增强现实设备制造技术

本发明专利技术公开了一种增强现实设备，其包括：支架；投影模组，其装设于支架上并至少包括投影镜头；光波导件，其装设于支架上并耦入从投影镜头投射出的图像光线；支架被构造成分体式，其包括彼此独立的第一支架和至少一个第二支架，第一支架与投影模组和光波导件相连，第二支架至少与光波导件相连，第一支架和第二支架分别位于光波导件的两侧并与光波导件之间分别相距第一和第二侧间隙，应用分体式支架的增强显示设备，可灵活调整并确定光波导件与支架之间的优化相对位置，然后通过在间隙内施胶来固定优化相对位置，有效平衡粘胶材料固化后产生变形对光波导件造成的不利影响，促使入射光线与光波导件表面形成合适的耦入角度以获得最佳的出射图像质量。得最佳的出射图像质量。得最佳的出射图像质量。

【技术实现步骤摘要】
增强现实设备
[0001]本申请是申请号为“202010871981.2”的中国专利技术专利申请的分案申请。原申请的申请日是2020年08月26日，专利技术创造名称是“增强现实设备装配方法和增强现实设备”。


[0002]本专利技术涉及光学成像
，尤其涉及增强现实设备装配方法和增强现实设备。

技术介绍

[0003]增强现实(Augmented Reality,AR)技术包括光源、投影镜头加光波导片的方案以及传统的Birdbath方案。由于传统Birdbath方案存在诸如体积较大、视场角难以进一步提升、用户体验相对差等原因而难以受到消费者的青睐，而使用光波导片方案由于使用者眼前只需要一个波导片，因此更为小巧美观，用户使用体验更佳。
[0004]采用光波导片的方案通常包括光机和光波导片，通过光机将图像投影到光波导片内，然后由光波导片将图像进行二维扩瞳后再投射入人眼。光机投影的图像质量直接决定着人眼接收的图像质量，而光波导片在对图像进行扩瞳时也对接收光线存在着角度要求。现有技术在装配时通常采用纯物理对准的方式来调整光机与波导片的相对位置，这导致最终的光学质量不一定是最佳的，尤其是例如光机、光波导片等众多光学元件在组装过程中存在着累积误差，并且在它们自身的加工、制造环节上也在一定程度上存在着误差或者误差累积，这些因素都可能会对最终的投影图像质量带来不利影响，从而造成最终投射到人眼的图像或多或少地产生失真。
[0005]本节所描述内容是为方便理解本申请之用，因此不应假定仅由于将其包含在本节中而认为已经属于现有技术。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提供了一种增强现实设备装配方法和增强现实设备，从而能够解决或者至少缓解了以上问题以及其他方面的问题中的一个或多个。
[0007]首先，根据本专利技术的一个方面，它提供了一种增强现实设备装配方法，所述增强现实设备包括支架、投影模组和光波导件，所述投影模组包括壳体、光源、显示单元、转光单元和投影镜头，所述显示单元用于将入射光线调制成图像光线，所述转光单元用于将从所述光源发出的光线转折至所述显示单元，并将其调制成的图像光线转折至所述投影镜头以向外投射后耦入所述光波导件，所述增强现实设备装配方法包括步骤：
[0008]将待装配的所述投影模组、所述光波导件和所述支架中的一个进行位置固定，并将另外两个相对于其布置在各自的预设位置中，使得所述显示单元与所述壳体之间、并且/或者所述光波导件与所述支架之间具有用于调整其间相对位置的间隙；
[0009]使所述投影模组投射出图像光线；
[0010]接收从所述光波导件耦出的出射图像并判断是否符合预设标准：如果不符合，则
调整所述相对位置，直到确定能使得所述出射图像符合所述预设标准的优化相对位置；如果符合，则保持所述优化相对位置；以及
[0011]至少通过施胶方式来固定所述优化相对位置。
[0012]在根据本专利技术的增强现实设备装配方法中，可选地，将所述支架进行位置固定，并且将所述光波导件相对于所述支架进行位置固定，将所述投影模组相对于所述支架布置在其预设位置中；
[0013]在所述光波导件的出瞳位置处接收所述出射图像并判断是否符合第一预设标准，以此来调整并确定所述显示单元与所述壳体之间的优化相对位置；以及
[0014]继续在所述出瞳位置处接收所述出射图像并判断是否符合第二预设标准，以此来调整并确定所述光波导件与所述支架之间的优化相对位置。
[0015]在根据本专利技术的增强现实设备装配方法中，可选地，所述第一预设标准包括所接收到的所述出射图像的图像质量是否符合预设要求，所述第二预设标准包括所接收到的出射图像的明暗程度是否符合预设的图像亮度均匀性要求、出瞳光线的角度是否符合预设的角度要求。
[0016]在根据本专利技术的增强现实设备装配方法中，可选地，将所述支架进行位置固定，并且将所述光波导件和所述投影模组相对于所述支架布置在它们各自的预设位置中；
[0017]在所述光波导件的出光路径上接收所述出射图像，然后同步判断是否符合所述投影模组处和所述光波导件处的各自预设标准，以此来同步调整并确定所述显示单元与所述壳体之间的优化相对位置、所述光波导件与所述支架之间的优化相对位置。
[0018]在根据本专利技术的增强现实设备装配方法中，可选地，所述投影模组投射出的图像光线包含图像质量数据以及图像位置和角度数据，所述图像质量数据包括解像力数据，所述投影模组处的预设标准包括根据所接收到的出射图像的图像质量数据得到的与所述显示单元相关的参数是否符合预设要求，所述投影模组处的预设标准包括所接收到的出射图像的图像位置和角度数据是否符合各自的预设要求。
[0019]在根据本专利技术的增强现实设备装配方法中，可选地，通过计算所接收到的出射图像的像差来获得所述相对位置的调整量，然后根据其来对所述显示单元与所述壳体之间的相对位置、和/或所述光波导件与所述支架之间的相对位置在六个自由度上进行实时调整。
[0020]在根据本专利技术的增强现实设备装配方法中，可选地，所述增强现实设备装配方法还包括步骤：
[0021]将一个或多个棱镜设置在所述投影模组和所述光波导件之间，用于使得经所述投影模组输出的图像光线经由所述棱镜进行折射后再耦入至所述光波导件。
[0022]在根据本专利技术的增强现实设备装配方法中，可选地，在所述壳体的外壁上设置容纳部用于容纳所述显示单元，并在所述显示单元与位于所述容纳部外侧的所述壳体的外壁之间形成用于调整其间相对位置的第一间隙；并且/或者
[0023]在所述支架上设置容纳空间，并且在将所述光波导件部分地插入所述容纳空间中时，在所述光波导件与所述容纳空间的内壁之间形成用于调整其间相对位置的第二间隙。
[0024]在根据本专利技术的增强现实设备装配方法中，可选地，所述壳体被构造成包括：
[0025]第一壳体，其与所述支架相连并至少设置有第一开口部，所述光源被容纳在所述第一壳体内；以及
[0026]第二壳体，其与所述支架相连并至少设置有第二开口部和第三开口部，所述第二开口部被构造成与所述第一开口部相适配，以使得所述第二壳体与所述第一壳体可拆卸地密封接合，所述转光单元被容纳在所述第二壳体内，所述投影镜头布置在所述第三开口部处并装设于所述第二壳体上，所述容纳部设置在所述第二壳体或所述第一壳体的外壁上。
[0027]在根据本专利技术的增强现实设备装配方法中，可选地，所述壳体被构造成包括：
[0028]第一壳体，其与所述支架相连，并且具有用于容纳所述光源和所述转光单元的空间，所述第一壳体设置有至少一个开口部，所述投影镜头装设在所述开口部处；以及
[0029]第二壳体，其被构造成与所述第一壳体可拆卸地密封接合，并且所述容纳部设置在所述第二壳体的外壁上。
[0030]在根据本专利技术的增强现实设备装配方法中，可选地，所述显示单元包括基板和附接于所述基板上的芯片，所述显示单元通过所述基板被胶接至所述壳体，并且/或者所述显示单元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增强现实设备，其包括：支架；投影模组，其装设于所述支架上并包括壳体、光源、显示单元、转光单元和投影镜头，所述显示单元用于将入射光线调制成图像光线，所述转光单元用于将从所述光源发出的光线转折至所述显示单元，并将其调制成的图像光线转折至所述投影镜头以向外投射；以及光波导件，其装设于所述支架上并耦入从所述投影镜头投射出的图像光线，其特征在于，所述显示单元与所述壳体之间、并且/或者所述光波导件与所述支架之间具有用于调整其间相对位置的间隙，以便至少通过施胶方式来固定在装配时确定的优化相对位置，所述优化相对位置被确定为能使得在装配时接收到的从所述光波导件耦出的出射图像符合预设标准；其中，所述支架被构造成分体式，其包括彼此独立的第一支架和至少一个第二支架，所述第一支架与所述投影模组和所述光波导件相连，所述第二支架至少与所述光波导件相连，所述第一支架和所述第二支架分别位于所述光波导件的两侧并且与所述光波导件之间分别相距第一侧间隙和第二侧间隙，所述第一侧间隙和所述第二侧间隙相等或不相等。2.根据权利要求1所述的增强现实设备，其中，所述壳体的外壁上设置有用于容纳所述显示单元的容纳部，在所述显示单元与所述容纳部的内壁之间形成用于调整其间相对位置的第一间隙；并且/或者所述支架设置有容纳空间，在将所述光波导件部分地插入所述容纳空间中时，所述光波导件的两侧与所述容纳空间的内壁之间为所述第一侧间隙和第二侧间隙，用于调整其间相对位置。3.根据权利要求1所述的增强现实设备，其中，所述壳体与所述支架的第一支架之间设置有限位槽与限位柱相匹配的限位结构，并且/或者所述壳体和所述支架之间至少通过施胶方式被装设在一起。4.根据权利要求1所述的增强现实设备，其中，在所述第一侧间隙和/或第二侧间隙的一部分或全部内设置粘胶材料。5.根据权利要求4所述的增强现实设备，其中，所述光波导件的至少一侧设置有布胶区，并且所述支架上设置一...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢超，李泓，杜佳玮，
申请(专利权)人：宁波舜宇光电信息有限公司，
类型：发明
国别省市：