CN115014204A - 一种近眼显示设备几何中心定位测量方法及系统 - Google Patents
一种近眼显示设备几何中心定位测量方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种近眼显示设备几何中心定位测量方法及系统,其包括以下步骤:测量定位装置的中心与成像系统的中心之间的位置偏差,并调整定位装置的位置,使所述定位装置的中心与所述成像系统的中心重合;测量所述成像系统与所述定位装置之间的角度偏差,并调整所述定位装置的角度,使所述定位装置与所述成像系统之间的角度偏差为零;利用所述成像系统对所述定位装置上的近眼显示设备进行成像,并确定所述近眼显示设备的安装偏差。由于先定位了定位装置与成像系统之间的位置和角度偏差,再利用成像系统对近眼显示设备成像,通过成像的位置即可确定近眼显示设备组装至定位装置的安装偏差,为近眼显示设备的组装生产和成品的检验提供一种有效方法。
Description
技术领域
本发明涉及近眼显示设备对位检测技术领域,特别涉及一种近眼显示设备几何中心定位测量方法及系统。
背景技术
目前,微显示器的应用越来越广泛,如穿戴设备VR(Virtual Reality,虚拟现实)和AR(Augmented Reality,增强现实),微显示器在组装成产品后,需要测量微显示屏和其他部件的位置偏差,而相关技术中,测量微显示屏和其他部件的位置偏差还处于研发阶段,目前还没有相关的测量方法。
因此,有必要设计一种近眼显示设备几何中心定位测量方法及系统,以克服上述问题。
发明内容
本发明实施例提供一种近眼显示设备几何中心定位测量方法及系统,以解决相关技术中测量微显示屏和其他部件的位置偏差还处于研发阶段,目前还没有相关的测量方法的问题。
第一方面,提供了一种近眼显示设备几何中心定位测量方法,其包括以下步骤:测量定位装置的中心与成像系统的中心之间的位置偏差,并调整所述定位装置的位置,使所述定位装置的中心与所述成像系统的中心重合;测量所述成像系统与所述定位装置之间的角度偏差,并调整所述定位装置的角度,使所述定位装置与所述成像系统之间的角度偏差为零;利用所述成像系统对所述定位装置上的近眼显示设备进行成像,并确定所述近眼显示设备的安装偏差。
一些实施例中,所述测量定位装置的中心与成像系统的中心之间的位置偏差,并调整所述定位装置的位置,使所述定位装置的中心与所述成像系统的中心重合,包括:利用成像系统对定位装置上的点光源进行成像;根据所述点光源成像的中心与所述成像系统的中心之间的偏差调整所述定位装置的位置,使所述点光源成像的中心与所述成像系统的中心重合。
一些实施例中,所述利用成像系统对定位装置上的点光源进行成像,包括:点亮所述点光源,使所述点光源发出的光穿过小孔结构照射至透镜,并在所述透镜中成像;沿所述小孔结构的轴线方向移动所述透镜的位置,使所述透镜中的像清晰的成像在所述成像系统中。
一些实施例中,所述根据所述点光源成像的中心与所述成像系统的中心之间的偏差调整所述定位装置的位置,使所述点光源成像的中心与所述成像系统的中心重合,包括:读取所述点光源成像的中心与所述成像系统的中心之间在X轴和Z轴上的偏差,其中,X轴和Z轴所在的平面垂直于所述成像系统的轴线;利用调节机构调整所述定位装置在X轴和Z轴上的位置,使所述定位装置在X轴和Z轴上的位置与所述成像系统的中心重合。
一些实施例中,所述测量所述成像系统与所述定位装置之间的角度偏差,并调整所述定位装置的角度,使所述定位装置与所述成像系统之间的角度偏差为零,包括:测量所述成像系统和所述定位装置分别相对于X轴和Y轴的偏转角度,其中,Y轴平行于所述成像系统的镜头的光轴;利用调节机构调整所述定位装置相对于X轴和Y轴的偏转角度,以及调整所述定位装置相对于Z轴的偏转角度,使所述定位装置与所述成像系统之间的角度偏差为零。
一些实施例中,所述测量所述成像系统和所述定位装置分别相对于X轴和Y轴的偏转角度,包括:将角度测量传感器放置于所述成像系统,使所述角度测量传感器测量出所述成像系统相对于X轴和Y轴的偏转角度;将所述角度测量传感器固定于所述定位装置,使所述角度测量传感器测量出所述定位装置相对于X轴和Y轴的偏转角度。
一些实施例中,所述调整所述定位装置相对于Z轴的偏转角度,包括:驱动所述定位装置绕Z轴旋转,使所述定位装置的前端与所述成像系统的镜头端面之间的距离最大。
一些实施例中,利用位于所述定位装置一侧的投影传感器判断所述定位装置的前端与所述成像系统的镜头端面之间的距离是否为最大值。
一些实施例中,所述近眼显示设备几何中心定位测量方法还包括:利用位于所述定位装置一侧的投影传感器实时监测所述近眼显示设备与所述成像系统的镜头端面之间的距离。
一些实施例中,所述利用所述成像系统对所述定位装置上的近眼显示设备进行成像,并确定所述近眼显示设备的安装偏差,包括:计算所述近眼显示设备在所述成像系统中成像的中心与所述成像系统的中心之间的位置偏差、以及所述近眼显示设备相对于Y轴的旋转偏差,该位置偏差和旋转偏差即为所述安装偏差,其中,Y轴平行于所述成像系统的镜头的光轴。
第二方面,提供了一种近眼显示设备几何中心定位测量系统,其包括:定位装置,所述定位装置的一侧设有成像系统;第一测量装置,其用于测量定位装置的中心与成像系统的中心之间的位置偏差;第二测量装置,其用于测量所述成像系统与所述定位装置之间的角度偏差;调节机构,其用于调整所述定位装置的位置,使所述定位装置的中心与所述成像系统的中心重合;以及用于调整所述定位装置的角度,使所述定位装置与所述成像系统之间的角度偏差为零;所述成像系统用于对所述定位装置上的近眼显示设备进行成像,并确定所述近眼显示设备的安装偏差。
本发明提供的技术方案带来的有益效果包括:
本发明实施例提供了一种近眼显示设备几何中心定位测量方法及系统,由于先定位了定位装置与成像系统之间的位置和角度偏差,并经过调整后使得定位装置的几何中心点与成像系统的中心重合,且偏转角度一致,再利用成像系统对近眼显示设备成像,通过成像的位置即可确定近眼显示设备组装至定位装置的安装偏差,为近眼显示设备的组装生产和成品的检验提供一种有效方法。
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为本发明实施例提供的一种近眼显示设备几何中心定位测量方法的流程图;
图2为本发明实施例提供的定位装置的立体结构示意图;
图3为本发明实施例提供的定位装置的主视示意图;
图4为本发明实施例提供的定位装置的俯视示意图;
图5为本发明实施例提供的镜头与近眼显示设备处的放大示意图。
图中:
1、定位装置;11、定位槽;
2、点光源;3、小孔结构;4、透镜;5、镜头;
6、调节机构;61、水平摆角滑台;62、前后摆角滑台;63、左右摆角滑台;64、升降装置;
7、投影传感器;8、角度测量传感器;9、近眼显示设备。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种近眼显示设备几何中心定位测量方法及系统,其能解决相关技术中测量微显示屏和其他部件的位置偏差还处于研发阶段,目前还没有相关的测量方法的问题。
参见图1所示,为本发明实施例提供的一种近眼显示设备几何中心定位测量方法,用于测量近眼显示设备9安装至定位装置1后,近眼显示设备9与定位装置1之间的位置偏差,其中,定位装置1可以设置有定位槽11,近眼显示设备9安装于定位槽11中;所述近眼显示设备几何中心定位测量方法可以包括以下步骤:
S1:测量定位装置1的中心与成像系统的中心之间的位置偏差,并调整所述定位装置1的位置,使所述定位装置1的中心与所述成像系统的中心重合。其中,定位装置1的中心也即定位槽11的中心。本实施例中,可以以成像系统为基准,将成像系统的轴线方向定义为Y轴方向,将竖直方向定义为Z轴方向,Z轴垂直于Y轴,X轴垂直于Y轴和Z轴。
S2:测量所述成像系统与所述定位装置1之间的角度偏差,并调整所述定位装置1的角度,使所述定位装置1与所述成像系统之间的角度偏差为零。调节完成后,定位装置1的几何中心与成像系统的中心重合,且定位装置1与成像系统的偏转角度一致。
S3:利用所述成像系统对所述定位装置1上的近眼显示设备9进行成像,并确定所述近眼显示设备9的安装偏差。
本发明实施例的原理为:由于先定位了定位装置1与成像系统之间的位置和角度偏差,并经过调整后使得定位装置1的几何中心点与成像系统的中心重合,且定位装置1与成像系统的偏转角度一致,使定位装置1与成像系统之间的相对位置几乎没有偏差,再利用成像系统对定位装置1上的近眼显示设备9成像,通过成像的位置即可确定近眼显示设备9组装至定位装置1的安装偏差,为近眼显示设备9的组装生产和成品的检验提供一种有效方法。
参见图2和图4所示,在一些实施例中,定位装置1上可以固设有点光源2,定位槽11的中心以及定位装置1的中心可以位于点光源2的轴线上,所述测量定位装置1的中心与成像系统的中心之间的位置偏差,并调整所述定位装置1的位置,使所述定位装置1的中心与所述成像系统的中心重合,可以包括以下步骤:利用成像系统对定位装置1上的点光源2进行成像,使点光源2发出的光成像在成像系统中;根据所述点光源2成像的中心与所述成像系统的中心之间的偏差调整所述定位装置1的位置,使所述点光源2成像的中心与所述成像系统的中心重合。也即,当定位装置1的中心与成像系统的中心之间有偏差时,点光源2成像的中心不会与成像系统的中心重合,两者相差一定的距离,通过调整定位装置1的位置,点光源2也会跟随定位装置1一起移动,进而改变点光源2成像的中心的位置,当定位装置1调整至点光源2成像的中心与成像系统的中心重合时,说明定位装置1的中心与成像系统的中心重合了,此时,在X轴和Z轴上定位装置1的中心与成像系统的中心没有偏差。
本实施例中,利用点光源2成像的方式来对定位装置1的中心进行定位,能够精确的判断出成像系统的中心与定位装置1的中心是否对准,实现成像系统与定位装置1精准对位,能够解决定位装置1的中心与成像系统的中心对位不准的问题,提高检测的准确度。
参见图4所示,在一些可选的实施例中,定位装置1上还可以固设有小孔结构3和透镜4,其中,小孔结构3和透镜4均位于点光源2的轴线上,且小孔结构3中的孔可以为圆形孔,也可以为方形孔;所述利用成像系统对定位装置1上的点光源2进行成像,可以包括:点亮所述点光源2,使所述点光源2发出的光穿过小孔结构3照射至透镜4,并在所述透镜4中成像,其中,透镜4具有聚光的作用;沿所述小孔结构3的轴线方向移动所述透镜4的位置,使所述透镜4中的像清晰的成像在所述成像系统中。本实施例中,当点光源2点亮后,小孔结构3被打亮,由于设置了透镜4,前后调节透镜4的位置,可以将点光源2在透镜4中的像前后移动,直到在成像系统中能够清晰成像为止,有利于对定位装置1的中心与成像系统的中心之间的位置偏差进行精准测量。
进一步,参见图2和图3所示,定位装置1的底部可以设有调节机构6,当然在其他实施例中,调节机构6也可以设置于定位装置1的左右或者前后方向,所述根据所述点光源2成像的中心与所述成像系统的中心之间的偏差调整所述定位装置1的位置,使所述点光源2成像的中心与所述成像系统的中心重合,可以包括:读取所述点光源2成像的中心与所述成像系统的中心之间在X轴和Z轴上的偏差,其中,X轴和Z轴所在的平面垂直于所述成像系统的轴线;利用调节机构6调整所述定位装置1在X轴和Z轴上的位置,使所述定位装置1在X轴和Z轴上的位置与所述成像系统的中心重合;也即调整至点光源2成像的中心与成像系统的中心重合。
在一些实施例中,所述测量所述成像系统与所述定位装置1之间的角度偏差,并调整所述定位装置1的角度,使所述定位装置1与所述成像系统之间的角度偏差为零,可以包括:测量所述成像系统和所述定位装置1分别相对于X轴和Y轴的偏转角度,其中,Y轴平行于所述成像系统的镜头的光轴;也即对成像系统分别相对于X轴和Y轴的偏转角度进行测量,并且对定位装置1分别相对于X轴和Y轴的偏转角度进行测量,会得到四个偏转角度测量值;将定位装置1和成像系统分别测得的相对于X轴的偏转角度作差,可以得到定位装置1和成像系统相对于X轴的角度偏差;将将定位装置1和成像系统分别测得的相对于Y轴的偏转角度作差,可以得到定位装置1和成像系统相对于Y轴的角度偏差;根据计算出来的角度偏差,利用调节机构6调整所述定位装置1相对于X轴和Y轴的偏转角度,以及调整所述定位装置1相对于Z轴的偏转角度,使所述定位装置1与所述成像系统之间的角度偏差为零;此时定位装置1相对于X轴、Y轴和Z轴的偏转角度均与成像系统一致。
参见图2所示,所述测量所述成像系统和所述定位装置1分别相对于X轴和Y轴的偏转角度,可以包括:将角度测量传感器8放置于所述成像系统,使所述角度测量传感器8测量出所述成像系统相对于X轴和Y轴的偏转角度,得到两个测量值为RX1和RY1;然后再将所述角度测量传感器8固定于所述定位装置1,使所述角度测量传感器8测量出所述定位装置1相对于X轴和Y轴的偏转角度,得到两个测量值为RX2和RY2,此时,利用一个角度测量传感器8可以完成成像系统和定位装置1的角度测量,然后可以计算出角度偏差为RX= RX2- RX1,RY= RY2- RY1。
当然,也可以先测量定位装置1的偏转角度,再测量成像系统的偏转角度。
参见图5所示,优选的,所述调整所述定位装置1相对于Z轴的偏转角度,可以包括:驱动所述定位装置1绕Z轴旋转,使所述定位装置1的前端与所述成像系统的镜头5端面之间的距离d最大。其中,可以使用调节机构6驱动定位装置1旋转,当定位装置1的前端面相对于镜头5的端面倾斜设置时,定位装置1的前端与镜头5的端面之间的距离相对小一些,当定位装置1旋转至其前端面与镜头5的端面平行时,该距离d达到最大,此时定位装置1相对于成像系统的角度偏差RZ为0。
进一步,调节机构6可以包括安装于定位装置1的底部的水平摆角滑台61、前后摆角滑台62、左右摆角滑台63和升降装置64,所述水平摆角滑台61、所述前后摆角滑台62、所述左右摆角滑台63和所述升降装置64自上而下依次布置。其中,水平摆角滑台61、前后摆角滑台62、左右摆角滑台63和升降装置64相互之间可以使用转接板进行连接,升降装置64可以实现定位装置1的上下升降;左右摆角滑台63可以使定位装置1沿左右方向(也即X轴)延伸的弧形面滑动,实现定位装置1在左右方向的摆动;前后摆角滑台62可以使定位装置1沿前后方向(也即Y轴)延伸的弧形面滑动,实现定位装置1在前后方向的摆动;水平摆角滑台61的表面为一个水平面,可以实现定位装置1在该水平面上绕竖直轴转动。通过设置多个滑台和升降装置64,可以实现定位装置1在多个自由度的微调。
参见图5所示,定位装置1的一侧可以设有投影传感器7,其中,投影传感器7可以设置两个,分别设置于定位装置1的相对两侧,且每一个投影传感器7均位于定位装置1和镜头5的同一侧。利用位于所述定位装置1一侧的投影传感器7判断所述定位装置1的前端与所述成像系统的镜头5端面之间的距离是否为最大值。投影传感器7可以实时测量出定位装置1的前端与镜头5的端面之间的距离,进而在旋转定位装置1的过程中,可以时刻读取距离d的数值,当距离d达到最大值时即可停止旋转。
进一步,所述近眼显示设备几何中心定位测量方法还可以包括:利用位于所述定位装置1一侧的投影传感器7实时监测所述近眼显示设备9与所述成像系统的镜头5端面之间的距离。投影传感器7在投影图上可以测量出近眼显示设备9与镜头5的端面之间的距离,既可以控制工作距离,也可以实时读取近眼显示设备9与镜头5的端面之间的距离Y,以防止撞机。
优选的,所述利用所述成像系统对所述定位装置1上的近眼显示设备9进行成像,并确定所述近眼显示设备9的安装偏差,可以包括:计算所述近眼显示设备9在所述成像系统中成像的中心与所述成像系统的中心之间的位置偏差、以及所述近眼显示设备9相对于Y轴的旋转偏差,该位置偏差和旋转偏差即为所述安装偏差。在成像系统对近眼显示设备9拍摄形成的图像中,可以得到近眼显示设备9成像的中心以及成像系统的中心,由于经过上述一系列的定位调整,定位装置1的中心已经与成像系统的中心重合了,定位装置1与成像系统之间几乎没有偏差,再对定位装置1上安装的近眼显示设备9进行拍摄时,得到的近眼显示设备9成像的中心与成像系统的中心之间的位置偏差就是近眼显示设备9安装至定位装置1的位置偏差,使用成像系统拍摄还可以得到近眼显示设备9相对于Y轴的旋转偏差;基于对定位机构的位置偏差的测量调节,最终能够测量近眼显示设备9的组装位置偏差。
参见图2至图5所示,本发明实施例还提供了一种近眼显示设备几何中心定位测量系统,其可以包括:定位装置1,所述定位装置1的一侧设有成像系统,其中,成像系统包括镜头5;第一测量装置,其用于测量定位装置1的中心与成像系统的中心之间的位置偏差;第二测量装置,其用于测量所述成像系统与所述定位装置1之间的角度偏差;调节机构6,其用于调整所述定位装置1的位置,使所述定位装置1的中心与所述成像系统的中心重合;以及用于调整所述定位装置1的角度,使所述定位装置1与所述成像系统之间的角度偏差为零;所述成像系统用于对所述定位装置1上的近眼显示设备9进行成像,并确定所述近眼显示设备9的安装偏差。也即,成像系统可以对近眼显示设备9拍摄形成的图像,通过对图像的分析可以确定近眼显示设备9相对于定位装置1的安装偏差。
进一步,所述第一测量装置可以包括点光源2、小孔结构3和透镜4,小孔结构3的中心和透镜4的中心可以位于点光源2的轴线上,点光源2发出的光可以穿过小孔结构3照射至透镜4,并在透镜4中进行成像,并且,成像系统可以对透镜4中的像进行成像,也即点光源2发出的光经过小孔结构3和透镜4最终会成像在成像系统中,其中,沿小孔结构3的轴线方向移动所述透镜4的位置,可以使所述透镜4中的像清晰的成像在所述成像系统中。
进一步,所述调节机构6还可以用于根据所述点光源2成像的中心与所述成像系统的中心之间的偏差调整所述定位装置1的位置,使所述点光源2成像的中心与所述成像系统的中心重合。其中,可以包括调整所述定位装置1在X轴和Z轴上的位置,使所述定位装置1在X轴和Z轴上的位置与所述成像系统的中心重合。
优选的,所述第二测量装置可以用于测量所述成像系统和所述定位装置1分别相对于X轴和Y轴的偏转角度,其中,Y轴平行于所述成像系统的镜头5的光轴。所述调节机构6还可以用于所述定位装置1相对于X轴和Y轴的偏转角度,以及调整所述定位装置1相对于Z轴的偏转角度,使所述定位装置1与所述成像系统之间的角度偏差为零。
在一些优选的实施例中,所述第二测量装置包括角度测量传感器8,所述角度测量传感器8用于放置于所述成像系统,并测量出所述成像系统相对于X轴和Y轴的偏转角度;所述角度测量传感器8还用于固定于所述定位装置1,并测量出所述定位装置1相对于X轴和Y轴的偏转角度。
进一步,调节机构6可以驱动所述定位装置1绕Z轴旋转,使所述定位装置1的前端与所述成像系统的镜头5端面之间的距离最大,进而实现定位装置1与所述成像系统之间的角度偏差为零。其中,所述近眼显示设备几何中心定位测量系统还可以包括位于定位装置1一侧的投影传感器7,投影传感器7在投影图上可以测量出定位装置1的前端与所述成像系统的镜头5端面之间的距离,进而判断判断所述定位装置1的前端与所述成像系统的镜头5端面之间的距离是否为最大值。
优选的,调节机构6可以包括安装于定位装置1的底部的水平摆角滑台61、前后摆角滑台62、左右摆角滑台63和升降装置64,所述水平摆角滑台61、所述前后摆角滑台62、所述左右摆角滑台63和所述升降装置64自上而下依次布置。其中,水平摆角滑台61、前后摆角滑台62、左右摆角滑台63和升降装置64相互之间可以使用转接板进行连接,升降装置64可以实现定位装置1的上下升降;左右摆角滑台63可以使定位装置1沿左右方向(也即X轴)延伸的弧形面滑动,实现定位装置1在左右方向的摆动;前后摆角滑台62可以使定位装置1沿前后方向(也即Y轴)延伸的弧形面滑动,实现定位装置1在前后方向的摆动;水平摆角滑台61的表面为一个水平面,可以实现定位装置1在该水平面上绕竖直轴转动。通过设置多个滑台和升降装置64,可以实现定位装置1在多个自由度的微调。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”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。除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;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。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中的具体含义。
需要说明的是,在本发明中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,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、物品或者设备不仅包括那些要素,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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种近眼显示设备几何中心定位测量方法,其特征在于,其包括以下步骤:
测量定位装置(1)的中心与成像系统的中心之间的位置偏差,并调整所述定位装置(1)的位置,使所述定位装置(1)的中心与所述成像系统的中心重合;
测量所述成像系统与所述定位装置(1)之间的角度偏差,并调整所述定位装置(1)的角度,使所述定位装置(1)与所述成像系统之间的角度偏差为零;
利用所述成像系统对所述定位装置(1)上的近眼显示设备(9)进行成像,并确定所述近眼显示设备(9)的安装偏差。
2.如权利要求1所述的近眼显示设备几何中心定位测量方法,其特征在于,所述测量定位装置(1)的中心与成像系统的中心之间的位置偏差,并调整所述定位装置(1)的位置,使所述定位装置(1)的中心与所述成像系统的中心重合,包括:
利用成像系统对定位装置(1)上的点光源(2)进行成像;
根据所述点光源(2)成像的中心与所述成像系统的中心之间的偏差调整所述定位装置(1)的位置,使所述点光源(2)成像的中心与所述成像系统的中心重合。
3.如权利要求2所述的近眼显示设备几何中心定位测量方法,其特征在于,所述利用成像系统对定位装置(1)上的点光源(2)进行成像,包括:
点亮所述点光源(2),使所述点光源(2)发出的光穿过小孔结构(3)照射至透镜(4),并在所述透镜(4)中成像;
沿所述小孔结构(3)的轴线方向移动所述透镜(4)的位置,使所述透镜(4)中的像清晰的成像在所述成像系统中。
4.如权利要求2所述的近眼显示设备几何中心定位测量方法,其特征在于,所述根据所述点光源(2)成像的中心与所述成像系统的中心之间的偏差调整所述定位装置(1)的位置,使所述点光源(2)成像的中心与所述成像系统的中心重合,包括:
读取所述点光源(2)成像的中心与所述成像系统的中心之间在X轴和Z轴上的偏差,其中,X轴和Z轴所在的平面垂直于所述成像系统的轴线;
利用调节机构(6)调整所述定位装置(1)在X轴和Z轴上的位置,使所述定位装置(1)在X轴和Z轴上的位置与所述成像系统的中心重合。
5.如权利要求1所述的近眼显示设备几何中心定位测量方法,其特征在于,所述测量所述成像系统与所述定位装置(1)之间的角度偏差,并调整所述定位装置(1)的角度,使所述定位装置(1)与所述成像系统之间的角度偏差为零,包括:
测量所述成像系统和所述定位装置(1)分别相对于X轴和Y轴的偏转角度,其中,Y轴平行于所述成像系统的镜头的光轴;
利用调节机构(6)调整所述定位装置(1)相对于X轴和Y轴的偏转角度,以及调整所述定位装置(1)相对于Z轴的偏转角度,使所述定位装置(1)与所述成像系统之间的角度偏差为零。
6.如权利要求5所述的近眼显示设备几何中心定位测量方法,其特征在于,所述测量所述成像系统和所述定位装置(1)分别相对于X轴和Y轴的偏转角度,包括:
将角度测量传感器(8)放置于所述成像系统,使所述角度测量传感器(8)测量出所述成像系统相对于X轴和Y轴的偏转角度;
将所述角度测量传感器(8)固定于所述定位装置(1),使所述角度测量传感器(8)测量出所述定位装置(1)相对于X轴和Y轴的偏转角度。
7.如权利要求5所述的近眼显示设备几何中心定位测量方法,其特征在于,所述调整所述定位装置(1)相对于Z轴的偏转角度,包括:
驱动所述定位装置(1)绕Z轴旋转,使所述定位装置(1)的前端与所述成像系统的镜头(5)端面之间的距离最大。
8.如权利要求7所述的近眼显示设备几何中心定位测量方法,其特征在于:
利用位于所述定位装置(1)一侧的投影传感器(7)判断所述定位装置(1)的前端与所述成像系统的镜头(5)端面之间的距离是否为最大值。
9.如权利要求1所述的近眼显示设备几何中心定位测量方法,其特征在于,所述利用所述成像系统对所述定位装置(1)上的近眼显示设备(9)进行成像,并确定所述近眼显示设备(9)的安装偏差,包括:
计算所述近眼显示设备(9)在所述成像系统中成像的中心与所述成像系统的中心之间的位置偏差、以及所述近眼显示设备(9)相对于Y轴的旋转偏差,该位置偏差和旋转偏差即为所述安装偏差,其中,Y轴平行于所述成像系统的镜头的光轴。
10.一种近眼显示设备几何中心定位测量系统,其特征在于,其包括:
定位装置(1),所述定位装置(1)的一侧设有成像系统;
第一测量装置,其用于测量定位装置(1)的中心与成像系统的中心之间的位置偏差;
第二测量装置,其用于测量所述成像系统与所述定位装置(1)之间的角度偏差;
调节机构(6),其用于调整所述定位装置(1)的位置,使所述定位装置(1)的中心与所述成像系统的中心重合;以及用于调整所述定位装置(1)的角度,使所述定位装置(1)与所述成像系统之间的角度偏差为零;
所述成像系统用于对所述定位装置(1)上的近眼显示设备(9)进行成像,并确定所述近眼显示设备(9)的安装偏差。
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