CN116324577A - 用于光学装置的串列计量系统、设备及方法 - Google Patents

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Abstract

本公开内容的实施方式涉及用于增强、虚拟和/或混合现实应用的光学装置。在一个或多个实施方式中，光学装置计量系统被构造为针对光学装置测量多个第一指标和一个或多个第二指标，一个或多个第二指标包括显示泄漏指标。

Description

用于光学装置的串列计量系统、设备及方法
技术领域
本公开内容的实施方式系关于用于增强、虚拟和/或混合现实应用的光学装置。在一个或多个实施方式中，光学装置计量系统被构造为针对光学装置测量多个第一指标及一个或多个第二指标，一个或多个第二指标包括显示泄漏指标。
背景技术
虚拟现实通常被视为计算机所产生的模拟环境，其中使用者具有明显的物理存在。虚拟现实体验可以以3D形式产生，并通过头戴式显示器(head-mounted display；HMD)观看，诸如，眼镜或其他可穿戴的显示装置，这些显示装置具有近眼显示面板作为透镜以显示替代实际环境的虚拟现实环境。
然而，增强现实实现了这样一种体验：使用者在其中仍可透过眼镜或其他HMD装置的显示透镜看到周围环境，还可看到为显示而产生并作为环境的一部分出现的虚拟物体的图像。增强现实可包括任何类型之输入，诸如，音频和触觉输入，以及强化或增强使用者所体验的环境的虚拟图像、图形和视频。作为新兴技术，增强现实面临许多挑战和设计限制。
此种挑战的一个为显示叠加在周围环境上的虚拟图像。增强型波导组合器用以协助叠加图像。所产生的光输入耦合至增强型波导组合器中，经由增强型波导组合器传播，从增强型波导组合器输出耦合，并叠加在周围环境上。使用表面浮雕光栅使光耦合进出增强型波导组合器。可能无法充分控制输出耦合的光的强度。
因此，此项技术中需要光学装置计量系统和方法。
发明内容
本公开内容的实施方式涉及用于增强、虚拟和/或混合现实应用的光学装置。在一个或多个实施方式中，光学装置计量系统被构造为针对光学装置测量多个第一指标及一个或多个第二指标，一个或多个第二指标包括显示泄漏指标。
在一个实施方案中，一种光学装置计量系统包括被构造为沿载物台路径移动托盘的载物台，及第子系统。该第一子系统包括具有第一开口及第二开口以允许载物台移动穿过第一开口及第二开口的第一主体，及定位在第一主体内且安装在载物台路径上方的第一光引擎。第一光引擎被构造为将第一光束导向载物台路径。第一子系统包括第一检测器，其定位在第一主体内且安装在载物台路径上方，以接收从载物台路径向上投射的第一投影光束。第一子系统包括第二检测器，其定位在第一主体内且安装在载物台路径下方，以接收从载物台路径向下投射的第二投影光束。光学装置计量系统包括第二子系统。第二子系统包括第二主体，其具有第一开口及第二开口以允许载物台移动穿过第二主体的第一开口及第二开口，及定位在第二主体内且安装在载物台路径上方的第二光引擎。第二光引擎被构造为将第二光束导向载物台路径。第二子系统包括面照明检测器，其被构造为接收从载物台路径向上投射的第三投射光束。光学装置计量系统包括与载物台、第一子系统及第二子系统通信的控制器。控制器包括指令，当这些指令被执行时，使得载物台将光学装置定位在第一子系统内以使该光学装置与第一子系统的第一检测器及第二检测器对准，且使得第一光引擎将第一光束导向光学装置。这些指令使得第一检测器获取从光学装置投射的第一投射光束的多个第一图像，且使得第二检测器获取从光学装置投射的第二投射光束的多个第二图像。这些指令也导致处理多个第一图像或多个第二图像中的一者或多者，以确定光学装置的多个第一指标。这些指令也使得载物台将光学装置定位在第二子系统内以使光学装置与第二子系统的面照明检测器对准，且使得第二光引擎将第二光束导向光学装置。这些指令也导致面部照明检测器获取从光学装置投射的第三投射光束的多个第三图像；且导致处理多个第三图像以确定光学装置一个或多个第二指标。一个或多个第二指标包括显示泄漏指标。
在一个实施方案中，一种光学装置计量系统包括被构造为沿载物台路径移动托盘的载物台，及第一子系统。第一子系统包括具有第一开口及第二开口以允许载物台移动穿过第一开口及第二开口的第一主体，及定位在第一主体内且安装在载物台路径上方的第一光引擎。第一光引擎被构造为将第一光束导向载物台路径。第一子系统包括定位在第一主体内且安装在载物台路径上方以接收从载物台路径向上投射的第一投射光束的第一检测器，及定位在第一主体内且安装在载物台路径下方以接收从载物台路径向下投射的第二投射光束的第二检测器。光学装置计量系统包括第二子系统。第二子系统包括第二主体，其具有第一开口及第二开口以允许载物台移动穿过第二主体的第一开口及第二开口。第二子系统包括第二光引擎，其定位在第二主体内且安装在载物台路径上方，且第二光引擎被构造为将第二光束导向载物台路径。第二子系统包括面照明检测器，其被构造为接收从载物台路径向上投射的第三投射光束。
在一个实施中，一种分析光学装置的方法包括将光学装置定位在第一子系统内以使光学装置与第一子系统的第一检测器及第二检测器对准，及从第一子系统的第一光引擎引导第一光束朝向光学装置。方法包括使用第一子系统的第一检测器获取从光学装置投射的第一投射光束的多个第一图像，及使用第一子系统的第二检测器获取从光学装置投射的第二投射光束的多个第二图像。方法包括处理多个第一图像或多个第二图像中的一者或多者，以确定光学装置的多个第一指标，及将光学装置定位在第二子系统内以使光学装置与第二子系统的面部照明检测器对准。方法包括从第二子系统的第二光引擎引导第二光束朝向光学装置，及使用第二子系统的面部照明检测器获取从光学装置投射的第三投射光束的多个第三图像。方法包括处理多个第三图像以确定光学装置的一个或多个第二指标。一个或多个第二指标包括显示泄漏指标。
附图说明
因此，可详细地理解本公开内容的上述特征的方式，可通过参考实施方式来获得以上简要概述的本公开内容的更特定描述，一些实施方式在附图中绘示。然而，应注意，附图仅绘示示例性实施方式，且因此不应视为对本公开内容的范围的限制，且可允许其他同等有效的实施方式。
图1A为根据一个实施方案的基板的透视正视图。
图1B为根据一个实施方案的光学装置的透视正视图。
图2为根据一个实施方案的光学装置计量系统的示意图。
图3A为根据一个实施方案的图2中所示的第一子系统的示意性局部横截面图。
图3B为根据一个实施方案的图2中所示的第二子系统的示意性局部横截面图。
图3C为根据一个实施方案的图2中所示的第三子系统的示意性局部横截面图。
图4A为根据一个实施方案的图2和图3A中所示的第一子系统的配置的示意图。
图4B为根据一个实施方案的图2和图3A中所示的第一子系统的配置的示意图。
图4C为根据一个实施方案的图2和图3A中所示的第一子系统的配置的示意图。
图4D为根据一个实施方案的图2和图3A中所示的第一子系统的配置的示意图。
图4E为根据一个实施方案的图2和图3B中所示的第二子系统的配置的示意图。
图4F为根据一个实施方案的图2和图3C中所示的第三子系统的配置的示意图。
图4G为根据一个实施方案的图2和图3C中所示的第三子系统的配置的示意图。
图5为根据一个实施方案的图像的示意图。
图6A至图6C为根据一个实施方案的图像的示意图。
图7A至图7C为根据一个实施方案的图像的示意图。
图8为根据一个实施方案的图像的示意图。
图9A至图9C为根据一个实施方案的图像的示意图。
图10为根据一个实施方案的分析光学装置的方法的示意性方块图。
图11为根据一个实施方案的分析光学装置的方法的示意性方块图。
图12为根据一个实施方案的分析光学装置的方法的示意性方块图。
为了便于理解，在可能的情况下，已使用相同附图标记来表示各图中共同的相同元件。预期一个实施方式的元件和特征可有益地并入其他实施方式中而无需进一步叙述。
具体实施方式
本公开内容的实施方式涉及用于增强、虚拟和/或混合现实应用的光学装置。在一个或多个实施方式中，光学装置计量系统被构造为针对光学装置测量多个第一指标及一个或多个第二指标，一个或多个第二指标包括显示泄漏指标。
图1A为根据一个实施方案的基板101的透视正视图。基板包括安置在基板101的表面103上的多个光学装置100。光学装置100是用于虚拟、增强和/或混合现实的波导组合器。光学装置100可以是基板101的一部分，使得光学装置100可被切割以与基板101分离。
图1B为根据一个实施方案的光学装置100的透视正视图。应理解，本文所述的光学装置100是示例性光学装置，且其他光学装置(诸如，除了波导组合器以外的光学装置)可与本公开内容的方面一起使用或被修改以实现本公开内容的方面。
光学装置100包括安置在基板101的表面103上的多个光学装置结构102。光学装置结构102可以是具有亚微米尺寸(例如，纳米大小的尺寸)的纳米结构。光学装置结构102的区域对应于一个或多个光栅104，诸如，第一光栅104a、第二光栅104b和第三光栅104c。在可与其他实施方式组合的一个实施方式中，光学装置100至少包括对应于输入耦合光栅的第一光栅104a和对应于输出耦合光栅的第三光栅104c。在可与本文所述的其他实施方式组合的一个实施方式中，光学装置100也包括对应于中间光栅的第二光栅104b。光学装置结构102可以是有角度的或二元的。光学装置结构102是矩形的。光学装置结构102可具有其他形状，包括但不限于圆形、三角形、椭圆形、规则多边形、不规则多边形和/或不规则形状的横截面。
在操作中(诸如，用于增强现实眼镜)，输入耦合光栅104a从微显示器接收具有强度的入射光束(虚拟图像)。入射光束可由光学装置结构102分成具有入射光束的所有强度的T1个光束，以便将虚拟图像导向中间光栅104b(若使用)或输出耦合光栅104c。在可与其他实施方式组合的一个实施方式中，T1个光束通过光学装置100经历全内反射(total-internal-reflection；TIR)，直至T1个光束与中间光栅104b的光学装置结构102接触。中间光栅104b的光学装置结构102将T1个光束衍射成T-1个光束，T-1个光束通过光学装置100经历TIR，到达输出耦合光栅104c的光学装置结构102。输出耦合光栅104c的光学装置结构102将T-1个光束输出耦合至使用者的眼睛，以从使用者的角度调制微显示器所产生的虚拟图像的视场，并进一步增加使用者可看到虚拟图像的视角。在可与其他实施方式组合的一个实施方式中，T1个光束通过光学装置100经历全内反射(TIR)，直至T1个光束与输出耦合光栅的光学装置结构102接触，并被输出耦合，以调制微显示器所产生的虚拟图像的视场。
为了促进确保光学装置100符合图像品质标准，在使用光学装置100之前获得所制造的光学装置100的计量指标。
图2为根据一个实施方案的光学装置计量系统200的示意图。本文所述的光学装置计量系统200的实施方式提供了以增大的处理量获得多个计量指标的能力。计量指标包括角度均匀性指标、对比度指标、效率指标、颜色均匀性指标、调制传递函数(modulationtransfer function；MTF)指标、视场(field of view；FOV)指标、重影(ghost)指标、眼盒(eye box)指标、显示泄漏指标、透视失真指标、透视闪光(flare)指标、透视重影指标，和透视透射率指标。通过利用耦合至光学装置计量系统200的一个或多个子系统中的每一者的馈送系统来增大处理量。
光学装置计量系统200包括第一子系统202、第二子系统204和第三子系统206。第一子系统202、第二子系统204和第三子系统206中的每一者包括具有第一开口203和第二开口205的相应主体201A～201C，以允许载物台207沿平行于X-Y平面和/或在X-Y平面中的载物台路径211移动穿过其中。载物台207是可操作的，以在X方向上、Y方向上和Z方向上在第一子系统202、第二子系统204和第三子系统206的主体201A～201C中移动。载物台207包括托盘209，其是可操作的，以固定光学装置100(如本文所示)或一个或多个基板101。载物台207和托盘209可以是透明的，以使得由第一子系统202、第二子系统204和第三子系统206获得的计量指标不会受到托盘209的载物台207的半透明性的影响。第一子系统202、第二子系统204和第三子系统206与控制器208通信，控制器208是可操作的，以控制第一子系统202、第二子系统204和第三子系统206的操作。控制器208包括储存在非暂时性计算机可读介质(诸如，存储器)中的指令。当由控制器208的处理器执行这些指令时，导致进行本文所述的操作。当由控制器208的处理器执行这些指令时，导致进行方法1000、1100和/或1200中的一者或多者的一个或多个操作。
控制器208的指令包括机器学习算法和/或人工智能算法以优化操作。在可与其他实施方式组合的一个实施方式中，控制器208的指令包括机器学习(machine learning；ML)模型，ML模型是回归模型且对数据(诸如，本文所确定的指标和/或使用对准模块494收集的图像数据)取平均。在可与其他示例组合的一个示例中，ML模型用于对数据取平均和合并以确定投射结构、透镜和照相机的优化间距和倾斜度。在可与其他示例组合的一个示例中，ML模型用于对数据取平均和合并以确定施加至光源和激光源以产生光束和激光束的优化功率。
第一子系统202是可操作的，以获得一个或多个计量指标，包括角度均匀性指标、对比度指标、效率指标、颜色均匀性指标、MTF指标、FOV指标、重影指标或眼盒指标。第二子系统204是可操作的，以获得显示泄漏指标。第三子系统206是可操作的，以获得一个或多个透视计量指标，包括透视失真指标、透视闪光指标、透视重影指标，或透视透射率指标。
光学装置计量系统200被构造为在使用单个载物台路径211的单个系统上的针对多个光学装置(诸如，波导组合器)确定显示泄漏指标、一个或多个透视指标和一个或多个其他计量指标。
图3A为根据一个实施方案的图2中所示的第一子系统202的示意性局部横截面图。第一子系统202可包括图4A至图4D中所示的配置400A、400B、400C、400D中的一者或多者。
如图3A中所示，第一子系统202包括被定向为朝向光学装置100的顶侧的上部部分304和被定向为朝向光学装置100的底侧的下部部分306。
第一子系统202包括第一主体201A，其具有第一开口203和第二开口205，以允许载物台207移动穿过第一开口203和第二开口205。载物台207被构造为沿载物台路径211移动托盘209。第一子系统202包括定位在第一主体201A内且安装在载物台路径211上方的第一光引擎310。第一光引擎310为上部光引擎。第一光引擎310被构造为将第一光束导向载物台路径211。在可与其他实施方式组合的一个实施方式中，第一光束以光图案设计被引导朝向载物台路径211且被引导朝向光学装置100中的一者以用于确定计量指标。第一子系统202包括第一检测器312，其定位在第一主体201A内且安装在载物台路径211上方，以接收从载物台路径211向上投射的第一投射光束。本公开内容预期投射光可以是从光学装置反射或透射穿过光学装置的光。第一检测器312为反射检测器。第一子系统202包括第二检测器316，其定位在第一主体201A内且安装在载物台路径211下方，以接收从载物台路径211向下投射的第二投射光束。第二检测器316为透射检测器。第一投射光束和第二投射光束从光学装置100投射。在可与其他实施方式组合的一个实施方式中，第一光引擎310被构造为将第一光束导向光学装置100的输入耦合光栅，且第一检测器312和第二检测器316被构造为接收从光学装置100的输出耦合光栅投射的投射光束。
第一子系统202的上部部分304包括对准检测器308。对准检测器308包括照相机。对准检测器308是可操作的，以确定载物台207和光学装置100的位置。第一子系统202的下部部分306包括安装在载物台路径211下方的代码读取器314。代码读取器314是可操作的，以读取光学装置100的代码，诸如，光学装置100的快速响应(quick response；QR)码或条形码。由代码读取器314读取的代码可包括用于获得各种光学装置100的一个或多个计量指标的指令。
图3B为根据一个实施方案的图2中所示的第二子系统204的示意性局部横截面图。第二子系统204可包括如图4E中所示的至少一个配置400E。
如图3B中所示，第二子系统204包括被定向为朝向光学装置100的顶侧的上部部分304和被定向为朝向光学装置100的底侧的下部部分。
第二子系统204包括第二主体201B和定位在第二主体201B内且安装在载物台路径211上方的第二光引擎360。第二光引擎360被构造为将第二光束导向载物台路径211。第一子系统202的上部部分304包括对准检测器308。
第二子系统204包括面照明检测器318，其被构造为接收从载物台路径211向上投射的第三投射光束。第三投射光束从光学装置100投射。第二子系统204的下部部分306包括代码读取器314。
面照明检测器318是可操作的，以获取图像以获得光学装置100的显示泄漏指标。在可与其他实施方式组合的一个实施方式中，光图案设计从第二光引擎360引导朝向光学装置100，并且获得并处理在使用者眼睛位置以外的光的图像，以获得眼盒指标。
图3C为根据一个实施方案的图2中所示的第三子系统206的示意性局部横截面图。第三子系统206可包括如图4F和图4G中所示的一个或多个配置400F和/或400G。
如图3C中所示，第三子系统206包括被定向为朝向光学装置100的顶侧的上部部分304和被定向为朝向光学装置100的底侧的下部部分306。第三子系统206包括安装在载物台路径211上方且被构造为将上部光束导向载物台路径211的第一光引擎370、安装在载物台路径211下方且被构造为将下部光束导向载物台路径211的第二光引擎380，和安装在载物台路径上方且被构造为接收从载物台路径211投射的投射光束的检测器390。第三子系统206的上部部分304包括对准检测器308。检测器390为反射检测器。检测器390检测自光学装置100的顶侧从输出耦合光栅投射(例如，反射)的投射(例如，反射)光束。第三子系统206的下部部分306包括代码读取器314。第一光引擎370、第二光引擎380和检测器390中的每一者定位在第三子系统206的第三主体201C内。
图4A为根据一个实施方案的图2和图3A中所示的第一子系统202的配置400A的示意图。配置400A包括第一光引擎310、第一检测器312和第二检测器316。
第一光引擎310包括第一照明器401，且第一照明器401包括第一光源402和第一投射结构404。第一光引擎310包括定位在第一照明器401与载物台路径211之间的第一透镜406。第一光引擎310包括定位在第一透镜406与载物台路径211之间的一个或多个装置413(在图4A中示出一个)。该一个或多个装置413包括四分之一波板或线性偏振器中的一者或多者。在可与本文所述的其他实施方式组合的一个实施方式中，第一光引擎310被构造为发射(例如，投射)在红色光谱、绿色光谱和蓝色光谱中的光束。在可与其他示例组合的一个示例中，第一光引擎310被构造为在红色光谱、绿色光谱和蓝色光谱之间调制或脉冲化光束。在可与其他示例组合的一个示例中，第一光引擎310包括三个光源，其各自被构造为分别发射红色光谱中的光、绿色光谱中的光和蓝色光谱中的光。
第一投射结构404包括显示器和/或光罩(reticle)中的一者或多者。在可与其他实施方式组合的一个实施方式中，第一投射结构404包括微显示器、空间光调制器(spatiallight modulator；SLM)和/或光罩中的一者或多者。在可与其他示例组合的一个示例中，SLM包括数字微镜装置(digital micromirror device；DMD)和/或硅基液晶(liquidcrystal on silicon；LCOS)发射器中的一者或多者。
第一检测器312包括第一照相机412和定位在第一照相机412与载物台路径211之间的第二透镜410。第二检测器316包括第二照相机416和定位在第二照相机416与载物台路径211之间的第三透镜414。在图4A中所示的实施方案中，第一投射结构404和第一透镜406被定向为平行于载物台路径211。
光学装置100被定位为使光学装置100的输入耦合器121与第一光引擎310对准，且使光学装置100的输出耦合器122与第一检测器312和第二检测器316对准。第一光束B1从第一光引擎310引导朝向光学装置100的输入耦合器121。第一检测器312获取从输出耦合器122投射的在红色光谱、绿色光谱和蓝色光谱中的第一投射光束BP1的多个第一图像。第二检测器316获取从输出耦合器122投射的在红色光谱、绿色光谱和蓝色光谱中的第二投射光束BP2的多个第二图像。
第一图像和第二图像为全场图像(full-field image)。第一图像和/或第二图像中的一者或多者被处理(诸如，通过使用控制器208)以确定光学装置100的多个第一指标。
多个第一指标包括角度均匀性指标。角度均匀性指标可表示光场各部分的光强度的比率。对于角度均匀性指标而言，处理多个第一图像或多个第二图像中的一者或多者包括在单个图像内比较光图案设计的一个或多个第一部分与光图案设计的一个或多个第二部分。对于角度均匀性指标而言，输入耦合至输入耦合器121中的第一光束B1经历TIR，直至输入耦合的第一光束B1输出耦合(例如，投射，诸如反射)至第一检测器312为止。
多个第一指标包括对比度指标。对比度指标可表示图像内被获取的最亮光与图像内被获取的最暗光之间的对比度。对于对比度指标而言，处理多个第一图像或多个第二图像中的一者或多者包括在单个图像内比较光图案设计的一个或多个明亮部分与光图案设计的一个或多个黑暗部分。对于对比度指标而言，输入耦合至输入耦合器121中的第一光束B1经历TIR，直至输入耦合的第一光束B1输出耦合(例如，投射，诸如反射)至第一检测器312为止。
多个第一指标包括颜色均匀性指标。颜色均匀性指标可表示在场中的红光、绿光和蓝光之间的一个或多个比率。多个第一图像、多个第二图像和/或多个第三图像(以下关于图4E描述)中的一者或多者获取红色光谱、绿色光谱和蓝色光谱。对于颜色均匀性指标而言，处理多个第一图像或多个第二图像中的一者或多者包括使用相同场区域将红色光谱图像与绿色光谱图像和蓝色光谱图像进行比较。对于颜色均匀性指标而言，输入耦合至输入耦合器121中的第一光束B1经历TIR，直至输入耦合的第一光束B1输出耦合(例如，投射，诸如反射)至第一检测器312为止。
多个第一指标包括效率指标。对于效率指标而言，在获取多个第一图像和获取多个第二图像之前，第二检测器316被定位为在校准位置处(对于图4A中的第二检测器316而言，以重影示出)与光学装置100的输入耦合器121对准。当第二检测器316处在校准位置时，第一光引擎310将校准光束导向光学装置100的输入耦合器121，且第二检测器316获取从光学装置100的输入耦合器121投射的校准投射光束CP1的一个或多个校准图像。该一个或多个校准图像为全场图像。第二检测器316接着被定位为与光学装置100的输出耦合器122对准。对于效率指标而言，输入耦合至输入耦合器121中的第一光束B1经历TIR，直至输入耦合的第一光束B1输出耦合(例如，投射，诸如反射)至第一检测器312并输出耦合(例如，投射，诸如透射)至第二检测器316为止。第一图像为反射图像，且第二图像为透射图像。
对于效率指标而言，处理多个第一图像或多个第二图像中的一者或多者包括将一个或多个校准图像与多个第一图像和多个第二图像进行比较。
一个或多个第一指标包括调制传递函数(MTF)指标。对于MTF指标而言，在获取多个第一图像和获取多个第二图像之前，将校准光束从第一光引擎301引导朝向第二检测器316。在第二检测器316与光学装置100错位的同时，第二检测器316获取校准光束的一个或多个校准图像。第二检测器316可位于在图4A中以重影所示的校准位置处并与第一光引擎310对准，而光学装置100可被定位为远离第二检测器316以在第二检测器316和第一光引擎310的视场(如图4A中针对光学装置100以重影所示)之外。第二检测器316可接着被定位为与第一检测器312对准。在可与其他实施方式组合的一个实施方式中，在获取第一图像之前获取第二图像。对于MTF指标而言，输入耦合至输入耦合器121中的第一光束B1经历TIR，直至输入耦合的第一光束B1输出耦合(例如，投射，诸如反射或透射)至第一检测器312或第二检测器316为止。
对于MTF指标而言，处理多个第一图像或多个第二图像中的一者或多者包括比较一个或多个校准图像的一个或多个部分的外边缘与多个第一图像或多个第二图像中的一者或多者的相同的一个或多个部分的相同外边缘。
多个第一指标包括眼盒指标。对于眼盒指标而言，在获取多个第一图像或获取多个第二图像期间，移动第一检测器312或第二检测器316以扫描沿着光学装置100的输出耦合器122的多个位置。处理多个第一图像或多个第二图像中的一者或多者包括比较对应于输出耦合器122的不同场区域的不同图像。对于眼盒指标而言，输入耦合至输入耦合器121中的第一光束B1经历TIR，直至输入耦合的第一光束B1输出耦合(例如，投射，诸如反射或透射)至第一检测器312或第二检测器316为止。
多个第一指标包括重影指标。对于重影指标而言，在获取多个第一图像和获取多个第二图像之前，将校准光束从第一光引擎310引导朝向第二检测器316。在第二检测器316与光学装置100错位的同时，第二检测器316获取校准光束的一个或多个校准图像。第二检测器316可位于在图4A中以重影所示的校准位置并与第一光引擎310对准，而光学装置100可被定位为远离第二检测器316以在第二检测器316和第一光引擎310的视场(如图4A中针对光学装置100以重影所示)之外。第二检测器316可接着被定位为与第一检测器312对准。在可与其他实施方式组合的一个实施方式中，在获取第一图像之前获取第二图像。
对于重影指标而言，处理多个第一图像或多个第二图像中的一者或多者包括比较一个或多个校准图像与多个第一图像或多个第二图像中的一者或多者，以确定一个或多个校准图像与多个第一图像或多个第二图像中的一者或多者之间的偏移量。在可与其他实施方式组合的一个实施方式中，该偏移量是一个或多个校准图像的光图案设计(诸如，光罩)与第一图像或第二图像中的光图案设计(诸如，光罩)之间的偏移量。
图4B为根据一个实施方案的图2和图3A中所示的第一子系统202的配置400B的示意图。配置400B包括第一光引擎310、第一检测器312和第二检测器316。第一光引擎310包括第一光源402、第一投射结构404和第一透镜406。配置400B中的第一光引擎310包括一个或多个二维电镜(two-dimensional Galvano mirrors)408(诸如，二维电镜的阵列)，其被构造为使第一投射结构404所发射的第一光束沿90度拐弯转向载物台路径211。在图4B中所示的实施方案中，第一投射结构404和第一透镜406被定向为垂直于载物台路径211。
第一检测器312包括第二透镜410和第一照相机412。第二检测器316包括第三透镜414和第二照相机416。第一光引擎310使用一个或多个二维电镜408使第一光束B1沿90度拐弯转向载物台路径211并转向光学装置100的输入耦合器121。
在图4B中所示的实施方案中，第一透镜406沿着从第一照明器至载物台路径211的光学路径定位在第一照明器401与载物台路径211之间。一个或多个二维电镜408沿着该光学路径定位在第一透镜406与载物台路径211之间。该光学路径包括90度拐弯。
图4C为根据一个实施方案的图2和图3A中所示的第一子系统的配置400C的示意图。配置400C类似于图4A中所示的配置400A，且包括其方面、特征、部件和/或性质中的一者或多者。
配置400C包括对准模块494。对准模块494被示为与第一光引擎310有关，以对准第一投射结构404和第一透镜406。对准模块494包括激光源495、分束器496和对准检测器497。对准模块494包括形成于板499中的针孔498。对准检测器497可包括照相机。除了对准检测器308以外，还可使用对准模块494。
对准模块494用以进行对准操作。在对准操作中，将第一光源402、第一投射结构404和第一透镜406移动以不再对准光学装置100的输入耦合器121。对准模块494使用激光源495经由针孔498将第一激光L1引导朝向光学装置100。使用对准检测器497确定第一反射激光RL1的光强度。第一反射激光RL1是反射离开光学装置100的第一激光L1。使用分束器496将第一反射激光RL1导向对准检测器497。调整激光源495的倾斜度和间距以将光强度增大至增大的光强度。由对准检测器497所接收的第一反射激光RL1的第一位置是在增大的光强度下确定的。第一位置是第一反射激光RL1在对准检测器497获取的第一反射激光RL1的图像内的位置。
在对准操作中，移动第一透镜406以与光学装置100的输入耦合器121对准(如图4C中以重影所示)，且第二激光被引导穿过针孔498并朝向第一透镜406。调整第一透镜406的倾斜度和间距，直至由对准检测器所接收的第二反射激光的第二位置匹配第一反射激光RL1的第一位置为止。第二反射激光是反射离开第一透镜406并朝向分束器496返回的第二激光。
在对准操作中，移动第一投射结构404以与光学装置100的输入耦合器121对准(如图4C中以重影所示)，且第三激光被引导穿过针孔498并朝向第一投射结构404。调整第一投射结构404的倾斜度和间距，直至由对准检测器所接收的第三反射激光的第三位置匹配第一反射激光RL1的第一位置为止。第三反射激光是反射离开第一投射结构404并朝向分束器496返回的第三激光。
可接着使对准模块494移动以不再与光学装置100的输入耦合器121对准，且可将第一光源402移动至与光学装置100的输入耦合器121对准。可使用对准模块494和对准操作来对准透镜、投射结构和照相机，以促进准确的操作，诸如，准确确定光学装置100的指标。针对对准操作描述的操作可与以下所述的方法1000、1100、1200相组合。
图4D为根据一个实施方案的图2和图3A中所示的第一子系统202的配置400D的示意图。配置400D包括第一光引擎310、第一检测器312和第二检测器316。第一光引擎310包括第一光源402、第一投射结构404、定位在第一照明器401之间的第一透镜406a，和定位在第一透镜406a与载物台路径211之间的透镜406b。第一光引擎310包括定位在透镜406b与第一透镜406a之间的可调孔隙407。可调孔隙407可形成在板415中。可通过使可调孔隙407向上和向下移动(诸如，通过移动板415)和/或通过打开和关闭可调孔隙407来调整可调孔隙407。
第一光引擎310可包括图4A中所示的定位在透镜406b与载物台路径211之间的一个或多个装置413。第一检测器312包括第二透镜410和第一照相机412。第二检测器316包括第三透镜414和第二照相机416。在可与其他实施方式组合的一个实施方式中，第一透镜406、第一透镜406a、透镜406b、第二透镜410和/或第三透镜414中的每一者由具有相同曲率半径的相同凸透镜结构形成。第一透镜406、第一透镜406a、透镜406b、第二透镜410和/或第三透镜414中的每一者具有相同的透镜结构。将相同透镜结构用于透镜促进了补偿光学像差，诸如，光的反射和/或透射中的像差。
图4E为根据一个实施方案的图2和图3B中所示的第二子系统204的配置400E的示意图。配置400E包括第二光引擎360和面照明检测器318。第二光引擎360包括第二照明器461和定位在第二照明器461与载物台路径211之间的第四透镜466。第二照明器461包括第二光源462和第二投射结构464。第二投射结构464和第四透镜466被定向为平行于载物台路径211。
第二投射结构464包括显示器和/或光罩中的一者或多者。在可与其他实施方式组合的一个实施方式中，第二投射结构464包括微显示器、空间光调制器(SLM)和/或光罩中的一者或多者。在可与其他示例组合的一个示例中，SLM包括数字微镜装置(DMD)和/或硅基液晶(LCOS)发射器中的一者或多者。
面照明检测器318包括第三照相机426、定位在第三照相机426与载物台路径211之间的第五透镜424，和定位在第五透镜424与载物台路径211之间的眼盒阻挡器420。
光学装置100被定位为使输入耦合器121与第二光引擎360对准，且使输出耦合器122与面照明检测器318对准。第二光束B2从第二光引擎360引导朝向光学装置100的输入耦合器121。面照明检测器318获取从光学装置100的输出耦合器122投射的第三投射光束BP3的多个第三图像(除了关于图4A所述的第一图像和第二图像以外)。
多个第三图像包括从光学装置100的输出耦合器122投射并经过面照明检测器318的眼盒阻挡器422的第三投射光束BP3。处理多个第三图像(诸如，通过使用控制器208)以确定光学装置的一个或多个第二指标。该一个或多个第二指标包括显示泄漏指标。
图4F为根据一个实施方案的图2和图3C中所示的第三子系统206的配置400F的示意图。第三子系统206包括安装在载物台路径211上方且被构造为将上部光束导向载物台路径211的第一光引擎310，和安装在载物台路径211下方且被构造为将下部光束导向载物台路径211的第二光引擎322。
配置400F包括检测器320，其安装在载物台路径211上方且被构造为接收从载物台路径211投射的投射光束。这些投射光束从光学装置100投射。第一光引擎310包括第一照明器401和第一透镜406。检测器320包括第二透镜410和第一照相机412。第二光引擎322包括装置和第三透镜。
第二光引擎322包括第二照明器471和定位在第二照明器471与载物台路径211之间的第二透镜476。第二照明器471包括第二光源472和第二投射结构474。第二投射结构474是显示器或光罩。在可与其他实施方式组合的一个实施方式中，使用配置400F并通过用第二光引擎322所发射的下部光束来照射光学装置100的输出耦合光栅来获得光学装置100的透视透射率指标。
如图4F中所示，光学装置100的输入耦合器121与第一光引擎310对准，且输出耦合器122与第二光引擎322对准。检测器320与第二光引擎322(例如，垂直地)对准且与第一光引擎310错位。第二光引擎322将第一光束LB1导向输出耦合器122。上部光束LB2可从第一光引擎310导向光学装置100的输入耦合器121。使用检测器320，获取作为第一投射光束PB1的透射穿过输出耦合器122并从输出耦合器322投射的第一光束LB1的多个第一图像。光学装置100被定位为远离第二光引擎322，以使光学装置100与第二光引擎322错位(如图4F针对光学装置100以重影所示)，并将光学装置100定位在第二光引擎322和检测器320的视场以外。第二光束从第二光引擎322引导并导向检测器320。检测器获取作为第二投射光束的从波导组合器投射的第二光束的多个第二图像。第一图像和第二图像为全场图像。第一光束和第二光束是以红色光谱、绿色光谱和蓝色光谱从光引擎(例如，依序)发射的。多个第一图像和多个第二图像分别在红色光谱、绿色光谱和蓝色光谱中获取第一光束和第二光束。在可与其他实施方式组合的一个实施方式中，在第一图像之前获取第二图像。
比较第二图像与第一图像(诸如，通过使用控制器208)以确定光学装置100的透视透射率指标。在可与其他实施方式组合的一个实施方式中，该比较包括比较多个第二图像的第二光强度与多个第一图像的第一光强度。
图4G为根据一个实施方案的图2和图3C中所示的第三子系统206的配置400G的示意图。配置400G包括检测器320和第一光引擎310。配置400G包括定位在载物台路径211下方的图案化基板490。图案化基板490包括形成于其上的图案设计。第一光引擎310、图案化基板490和检测器320中的每一者定位在第三子系统206的第三主体201C内。在可与其他实施方式组合的一个实施方式中，图案化基板490包括形成图案设计的多个突起493和/或多个凹陷489(图4G中以重影所示)中的一者或多者。
在图4G中所示的对准位置处，图案化基板490至少部分地在检测器320下方对准，且图案化基板490至少部分地与第一光引擎310错位。光学装置100定位在检测器320下方以使光学装置100与检测器320对准，且光学装置100定位在图案化基板490上方并与经图案化基板490相距距离D1。
图案化基板490将下部光束491导向光学装置100。下部光束491反射离开图案化基板490的上部表面并朝向光学装置100。下部光束491透射穿过光学装置100并使用检测器322将其捕获。在可与其他实施方式组合的一个实施方式中，图案化基板490反射环境光作为下部光束491。在可与其他实施方式组合的一个实施方式中，图案化基板490反射来自光引擎(诸如，第二光引擎322)的光。在可与其他实施方式组合的一个实施方式中，配置400G包括被构造为将光束导向图案化基板490的第二光引擎322，且图案化基板490反射来自第二光引擎322的光束作为下部光束491。第一光引擎310包括第一光源402、第一投射结构404和第一透镜406。检测器320包括第二透镜410和第一照相机412。
在图案化基板490部分地与检测器320对准且部分地与检测器320错位(如图4G中所示)的同时，检测器320获取从光学装置100的输出耦合器122投射的投射光束492的多个第一图像。多个第一图像获取投射光束492的红色光谱、绿色光谱和蓝色光谱。处理多个第一图像(诸如，通过控制器208)以确定光学装置100的一个或多个透视指标。
该一个或多个透视指标包括透视闪光指标。对于透视闪光指标而言，光学装置100定位在第一光引擎310下方以使光学装置100的输入耦合器121与第一光引擎310对准。将第一光束LB3从第一光引擎310引导朝向光学装置100的输入耦合器121。在此实施方式中，投射光束492包括来自第一光引擎310的第一光束LB3和从图案化基板490反射的下部光束491。第一光束LB3以与图案化基板490的图案设计不同的光图案设计从第一光引擎310发射。
一个或多个透视指标包括透视失真指标和/或透视透射率指标中的一者或多者。对于透视失真指标和/或透视透射率指标而言，投射光束492包括从图案化基板490反射的光束491。光学装置100被定位为远离检测器320，以使光学装置100与检测器320和图案化基板490错位(如图4G针对光学装置100以重影所示)，并将光学装置100定位在图案化基板490和检测器320的视场以外。检测器320获取从图案化基板490反射并朝向检测器320的反射光束的多个第二图像。多个第二图像在红色光谱、绿色光谱和蓝色光谱中获取反射光束。处理多个第一图像包括比较多个第二图像与多个第一图像以确定透视失真指标和/或透视透射率指标。在可与其他实施方式组合的一个实施方式中，在获取第一图像之前获取第二图像。
该一个或多个透视指标包括透视重影指标。对于透视重影指标而言，光学装置100被定位为远离检测器320以使光学装置100与检测器320和经图案化基板490错位。使用检测器320获取从图案化基板490反射的反射光束的多个第二图像。多个第二图像在红色光谱、绿色光谱和蓝色光谱中获取反射光束。处理多个第一图像包括确定多个第二图像与多个第一图像之间的偏移量。在可与其他实施方式组合的一个实施方式中，该偏移量是第一图像中的图案设计(诸如，光罩)与第二图像中的图案设计(诸如，光罩)之间的偏移量。
图5为根据一个实施方案的图像500的示意图。图像500包括具有黑暗部分501和明亮部分502的光图案设计(诸如，光罩)。图像500可用于确定对比度指标和/或角度均匀性指标。
对于角度均匀性指标而言，处理包括在图像500内比较光图案设计的一个或多个第一部分502a与光图案设计的一个或多个第二部分502b、502c。第一部分502a和第二部分502b、502c对应于明亮部分502。处理包括比较一个或多个第一部分502a的光强度与一个或多个第二部分502b、502c的光强度。部分502a、502b、502c相对于图像500的中心设置在不同半径处。
对于对比度指标而言，处理包括在图像500内比较光图案设计的一个或多个明亮部分502a的光强度与光图案设计的一个或多个黑暗部分501a的光强度。明亮部分502a具有光强度l1，且黑暗部分501a具有光强度l2。对比度指标可由如下等式1确定和表示为“C”：
Figure BDA0004141394850000181
图6A至图6C为根据一个实施方案的图像610、620、630的示意图。图6A示出红色图像610，图6B示出绿色图像620，且图6C示出蓝色图像630。图像610、620、630用于确定颜色均匀性指标。处理包括使用每一相应图像610、620、630中的同一场区域来比较图像610、620、630。该同一场区域包括在每一图像610、620、630中的同一位置处的一个或多个明亮部分602a～602c、603a～603c。颜色均匀性指标可表示每一图像610、620、630中的一个或多个明亮部分602a～602c、603a～603c的光强度比率。
图7A至图7C为根据一个实施方案的图像710、720、730的示意图。图7A示出校准图像710，图7B示出第一图像(例如，反射图像)，且图7C示出第二图像(例如，透射图像)。图像710、720、730可用于确定效率指标。
处理包括使用每一相应图像710、720、730中的同一场区域将校准图像710与第一图像720和第二图像730进行比较。该同一场区域包括在每一图像710、720、730中的同一位置处的一个或多个明亮部分702a～702c。处理包括比较图像710、720、730中的一个或多个明亮部分702a～702c的光强度。校准图像710包括明亮部分702a的光强度lC1，第一图像720包括明亮部分702b的光强度lR1，且第二图像730包括明亮部分702c的光强度lT1。
效率指标可由如下等式2确定并表示为“E”：
Figure BDA0004141394850000191
图8为根据一个实施方案的图像800的示意图。图像800包括具有黑暗部分和明亮部分的光图案设计(诸如，光罩)。图像800可用于确定MTF指标。处理包括比较一个或多个校准图像的边缘区域832与多个第一图像或多个第二图像中的一者或多者的相同一个或多个部分的相同边缘区域(例如，图像内的相同位置)。边缘区域832至少部分地涵盖一个或多个部分(诸如，明亮部分)的外边缘831。
图9A至图9C为根据一个实施方案的图像910、920、930的示意图。图像910、920、930中的每一者示出光图案设计，该光图案设计可用于由第一光引擎310、第一光引擎370、第二光引擎360、第一光引擎370、第二光引擎380、第二光引擎322和/或图案化基板490所引导的光。图像910、920、930中的每一者可用于确定重影指标和/或其他指标(诸如，其他第一指标)。图像910、920、930中的每一者分别包括多个黑暗部分901a～901c和多个明亮部分902a～902c。
图10为根据一个实施方案的分析光学装置的方法1000的示意性方块图。
方法1000的操作1002包括将光学装置定位在第一子系统内以使光学装置与第一子系统的第一检测器和第二检测器对准。
操作1004包括从第一子系统的第一光引擎引导第一光束朝向光学装置。在可与其他实施方式组合的一个实施方式中，该引导包括使第一光束沿90度拐弯转向载物台路径。
操作1006包括使用第一子系统的第一检测器获取从光学装置投射的第一投射光束的多个第一图像。
操作1008包括使用第一子系统的第二检测器获取从光学装置投射的第二投射光束的多个第二图像。
操作1010包括处理多个第一图像或多个第二图像中的一者或多者，以确定光学装置的多个第一指标。第一指标包括角度均匀性指标、对比度指标、效率指标、颜色均匀性指标、调制传递函数(MTF)指标、视场(FOV)指标、重影指标和/或眼盒指标。
操作1012包括将光学装置定位在第二子系统内以使光学装置与第二子系统的面照明检测器对准。
操作1014包括从第二子系统的第二光引擎引导第二光束朝向光学装置。
操作1016包括使用第二子系统的面照明检测器获取从光学装置投射的第三投射光束的多个第三图像。
操作1018包括处理多个第三图像，以确定光学装置的一个或多个第二指标。该一个或多个第二指标包括显示泄漏指标。
图11为根据一个实施方案的分析光学装置的方法1100的示意性方块图。
方法1100的操作1102包括将光学装置定位在光引擎上方以使光学装置与光引擎对准。
操作1104包括从光引擎引导第一光束朝向光学装置。
操作1106包括使用检测器获取作为第一投射光束的从光学装置投射的第一光束的多个第一图像。
操作1108包括将光学装置定位为远离光引擎以使光学装置与光引擎错位。
操作1110包括从光引擎引导第二光束朝向检测器。
操作1112包括获取第二光束的多个第二图像。
操作1114包括比较多个第二图像与多个第一图像，以确定光学装置的透视透射率指标。
图12为根据一个实施方案的分析光学装置的方法1200的示意性方块图。
方法1200的操作1202包括将光学装置定位在检测器下方以使光学装置与检测器对准。
操作1204包括将光学装置定位在图案化基板上方并与图案化基板相距一定距离。图案化基板包括形成于其上的图案设计。
操作1206包括在图案化基板至少部分地与检测器对准时使用检测器获取从光学装置投射的投射光束的多个第一图像。
操作1208包括处理多个第一图像，以确定光学装置的一个或多个透视指标。该一个或多个透视指标包括透视透射率指标、透视失真指标、透视闪光指标和/或透视重影指标中的一者或多者。
本公开内容的益处包括使用单个光学装置计量系统200以使用单个载物台路径211确定单个系统上的多个光学装置(诸如，波导组合器)的多个计量指标(诸如，显示泄漏指标、一个或多个透视指标和一个或多个其他计量指标)。在可与其他实施方式组合的一个实施方式中，使用单个载物台路径211的单个系统可用于确定显示泄漏指标、角度均匀性指标、对比度指标、效率指标、颜色均匀性指标、调制传递函数(MTF)指标、视场(FOV)指标、重影指标、眼盒指标、透视失真指标、透视闪光指标、透视重影指标、和透视透射率指标。益处也包括增大的处理量、减小的延迟和成本、和增强的效率。通过利用耦合至光学装置计量系统的每一子系统的馈送系统来增大处理量。
预期可组合本文所公开的一个或多个方面。作为示例，可组合光学装置计量系统200、第一子系统202、第二子系统204、第三子系统206、配置400A、配置400B、配置400C、配置400D、配置400E、配置400F、配置400G、图像500、图像610～630、图像710～730、图像800、图像910～930、方法1000、方法1100和/或方法1200的一个或多个方面、特征、部件和/或性质。作为示例，关于光学装置计量系统200、子系统202、204、206和/或配置400A～400G所描述的操作中的一者或多者可与关于方法1000、方法1100和/或方法1200所描述的操作中的一者或多者组合。此外，预期本文所公开的一个或多个方面可包括前述益处中的一些或全部。
虽然前文涉及本公开内容的实施方式，但可在不脱离本公开内容的基本范围的情况下设计本公开内容的其他和另外实施方式，且本公开内容的范围由随附权利要求书确定。

Claims (20)

1.一种光学装置计量系统，包括：
载物台，所述载物台被构造为沿载物台路径移动托盘；
第一子系统，包括：
第一主体，所述第一主体具有第一开口和第二开口，以允许所述载物台移动穿过所述第一开口和所述第二开口，
第一光引擎，所述第一光引擎定位在所述第一主体内且安装在所述载物台路径上方，所述第一光引擎被构造为将第一光束导向所述载物台路径，
第一检测器，所述第一检测器定位在所述第一主体内且安装在所述载物台路径上方，以接收从所述载物台路径向上投射的第一投射光束，以及
第二检测器，所述第二检测器定位在所述第一主体内且安装在所述载物台路径下方，以接收从所述载物台路径向下投射的第二投射光束；以及
第二子系统，包括：
第二主体，所述第二主体具有第一开口和第二开口，以允许所述载物台移动穿过所述第二主体的所述第一开口和所述第二开口，
第二光引擎，所述第二光引擎定位在所述第二主体内且安装在所述载物台路径上方，所述第二光引擎被构造为将第二光束导向所述载物台路径，以及
面照明检测器，所述面照明检测器被构造为接收从所述载物台路径向上投射的第三投射光束；以及
控制器，所述控制器与所述载物台、所述第一子系统和所述第二子系统通信，所述控制器包括指令，当所述指令被执行时导致：
所述载物台将光学装置定位在所述第一子系统，内以使所述光学装置与所述第一子系统的所述第一检测器和所述第二检测器对准；
所述第一光引擎将第一光束导向所述光学装置；
所述第一检测器获取从所述光学装置投射的第一投射光束的多个第一图像；
所述第二检测器获取从所述光学装置投射的第二投射光束的多个第二图像；
处理所述多个第一图像或所述多个第二图像中的一者或多者，以确定所述光学装置的多个第一指标；
所述载物台将所述光学装置定位在所述第二子系统内，以使所述光学装置与所述第二子系统的所述面照明检测器对准；
所述第二光引擎将第二光束导向所述光学装置；
所述面部照明检测器获取从所述光学装置投射的第三投射光束的多个第三图像；
处理所述多个第三图像以确定所述光学装置的一个或多个第二指标，所述一个或多个第二指标包括显示泄漏指标。
2.一种光学装置计量系统，包括：
载物台，所述载物台被构造为沿一载物台路径移动一托盘；
第一子系统，包括：
第一主体，所述第一主体具有第一开口和第二开口，以允许所述载物台移动穿过所述第一开口和所述第二开口，
第一光引擎，所述第一光引擎定位在所述第一主体内且安装在所述载物台路径上方，所述第一光引擎被构造为将第一光束导向所述载物台路径，
第一检测器，所述第一检测器定位在所述第一主体内且安装在所述载物台路径上方，以接收从所述载物台路径向上投射的第一投射光束，以及
第二检测器，所述第二检测器定位在所述第一主体内且安装在所述载物台路径下方，以接收从所述载物台路径向下投射的第二投射光束；以及
第二子系统，包括：
第二主体，所述第二主体具有第一开口和第二开口，以允许所述载物台移动穿过所述第二主体的所述第一开口和所述第二开口，
第二光引擎，所述第二光引擎定位在所述第二主体内且安装在所述载物台路径上方，所述第二光引擎被构造为将第二光束导向所述载物台路径，以及
面照明检测器，所述面照明检测器被构造为接收从所述载物台路径向上投射的第三投射光束。
3.根据权利要求2所述的光学装置计量系统，其中所述第一光引擎包括：
第一照明器，所述第一照明器包括第一光源和第一投射结构；
第一透镜，所述第一透镜定位在所述第一照明器与所述载物台路径之间；以及
对准模块，所述对准模块包括激光源、分束器、针孔和对准检测器。
4.根据权利要求3所述的光学装置计量系统，其中所述第一检测器包括第一照相机和定位在所述第一照相机与所述载物台路径之间的第二透镜，且所述第二检测器包括第二照相机和定位在所述第二照相机与所述载物台路径之间的第三透镜。
5.根据权利要求4所述的光学装置计量系统，其中所述第一子系统的所述第一光引擎进一步包括定位在所述第一透镜与所述载物台路径之间的四分之一波板或线性偏振器中的一者或多者
6.根据权利要求4所述的光学装置计量系统，其中所述第一子系统的所述第一光引擎进一步包括：
透镜，所述透镜定位在所述第一透镜与所述载物台路径之间；以及
可调孔隙，所述可调孔隙定位在所述透镜与所述第一透镜之间。
7.根据权利要求4所述的光学装置计量系统，其中所述第二子系统的所述第二光引擎包括第二照明器和定位在所述第二照明器与所述载物台路径之间的第四透镜，所述第二照明器包括第二光源和第二投射结构。
8.根据权利要求7所述的光学装置计量系统，其中所述第二子系统的所述面照明检测器包括：
第三照相机；
第五透镜，所述第五透镜定位在所述第三照相机与所述载物台路径之间；以及
眼盒阻挡器，所述眼盒阻挡器定位在所述第五透镜与所述载物台路径之间。
9.根据权利要求8所述的光学装置计量系统，进一步包括与所述第一子系统和所述第二子系统通信的控制器，其中所述第一投射结构和所述第一透镜被定向为平行于所述载物台路径，且所述控制器包括指令，当所述指令被执行时：
使用所述第一子系统确定光学装置的一个或多个第一指标，所述一个或多个第一指标包括角度均匀性指标、对比度指标、效率指标、颜色均匀性指标、调变传递函数(MTF)指标、视场(FOV)指标、重影指标或眼盒指标中的一者或多者；以及
使用所述第二子系统确定所述光学装置的一个或多个第二指标，所述一个或多个第二指标包括显示泄漏指标。
10.一种分析光学装置的方法，包括以下步骤：
将光学装置定位在第一子系统内，以使所述光学装置与所述第一子系统的第一检测器和第二检测器对准；
从所述第一子系统的第一光引擎引导第一光束朝向所述光学装置；
使用所述第一子系统的所述第一检测器获取从所述光学装置投射的第一投射光束的多个第一图像；
使用所述第一子系统的所述第二检测器获取从所述光学装置投射的第二投射光束的多个第二图像；
处理所述多个第一图像或所述多个第二图像中的一者或多者，以确定所述光学装置的多个第一指标；
将所述光学装置定位在第二子系统内，以使所述光学装置与所述第二子系统的面照明检测器对准；
从所述第二子系统的第二光引擎引导第二光束朝向所述光学装置；
使用所述第二子系统的所述面照明检测器获取从所述光学装置投射的第三投射光束的多个第三图像；
处理所述多个第三图像，以确定所述光学装置的一个或多个第二指标，所述一个或多个第二指标包括显示泄漏指标。
11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括以下步骤：针对所述第一光引擎进行对准操作，所述对准操作包括：
使用激光源引导第一激光光经过针孔并朝向所述光学装置；
使用对准检测器确定第一反射激光的光强度；
调整所述激光源的倾斜度和间距，以将所述光强度增大至增大的光强度；
在所述增大的光强度下确定由所述对准检测器所接收的所述第一反射激光的第一位置；
引导第二激光经过所述针孔并朝向所述第一光引擎的第一透镜；
调整所述第一透镜的倾斜度和间距，直至所述对准检测器所接收的第二反射激光的第二位置匹配所述第一位置为止；
引导第三激光经过所述针孔并朝向所述第一光引擎的第一投射结构；以及
调整所述第一投射结构的倾斜度和间距，直至所述对准检测器所接收的第三反射激光的第三位置匹配所述第一位置为止。
12.根据权利要求10所述的方法，其中所述多个第一指标包括角度均匀性指标，且处理所述多个第一图像或所述多个第二图像中的一者或多者的步骤包括以下步骤：
在单个图像内比较光图案设计的一个或多个第一部分与所述光图案设计的一个或多个第二部分。
13.根据权利要求10所述的方法，其中所述多个第一指标包括对比度指标，且处理所述多个第一图像或所述多个第二图像中的一者或多者的步骤包括以下步骤：
在单个图像内比较光图案设计的一个或多个明亮部分与所述光图案设计的一个或多个黑暗部分。
14.根据权利要求10所述的方法，其中：
所述多个第一指标包括颜色均匀性指标；
所述多个第一图像、所述多个第二图像或所述多个第三图像中的一者或多者获取红色光谱、绿色光谱和蓝色光谱；以及
处理所述多个第一图像或所述多个第二图像中的一者或多者的步骤包括以下步骤：
使用相同场区域将红色光谱图像与绿色光谱图像和蓝色光谱图像进行比较。
15.根据权利要求10所述的方法，其中所述多个第一指标包括效率指标，且所述方法进一步包括以下步骤：在获取所述多个第一图像的步骤和获取所述多个第二图像的步骤之前：
定位所述第二检测器，以与所述光学装置的输入耦合器对准；
从所述第一子系统的所述第一光引擎引导校准光束朝向所述光学装置；
使用所述第二检测器获取从所述光学装置的所述输入耦合器投射的校准投射光束的一个或多个校准图像；以及
定位所述第二检测器，以与所述光学装置的输出耦合器对准。
16.根据权利要求15所述的方法，其中处理所述多个第一图像或所述多个第二图像中的一者或多者的步骤包括以下步骤：将所述一个或多个校准图像与所述多个第一图像和所述多个第二图像进行比较。
17.根据权利要求10所述的方法，其中所述多个第一指标包括调变传递函数(MTF)指标，且所述方法进一步包括以下步骤：在获取所述多个第一图像的步骤和获取所述多个第二图像的步骤之前：
从所述第一子系统的所述第一光引擎引导校准光束朝向所述第二检测器；以及
在所述第二检测器与所述光学装置错位的同时使用所述第二检测器获取所述校准光束的一个或多个校准图像；
其中处理所述多个第一图像或所述多个第二图像中的一者或多者的步骤包括以下步骤：将所述一个或多个校准图像的一个或多个部分的外边缘与所述多个第一图像或所述多个第二图像中的一者或多者的相同的所述一个或多个部分的相同的所述外边缘进行比较。
18.根据权利要求10所述的方法，其中：
所述多个第一指标包括眼盒指标；
在获取多个第一图像的步骤或获取所述多个第二图像的步骤期间移动所述第一检测器或所述第二检测器以扫描沿着所述光学装置的输出耦合器的多个位置；以及
处理所述多个第一图像或所述多个第二图像中的一者或多者的步骤包括以下步骤：比较对应于所述输出耦合器的不同场区域的不同图像。
19.根据权利要求10所述的方法，其中所述多个第一指标包括重影指标，且所述方法进一步包括以下步骤：在获取所述多个第一图像的步骤和获取所述多个第二图像的步骤之前：
从所述第一子系统的所述第一光引擎引导校准光束朝向所述第二检测器；以及
在所述第二检测器与所述光学装置错位的同时使用所述第二检测器获取所述校准光束的一个或多个校准图像；
其中处理所述多个第一图像或所述多个第二图像中的一者或多者的步骤包括以下步骤：将所述一个或多个校准图像与所述多个第一图像或所述多个第二图像中的一者或多者进行比较，以确定所述一个或多个校准图像与所述多个第一图像或所述多个第二图像中的一者或多者之间的偏移量。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述多个第三图像包括从所述光学装置投射并经过所述面照明器检测器的眼盒阻挡器的所述第三投射光束。
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