CN114596793A - 立方体三色合光棱镜的高精度贴合对位方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种立方体三色合光棱镜的高精度贴合对位方法及设备。该方法包括：对立方体三色合光棱镜的第一、二、三表面分别贴合不同单色的第一、二、三微显示屏；利用对位相机从所述出光口位置获取所述第一、二、三微显示屏的图像，从所述图像中获取每个微显示屏的标记像素点的位置；根据每个微显示屏的标记像素点的位置相对基准点位置的偏移对每个微显示屏的位置进行校正。基于本发明，通过对三个微显示屏进行位置校正，保证了贴合的精度。
Description
技术领域
本发明涉及光学器件领域，尤其涉及一种立方体三色合光棱镜的高精度贴合对位方法及设备。
背景技术
Micro LED显示技术是指以自发光的微米量级的LED为发光像素单元，将其组装到驱动面板上形成高密度LED阵列的显示技术。但目前基于Micro LED显示技术，只能批量化生产单色的微显示屏，从而制作只能显示单色的微显示器，而只能显示单色的微显示器在现实场景中的应用是受限的。另外，目前也出现少量的基于三色合光技术的微显示器的产品，该微显示器主要由一个立方体三色合光棱镜cube以及能发出不同单色光(R、G、B)的三个Micro LED微显示屏组成，三个Micro LED微显示屏位于立方体三色合光棱镜同一周的不同三个面上，该一周的第4个面则是三个Micro LED微显示屏的出光口，当三个微显示屏均点亮后，通过棱镜的作用，能够在出光口获得三色合光的图像。
其中，出光口处获得的三色合光图像的质量与微显示屏贴合到棱镜的精度密切相关。但是，由于立方体三色合光棱镜以及微显示屏的体积极小，贴合难度大，从而导致贴合精度难以保证。因此，如何保证贴合精度，是亟待解决的技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的主要目的在于提供一种立方体三色合光棱镜的高精度贴合对位方法及设备。
第一方面，本发明提供一种立方体三色合光棱镜的高精度贴合对位方法，所述立方体三色合光棱镜具有相对的第五、六表面，以及不同于第五、六表面的用于贴合的第一、二以及三表面，所述第二表面为与立方体三色合光棱镜的第四表面相对的表面，第四表面为出光口，所述方法包括：
对所述立方体三色合光棱镜的第一、二、三表面分别贴合不同单色的第一、二、三微显示屏；
利用对位相机从所述出光口位置获取所述第一、二、三微显示屏的图像，从所述图像中获取每个微显示屏的标记像素点的位置；
根据每个微显示屏的标记像素点的位置相对基准点位置的偏移对每个微显示屏的位置进行校正。
可选的，在对所述棱镜的第一、二、三表面分别贴合不同单色的第一、二、三微显示屏之前，还包括贴合粗对位步骤，具体包括：
对所述立方体三色合光棱镜进行粗对位，使得所述立方体三色合光棱镜位于对位相机视野中央；
对所述第一、二、三微显示屏进行粗对位，使得所述第一、二、三微显示屏的边框重合且均位于所述对位相机视野中央。
可选的，在对所述棱镜的第一、二、三表面分别贴合不同单色的第一、二、三微显示器之前，还包括上料调整步骤，具体包括：
利用柔性夹爪获取所述立方体三色合光棱镜并将所述立方体三色合光棱镜移动到棱镜承载装置，在移动过程中利用姿态检测相机的检测结果对所述立方体三色合光棱镜的姿态进行调整；和/或，
利用吸盘获取所述微显示屏并将所述微显示屏移动到棱镜贴合位置，在移动过程中利用姿态检测相机的检测结果对所述微显示屏的姿态进行调整。
可选的：
立方体三色合光棱镜的边缘部分设置有标记点，在移动过程中利用姿态检测相机的检测结果对所述立方体三色合光棱镜的姿态进行调整包括：在移动过程中根据姿态检测相机检测到的立方体三色合光棱镜的标记点的位置对所述立方体三色合光棱镜的姿态进行调整；
和/或，微显示屏的边缘部分设置有标记点，在移动过程中利用姿态检测相机的检测结果对所述微显示屏的姿态进行调整包括：在移动过程中根据姿态检测相机检测到的微显示屏的标记点的位置对所述微显示屏的姿态进行调整。
可选的，所述微显示屏利用限位仿形槽承载。
可选的，对所述立方体三色合光棱镜进行粗对位，使得所述立方体三色合光棱镜位于对位相机视野中央，包括：
从所述出光口位置获取所述第二表面的边框形成的第一图像；
获取所述第一图像相对于对位相机视野中央的位置偏移量；
基于所述位置偏移量对所述立方体三色合光棱镜与所述对位相机之间的相对位置进行校正，以使得所述第二表面的边框位于所述对位相机视野的中央。
可选的，所述第二表面的边缘位置存在用于构建第二表面理论边框的标记点，从所述出光口位置获取所述第二表面的边框形成的第一图像，包括：
从所述出光口位置获取第二表面的图像；
从第二表面的图像中确定用于构建第二表面理论边框的标记点；
根据用于构建第二表面理论边框的标记点得到由第二表面的理论边框形成的第一图像。
可选的，对所述第一、二、三微显示屏进行粗对位包括：
对所述第二微显示屏的位置进行校正，使得所述第二微显示屏的边框与第二表面的边框中心重合且水平以及竖直边平行；
对所述第一、三微显示屏进行位置校正，使得所述第一、三微显示屏的边框与所述第二微显示屏的边框重合。
可选的：所述第一、二、三微显示屏包括背板以及位于背板中央的显示屏，所述背板上存在用于构建背板理论边框的标记点，所述第一、二、三微显示屏的边框根据用于构建背板理论边框的标记点构建；和/或，所述第二表面的边缘位置存在用于构建第二表面理论边框的标记点，所述第二表面的边框根据用于构建第二表面理论边框的标记点构建。
可选的：
所述对所述第二微显示屏的位置进行校正，包括：
从所述立方体三色合光棱镜的出光口获取第二图像；
从所述第二图像中确定所述第二表面的边框以及第二微显示屏的边框；
确定第二微显示屏的边框相对于第二表面的边框的第二偏移；
基于所述第二偏移对第二微显示屏进行位置校正，以供第二微显示屏的边框与第二表面的边框中心重合且水平以及竖直边平行；
所述对所述第一、三微显示屏进行位置校正，包括：
从所述立方体三色合光棱镜的出光口获取第三图像；
从所述第三图像中确定第一、三微显示屏的边框；
确定第一、三微显示屏的边框相对于第二微显示屏的边框的第三偏移；
基于所述第三偏移对第一、三微显示屏进行位置校正，使得所述第一、三微显示屏的边框与所述第二微显示屏的边框重合。
可选的，所述从所述出光口位置获取所述第一、二、三微显示屏的图像，从所述图像中获取每个微显示屏的标记像素点的位置，包括：
对所述三个微显示屏进行压接后点亮，所述三个微显示屏上设有标记像素点，所述标记像素点在微显示屏点亮后呈现；
利用设置于所述立方体三色合光棱镜的出光口处的对位相机获取所述三个微显示屏的合光图像；
从所述合光图像中获取每个微显示屏的标记像素点的位置。
可选的，所述三个微显示屏的预设位置设有标记像素点，所述标记像素点为所述像素的外观设有标记，从所述出光口位置获取所述第一、二、三微显示屏的图像，从所述图像中获取每个微显示屏的标记像素点的位置，包括：
在所述立方体三色合光棱镜的出光口处利用带有同轴光源的对位相机向所述出光口照射同轴光；
获取所述对位相机采集的三个微显示屏的反光图像；
从所述反光图像中获取每个微显示屏的标记像素点的位置。
第二方面，本发明还提供一种立方体三色合光棱镜的高精度贴合对位设备，所述立方体三色合光棱镜的高精度贴合对位设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的立方体三色合光棱镜的高精度贴合对位程序，其中所述立方体三色合光棱镜的高精度贴合对位程序被所述处理器执行时，实现如上所述的立方体三色合光棱镜的高精度贴合对位方法的步骤。
本发明中，对立方体三色合光棱镜的第一、二、三表面分别贴合不同单色的第一、二、三微显示屏；利用对位相机从所述出光口位置获取所述第一、二、三微显示屏的图像，从所述图像中获取每个微显示屏的标记像素点的位置；根据每个微显示屏的标记像素点的位置相对基准点位置的偏移对每个微显示屏的位置进行校正。基于本发明，通过对三个微显示屏进行位置校正，保证了贴合的精度。
附图说明
图1为本发明立方体三色合光棱镜的高精度贴合对位方法一实施例的流程示意图；
图2为对第二微显示屏的位置进行校正的场景示意图；
图3为对第一、三微显示屏的位置进行校正的场景示意图；
图4为本发明实施例方案中涉及的立方体三色合光棱镜的高精度贴合对位方法设备的硬件结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
第一方面，本发明实施例提供了一种立方体三色合光棱镜的高精度贴合对位方法。
一实施例中，立方体三色合光棱镜具有相对的第五、六表面，以及不同于第五、六表面的用于贴合的第一、二以及三表面，所述第二表面为与立方体三色合光棱镜的第四表面相对的表面，第四表面为出光口。参照图1，图1为本发明立方体三色合光棱镜的高精度贴合对位方法一实施例的流程示意图。如图1所示，立方体三色合光棱镜的高精度贴合对位方法包括：
步骤S10，对所述立方体三色合光棱镜的第一、二、三表面分别贴合不同单色的第一、二、三微显示屏；
本实施例中，通过自动贴合装置实现将显示不同单色的第一、二、三微显示屏贴合到立方体三色合光棱镜的第一、二、三表面。
步骤S20，利用对位相机从所述出光口位置获取所述第一、二、三微显示屏的图像，从所述图像中获取每个微显示屏的标记像素点的位置；
本实施例中，从可在距离出光口预设距离的位置设置对位相机，通过对位相机拍摄得到第一、二、三微显示屏的图像，然后从图像中获取每个微显示屏的标记像素点的位置。
进一步地，一实施例中，步骤S20包括：
对所述三个微显示屏进行压接后点亮，所述三个微显示屏上设有标记像素点，所述标记像素点在微显示屏点亮后呈现；利用设置于所述立方体三色合光棱镜的出光口处的对位相机获取所述三个微显示屏的合光图像；从所述合光图像中获取每个微显示屏的标记像素点的位置。
本实施例中，通过压接装置对三个微显示屏进行压接后点亮，其中，三个微显示屏上设有标记像素点，所述标记像素点在微显示屏点亮后呈现。然后利用设置于立方体三色合光棱镜的出光口处的对位相机获取三个微显示屏的合光图像；然后基于合光图像，通过精定位算法定位得到每个微显示屏上标记像素点的实际位置。
进一步地，一实施例中，所述三个微显示屏的预设位置设有标记像素点，所述标记像素点为所述像素的外观设有标记，步骤S20包括：
在所述立方体三色合光棱镜的出光口处利用带有同轴光源的对位相机向所述出光口照射同轴光；获取所述对位相机采集的三个微显示屏的反光图像；从所述反光图像中获取每个微显示屏的标记像素点的位置。
本实施例中，三个微显示屏的预设位置设有标记像素点，所述标记像素点为所述像素的外观设有标记。基于此，无需对三个微显示屏进行压接点亮。在三色合光棱镜的出光口处利用带有同轴光源的对位相机向出光口照射同轴光；然后获取对位相机采集的三个微显示屏的反光图像，对反光图像进行外观检测，从而能够获知每个微显示屏的标记像素点的实际位置。
步骤S30，根据每个微显示屏的标记像素点的位置相对基准点位置的偏移对每个微显示屏的位置进行校正。
本实施例中，通过将每个微显示屏的标记像素点的位置与对应的基准点位置进行对比，得到每个微显示屏的标记像素点的位置相对基准点位置的偏移，从而根据偏移对每个微显示屏的位置进行校正。具体的，可基于计算得到的每个微显示屏相对于对应的标准贴合位置的位置偏移，发送对应的调整指令对用于控制每个微显示屏的多轴调节平台，即控制每个微显示屏的多轴调节平台调整每个微显示屏位于对应的标准贴合位置。
本实施例中，对立方体三色合光棱镜的第一、二、三表面分别贴合不同单色的第一、二、三微显示屏；利用对位相机从所述出光口位置获取所述第一、二、三微显示屏的图像，从所述图像中获取每个微显示屏的标记像素点的位置；根据每个微显示屏的标记像素点的位置相对基准点位置的偏移对每个微显示屏的位置进行校正。基于本实施例，通过对三个微显示屏进行位置校正，保证了贴合的精度。
进一步地，一实施例中，在步骤S10之前，还包括贴合粗对位步骤，具体包括：
步骤S40，对所述立方体三色合光棱镜进行粗对位，使得所述立方体三色合光棱镜位于对位相机视野中央；
步骤S50，对所述第一、二、三微显示屏进行粗对位，使得所述第一、二、三微显示屏的边框重合且均位于对位相机视野中央。
本实施例中，在与立方体三色合光棱镜出光口相距预设距离的位置设置对位相机，且对位相机正对出光口，调整立方体三色合光棱镜的位置，直至立方体三色合光棱镜位于对位相机视野中央。
基于三色合光棱镜，对位相机可采集到三色合光棱镜的第一、二、三表面三个微显示屏的图像。在此基础上，基于相机采集的图像，即可控制用于控制第二微显示屏的多轴调节平台，以供调整第二微显示屏的位置，直至在相机采集的图像中第二微显示屏位于相机视野中央；然后，控制用于控制第一、三微显示屏的两个多轴调节平台，以供调整第一、三微显示屏的位置，直至在相机采集的图像中第一、三微显示屏的边框与第二微显示屏的边框重合。
进一步地，一实施例中，步骤S40包括：
从所述出光口位置获取所述第二表面的边框形成的第一图像；获取所述第一图像相对于对位相机视野中央的位置偏移量；基于所述位置偏移量对所述立方体三色合光棱镜与所述对位相机之间的相对位置进行校正，以使得所述第二表面的边框位于所述对位相机视野的中央。
本实施例中，根据从出光口位置获取的图像确定第二表面的边框，该边框可以是实际边框也可以是理论边框，构建由第二表面的边框形成的第一图像。然后，确定第一图像的中心点，以及对位相机拍摄得到的图像的中心点，比较两个中心点的位置，得到第一图像相对于对位相机视野中央的位置偏移量，包括水平竖直方向的偏移量以及倾斜角度；然后，基于位置偏移量对立方体三色合光棱镜与相机之间的相对位置进行校正，以使得两中心点重合，即使得第二表面的边框位于相机视野的中央，即使得立方体三色合光棱镜位于相机视野中央。
进一步地，一实施例中，所述第二表面的边缘位置存在用于构建第二表面理论边框的标记点，从所述出光口位置获取所述第二表面的边框形成的第一图像，包括：
从所述出光口位置获取第二表面的图像；
从第二表面的图像中确定用于构建第二表面理论边框的标记点；
根据用于构建第二表面理论边框的标记点得到由第二表面的理论边框形成的第一图像。
本实施例中，在第二表面的边缘位置设置用于构建第二表面理论边框的标记点，根据从出光口位置获取的第二表面的图像确定用于构建第二表面理论边框的标记点，根据用于构建第二表面理论边框的标记点构建得到由第二表面的理论边框形成的第一图像。
进一步地，一实施例中，步骤S50包括：
对所述第二微显示屏的位置进行校正，使得所述第二微显示屏的边框与第二表面的边框中心重合且水平以及竖直边平行；
对所述第一、三微显示屏进行位置校正，使得所述第一、三微显示屏的边框与所述第二微显示屏的边框重合。
本实施例中，第二微显示屏贴合于第二表面，首先对第二微显示屏的位置进行校正，使得第二微显示屏的边框与第二表面的边框中心重合且水平以及竖直边平行；然后以第二微显示屏为基准，对第一、三微显示屏进行位置校正，使得第一、三微显示屏的边框与第二微显示屏的边框重合。
进一步地，一实施例中，
所述对所述第二微显示屏的位置进行校正，包括：
从所述立方体三色合光棱镜的出光口获取第二图像；
从所述第二图像中确定所述第二表面的边框以及第二微显示屏的边框；
确定第二微显示屏的边框相对于第二表面的边框的第二偏移；
基于所述第二偏移对第二微显示屏进行位置校正，以供第二微显示屏的边框与第二表面的边框中心重合且水平以及竖直边平行；
本实施例中，参照图2，图2为对第二微显示屏的位置进行校正的场景示意图。如图2所示，从立方体三色合光棱镜的出光口获取第二图像(如图2“校正前”所示)，第二微显示屏的边框不位于第二表面的边框中央；从第二图像中确定棱镜第二表面的边框以及第二微显示屏的边框；然后进一步确定第二微显示屏的边框相对于第二表面的边框的第二偏移；然后基于第二偏移对第二微显示屏进行位置校正，以供第二微显示屏的边框与第二表面的边框中心重合且水平以及竖直边平行(如图2“校正后”所示)。
所述对所述第一、三微显示屏进行位置校正，包括：
从所述立方体三色合光棱镜的出光口获取第三图像；
从所述第三图像中确定第一、三微显示屏的边框；
确定第一、三微显示屏的边框相对于第二微显示屏的边框的第三偏移；
基于所述第三偏移对第一、三微显示屏进行位置校正，使得所述第一、三微显示屏的边框与所述第二微显示屏的边框重合。
本实施例中，参照图3，图3为对第一、三微显示屏的位置进行校正的场景示意图。如图3所示，从立方体三色合光棱镜的出光口获取第三图像(如图3“校正前”所示)，第一、三微显示屏的边框与第二微显示屏的边框不重合；从第三图像中确定第一、三微显示屏的边框；然后进一步地确定第一、三微显示屏的边框相对于第二微显示屏的边框的第三偏移；然后基于第三偏移对第一、三微显示屏进行位置校正，使得第一、三微显示屏的边框与第二微显示屏的边框重合(如图3“校正后”所示)。
进一步地，一实施例中，所述第一、二、三微显示屏包括背板以及位于背板中央的显示屏，所述背板上存在用于构建背板理论边框的标记点，所述第一、二、三微显示屏的边框根据用于构建背板理论边框的标记点构建；所述第二表面的边缘位置存在用于构建第二表面理论边框的标记点，所述第二表面的边框根据用于构建第二表面理论边框的标记点构建。
本实施例中，第一、二、三微显示屏包括背板以及位于背板中央的显示屏，在露出的背板部分设置用于构建背板理论边框的标记点，根据标记点，即可构建第一、二、三微显示屏的边框；在第二表面的边缘位置存在用于构建第二表面理论边框的标记点，根据用于构建第二表面理论边框的标记点即可构建第二表面的边框。进一步地，还可以是确定各个微显示屏的屏幕像素点所在区域，根据屏幕像素点所在区域确定各个微显示屏的边框。
进一步地，一实施例中，在步骤S10之前，还包括上料调整步骤，具体包括：
利用柔性夹爪获取所述立方体三色合光棱镜并将所述立方体三色合光棱镜移动到棱镜承载装置，在移动过程中利用姿态检测相机的检测结果对所述立方体三色合光棱镜的姿态进行调整；和/或，
利用吸盘获取所述微显示屏并将所述微显示屏移动到棱镜贴合位置，在移动过程中利用姿态检测相机的检测结果对所述微显示屏的姿态进行调整。
本实施例中，通过柔性夹爪将立方体三色合光棱镜移动到棱镜承载装置，可以避免损伤立方体三色合光棱镜；且在移动过程中利用姿态检测相机的检测结果对立方体三色合光棱镜的姿态进行调整，使得其位置和姿态更为符合预期。
利用吸盘获取微显示屏并将微显示屏移动到棱镜贴合位置，可以避免损伤微显示屏，且在移动过程中利用姿态检测相机的检测结果对微显示屏的姿态进行调整，使得其位置和姿态更为符合预期。
进一步地，一实施例中，立方体三色合光棱镜的边缘部分设置有标记点，在移动过程中利用姿态检测相机的检测结果对所述立方体三色合光棱镜的姿态进行调整包括：在移动过程中根据姿态检测相机检测到的立方体三色合光棱镜的标记点的位置对所述立方体三色合光棱镜的姿态进行调整；
和/或，微显示屏的边缘部分设置有标记点，在移动过程中利用姿态检测相机的检测结果对所述微显示屏的姿态进行调整包括：在移动过程中根据姿态检测相机检测到的微显示屏的标记点的位置对所述微显示屏的姿态进行调整。
本实施例中，立方体三色合光棱镜的边缘部分设置有标记点，和/或，微显示屏的边缘部分设置有标记点。在移动立方体三色合光棱镜的过程中，基于姿态检测相机检测到的立方体三色合光棱镜的标记点的位置对立方体三色合光棱镜的姿态进行调整。
同样的，在移动微显示屏的过程中，根据姿态检测相机检测到的微显示屏的标记点的位置对微显示屏的姿态进行调整。
进一步地，一实施例中，所述微显示屏利用限位仿形槽承载，通过限位仿形槽，可以对所述微显示屏放置的姿态进行控制，便于柔性夹爪的精确抓取。
通过上述实施方式，从上料到贴合后的对位，对每一过程都进行位置控制，实现最终的精确贴合。在上料前，通过仿形槽对来料的位置进行机械限位，确保机械手抓取或者吸取的精度；在上料过程中，对微显示屏或者棱镜均利用姿态调整相机进行姿态调节；在上料后，首先对立方体棱镜的姿态进行微调，使得棱镜的背面处于相机视野中央，然后对贴合的三个微显示屏进行粗对位，使得三个微显示屏均处于对位相机视野中央，完成粗对位之后，对三个微显示屏进行精对位，具体利用个别像素点与基准位置之间的偏移进行微显示屏的精确对位。通过上述层层的对位方案，保证了微显示屏的精确贴合。
第二方面，本发明实施例提供一种立方体三色合光棱镜的高精度贴合对位设备，该立方体三色合光棱镜的高精度贴合对位设备可以是个人计算机(personal computer，PC)、笔记本电脑、服务器等具有数据处理功能的设备。
参照图4，图4为本发明实施例方案中涉及的立方体三色合光棱镜的高精度贴合对位设备的硬件结构示意图。本发明实施例中，立方体三色合光棱镜的高精度贴合对位设备可以包括处理器1001(例如中央处理器Central Processing Unit，CPU)，通信总线1002，用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信；用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)；网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真WIreless-FIdelity，WI-FI接口)；存储器1005可以是高速随机存取存储器(random access memory，RAM)，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器，存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。本领域技术人员可以理解，图4中示出的硬件结构并不构成对本发明的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
继续参照图4，图4中作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及立方体三色合光棱镜的高精度贴合对位程序。其中，处理器1001可以调用存储器1005中存储的立方体三色合光棱镜的高精度贴合对位程序，并执行本发明实施例提供的立方体三色合光棱镜的高精度贴合对位方法。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (13)
1.一种立方体三色合光棱镜的高精度贴合对位方法，所述立方体三色合光棱镜具有相对的第五、六表面，以及不同于第五、六表面的用于贴合的第一、二以及三表面，所述第二表面为与立方体三色合光棱镜的第四表面相对的表面，第四表面为出光口，其特征在于，所述方法包括：
对所述立方体三色合光棱镜的第一、二、三表面分别贴合不同单色的第一、二、三微显示屏；
利用对位相机从所述出光口位置获取所述第一、二、三微显示屏的图像，从所述图像中获取每个微显示屏的标记像素点的位置；
根据每个微显示屏的标记像素点的位置相对基准点位置的偏移对每个微显示屏的位置进行校正。
2.如权利要求1所述的立方体三色合光棱镜的高精度贴合对位方法，其特征在于，在对所述棱镜的第一、二、三表面分别贴合不同单色的第一、二、三微显示屏之前，还包括贴合粗对位步骤，具体包括：
对所述立方体三色合光棱镜进行粗对位，使得所述立方体三色合光棱镜位于对位相机视野中央；
对所述第一、二、三微显示屏进行粗对位，使得所述第一、二、三微显示屏的边框重合且均位于所述对位相机视野中央。
3.如权利要求1所述的立方体三色合光棱镜的高精度贴合对位方法，其特征在于，在对所述棱镜的第一、二、三表面分别贴合不同单色的第一、二、三微显示器之前，还包括上料调整步骤，具体包括：
利用柔性夹爪获取所述立方体三色合光棱镜并将所述立方体三色合光棱镜移动到棱镜承载装置，在移动过程中利用姿态检测相机的检测结果对所述立方体三色合光棱镜的姿态进行调整；和/或，
利用吸盘获取所述微显示屏并将所述微显示屏移动到棱镜贴合位置，在移动过程中利用姿态检测相机的检测结果对所述微显示屏的姿态进行调整。
4.如权利要求3所述的立方体三色合光棱镜的高精度贴合对位方法，其特征在于：
立方体三色合光棱镜的边缘部分设置有标记点，在移动过程中利用姿态检测相机的检测结果对所述立方体三色合光棱镜的姿态进行调整包括：在移动过程中根据姿态检测相机检测到的立方体三色合光棱镜的标记点的位置对所述立方体三色合光棱镜的姿态进行调整；
和/或，微显示屏的边缘部分设置有标记点，在移动过程中利用姿态检测相机的检测结果对所述微显示屏的姿态进行调整包括：在移动过程中根据姿态检测相机检测到的微显示屏的标记点的位置对所述微显示屏的姿态进行调整。
5.如权利要求1所述的立方体三色合光棱镜的高精度贴合对位方法，其特征在于，所述微显示屏利用限位仿形槽承载。
6.如权利要求2所述的立方体三色合光棱镜的高精度贴合对位方法，其特征在于，对所述立方体三色合光棱镜进行粗对位，使得所述立方体三色合光棱镜位于对位相机视野中央，包括：
从所述出光口位置获取所述第二表面的边框形成的第一图像；
获取所述第一图像相对于对位相机视野中央的位置偏移量；
基于所述位置偏移量对所述立方体三色合光棱镜与所述对位相机之间的相对位置进行校正，以使得所述第二表面的边框位于所述对位相机视野的中央。
7.如权利要求6所述的立方体三色合光棱镜的高精度贴合对位方法，其特征在于，所述第二表面的边缘位置存在用于构建第二表面理论边框的标记点，从所述出光口位置获取所述第二表面的边框形成的第一图像，包括：
从所述出光口位置获取第二表面的图像；
从第二表面的图像中确定用于构建第二表面理论边框的标记点；
根据用于构建第二表面理论边框的标记点得到由第二表面的理论边框形成的第一图像。
8.如权利要求2所述的立方体三色合光棱镜的高精度贴合对位方法，其特征在于，对所述第一、二、三微显示屏进行粗对位包括：
对所述第二微显示屏的位置进行校正，使得所述第二微显示屏的边框与第二表面的边框中心重合且水平以及竖直边平行；
对所述第一、三微显示屏进行位置校正，使得所述第一、三微显示屏的边框与所述第二微显示屏的边框重合。
9.如权利要求8所述的立方体三色合光棱镜的高精度贴合对位方法，其特征在于：所述第一、二、三微显示屏包括背板以及位于背板中央的显示屏，所述背板上存在用于构建背板理论边框的标记点，所述第一、二、三微显示屏的边框根据用于构建背板理论边框的标记点构建；和/或，所述第二表面的边缘位置存在用于构建第二表面理论边框的标记点，所述第二表面的边框根据用于构建第二表面理论边框的标记点构建。
10.如权利要求8或9所述的立方体三色合光棱镜的高精度贴合对位方法，其特征在于：
所述对所述第二微显示屏的位置进行校正，包括：
从所述立方体三色合光棱镜的出光口获取第二图像；
从所述第二图像中确定所述第二表面的边框以及第二微显示屏的边框；
确定第二微显示屏的边框相对于第二表面的边框的第二偏移；
基于所述第二偏移对第二微显示屏进行位置校正，以供第二微显示屏的边框与第二表面的边框中心重合且水平以及竖直边平行；
所述对所述第一、三微显示屏进行位置校正，包括：
从所述立方体三色合光棱镜的出光口获取第三图像；
从所述第三图像中确定第一、三微显示屏的边框；
确定第一、三微显示屏的边框相对于第二微显示屏的边框的第三偏移；
基于所述第三偏移对第一、三微显示屏进行位置校正，使得所述第一、三微显示屏的边框与所述第二微显示屏的边框重合。
11.如权利要求1至9任意一项所述的立方体三色合光棱镜的高精度贴合对位方法，其特征在于，所述从所述出光口位置获取所述第一、二、三微显示屏的图像，从所述图像中获取每个微显示屏的标记像素点的位置，包括：
对所述三个微显示屏进行压接后点亮，所述三个微显示屏上设有标记像素点，所述标记像素点在微显示屏点亮后呈现；
利用设置于所述立方体三色合光棱镜的出光口处的对位相机获取所述三个微显示屏的合光图像；
从所述合光图像中获取每个微显示屏的标记像素点的位置。
12.如权利要求1至9任意一项所述的立方体三色合光棱镜的高精度贴合对位方法，其特征在于，所述三个微显示屏的预设位置设有标记像素点，所述标记像素点为所述像素的外观设有标记，从所述出光口位置获取所述第一、二、三微显示屏的图像，从所述图像中获取每个微显示屏的标记像素点的位置，包括：
在所述立方体三色合光棱镜的出光口处利用带有同轴光源的对位相机向所述出光口照射同轴光；
获取所述对位相机采集的三个微显示屏的反光图像；
从所述反光图像中获取每个微显示屏的标记像素点的位置。
13.一种立方体三色合光棱镜的高精度贴合对位设备，其特征在于，所述立方体三色合光棱镜的高精度贴合对位设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的立方体三色合光棱镜的高精度贴合对位程序，其中所述立方体三色合光棱镜的高精度贴合对位程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1至12中任一项所述的立方体三色合光棱镜的高精度贴合对位方法的步骤。
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