CN213338233U - 一种装配系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例涉及光学测试技术领域，公开了一种装配系统，该系统包括：用于固定光机模组的模组固定架、用于出射十字光线的准直仪、基准面、固定有所述准直仪且用于调节所述准直仪与所述基准面之间的偏角的第一多轴调节器、用于固定所述光机模组中的波导片或者微显示屏的第二多轴调节器、用于获取包含所述十字光线和所述虚拟十字图像的画面的相机，所述装配系统配置为根据所述画面中所述十字光线和所述虚拟十字图像的重合情况调整所述双目近眼显示设备的双目合像效果，以实现所述双目近眼显示设备的装配，且装配得到的双目近眼显示设备的双目双目合像效果较好。
Description
技术领域
本实用新型实施例涉及设备调试技术领域，特别涉及一种装配系统。
背景技术
增强现实是将虚拟信息和真实世界相融合的技术，其中近眼显示设备是增强现实技术中的关键环节，近眼显示设备可以让用户看到真实世界的同时看到计算机构建的虚拟图像。双目视差是指人眼双目看同一个物体时左右眼的成像存在差异，是人眼判断物体远近的重要生理因素之一，观察的物体越远视差越小，物体越近视差越大。双目近眼显示设备必须保证用户在使用时左右眼看到的画面能够融合，这需要预先设计并调整好左右眼显示画面的光线偏角。
在实现本实用新型实施例过程中，发明人发现以上相关技术中至少存在如下问题：理想的双目近眼显示设备左右眼显示画面不应该出现相对旋转和垂直偏转角，左右眼显示画面中心视场光线的夹角决定了人眼感受到虚拟图像的成像距离，应与设计值一致。而由于近眼显示设备加工过程中难以避免的公差，在装配最终的成品后会出现左右眼画面中心的光线夹角偏离预先的设计值，使得出现双目合像效果不佳甚至难以合像的情况。
实用新型内容
针对现有技术的上述缺陷，本实用新型实施例的目的是提供一种双目合像效果好的一种装配系统。
本实用新型实施例的目的是通过如下技术方案实现的：
为解决上述技术问题，本实用新型实施例中提供了一种装配系统，应用于双目近眼显示设备，所述双目近眼显示设备包括用于出射虚拟十字图像的光机模组，所述光机模组包括微显示屏、准直透镜组和波导片，所述系统包括：
模组固定架，用于固定所述光机模组；
准直仪，用于出射十字光线；
基准面；
第一多轴调节器，固定有所述准直仪，用于调节所述准直仪与所述基准面之间的偏角；
第二多轴调节器，用于固定所述光机模组中的波导片或者微显示屏；
相机，用于获取包含所述十字光线和所述虚拟十字图像的画面；
其中，所述装配系统配置为根据所述画面中所述十字光线和所述虚拟十字图像的重合情况调整所述双目近眼显示设备的双目合像效果，以实现所述双目近眼显示设备的装配。
在一些实施例中，所述光机模组包括左眼光机模组和右眼光机模组，所述模组固定架包括预先设置的卡位结构，
所述左眼光机模组和所述右眼光机模组固定在所述模组固定架的卡位结构上时，在空间上呈上下对称设计。
在一些实施例中，所述波导片与所述准直透镜组贴合为一体且固定在所述模组固定架上时，所述微显示屏固定在所述第二多轴调节器上，且所述装配系统配置为通过所述第二多轴调节器调节所述微显示屏的出光方向，以调整所述虚拟十字图像与所述十字光线的重合情况。
在一些实施例中，所述波导片与所述准直透镜组通过点胶贴合为一体。
在一些实施例中，所述微显示屏与所述准直透镜组贴合为一体且固定在所述模组固定架上时，所述波导片固定在所述第二多轴调节器上，且所述装配系统配置为通过所述第二多轴调节器调节所述波导片的出光方向，以调整所述虚拟十字图像与所述十字光线的重合情况。
在一些实施例中，所述微显示屏与所述准直透镜组通过点胶贴合为一体。
在一些实施例中，所述准直仪出射的十字光线的轴线与所述基准面的纵向夹角为九十度，横向夹角为预设值，其中，所述准直仪配置为通过调整所述横向夹角的预设值，以调整所述双目近眼显示设备所出射的虚拟图像的成像距离。
在一些实施例中，所述基准面为一透明玻璃。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型实施例中提供了一种装配系统，该系统包括：用于固定光机模组的模组固定架、用于出射十字光线的准直仪、基准面、固定有所述准直仪且用于调节所述准直仪与所述基准面之间的偏角的第一多轴调节器、用于固定所述光机模组中的波导片或者微显示屏的第二多轴调节器、用于获取包含所述十字光线和所述虚拟十字图像的画面的相机，所述装配系统配置为根据所述画面中所述十字光线和所述虚拟十字图像的重合情况调整所述双目近眼显示设备的双目合像效果，以实现所述双目近眼显示设备的装配，且装配得到的双目近眼显示设备的双目双目合像效果较好。
附图说明
一个或多个实施例中通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件/模块和步骤表示为类似的元件/模块和步骤，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是本实用新型实施例提供的一种装配系统的结构示意图；
图2是虚拟图像的成像距离与瞳距的关系图；
图3(a)是相机拍摄到的一种十字光线和虚拟十字图像未重合的情况；
图3(b)是相机拍摄到的一种十字光线和虚拟十字图像重合的情况。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需要说明的是，如果不冲突，本实用新型实施例中的各个特征可以相互结合，均在本申请的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分。此外，本文所采用的“第一”、“第二”等字样并不对数据和执行次序进行限定，仅是对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。
需要说明的是，当元件被表述“安装于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“纵向”、“横向”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
具体地，下面结合附图，对本实用新型实施例作进一步阐述。
本实用新型实施例提供了一种装配系统，请参见图1，其示出了本实用新型实施例提供的一种装配系统的结构，所述装配系统应用于双目近眼显示设备，所述双目近眼显示设备包括用于出射虚拟十字图像的光机模组，所述光机模组包括微显示屏7、准直透镜组6和波导片10，所述装配系统包括但不限于：第一多轴调节器1、准直仪2、基准面4、模组固定架5、第二多轴调节器8和相机9。
所述模组固定架5用于固定所述光机模组。在一些实施例中，所述光机模组包括左眼光机模组和右眼光机模组，所述模组固定架5包括预先设置的卡位结构，所述左眼光机模组和所述右眼光机模组固定在所述模组固定架的卡位结构上时，在空间上呈上下对称设计。
其中，所述光机模组包括：微显示屏7、准直透镜组6和波导片10。所述微显示屏7用于出射十字图像，所述准直透镜组6用于将十字图像的光线准直投出至所述波导片10，所述波导片10用于传导并输出所述虚拟十字图像，人眼可通过所述波导片10观察到所述虚拟十字图像。
所述准直仪2用于出射十字光线，所述十字光线用于准直。
所述基准面4用于作为所述光机模组、所述准直仪2和所述相机9的参考框架，在一些实施例中，所述基准面4为一透明玻璃。
其中，所述准直仪出射的十字光线的轴线与所述基准面的纵向夹角为九十度，横向夹角为预设值，其中，所述准直仪配置为通过调整所述横向夹角的预设值，以调整所述双目近眼显示设备所出射的虚拟图像的成像距离。具体地，请一并参见图2，其示出了虚拟图像的成像距离与瞳距的关系，假设双目近眼显示设备的瞳距为L，虚拟图像与双目之间的距离为D，则它们具有如下关系：
由上述公式可知，通过调整十字光线轴线和基准面的横向夹角数值θ(即所述横向夹角的预设值)可以实现对虚拟图像的成像距离的调整。
所述第一多轴调节器1固定有所述准直仪2，用于调节所述准直仪2与所述基准面4之间的偏角，具体地，在本实用新型实施例中，用于调节所述准直仪2的横向偏角和纵向偏角，以使所述十字光线与所述基准面4的纵向夹角为九十度、横向夹角为预设值。
所述第二多轴调节器8用于固定所述光机模组中的波导片10或者微显示屏7，在需要调节所述光机模组所出射的虚拟十字图像的位置时，调节所述波导片10或者所述微显示屏7的偏角。
其中，在一些实施例中，所述波导片10与所述准直透镜组6贴合为一体且固定在所述模组固定架5上时，所述微显示屏7固定在所述第二多轴调节器8上，且所述装配系统配置为通过所述第二多轴调节器8调节所述微显示屏7的出光方向，以调整所述虚拟十字图像与所述十字光线的重合情况。所述波导片10与所述准直透镜组6通过点胶贴合为一体。
或者，在一些实施例中，所述微显示屏7与所述准直透镜组6贴合为一体且固定在所述模组固定架5上时，所述波导片10固定在所述第二多轴调节器8上，且所述装配系统配置为通过所述第二多轴调节器8调节所述波导片10的出光方向，以调整所述虚拟十字图像与所述十字光线的重合情况。所述微显示屏7与所述准直透镜组6通过点胶贴合为一体。
所述相机9用于获取包含所述十字光线和所述虚拟十字图像的画面，所述相机9可以采用市面上任意可以采集光线、形成并记录影像的相机，具体地，可根据实际对性能的需求进行选择。
所述装配系统配置为根据所述画面中所述十字光线和所述虚拟十字图像的重合情况调整所述双目近眼显示设备的双目合像效果，以实现所述双目近眼显示设备的装配。具体地，请一并参见图3(a)和图3(b)，分别示出了所述相机9拍摄到的十字光线和虚拟十字图像不重合与重合的两种情况，所述双目近眼显示设备包括姿态可调节的左眼光机模组和右眼光机模组，所述装配系统在所述画面中的，所述十字光线和所述所述虚拟十字图像不重合(如图3(a)所示)时，控制所述左眼光机模组和/或所述右眼光机模组调节姿态，使得所述十字光线和所述虚拟十字图像重合(如图3(b)所示)，以使所述双目近眼显示设备实现双目合像，从而实现所述双目近眼显示设备的装配。
在本实用新型实施例中，采用如图1所示装配系统转配所述双目近眼显示设备时，首先，通过第一多轴调节器1将所述准直仪2对准所述近眼显示设备的光机模组中的波导片10。进一步地，还可以使用所述第一多轴调节器1对所述准直仪2的偏角进行调节，以使准直仪2出射的十字光线和所述基准面4的纵向夹角为九十度，横向夹角达到预设值。然后，点亮所述光机模组使其出射虚拟十字图像，同时通过所述相机9拍摄包含所述准直仪2出射的十字光线和从所述波导片10出射的虚拟十字图像的画面。若所述相机9采集到的画面中，十字光线和虚拟十字图像不重合，则当前所述双目近眼显示设备的左/右眼光机模组不满足最佳成像要求，例如，如图3(a)所示的，可以看出此时的虚拟画面中心视场光线的横向偏角、纵向偏角以及相对旋转均偏离了预设值，此时，需要调节所述双目近眼显示设备的左/右眼光机模组中微显示器7或者波导片10的姿态，如角度等，以使十字光线和虚拟十字图像如图3(b)所示重合。最后，在确定所述十字光线和所述虚拟十字图像如图3(b)所示重合后，将所述光机模组中的元器件通过点胶固化以完成相应装配。
需要说明的是，所述光机模组中的所述左眼光机模组和所述右眼光机模组需要分别进行装配。具体地，可采用分步装配的方式分别装配所述左眼光机模组和所述右眼光机模组。例如，光机模组中的波导片10先不装配，将光机模组中剩余部分先和近眼显示设备外框装配固化，最后调整波导片10的姿态来保证合像；或者，也可以使光机模组中的微显示屏7先不装配，将光机模组中剩余部分先和近眼显示设备外框装配固化，最后调整微显示屏7的贴合姿态来保证合像。
本实用新型实施例中提供了一种装配系统，该系统包括：用于固定光机模组的模组固定架、用于出射十字光线的准直仪、基准面、固定有所述准直仪且用于调节所述准直仪与所述基准面之间的偏角的第一多轴调节器、用于固定所述光机模组中的波导片或者微显示屏的第二多轴调节器、用于获取包含所述十字光线和所述虚拟十字图像的画面的相机，所述装配系统配置为根据所述画面中所述十字光线和所述虚拟十字图像的重合情况调整所述双目近眼显示设备的双目合像效果，以实现所述双目近眼显示设备的装配，且装配得到的双目近眼显示设备的双目双目合像效果较好。
需要说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种装配系统，其特征在于，应用于双目近眼显示设备，所述双目近眼显示设备包括用于出射虚拟十字图像的光机模组，所述光机模组包括微显示屏、准直透镜组和波导片，所述系统包括：
模组固定架，用于固定所述光机模组；
准直仪，用于出射十字光线；
基准面；
第一多轴调节器，固定有所述准直仪，用于调节所述准直仪与所述基准面之间的偏角；
第二多轴调节器，用于固定所述光机模组中的波导片或者微显示屏；
相机，用于获取包含所述十字光线和所述虚拟十字图像的画面；
其中，所述装配系统配置为根据所述画面中所述十字光线和所述虚拟十字图像的重合情况调整所述双目近眼显示设备的双目合像效果，以实现所述双目近眼显示设备的装配。
2.根据权利要求1所述的装配系统，其特征在于，
所述光机模组包括左眼光机模组和右眼光机模组，所述模组固定架包括预先设置的卡位结构，
所述左眼光机模组和所述右眼光机模组固定在所述模组固定架的卡位结构上时，在空间上呈上下对称设计。
3.根据权利要求2所述的装配系统，其特征在于，
所述波导片与所述准直透镜组贴合为一体且固定在所述模组固定架上时，所述微显示屏固定在所述第二多轴调节器上，且所述装配系统配置为通过所述第二多轴调节器调节所述微显示屏的出光方向，以调整所述虚拟十字图像与所述十字光线的重合情况。
4.根据权利要求3所述的装配系统，其特征在于，
所述波导片与所述准直透镜组通过点胶贴合为一体。
5.根据权利要求2所述的装配系统，其特征在于，
所述微显示屏与所述准直透镜组贴合为一体且固定在所述模组固定架上时，所述波导片固定在所述第二多轴调节器上，且所述装配系统配置为通过所述第二多轴调节器调节所述波导片的出光方向，以调整所述虚拟十字图像与所述十字光线的重合情况。
6.根据权利要求5所述的装配系统，其特征在于，
所述微显示屏与所述准直透镜组通过点胶贴合为一体。
7.根据权利要求3-6任意一项所述的装配系统，其特征在于，
所述准直仪出射的十字光线的轴线与所述基准面的纵向夹角为九十度，横向夹角为预设值，其中，所述准直仪配置为通过调整所述横向夹角的预设值，以调整所述双目近眼显示设备所出射的虚拟图像的成像距离。
8.根据权利要求7所述的装配系统，其特征在于，
所述基准面为一透明玻璃。
Priority Applications (1)
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| CN202022124426.1U CN213338233U (zh) | 2020-09-24 | 2020-09-24 | 一种装配系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202022124426.1U CN213338233U (zh) | 2020-09-24 | 2020-09-24 | 一种装配系统 |
Publications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115494652A (zh) * | 2022-09-22 | 2022-12-20 | 广纳四维(广东)光电科技有限公司 | 一种对头显设备进行装配的方法、装置、设备及存储介质 |
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2020
- 2020-09-24 CN CN202022124426.1U patent/CN213338233U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN115494652A (zh) * | 2022-09-22 | 2022-12-20 | 广纳四维(广东)光电科技有限公司 | 一种对头显设备进行装配的方法、装置、设备及存储介质 |
| CN115494652B (zh) * | 2022-09-22 | 2024-04-16 | 广纳四维(广东)光电科技有限公司 | 一种对头显设备进行装配的方法、装置、设备及存储介质 |
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