一种可透视AR眼镜光学模组的检测台及检测方法与流程

本发明涉及双目类xr智能设备的制造检验技术领域，尤其涉及一种可透视ar眼镜光学模组的检测台及检测方法。

背景技术：

现阶段虚拟现实(virtualreality，简称vr)和增强现实(augmentedreality，简称ar)头戴显示器快速发展，为了沉浸感和大的视角，目前vr头显产品都体积大，重量重，所以头戴vr时无法走动交互无法观看外界。另外，ar头显产品视角较小，而且ar头显产品一样体积较大且镜片厚重，因为要光学系统的视角、出瞳孔径以及焦距三者之间是相互制约的关系，所以要同时达到大的视角，大的出瞳孔径和焦距短相当困难，现有技术有不足之处详列如下：

现有虚拟现实和增强现实头戴显示器都采用多个折反射的棱镜或透镜的方法实现多信道显示，此时所使用的棱镜或透镜会具有色散问题，且入瞳距离做不大，无法兼容眼镜；若要设计成大入瞳距离时，会使头戴显示器的体积重量会成倍增加，且多次折射和反射降低了光能利用率。同时，楔形棱镜对于外部实际光线的两次折射，引起用户观察外部真实世界的失真，光源的产生使用的都是微型液晶显示器，微型液晶显示器的分辨率难以做到很高，面积有限亮度不能太高(因为考虑温度)，成本也非常高。另外，还有两个镜片的不对称问题、材料挑选问题、制造时的注塑缩水问题、热膨胀问题，胶合问题，以及实心材料构成重量大体积大的问题等等。

现有的ar眼镜在检测台结构复杂，检测步骤繁琐，为此提供一种可透视ar眼镜光学模组的检测台及检测方法。

技术实现要素：

本发明将解决现有的ar眼镜检测台结构复杂，检测步骤繁琐的技术问题，提供一种可透视ar眼镜光学模组的检测台及检测方法。特别适用但不限于如下的ar眼镜智能设备：

中国专利cn201810050821.4，该发明提供一种近眼可透视头显光学系统，包括第一透镜、第二透镜和一个微型图像显示器，第一透镜与第二透镜皆与微型图像显示器贴合，且第一透镜与第二透镜皆为均厚的自由曲面透镜。藉由本发明所提供的近眼可透视头显光学系统架构，除了可以减少光在此光学系统架构中折射的次数外，还可以消除微型图像显示器所发出的光在各个方向的像差，使其在各个方向与角度看影像不会造成像差。

中国专利cn201911101919.9，该发明涉及一种近眼可透视头显光学系统，特别是一种能够提高纵向视场角度的近眼可透视头显光学系统，包括第一透镜、第二透镜与一图像显示器；第一透镜的一边与图像显示器的一侧贴合，第二透镜的一边与图像显示器的另一侧贴合，第一透镜的另一边与第二透镜的另一边贴合，第一透镜、第二透镜和图像显示器围布形成一个类三角体空间；其特征在于，图像显示器由至少两块显示单元拼接而成。有益效果在于：由至少两块显示单元拼接的图像显示器，可提高纵向视场角度，增强用户体验，在整体上fov参数可达110～120度，甚至更高。

本发明提供的技术方案如下：

一种可透视ar眼镜光学模组的检测台，所述光学模组至少包括镜片，所述检测台包括：机架；仿形夹具组件，与所述光学模组形状相适配，所述仿形夹具组件安装在所述机架上，用于夹住所述光学模组；光源模块为点光源，安装在所述机架上，使其成像于所述光学模组的视场中心。

在本技术方案中，通过设置仿形夹具组件将待检测ar眼镜光学模组夹紧，同时开启光学模块中的点光源，使点光源能够成像于光学模组的视野中心。

优选地，所述光源模块进一步包括：

发光件，所述发光件安装在机架上；

光学元件，所述光学元件安装在机架上，用于反射或者折射所述发光件的光至所述光学模组上。

在本技术方案中，通过在安装架上安装一反光件，反光件反射或折射来自于发光件的光至光学模组，通过安装反光件，以缩短安装架的尺寸，和空间，以达到更好的在光学模组的视野中心成像。

优选地，所述发光件为点燃的蜡烛、led灯、白炽灯泡和/或荧光灯泡等点光源；

所述发光件成像于所述光学模组的视场。

优选地，所述光学元件为平面镜、凹反射镜和/或棱镜；所述发光件通过所述光学元件成像于所述光学模组的视场。

优选地，所述光学模组还包括：影像输出模块，以向所述镜片输送图像或视频信息。

优选地，所述光学模组包括双目镜片，所述发光件通过所述光学元件成像于所述双目镜片的各自视场。

优选地，所述图像或视频信息为“十”字光标，或，正交的x轴和y轴。

在本技术方案中，图像或视频信息为“十”字光标，或，正交的x轴和y轴，以便于在观察的时候能够更好的观察图像或视频信息与发光件所成的像是否重合。

优选地，所述影像输出模块进一步包括电源、fpc、连接器和显示屏，所述电源为所述fpc供电，所述fpc和连接器电性连接，使所述fpc通过连接器将视频或图像信息传输至所述显示屏。

优选地，所述机架为检测桌，所述检测桌的桌面高度可调节，和/或,所述检测桌的桌腿长度可调节。所述检测桌上安装有升降装置，且所述升降装置的自由升降端与所述检测桌的桌面连接，可用于调节所述检测桌的桌面高度；所述检测桌的桌腿上安装有调节装置，以调节所述桌腿的长度使所述检测桌的高度整体升高。

在本技术方案中，所述检测桌的桌面高度或者桌腿的长度可调节，以便于调节仿形夹具组件与反光件之间的距离，可以根据需要实时调节，同时检测员可站可可坐，根据自身需求进行调节。

优选地，所述检测桌的桌面上开设有透光孔，所述透光孔位于所述光源模块至所述光学模组的光路上。

优选地，所述仿形夹具组件包括第一夹臂和第二夹臂，所述第一夹臂与所述第二夹臂上均开设有仿形凹槽，以用于固定所述光学模组；

或，

所述仿形夹具组件包括放置台、左夹臂及右夹臂，所述放置台上开设有仿形凹槽，用于放置光学模组，所述左夹臂与所述右夹臂用于夹住所述光学模组。

优选地，所述仿形夹具组件通过安装座装设在所述机架上，所述可透视ar眼镜光学模组的检测台进一步包括第一驱动件，所述第一驱动件与所述安装座连接，用于驱动所述安装座以调整所述安装座的位置；

和/或；

所述可透视ar眼镜光学模组的检测台进一步包括第二驱动件，所述第二驱动件与所述仿形夹具模组的夹持结构连接，可用于驱动所述仿形夹具以夹住所述光学模组。

在本技术方案中，通过设计第一驱动件以根据需求实时调整安装座的位置，同时还可以通过第二驱动件来调节夹持结构夹紧或松弛光学模组，以便于检测。

一种可透视ar眼镜光学模组的检测方法，所述光学模组包括显示屏和镜片，其特征在于，将光学模组固定在检测台的安装位，使外部光源成像于光学模组的视野，和/或，使显示屏显示虚像于光学模组的视野；对比观测所述显示虚像与所述外部光源成像。

优选地，所述光源的光射至所述光学模组的视野。

优选地，所述光源的光经光学元件反射至所述光学模组的视野。

优选地，对比观测所述显示虚像与所述外部光源成像的重合情形，判断是否符合检测标准。

与现有技术相比，本发明提供的一种可透视ar眼镜光学模组的检测台及检测方法的实施例具有以下有益效果：

1、本发明通过在机架上设置仿形夹具组件，在机架下方安装发光件，以使发光件成像在待检测的ar眼镜光学模组视野中心，同时影像输出模块输出视频或图片信息，若发光件在光学模组视野中心的成像与影像输出模块输出视频或图片相重合，表明光学模组安装合格。

2、本发明中的检测台桌面或者桌腿高度可调节，以方便不同操作者进行调节使用。

3、本发明通过在检测台上设置第一驱动件，以方便调节安装座的位置，这样在使用的时候，调节在桌面或者桌腿高度时，能够使发光件的光路更好的透过桌面上开设的透光孔至光学模组的视野中心。

4、本发明通过设置仿形夹具组件，以便于更好的将光学模组夹持住，以便于在检测过程中能够更好的将光学模组夹持住，方便观察。

5、本发明通过设置第二驱动件，以便于在检测过程中自动夹紧光学模组，不需要人工手动调节夹持夹持结构。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种可透视ar眼镜光学模组的检测台及检测方法的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明一种可透视ar眼镜光学模组的检测台的结构示意图；

图2是本发明放置光学模组后的一种可透视ar眼镜光学模组的检测台的结构示意图；

图3是本发明一种可透视ar眼镜光学模组的检测台中部分结构示意图。

图4是本发明一种可透视ar眼镜光学模组的检测台测试结构示意图；

图5是光学模组结构原理示意图。

附图标号说明：机架100、安装台201、安装座202、仿形夹具组件203、第一夹臂203a、第二夹臂203b、第一驱动件204、第二驱动件205、安装杆206、连接件207、透光孔300、光学模组400、第一透镜401、第二透镜402、显示屏403、发光件500、光学元件600。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

根据本发明提供的一种实施例，如图1-4所示，一种可透视ar眼镜光学模组400的检测台，光学模组400至少包括镜片，即第一透镜401和第二透镜402，检测台包括：机架100；仿形夹具组件203与光学模组400形状相适配，仿形夹具组件203安装在机架100上，用于夹住光学模组400；光源模块为点光源，安装在机架100上，使其成像于光学模组400的视场中心，在本实施中，仿形夹具组件203的具体形状不作过多的阐述，只需仿形夹具能够将光学模组400夹持住即可，且能够方便观察检测；同时也不对光源模块的具体形状和安装方式做限定，只需所安装的光源模块能够成像于光学模组400的视场中心即可。

在本发明的另一实施例中，光源模块进一步包括：发光件500，发光件500安装在机架100上；光学元件600安装在机架100上，用于反射或者折射发光件500的光至光学模组400上；在具体实施时，发光件500为点燃的蜡烛、led灯、白炽灯泡或荧光灯泡，发光件500直接成像于光学模组400的视场；具体实施时，也可以通过使用光学元件600使发光件500成像于光学模组400的视场，而光学元件600具体为平面镜、凹反射镜或棱镜，发光件500通过光学元件600成像于光学模组400的视场，而在本实施例中，使用发光件500和光学元件600的组合，具体的，发光件500为led灯，光学元件600为平面镜，但是本实施例中光学元件600和发光件500的具体安装位置不做限制，只需安装后的led灯和平面镜能够使led灯的光能够通过平面镜反射至光学模组400的光学模组400上。

光学模组400还包括：影像输出模块，以向镜片输送图像或视频信息；在具体实施时，影像输出模块进一步包括电源、fpc、连接器和显示屏403，电源为fpc供电，fpc和连接器电性连接，使fpc通过连接器将视频或图像信息传输至显示屏403。光学模组400包括即第一透镜401和第二透镜402，第一透镜401与第二透镜402皆与显示屏403贴合，发光件500通过光学元件600成像于第一透镜401和第二透镜402的各自视场。显示屏403成像在光学模组400上的图像或视频信息为“十”字光标，或，正交的x轴和y轴；进一步地，显示屏403(分屏显示)成像2个“十”字光标在光学模组400的双目镜片，既第一透镜401包括左右眼自由曲面的光学透镜，第二透镜402也包括左右眼自由曲面的光学透镜。检测人员可以先检测2个“十”字光标虚像是否重合，通过左右眼观察显示屏403中所显示的2个“十”字光标虚像，然后，检测人员的双目通过双目光路上的十”字光标分别观测同一个发光件500，用以检测光学模组400中第一透镜401、第二透镜402与显示屏403贴合情况。最终需要检测2个“十”字光标与发光件500三者(更准确地说是四者，发光件500在双目光路中成2个像)是否重合。值得一提的是，所述双目镜片不一定是2块组合镜片，可以是一体成型的双目自由曲面的光学透镜。

在本发明的另一实施例中，机架100为检测桌，检测桌的桌面高度可调节，和/或,检测桌的桌腿长度可调节。

在具体实施时，可以仅通过调节桌面的高度来调节整个检测台的高度，此时可以在检测桌的周边安装升降装置，升降装置的自由端与桌面连接，通过调节升降装置的升降以调节检测桌的桌面高度，在实际操作时，升降装置可以为手动调节的液压伸缩装置；也可以为电动调节的伸缩杆；还可以为两个间隙配合的套管，在使用时，上抬检测桌的桌面使套管内的内管上升，然后用销固定；或者在外管上连接有可旋转的螺纹环，螺纹环与内管外壁螺纹连接通过旋转螺纹环来带动套管内的内管上升或者下降以达到调节桌面的高度。

或者仅通过调节桌腿的高度来调节检测台的整体高度，在实际实施时，可以在桌子腿下安装调节装置，在实际操作时，调节装置可以为手动调节的液压伸缩装置；也可以为电动调节的伸缩杆；本实施例中不对调节装置的具体形态或者安装方式进行限定，在本实施例中只要调节装置能够调节桌腿的整体高度即可；而且还可以将桌腿设置成间隙配合的内外套管，内管可以自由拉动，通过销进行固定，本实施例中也不对桌腿的具体形状和相配合的零部件进行限制，只需要安装后的桌腿能够调节高度即可，对于桌腿的其他变形以及调节装置的其他变形在本实施例中不一一展开；

还可以将检测桌的桌面和桌腿均设置呈高度可调节的结构形式，以便于根据自己的需要进行调节；基于上述所述，在本实施例中对于检测台的具体高度调节的组合方式不作限定。在实际实施时，可以只仅仅为检测桌的桌面可调节；或者只仅仅为桌腿长度可调节，还可以为检测桌的桌面高度和桌腿的长度同时可调节，在本实施例中使用检测桌的桌面高度和桌腿的长度同时可调节，可以根据使用者的需要进行调节，而本实施例中不对具体的调节方式进行阐述，而且在检测桌的桌面上开设有透光孔300，透光孔300位于光源模块至光学模组400的光路上，开孔的具体位置可根据具体需要进行开启，在本实施例中只要检测距离满足要求，发光件500安装在检测桌的最远处且在光路之中，光学元件600可以去除。

进一步地，若受有限的空间场地的影响，检测桌设正常高度，如方便检测者站立检测或者坐着检测的对应高度，仿形夹具组件203安装在检测桌的一边且在桌面以上，发光件500安装在桌面以下靠近检测桌的另一边，光学元件600安装在桌腿处，且位于仿形夹具组件203和发光件500的光路之间。桌面上、下分别设置仿形夹具组件203和发光件500，是为了防止检测时，直接视觉上的干扰。

在本发明的另一实施例中，仿形夹具组件203包括第一夹臂203a和第二夹臂203b，第一夹臂203a与第二夹臂203b上均开设有仿形凹槽，以用于固定光学模组400，在具体实施的时候，仿形夹具可以直接在第一夹臂203a和第二夹臂203b上开设仿形凹槽，在检测的时候直接将待检测的光学模组400放置在第二夹臂203b上的仿形凹槽内，然后通过调节第一夹臂203a夹住光学模组400，同时第二夹臂203b上开设有通孔，以方便光学元件600反射或折射的光经穿过通孔至光学模组400上，而在本实施例中具体安装的时候，仿形夹具组件203该包括安装台201，安装座202通过铰链连接在安装台201上，仿形夹具组件203通过安装座202装设在机架100上，可透视ar眼镜光学模组400的检测台进一步包括第一驱动件204，第一驱动件204连接在安装杆206上，且第一驱动件204在安装杆206上位置可调节，第一驱动件204为电动伸缩杆，安装杆206安装在安装台201上，第一驱动件204与安装座202连接，用于驱动安装座202以调整安装座202的位置；在实际安装时，第一夹臂203a可以为电动带动夹持也可以为手动调节夹持；而在本技术方案中，可透视ar眼镜光学模组400的检测台进一步包括第二驱动件205，第二驱动件205为电动伸缩杆，第二驱动件205安装在安装座202上，第二驱动件205与仿形夹具模组的第一夹臂203a连接，而可用于驱动第一夹臂203a向第二夹臂203b靠拢以夹住光学模组400；

或者仿形夹具组件203包括放置台、左夹臂及右夹臂，放置台上开设有仿形凹槽，用于放置光学模组400，放置台安装在安装座202上，左夹臂与右夹臂用于夹住光学模组400，而在该方案中，放置台上开设有通孔，用于光学元件600反射或者折射的光穿过通孔至光学模组400，将光学模组400放置在放置台上，然后通过左夹臂和右夹臂将光学模组400的左右夹住，以达到固定的效果，方便观察者观察，而在本实施例中具体安装的时候，仿形夹具组件203该包括安装台201，安装座202通过连接件207连接在安装台201上，具体实施时，连接件207可以为铰链，仿形夹具组件203通过安装座202装设在机架100上，可透视ar眼镜光学模组400的检测台进一步包括第一驱动件204，第一驱动件204为电动伸缩杆，第一驱动件204连接在安装杆206上，且第一驱动件204在安装杆206上位置可调节，安装杆206安装在安装台201上，第一驱动件204与安装座202连接，用于驱动安装座202以调整安装座202的位置；而在该技术方案中不对左夹臂和右夹臂的具体夹持方式可以为电动夹持，也可以为手动夹持；为电动时，可透视ar眼镜光学模组400的检测台进一步包括第二驱动件205，第二驱动件205为双向驱动电动伸缩杆第二驱动件205与左夹臂和右夹臂连接，且左夹臂和右夹臂铰接在安装座202上，形成钳子状结构，左夹臂和右夹臂的夹持端用于夹住光学模组400，左夹臂和右夹臂的另一端可用于驱动仿形夹具以夹住光学模组400，第二驱动件205连接在左夹臂和右夹臂的另一端之间，且第二驱动组件安装在安装座202上，第二驱动205的两端带动左夹臂和右夹臂的另一端靠近或者远离，以使左夹臂和右夹臂的夹持端松开或者夹紧，本实施例中不对手动做过多的展开。

而在本实施例中优选用第一种方案，设计简单方便。

一种可透视ar眼镜光学模组400的检测方法，光学模组400包括显示屏403和镜片，将光学模组400固定在检测台的安装位，使外部光源成像于光学模组400的视野中心，和/或，使显示屏403显示虚像于光学模组的视野。

具体实施一

在具体检测的时候，可以单独的检测光学模组中的光学镜片是否合格，即第一透镜401和第二透镜402是否安装合格，将安装好的镜片放置在仿形夹具组件203上，使仿形夹具组件203将光学镜片夹紧，通过发光件500的光(可以是经过反射/折射后)投射至第一透镜401(左/右侧镜片)和第二透镜402(左/右侧镜片)上最终成像，左眼和右眼观察双目镜片中左侧和右侧的成像是否重合，若重合，光学模组中的双目镜片安装合格。

具体实施二

在单独检测显示屏403时，将整个光学模组或者成品ar眼镜放置在仿形夹具组件203上，夹紧显示屏403，然后打开显示屏403，使显示屏403上(分屏)呈现两个“十”字虚像，左/右眼观察ar眼镜视场中存在的虚像是否重合，若重合表明显示屏403安装合格。

具体实施三

在检测显示屏403和双目镜片安装在一起后的ar眼镜时，将安装好的整个光学模组或者ar眼镜放置在仿形夹具组件203上，夹紧ar眼镜，然后通过外部光源成像于光学模组的双目镜片上的各自视场中心，同时使显示屏403中呈现虚像，通过左右眼观察，双目镜片上光源所呈的像与显示屏403中(分屏显示)的两个“十”字虚像是否重合，若观察到光源(分别左、右侧)所成的像与显示屏403中(分屏显示)的两个“十”字虚像重合，则表明安装合格。

具体实施四

具体的，光源既可以直接射至光学模组的视野中心，也可以通过光学元件600反射至光学模组的视野中心，而在本实施例中采用光学元件600反射的方式。

发光件500可以为led灯；开启led灯，led灯的光照射在平面镜上(若空间条件允许，可以不设有中间环节——平面镜)，反射后透过第一透镜401和第二透镜402最终成像在ar眼镜的视场中，显示屏403上投射的像通过第一透镜401和第二透镜上402最终成像在ar眼镜的视场中；光源的光，经光学元件600反射至光学模组400的视野中心，显示屏403成像与光源成像的形状尺寸一致如果一直判断为合格，不一致判断为不合格。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。