[发明专利]消除场曲的投影系统和可穿戴设备

说明书

本发明公开了消除场曲的投影系统，所述系统包括：柔性图像生成器，用于生成图像；投影镜头，用于将所述图像进行投影；所述柔性图像生成器的面型，与所述投影镜头的场曲的曲面面型相同。投影镜头在子午面的场曲为凸面，在弧矢面的场曲为凹面，柔性图像生成器由于面型与投影镜头的场曲的曲面面型相同，因此无需校正场曲，使得投影镜头至少比现有技术少用一片透镜，从而缩短了投影镜头的长度，减轻了投影镜头的重量。

技术领域

本发明涉及图像领域，特别涉及消除场曲的投影系统和可穿戴设备。

背景技术

需要人眼接收图像的投影式可穿戴设备，例如增强现实(Augmented Reality，AR)眼镜，其镜片通常为一维出瞳扩展，这导致AR眼镜中的投影镜头在子午面和弧矢面的出瞳位置差异巨大，导致子午面和弧矢面的场曲不一致。上述场曲指投影镜头的像面弯曲。

图1是现有技术AR眼镜中投影系统的示意图。平面图像显示器11生成图像，投影镜头12由正负薄透镜或厚的弯月透镜组合而成，将上述图像进行投影。由于平面图像显示器11和投影镜头12的特性不匹配，投影镜头12往往需要较多的透镜进行组合，来校正场曲。

可以看出，投影镜头12由多片透镜组合而成时，会增加AR眼镜的整体尺寸和重量。

发明内容

本发明实施例提供了消除场曲的投影系统和可穿戴设备。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

第一方面，本发明实施例提供了一种消除场曲的投影系统，所述系统包括：

柔性图像生成器，用于生成图像；

投影镜头，用于将所述图像进行投影；

所述柔性图像生成器的面型，与所述投影镜头的场曲的曲面面型相同。

基于所述投影系统，作为可选的第一实施例，所述场曲的曲面面型的确定方法包括：

将所述投影镜头的成像面分割成m×n个区域，确定每个所述区域的最佳像面位置；

根据所述最佳像面位置，拟合所述场曲的曲面面型。

基于所述投影系统或所述第一实施例，作为可选的第二实施例，所述投影镜头，为具有初级像差的镜头。

第二方面，本发明实施例提供了一种可穿戴设备，所述设备包括如前文所述的任一种投影系统。

本发明实施例公开的投影系统和可穿戴设备，由于投影镜头在子午面的场曲为凸面，在弧矢面的场曲为凹面，柔性图像生成器由于面型与投影镜头的场曲的曲面面型相同，因此无需校正场曲，使得投影镜头至少比现有技术少用一片透镜，从而缩短了投影镜头的长度，减轻了投影镜头的重量。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是现有技术AR眼镜中投影系统的示意图；

图2是一示例性实施例中消除场曲的投影系统的子午面示意图；

图3是一示例性实施例中消除场曲的投影系统的弧矢面示意图。

具体实施方式