一种光学模组中显示器件的装调系统技术方案

技术编号:22166642 阅读:29 留言:0更新日期:2019-09-21 10:28
本实用新型专利技术提供一种光学模组中显示器件的装调系统,包括设有用于装卡透镜或透镜组件的基准位的对准夹具、用于调节显示面板的位置的调节机构和拍摄显示面板的对准图像的图像获取装置,通过获取显示面板的对准图像所对应的实际位置与目标位置的中心偏移量和角度偏移量,由调节机构调节显示面板的位置,从而将显示面板按照设计要求固定在透镜或透镜组件上。本实用新型专利技术通过设置装卡透镜或透镜组件的基准位,无需对透镜或透镜组件进行校准,无需装拆临时固定机构,只调节显示面板的位置即可,简化操作步骤,提高装调效率;调节机构的操作臂为可伸缩结构,操作臂设有弹性端,简化工装本身的生成成本和操作复杂性,有助于提高装调精度,适应量产需求。

An Assembly and Adjustment System for Display Devices in Optical Modules

【技术实现步骤摘要】
一种光学模组中显示器件的装调系统
本技术涉及光学模组中光学元件的装调技术,具体涉及一种光学模组中显示器件的装调系统。
技术介绍
现代计算机技术、显示技术、传感器技术等多种科学技术促进了AR(AugmentedRealiy,简称增强现实)和VR(VirtualReality,简称虚拟现实)体验的系统的开发,VR场景在多维信息空间上创建了一个虚拟信息环境,能使用户具有身临其境的沉浸感,具有与环境完善的交互作用能力;AR场景将虚拟信息应用于真实世界,真实的环境和虚拟环境实时地叠加到同一个画面或空间同时存在。AR和VR显示器件的原理是将显示器产生的近处影像通过光学系统(光学模组)拉到远处放大,近乎充满人的视野范围,从而产生沉浸感。以图1所示的AR光学模组为例,该光学模组主要包括光学弧片01、光学平片02和显示器件03,光学平片02作为具有反射和透射功能的分光镜位于人眼前侧,所其与基准面04呈角度α,光学平片02的反射面朝向显示器件03和光学弧片01,光学弧片01为具有反射和透射功能的非球面凹面镜,其反射面为凹面,位于靠近人眼的一侧,显示器件03平行于基准面04。该光学模组将显示器件03发出的光线投射至作为分光镜的光学平片02上,光学平片02将一部分光线进行反射,反射的光线投射至光学弧片01的凹面内侧,然后反射并穿过光学平片02成像于人眼中,同时,外界的光线穿过光学弧片01和光学平片02进入人眼,使用AR眼镜者可同时看到现实世界的物理对象和由显示器件03生成的数字影像,实现增强现实的功能。上述AR成像系统中,显示器件03显示的图像经光学模组的成像系统,成为一个放大的虚像,被人眼接收。为了增大人眼的视场角度,显示器件03通常在显示面板031的发光面一侧安装透镜或透镜组件,该透镜或透镜组件的平面侧或框架的基准平面与显示面板031组装在一起,使得显示面板031的图像经透镜或透镜组件的放大,再经光学模组的光路汇聚作用,整个图像被人眼接收。上述结构中,显示器件03的装调质量对成像质量起到至关重要的作用,例如,显示面板031与透镜或透镜组件发生角度偏移或中心光轴未对准,人眼观察的虚像可能会出现画面畸变、图像模糊等情况。目前,AR和VR行业的光学模组中显示器件的装调流程和工具并不完善,针对图1所示的显示器件03,传统的装调过程通常采用对准仪器首先对不透明的显示面板031的发光面进行对准调试,显示面板031的上需要刻画特征标识,并需要将该显示面板031临时固定;再进行透镜或透镜组件的对准调试,使得透镜或透镜组件的光轴与显示面板031的显示区中心重合,在装调过程中,为避开拍摄光路,无法采用吸盘等通用的夹取方式,需要手工或其他特制机构来调节透镜或透镜组件的位置,增加了生成成本;而且该装调方法需要两次对准操作,且需要拆卸临时固定机构,导致工作效率低下,增加了时间成本,不适合批量显示器件的装调、生产。
技术实现思路
为了解决上述技术问题,本技术提供一种光学模组中显示器件的装调系统,用于将显示器件的显示面板的发光面固定在透镜或透镜组件的平面侧或框架的基准平面上,包括:对准夹具(1),设有用于装卡透镜或透镜组件的基准位;调节机构(2),用于将显示面板调节至目标位置;图像获取装置(3),位于透镜或透镜组件的下方且显示面板所在位置在图像获取装置(3)对焦范围内,使得图像获取装置(3)能够拍摄到显示面板的图像。上述光学模组中显示器件的装调系统中,所述目标位置是指显示面板的显示区中心与透镜或透镜组件的光轴重合且显示面板与透镜或透镜组件平行对准的位置。上述光学模组中显示器件的装调系统中,所述对准夹具(1)为设有腔室(11)的中空结构,上部设有与腔室(11)相连通的通槽(12),通槽(12)的两侧壁上设置有装卡透镜或透镜组件的基准位,图像获取装置(3)设置在对准夹具(1)的腔室(11)下方开口处。上述光学模组中显示器件的装调系统中,所述基准位为通槽(12)侧壁上部内凹的基准内台阶(13),透镜或透镜组件的外缘设有与基准内台阶(13)相匹配的基准外台阶。上述光学模组中显示器件的装调系统中,所述调节机构(2)包括调节平台(22)和设置在调节平台(22)上的操作臂(21),调节平台(22)具有以操作臂(21)为旋转轴的旋转驱动机构和垂直于操作臂(21)的平面内沿X轴、Y轴移动的移动驱动机构,其中,X轴为通槽(12)的基准位的长度方向,Y轴为通槽(12)的基准位的宽度方向。上述光学模组中显示器件的装调系统中,所述操作臂(21)为具有伸缩功能的杆件,其端部为用于粘结、吸附或夹持显示面板的弹性端(211)。上述光学模组中显示器件的装调系统中,所述调节平台(22)安装在一安装支架(23)上,安装支架(23)直接支撑在对准夹具(1)上,使得调节机构(2)位于对准夹具(1)的基准位上方。上述光学模组中显示器件的装调系统中,所述图像获取装置(3)包括镜头(31)、相机(32)和镜筒(33),镜头(31)安装在镜筒(33)内,相机(32)安装在镜筒(33)的下端。上述光学模组中显示器件的装调系统还包括一处理器(4),所述调节机构(2)和/或图像获取装置(3)的数据输出接口连接至该处理器(4)。采用以上方案,本技术具有以下技术效果:本技术通过将透明透镜或透镜组件置于具有基准位的对准夹具上,无需对透镜或透镜组件进行校准,只需通过图像获取装置拍摄显示面板的对准图像,只调节显示面板的位置即可,操作简单、方便,提高了先是器件的装调效率;通过将调节机构的操作臂设置为可伸缩结构,其端部设置为弹性端,调节平台只需具有水平二维平移、水平面旋转的三维自由度即可实现六个自由度的调节平台功能,进一步降低工装本身的生产成本以及工装的操作复杂性,有助于提高装调精度;本技术无需装拆临时固定机构,可通过处理器实现自动调节,简化了操作步骤,提高了装调效率,可实现装调自动化,适于量产需求。该装调系统操作简单,稳定可靠,适应量产需求。附图说明图1是应用于AR光学模组的成像结构示意图;图2A是本技术系统的一个实施例的结构示意图;图2B是调节机构、显示器件和对准夹具之间的配合关系示意图;图2C是图2B中区域A的放大图;图3是对准夹具的结构示意图;图4是调节机构的结构示意图;图5A是点亮显示面板时的特征标识分布示意图;图5B是未点亮显示面板时刻画的特征标识的分布示意图;图6A是点亮显示面板时显示面板的实际位置与目标位置的偏移量计算示例;图6B是未点亮显示面板时显示面板的实际位置与目标位置的偏移量计算示例;图7为本技术装调系统的应用方式一的装调过程的流程图;图8为本技术装调系统的应用方式二的装调过程的流程图。图中附图标记表示为:01-光学弧片,02-光学平片,03-显示器件,031-显示面板,032-平面凸透镜,0321-基准外台阶;04-基准面,05-法线面,06-AR支架;1-对准夹具,11-腔室,12-通槽,13-基准内台阶;2-调节机构,21-操作臂,211-弹性端;22-调节平台,23-安装支架;3-图像获取装置,31-镜头,32-相机,33-镜筒;4-处理器。具体实施方式针对现有的光学模组中显示器件装调过程中存在操作不便、工作效率低下、时间成本、生产成本高等问本文档来自技高网
...

【技术保护点】
1.一种光学模组中显示器件的装调系统,用于将显示器件的显示面板的发光面固定在透镜或透镜组件的平面侧或框架的基准平面上,其特征在于,包括:对准夹具(1),设有用于装卡透镜或透镜组件的基准位;调节机构(2),用于将显示面板调节至目标位置;图像获取装置(3),位于透镜或透镜组件的下方且显示面板所在位置在图像获取装置(3)对焦范围内,使得图像获取装置(3)能够拍摄到显示面板的图像。

【技术特征摘要】
1.一种光学模组中显示器件的装调系统,用于将显示器件的显示面板的发光面固定在透镜或透镜组件的平面侧或框架的基准平面上,其特征在于,包括:对准夹具(1),设有用于装卡透镜或透镜组件的基准位;调节机构(2),用于将显示面板调节至目标位置;图像获取装置(3),位于透镜或透镜组件的下方且显示面板所在位置在图像获取装置(3)对焦范围内,使得图像获取装置(3)能够拍摄到显示面板的图像。2.根据权利要求1所述的光学模组中显示器件的装调系统,其特征在于,所述目标位置是指显示面板的显示区中心与透镜或透镜组件的光轴重合且显示面板与透镜或透镜组件平行对准的位置。3.根据权利要求1所述的光学模组中显示器件的装调系统,其特征在于,所述对准夹具(1)为设有腔室(11)的中空结构,上部设有与腔室(11)相连通的通槽(12),通槽(12)的两侧壁上设置有装卡透镜或透镜组件的基准位,图像获取装置(3)设置在对准夹具(1)的腔室(11)下方开口处。4.根据权利要求3所述的光学模组中显示器件的装调系统,其特征在于,所述基准位为通槽(12)侧壁上部内凹的基准内台阶(13),透镜或透镜组件的外缘设有与基准内台阶(13)相匹配的基准外台阶。5.根据权利要求1所述的光学模组中显示器件的装调系统,其特征在于,所述调节机构(2)包括调节平台(22)和设置在调节平台(22)...

【专利技术属性】
技术研发人员:不公告发明人
申请(专利权)人:弗提图德萨沃有限公司
类型:新型
国别省市:维尔京群岛,VG

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1