不對稱像差校正透鏡的制作方法
【專利說明】不對稱像差校正透鏡
[0001]
[0002]計算設備的配置在不斷增長。例如，隨著臺式個人計算機的出現(xiàn)，計算設備的使用得到了擴展。配置持續(xù)擴展并由此計算設備在日常生活中的滲透性也持續(xù)擴展，諸如從臺式計算機到膝上型計算機、上網(wǎng)本、諸如移動電話和平板計算機之類的移動通信設備等等。
[0003]隨著這些配置持續(xù)擴展，在一些情況下存在對使得設備不僅具有薄形狀因子而且還具有大顯示面積并且能夠支持穩(wěn)健的功能的越來越多的關注。例如，與觸摸輸入相關聯(lián)的功能跨有顯示能力的設備(例如，移動電話和電視機等)的范圍變得越來越被需要。然而，用于啟用觸摸能力的常規(guī)光學組件可能不適于被具有這些新配置的顯示設備使用。例如，如果在具有這些新配置的顯示設備中利用常規(guī)光學組件，則這些常規(guī)光學組件可將像差引入由顯示設備收集的圖像。收集的圖像或其包括這些像差的部分可能不適合于啟用觸摸能力或其他自然用戶界面功能。
[0004]概沭
[0005]描述了不對稱像差校正透鏡。在一個或多個實現(xiàn)中，透鏡包括多個透鏡元件，該多個透鏡元件被配置成聚焦來自不對稱成像組件的圖像。多個透鏡元件可包括被配置成重定向圖像以使得該圖像通過該透鏡的光學透鏡元件。此外，多個透鏡元件可包括被配置成校正由不對稱成像組件引起的像差的不對稱元件。例如，不對稱元件可被配置成用于校正圖像中的離軸像差的離軸透鏡元件。在一些實現(xiàn)中，多個透鏡元件可包括一個以上的不對稱元件以校正由不對稱成像組件引起的像差。
[0006]在一個或多個實現(xiàn)中，圖像由成像組件收集，該成像組件將不對稱像差引入這些圖像?？赏ㄟ^使用不對稱透鏡元件來補償不對稱像差的透鏡將該不對稱像差從圖像中去除。在使用透鏡將不對稱像差去除后，這些圖像可被傳感器檢測到并被轉換成圖像數(shù)據(jù)。此夕卜，通過成像組件收集的圖像可被顯示成不包括由成像組件引入的不對稱像差。
[0007]在一個或多個實現(xiàn)中，設備包括不對稱成像組件，該不對稱成像組件被配置成收集圖像，但會將像差引入傳輸通過的圖像。該設備還包括具有不對稱透鏡元件的透鏡，該不對稱透鏡元件被配置成通過去除由不對稱成像組件引入的像差來校正圖像。該設備的成像傳感器可被配置成檢測經(jīng)校正的圖像。
[0008]提供本概述是為了以精簡的形式介紹將在以下詳細描述中進一步描述的一些概念。該概述不意圖標識所要求保護的主題的關鍵特征或基本特征，也不意圖被用來幫助確定所要求保護的主題的范圍。
[0009]附圖簡沐
[0010]參考附圖來描述詳細描述。在附圖中，附圖標記最左邊的數(shù)字標識該附圖標記首次出現(xiàn)的附圖。在說明書和附圖的不同實例中使用相同的附圖標記可指示相似或相同的項目。附圖中所表示的各實體可指示一個或多個實體并且因而在討論中可互換地作出對各實體的單數(shù)或復數(shù)形式的引用。
[0011]圖1是在示例實現(xiàn)中的可操作以采用如本文描述的不對稱像差校正透鏡的環(huán)境的圖示。
[0012]圖2描繪了在示例實現(xiàn)中的可操作以采用本文中描述的技術的設備組件。
[0013]圖3描繪了示例實現(xiàn)中的設備組件，其中圖2的不對稱像差校正透鏡被更詳細地示出。
[0014]圖4是描繪在其中不對稱像差校正透鏡被用來校正由成像組件引入圖像的不對稱像差的示例實現(xiàn)中的過程的流程圖。
[0015]圖5解說了可被用于實現(xiàn)本文所述的各技術的各方面的示例系統(tǒng)的各種組件。
[0016]詳細描沐
[0017]皿
[0018]如先前所描述的，計算設備可采取各種配置并被用于各種不同的使用。然而，常規(guī)地，這些配置中的一些與其他配置相比更不適合于支持一些功能。例如，一些常規(guī)的有顯示能力的設備(例如，電視機)被配置成具有薄形狀因子但還具有大顯示面積。然而，這些較大的有顯示能力的設備一般不被配置成支持一些自然用戶界面(NUI)技術，諸如觸摸能力。隨著期望支持穩(wěn)健功能跨有顯示能力的設備(例如，移動設備和電視機等)的范圍持續(xù)擴展，常規(guī)光學組件的限制可能約束將一些NUI技術包括于一部分這樣的設備。
[0019]描述了不對稱像差校正透鏡。在一個或多個實現(xiàn)中，透鏡被設計成用于與收集并聚焦圖像以供傳感器(例如光學傳感器)檢測的成像組件結合使用。具體地，該透鏡被設計成去除引入到通過該成像組件的圖像中的像差(諸如由不對稱成像組件引入的像差)。
[0020]成像組件可利用楔形光學器件來投射和/或捕捉圖像，例如它可被配置成楔形光導、無間隙楔形物等等。為了使用鍥形光導或無間隙楔形物來投射圖像，可使包括圖像的光線指向該楔形物的厚端。進入鍥形物的厚端的光線通過內部全反射朝向薄端傳播，并反射離開該鍥形物的表面直到達到臨界角。當達到臨界角時，光線從表面出現(xiàn)。通過這種方式，圖像可經(jīng)由楔形物的表面來投射。通過使圖像源從顯示屏后面移走，鍥形光學器件可降低于圖像投射相關聯(lián)的深度。這進而可使得設備能夠被設計成具有更薄的形狀因子。
[0021]楔形光學器件還可被用于經(jīng)由該楔形物的表面來捕捉對象的圖像。為了經(jīng)由該表面捕捉圖像，可使攝像機或其他光學傳感器指向該楔形物的厚端。攝像機可捕捉按與用于經(jīng)由表面投射圖像的那些光線相反的方向通過該楔形物的光線。具體地，進入該表面的光線朝向楔形物的厚端傳播并從該厚端出現(xiàn)。
[0022]然而，呈楔形的光學組件(諸如，楔形光導和無間隙楔形物)相對于系統(tǒng)的光軸不是對稱的(即它們是不對稱的)。雖然這些不對稱的成像元件可用于降低與顯示和捕捉圖像相關聯(lián)的深度，但這樣的組件還可將像差引入將被顯示和捕捉的圖像。例如，不對稱成像組件可在這些圖像的整個視野上產(chǎn)生大像差。然而，包括該像差的圖像可能具有不可接受的顯示質量和/或可能不適于啟用一些自然用戶界面(NUI)技術。
[0023]—些用于去除由不對稱成像組件引入的像差的方法使用了常規(guī)透鏡，其中各光學元件繞所述透鏡的光軸是對稱的。然而，使用常規(guī)透鏡的方法(諸如使該透鏡傾斜、減小該透鏡的光圈尺寸、使被配置成檢測圖像的傳感器傾斜，或這些方法的某種組合)常使得光從圖像中丟失和/或像差在整個圖像中被不均勻地減少。結果，常規(guī)方法可能僅適用于低分辨率應用。
[0024]與常規(guī)透鏡相反，不對稱像差校正透鏡可被配置成包括不對稱透鏡元件。與常規(guī)透鏡元件不同，包括不對稱透鏡元件的透鏡可校正由不對稱成像組件引起的像差而無需使該透鏡傾斜，無需減小該透鏡的光圈尺寸，并且無需使被配置成檢測圖像的傳感器傾斜。結果，光可以不從圖像中丟失，并且像差可在整個圖像上被均勻地校正。此外，不對稱像差校正透鏡可允許收集高分辨率應用(諸如)的圖像，諸如用于其中用戶具有通過窗口彼此看見的體驗的視頻會議技術。
[0025]在以下討論中，首先描述可采用本文描述的技術的示例環(huán)境。隨后描述可在該示例環(huán)境以及其他環(huán)境中執(zhí)行的示例過程。因此，各示例過程的執(zhí)行不限于該示例環(huán)境，并且該示例環(huán)境不限于執(zhí)行各示例過程。
[0026]示例環(huán)境
[0027]圖1是示例實現(xiàn)中的可操作以采用本文描述的技術的環(huán)境100的圖示。所解說的環(huán)境100包括計算設備102的示例，該計算設備102具有不對稱成像組件104、透鏡106和成像傳感器108。
[0028]