CN114810763A - 光引擎装配设备及装配方法 - Google Patents

Abstract

一种光引擎装配设备及装配方法，该设备包括工作台、安装架、第一调节机构、第一操作台、第二调节机构、第二操作台；通过第二调节机构调整成像镜头以使成像镜头与合色棱镜的输出面位置相对应；第一操作台在夹持周围点胶且通电的微型显示芯片后，通过图像传感器采集画面以调整第一调节机构进行微型显示芯片与成像镜头的主动对准后固化分离；将成像镜头远离装有微型显示芯片的合色棱镜，并对合色棱镜的输出面点胶，通过图像传感器采集画面以调节第二调节机构进行成像镜头与装有微型显示芯片的合色棱镜的主动对准后固化分离，以完成光引擎的装配。本申请能确保光引擎中微型显示芯片、合色棱镜和成像镜头之间的位置匹配精度高，以及装配操作便捷。

Description

光引擎装配设备及装配方法

技术领域

本发明属于光引擎封装的技术领域，具体地涉及一种光引擎装配设备及采用该光引擎装配设备装配光引擎的装配方法。

背景技术

近年来，随着微型显示芯片技术的出现，使得小型化和高分辨率的投影显示成为可能。大视场、高成像质量、小体积、可穿戴的微型投影光引擎越来越受到重视，尤其是在现如今重点发展的增强现实(Augmented reality，简称AR)、近眼显示(Near-eye display，简称NED)以及可穿戴等光学领域。

现有技术的微型投影光引擎是投影成像系统中最为关键的元器件；其中，微型投影光引擎为了实现彩色显示，通常采用诸如X合色棱镜(X-Cube)等之类的合色装置将来自三条光路的三基色偏振光(微型显示芯片)合并到同一条光路中，再通过成像镜头进行投影。

目前，微型投影光引擎的装配过程中，将来自三条光路的三基色偏振光(微型显示芯片)经过合色棱镜合并到同一条光路中的操作精度，即微型显示芯片、合色棱镜和成像镜头的位置匹配精度决定了微型投影光引擎的投影质量。然而，现有技术的微型投影光引擎装配设备的装配精度并不能达到微型投影光引擎所要求的投影质量，且装配操作繁琐，从而阻碍了微型投影光引擎的适用范围。

因此，为解决微型显示芯片、合色棱镜和成像镜头的位置匹配精度的问题，很有必要设计一种能够实现高装配精度的光引擎装配设备及装配方法，以满足对微型投影光引擎投影质量的要求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种光引擎装配设备及装配方法，通过采用第一调节机构、第二调节机构、第一操作台、第二操作台和安装架相结合的多自由度及高精度的调节方式，解决现有光引擎装配设备中的微型显示芯片、合色棱镜和成像镜头的位置匹配精度差和装配操作繁琐的问题。

第一方面，该发明提供一种光引擎装配设备，包括：

工作台；

安装架，设于所述工作台上，用于安装光引擎的合色棱镜；

第一调节机构，设于所述工作台上；

第一操作台，设于所述第一调节机构上，用于夹持光引擎的微型显示芯片；

第二调节机构，设于所述工作台上；

第二操作台，设于所述第二调节机构上，用于夹紧光引擎的成像镜头及固定与成像镜头对应设置的图像传感器；

其中，通过所述第二调节机构调节所述第二操作台以调整成像镜头的位置，以使成像镜头与合色棱镜的输出面位置相对应；所述第一操作台在夹持周围点胶且通电的微型显示芯片后，通过所述图像传感器采集画面，调整所述第一调节机构，以进行微型显示芯片与成像镜头的主动对准，待微型显示芯片固化在合色棱镜后，所述第一操作台与微型显示芯片分离；通过所述第二调节机构将成像镜头远离装有微型显示芯片的合色棱镜，并对合色棱镜的输出面点胶，通过所述图像传感器采集画面，调整所述第二调节机构，以进行成像镜头与装有微型显示芯片的合色棱镜的主动对准，待成像镜头固化在装有微型显示芯片的合色棱镜后所述第二操作台与合色棱镜分离，以完成光引擎的装配。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：先通过所述第二调节机构使得成像镜头与合色棱镜的输出面位置相对应；后借助图像传感器采集通电且点胶的微型显示芯片，通过所述第一调节机构将点胶的微型显示芯片与成像镜头的主动对准，以完成微型显示芯片与合色棱镜的固定；最后再借助图像传感器采集通电的微型显示芯片，通过所述第二调节机构进行装有微型显示芯片的合色棱镜与成像镜头的主动对准，从而完成光引擎的高精度装配，确保光引擎中微型显示芯片、合色棱镜和成像镜头之间的位置匹配精度高，以及装配操作便捷。

较佳地，所述第一操作台包括设于所述第一调节机构上的安装座和设于所述安装座上的贴合部，所述贴合部上设有合色棱镜所需贴合微型显示芯片数量相一致的夹持件。

较佳地，三个所述夹持件围成容纳合色棱镜的凹槽结构，且该凹槽结构的深度及宽度大于合色棱镜对应位置上的尺寸。

较佳地，所述安装架经一支架架设于所述第一调节机构的上方，所述支架设于所述工作台上；所述安装架包括设于所述支架上的夹紧架和与所述夹紧架螺纹连接的螺杆；所述夹紧架的部分区域沿着所述螺杆运动方向延伸形成一支撑段，合色棱镜置于所述支撑段上，其一端抵靠所述夹紧架，另一端经所述螺杆抵紧，以使合色棱镜被夹紧在所述第二操作台上。

较佳地，所述夹持件采用磁吸、气吸、机械夹持方式中的一种。

较佳地，所述第二操作台远离所述第二调节机构的一端设有安装块，所述安装块上相对的两面分别开设有固定槽及固定孔，且所述固定槽与所述固定孔相通；所述成像镜头设于所述固定孔内，且与所述凹槽结构的开口位置对应设置，所述图像传感器设于所述固定槽内。

较佳地，所述第一调节机构包括第一位移调节模块和第一角度调节模块；

所述第一位移调节模块包括三个滑动方向相互垂直的第一X轴向滑动装置、第一Y轴向滑动装置和第一Z轴向滑动装置；

所述第一角度调节模块包括三个转动轴相互垂直的第一X轴向转动装置、第一Y轴向转动装置和第一Z轴向转动装置，所述第一Z轴向转动装置设于所述工作台上，所述第一操作台设于所述第一Y轴向转动装置上；

所述第一Z轴向转动装置、所述第一Z轴向滑动装置、所述第一X轴向滑动装置、所述第一Y轴向滑动装置、所述第一X轴向转动装置及所述第一Y轴向转动装置自下而上依次叠装设置。

较佳地，所述第二调节机构包括第二位移调节模块和第二角度调节模块；

所述第二位移调节模块包括三个滑动方向相互垂直的第二X轴向滑动装置、第二Y轴向滑动装置和第二Z轴向滑动装置，所述第二Z轴向滑动装置设于所述工作台上；

所述第二角度调节模块包括两个转动轴相互垂直的第二X轴向转动装置和第二Y轴向转动装置，所述第二操作台设于所述第二Y轴向转动装置上；

所述第二Y轴向滑动装置通过第一L型支架设于所述第二Z轴向滑动装置上，所述第二X轴向滑动装置设于所述第二Y轴向滑动装置上，所述第二X轴向转动装置设于所述第二X轴向滑动装置上，所述第二Y轴向转动装置通过第二L型支架设于所述第二X轴向转动装置上。

较佳地，还包括固化灯，所述固化灯活动设于所述工作台上。

第二方面，该发明提供一种光引擎装配方法，具体由第一方面所述的光引擎装配设备完成，包括以下步骤：

S1：将合色棱镜夹紧在所述安装架上；

S2：将图像传感器固定在所述固定槽内，及成像镜头固定在所述固定孔内，且成像镜头与所述凹槽结构的开口位置对应设置，通过所述第二调节机构调整成像镜头的位置，以使成像镜头与合色棱镜的输出面位置相对应；

S3：将第一微型显示芯片周围点胶后，且通过第一夹持件夹持住，同时点亮第一微型显示芯片；通过图像传感器采集画面，调节所述第一调节机构对第一微型显示芯片与成像镜头进行主动对准操作，对准后对点胶进行固化照射，再将第一微型显示芯片与第一夹持件分离；

S4：将第二微型显示芯片周围点胶后，且通过第二夹持件夹持住，同时点亮第二微型显示芯片；通过图像传感器采集画面，调节所述第一调节机构对第二微型显示芯片与成像镜头进行主动对准操作，对准后对点胶进行固化照射，再将第二微型显示芯片与第二夹持件分离；

S5：将第三微型显示芯片周围点胶后，且通过第三夹持件夹持住，同时点亮第三微型显示芯片；通过图像传感器采集画面，调节所述第一调节机构对第三微型显示芯片与成像镜头进行主动对准操作，对准后对点胶进行固化照射，再将第三微型显示芯片与第三夹持件分离；

S6：调节所述第二调节机构，将成像镜头背离装配后的合色棱镜移出，并对合色棱镜的输出面位置点胶后，再通过图像传感器采集画面，调节所述第二调节机构对成像镜头进行主动对准操作，对准后对点胶进行固化照射，再将夹紧的合色棱镜自第二操作台中取出，以获取装配后的光引擎。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：先通过所述第二调节机构使得成像镜头与合色棱镜的输出面位置相对应；后借助图像传感器采集通电且点胶的微型显示芯片的光线，通过所述第一调节机构将点胶的微型显示芯片与成像镜头的主动对准，以完成微型显示芯片与合色棱镜的固定；最后再借助图像传感器采集通电的微型显示芯片光线，通过所述第二调节机构进行装有微型显示芯片的合色棱镜与成像镜头的主动对准，从而完成光引擎的高精度装配，确保光引擎中微型显示芯片、合色棱镜和成像镜头之间的位置匹配精度高，以及装配操作便捷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1提供的光引擎装配设备所装配的光引擎立体图；

图2为本发明实施例1提供的光引擎光学传播原理图；

图3为本发明实施例1提供的光引擎装配设备的立体图；

图4为本发明实施例1提供的第一操作台的立体图；

图5为本发明实施例1提供的安装架的立体图；

图6为本发明实施例1提供的第二操作台的立体图；

图7为本发明实施例1提供的第一调节机构的立体图；

图8为图7标识A的局部放大示意图；

图9为本发明实施例1提供的第一Z轴向滑动装置与第一Z轴向转动装置组装图；

图10为发明实施例1提供的第一X轴向转动装置的立体图；

图11为发明实施例1提供的第二调节机构的立体图；

图12为发明实施例1提供的光引擎装配设备装配光引擎装配方法流程图。

附图标记说明：

1-合色棱镜、2-第一微型显示芯片、3-第二微型显示芯片、4-第三微型显示芯片、5-成像镜头；

10-工作台、11-支架；

20-安装架、21-夹紧架、211-支撑段、22-螺杆；

30-第一操作台、31-安装座、32-贴合部、321-第一夹持件、322-第二夹持件、323-第三夹持件；

40-第一调节机构、41-第一位移调节模块、411-第一X轴向滑动装置、4111-滑动滑座、4112-滑动滑块、4113-第二微分头、412-第一Y轴向滑动装置、413-第一Z轴向滑动装置、4131-楔形滑台、4132-楔形滑座、4133-电机、42-第一角度调节模块、421-第一X轴向转动装置、4211-转动滑座、4212-转动滑块、4213-第三微分头、422-第一Y轴向转动装置、423-第一Z轴向转动装置、4231-转动底座、4232-转动转台、4233-第一微分头；

50-第二操作台、51-安装块、511-固定槽、512-图像传感器；

60-第二调节机构、61-第二位移调节模块、611-第二X轴向滑动装置、612-第二Y轴向滑动装置、613-第二Z轴向滑动装置、614-第一L型支架、62-第二角度调节模块、621-第二X轴向转动装置、622-第二Y轴向转动装置、623-第二L型支架；

70-固化灯。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明的实施例，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

本申请实施例提供的一种光引擎装配设备，包括工作台、第一操作台、第二操作台和设于所述工作台上的安装架、第一调节机构、第二调节机构及固化灯；其中，所述安装架经一支架架设于所述第一调节机构的上方，所述支架设于所述工作台上。具体地，所述安装用于安装光引擎的合色棱镜；所述第一操作台用于夹持光引擎的微型显示芯片；所述第二操作台用于夹紧光引擎的成像镜头及固定与成像镜头对应设置的图像传感器。

实施例1

本实施例提供一种光引擎装配设备，其所要装配的光引擎结构如图1所示。所述光引擎包括合色棱镜1和分别安装在合色棱镜1上的第一微型显示芯片2、第二微型显示芯片3、第三微型显示芯片4，以及成像镜头5。其中，合色棱镜1成六面体结构，第一微型显示芯片2与第三微型显示芯片4分别位于合色棱镜1的相对两面上，第二微型显示芯片3与成像镜头5分别位于合色棱镜1的相对两面上另一相对两面上，另外，合色棱镜1的另外一相对两面作为光引擎装配过程中夹持合色棱镜1的夹持面。具体实施过程中，第一微型显示芯片2、第二微型显示芯片3、第三微型显示芯片4，以及成像镜头5分别通过点胶后固化的方式固定在合色棱镜1上。需要说明的是，光引擎装配设备的精度要求在于第一微型显示芯片2、第二微型显示芯片3及第三微型显示芯片4所发出的光线分别经过合色棱镜1传播后出射的光线中轴与成像镜头5的中轴重合，可参阅图2所示。

如图3所示为组装如图1所示的光引擎对应的光引擎装配设备，包括工作台10、第一操作台30、第二操作台50和设于所述工作台10上的安装架20、第一调节机构30、第二调节机构60及固化灯70。本实施例中，所述第一操作台30设于所述第一调节机构40上，所述第二操作台50设于所述第二调节机构60上，所述安装架20经一支架11架设于所述第一调节机构40的上方，所述支架11设于所述工作台10上。此外，所述固化灯70活动设于所述工作台10上，以使所述固化灯70的发热光源可以随意调整位置以便对点胶进行固化。

如图4所示，所述第一操作台30包括设于所述第一调节机构40上的安装座31和设于所述安装座31上的贴合部32，所述贴合部32上设有第一夹持件321、第二夹持件322、第三夹持件323。具体实施时，三个所述夹持件围成容纳合色棱镜1的凹槽结构，且该凹槽结构的深度及宽度大于合色棱镜1对应位置上的尺寸。本实施例中，所述第一夹持件321、所述第二夹持件322以及所述第三夹持件323为吸嘴。当然，其它实施例可以采用磁铁或爪手，只要是能夹持微型显示芯片的夹持件即在本发明所保护的范围内。

如图5所示，所述安装架20包括设于所述支架11上的夹紧架21和与所述夹紧架21螺纹连接的螺杆22；其中，所述夹紧架21的部分区域沿着所述螺杆22运动方向延伸形成一支撑段211，合色棱镜1置于所述支撑段211上，其一端抵靠所述夹紧架21，另一端经所述螺杆22抵紧，以使合色棱镜1被夹紧在所述安装架20上。

如图6所示，所述第二操作台50远离所述第二调节机构60的一端设有安装块51，所述安装块51上相对的两面分别开设有固定槽511及固定孔(未画出)，且所述固定槽511与所述固定孔相通；成像镜头5设于所述固定孔内，且与所述凹槽结构的开口位置对应设置，所述图像传感器512设于所述固定槽511内。具体实施时，所述图像传感器512采集成像镜头5中的光线信息，通过所述第二调节机构60调节所述第二操作台50以调整合色棱镜1的位置，以使成像镜头5与合色棱镜1的输出面位置相对应。

如图7所示，所述第一调节机构40包括第一位移调节模块41和第一角度调节模块42。本实施例中，通过所述第一位移调节模块41及所述第一角度调节模块42相结合的结构方式，使得安装在其上的所述第一操作台30实现六个自由度的调节。其中，所述第一位移调节模块41包括三个滑动方向相互垂直的第一X轴向滑动装置411、第一Y轴向滑动装置412和第一Z轴向滑动装置413；所述第一角度调节模块42包括三个转动轴相互垂直的第一X轴向转动装置421、第一Y轴向转动装置422和第一Z轴向转动装置423；优选地，所述第一操作台30通过所述第一X轴向转动装置421和所述第一Y轴向转动装置422，实现围绕其中心位置转动。具体地，所述第一Z轴向转动装置423、所述第一Z轴向滑动装置413、所述第一X轴向滑动装置411、所述第一Y轴向滑动装置412、所述第一X轴向转动装置421及所述第一Y轴向转动装置422自下而上依次叠装设置。其中，所述第一Z轴向转动装置423设于所述工作台10上，所述第一操作台30设于所述第一Y轴向转动装置422上。

如图8所示，所述第一X轴向滑动装置411包括滑动滑座4111、设于该滑动滑座上的滑动滑块4112和第二微分头4113；优选地，所述第二微分头4113的精度为0.1μm。本实施例中，所述滑动滑块4112与所述滑动滑座4111的接触面为相互匹配的平面。具体地，通过旋转所述第二微分头4113推动所述滑动滑块4112相对于所述滑动滑座4111滑动，实现所述第一操作台30沿X轴方向移动调节。

进一步地，所述第一Y轴向滑动装置412的结构形式同所述第一X轴向滑动装置411，在此就不一一赘述。当然，所述第一Y轴向滑动装置412的作用是实现所述第一操作台30沿Y轴方向移动调节。

如图9所示，所述第一Z轴向滑动装置413包括滑动设于所述第一Z轴向转动装置423上的楔形滑台4131、与所述楔形滑台4131匹配的楔形滑座4132和与所述楔形滑台4131连接的电机4133；优选地，所述电机4133采用伺服电机。本实施例中，所述楔形滑台4131与所述楔形滑座4132的接触面为相互匹配的楔面。具体地，所述电机4133推动所述楔形滑台4131滑动，带动所述楔形滑座4132沿Z轴方向升降，实现所述第一操作台30沿Z轴方向移动调节。

如图10所示，所述第一X轴向转动装置421包括转动滑座4211、设于该转动滑座上的转动滑块4212和第三微分头4213；优选地，所述第三微分头4213的精度为0.02°。本实施例中，所述转动滑块4212与所述转动滑座4211的接触面为相互匹配的曲面；其中，通过接触面的曲面凹面朝向所述第一操作台30中心实现以所述第一操作台30中心进行旋转，若以接触面的曲面凸面朝向所述第一操作台30中心不能实现以所述第一操作台30中心进行旋转。具体地，通过旋转所述第三微分头4213推动所述转动滑块4212相对于所述转动滑座4211旋转，实现所述第一操作台30在X轴方向上的角度调节。

进一步地，所述第一Y轴向转动装置422的结构形式同所述第一X轴向转动装置421，在此就不一一赘述；其中，通过接触面的曲面凹面朝向所述第一操作台30中心实现以所述第一操作台30中心进行旋转，若以接触面的曲面凸面朝向所述第一操作台30中心不能实现以所述第一操作台30中心进行旋转。当然，所述第一Y轴向转动装置422的作用是实现所述第一操作台30在Y轴方向上的角度调节。

如图9所示，所述第一Z轴向转动装置423包括设于所述工作台10上的转动底座4231、设于该转动底座上的转动转台4232和第一微分头4233；优选地，所述第一微分头4233的精度为0.02°。本实施例中，通过旋转所述第一微分头4233推动所述转动转台4232相对于所述转动底座4231转动，实现所述第一操作台30在Z轴方向上的角度调节。

如图11所示，所述第二调节机构60包括第二位移调节模块61和第二角度调节模块62。本实施例中，通过所述第二位移调节模块61及所述第二角度调节模块62相结合的结构方式，使得安装在其上的所述第二操作台50实现五个自由度的调节。其中，所述第二位移调节模块61包括三个滑动方向相互垂直的第二X轴向滑动装置611、第二Y轴向滑动装置612和第二Z轴向滑动装置613；所述第二角度调节模块62包括两个转动轴相互垂直的第二X轴向转动装置621和第二Y轴向转动装置622；优选地，所述第二操作台50通过所述第二X轴向转动装置621和所述第二Y轴向转动装置622，实现围绕其夹持端的中心位置转动。具体地，所述第二Z轴向滑动装置613设于所述工作台10上，所述第二Y轴向滑动装置612通过第一L型支架614设于所述第二Z轴向滑动装置613上，所述第二X轴向滑动装置611设于所述第二Y轴向滑动装置612上，所述第二X轴向转动装置621设于所述第二X轴向滑动装置622上，所述第二Y轴向转动装置622通过第二L型支架623设于所述第二X轴向转动装置621上，所述第二操作台50设于所述第二Y轴向转动装置622上。

进一步地，所述第二X轴向滑动装置611的结构形式同所述第一X轴向滑动411装置，在此就不一一赘述。当然，所述第二X轴向滑动装置611的作用是实现所述第二操作台50夹持的成像镜头5沿X轴方向的移动调节。

进一步地，所述第二Y轴向滑动装置612的结构形式同所述第一X轴向滑动装置411，在此就不一一赘述。当然，所述第二Y轴向滑动装置612的作用是实现所述第二操作台50夹持的成像镜头5沿Y轴方向的移动调节。

进一步地，所述第二Z轴向滑动装置613的结构形式同所述第一X轴向滑动装置411，在此就不一一赘述。当然，所述第二Z轴向滑动装置613的作用是实现所述第二操作台50夹持的成像镜头5沿Z轴方向的移动调节。

进一步地，所述第二X轴向转动装置621同所述第一X轴向转动装置421，在此就不一一赘述；其中，通过接触面的曲面凹面朝向所述第二操作台50中心实现以所述第二操作台50中心进行旋转，若以接触面的曲面凸面朝向所述第二操作台50中心不能实现以所述第二操作台50中心进行旋转。当然，所述第二X轴向转动装置611的作用是实现所述第二操作台50夹持的成像镜头5在X轴方向的角度调节。

进一步地，所述第二Y轴向转动装置612同所述第一X轴向转动装置621，在此就不一一赘述；其中，通过接触面的曲面凹面朝向所述第二操作台50中心实现以所述第二操作台50中心进行旋转，若以接触面的曲面凸面朝向所述第二操作台50中心不能实现以所述第二操作台50中心进行旋转。当然，所述第二Y轴向转动装置622的作用是实现所述第二操作台50夹持的成像镜头5在Y轴方向的角度调节。

如图12所示，采用本实施例的光引擎装配设备，其具体的装配方法包括以下步骤：

S1：将合色棱镜夹紧在所述安装架上。

具体地，合色棱镜置于所述支撑段上，其一端抵靠所述夹紧架，另一端经所述螺杆抵紧，以使合色棱镜被夹紧在所述第二操作台上。

S2：将图像传感器固定在所述固定槽内，及成像镜头固定在所述固定孔内，且成像镜头与所述凹槽结构的开口位置对应设置，通过所述第二调节机构调整成像镜头的位置，以使成像镜头与合色棱镜的输出面位置相对应。

具体地，第二操作台上的安装块开设有与固定槽以及固定孔连通的螺纹孔，通过螺纹旋钮将图像传感器锁紧在所述固定槽内，以及将成像镜头锁紧在所述固定孔；其次，通过所述第二位移调节模块及所述第二角度调节模块相结合的结构方式，使得安装在其上的所述第二操作台实现五个自由度的调节，实现成像镜头与合色棱镜的输出面位置相对应。

S3：将第一微型显示芯片周围点胶后，且通过第一夹持件夹持住，同时点亮第一微型显示芯片；通过图像传感器采集画面，调节所述第一调节机构对第一微型显示芯片与成像镜头进行主动对准操作，对准后对点胶进行固化照射，再将第一微型显示芯片与第一夹持件分离。

具体地，通过所述第一位移调节模块及所述第一角度调节模块相结合的结构方式，使得安装在其上的所述第一操作台实现六个自由度的调节，实现对第一微型显示芯片与成像镜头进行主动对准操作。

S4：将第二微型显示芯片周围点胶后，且通过第二夹持件夹持住，同时点亮第二微型显示芯片；通过图像传感器采集画面，调节所述第一调节机构对第二微型显示芯片与成像镜头进行主动对准操作，对准后对点胶进行固化照射，再将第二微型显示芯片与第二夹持件分离。

S5：将第三微型显示芯片周围点胶后，且通过第三夹持件夹持住，同时点亮第三微型显示芯片；通过图像传感器采集画面，调节所述第一调节机构对第三微型显示芯片与成像镜头进行主动对准操作，对准后对点胶进行固化照射，再将第三微型显示芯片与第三夹持件分离。

S6：调节所述第二调节机构，将成像镜头背离装配后的合色棱镜移出，并对合色棱镜的输出面位置点胶后，再通过图像传感器采集画面，调节所述第二调节机构对成像镜头进行主动对准操作，对准后对点胶进行固化照射，再将夹紧的合色棱镜自第二操作台中取出，以获取装配后的光引擎。

具体地，通过所述第二位移调节模块及所述第二角度调节模块相结合的结构方式，使得安装在其上的所述第二操作台实现五个自由度的调节，实现成像镜头与装配后的合色棱镜进行主动对准操作。

综上所述，先通过所述第二调节机构使得成像镜头与合色棱镜的输出面位置相对应；后借助图像传感器采集通电且点胶的微型显示芯片的光线，通过所述第一调节机构将点胶的微型显示芯片与成像镜头的主动对准，以完成微型显示芯片与合色棱镜的固定；最后再借助图像传感器采集通电的微型显示芯片光线，通过所述第二调节机构进行装有微型显示芯片的合色棱镜与成像镜头的主动对准，从而完成光引擎的高精度装配，确保光引擎中微型显示芯片、合色棱镜和成像镜头之间的位置匹配精度高，以及装配操作便捷。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于，所述装配的光引擎具有两微型显示芯片，则对应所述贴合部包括第一夹持件、第二夹持件。具体实施时，二个所述夹持件围成L型结构。

实施例3

本实施例与实施例1的不同之处在于，所述装配的光引擎具有一个微型显示芯片，则对应所述贴合部包括第一夹持件。所述第一夹持件与合色棱镜需要安装微型显示芯片的位置对应设置。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (10)

1.一种光引擎装配设备，其特征在于，包括：

工作台；

安装架，设于所述工作台上，用于安装光引擎的合色棱镜；

第一调节机构，设于所述工作台上；

第一操作台，设于所述第一调节机构上，用于夹持光引擎的微型显示芯片；

第二调节机构，设于所述工作台上；

第二操作台，设于所述第二调节机构上，用于夹紧光引擎的成像镜头及固定与成像镜头对应设置的图像传感器；

其中，通过所述第二调节机构调节所述第二操作台以调整成像镜头的位置，以使成像镜头与合色棱镜的输出面位置相对应；所述第一操作台在夹持周围点胶且通电的微型显示芯片后，通过所述图像传感器采集画面，调整所述第一调节机构，以进行微型显示芯片与成像镜头的主动对准，待微型显示芯片固化在合色棱镜后，所述第一操作台与微型显示芯片分离；通过所述第二调节机构将成像镜头远离装有微型显示芯片的合色棱镜，并对合色棱镜的输出面点胶，通过所述图像传感器采集画面，调整所述第二调节机构，以进行成像镜头与装有微型显示芯片的合色棱镜的主动对准，待成像镜头固化在装有微型显示芯片的合色棱镜后所述第二操作台与合色棱镜分离，以完成光引擎的装配。

2.根据权利要求1所述的光引擎装配设备，其特征在于，所述第一操作台包括设于所述第一调节机构上的安装座和设于所述安装座上的贴合部，所述贴合部上设有合色棱镜所需贴合微型显示芯片数量相一致的夹持件。

3.根据权利要求2所述的光引擎装配设备，其特征在于，三个所述夹持件围成容纳合色棱镜的凹槽结构，且该凹槽结构的深度及宽度大于合色棱镜对应位置上的尺寸。

4.根据权利要求3所述的光引擎装配设备，其特征在于，所述安装架经一支架架设于所述第一调节机构的上方，所述支架设于所述工作台上；所述安装架包括设于所述支架上的夹紧架和与所述夹紧架螺纹连接的螺杆；所述夹紧架的部分区域沿着所述螺杆运动方向延伸形成一支撑段，合色棱镜置于所述支撑段上，其一端抵靠所述夹紧架，另一端经所述螺杆抵紧，以使合色棱镜被夹紧在所述第二操作台上。

5.根据权利要求2所述的光引擎装配设备，其特征在于，所述夹持件采用磁吸、气吸、机械夹持方式中的一种。

6.根据权利要求1所述的光引擎装配设备，其特征在于，所述第二操作台远离所述第二调节机构的一端设有安装块，所述安装块上相对的两面分别开设有固定槽及固定孔，且所述固定槽与所述固定孔相通；所述成像镜头设于所述固定孔内，且与所述凹槽结构的开口位置对应设置，所述图像传感器设于所述固定槽内。

7.根据权利要求1所述的光引擎装配设备，其特征在于，所述第一调节机构包括第一位移调节模块和第一角度调节模块；

所述第一位移调节模块包括三个滑动方向相互垂直的第一X轴向滑动装置、第一Y轴向滑动装置和第一Z轴向滑动装置；

所述第一角度调节模块包括三个转动轴相互垂直的第一X轴向转动装置、第一Y轴向转动装置和第一Z轴向转动装置，所述第一Z轴向转动装置设于所述工作台上，所述第一操作台设于所述第一Y轴向转动装置上；

所述第一Z轴向转动装置、所述第一Z轴向滑动装置、所述第一X轴向滑动装置、所述第一Y轴向滑动装置、所述第一X轴向转动装置及所述第一Y轴向转动装置自下而上依次叠装设置。

8.根据权利要求1所述的光引擎装配设备，其特征在于，所述第二调节机构包括第二位移调节模块和第二角度调节模块；

所述第二位移调节模块包括三个滑动方向相互垂直的第二X轴向滑动装置、第二Y轴向滑动装置和第二Z轴向滑动装置，所述第二Z轴向滑动装置设于所述工作台上；

所述第二角度调节模块包括两个转动轴相互垂直的第二X轴向转动装置和第二Y轴向转动装置，所述第二操作台设于所述第二Y轴向转动装置上；

所述第二Y轴向滑动装置通过第一L型支架设于所述第二Z轴向滑动装置上，所述第二X轴向滑动装置设于所述第二Y轴向滑动装置上，所述第二X轴向转动装置设于所述第二X轴向滑动装置上，所述第二Y轴向转动装置通过第二L型支架设于所述第二X轴向转动装置上。

9.根据权利要求1～8任一项所述的光引擎装配设备，其特征在于，还包括固化灯，所述固化灯活动设于所述工作台上。

10.一种光引擎装配方法，其特征在于，由权利要求4所述的光引擎装配设备完成，包括以下步骤：

S1：将合色棱镜夹紧在所述安装架上；

S2：将图像传感器固定在所述固定槽内，及成像镜头固定在所述固定孔内，且成像镜头与所述凹槽结构的开口位置对应设置，通过所述第二调节机构调整成像镜头的位置，以使成像镜头与合色棱镜的输出面位置相对应；

S3：将第一微型显示芯片周围点胶后，且通过第一夹持件夹持住，同时点亮第一微型显示芯片；通过图像传感器采集画面，调节所述第一调节机构对第一微型显示芯片与成像镜头进行主动对准操作，对准后对点胶进行固化照射，再将第一微型显示芯片与第一夹持件分离；

S4：将第二微型显示芯片周围点胶后，且通过第二夹持件夹持住，同时点亮第二微型显示芯片；通过图像传感器采集画面，调节所述第一调节机构对第二微型显示芯片与成像镜头进行主动对准操作，对准后对点胶进行固化照射，再将第二微型显示芯片与第二夹持件分离；

S5：将第三微型显示芯片周围点胶后，且通过第三夹持件夹持住，同时点亮第三微型显示芯片；通过图像传感器采集画面，调节所述第一调节机构对第三微型显示芯片与成像镜头进行主动对准操作，对准后对点胶进行固化照射，再将第三微型显示芯片与第三夹持件分离；

S6：调节所述第二调节机构，将成像镜头背离装配后的合色棱镜移出，并对合色棱镜的输出面位置点胶后，再通过图像传感器采集画面，调节所述第二调节机构对成像镜头进行主动对准操作，对准后对点胶进行固化照射，再将夹紧的合色棱镜自第二操作台中取出，以获取装配后的光引擎。

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