本技術(shù)涉及ar光波導(dǎo)檢測(cè)設(shè)備的，尤其是涉及一種ar光波導(dǎo)檢測(cè)設(shè)備標(biāo)定裝置。

背景技術(shù)：

1、ar光波導(dǎo)近眼顯示技術(shù)作為一種輕薄的ar技術(shù)方案，具備成為主流技術(shù)的潛力。隨著ar光波導(dǎo)的逐步量產(chǎn)，ar光波導(dǎo)的生產(chǎn)質(zhì)量管控問題就顯得愈發(fā)重要，如何提升檢測(cè)結(jié)果的重復(fù)精度成為必須面臨的問題。投影光機(jī)和成像檢測(cè)儀器是ar光波導(dǎo)檢測(cè)中的兩個(gè)核心設(shè)備，投影光機(jī)將測(cè)試圖案投射進(jìn)入ar光波導(dǎo)的光耦入?yún)^(qū)域，成像檢測(cè)儀器在ar光波導(dǎo)的光耦出端的眼動(dòng)范圍附近進(jìn)行圖像拍攝、檢測(cè)成像質(zhì)量。投影光路、成像光路、波導(dǎo)載臺(tái)三者之間的空間位置關(guān)系需要有標(biāo)定校準(zhǔn)手段，否則檢測(cè)設(shè)備在長(zhǎng)期使用過程中會(huì)發(fā)生位置飄逸，從而導(dǎo)致測(cè)量誤差無限制的擴(kuò)大。

2、現(xiàn)有技術(shù)方案多通過外部輔助裝置進(jìn)行標(biāo)定，且只能標(biāo)定成像光路的部分位置參數(shù)，如cn117232787a采用外部輔助激光和輔助相機(jī)對(duì)檢測(cè)相機(jī)光軸傾斜角進(jìn)行標(biāo)定。少數(shù)可進(jìn)行投影光路、成像光路雙標(biāo)定的裝置又較為復(fù)雜，如cn116952544a采用外部輔助標(biāo)定工裝對(duì)投影光軸和成像光軸進(jìn)行標(biāo)定，輔助工裝中的元器件數(shù)目較多，元器件越多，引入的標(biāo)定誤差就會(huì)累計(jì)的越多。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型要解決的問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足而提供一種ar光波導(dǎo)檢測(cè)設(shè)備標(biāo)定裝置，其通過采用特殊的投影和成像結(jié)構(gòu)，可以取代光電自準(zhǔn)直儀等外部輔助工裝設(shè)備，來標(biāo)定投影光路、成像光路、波導(dǎo)載臺(tái)三者之間的初始位置關(guān)系，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、公差傳遞面少、標(biāo)定精度高、標(biāo)定效率高的優(yōu)點(diǎn)。

2、本實(shí)用新型的上述實(shí)用新型目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：

3、一種ar光波導(dǎo)檢測(cè)設(shè)備標(biāo)定裝置，包括波導(dǎo)載臺(tái)、設(shè)置于所述波導(dǎo)載臺(tái)上的反射平晶、以及布置于所述反射平晶上游的投影模組和成像模組，所述投影模組和成像模組分別相對(duì)所述反射平晶的位置可調(diào)，所述投影模組包括順序布置的第一光源模塊、第一分光模塊、以及第一透鏡組和第一圖像檢測(cè)模塊，所述第一透鏡組和第一圖像檢測(cè)模塊分別布置于所述第一分光模塊的透射光路徑和反射光路徑上，所述成像模組包括順序布置的第二光源模塊、第二分光模塊、以及第二透鏡組和第二圖像檢測(cè)模塊，所述第二透鏡組和第二圖像檢測(cè)模塊分別布置于所述第二分光模塊的反射光路徑和透射光路徑上。

4、通過采用上述技術(shù)方案，投影模組中通過第一光源模塊出射光線，其經(jīng)過第一分光模塊透射形成的透射光依次通過第一透鏡組透射、反射平晶反射、第一透鏡組二次透射后，再經(jīng)過第一分光模塊反射形成的反射光通過第一圖像檢測(cè)模塊進(jìn)行視覺檢測(cè)，由此形成投影光路；

5、成像模組中通過第二光源模塊出射光線，其經(jīng)過第二分光模塊反射形成的反射光依次通過第二透鏡組透射、反射平晶反射、第二透鏡組二次透射后，再經(jīng)過第二分光模塊透射形成的透射光通過第二圖像檢測(cè)模塊進(jìn)行視覺檢測(cè)，由此形成成像光路；

6、基于此，為標(biāo)定投影光路、成像光路、波導(dǎo)載臺(tái)三者之間的初始位置關(guān)系，光軸的標(biāo)定分為反射平晶的光軸傾斜角標(biāo)定、投影光路和成像光路的xyz位置標(biāo)定兩個(gè)環(huán)節(jié)：

7、（1）光軸傾斜角標(biāo)定：當(dāng)波導(dǎo)載臺(tái)發(fā)生傾斜時(shí)，第一圖像檢測(cè)模塊和第二圖像檢測(cè)模塊能捕捉到中心反射光線的變化，并反推傾斜量，由于投影模組和成像模組分別相對(duì)反射平晶的位置可調(diào)，同步可以對(duì)波導(dǎo)載臺(tái)、投影模組和成像模組中若干者的朝向做出調(diào)整，當(dāng)反射光和投射光重合時(shí)，記錄為光軸傾斜初始狀態(tài)；

8、（2）z軸位置標(biāo)定：z軸位置標(biāo)定依據(jù)是第一出瞳光闌和第二出瞳光闌的位置要和反射平晶的表面重合，當(dāng)兩者不重合時(shí)，反射回來的光線部分被第一出瞳光闌或第二出瞳光闌遮擋，無法進(jìn)入第一圖像檢測(cè)模塊或第二圖像檢測(cè)模塊，此時(shí)就需要調(diào)整投影模組和成像模組的z軸位置，以使其靠近或遠(yuǎn)離反射平晶表面移動(dòng)，以使第一出瞳光闌和第二出瞳光闌與反射平晶重合，在上述位置關(guān)系下，第一圖像檢測(cè)模塊和第二圖像檢測(cè)模塊將會(huì)探測(cè)到亮度最強(qiáng)的反射光線，記錄此時(shí)的投影光路和成像光路的z軸位置為初始狀態(tài)；

9、（3）xy軸位置標(biāo)定：將投影模組和成像模組整體移動(dòng)到反射平晶的在x方向或y方向上的邊界附近，此時(shí)第一圖像檢測(cè)模塊和第二圖像檢測(cè)模塊檢測(cè)到的反射圖像中心亮度會(huì)減半，記錄此時(shí)投影模組和成像模組的空間xy二維坐標(biāo)作為初始狀態(tài)；

10、在經(jīng)過上述光軸的標(biāo)定步驟后，投影光路、成像光路、波導(dǎo)載臺(tái)三者的五維空間初始相對(duì)位置可唯一確定。整個(gè)標(biāo)定過程中波導(dǎo)載臺(tái)作為唯一的基準(zhǔn)，標(biāo)定過程僅累計(jì)了反射平晶一個(gè)光學(xué)元件的公差，具有較高的標(biāo)定精度，標(biāo)定流程和檢測(cè)流程之間的切換僅需切換反射平晶這一個(gè)硬件，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、公差傳遞面少、標(biāo)定精度高、標(biāo)定效率高的優(yōu)點(diǎn)。

11、本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為：還包括主控模塊、第一驅(qū)動(dòng)模塊和第二驅(qū)動(dòng)模塊，所述主控模塊的信號(hào)輸入端分別連接于所述第一圖像檢測(cè)模塊和第二圖像檢測(cè)模塊、且信號(hào)輸出端分別連接于所述第一驅(qū)動(dòng)模塊和第二驅(qū)動(dòng)模塊，所述投影模組設(shè)置于所述第一驅(qū)動(dòng)模塊的移動(dòng)端，所述成像模組設(shè)置于所述第一驅(qū)動(dòng)模塊的移動(dòng)端。

12、通過采用上述技術(shù)方案，在基于第一圖像檢測(cè)模塊和第二圖像檢測(cè)模塊進(jìn)行視覺檢測(cè)的基礎(chǔ)上，可進(jìn)一步地設(shè)置主控模塊接受視覺檢測(cè)信號(hào)、并將其與設(shè)定值比較，進(jìn)而選擇性控制第一驅(qū)動(dòng)模塊和第二驅(qū)動(dòng)模塊動(dòng)作，以完成投影模組和成像模組分別相對(duì)反射平晶的位置調(diào)整，能實(shí)現(xiàn)光軸自動(dòng)化標(biāo)定。

13、本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為：所述主控模塊設(shè)置為單片機(jī)、微處理器、控制面板或主控芯片。

14、通過采用上述技術(shù)方案，以便完成第一圖像檢測(cè)模塊和第二圖像檢測(cè)模塊、第一驅(qū)動(dòng)模塊和第二驅(qū)動(dòng)模塊之間的視覺檢測(cè)信號(hào)采集處理和驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制。

15、本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為：所述波導(dǎo)載臺(tái)設(shè)置為一維滑臺(tái)，所述第一驅(qū)動(dòng)模塊和第二驅(qū)動(dòng)模塊各自獨(dú)立地設(shè)置為二維滑臺(tái)；或者，所述波導(dǎo)載臺(tái)設(shè)置為二維滑臺(tái)，所述第一驅(qū)動(dòng)模塊和第二驅(qū)動(dòng)模塊各自獨(dú)立地設(shè)置為一維滑臺(tái)；所述一維滑臺(tái)的移動(dòng)方向和所述二維滑臺(tái)的兩個(gè)移動(dòng)方向相互垂直。

16、通過采用上述技術(shù)方案，一維滑臺(tái)優(yōu)選采用直線導(dǎo)軌，二維滑臺(tái)優(yōu)選采用十字滑臺(tái)，以便實(shí)現(xiàn)投影模組和成像模組相對(duì)反射平晶表面的平移和升降，進(jìn)而能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化xyz軸位置標(biāo)定。

17、本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為：所述波導(dǎo)載臺(tái)、第一驅(qū)動(dòng)模塊和第二驅(qū)動(dòng)模塊中的至少兩者各自獨(dú)立地設(shè)置為三維滑臺(tái)。

18、通過采用上述技術(shù)方案，三維滑臺(tái)優(yōu)選采用直角坐標(biāo)機(jī)器人或者六軸機(jī)械臂，以便實(shí)現(xiàn)投影模組和成像模組相對(duì)反射平晶表面的平移和升降，進(jìn)而能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化xyz軸位置標(biāo)定。

19、本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為：還包括布置于所述反射平晶和第一透鏡組之間的第一出瞳光闌、以及布置于所述反射平晶和第二透鏡組之間的第二出瞳光闌。

20、通過采用上述技術(shù)方案，z軸位置標(biāo)定依據(jù)是第一出瞳光闌和第二出瞳光闌的位置要和反射平晶的表面重合，用于分別配合投影模組和成像模組進(jìn)行z軸位置標(biāo)定。

21、本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為：所述第一光源模塊包括順序布置的第一照明光源和第一幻燈片，所述第二光源模塊包括順序布置的第二照明光源和第二幻燈片。

22、通過采用上述技術(shù)方案，第一照明光源發(fā)射的光線照亮第一幻燈片，投影模組用于將第一幻燈片上的圖案投射到反射平晶，第二照明光源發(fā)射的光線照亮第二幻燈片，成像模組用于將第二幻燈片上的圖案投射到反射平晶。

23、本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為：所述第一分光模塊和第二分光模塊各自獨(dú)立地設(shè)置為分光棱鏡。

24、通過采用上述技術(shù)方案，分光棱鏡是通過在直角棱鏡的斜面鍍制薄膜結(jié)構(gòu)，然后膠合成一個(gè)立方體結(jié)構(gòu)，基于光的干涉原理來控制光的透射率和反射率。

25、本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為：所述第一透鏡組設(shè)置為投影鏡頭，所述第二透鏡組設(shè)置為成像鏡頭。

26、通過采用上述技術(shù)方案，便于光線透過。

27、本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為：所述第一圖像檢測(cè)模塊和第二圖像檢測(cè)模塊各自獨(dú)立地設(shè)置為圖像探測(cè)器。

28、通過采用上述技術(shù)方案，圖像探測(cè)器是通過來自物體的能量輻射來探測(cè)物體的形狀或內(nèi)部結(jié)構(gòu)，由于物體的表面形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)輻射信號(hào)的空間分布發(fā)生調(diào)制作用，因此來自物體的輻射的空間分布就自然會(huì)攜帶著物體的表面或體內(nèi)結(jié)構(gòu)的圖像信息，通過將該圖像的輻射分布轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，從而獲取被探測(cè)物體的形狀或內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

29、綜上所述，本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果為：通過采用特殊的投影模組和成像模組，可以取代光電自準(zhǔn)直儀等外部輔助工裝設(shè)備，來標(biāo)定投影光路、成像光路、波導(dǎo)載臺(tái)三者之間的初始位置關(guān)系，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、公差傳遞面少、標(biāo)定精度高、標(biāo)定效率高的優(yōu)點(diǎn)。