CN116183176A - 一种基于转折光路的ar/vr眼镜检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于转折光路的AR/VR眼镜检测装置，包括基座、球形穹顶、转折悬臂、多组成像单模组；球形穹顶安装在基座上，球形穹顶上均匀设置有多组圆孔，多组成像单模组为变焦成像单模组或定焦成像单模组，与球形穹顶球心距离相同且可拆卸地安装在球形穹顶圆孔处；转折悬臂一端设有反射镜和光阑，成像光线从光阑经反射镜反射向多组成像单模组为等距离光线。本发明提供了一种结构紧凑、多组成像单模组组合使用从而适用于检测不同应用场景中AR/VR眼镜的基于转折光路的AR/VR眼镜检测装置。
Description
技术领域
本发明涉及光学检测技术领域，特别是涉及一种基于转折光路的AR/VR眼镜检测装置。
背景技术
随着AR/VR技术的飞速发展，在军工行业，医疗行业，工业检测行业乃至娱乐行业都有着很大的应用前景。因此，对AR/VR眼镜检测设备也提出了更高的要求，既需要精确、高速、有效地实现对眼镜性能检测；又需要测量设备能够适应不同产品，及不同角度的检测要求。
专利号为CN202220572801的中国专利公开了一种VR/AR设备自动对位检测装置，能够根据待测VR/AR设备的空间位置，自动校正检测仪器的空间位置，但是该装置不能根据实际使用场景，选择合适的成像模组，如检测针对视力正常用户研发的AR/VR眼镜和针对有远视或近视用户研发的AR/VR眼镜，不能实现不同视场角下的检测效果，同时设备体积大，结构不够紧凑。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种结构紧凑、多组成像单模组组合使用从而适用于检测不同应用场景中AR/VR眼镜的基于转折光路的AR/VR眼镜检测装置。
技术方案：为实现上述目的，本发明所述的一种基于转折光路的AR/VR眼镜检测装置，包括基座、球形穹顶、转折悬臂、多组成像单模组；
球形穹顶安装在基座上，球形穹顶上均匀设置有多组圆孔，多组成像单模组为变焦成像单模组或定焦成像单模组，与球形穹顶球心距离相同且可拆卸地安装在球形穹顶圆孔处；
转折悬臂一端设有反射镜和光阑，成像光线从光阑经反射镜反射向多组成像单模组为等距离光线。
其中，转折悬臂上设有五维调节机构，用于调节反射镜与多组成像单模组的距离和角度。
其中，变焦成像单模组包括滚珠丝杠、变焦镜头组件、第一相机，滚珠丝杠一端设有用于安装变焦镜头组件的第一安装板，第一相机的成像组件安装在滚珠丝杠上靠近第一安装板的一侧，第一相机的电器组件通过第一支架安装在滚珠丝杠另一侧轨道的上方。
其中，第一安装板上端设有将变焦镜头组件上下微调的第一导向孔，中部设有与变焦镜头组件后端安装座配合的中心孔，安装座上端设有螺纹孔，螺栓穿过第一导向孔锁进变焦镜头组件后端安装座上的螺纹孔，从而将变焦镜头组件安装在第一安装板上，通过松紧螺栓上下微调变焦镜头组件。
其中，第一相机的成像组件通过多维调节板安装在滚珠丝杠上，通过微调第一导向孔内螺栓松紧和多维调节板，使第一相机的成像组件和变焦镜头组件的离轴相对位置在0.03mm以内，倾斜角度在3°以内，以达到更好的成像效果。
其中，变焦镜头组件包括通过螺纹旋接的变焦前镜筒、变焦后镜筒，变焦镜头组件的镜头前设有一圈圆柱磁铁，用于磁吸附加镜片。
其中，变焦镜头组件上套有一对倾斜调节环，当变焦成像单模组安装在球形穹顶上时，通过旋转倾斜调节环调节变焦成像单模组相对于光阑的倾斜角度。
其中，定焦成像单模组包括XY双轴调节平台、定焦镜头组件、第二相机，XY双轴调节平台一端设有用于安装定焦镜头组件的第二安装板，第二相机的成像组件安装在XY双轴调节平台上靠近第二安装板的一侧，第二相机的电器组件通过第二支架安装在XY双轴调节平台另一侧的上方。
其中，第二安装板上端设有将定焦镜头组件上下微调的第二导向孔，中部设有与定焦镜头组件后端安装座配合的第二中心孔，定焦镜头组件后端安装座上端设有螺纹孔，螺栓穿过第二导向孔锁进定焦镜头组件后端安装座上的螺纹孔，从而将定焦镜头组件安装在第二安装板上。
其中，定焦镜头组件包括通过螺纹旋接的定焦前镜筒、定焦后镜筒，定焦镜头组件的镜头前设有一圈圆柱磁铁，用于磁吸附加镜片。
有益效果：本发明具有如下优点：1、本发明的成像单模组为变焦成像单模组或定焦成像单模组，可拆卸地安装在球形穹顶圆孔处，便于用户根据实际检测场景，如检测针对视力正常用户研发的AR/VR眼镜和针对有远视或近视用户研发的AR/VR眼镜，选择合适的成像模组，实现不同视场角下的检测；
2、转折悬臂下端设有反射镜，将成像光线反射向多组成像单模组，使光路进行折叠，节省了光路的占用空间，使装置的结构更加紧凑；
3、本发明的前镜筒和后镜筒通过螺纹旋接，实现了前后镜筒内光学透镜之间空气间隔的调节，同时前镜筒镜头前设有一圈圆柱磁铁，方便用户在调试本装置过程中磁吸安装附加镜，如磁吸不同透过率的滤光片，操作方便，配合度高。
附图说明
图1为本发明装置结构示意图；
图2为变焦成像单模组结构示意图；
图3为定焦成像单模组结构示意图；
图4为变焦镜头组件与第一安装板装配结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明的技术方案作详细说明。
如图1所示，本发明所述的基于转折光路的AR/VR眼镜检测装置，包括基座1、球形穹顶2、转折悬臂3、多组成像单模组4。
球形穹顶2安装在基座1上，球形穹顶2上均匀设置有多组圆孔，多组成像单模组4为变焦成像单模组或定焦成像单模组，与球形穹顶2球心距离相同且可拆卸地安装在球形穹顶2圆孔处，便于用户根据实际使用场景，选择合适的成像模组，实现不同视场角下的检测；本实施例中球形穹顶2可安装成像单模组4的数量为11组。
转折悬臂3一端设有反射镜31和光阑32，待测AR/VR眼镜放置在光阑32的下方，光源的光线透过待测AR/VR眼镜，从光阑32经反射镜31反射向多组成像单模组4为等距离光线。本实施例中，转折悬臂3为L型直角结构，一端安装在球形穹顶2上端，另一端上设有反射镜31和光阑32，光阑32在反射镜31下方，待AR/VR眼镜放置在光阑32下方。
本实施例中，基座1除起到支撑球形穹顶2外，还将球形穹顶2从水平状态偏转了76°，配合反射镜31的偏转角度，使成像光线通过光阑32经反射镜31反射向多组成像单模组4。
其中，转折悬臂3上设有五维调节机构，对反射镜31的位置和偏转角度进行五个维度的调节。
如图2所示，变焦成像单模组包括滚珠丝杠411、变焦镜头组件412、第一相机413，滚珠丝杠411一端设有用于安装变焦镜头组件412的第一安装板414，第一相机413的成像组件安装在滚珠丝杠411上靠近第一安装板415的一侧，第一相机413的电器组件通过第一支架415安装在滚珠丝杠411另一侧轨道的上方。
滚珠丝杠411的总行程为100mm，在整个行程中的定位精度为0.01mm，重复定位精度最高为0.005mm，运行过程中的跳动精度最高为0.005mm。
第一安装板414上端设有将变焦镜头组件412上下微调的第一导向孔4141，中部设有与变焦镜头组件412后端安装座4121配合的中心孔4142，安装座4121上端设有螺纹孔4122，螺栓穿过第一导向孔4141锁进变焦镜头组件412后端安装座4121上的螺纹孔4122，从而将变焦镜头组件412安装在第一安装板414上，通过松紧螺栓上下微调变焦镜头组件412。
第一相机413的成像组件通过多维调节板安装在滚珠丝杠411上，通过微调第一导向孔4141内螺栓松紧和多维调节板，使第一相机413的成像组件和变焦镜头组件412的离轴相对位置在0.03mm以内，倾斜角度在3°以内，以达到更好的成像效果。
变焦镜头组件412上套有一对倾斜调节环416，当变焦成像单模组安装在球形穹顶42上时，通过旋转倾斜调节环416调节变焦成像单模组相对于光阑32的倾斜角度，使所有变焦成像单模组的物面重合。
如图3所示，定焦成像单模组包括XY双轴调节平台421、定焦镜头组件422、第二相机423，XY双轴调节平台421一端设有用于安装定焦镜头组件422的第二安装板424，第二相机423的成像组件安装在XY双轴调节平台421上靠近第二安装板424的一侧，第二相机423的电器组件通过第二支架425安装在XY双轴调节平台421另一侧的上方。
第二安装板424与第一安装板414结构相同，上端也设有将定焦镜头组件422上下微调的第二导向孔4241，可通过松紧第二导向孔4241内紧螺栓上下微调定焦镜头组件422。
本装置的成像变焦镜头组件412和定焦镜头组件422，均包括前镜筒、后镜筒，共由8组光学透镜组成，其中三组是双胶合透镜；前镜筒、后镜筒通过螺纹旋接，实现了前后镜筒内光学透镜之间空气间隔的调节，同时前镜筒镜头前设有一圈圆柱磁铁，方便用户在调试本装置过程中磁吸安装附加镜，如磁吸不同透过率的滤光片，操作方便，配合度高。后镜筒后端也预留用于调节镜头和相机之间位置关系的空间。
第一相机413和第二相机423为工业相机，成像组件的像元尺寸为2.7μm×2.7μm，成像组件和电器组件均分开安装，在调试过程中仅由相机的成像组件运动，电路控制部分被安置在模组尾端，减轻了运动负载，使成像组件的运动更加平稳。
变焦成像单模组和定焦成像单模组的主要区别是，定焦成像单模组用XY双轴调节平台421代替了变焦成像单模组中的滚珠丝杠411。
变焦成像单模组在调试过程中，电机带动第一相机413的成像组件在滚珠丝杠411上运动，同时松紧第一导向孔4141内紧螺栓上下微调变焦镜头组件412，直到变焦镜头组件412的中心与第一相机413成像组件的相面中心几乎重合。第一相机413成像组件在测试过程中，会在滚珠丝杠411上前后运动，选定5个固定的工作位置。
定焦成像单模组在调试过程中，手动调节XY双轴调节平台421，使其带动第二相机423的成像组件相对于定焦镜头组件422运动，同时松紧第二导向孔4241内紧螺栓上下微调定焦镜头组件422，直到定焦镜头组件422的中心与第二相机423成像组件的相面中心几乎重合，调试完成，锁紧XY双轴调节平台421的位置，使第二相机423的成像组件工作位置一直保持不变。
变焦成像单模组和定焦成像单模组在其工作位置拍摄光线经过AR/VR眼镜的图像，并传输到用户端，用户端根据图片的调制传递函数、亮度均匀性等参数判断AR/VR眼镜的质量。定焦成像单模组适用于检测针对视力正常用户研发的AR/VR眼镜，变焦成像单模组适用于检测针对有远视或近视用户研发的AR/VR眼镜。
本装置配置有电控箱，包含用于控制XY双轴调节平台421移动，第一相机413和第二相机423工作的控制器。
Claims (10)
1.一种基于转折光路的AR/VR眼镜检测装置，其特征在于，包括基座(1)、球形穹顶(2)、转折悬臂(3)、多组成像单模组(4)；
球形穹顶(2)安装在基座(1)上，球形穹顶(2)上均匀设置有多组圆孔，多组成像单模组(4)为变焦成像单模组或定焦成像单模组，与球形穹顶(2)球心距离相同且可拆卸地安装在球形穹顶(2)圆孔处；
转折悬臂(3)一端设有反射镜(31)和光阑(32)，成像光线从光阑(32)经反射镜(31)反射向多组成像单模组(4)为等距离光线。
2.根据权利要求1所述的基于转折光路的AR/VR眼镜检测装置，其特征在于，转折悬臂(3)上设有五维调节机构，用于调节反射镜(31)与多组成像单模组(4)的距离和角度。
3.根据权利要求1所述的基于转折光路的AR/VR眼镜检测装置，其特征在于，变焦成像单模组包括滚珠丝杠(411)、变焦镜头组件(412)、第一相机(413)，滚珠丝杠(411)一端设有用于安装变焦镜头组件(412)的第一安装板(414)，第一相机(413)的成像组件安装在滚珠丝杠(411)上靠近第一安装板(414)的一侧，第一相机(413)的电器组件通过第一支架(415)安装在滚珠丝杠(411)另一侧轨道的上方。
4.根据权利要求3所述的基于转折光路的AR/VR眼镜检测装置，其特征在于，第一安装板(414)上端设有将变焦镜头组件(412)上下微调的第一导向孔(4141)，中部设有与变焦镜头组件(412)后端安装座(4121)配合的中心孔(4142)，安装座(4121)上端设有螺纹孔(4122)，螺栓穿过第一导向孔(4141)锁进变焦镜头组件(412)后端安装座(4121)上的螺纹孔(4122)，从而将变焦镜头组件(412)安装在第一安装板(414)上，通过松紧螺栓上下微调变焦镜头组件(412)。
5.根据权利要求3或4所述的基于转折光路的AR/VR眼镜检测装置，其特征在于，第一相机(413)的成像组件通过多维调节板安装在滚珠丝杠(411)上，通过微调第一导向孔(4141)内螺栓松紧和多维调节板，使第一相机(413)的成像组件和变焦镜头组件(412)的离轴相对位置在0.03mm以内，倾斜角度在3°以内。
6.根据权利要求3所述的基于转折光路的AR/VR眼镜检测装置，其特征在于，变焦镜头组件(412)包括通过螺纹旋接的变焦前镜筒、变焦后镜筒，变焦镜头组件(412)镜头前设有一圈圆柱磁铁，用于磁吸附加镜片。
7.根据权利要求3所述的基于转折光路的AR/VR眼镜检测装置，其特征在于，变焦镜头组件(412)上套有一对倾斜调节环(416)，当变焦成像单模组安装在球形穹顶(2)上时，通过旋转倾斜调节环(416)调节变焦成像单模组相对于光阑(32)的倾斜角度。
8.根据权利要求1所述的基于转折光路的AR/VR眼镜检测装置，其特征在于，定焦成像单模组包括XY双轴调节平台(421)、定焦镜头组件(422)、第二相机(423)，XY双轴调节平台(421)一端设有用于安装定焦镜头组件(422)的第二安装板(424)，第二相机(423)的成像组件安装在XY双轴调节平台(421)上靠近第二安装板(424)的一侧，第二相机(423)的电气组件通过第二支架(425)安装在XY双轴调节平台(421)另一侧的上方。
9.根据权利要求8所述的基于转折光路的AR/VR眼镜检测装置，其特征在于，第二安装板(424)上端设有将定焦镜头组件(422)上下微调的第二导向孔(4241)，中部设有与定焦镜头组件(422)后端安装座配合的第二中心孔，定焦镜头组件(422)后端安装座上端设有螺纹孔，螺栓穿过第二导向孔(4241)锁进定焦镜头组件(422)后端安装座上的螺纹孔，从而将定焦镜头组件(422)安装在第二安装板(424)上。
10.根据权利要求8所述的基于转折光路的AR/VR眼镜检测装置，其特征在于，定焦镜头组件(422)包括通过螺纹旋接的定焦前镜筒、定焦后镜筒，定焦镜头组件(422)镜头前设有一圈圆柱磁铁，用于磁吸附加镜片。
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|---|---|---|---|
| CN202310052266.XA CN116183176A (zh) | 2023-02-02 | 2023-02-02 | 一种基于转折光路的ar/vr眼镜检测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|
| CN116183176A true CN116183176A (zh) | 2023-05-30 |
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| CN202310052266.XA Pending CN116183176A (zh) | 2023-02-02 | 2023-02-02 | 一种基于转折光路的ar/vr眼镜检测装置 |
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| CN (1) | CN116183176A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116929725A (zh) * | 2023-09-19 | 2023-10-24 | 山东中创文化创意产业集团有限公司 | 一种vr眼镜视觉模拟检测*** |
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2023
- 2023-02-02 CN CN202310052266.XA patent/CN116183176A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116929725A (zh) * | 2023-09-19 | 2023-10-24 | 山东中创文化创意产业集团有限公司 | 一种vr眼镜视觉模拟检测*** |
| CN116929725B (zh) * | 2023-09-19 | 2023-11-21 | 山东中创文化创意产业集团有限公司 | 一种vr眼镜视觉模拟检测*** |
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