CN116592795B - 一种ar镜片平行度测量方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种AR镜片平行度测量方法及系统，所述方法包括：利用第一控制模块将待测AR镜片内所有测量点位按照设定方式进行组合，得到组合点集合；第一控制模块计算组合点集合内每个组合点对应测量点位上相邻镜片的间隙距离差；第一控制模块计算组合点集合内每个组合点的长度距离；第一控制模块基于每个组合点对应测量点位上相邻镜片的间隙距离差以及每个组合点的长度距离，计算待测AR镜片的平行度。本发明提供的AR镜片平行度测量方法相较现有采用自准直仪测量方式，平行度测量结果准确，能够适用于镀膜盖板的测量，且能够精准对位所需测量点位。

Description

一种AR镜片平行度测量方法及系统

技术领域

本发明属于AR技术领域，具体涉及一种AR镜片平行度测量方法及系统。

背景技术

随着互联网+与大数据5G时代的到来，元宇宙概念普及、可穿戴设备、智能家居、教育教学等领域发展迅速，使得增强现实（AR）技术迎来发展机遇。

AR产品被视为是继智能手机之后，下一个划时代的终端设备。头戴、手持、空间显示是目前主要的三类AR产品。其中，AR眼镜凭借着轻量便捷的特点而备受瞩目。

目前，比较成熟的AR眼镜技术方案主要分为棱镜方案、birdbath方案、自由曲面方案、离轴全息透镜方案和光波导（Lightguide）方案。

光波导，因其轻薄和外界光线的高穿透特性而被认为是消费级AR眼镜镜片的主选光学方案。

其中，光波导总体上可以分为几何光波导（Geometric Waveguide）和衍射光波导（Diffractive Waveguide）两种。

现有采用衍射光波导方案的AR镜片一般采用纳米压印工艺进行生产。且为了实现衍射光波导良好的彩色显示效果，一般需要对多个衍射光波导AR镜片进行粘接叠合操作从而得到AR眼镜。而为了保证AR眼镜良好的显示效果，需要对叠合后的AR镜片之间的平行度进行测量。

现有一般是采用自准直仪对AR镜片的平行度进行测量，测试结果主要通过自准直仪及其自带的分划板的刻度线（相邻刻度线之间为20弧秒）来大体判断。若自准仪照射各个AR镜片的反射光线在分划板上形成的“十”字图像处于重合状态，则说明AR镜片的叠合平行度较好，若自准仪照射各个AR镜片的反射光线在分划板上形成的“十”字图像有分离现象，则说明AR镜片的叠合平行度不好。

上述采用自准直仪对AR镜片的平行度进行测量的方式，具有如下问题：

1.由于分划板刻度线的最小单位是20弧秒，对于在分划板上相邻刻度线内形成的“十”字图像无法准确获取平行度值。

2.当分划板上的各个AR镜片的反射光线的“十”字图像面积较大时，则不能准确确定分划板上各个AR镜片的反射光线的“十”字图像重合位置。

3.镀膜盖板的反射率低，自准仪照射后的反射光线无法在分划板上成像，导致不能测量平行度。

4.测量点位依靠人员手动调整，无法精准对位所需测量点位。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种AR镜片平行度测量方法及系统。

本发明通过如下技术方案实现：

本发明提供一种AR镜片平行度测量方法，包括如下步骤：

利用第一控制模块将待测AR镜片内所有测量点位按照设定方式进行组合，得到组合点集合；

所述第一控制模块计算所述组合点集合内每个组合点对应测量点位上相邻镜片的间隙距离差；

所述第一控制模块计算所述组合点集合内每个组合点的长度距离；

所述第一控制模块基于所述每个组合点对应测量点位上相邻镜片的间隙距离差以及所述每个组合点的长度距离，计算待测AR镜片的平行度。

进一步的，所述利用第一控制模块将待测AR镜片内所有测量点位按照设定方式进行组合，得到组合点集合之前，还包括：

所述第一控制模块接收待测AR镜片内对应测量点位的位置坐标以及待测AR镜片内对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离；

所述第一控制模块将对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离与对应测量点位的位置坐标进行对应记录。

进一步的，所述利用第一控制模块将待测AR镜片内所有测量点位按照设定方式进行组合，得到组合点集合，包括：

所述第一控制模块将所述待测AR镜片内所有测量点位中任意两个测量点位进行组合，得到组合点集合。

进一步的，所述第一控制模块计算所述组合点集合内每个组合点对应测量点位上相邻镜片的间隙距离差，包括：

所述第一控制模块根据所述对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离，计算每个组合点内对应两个测量点位的相邻镜片之间的间隙距离差。

进一步的，所述第一控制模块计算所述组合点集合内每个组合点的长度距离，包括：

所述第一控制模块根据所述对应测量点位的位置坐标，计算每个组合点内对应两个测量点位的长度距离。

进一步的，所述第一控制模块基于所述每个组合点对应测量点位上相邻镜片的间隙距离差以及所述每个组合点的长度距离，计算待测AR镜片的平行度，包括：

所述第一控制模块基于所述每个组合点内对应两个测量点位的相邻镜片之间的间隙距离差以及每个组合点内对应两个测量点位的长度距离，计算各个组合点内待测AR镜片的相邻镜片之间的角度值；

所述第一控制模块从各个组合点内待测AR镜片的相邻镜片之间的角度值中获取角度最大值作为待测AR镜片的平行度。

进一步的，所述第一控制模块基于所述每个组合点内对应两个测量点位的相邻镜片之间的间隙距离差以及每个组合点内对应两个测量点位的长度距离，按照如下公式计算各个组合点内待测AR镜片的相邻镜片之间的角度值：

其中，表示任意一个组合点内待测AR镜片的相邻镜片之间的角度值，/>表示所述任意一个组合点内对应第一测量点位的相邻镜片之间的间隙距离，/>表示所述任意一个组合点内对应第二测量点位的相邻镜片之间的间隙距离，/>表示所述任意一个组合点内对应两个测量点位的相邻镜片之间的间隙距离差，/>表示所述任意一个组合点内对应两个测量点位的长度距离。

进一步的，所述测量点位按照待测AR镜片的光栅耦入区域以及光栅耦出区域进行设定。

进一步的，所述测量点位包括所述光栅耦入区域的中心点、所述光栅耦出区域的中心点以及所述光栅耦出区域的顶点。

进一步的，所述第一控制模块接收待测AR镜片内对应测量点位的位置坐标以及待测AR镜片内对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离之前，还包括：

将待测AR镜片置于机台组件上；

将测量探头置于所述机台组件的待测AR镜片上方；

调整机台组件使得处于工作量程范围内的测量探头位于待测AR镜片内对应测量点位上方；

所述第一控制模块实时获取待测AR镜片内对应测量点位的X、Y方向的位置坐标；

采用第二控制模块控制所述测量探头测量待测AR镜片内对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离；

所述测量探头将待测AR镜片内对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离发送给第一控制模块。

进一步的，所述采用第二控制模块控制所述测量探头测量待测AR镜片内对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离，包括：

通过第二控制模块控制所述测量探头处于测量待测AR镜片内对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离的工作模式；

测量探头的点光源发出的白光通过测量探头内的第一通孔经半透半反透镜透射后照射在测量探头的色散镜头组件上；

所述色散镜头组件将所述白光分解成不同波长的单色光，不同波长的单色光对应不同的焦距；

不同波长的单色光在传播过程中，部分波长的单色光聚焦照射在所述放料平台的待测AR镜片，经待测AR镜片反射后的第一反射光入射所述半透半反透镜；

所述第一反射光经所述半透半反透镜反射后的第二反射光通过测量探头内的第二通孔入射所述测量探头的波长识别系统；

所述波长识别系统识别所述第二反射光的波长，基于不同波长设定的不同焦距数值确定待测AR镜片内对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离。

对应的，本发明还提供一种AR镜片平行度测量系统，包括第一控制模块，所述第一控制模块执行如下操作：

将待测AR镜片内所有测量点位按照设定方式进行组合，得到组合点集合；

计算所述组合点集合内每个组合点对应测量点位上相邻镜片的间隙距离差；

计算所述组合点集合内每个组合点的长度距离；

基于所述每个组合点对应测量点位上相邻镜片的间隙距离差以及所述每个组合点的长度距离，计算待测AR镜片的平行度。

进一步的，所述第一控制模块将待测AR镜片内所有测量点位按照设定方式进行组合，得到组合点集合之前，所述第一控制模块还执行如下操作：

接收待测AR镜片内对应测量点位的位置坐标以及待测AR镜片内对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离；

将对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离与对应测量点位的位置坐标进行对应记录。

进一步的，所述将待测AR镜片内所有测量点位按照设定方式进行组合，得到组合点集合，包括：

将所述待测AR镜片内所有测量点位中任意两个测量点位进行组合，得到组合点集合。

进一步的，所述计算所述组合点集合内每个组合点对应测量点位上相邻镜片的间隙距离差，包括：

根据所述对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离，计算每个组合点内对应两个测量点位的相邻镜片之间的间隙距离差。

进一步的，所述计算所述组合点集合内每个组合点的长度距离，包括：

根据所述对应测量点位的位置坐标，计算每个组合点内对应两个测量点位的长度距离。

进一步的，所述基于所述每个组合点对应测量点位上相邻镜片的间隙距离差以及所述每个组合点的长度距离，计算待测AR镜片的平行度，包括：

基于所述每个组合点内对应两个测量点位的相邻镜片之间的间隙距离差以及每个组合点内对应两个测量点位的长度距离，计算各个组合点内待测AR镜片的相邻镜片之间的角度值；

从各个组合点内待测AR镜片的相邻镜片之间的角度值中获取角度最大值作为待测AR镜片的平行度。

进一步的，所述测量点位按照待测AR镜片的光栅耦入区域以及光栅耦出区域进行设定。

进一步的，所述测量点位包括所述光栅耦入区域的中心点、所述光栅耦出区域的中心点以及所述光栅耦出区域的顶点。

进一步的，所述系统还包括机台组件、测量探头和第二控制模块；

所述机台组件用于放置所述待测AR镜片，所述测量探头设置在所述机台组件上且位于待测AR镜片上方；

所述测量探头与所述第一控制模块以及第二控制模块通信连接；

通过调整所述机台组件，使得处于工作量程范围内的测量探头位于待测AR镜片内对应测量点位上方；

所述第一控制模块实时获取待测AR镜片内对应测量点位的X、Y方向的位置坐标；

所述第二控制模块控制所述测量探头测量待测AR镜片内对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离；

所述测量探头将待测AR镜片内对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离发送给所述第一控制模块。

进一步的，所述机台组件包括基座、放料平台、X方向移动轨道、Y方向移动轨道、Z方向移动轨道；

所述放料平台、X方向移动轨道、Y方向移动轨道、Z方向移动轨道以及测量探头设置在所述基座上；

所述放料平台用于放置待测AR镜片；

通过移动所述X方向移动轨道、Y方向移动轨道，使得测量探头位于待测AR镜片对应测量点位，通过移动所述Z方向移动轨道，使得测量探头位于工作量程内且位于待测AR镜片上方。

进一步的，所述基座包括底面基座和侧面基座；

所述底面基座的一端与所述侧面基座固定连接；

所述X方向移动轨道设置在所述侧面基座上；

所述Z方向移动轨道与所述X方向移动轨道固定连接；

所述Z方向移动轨道的底端设置所述测量探头，所述测量探头位于待测AR镜片上方；

所述Y方向移动轨道设置在所述底面基座上；

所述放料平台的底端与所述Y方向移动轨道连接。

进一步的，还包括位置传感器；

所述位置传感器包括第一位置传感器和第二位置传感器；

所述第一位置传感器、第二位置传感器与所述第一控制模块通信连接；

所述第一位置传感器用于获取对应待测点位的X坐标，并将对应待测点位的X坐标发送给第一控制模块；

所述第二位置传感器用于获取对应待测点位的X坐标，并将对应待测点位的Y坐标发送给第一控制模块。

进一步的，所述测量探头包括点光源、第一光阑、半透半反透镜、色散镜头组件、第二光阑以及波长识别系统；

所述第一光阑上设置第一通孔，所述第二光阑上设置第二通孔；

第二控制模块控制所述测量探头处于测量待测AR镜片内对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离的工作模式；

所述点光源发出白光通过所述第一通孔经半透半反透镜透射后照射在所述色散镜头组件上；

所述色散镜头组件将所述白光分解成不同波长的单色光，不同波长的单色光对应不同的焦距；

不同波长的单色光在传播过程中，部分波长的单色光聚焦照射在所述放料平台的待测AR镜片，经待测AR镜片反射后的第一反射光入射所述半透半反透镜；

所述第一反射光经所述半透半反透镜反射后的第二反射光通过所述第二通孔入射所述波长识别系统；

所述波长识别系统识别所述第二反射光的波长，基于不同波长设定的不同焦距数值确定待测AR镜片内对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离。

和现有技术比，本发明的技术方案具有如下有益效果：

本发明提供AR镜片平行度测量方法，首先，利用第一控制模块将待测AR镜片内所有测量点位按照设定方式进行组合，得到组合点集合；进而，第一控制模块计算组合点集合内每个组合点对应测量点位上相邻镜片的间隙距离差；再者，第一控制模块计算组合点集合内每个组合点的长度距离；然后，第一控制模块基于每个组合点对应测量点位上相邻镜片的间隙距离差以及每个组合点的长度距离，计算待测AR镜片的平行度。相较现有采用自准直仪测量方式，平行度测量结果准确，能够适用于镀膜盖板的测量，且能够精准对位所需测量点位。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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为本发明的AR镜片平行度测量系统的整体结构示意图；

图2为待测AR镜片第一种测量点位选取方式示意图；

图3为待测AR镜片第二种测量点位选取方式示意图；

图4为本发明的测量探头的结构原理示意图；

图5为本发明的第一控制模块的处理步骤流程图；

图6为图2所示测量点位选取方式中示例的一个组合点内待测AR镜片的相邻镜片之间的角度值。

其中，1-测量探头，1-1-点光源，1-2-第一光阑，1-3-半透半反透镜，1-4-色散镜头组件，1-5-第二光阑，1-6-波长识别系统，2-基座，3-放料平台，4-X方向移动轨道，5-Y方向移动轨道，6-Z方向移动轨道。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动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。

在本文中，术语“第一”、“第二”和其它类似词语并不意在暗示任何顺序、数量和重要性，而是仅仅用于对不同的元件进行区分。在本文中，术语“一”、“一个”和其它类似词语并不意在表示只存在一个所述事物，而是表示有关描述仅仅针对所述事物中的一个，所述事物可能具有一个或多个。在本文中，术语“包含”、“包括”和其它类似词语意在表示逻辑上的相互关系，而不能视作表示空间结构上的关系。例如，“A包括B”意在表示在逻辑上B属于A，而不表示在空间上B位于A的内部。另外，术语“包含”、“包括”和其它类似词语的含义应视为开放性的，而非封闭性的。例如，“A包括B”意在表示B属于A，但是B不一定构成A的全部，A还可能包括C、D、E等其它元素。

在本文中，术语“实施例”、“本实施例”、“优选实施例”、“一个实施例”并不表示有关描述仅仅适用于一个特定的实施例，而是表示这些描述还可能适用于另外一个或多个实施例中。本领域技术人员应理解，在本文中，任何针对某一个实施例所做的描述都可以与另外一个或多个实施例中的有关描述进行替代、组合、或者以其它方式结合，所述替代、组合、或者以其它方式结合所产生的新实施例是本领域技术人员能够容易想到的，属于本发明的保护范围。

在本文的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本发明提供一种AR镜片平行度测量系统，如图1所示，包括机台组件、测量探头1、传感器和控制软件。

其中，机台组件用于放置待测AR镜片，测量探头设置在机台组件上且位于待测AR镜片上方。通过调整机台组件，使得测量探头位于待测AR镜片内对应测量点位上方且测量探头处于工作量程范围内。

对于测量点位，本领域技术人员可按照待测AR镜片的光栅耦入区域以及光栅耦出区域进行设定。

示例性的，

测量点位可包括光栅耦入区域的中心点、光栅耦出区域的中心点以及光栅耦出区域的顶点。如图2所示，待测AR镜片的测量点位包括光栅耦入区域的中心点A，光栅耦出区域的中心点F，以及光栅耦出区域的边界顶点B、C、D、E。

示例性的，

测量点位可包括光栅耦入区域的中心点、光栅耦出区域的中心点、光栅耦出区域的顶点，光栅耦出区域的边界中心点。如图3所示，待测AR镜片的测量点位包括光栅耦入区域的中心点A，光栅耦出区域的中心点J，光栅耦出区域的边界顶点B、D、H、F，以及光栅耦出区域的边界中心点C、E、G。

具体的，

如图1所示，机台组件包括基座2、放料平台3、X方向移动轨道4、Y方向移动轨道5、Z方向移动轨道6。

放料平台3用于放置待测AR镜片。

放料平台3、X方向移动轨道4、Y方向移动轨道5、Z方向移动轨道6以及测量探头1设置在基座2上。

示例性的，基座1包括底面基座和侧面基座，底面基座的一端与侧面基座固定连接。

X方向移动轨道4设置在所述侧面基座上。

Z方向移动轨道6与X方向移动轨道4固定连接。Z方向移动轨道6的底端设置测量探头1，通过移动Z方向移动轨道6使得测量探头1底端位于待测AR镜片上方。

Y方向移动轨道5设置在底面基座上，放料平台3的底端与Y方向移动轨道5连接。

通过移动X方向移动轨道4、Y方向移动轨道5，使得测量探头1位于待测AR镜片对应测量点位，通过移动所述Z方向移动轨道6，使得测量探头1位于工作量程内且位于对应测量点位上方。

其中，控制软件包括第一控制模块和第二控制模块，测量探头1与第一控制模块以及第二控制模块通信连接。

第二控制模块控制测量探头1测量待测AR镜片内对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离。

测量探头1将待测AR镜片内对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离发送给第一控制模块。

示例性的，

如图4所示，测量探头1包括点光源1-1、第一光阑1-2、半透半反透镜1-3、色散镜头组件1-4、第二光阑1-5以及波长识别系统1-6。

第一光阑1-2上设置第一通孔，第二光阑1-5上设置第二通孔。

第二控制模块控制测量探头1处于测量待测AR镜片内对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离的工作模式。

点光源1-1发出白光通过第一通孔经半透半反透镜1-3透射后照射在色散镜头组件1-4上。

色散镜头组件1-4将白光分解成不同波长的单色光，不同波长的单色光对应不同的焦距。

不同波长的单色光在传播过程中，部分波长的单色光聚焦照射在放料平台3的待测AR镜片，经待测AR镜片反射后的第一反射光入射半透半反透镜1-3。

第一反射光经半透半反透镜1-3反射后的第二反射光通过第二通孔入射波长识别系统1-6。

波长识别系统1-6识别第二反射光的波长，基于不同波长设定的不同焦距数值确定待测AR镜片内对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离。

波长识别系统1-6将待测AR镜片内对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离发送给第一控制模块。

其中，传感器包括第一位置传感器和第二位置传感器（图中未示出）。

第一位置传感器、第二位置传感器与第一控制模块通信连接。

示例性的，第一位置传感器设置在X方向移动轨道上，第二位置传感器设置在Y方向移动轨道上。

第一位置传感器用于获取对应待测点位的X坐标，并将对应待测点位的X坐标发送给第一控制模块。

第二位置传感器用于获取对应待测点位的Y坐标，并将对应待测点位的Y坐标发送给第一控制模块。

第一控制模块通过第一位置传感器以及第二位置传感器的发送数据实时获取待测AR镜片内对应测量点位的X、Y方向的位置坐标。

第一控制模块执行如下操作，如图5所示：

1）接收待测AR镜片内对应测量点位的位置坐标以及待测AR镜片内对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离;将对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离与对应测量点位的位置坐标进行对应记录。

示例性的，将对应测量点位的相邻镜片之间的间隙距离与其自身位置坐标绑定记录在一起。

2）将待测AR镜片内所有测量点位按照设定方式进行组合，得到组合点集合。

示例性的，将待测AR镜片内所有测量点位中任意两个测量点位进行组合，得到组合点集合。

3）计算组合点集合内每个组合点对应测量点位上相邻镜片的间隙距离差。

示例性的，根据对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离，计算每个组合点内对应两个测量点位的相邻镜片之间的间隙距离差。

4）计算组合点集合内每个组合点的长度距离。

示例性的，根据对应测量点位的位置坐标，计算每个组合点内对应两个测量点位的长度距离。

5）基于每个组合点对应测量点位上相邻镜片的间隙距离差以及每个组合点的长度距离，计算待测AR镜片的平行度。

示例性的，

基于每个组合点内对应两个测量点位的相邻镜片之间的间隙距离差以及每个组合点内对应两个测量点位的长度距离，计算各个组合点内待测AR镜片的相邻镜片之间的角度值。

从各个组合点内待测AR镜片的相邻镜片之间的角度值中获取角度最大值作为待测AR镜片的平行度。

上述的X方向移动轨道、Y方向移动轨道、Z方向移动轨道可以采用现有设备，比如驱动电机、丝杠、滑块以及滑轨组成的移动轨道。

基座的材质可以采用大理石。

上述点光源示例可以采用白色LED光源。

第一光阑、第二光阑、半透半反透镜、色散镜头组件采用现有部件即可。

上述波长识别系统示例性可以采用光谱仪。

上述第一位置传感器和第二位置传感器采用现有部件即可。

上述第一控制模块、第二控制模块是为实现上述相应功能采用现有程序设计语言编制的应用程序软件，第一控制模块以及第二控制模块可以安装在计算机内。

下面结合上述系统描述，进一步详细说明采用上述AR镜片平行度测量系统进行AR镜片平行度测量的方法步骤，具体如下：

S1按照待测AR镜片的光栅耦入区域以及光栅耦出区域设定测量点位。

示例性的，

测量点位包括光栅耦入区域的中心点、光栅耦出区域的中心点以及光栅耦出区域的边界顶点。

S2将待测AR镜片放置在机台组件上。

示例性的，

可将待测AR镜片放置在放料平台上。

S3将测量探头置于机台组件上待测AR镜片上方。

示例性的，

在Z方向移动轨道的底端设置测量探头，通过移动Z方向移动轨道使得测量探头底端位于待测AR镜片上方。

S4调整机台组件使得处于工作量程范围内的测量探头位于待测AR镜片内对应测量点位上方。

示例性的，

通过移动X方向移动轨道、Y方向移动轨道，使得测量探头位于待测AR镜片对应测量点位，通过移动Z方向移动轨道，使得测量探头位于工作量程内且位于对应测量点位上方。

S5-1第一控制模块实时获取待测AR镜片内对应测量点位的X、Y方向的位置坐标。

示例性的，

第一控制模块通过第一位置传感器实时获取待测AR镜片内对应测量点位的X方向的位置坐标，第一控制模块通过第二位置传感器的发送数据实时获取待测AR镜片内对应测量点位的Y方向的位置坐标。

S5-2第二控制模块控制测量探头测量待测AR镜片内对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离；测量探头将待测AR镜片内对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离发送给第一控制模块。

示例性的，

第二控制模块控制测量探头处于测量待测AR镜片内对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离的工作模式。

点光源发出的白光通过第一通孔经半透半反透镜透射后照射在色散镜头组件上。

色散镜头组件将白光分解成不同波长的单色光，不同波长的单色光对应不同的焦距。

不同波长的单色光在传播过程中，部分波长的单色光聚焦照射在放料平台的待测AR镜片，经待测AR镜片反射后的第一反射光入射半透半反透镜。即部分波长的单色光会分别聚焦照射在AR镜片内的各个叠加镜片的上下表面，经过对应叠加镜片的相应表面反射后形成多个一次反射光（即第一发射光）入射半透半反透镜。

第一反射光经半透半反透镜反射后的第二反射光通过第二通孔入射所述测量探头的波长识别系统。即经过对应叠加镜片的相应表面反射后形成的多个一次反射光入射半透半反透镜后，会再次发生反射，形成多个二次反射光（即第二反射光），多个二次反射光会通过第二通孔入射波长识别系统内。

波长识别系统识别第二反射光的波长，基于不同波长设定的不同焦距数值确定待测AR镜片内对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离。即波长识别系统接收多个二次反射光，形成波长-光强的显示曲线。多个二次反射光的波长对应在波长-光强的显示曲线内的各个光强峰值位置的波长，而各个光强峰值位置对应待测AR镜片的各个叠加镜片的各个表面位置，以此得出待测AR镜片对应测量点位上相邻的待测镜片的波长，根据内部存储的对应波长的焦距数值进行减法运算，得到待测AR镜片对应测量点位上相邻的待测镜片之间的间隙距离。

波长识别系统将待测AR镜片内对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离发送给第一控制模块。

S6第一控制模块接收待测AR镜片内对应测量点位的位置坐标以及待测AR镜片内对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离；第一控制模块将对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离与对应测量点位的位置坐标进行对应记录。

S7第一控制模块将待测AR镜片内所有测量点位按照设定方式进行组合，得到组合点集合。

示例性的，

第一控制模块将待测AR镜片内所有测量点位中任意两个测量点位进行组合，得到组合点集合。

S8-1第一控制模块计算组合点集合内每个组合点对应测量点位上相邻镜片的间隙距离差。

示例性的，

第一控制模块根据对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离，计算每个组合点内对应两个测量点位的相邻镜片之间的间隙距离差。

S8-2第一控制模块计算组合点集合内每个组合点的长度距离。

示例性的，

第一控制模块根据对应测量点位的位置坐标，计算每个组合点内对应两个测量点位的长度距离。

S9第一控制模块基于每个组合点对应测量点位上相邻镜片的间隙距离差以及每个组合点的长度距离，计算待测AR镜片的平行度。

示例性的，

1）第一控制模块基于每个组合点内对应两个测量点位的相邻镜片之间的间隙距离差以及每个组合点内对应两个测量点位的长度距离，计算各个组合点内待测AR镜片的相邻镜片之间的角度值。

具体可按照如下公式计算各个组合点内待测AR镜片的相邻镜片之间的角度值：

其中，表示任意一个组合点内待测AR镜片的相邻镜片之间的角度值，/>表示所述任意一个组合点内对应第一测量点位的相邻镜片之间的间隙距离，/>表示所述任意一个组合点内对应第二测量点位的相邻镜片之间的间隙距离，/>表示所述任意一个组合点内对应两个测量点位的相邻镜片之间的间隙距离差，/>表示所述任意一个组合点内对应两个测量点位的长度距离。

示例性的，如图2所示，待测AR镜片的测量点位有A、B、C、D、E、F。其中任意两个测量点位进行组合，得到组合点集合，即AB、AC、AD、AE、AF、BC、BD、BE、BF、CD、CE、CF、DE、DF、EF。

示例性的，如图6所示，以组合点AF为例对采用上述公式测量组合点AF内待测AR镜片的相邻镜片之间的角度值进行说明：

假设第一控制模块接收的测量点位A上待测相邻镜片之间的间隙距离为H1，第一控制模块接收的测量点位F上待测相邻镜片之间的间隙距离为H2，第一控制模块计算测量点位A点和测量点位F点之间的长度距离为50mm,其中，H1＞H2。

则：

从而得到：

2）第一控制模块从上述各个组合点内待测AR镜片的相邻镜片之间的角度值中获取角度最大值作为待测AR镜片的平行度。

示例性的，第一控制模块对各个组合点内待测AR镜片的相邻镜片之间的角度值的数值大小进行比较，从中得出角度最大值作为待测AR镜片的平行度。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (16)

1.一种AR镜片平行度测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一控制模块接收待测AR镜片内对应测量点位的位置坐标以及待测AR镜片内对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离；

利用第一控制模块将待测AR镜片内所有测量点位按照设定方式进行组合，得到组合点集合，包括：所述第一控制模块将所述待测AR镜片内所有测量点位中任意两个测量点位进行组合，得到组合点集合；

所述第一控制模块计算所述组合点集合内每个组合点对应测量点位上相邻镜片的间隙距离差，包括：所述第一控制模块根据所述对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离，计算每个组合点内对应两个测量点位的相邻镜片之间的间隙距离差；

所述第一控制模块计算所述组合点集合内每个组合点的长度距离，包括：所述第一控制模块根据所述对应测量点位的位置坐标，计算每个组合点内对应两个测量点位的长度距离；

所述第一控制模块基于所述每个组合点对应测量点位上相邻镜片的间隙距离差以及所述每个组合点的长度距离，计算待测AR镜片的平行度，包括：所述第一控制模块基于所述每个组合点内对应两个测量点位的相邻镜片之间的间隙距离差以及每个组合点内对应两个测量点位的长度距离，计算各个组合点内待测AR镜片的相邻镜片之间的角度值；所述第一控制模块从各个组合点内待测AR镜片的相邻镜片之间的角度值中获取角度最大值作为待测AR镜片的平行度。

2.根据权利要求1所述的AR镜片平行度测量方法，其特征在于，所述利用第一控制模块将待测AR镜片内所有测量点位按照设定方式进行组合，得到组合点集合之前，还包括：

所述第一控制模块将对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离与对应测量点位的位置坐标进行对应记录。

3.根据权利要求1所述的AR镜片平行度测量方法，其特征在于，

所述第一控制模块基于所述每个组合点内对应两个测量点位的相邻镜片之间的间隙距离差以及每个组合点内对应两个测量点位的长度距离，按照如下公式计算各个组合点内待测AR镜片的相邻镜片之间的角度值：

；

其中，表示任意一个组合点内待测AR镜片的相邻镜片之间的角度值，/>表示所述任意一个组合点内对应第一测量点位的相邻镜片之间的间隙距离，/>表示所述任意一个组合点内对应第二测量点位的相邻镜片之间的间隙距离，/>表示所述任意一个组合点内对应两个测量点位的相邻镜片之间的间隙距离差，/>表示所述任意一个组合点内对应两个测量点位的长度距离。

4.根据权利要求1所述的AR镜片平行度测量方法，其特征在于，所述测量点位按照待测AR镜片的光栅耦入区域以及光栅耦出区域进行设定。

5.根据权利要求4所述的AR镜片平行度测量方法，其特征在于，所述测量点位包括所述光栅耦入区域的中心点、所述光栅耦出区域的中心点以及所述光栅耦出区域的顶点。

6.根据权利要求2所述的AR镜片平行度测量方法，其特征在于，所述第一控制模块接收待测AR镜片内对应测量点位的位置坐标以及待测AR镜片内对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离之前，还包括：

将待测AR镜片置于机台组件上；

将测量探头置于所述机台组件的待测AR镜片上方；

调整机台组件使得处于工作量程范围内的测量探头位于待测AR镜片内对应测量点位上方；

所述第一控制模块实时获取待测AR镜片内对应测量点位的X、Y方向的位置坐标；

采用第二控制模块控制所述测量探头测量待测AR镜片内对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离；

所述测量探头将待测AR镜片内对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离发送给第一控制模块。

7.根据权利要求6所述的AR镜片平行度测量方法，其特征在于，所述采用第二控制模块控制所述测量探头测量待测AR镜片内对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离，包括：

通过第二控制模块控制所述测量探头处于测量待测AR镜片内对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离的工作模式；

测量探头的点光源发出的白光通过测量探头内的第一通孔经半透半反透镜透射后照射在测量探头的色散镜头组件上；

所述色散镜头组件将所述白光分解成不同波长的单色光，不同波长的单色光对应不同的焦距；

不同波长的单色光在传播过程中，部分波长的单色光聚焦照射在所述机台组件的待测AR镜片，经待测AR镜片反射后的第一反射光入射所述半透半反透镜；

所述第一反射光经所述半透半反透镜反射后的第二反射光通过测量探头内的第二通孔入射所述测量探头的波长识别系统；

所述波长识别系统识别所述第二反射光的波长，基于不同波长设定的不同焦距数值确定待测AR镜片内对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离。

8.一种AR镜片平行度测量系统，其特征在于，包括第一控制模块，所述第一控制模块执行如下操作：

接收待测AR镜片内对应测量点位的位置坐标以及待测AR镜片内对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离；

将待测AR镜片内所有测量点位按照设定方式进行组合，得到组合点集合，包括：将所述待测AR镜片内所有测量点位中任意两个测量点位进行组合，得到组合点集合；

计算所述组合点集合内每个组合点对应测量点位上相邻镜片的间隙距离差，包括：根据所述对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离，计算每个组合点内对应两个测量点位的相邻镜片之间的间隙距离差；

计算所述组合点集合内每个组合点的长度距离，包括：根据所述对应测量点位的位置坐标，计算每个组合点内对应两个测量点位的长度距离；

基于所述每个组合点对应测量点位上相邻镜片的间隙距离差以及所述每个组合点的长度距离，计算待测AR镜片的平行度，包括：基于所述每个组合点内对应两个测量点位的相邻镜片之间的间隙距离差以及每个组合点内对应两个测量点位的长度距离，计算各个组合点内待测AR镜片的相邻镜片之间的角度值；从各个组合点内待测AR镜片的相邻镜片之间的角度值中获取角度最大值作为待测AR镜片的平行度。

9.根据权利要求8所述的AR镜片平行度测量系统，其特征在于，所述第一控制模块将待测AR镜片内所有测量点位按照设定方式进行组合，得到组合点集合之前，所述第一控制模块还执行如下操作：

将对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离与对应测量点位的位置坐标进行对应记录。

10.根据权利要求8所述的AR镜片平行度测量系统，其特征在于，所述测量点位按照待测AR镜片的光栅耦入区域以及光栅耦出区域进行设定。

11.根据权利要求10所述的AR镜片平行度测量系统，其特征在于，所述测量点位包括所述光栅耦入区域的中心点、所述光栅耦出区域的中心点以及所述光栅耦出区域的顶点。

12.根据权利要求9所述的AR镜片平行度测量系统，其特征在于，所述系统还包括机台组件、测量探头和第二控制模块；

所述机台组件用于放置所述待测AR镜片，所述测量探头设置在所述机台组件上且位于待测AR镜片上方；

所述测量探头与所述第一控制模块以及第二控制模块通信连接；

通过调整所述机台组件，使得处于工作量程范围内的测量探头位于待测AR镜片内对应测量点位上方；

所述第一控制模块实时获取待测AR镜片内对应测量点位的X、Y方向的位置坐标；

所述第二控制模块控制所述测量探头测量待测AR镜片内对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离；

所述测量探头将待测AR镜片内对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离发送给所述第一控制模块。

13.根据权利要求12所述的AR镜片平行度测量系统，其特征在于，所述机台组件包括基座、放料平台、X方向移动轨道、Y方向移动轨道、Z方向移动轨道；

所述放料平台、X方向移动轨道、Y方向移动轨道、Z方向移动轨道以及测量探头设置在所述基座上；

所述放料平台用于放置待测AR镜片；

通过移动所述X方向移动轨道、Y方向移动轨道，使得测量探头位于待测AR镜片对应测量点位，通过移动所述Z方向移动轨道，使得测量探头位于工作量程内且位于待测AR镜片上方。

14.根据权利要求13所述的AR镜片平行度测量系统，其特征在于，所述基座包括底面基座和侧面基座；

所述底面基座的一端与所述侧面基座固定连接；

所述X方向移动轨道设置在所述侧面基座上；

所述Z方向移动轨道与所述X方向移动轨道固定连接；

所述Z方向移动轨道的底端设置所述测量探头，所述测量探头位于待测AR镜片上方；

所述Y方向移动轨道设置在所述底面基座上；

所述放料平台的底端与所述Y方向移动轨道连接。

15.根据权利要求12所述的AR镜片平行度测量系统，其特征在于，还包括位置传感器；

所述位置传感器包括第一位置传感器和第二位置传感器；

所述第一位置传感器、第二位置传感器与所述第一控制模块通信连接；

所述第一位置传感器用于获取对应待测点位的X坐标，并将对应待测点位的X坐标发送给第一控制模块；

所述第二位置传感器用于获取对应待测点位的Y坐标，并将对应待测点位的Y坐标发送给第一控制模块。

16.根据权利要求13所述的AR镜片平行度测量系统，其特征在于，所述测量探头包括点光源、第一光阑、半透半反透镜、色散镜头组件、第二光阑以及波长识别系统；

所述第一光阑上设置第一通孔，所述第二光阑上设置第二通孔；

第二控制模块控制所述测量探头处于测量待测AR镜片内对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离的工作模式；

所述点光源发出白光通过所述第一通孔经半透半反透镜透射后照射在所述色散镜头组件上；

所述色散镜头组件将所述白光分解成不同波长的单色光，不同波长的单色光对应不同的焦距；

不同波长的单色光在传播过程中，部分波长的单色光聚焦照射在所述放料平台的待测AR镜片，经待测AR镜片反射后的第一反射光入射所述半透半反透镜；

所述第一反射光经所述半透半反透镜反射后的第二反射光通过所述第二通孔入射所述波长识别系统；

所述波长识别系统识别所述第二反射光的波长，基于不同波长设定的不同焦距数值确定待测AR镜片内对应测量点位上相邻镜片之间的间隙距离。