一种AR眼镜镜片畸变检测设备及其检测方法与流程

专利检索2026-02-04  0


本技术涉及ar眼镜镜片畸变视觉检测,特别涉及一种ar眼镜镜片畸变检测设备及其检测方法。


背景技术:

1、头戴式显示设备包括vr(虚拟现实)眼镜和ar(增强现实)眼镜,其基本原理是通过在人的双眼前分别投射两个虚拟的影像,利用人自身的视差从而产生一种3d虚拟的视觉效果。作为一个光学主导的产品,光学的成像效果对于vr/ar眼镜的用户体验至关重要。在影响光学成像效果的各类因素中,畸变是其中一个非常重要的光学指标。

2、在诸如ar眼镜等等之类的ar头戴显示系统中,透过光学镜片组件(通常包括光学镜片和透明保护罩等)能够观察到外界真实场景。在生产过程中,由于光路可能会偏离理论设计,不可避免地会导致成像结果会留有一定的畸变。由于光学镜片组件对光线的弯折导致人眼实际观察到的真实场景中的物体存在弯折,这种弯折一般称为外部畸变(或环境畸变),因此在投入服务之前,需对ar头戴显示系统的外部畸变指标进行检测,以检验其产品质量。

3、在生产测试环节中,这样的畸变检测都是采用人工抽样检测的方法,即直接用肉眼观察成像效果,并做出一个主观性的判断。显然人工检测的方法既不快捷,也不方便,不同测试者的标准也很难统一,更无法准确地定量畸变大小。于此同时,在研发测试环节中,也缺乏一个可以用来比较不同光路设计方案以及不同畸变矫正参数的畸变测试方案。


技术实现思路

1、本技术实施例提供一种ar眼镜镜片畸变检测设备及其检测方法,以解决相关技术中人工检测的方法很难准确、客观地定量得出ar眼镜镜片畸变缺陷的问题。

2、本技术实施例第一方面提供了一种ar眼镜镜片畸变检测设备,包括:

3、底架模组,所述底架模组包括底部框架和位于所述底部框架顶部的工作台,所述底部框架内固定设有图案标板,所述工作台开设有暴露所述图案标板的光线过孔;

4、产品载台,所述产品载台固定在所述工作台上,其包括用于固定ar眼镜的产品治具,以及驱动所述产品治具绕y轴旋转运动的y轴旋转机构;

5、光学模组,所述光学模组包括固定在工作台上的x轴直线模组,所述x轴直线模组上设有位于产品治具上方且透过光线过孔和/或ar眼镜来获取图案标板图像信息的检测相机。

6、在一些实施例中:所述产品载台还包括固定在所述工作台上用于驱动所述产品治具沿y轴往复运动的y轴直线模组,所述y轴旋转机构和产品治具通过固定座安装在所述y轴直线模组上。

7、在一些实施例中:所述工作台的顶部设有覆盖所述产品载台和光学模组的暗室检测箱,所述暗室检测箱的正面设有取放产品治具的取放窗口,所述y轴直线模组驱动所述产品治具在取放窗口的上下料工位和光线过孔上方的检测工位来回切换。

8、在一些实施例中:所述固定座上安装有相互连接的x轴旋转机构和z轴旋转机构,所述x轴旋转机构与y轴旋转机构连接,所述z轴旋转机构上连接有固定所述产品治具的治具支架,所述治具支架的顶面为倾斜向上的斜面。

9、在一些实施例中:所述治具支架的顶面与所述y轴方向的夹角为10-20度,所述治具支架的顶面设有穿入产品治具的定位销,以及将所述产品治具固定在治具支架顶面的磁铁。

10、在一些实施例中:所述光学模组包括固定在工作台上的门型支架,所述x轴直线模组固定在所述门型支架上,所述x轴直线模组上连接有驱动所述检测相机沿z轴方向往复运动的z轴直线模组。

11、在一些实施例中:所述图案标板呈水平方向固定在底部框架的底部,所述底部框架内设有位于所述图案标板四周的侧封板、后封板和门板,所述侧封板、后封板和门板共同围成暗室环境的空腔,所述图案标板的背面设有背光源。

12、在一些实施例中:位于底部框架左侧的所述侧封板上连接有呈水平方向设置的左隔板,所述左隔板的上方形成左上空腔,所述左隔板的下方形成左下空腔;

13、所述底部框架右侧的所述侧封板上连接有呈水平方向设置的右隔板,所述右隔板的上方形成右上空腔,所述右隔板的下方形成右下空腔;

14、所述后封板与两侧的侧封板之间形成后空腔。

15、在一些实施例中:所述左上空腔内安装有气控盘,所述左下空腔内安装有pc服务器,所述右上空腔内安装有第一电控盘,所述右下空腔内安装有不间断电源,所述后空腔内安装有第二电控盘。

16、本技术实施例第二方面提供了一种ar眼镜镜片畸变检测设备的检测方法,其特征在于,所述方法使用权利要求1至9任一项所述的ar眼镜镜片畸变检测设备,所述方法包括:

17、y轴直线模组将装配有ar眼镜的产品治具移动至光线过孔上方的检测工位;

18、y轴旋转机构驱动产品治具及ar眼镜绕y轴方向顺时针旋转设定角度后停止;

19、x轴直线模组和z轴直线模组驱动检测相机移动至ar眼镜其中一个镜片的正上方;

20、检测相机透过ar眼镜的其中一个镜片和光线过孔来获取图案标板图像信息;

21、y轴旋转机构驱动产品治具及ar眼镜绕y轴方向逆时针旋转设定角度后停止;

22、x轴直线模组和z轴直线模组驱动检测相机移动至ar眼镜其中另一个镜片的正上方;

23、检测相机再次透过ar眼镜的另一个镜片和光线过孔来获取图案标板图像信息;

24、y轴直线模组将检测完毕的ar眼镜和产品治具移动至取放窗口的上下料工位后取下ar眼镜和产品治具;

25、重复上述步骤,对下一个ar眼镜的镜片畸变进行检测。

26、本技术提供的技术方案带来的有益效果包括:

27、本技术实施例提供了一种ar眼镜镜片畸变检测设备及其检测方法,由于本技术的ar眼镜镜片畸变检测设备设置了底架模组,该底架模组包括底部框架和位于底部框架顶部的工作台,底部框架内固定设有图案标板,工作台开设有暴露图案标板的光线过孔;产品载台,该产品载台固定在工作台上,其包括用于固定ar眼镜的产品治具,以及驱动产品治具绕y轴旋转运动的y轴旋转机构;光学模组,该光学模组包括固定在工作台上的x轴直线模组,x轴直线模组上设有位于产品治具上方且透过光线过孔和/或ar眼镜来获取图案标板图像信息的检测相机。

28、因此,本技术的ar眼镜镜片畸变检测设备在底架模组的工作台上设置了产品载台和光学模组。其中,产品载台用于装配固定有ar眼镜的产品治具,以及驱动产品治具绕y轴旋转运动的y轴旋转机构,以实现光学模组对ar眼镜的左眼镜片和右眼镜片分别在模拟人眼的视角下自动进行畸变检测。光学模组设置了驱动检测相机在ar眼镜的左眼镜片和右眼镜片的位置来回切换的x轴直线模组,实现检测相机依次对左眼镜片和右眼镜片自动进行畸变检测。检测相机通过透过光线过孔和/或ar眼镜来获取图案标板图像信息后即可计算分析出外部畸变值,以便准确、客观地评价ar眼镜的外部畸变程度。

29、本技术ar眼镜镜片畸变检测设备,通过创造性地采用将光学模组、产品治具、图案标板沿z轴方向竖直放置的方式,能够实现在有限的空间范围内实现对ar眼镜镜片的畸变检测,极大地减少设备的空间占用,有效提高设备空间利用率,显著降低ar眼镜产线的生产制造成本,具有广泛的产业化前景和市场化推广价值。

30、本技术的产品载台还包括固定在工作台上用于驱动产品治具沿y轴往复运动的y轴直线模组,y轴旋转机构和产品治具通过固定座安装在y轴直线模组上。y轴直线模组驱动产品治具在上下料工位和光线过孔上方的检测工位往复运动,使产品治具上的ar眼镜由上下料工位输送至检测工位进行视觉检测,并将产品治具上的ar眼镜由检测工位输送至上下料工位进行上下料,实现ar眼镜在不同工位的自动化切换,提高检测效率。

31、本技术的工作台的顶部设有覆盖产品载台和光学模组的暗室检测箱,暗室检测箱的正面设有取放产品治具的取放窗口,y轴直线模组驱动产品治具在取放窗口的上下料工位和光线过孔上方的检测工位来回切换。工作台顶部设置了暗室检测箱,该暗室检测箱与工作台共同形成覆盖产品载台和光学模组的暗室环境,使光学模组在暗室环境下对ar眼镜的镜片进行检测,防止自然光对光学模组产生光线干扰,进而更加准确的检测ar眼镜的镜片畸变程度。

32、本技术的固定座上安装有相互连接的x轴旋转机构和z轴旋转机构,x轴旋转机构与y轴旋转机构连接,z轴旋转机构上连接有固定产品治具的治具支架,治具支架的顶面为倾斜向上的斜面。x轴旋转机构和z轴旋转机构均为手动角度调节机构,x轴旋转机构用于微动调节产品治具和ar眼镜绕x轴偏转,z轴旋转机构用于微动调节产品治具和ar眼镜绕z轴偏转。防止产品治具在加工和装配误差产生的角度偏差,提高ar眼镜的在x轴和z轴方向的定位精度和检测准确性。

33、本技术的治具支架的顶面与y轴方向的夹角为10-20度,治具支架的顶面设有穿入产品治具的定位销,以及将产品治具固定在治具支架顶面的磁铁。治具支架顶部的斜面与y轴方向的夹角为10-20度,使安装在治具支架上的ar眼镜与y轴方向的夹角也为10-20度,当检测相机透过ar眼镜获取图案标板图像信息时,能够真实的模拟人眼在佩戴ar眼镜时的视角下进行畸变检测。治具支架的顶面设置的定位销和磁铁便于对产品治具进行精确定位和固定,并便于安装和拆卸,提高上下料效率。

34、本技术的学模组包括固定在工作台上的门型支架,x轴直线模组固定在门型支架上,x轴直线模组上连接有驱动检测相机沿z轴方向往复运动的z轴直线模组。门型支架用于固定x轴直线模组和z轴直线模组,x轴直线模组在门型支架驱动z轴直线模组和检测相机沿x轴直线运动,使检测相机在左眼镜片和右眼镜片之间来回移动。z轴直线模组用于驱动检测相机沿z轴方向上下运动,以调节检测相机距离ar眼镜之间的间距,并使产品治具在检测工位和上下料工位来换切换时使检测相机上升至安全位置。


技术特征:

1.一种ar眼镜镜片畸变检测设备,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的一种ar眼镜镜片畸变检测设备,其特征在于:

3.如权利要求2所述的一种ar眼镜镜片畸变检测设备,其特征在于:

4.如权利要求2所述的一种ar眼镜镜片畸变检测设备,其特征在于:

5.如权利要求4所述的一种ar眼镜镜片畸变检测设备,其特征在于:

6.如权利要求1所述的一种ar眼镜镜片畸变检测设备,其特征在于:

7.如权利要求1所述的一种ar眼镜镜片畸变检测设备,其特征在于:

8.如权利要求7所述的一种ar眼镜镜片畸变检测设备,其特征在于:

9.如权利要求8所述的一种ar眼镜镜片畸变检测设备,其特征在于:

10.一种ar眼镜镜片畸变检测设备的检测方法,其特征在于,所述方法使用权利要求1至9任一项所述的ar眼镜镜片畸变检测设备,所述方法包括:


技术总结
本申请涉及一种AR眼镜镜片畸变检测设备及其检测方法,包括:底架模组,该底架模组包括底部框架和位于底部框架顶部的工作台,底部框架内固定设有图案标板,工作台开设有暴露图案标板的光线过孔;产品载台,该产品载台固定在工作台上,其包括用于固定AR眼镜的产品治具,以及驱动产品治具绕Y轴旋转运动的Y轴旋转机构;光学模组,该光学模组包括固定在工作台上的X轴直线模组,X轴直线模组上设有位于产品治具上方且透过光线过孔和/或AR眼镜来获取图案标板图像信息的检测相机。本申请的检测相机通过透过光线过孔和/或AR眼镜来获取图案标板图像信息后即可计算分析出外部畸变值,以便准确、客观地评价AR眼镜的外部畸变程度。

技术研发人员:战元国,朱志飞,李飞翔,杨俊,还传一
受保护的技术使用者:武汉精立电子技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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