近些年来,近眼显示产品不断引起科技界的高潮,也获得消费者的巨大兴趣。这种特殊的虚拟显示技术需要更加严格的品控,以满足消费者和行业用户的体验感受。

AR/VR/MR 测试硬件新突破:LMK EyeFit 无马达变焦镜头引起业界关注

NED 产品光学测试的挑战

首先的挑战是,NED 独特的眼点位置需要特殊的镜头设计来满足测试需求。

通常采用光阑前置,实现模拟实际的眼点位置进行测试,并提供2mm-6mm的入射光阑,模拟实际人眼观看时瞳孔的变化。通过这种方式,可以将测试结果与人类的实际感知关联起来。这也是可穿戴NED设备的IEC 63145 和 IDMS 技术文件中要求的。

技术细节内容可参考:

近眼显示测试对镜头的特殊要求与镜头设计

采用光阑前置已经成为众多测试设备商家的共同选择,然而一些问题,仍然困扰者业界。

例如,相当一部分镜头,相当粗壮:

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同类镜头:

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这样在实际测试时,受到NED产品的机械限制(例如眼镜腿),无法进行正常测试,更无法模拟眼球转动,进行扫描测试。

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另一方面,为了模拟眼球的变焦特性,大部分厂商采用了电动马达,驱动镜片实现变焦,不仅变焦范围有限,更严重的时,这种机构,在实现变焦的同时,镜头的入瞳位置也会偏移,偏离眼点位置!

这可能是测试工程师最不想听到的事实,也可能是没人告诉工程师的事实!

正因为以上的事实,不同实验室在进行NED产品测试时,完全无法达到测试的重现性、可靠性。

TechnoTeam 从2018年开始,提供一系列采用前置光圈设计的近眼显示(Ned)镜头。这些镜头也存在同样的问题,尽管 LMK 相机已经具有领先业界的紧凑设计。

创新设计:LMK EyeFit 镜头

LMK EyeFit 镜头的出现改变了这种状况...

LMK EyeFit镜头是由TechnoTeam于2023年研发设计的NED产品测试专用镜头。这种创新的镜头设计采用前置光阑,校准后的入射光瞳直径范围为2 mm至6 mm,就像我们的LMK 经典Ned镜头一样。

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LMK EyeFit 镜头最大的优势是采用了独特的变焦机制,没有采用电控步进马达驱动。这使得进行 AR/VR/MR 测试时,过程更加的简单性、灵活,并大大提升了测试的重现性。

主要特点如下:

  • 独特的对焦机制,确保对焦过程中,入瞳位置不会偏移;

  • 镜头调焦范围覆盖了人眼的全部对焦范围;

  • 紧凑机械尺寸,确保在对准时,没有碰撞风险,包括在模拟眼球转动时;

  • 光学品质(MTF)达到衍射极限。

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LMK EyeFit 规格
Lens type TTNED 40 TTNED 40 Autofocus
Focus operation Manually controlled focus (MFL) Electronically controlled focus (AFL)
Focal length 40 mm 40 mm
Focal power 0 dpt. to + 2 dpt. - 5 dpt. to + 10 dpt.
Focus distance > 500 mm to infinity > 100 mm to infinity
Entrance pupil position at aperture cap position at the tip of the lens at aperture cap position at the tip of the lens
Entrance pupil diameter 2 –  6 mm pinhole diameter of the aperture cap
(< 2.5 mm diffraction limited)
2 – 6 mm pinhole diameter of the aperture cap
(< 2.5 mm diffraction limited)
Field of view (total) LMK 6-12: ≈ 21.2° (H) × 14.8° (V)
LMK 6-30: ≈ 30° (H) × 26.4° (V)
LMK 6-12: ≈ 21.2° (H) × 14.6° (V)
LMK 6-30: ≈ 30° (H) × 26.2° (V)
Length of lens body ≈ 393.5 mm
≈ 382 mm
Diameter of lens body ≈ 35 mm at entrance pupil position
≈ 50 mm approx. 117 mm behind lens tip

≈ 35 mm at entrance pupil position

≈ 60 mm approx. 198 mm behind lens tip

 

LMK 常规 NED 镜头

 

常规NED镜头仍然可订购,主要有两种焦距,如前文所述,是基于 2018年发布的一种NED镜头设计。

这两种焦距的镜头都是经过实践验证的NED镜头,可通过手动调焦,针对2-6mm的光阑进行校正。

这种镜头设计,更适合测试 NED 组件产品。不同焦距提供了不同的视场和不同的分辨率。

Lens type

TTNED 35 TTNED 50
Focus operation Manually controlled focus (MFL) Manually controlled focus (MFL)
Focal length 35 mm 50 mm
Focus distance > 200 mm to infinity > 500 mm to infinity
Entrance pupil position at aperture cap position at the tip of the lens at aperture cap position at the tip of the lens
Entrance pupil diameter 2 – 6 mm pinhole diameter of the aperture cap 2 – 6 mm pinhole diameter of the aperture cap
Field of view (total)

LMK 6-12: appr. 26° (H) × 19° (V)

LMK 6-30: appr. 39° (H) × 29° (V)

LMK 6-12: appr. 15° (H) × 11° (V)

LMK 6-30: appr. 24° (H) × 18° (V)

Length of lens body ≈ 36 mm ≈ 84 mm

原文始发于微信公众号(光傲科技):AR/VR/MR 测试硬件新突破:LMK EyeFit 无马达变焦镜头引起业界关注

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作者 sun, keting

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