CN111678677B - 一种测量装置和光学参数测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种测量装置和光学参数测量方法，其中，测量装置用于测量显示模组的光学参数，包括：视度管、相机、旋转调节平台和处理设备，旋转调节平台用于带动所述视度管和相机旋转，以改变显示模组显示的、入射至相机的画面位置；视度管用于衡量所述显示模组的屈光度，相机用于通过视度管采集所述显示模组显示的、改变了画面位置的多个测试图像并将测试图像发送给处理设备，处理设备根据测试图像，以得到显示模组的光学参数，光学参数包括：屈光度均匀性和/或视场角。本发明的测试装置和测量方法，可以方便得对显示模组的屈光度均匀性或者视场角进行测量，并且过计算设备来判断测试图像的显示参数，可以使得得到准确客观的测量结果。

Description

一种测量装置和光学参数测量方法

技术领域

本发明涉及光学技术领域，尤其涉及一种测量装置和光学参数测量方法。

背景技术

在许多领域，比如虚拟显示领域，急需一种能准确衡量镜片和产品的屈光度均匀性和视场角的客观方式。而在虚拟显示设备中，由于设计与加工的原因，虚拟显示设备的镜片中心与边缘总是存在一定的误差，如果误差过大，则导致虚像成像不再位于同一平面，会导致无法同时看清屈光度数不同位置的画面。以往的方法如用普通视度管配合平行光管，来测量镜片的屈光度，但是它们的测量方式往往是肉眼的主观评价，并不准确也不适合虚拟显示领域的测量，更加无法准确测量屈光度均匀性。虚拟显示设备的光学部分主要由多片光学镜片和微型显示器组成，其中光学镜片会有屈光度数，甚至部分设备还可以调节屈光度数，如果测量不精确可能会造成使用者视力的恶化。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种测量装置和屈光学参数的客观测量方法。

本发明的技术方案如下：本发明提供一种测量装置，用于测量显示模组的光学参数，包括：视度管、相机、旋转调节平台、和处理设备，所述旋转调节平台用于带动所述视度管和相机旋转，以改变所述显示模组显示的、入射至所述相机的画面位置；所述视度管用于衡量所述显示模组的屈光度，所述相机用于通过所述视度管采集所述显示模组显示的测试图像并将所述测试图像发送给所述处理设备，所述处理设备根据所述测试图像，以得到所述显示模组的所述光学参数，所述光学参数包括：屈光度均匀性和/或视场角。

进一步地，所述视度管包括物镜和目镜，所述物镜上设置有屈光度调节部件，用于通过调节所述物镜以调节所述视度管的屈光度刻度值，所述目镜上设置有校准部件，用于在测量初始状态时对所述视度管进行校准。

进一步地，所述屈光度调节部件用于通过平移物镜方式调整所述视度管的屈光度刻度值；或者所述屈光度调节部件通过旋转物镜方式改变所述物镜位置以调节所述视度管的屈光度刻度值。

进一步地，所述视度管和所述相机固定于所述旋转调节平台；所述相机固定于固定装置；测量初始状态时，所述相机的中心、所述视度管的中心及所述显示模组的中心位于同一光轴；或，

所述视度管和所述相机集成为一体且固定于所述旋转调节平台；所述相机固定于固定装置；测量初始状态时，所述相机的中心、所述视度管的中心及所述显示模组的中心位于同一光轴。

进一步地，所述显示模组在出瞳距离时候出瞳直径的中心位置位于所述光轴上；所述旋转调节平台具体用于以所述显示模组出瞳距离时出瞳直径的中心位置为中心、绕着与所述光轴竖向垂直的轴旋转，通过其调节旋钮调节所述视度管与所述相机的俯仰角度，以改变所述显示模组显示的、入射至所述相机的画面位置。

进一步地，所述光学参数包括屈光度均匀性，所述处理设备用于根据所述测试图像，确定所述测试图像的画面清晰度，通过调节所述视度管的屈光度刻度值以调节所述处理设备输出的所述测试图像的画面清晰度；当所述测试图像的画面清晰度的峰值出现时，将所述画面清晰度的峰值对应的所述屈光度刻度值作为所述显示模组的屈光度；通过所述旋转调节平台对准模组图像的不同位置并重复屈光度测量过程，从而得到所述显示模组显示的、入射至所述相机的多个画面位置的屈光度，并计算该多个画面位置的屈光度的差值从而得到所述显示模组的屈光度均匀性；或，

所述光学参数包括屈光度均匀性，所述处理设备用于根据所述测试图像，确定所述测试图像的画面清晰度；通过调节所述视度管的屈光度刻度值以调节所述处理设备输出的所述测试图像的画面清晰度；当所述测试图像的画面清晰度的峰值出现时，将所述画面清晰度的峰值对应的所述屈光度刻度值作为所述显示模组的初始屈光度；根据所述初始屈光度和所述视度管与所述出瞳直径的中心位置之间的距离，从而得到所述显示模组显示的、入射至所述相机的多个画面位置的屈光度，并计算该多个画面位置的屈光度的差值从而得到所述显示模组的屈光度均匀性。

进一步地，所述光学参数包括视场角，所述处理设备用于根据所述测试图像，确定所述测试图像的画面清晰度或亮度；在测量初始状态时，通过调节所述视度管的屈光度刻度值以调节所述处理设备输出的所述测试图像的画面清晰度；当所述测试图像的画面清晰度的峰值出现时，开始测量；测量时，通过所述旋转调节平台带动所述视度管和相机从初始位置在第一方向上转动，当所述测试图像的清晰度或亮度下降到预定阈值时，确定旋转调节平台相对初始位置转动的第一角度；再通过所述旋转调节平台带动所述视度管和相机在所述第一方向的相反方向上转动，当所述测试图像的清晰度或亮度再次下降到预定阈值时，确定所述旋转调节平台相对初始位置转动的角度为第二角度，将所述第一角度和第二角度之和作为所述显示模组的视场角。

本发明还提供一种光学参数测量方法，所述光学参数包括：屈光度均匀性和/或视场角，所述测量方法包括：

通过旋转调节平台带动视度管和相机旋转，以改变所述显示模组显示的、入射至所述相机的画面位置；

控制所述相机通过所述视度管获取所述显示模组显示的测试图像；

处理设备根据所述测试图像，以得到所述显示模组的所述光学参数。

进一步地，当测量的所述光学参数包括屈光度均匀性时，所述光学参数的测试方法包括：所述处理设备根据所述测试图像，确定所述测试图像的画面清晰度，通过调节所述视度管的屈光度刻度值以调节所述处理设备输出的所述测试图像的画面清晰度；当所述测试图像的画面清晰度的峰值出现时，将所述画面清晰度的峰值对应的所述屈光度刻度值作为所述显示模组的屈光度，从而得到所述显示模组显示的、入射至所述相机的多个画面位置的屈光度，并计算多个画面位置的屈光度的差值从而得到所述显示模组的屈光度均匀性；或，

所述光学参数包括屈光度均匀性，所述处理设备用于根据所述测试图像，确定所述测试图像的画面清晰度；通过调节所述视度管的屈光度刻度值以调节所述处理设备输出的所述测试图像的画面清晰度；当所述测试图像的画面清晰度的峰值出现时，将所述画面清晰度的峰值对应的所述屈光度刻度值作为所述显示模组的初始屈光度；根据所述初始屈光度和所述视度管与所述出瞳直径的中心位置之间的距离，从而得到所述显示模组显示的、入射至所述相机的多个画面位置的屈光度，并计算该多个画面位置的屈光度的差值从而得到所述显示模组的屈光度均匀性。

进一步地，当测量的所述光学参数包括视场角时，所述光学参数的测量方法包括：所述处理设备用于根据所述测试图像，确定所述测试图像的画面清晰度或亮度；在测量初始状态时，通过调节所述视度管的屈光度刻度值以调节所述处理设备输出的所述测试图像的画面清晰度；当所述测试图像的画面清晰度的峰值出现时，开始测量；测量时，通过所述旋转调节平台带动所述视度管和相机从初始位置在第一方向上转动，当所述测试图像的清晰度或亮度下降到预定阈值时，确定旋转调节平台相对初始位置转动的第一角度；再通过所述旋转调节平台带动所述视度管和相机在所述第一方向的相反方向上转动，当所述测试图像的清晰度或亮度再次下降到预定阈值时，确定所述旋转调节平台相对初始位置转动的角度为第二角度，将所述第一角度和第二角度之和作为所述显示模组的视场角。

采用上述方案，本发明的测试装置和光学参数测量方法，可以方便对显示模组的屈光度均匀性或者视场角进行测量，并且通过计算设备来判断测试图像的显示参数，可以使得得到准确的测量结果，有利于帮助提升显示模组的使用体验。

附图说明

图1为本发明的一实施例的测量装置的结构示意图。

图2为本发明的另一实施例的视度管和相机的结构示意图。

图3为本发明的又一实施例的视度管和相机的结构示意图。

图4为本发明的光学参数测量方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。

本发明提供一种测量装置，用于测量显示模组的光学参数，该光学参数可以包括：屈光度均匀性和/或视场角。下面，将通过具体的实施例对本发明的测量装置进行详细描述。

请参阅图1，图1为所述测量装置的一可选实施例的示意图，本实施中，测量装置具体包括：视度管、相机2、旋转调节平台5和处理设备1，其中视度管包括物镜4和目镜3。视度管和相机2均固定在旋转调节平台5上，而显示模组6则设置在固定装置7，固定装置7具体可以为一测试治具。测量初始状态时，相机2的中心、视度管的中心及显示模组6的中心位于同一光轴。

其中，目镜3上设置有校准部件，用于在测量初始状态时，即正式测量开始之前，对视度管进行校准。对视度管进行校准的目的是，保证初始状态时视度管的刻度是准确的。物镜4上设有屈光度调节部件(未标示)，用于通过调节物镜4以调节视度管的屈光度刻度值，以衡量显示模组的屈光度。屈光度调节部件在调节视度管的屈光度刻度值时，有两种方式，一种方式是：通过平移物镜4的方式调整视度管的屈光度刻度值，如图1所示。另外一种方式是：旋转物镜4方式改变物镜4的位置以调节视度管的屈光度刻度值，如图2所示，图2中，物镜4上设置有屈光度调节部件4A。需要说明的是，在上述方案中，视度管测量范围可以为+10D到-10D。

相机2可以选用为定焦相机，或者也可以选用为自动对焦相机或变焦相机，只要使得相机的镜头具有一固定的焦距即可。另外，测量时，显示模组6显示合适的非纯色的测试图像(如西门子星图)。显示模组6与物镜4之间的出瞳距离、目镜3与相机2间的出瞳距离均符合设计标准。相机2通过视度管采集显示模组6显示的测试图像并将测试图像发送给处理设备1，处理设备1根据测试图像，按照一定的计算即可以得到显示模组的屈光度均匀性和/或视场角。

值得注意的是，在本方案的有些实施例中，处理设备1可以自动调节并获取视度管的屈光度刻度值；所述处理设备可以自动旋转旋转调节平台5并获取旋转角度。在这些实施例中，可以实现通过处理设备1自动测量屈光度和自动测量视场角，使得使用更加方便。

下面将对测试装置的具体工作过程做详细描述。

在测量初始状态时，请参阅图1，需要对适度管进行校准。校准的具体方式可以是：显示模组6显示西门子星图，调节物镜4上的屈光度调节部件，使得视度管的屈光度刻度值为0D，用白板挡住物镜4的外侧，然后调节目镜3上的校准部件，使得处理设备1输出的图像中、视度管内部的十字分划板的清晰度调至最大值，此时即为屈光度0D校准后的目镜3的位置。此时，相机2的中心、所述视度管的中心及所述显示模组6的中心位于同一光轴X。显示模组6出瞳距离时候的出瞳直径中心位置位于该光轴X上。出瞳直径中心位置点O与旋转调节平台5的中心重合。显示模组6的出瞳距离为d1,即显示模组6的中心位置与出瞳直径中心位置点O(旋转调节平台5的中心)之间的距离为d1。

测量开始时，首先通过旋转调节平台5带动视度管和相机2旋转，从而改变了显示模组6显示的、入射至相机的画面的光路，进而达到了改变显示模组6显示的、入射至相机的画面位置的目的。具体的实现方式例如可以是：

旋转调节平台5以显示模组6出瞳距离时出瞳直径的中心位置点O为中心(即旋转调节平台5的中心)、绕着与光轴X竖向垂直的轴Y旋转，实现水平旋转量的调节；再通过旋转调节平台5的调节旋钮调节视度管与相机2的俯仰角度，实现垂直旋转量的调节，进而达到了改变显示模组6显示的、入射至相机2的画面位置的目的。

改变了显示模组6显示的、入射至相机2的画面位置之后，相机采集改变了画面位置的多个测试图像，然后将该多个测试图像发送给处理设备1。处理设备根据该多个测试图像，即可计算出显示模组的光学参数，例如显示模组的屈光度均匀性和/或视场角。

本发明实施例的测量装置，可以通过计算设备判断测试图像的显示参数的方式，对显示模组的屈光度均匀性和/或者视场角进行测量，使得得到测量结果更加准确和客观，有利于帮助提升显示模组的使用体验。

由上述描述可知，测量装置可以测量显示模组的屈光度均匀性和/或视场角，下面，将详细描述测量装置是如果测量显示模组的屈光度均匀性的。

测量装置在测量显示模组6的屈光度均匀性时，有两种方式，两种方式的区别在于对视度管的屈光度刻度值的处理不同。第一种方式是：将视度管的屈光度刻度值直接作为显示模组的屈光度，然后将多个画面位置的屈光度的差值作为显示模组的屈光度均匀性。另一种方式是，在获得视度管的屈光度刻度值，将该视度管的屈光度刻度值进行校正，将校正后的值作为显示模组的屈光度，然后将多个画面位置的屈光度的差值作为显示模组的屈光度均匀性，下面将详细描述。

第一种方式：

测量初始状态时，对视度管进行校准，校准方式请参见前文的描述。

对视度管校准之后，测量开始。在初始位置通过旋转调节平台5带动视度管和相机2旋转到某一区域，以改变示显示模组6显示的、入射至相机2的画面位置。假定入射至相机2的画面位置为某一画面位置A时，相机2通过视度管采集显示模组6显示的测试图像，并将该测试图像传输至处理设备1。处理设备1根据该测试图像输出测试图像的画面清晰度数值。此时，通过调节视度管的屈光度刻度值，使得处理设备1输出的测试图像的画面清晰度的数值改变。当该画面清晰度的数值出现峰值时，即画面清晰度最大时，将画面清晰度的峰值对应的屈光度刻度值作为显示模组6的屈光度a。然后再通过旋转调节平台5带动视度管和相机旋转，改变示显示模组6显示的、入射至相机2的画面位置。假定入射至相机2的画面位置为某一画面位置B时，再按照上述所述的方式可以得到在画面位置B时，显示模组6的屈光度b。重复上述操作便可得到多个画面位置的屈光度，通过计算该多个画面位置的屈光度的差值，便可得到显示模组的屈光度均匀性。

第二种方式：

测量初始状态时，对视度管进行校准，校准方式请参见前文的描述。

对视度管校准之后，测量开始。通过旋转调节平台5带动视度管和相机2旋转到某一区域，以改变显示模组6显示的、入射至相机2的画面位置。假定入射至相机2的画面位置为某一画面位置A时，相机2通过视度管采集显示模组6显示的测试图像，并将该测试图像传输至处理设备1。处理设备1根据该测试图像输出测试图像的画面清晰度数值。此时，通过调节视度管的屈光度刻度值，使得处理设备1输出的测试图像的画面清晰度的数值改变。当该画面清晰度的数值出现峰值时，即画面清晰度最大时，获取此刻视度管的屈光度刻度值。

请参考图1，实际上由于视度管(具体为视度管的物镜4)与旋转调节平台5的中心之间还存在距离d2(单位为米)，该距离为误差距离，在保证旋转调节平台5正常旋转的条件下，应尽可能小。在前一方案中，只存在距离d1，不存在距离d2。但本方案为了提升测量参数的精确性，在测量中，还需要考虑d2的存在。若画面清晰度最大时，获取此刻视度管的屈光度刻度值为D1’，则显示模组6的屈光度D1＝(1/(1/D1’-d2))。即是说，需要先将视度管的屈光度刻度值进行校正，然后将校正后的值作为显示模组6的屈光度。重复上述操作便可得到多个画面位置的屈光度，通过计算该多个画面位置的屈光度的差值，便可得到显示模组的屈光度均匀性。

举例来说，在初始位置顺时针调节旋转调节平台5(包括旋转调节平台5和通过旋转调节平台5的调节旋钮调节视度管与相机2的俯仰角度，以实现水平旋转量和竖直旋转量的调节)，到达预定的待测区域(某一画面位置)，此时调节物镜4的屈光度调节部件，使得处理设备1的得到测试图像的画面清晰度的为最大值，此时视度管的屈光度刻度值D2’，通过D2＝(1/(1/D2’-d2))计算后，即为显示模组6右侧的屈光度D2，同时可以获得转旋转调节平台5相对初始位置的旋转角度r1，若初始位置的屈光度为D1,则可以旋转角度为r1时，显示模组的屈光度均匀性D2-D1。两者之间的差越小，屈光度均匀性则越好。再通过逆时针调节旋转调节平台5到预定的待测区域，按上述方法即可以测量得到所述显示模组6的左侧的屈光度D3，同时可以获得转旋转调节平台5相对初始位置的旋转角度r2。若初始位置的屈光度为D1,则可以旋转角度为r2时，显示模组的屈光度均匀性D3-D1。两者之间的差越小，屈光度均匀性则越好。按照上述方法，可以得到测试图像多个区域的屈光度均匀性。

再按照上述思路测量即可，在此不再赘述。值得注意的是，每次测量屈光度之前均要对视度管进行校正以获得准确的测量结果。得到的各方向的屈光度D2、D3、D4和D5与中心屈光度(初始位置的屈光度)D1差值的大小即可以用来衡量所述显示模组6的屈光度均匀性。

值得注意的是，上述实施例只是用于说明显示模组在某个画面位置的屈光度的均匀性，如果需要测量其他位置的屈光度均匀性，可以根据实际的需要调节旋转调节平台5，分别通过测量显示模组6各个相应位置的屈光度，再来通过屈光度的差值来衡量显示模组6的屈光度的均匀性。

本发明实施例的测量装置，通过相机2采集显示模组6显示的测试图像并传输给处理设备，处理设备对该测试图像进行处理，从而可以输出测试图像的画面清晰度，当画面清晰度最大时，获取此时视度管的屈光度刻度值，并根据该屈光度刻度值得到显示模组的屈光度，进而得到显示模组6的屈光度均匀性。本发明能够客观精确地得到显示模组6的屈光度均匀性。

由上述描述可知，测量装置可以测量显示模组的屈光度均匀性和/或视场角，下面将详细描述测量装置是如果测量显示模组的视场角的。

请继续参阅图1，当需要测量显示模组6的视场角时，操作方式具体可以是：

测量初始状态时，对视度管进行校准，校准方式请参见前文的描述。

在测量初始状态时，在对视度管进行校准之后，还需要调节视度管使得初始位置时测试图像的画面清晰度最大。具体方式是，在测量初始状态时，通过调节视度管的屈光度刻度值以调节处理设备1输出的初始位置时测试图像的画面清晰度；当测试图像的画面清晰度的峰值出现时，开始测量。

测量时，从初始位置开始，通过旋转调节平台5带动视度管和相机旋转到某一区域，以改变显示模组6显示的、入射至相机2的画面位置。例如，顺时针(第一方向)旋转旋转调节平台5至某一区域，相机2通过视度管采集显示模组6显示的测试图像，并将该测试图像传输至处理设备1。处理设备1根据该测试图像输出测试图像的画面清晰度数值或亮度数值。当测试图像中心的位置的亮度或者清晰度下降到设定阈值的时候，此时为显示模组6的右边界，旋转调节平台5相对初始位置的旋转角度为第一角度R1；再逆时针(第二方向)旋转旋转调节平台5至某一区域，相机2通过视度管采集显示模组6显示的测试图像，并将该测试图像传输至处理设备1。处理设备1根据该测试图像输出测试图像的画面清晰度数值或亮度数值。当测试图像中心的位置的亮度或者清晰度下降到设定阈值的时候，此时为显示模组6的左边界，旋转调节平台5相对初始位置的旋转角度为第二角度R2，则可以得到显示模组6的横向视场角(HFOV)即为第一角度R1和第二角度R2之和。如果需要测量显示模组6的纵向视场角(VFOV)，则需要将所述显示模组6绕光轴旋转90°，再进行测试，测试思路与上述测量横向视场角相同，在此不再赘述。

值得注意的是，上述测量视场角的测量过程中，也可以先逆时针旋转调节所述旋转调节平台5获得第一角度，再顺时针旋转调节所述旋转平台5获得第二角度。

本方案的测量装置，通过处理设备来判断测试图像的参数，可以获得更加准确的、客观的视场角测量结果，同时测试装置方便使用，有利于测试的进行。

在上述实施例中，视度管与相机2是两个相对独立的部件。在另一实施例中，如图3所示，视度管100采用的是镜头式的视度管，即视度管100与相机200可以集成为一体，视度管100可以设置在相机200上。视度管100同时具有光圈调节、目镜校正、屈光度刻度值调节等功能。

前文已经对本发明实施例的测量装置进行了详细介绍，下面，将对测量方法进行介绍，在前文已经有相应描述的部分，在测量方法部分不再重复赘述。

请参阅图4，本发明还提供一种光学参数的测量方法，用于测量显示模组的屈光度均匀性和/或视场角，该测量方法包括：

步骤S11：通过旋转调节平台带动视度管和相机旋转，改变显示模组显示的、入射至相机的画面位置；

步骤S12：控制相机通过视度管获取显示模组显示的测试图像；

步骤S13：根据测试图像，以得到视度管及相机与显示模组的处于不同位置下的光学参数。

本发明实施例的测量方法，可以通过计算设备判断测试图像的显示参数的方式，从而对显示模组的屈光度均匀性和/或者视场角进行测量，使得得到测量结果更加准确和客观，有利于帮助提升显示模组的使用体验。

具体地，当测量方法测量显示模组的屈光度均匀性时，有两种方式，两种方式的区别在于对视度管的屈光度刻度值的处理不同。第一种方式是：将视度管的屈光度刻度值直接作为显示模组的屈光度，然后将多个画面位置的屈光度的差值作为显示模组的屈光度均匀性。另一种方式是，在获得视度管的屈光度刻度值，将该视度管的屈光度刻度值进行校正，将校正后的值作为显示模组的屈光度，然后将多个画面位置的屈光度的差值作为显示模组的屈光度均匀性，下面将详细描述。

第一种方式：

测量初始状态时，对视度管进行校准，校准方式请参见前文的描述。

对视度管校准之后，测量开始。通过旋转调节平台带动视度管和相机旋转到某一区域，以改变示显示模组显示的、入射至相机的画面位置。假定入射至相机的画面位置为某一画面位置A时，相机通过视度管采集显示模组显示的测试图像，并将该测试图像传输至处理设备。处理设备根据该测试图像输出测试图像的画面清晰度数值。此时，通过调节视度管的屈光度刻度值，使得处理设备输出的测试图像的画面清晰度的数值改变。当该画面清晰度的数值出现峰值时，即画面清晰度最大时，将画面清晰度的峰值对应的屈光度刻度值作为显示模组的屈光度a。然后再通过旋转调节平台带动视度管和相机旋转，改变示显示模组显示的、入射至相机的画面位置。假定入射至相机的画面位置为某一画面位置B时，再按照上述所述的方式可以得到在画面位置B时，显示模组的屈光度b。重复上述操作便可得到多个画面位置的屈光度，通过计算该多个画面位置的屈光度的差值，便可得到显示模组的屈光度均匀性。

第二种方式：

测量初始状态时，对视度管进行校准，校准方式请参见前文的描述。

对视度管校准之后，测量开始。通过旋转调节平台带动视度管和相机旋转到某一区域，以改变显示模组显示的、入射至相机2的画面位置。假定入射至相机2的画面位置为某一画面位置A时，相机2通过视度管采集显示模组6显示的测试图像，并将该测试图像传输至处理设备1。处理设备1根据该测试图像输出测试图像的画面清晰度数值。此时，通过调节视度管的屈光度刻度值，使得处理设备1输出的测试图像的画面清晰度的数值改变。当该画面清晰度的数值出现峰值时，即画面清晰度最大时，获取此刻视度管的屈光度刻度值。

请参考图1，实际上由于视度管(具体为视度管的物镜)与旋转调节平台的中心之间还存在距离d2，该距离为误差距离，在保证旋转调节平台正常旋转的条件下，应尽可能小。在前一方案中，其实是忽略了距离d2的存在的。但为了提升测量参数的精确性，在测量中，还需要考虑d2的存在。若画面清晰度最大时，获取此刻视度管的屈光度刻度值为D1’，则显示模组的屈光度D1＝(1/(1/D1’-d2))。即是说，需要先将视度管的屈光度刻度值进行校正，然后将校正后的值作为示模组的屈光度。重复上述操作便可得到多个画面位置的屈光度，通过计算该多个画面位置的屈光度的差值，便可得到显示模组的屈光度均匀性。

本发明实施例的测量装置，通过相机采集显示模组显示的测试图像并传输给处理设备，处理设备对该测试图像进行处理，从而可以输出测试图像的画面清晰度，当画面清晰度最大时，获取此时视度管的屈光度刻度值，并根据该屈光度刻度值得到显示模组的屈光度，进而得到显示模组的屈光度均匀性。本发明能够客观精确地得到显示模组的屈光度均匀性。

具体地，当测量方法测量显示模组的视场角时，测量方法具体包括：

测量初始状态时，对视度管进行校准，校准方式请参见前文的描述。

在测量初始状态时，在对视度管进行校准之后，还需要调节视度管使得初始位置时测试图像的画面清晰度最大。具体方式是，在测量初始状态时，通过调节视度管的屈光度刻度值以调节处理设备输出的初始位置时测试图像的画面清晰度；当测试图像的画面清晰度的峰值出现时，开始测量。

测量时，从初始位置开始，通过旋转调节平台带动视度管和相机旋转到某一区域，以改变显示模组显示的、入射至相机的画面位置。例如，顺时针(第一方向)旋转旋转调节平台至某一区域，相机通过视度管采集显示模组显示的测试图像，并将该测试图像传输至处理设备。处理设备根据该测试图像输出测试图像的画面清晰度数值或亮度数值。当测试图像中心的位置的亮度或者清晰度下降到设定阈值的时候，此时为显示模组的右边界，旋转调节平台相对初始位置的旋转角度为第一角度R1；再逆时针(第二方向)旋转旋转调节平台至某一区域，相机通过视度管采集显示模组显示的测试图像，并将该测试图像传输至处理设备。处理设备根据该测试图像输出测试图像的画面清晰度数值或亮度数值。当测试图像中心的位置的亮度或者清晰度下降到设定阈值的时候，此时为显示模组的左边界，旋转调节平台相对初始位置的旋转角度为第二角度R2，则可以得到显示模组的横向视场角(HFOV)即为第一角度R1和第二角度R2之和。如果需要测量显示模组的纵向视场角(VFOV)，则需要将所述显示模组绕光轴旋转90°，再进行测试，测试思路与上述测量横向视场角相同，在此不再赘述。

本方案的测量装置，通过处理设备来判断测试图像的参数，可以获得更加准确的、客观的视场角测量结果，同时测试装置方便使用，有利于测试的进行。

综上所述，本发明的测试装置和测量方法，可以方便对显示模组的屈光度均匀性或者视场角进行测量，并且过计算设备来判断测试图像的显示参数，可以使得得到准确的、客观测量结果，有利于帮助提升显示模组的使用体验。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种测量装置，其特征在于，用于测量显示模组的光学参数，包括：视度管、相机、旋转调节平台和处理设备，所述旋转调节平台用于带动所述视度管和相机旋转，以改变所述显示模组显示的、入射至所述相机的画面位置；所述视度管用于衡量所述显示模组的屈光度，所述相机用于通过所述视度管采集所述显示模组显示的、改变了画面位置的多个测试图像并将所述测试图像发送给所述处理设备，所述处理设备根据所述测试图像，以得到所述显示模组的所述光学参数，所述光学参数包括：屈光度均匀性和/或视场角；

所述光学参数包括视场角，所述处理设备用于根据所述测试图像，确定所述测试图像的画面清晰度或亮度；在测量初始状态时，通过调节所述视度管的屈光度刻度值以调节所述处理设备输出的初始位置时所述测试图像的画面清晰度；当所述测试图像的画面清晰度的峰值出现时，开始测量；测量时，通过所述旋转调节平台带动所述视度管和相机从初始位置在第一方向上转动，当所述测试图像的清晰度或亮度下降到预定阈值时，确定旋转调节平台相对初始位置转动的第一角度；再通过所述旋转调节平台带动所述视度管和相机在所述第一方向的相反方向上转动，当所述测试图像的清晰度或亮度再次下降到预定阈值时，确定所述旋转调节平台相对初始位置转动的角度为第二角度，将所述第一角度和第二角度之和作为所述显示模组的视场角。

2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述视度管包括物镜和目镜，所述物镜上设置有屈光度调节部件，用于通过调节所述物镜以调节所述视度管的屈光度刻度值，所述目镜上设置有校准部件，用于在测量初始状态时对所述视度管进行校准。

3.根据权利要求2所述的测量装置，其特征在于，所述屈光度调节部件用于通过平移物镜方式调整所述视度管的屈光度刻度值；或者所述屈光度调节部件通过旋转所述物镜方式改变所述物镜位置以调节所述视度管的屈光度刻度值。

4.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述视度管和所述相机固定于所述旋转调节平台；所述相机固定于固定装置；测量初始状态时，所述相机的中心、所述视度管的中心及所述显示模组的中心位于同一光轴；或，

所述视度管和所述相机集成为一体且固定于所述旋转调节平台；所述相机固定于固定装置；测量初始状态时，所述相机的中心、所述视度管的中心及所述显示模组的中心位于同一光轴。

5.根据权利要求4所述的测量装置，其特征在于，所述显示模组在出瞳距离时候出瞳直径的中心位置位于所述光轴上；所述旋转调节平台具体用于以所述显示模组出瞳距离时出瞳直径的中心位置为中心、绕着与所述光轴竖向垂直的轴旋转，通过其调节旋钮调节所述视度管与所述相机的俯仰角度，以改变所述显示模组显示的、入射至所述相机的画面位置。

6.根据权利要求5所述的测量装置，其特征在于，所述光学参数包括屈光度均匀性，所述处理设备用于根据所述测试图像，确定所述测试图像的画面清晰度；通过调节所述视度管的屈光度刻度值以调节所述处理设备输出的所述测试图像的画面清晰度；当所述测试图像的画面清晰度的峰值出现时，将所述画面清晰度的峰值对应的所述屈光度刻度值作为所述显示模组的屈光度，从而得到所述显示模组显示的、入射至所述相机的多个画面位置的屈光度，并计算该多个画面位置的屈光度的差值从而得到所述显示模组的屈光度均匀性；或，

所述光学参数包括屈光度均匀性，所述处理设备用于根据所述测试图像，确定所述测试图像的画面清晰度；通过调节所述视度管的屈光度刻度值以调节所述处理设备输出的所述测试图像的画面清晰度；当所述测试图像的画面清晰度的峰值出现时，将所述画面清晰度的峰值对应的所述屈光度刻度值作为所述显示模组的初始屈光度；根据所述初始屈光度和所述视度管与所述出瞳直径的中心位置之间的距离，从而得到所述显示模组显示的、入射至所述相机的多个画面位置的屈光度，并计算该多个画面位置的屈光度的差值从而得到所述显示模组的屈光度均匀性。

7.一种光学参数测量方法，其特征在于，用于测量显示模组的光学参数，所述光学参数包括：屈光度均匀性和/或视场角，所述测量方法包括：

通过旋转调节平台带动视度管和相机旋转，以改变所述显示模组显示的、入射至所述相机的画面位置；

采用所述视度管衡量所述显示模组的屈光度，所述相机用于通过所述视度管采集所述显示模组显示的、改变了画面位置的多个测试图像并将所述测试图像发送给处理设备；

处理设备根据所述测试图像，以得到所述显示模组的所述光学参数；

测量的所述光学参数包括视场角，所述光学参数的测量方法包括：所述处理设备用于根据所述测试图像，确定所述测试图像的画面清晰度或亮度；在测量初始状态时，通过调节所述视度管的屈光度刻度值以调节所述处理设备输出的初始位置时所述测试图像的画面清晰度；当所述测试图像的画面清晰度的峰值出现时，开始测量；测量时，通过所述旋转调节平台带动所述视度管和相机从初始位置在第一方向上转动，当所述测试图像的清晰度或亮度下降到预定阈值时，确定旋转调节平台相对初始位置转动的第一角度；再通过所述旋转调节平台带动所述视度管和相机在所述第一方向的相反方向上转动，当所述测试图像的清晰度或亮度再次下降到预定阈值时，确定所述旋转调节平台相对初始位置转动的角度为第二角度，将所述第一角度和第二角度之和作为所述显示模组的视场角。

8.根据权利要求7所述的光学参数测量方法，其特征在于，当测量的所述光学参数包括屈光度均匀性时，所述光学参数的测试方法包括：所述处理设备根据所述测试图像，确定所述测试图像的画面清晰度，通过调节所述视度管的屈光度刻度值以调节所述处理设备输出的所述测试图像的画面清晰度；当所述测试图像的画面清晰度的峰值出现时，将所述画面清晰度的峰值对应的所述屈光度刻度值作为所述显示模组的屈光度，从而得到所述显示模组显示的、入射至所述相机的多个画面位置的屈光度，并计算多个画面位置的屈光度的差值从而得到所述显示模组的屈光度均匀性；或，

所述光学参数包括屈光度均匀性，所述处理设备用于根据所述测试图像，确定所述测试图像的画面清晰度；通过调节所述视度管的屈光度刻度值以调节所述处理设备输出的所述测试图像的画面清晰度；当所述测试图像的画面清晰度的峰值出现时，将所述画面清晰度的峰值对应的所述屈光度刻度值作为所述显示模组的初始屈光度；根据所述初始屈光度和所述视度管与出瞳直径的中心位置之间的距离，从而得到所述显示模组显示的、入射至所述相机的多个画面位置的屈光度，并计算该多个画面位置的屈光度的差值从而得到所述显示模组的屈光度均匀性。

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