、畸變小,達(dá)到了預(yù)期的效果。
},d^y:m 0J+WCm` 關(guān)鍵詞：非球面鏡片虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡視場(chǎng)角
z I2DQ]
9 Analysis and design of the virtual reality head-mounted display lens
xT 06*wQ LI Zheng1, LAI Ying2, CAO Jiayong1
Z5xQ
-T` Abstract: The angle of view of virtual reality head-mounted display is analyzed, optimizing the diameter of the lens and the distance of exit pupil. The spherical and non-spherical lens are designed and their disc of confusion and off-axis aberration is compared by using Zemax. The conclusion is that the non-spherical lens can improve the image significantly. Distortion resulted from the lens is corrected by the software. Non-spherical lens have little distortion and large viewing angle, which can satisfy our needs.
1 3 ]e< ' Key words: non-spherical lensvirtual reality head-mounted displayangle of view
^N^G?{EV/# *OA(v^@tx7 引言 z-MQGq xR }K?b2 6` 與目前被廣泛關(guān)注的 Google Glass 不同,虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡是一款虛擬現(xiàn)實(shí)的頭戴式顯示器,帶上它之后,使用者將看到的是另一個(gè)虛擬的世界,并且通過(guò)雙眼視差,使用者會(huì)有很強(qiáng)的立體感。此外,由于虛擬眼鏡當(dāng)中配有陀螺儀、加速計(jì)等慣性
傳感器,可以實(shí)時(shí)的感知使用者頭部的位置,并對(duì)應(yīng)調(diào)整顯示畫(huà)面的視角,使得用戶仿佛完全融入到了這個(gè)虛擬世界當(dāng)中。
v7p u 頭戴顯示器的
光學(xué)系統(tǒng)包括以下幾類:類似Google Class的通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)[1]; 類似Sony HMZ-T3的光學(xué)系統(tǒng),采用光學(xué)鏡片組,實(shí)現(xiàn)畸變矯正、色差處理等[2]; 類似Oculus Rift的光學(xué)系統(tǒng),每個(gè)眼前只有一個(gè)光學(xué)目鏡,圖形的畸變矯正、色差處理等部分交給圖形處理軟件完成[3],這一類系統(tǒng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,視場(chǎng)角度大,價(jià)格低廉,迅速引起了關(guān)注。
Tz)Ku 雖然目鏡的視場(chǎng)角公式早已經(jīng)存在,但是具體應(yīng)用中,出瞳距離設(shè)計(jì)多少,視場(chǎng)角對(duì)目鏡直徑的敏感性等,卻很少有分析。本文針對(duì)單個(gè)鏡片的光學(xué)系統(tǒng),分析了鏡片大小以及出瞳距離對(duì)視場(chǎng)角的影響。然后,根據(jù)選定的視場(chǎng)角和鏡片直徑,采用Zemax軟件,設(shè)計(jì)了球面鏡片和非球面鏡片,并對(duì)他們的成像效果進(jìn)行了對(duì)比,發(fā)現(xiàn)采用非球面
透鏡可以大大的降低彌散斑和軸外像差的大小。
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g] 本部分內(nèi)容設(shè)定了隱藏，需要回復(fù)后才能看到
