一种测试装置的制作方法

本实用新型实施例涉及光学测试技术领域，特别涉及一种测试装置。

背景技术：

增强现实是将虚拟信息和真实世界相融合的技术，其中近眼显示设备是增强现实技术中的关键环节，近眼显示设备可以让用户看到真实世界的同时看到计算机构建的虚拟图像。双目视差是指人眼双目看同一个物体时左右眼的成像存在差异，是人眼判断物体远近的重要生理因素之一，观察的物体越远视差越小，物体越近视差越大。双目近眼显示设备必须保证用户在使用时左右眼看到的画面能够融合，这需要预先设计并调整好左右眼画面中心的光线夹角。

在实现本实用新型实施例过程中，发明人发现以上相关技术中至少存在如下问题：目前双目近眼显示设备通常只有一个景深，且景深固定不能调节，当人眼观看虚拟物体时双目视线总是聚焦在一个平面上，每个人的瞳距不同则观看到的画面远近也不同，另外每个人双目视线聚焦调节能力不同，因此对于景深不可调节的双目近眼显示设备必须找到一个合适的左右眼画面中心的光线夹角参数，也即是双目近眼显示设备中左眼波导片和右眼波导片之间的夹角，使得大多数用户能够轻松合像，这需要经过经过大量人群测试来筛选合适的参数范围，这需要借助相应的调试及检测装置来实现近眼显示设备的初期参数选择以及后期的产品质检，然而，市面上目前并没有这种专门用于调试和/或检测双目近眼显示设备中左眼波导片和右眼波导片之间的夹角的测试装置。

技术实现要素：

针对现有技术的上述缺陷，本实用新型实施例的目的是一种用于调试和/或检测双目近眼显示设备中左眼波导片和右眼波导片之间的夹角的测试装置。

本实用新型实施例的目的是通过如下技术方案实现的：

为解决上述技术问题，本实用新型实施例中提供了一种测试装置，用于调试和/或检测双目近眼显示设备中左眼波导片和右眼波导片之间的夹角，所述装置包括：

激光准直仪，用于出射激光并接收反射的所述激光，所述激光用于检测所述左眼波导片和所述右眼波导片的偏角数据；

左眼光机，其与所述激光准直仪设于同一高度，用于放置所述左眼波导片，以使所述左眼波导片能够接收并反射所述激光；

右眼光机，其与所述激光准直仪设于同一高度，用于放置所述右眼波导片，以使所述右眼波导片能够接收并反射所述激光；

多轴调节器，其与所述左眼光机和/或所述右眼光机安装为一体，用于调整所述左眼光机上的所述左眼波导片和/或所述右眼光机上的所述右眼波导片的偏角。

在一些实施例中，所述装置还包括：

分析仪，其与所述激光准直仪连接，用于获取所述激光准直仪所采集的所述左眼波导片和所述右眼波导片的偏角数据，并根据所述偏角数据计算所述左眼波导片和所述右眼波导片之间的夹角以及所述双目近眼显示设备的景深。

在一些实施例中，所述多轴调节器设置有用于分别调整所述左眼光机上的所述左眼波导片和/或所述右眼光机上的所述右眼波导片的纵向偏角和/或横向偏角的方向调节模块。

在一些实施例中，所述激光准直仪的数量为两台，所述两台激光准直仪的出光方向分别对准所述左眼光机上的左眼波导片和所述右眼光机上的右眼波导片。

在一些实施例中，所述装置还包括：

光机支架，未与所述多轴调节器安装为一体的所述左眼光机或所述右眼光机与所述光机支架安装为一体；

滑轨滑块，其与所述多轴调节器和/或所述光机支架安装为一体；

滑轨基台，安装有所述滑轨滑块，用于使所述滑轨滑块平行滑动。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型实施例中提供了一种测试装置，该装置包括激光准直仪、左眼光机、右眼光机和多轴调节器，激光准直仪、左眼光机、右眼光机设于同一高度，激光准直仪用于出射激光，左眼光机和右眼光机用于分别放置左眼波导片和右眼波导片，左眼波导片和右眼波导片能够反射该激光，激光准直仪还能够接收反射的激光，以检测左眼波导片和右眼波导片的偏角数据，多轴调节器与左眼光机和/或右眼光机安装为一体，用于调整左眼波导片和/或右眼波导片的偏角，本实用新型实施例提供的测试装置能够用于调试和/或检测双目近眼显示设备中左眼波导片和右眼波导片之间的夹角，以调试或检测得到双目近眼显示设备的景深。

附图说明

一个或多个实施例中通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件/模块和步骤表示为类似的元件/模块和步骤，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1(a)是本实用新型实施例提供的一种双目近眼显示设备中左眼波导片和右眼波导片之间的夹角的计算原理示意图；

图1(b)是本实用新型实施例提供的另一种双目近眼显示设备中左眼波导片和右眼波导片之间的夹角的计算原理示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种测试装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，如果不冲突，本实用新型实施例中的各个特征可以相互结合，均在本申请的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分。

需要说明的是，当元件被表述“安装于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“纵向”、“横向”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

瞳距是指人眼双目瞳孔之间的间距，成年人瞳距通常在50-70mm之间，对于虚拟显示图像，中心视线定义为双目重叠部分的图像中心(虚拟图像成像位置)与瞳孔中心的连线。请参见图1(a)和图1(b)，其示出了双目近眼显示设备中左眼波导片和右眼波导片之间的夹角的计算原理，由几何计算定理不难得出，所述左眼波导片和右眼波导片之间的夹角的计算公式如下：

δθ＝|α-β|

其中，δθ表示左眼波导片和右眼波导片之间的夹角，α表示左眼波导片的横向偏角，β表示右眼波导片的横向偏角。

且由几何计算定理也不难得出，所述双目中心视线夹角的计算公式如下：

其中，θ表示双目中心视线夹角，l表示瞳距，d表示双目显示的虚拟图像与双目之间的距离。

也即是说，在人眼的瞳距l不变的情况下，通过调整左眼波导片的横向偏角α和/或右眼波导片的横向偏角β，以调整左眼波导片和右眼波导片之间的夹角δθ，能够改变双目中心视线夹角θ，以实现对虚拟图像成像位置(也即是景深)的调整，且当左眼波导片和右眼波导片之间的夹角δθ无限趋于180°时，双目中心视线夹角θ趋于0°，距离d(景深)趋于无穷远。

进一步地，获取左眼波导片和右眼波导片的出光方向分别与左眼波导片和右眼波导片的角度，即可在检测得到左眼波导片和右眼波导片之间的夹角δθ后，通过计算得到双目中心视线夹角θ，以计算得到双目显示的虚拟图像与双目之间的距离d(景深)。例如，当成像光线分别在左眼波导片和右眼波导片垂直出射时，则通过几何计算定理不难得到，左眼波导片和右眼波导片之间的夹角δθ和双目中心视线夹角θ之和为180°，进而在检测得到左眼波导片和右眼波导片之间的夹角δθ后，通过计算能够得到双目中心视线夹角θ和双目显示的虚拟图像与双目之间的距离d(景深)。

基于上述原理，本申请提供了一种能够调试和/或检测双目近眼显示设备中左眼波导片和右眼波导片之间的夹角，以调试或检测得到双目近眼显示设备的景深的测试装置，该装置包括激光准直仪、左眼光机、右眼光机和多轴调节器，激光准直仪、左眼光机、右眼光机设于同一高度，激光准直仪用于出射激光，左眼光机和右眼光机用于分别放置左眼波导片和右眼波导片，左眼波导片和右眼波导片能够反射该激光，激光准直仪还能够接收反射的激光，以检测左眼波导片和右眼波导片的偏角数据，多轴调节器与左眼光机和/或右眼光机安装为一体，用于调整左眼波导片和/或右眼波导片的偏角。本申请提供的测试装置，一方面，使用者能够在双目近眼显示设备的景深确定时，根据景深计算得到左眼波导片和右眼波导片之间的夹角，并通过调试获取该景深对应的左眼波导片和右眼波导片之间的夹角，以完成双目近眼显示设备的初期参数选择设置。另一方面，能够通过检测到的双目近眼显示设备的当前左眼波导片和右眼波导片之间的夹角，计算当前双目近眼显示设备的景深，并判断该景深是否符合预设值，以实现对双目近眼显示设备的快速质检。

具体地，下面结合附图，对本实用新型实施例作进一步阐述。

本实用新型实施例提供了一种测试装置，请参见图2，其示出了本实用新型实施例提供的测试装置的结构，所述装置包括但不限于：多轴调节器3、右眼光机4、激光准直仪5和左眼光机6。

所述激光准直仪5用于出射激光并接收反射的所述激光，所述激光用于检测所述左眼波导片和所述右眼波导片的偏角数据。具体地，所述激光准直仪5的内部结构应当包括用于出射激光的激光器、以及用于接收被左眼波导片和/或右眼波导片反射的激光的透镜和ccd、以及能够计算偏角数据的处理器。

在图2所示实施例中，所述激光准直仪5的数量为1台。在一些实施例中，所述激光准直仪5的数量也可以为两台，当所述激光准直仪5为两台时，所述两台激光准直仪5的出光方向分别对准所述左眼光机6上的左眼波导片和所述右眼光机4上的右眼波导片。

所述左眼光机6与所述激光准直仪5设于同一高度，用于放置所述左眼波导片，以使所述左眼波导片能够接收并反射所述激光。所述右眼光机4与所述激光准直仪5设于同一高度，用于放置所述右眼波导片，以使所述右眼波导片能够接收并反射所述激光。所述左眼光机6和所述右眼光机4上应当设置有用于分别放置所述左眼波导片和所述右眼波导片的框架，或者，所述左眼光机6和所述右眼光机4上设置有用于分别固定所述左眼波导片和所述右眼波导片的夹具。

所述多轴调节器3与所述左眼光机6和/或所述右眼光机4安装为一体，用于调整所述左眼光机6上的所述左眼波导片和/或所述右眼光机4上的所述右眼波导片的偏角。在一些实施例中，所述多轴调节器3还可以设置有用于分别调整所述左眼光机6上的所述左眼波导片和/或所述右眼光机4上的所述右眼波导片的纵向偏角和/或横向偏角的方向调节模块。所述多轴调节器3可以是只能调节部分固定方向的调节装置，也可以是能够在空间上调节任何角度的调节装置，例如，可以是xy轴调节装置、云台、多方向调节支架、悬臂等，具体地，可根据实际需要进行设置，不需要拘泥于本实用新型实施例及附图的限定。

在一些实施例中，所述测试装置还可以包括：分析仪(图未示)，其与所述激光准直仪5连接，用于获取所述激光准直仪5所采集的所述左眼波导片和所述右眼波导片的偏角数据，并根据所述偏角数据计算所述左眼波导片和所述右眼波导片之间的夹角以及所述双目近眼显示设备的景深。所述分析仪可以是与所述激光准直仪5一体设置的计算装置，例如，所述分析仪可以是激光准直仪中的处理器，其存储器中保存有相应的计算程序和指令。所述分析仪也可以是单独的电子设备，如服务器，其能够与所述激光准直仪5通讯连接，获取所述左眼波导片和所述右眼波导片的偏角数据。

在一些实施例中，所述激光准直仪5的数量为一台时，所述装置还包括：光机支架7、滑轨滑块2和滑轨基台1。未与所述多轴调节器3安装为一体的所述左眼光机6或所述右眼光机4与所述光机支架7安装为一体，所述光机支架7用于固定所述左眼光机6或所述右眼光机4与所述光机支架7。在图2所示实施例中，所述激光准直仪5为一台，所述右眼光机与所述多轴调节器3安装为一体，所述左眼光机6与所述(左眼)光机支架安装为一体。所述滑轨滑块2与所述多轴调节器3和/或所述光机支架7安装为一体，所述滑轨基台1安装有所述滑轨滑块2，用于使所述滑轨滑块2平行滑动，所述滑轨滑块2和所述滑轨基台1用于使在所述左眼波导片或者所述右眼波导片其中之一的偏角检测完成后，移动所述左眼波导片和所述右眼波导片的位置，以使所述一台激光准直仪5能够检测另一波导片的偏角。

本实用新型实施例中提供了一种测试装置，该装置包括激光准直仪、左眼光机、右眼光机和多轴调节器，激光准直仪、左眼光机、右眼光机设于同一高度，激光准直仪用于出射激光，左眼光机和右眼光机用于分别放置左眼波导片和右眼波导片，左眼波导片和右眼波导片能够反射该激光，激光准直仪还能够接收反射的激光，以检测左眼波导片和右眼波导片的偏角数据，多轴调节器与左眼光机和/或右眼光机安装为一体，用于调整左眼波导片和/或右眼波导片的偏角，本实用新型实施例提供的测试装置能够用于调试和/或检测双目近眼显示设备中左眼波导片和右眼波导片之间的夹角，以调试或检测得到双目近眼显示设备的景深。

需要说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。