一种AR波导片光学检测系统的制作方法

本发明涉及光学检测，具体涉及一种ar波导片光学检测系统。

背景技术：

1、随着ar产业的飞速发展，ar增强现实技术在军工行业、医疗行业、工业检测行业乃至娱乐行业都有着很大的发展潜力。相应地，对于ar产品检测设备也提出了更高的要求，既需要实现对于产品外观、视场角、亮度、亮度均匀性及调制传递函数等性能的高精度检测，又需要测量设备能够快速更迭，以适应不同产品，不同角度和配置的测量要求。

2、光波导片是ar眼镜的常用镜片，采用光波导方案的ar眼镜通常由：微投影器、衍射光波导和人眼三部分组成。所以在测试光波导片的过程中，就需要有模拟微投影器和人眼功能的设备。而现阶段该类型的设备通常需要特殊定制，开发周期长且成本高。

3、如cn202011186782.4所述的波导片的光学性能测试装置，虽然其通过用于容置所述波导片的边缘的环形槽遮挡所述波导片的边缘，遮光机构遮挡波导片边缘处的杂散光，但是其仍然对不同的被测件通用性差，不便于二次开发。

技术实现思路

1、发明目的：本发明的目的是提供一种便于针对不同被测件进行二次开发的ar波导片光学检测系统。

2、技术方案：本发明所述的一种ar波导片光学检测系统，包括投影模组和成像模组，所述投影模组包括若干个投影组件，每个投影组件包括投影镜头，若干个投影组件的光路有一个聚焦点；所述成像模组包括与投影组件一一对应的成像组件，各成像组件包括成像镜头，若干个成像组件的光路有一个聚焦点；投影组件的投影镜头和对应的成像组件的成像镜头互相共轭，且投影组件的光路聚焦点和成像组件光路聚焦点重合时，投影组件和对应的成像组件光路重合，聚焦点到投影模组前端与到成像模组前端的距离相同。

3、优选的，所述投影模组还包括投影基座，投影基座为球形面的穹顶，投影组件以距球心位置相同的位置安装在投影基座上；所述成像模组还包括成像基座，成像基座为球形面的穹顶，成像组件以距球心位置相同的位置安装在成像基座上。

4、投影组件和成像组件通过具有球形面穹顶作为基座的设置，投影组件和成像组件调试时，只需要较小程度的调试，投影镜头和成像镜头即能够较为容易的实现共轭。

5、优选的，所述投影组件还包括光源组件和中继透镜组，光源组件、中继透镜组和投影镜头依次连接，所述成像组件还包括工业相机，连接于成像镜头。

6、光源组件用于为系统提供光源，中继透镜组用于对光源组件的入射光整理，使得光源输入更加均匀。

7、优选的，所述光源组件包括led光源、准直透镜和二向色片，led光源的光依次经过准直透镜和二向色片至中继透镜组。

8、准直透镜用于将led光源的入射光整理成平行光，再投射在中部具有透反功能的二向色片上，经过二向色片进行透射和反射。

9、优选的，所述中继透镜组包括中继外筒，其内设两组胶合件，胶合件中部设有尺寸可调的小孔光阑。

10、小孔光阑的尺寸可以根据需求而调节，进而在光路中心位置，即在调试时投影组件和成像组件重合的聚焦点处呈现不同尺寸的光斑。

11、优选的，所述成像组件和投影组件上安装有倾斜调节组件，所述成像组件的工业相机和成像镜头之间设置有对中调节组件和倾斜调节装置。

12、倾斜调节组件用于投影组件和成像组件安装于各自基座时倾斜度的调节，对中调节组件和倾斜调节组件用于对相机和镜头之间完成对中调节和倾斜度调节，调节对中操作后使得每一个成像镜头与其对应相机处于极好的对中状态。

13、优选的，所述中继透镜组前端设置有负十字线分划板，该负十字线分划板安装有平移调节结构和旋转调节结构。

14、负十字线分划板作为物方，在系统中能够在相机上投射成像。平移调节结构和旋转调节结构的设置以便在主动装调过程中补偿掉光学件加工产生的微小误差而影响调试和成像效果。

15、优选的，所述中继外筒远离光源组件的一端通过空筒连接投影镜头。

16、工作原理：本发明通过主动装调，使得多通道投影组件和多通道成像组件的光路分别汇聚于一点，调试后的检测系统，投影组件的投影镜头与对应成像组件的成像镜头互相共轭构成待测波导片的测试光学条件，调试完成后的成像和投影模组各自独立，使用时，将投影组件的聚焦点对准ar波导片的入射部，且将成像组件的聚焦点对准ar波导片的成像部，光源通过小孔光阑在ar波导片呈现光斑，由于成像和投影模组各自独立，检测系统不限制于同侧或异侧测量，再通过高精度的工业相机将成像的光斑转化为电信号，经过算法测试流程，对ar眼镜重要组成部分光波导镜片实现外观和视场角、亮度、亮度均匀性及调制传递函数等性能检测。

17、有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优点：1、检测系统可以自由搭配调试和测试机架，便于针对不同被测件进行二次开发，实现同侧或异侧测量；2、相对于现有同类检测设备，成本更低，测量更高效。

技术特征：

1.一种ar波导片光学检测系统，包括投影模组和成像模组，其特征在于：所述投影模组包括若干个投影组件(1)，每个投影组件(1)包括投影镜头(13)，若干个投影组件(1)的光路有一个聚焦点；所述成像模组包括与投影组件(1)一一对应的成像组件(2)，各成像组件(2)包括成像镜头(25)，若干个成像组件(2)的光路有一个聚焦点；投影组件(1)的投影镜头(13)和对应的成像组件(2)的成像镜头(25)互相共轭，且投影组件(1)的光路聚焦点和成像组件光路聚焦点重合时，投影组件(1)和对应的成像组件(2)光路重合，聚焦点到投影模组前端与到成像模组前端的距离相同。

2.根据权利要求1所述的一种ar波导片光学检测系统，其特征在于：所述投影模组还包括投影基座(5)，投影基座(5)为球形面的穹顶，投影组件(1)以距球心位置相同的位置安装在投影基座(5)上；所述成像模组还包括成像基座(6)，成像基座(6)为球形面的穹顶，成像组件(2)以距球心位置相同的位置安装在成像基座(6)上。

3.根据权利要求1所述的一种ar波导片光学检测系统，其特征在于：所述投影组件(1)还包括光源组件(11)和中继透镜组(12)，光源组件(11)、中继透镜组(12)和投影镜头(13)依次连接，所述成像组件(2)还包括相机(21)，连接于成像镜头(25)。

4.根据权利要求3所述的一种ar波导片光学检测系统，其特征在于：所述光源组件(11)包括led光源、准直透镜(114)和二向色片(115)，led光源的光依次经过准直透镜(114)和二向色片(115)至中继透镜组(12)。

5.根据权利要求3所述的一种ar波导片光学检测系统，其特征在于：所述中继透镜组(12)包括中继外筒(123)，其内设两组胶合件，胶合件中部设有尺寸可调的小孔光阑(122)。

6.根据权利要求3所述的一种ar波导片光学检测系统，其特征在于：所述成像组件(2)和投影组件(1)上安装有倾斜调节组件(24)，所述成像组件(2)的相机(21)，和成像镜头(25)之间设置有对中调节组件(22)和倾斜调节装置。

7.根据权利要求5所述的一种ar波导片光学检测系统，其特征在于，所述中继透镜组(12)前端设置有负十字线分划板(121)，该负十字线分划板(121)安装有平移调节结构和旋转调节结构。

8.根据权利要求5所述的一种ar波导片光学检测系统，其特征在于：所述中继外筒(123)远离光源组件(11)的一端通过空筒(124)连接投影镜头(13)。

技术总结
本发明公开了一种AR波导片光学检测系统，包括投影模组和成像模组，所述投影模组包括若干个投影组件，每个投影组件包括投影镜头，若干个投影组件的光路有一个聚焦点；所述成像模组包括与投影组件一一对应的成像组件，各成像组件包括成像镜头，若干个成像组件的光路有一个聚焦点；投影组件的投影镜头和对应的成像组件的成像镜头互相共轭，本发明通过主动装调，使得投影组件和成像组件的光路分别汇聚于一点，本发明可以高质高效地实现光波导镜片各项重要性能的高精度定量测试成像和投影模组各自独立，可以自由搭配调试和测试机架，便于针对不同被测件进行二次开发，实现同侧或异侧测量。

技术研发人员：陈雨曦,余美群,季荣,凌芸,梁思远
受保护的技术使用者：茂莱(南京)仪器有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13