【技术实现步骤摘要】
一种光学模组装调测试方法及装置
本专利技术涉及光学模组的装调测试技术，具体涉及一种光学模组装调测试方法及装置。
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。对于AR、VR眼镜等这类产品来说，其光学模组主要包括光学显示器件、光学镜片组件和支架，为保证产品良好的显示效果，光学模组的各部件之间需满足严格的对位精度要求。现有的光学模组产品一般通过控制上述光学组件的加工精度来保证产品的结构精度，通过组装治具或手工工艺来保证组装对位精度，最后通过对成品的成像质量的检测来剔除不合格产品，最终实现产品质量的管控。通常导致光学模组装调偏差的主要因素是零部件的结构公差和组装过程的装配公差，且这两种误差都是不易消除的；此外，对于镜片一类的光学组件而言，还不可避免的存在像差，现有的以机械对位为标准的组装和测试无法克服像差因素对最终成像效果的影响。因此，现有的光学组件装调测试流程和工艺往往导致产品良率偏低，效率低下，产品稳定性、一致性差，成本飙升，目前的方法并不适用于...
【技术保护点】
1.一种光学模组装调测试方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤S1，将光学模组主体置于预定位置；/n步骤S2，将光学模组的显示器件置于初始位置；/n步骤S3，调整显示器件至目标位置；/n步骤S4，固定显示器件。/n
【技术特征摘要】
1.一种光学模组装调测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，将光学模组主体置于预定位置；
步骤S2，将光学模组的显示器件置于初始位置；
步骤S3，调整显示器件至目标位置；
步骤S4，固定显示器件。
2.根据权利要求1所述的光学模组装调测试方法，其特征在于，步骤S3之前，还包括步骤S5：
调整相机(2)至相机预定位置，使相机(2)的光轴与光学模组的光轴平行且二者的距离在5mm之内；优选的，相机(2)的光轴与光学模组的光轴重合；
设置相机(2)参数使之模拟人眼视觉效果。
3.根据权利要求2所述的光学模组装调测试方法，其特征在于，步骤S5中，所述设置相机(2)参数包括：
调整相机(2)的对焦距离至目标对焦距离；
调整相机(2)的光圈值使得光圈值与人眼的入瞳大小匹配，调整相机(2)的入瞳位置和光学模组的出瞳位置匹配。
4.根据权利要求2所述的光学模组装调测试方法，其特征在于，步骤S5中，所述相机(2)的位置通过设置在固定座(3)上的基准孔(34)校准，包括以下步骤：
相机(2)拍摄基准孔(34)的图像，调整相机(2)的位置，直到基准孔(34)的图像为同心圆为止，此时相机(2)处于相机预定位置。
5.根据权利要求2至4任一项所述的光学模组装调测试方法，其特征在于，步骤S3还包括步骤S31：
控制第一调节机构(1)调整显示器件的位置，相机(2)依次采集显示器件显示的测试图例的图像，计算待组装光学模组的成像清晰度指标，在清晰度指标满足设计要求的测试图例的图像中，选取清晰度值最优的图像所对应的显示器件位置为第一预定位置。
6.根据权利要求5所述的光学模组装调测试方法，其特征在于，步骤S31中，所述确定显示器件的第一预定位置，具体包括以下步骤：
步骤S311，第一调节机构(1)驱动显示器件以设定步长沿显示器件显示平面的法线方向的运动范围内运动；
步骤S312，相机(2)依次采集所经过的每一位置处的显示器件显示的测试图例经所述光学模组成像的图像，同时记录该图像所对应的位置；
步骤S313，计算采集的每一测试图例的图像的清晰度指标，并确定最优清晰度指标所对应的运动位置作为标记位置；
步骤S314，将显示器件移至所述标记位置，设定显示器件的显示区域的长度方向为X轴，显示区域的宽度方向为Y轴；第一调节机构(1)驱动显示器件分别沿X轴和Y轴以设定角度步长在预设范围内旋转，然后重复步骤S312和S313，并确定最优清晰度指标所对应的运动位置作为第一预定位置。
7.根据权利要求6所述的光学模组装调测试方法，其特征在于，步骤S313中，获取所述标记位置具体包括：
分别计算采集的测试图例的图像的行和列的清晰度值，在边缘行、列清晰度值和中心行、列清晰度值均满足预设范围的图像中，选取中心行、列清晰度值最大的图像所对应的位置为标记位置。
8.根据权利要求6所述的光学模组装调测试方法，其特征在于，步骤S312中，所述记录该图像所对应的位置通过以下步骤实现：
通过一处理器(5)自动记录，或者通过第一调节机构(1)设置的刻度人工记录。
9.根据权利要求5所述的光学模组装调测试方法，其特征在于，步骤S3还包括步骤S32：
计算显示器件位于第一预定位置时该光学模组的光轴偏移量指标，若光轴偏移量指标不满足设计要求，则控制第一调节结构(1)调整显示器件的位置，直到光轴偏移量指标满足设计要求，选取调整后的显示器件位置为第二预定位置。
10.根据权利要求9所述的光学模组装调测试方法，其特征在于，步骤S32中，所述计算光学模组的光轴偏移量的算式如式1)所示：
11.根据权利要求10所述的光学模组装调测试方法，其特征在于，步骤S32中，根据式1)计算显示器件位于第一预定位置时该光学模组的光轴偏移量指标，若光轴偏移量指标不满足设计要求，则调整显示器件的位置的步骤包括：
根据获取的x偏移量和y偏移量，将显示器件调整至满足设计要求的第二预设位置；优选地，所述设计要求为x偏移量和y偏移量均在±30个像素之内；更优选地，所述设计要求为x偏移量和y偏移量均在±10个像素之内。
12.根据权利要求5所述的光学模组装调测试方法，其特征在于，步骤S3还包括步骤S33：
计算该光学模组在第一预定位置处成像的畸变指标，若该畸变指标不满足设计要求，控制第一调节机构(1)调整显示器件的位置，相机(2)依次采集显示器件显示的测试图例的图像，在畸变指标满足设计要求的测试图例的图像中，选取畸变量最小和放大率满足设计要求的图像对应的位置为显示器件的第三预定位置。
13.根据权利要求5所述的光学模组装调测试方法，其特征在于，步骤S33中，所述获取显示器件的第三预定位置具体包括以下步骤：
步骤331，第一调节机构(1)驱动显示器件以设定步长沿显示器件的长度方向运动，相机(2)采集该显示器件所显示的测试图例经该组装中的光学模组成像的图像；计算采集的每一测试图例图像的畸变指标，在满足畸变指标设计要求的测试图例图像中选取畸变量最小和放大率满足设计要求的测试图例图像所对应的运动位置作为显示器件的第一位置；
步骤S332，第一调节机构(2)驱动显示器件以设定步长沿显示器件的宽度方向运动，相机(2)采集该显示器件所显示的测试图例经该组装中的光学模组成像的图像；计算采集的每一测试图例图像的畸变指标，在满足畸变指标设计要求的测试图例图像中选取畸变量最小和放大率满足设计要求的测试图例图像所对应的运动位置作为显示器件的第二位置；
步骤S333，比较显示器件在第一位置和第二位置处所获取的测试图例图像的畸变指标，选取畸变量最小和放大率满足设计要求的测试图例图像位置所对应的位置为第三预定位置。
14.根据权利要求12所述的光学模组装调测试方法，其特征在于，步骤S33中，所述计算光学模组的畸变指标包括以下步骤：
选取测试图例的特征区域与显示器件显示的该测试图例的图像的对应特征区域的图像进行比较，计算二者的特征区域的相对指标或绝对指标，即畸变指标。
15.根据权利要求14所述的光学模组装调测试方法，其特征在于，
所述畸变指标包括畸变量和放大率；
选取测试图例中的任一四边形特征，获取该测试图例的图像的对应四边形的四个矢量边长，则畸变量的计算式如式2)所示：
其中，选取的四边形特征中，ab和cd为竖直方向的两条边的矢量长度，ac和bd为水平方向上的两条边的矢量长度；和/或
选取显示器件显示的测试图例的图像中任意两点的距离与测试图例图像对应位置两点距离的比例关系，处理得到放大率。
16.根据权利要求9至15任一项所述的光学模组装调测试方法，其特征在于，步骤S3中，先执行步骤S3...
【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：发明
国别省市：英属维尔京群岛;VG
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