CN218725197U - 一种近眼显示设备检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种近眼显示设备检测装置，包括第一调节单元、第二调节单元、位置校正单元；检测设备的中心光轴与校正基准面垂直，位置校正单元、第二调节单元均与控制单元通讯连接。本实用新型不仅结构简单，而且能够及时反馈检测设备运动轨迹中的姿态，从而有效的对位置误差进行补偿，获得更好的取像姿态，满足最佳的取像效果。

Description

一种近眼显示设备检测装置

技术领域

本实用新型属于近眼显示设备检测技术领域，具体公开了一种近眼显示设备检测装置。

背景技术

近年来，随着虚拟VR(Virtual Reality)和AR(Augmented Reality)技术的蓬勃发展，近眼显示(near-eye display，NED)也伴随着得到了大力的发展，面向客户的NED设备主要的原理是实时地向人眼同时投射叠加了真实世界信息和虚拟信息的光线，来达到增强显示的效果。任何一种产品都有许多的技术参数需要被准确的进行测定，与传统的光学待检产品相比较，NED设备在许多参数上有着显著的不同。

目前，在该行业领域对NED设备检测较多的手段是经质检人员通过试戴的方式来判断该产品的是否合格，但是这个检测的方式不仅效率较低，而且比较容易受人为因素的影响，更甚的是没有统一的检测标准，整体检测结果没有足够的说服力。

中国实用新型专利CN217116267U的说明书中公开了一种近眼成像设备的光学参数检测装置，包括第一调节机构和第二调节机构，其中第一调节机构上放置有待检近眼成像设备，用于对待检近眼成像设备的至少一个自由度上进行位移调节；第二调节机构上放置有检测设备，用于对检测设备在不同于第一调节机构运动自由度的至少两个自由度上进行位移调整；并且还设有第一水平仪和第二水平仪，分别用于检测待检近眼成像设备与检测设备的水平度，以使得二者对正，方便检测设备对待检近眼成像设备的光学参数进行测试。该近眼成像设备的光学参数检测装置整体结构虽然可实现待检近眼成像设备的眼盒、眼点和光谱参数的全面检测，但是其无法及时的反馈检测设备在运动轨迹中的姿态，从而无法有效的对检测设备的位置误差进行补偿，故取像效果不佳。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种近眼显示设备检测装置，其不仅结构简单，而且能够及时反馈检测设备运动轨迹中的姿态，从而有效的对位置误差进行补偿，获得更好的取像姿态，满足最佳的取像效果。

本实用新型公开了一种近眼显示设备检测装置，包括第一调节单元，所述第一调节单元上设置有待检近眼成像设备，所述第一调节单元能够调节所述待检近眼成像设备的空间位置和/或空间角度；第二调节单元，所述第二调节单元上设置有检测设备，所述第二调节单元能够调节所述检测设备的空间位置和/或空间角度；位置校正单元，所述位置校正单元能够形成校正基准面并获取检测设备在校正基准面内的取像姿态信息；所述检测设备的中心光轴与所述校正基准面垂直，所述位置校正单元、第二调节单元均与控制单元通讯连接。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述位置校正单元包括至少两台线激光测量仪，任意一台线激光测量仪的中心光轴与检测设备的中心光轴垂直，任意两台线激光测量仪的中心光轴相交于同一点。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述位置校正单元包括支架，所述支架通过铰轴连接有线激光测量仪，所述线激光测量仪的中心光轴与所述铰轴的中心轴线垂直，所述铰轴的中心轴线与所述检测设备的中心光轴平行。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述位置校正单元设置于所述第一调节单元和所述第二调节单元之间。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述第二调节单元包括机械手，所述机械手的自由端连接有所述检测设备。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述检测设备包括光谱仪或光学测量设备。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述第一调节单元包括多轴滑台模组，所述多轴滑台模组的自由端连接有治具组件。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述治具组件包括底板，所述底板上设置有用于吸附所述待检近眼成像设备的吸盘，所述底板上设置有用于调节吸盘空间位置的调节组件。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述调节组件包括可锁止的滑动连接于底板上且能够沿第一轴向位移的调节支架，所述调节支架上可锁止的滑动连接有能够沿第二轴向位移的安装块，所述安装块上连接有沿第三轴向延伸布置的所述吸盘，第一轴向、第二轴向和第三轴向两两相互垂直。

在本实用新型的一种优选实施方案中，还包括直线模组，所述多轴滑台模组连接于沿第三轴向延伸的所述直线模组的移动端上。

在本实用新型的一种优选实施方案中，包括大理石平台和钢架，所述大理石平台通过空气弹簧连接于所述钢架上方，所述大理石平台上设置有用于安装第一调节单元的龙门架。

本实用新型的有益效果是：本实用新型具有结构简单、自动化程度高、检测精度良好的优点，其通过引入位置校正单元，位置校正单元形成校正基准面并获取检测设备在校正基准面内的取像姿态信息，从而能够及时反馈检测设备运动轨迹中的姿态，从而有效的对位置误差进行补偿，从而获得更好的取像姿态，满足最佳的取像效果；

进一步的，本实用新型的位置校正单元包括至少两台相对于检测设备的中心光轴镜像布置线激光测量仪，每台线激光测量仪的中心光轴与检测设备的中心光轴垂直相交，任意两台线激光测量仪的中心光轴与检测设备的中心光轴相交于同一点；上述结构设计不接结构简单、便于装配，而且能够形成校正基准面，实现对检测设备取像姿态信息的获取

进一步的，本实用新型的位置校正单元包括支架，支架通过铰轴连接有线激光测量仪，线激光测量仪的中心光轴与铰轴的中心轴线垂直，该结构设计便于线激光测量仪的安装调试，提高了本实用新型的兼容性；

进一步的，本实用新型的位置校正单元设置于第一调节单元和第二调节单元之间，使得位置校正单元更加准确、没有其它零部件干涉的前提下获取线激光测量仪的取像姿态信息；

进一步的，本实用新型的第二调节单元包括机械手，机械手的自由端连接有检测设备，检测设备包括光谱仪或光学测量设备，该结构设计提高了本实用新型的兼容性，使其可以适配各种型号近眼显示设备的检测；

进一步的，本实用新型的第一调节单元包括多轴滑台模组，多轴滑台模组的自由端连接有治具组件，治具组件包括底板，底板上设置有用于吸附待检近眼成像设备的吸盘，底板上设置有用于调节吸盘空间位置的调节组件，该结构更利于待检近眼成像设备的上下件和空间位置调节，提高了本实用新型的兼容性；

进一步的，本实用新型的调节组件包括可锁止的滑动连接于底板上且能够沿第一轴向位移的调节支架，调节支架上可锁止的滑动连接有能够沿第二轴向位移的安装块，安装块上连接有沿第三轴向延伸布置的吸盘，第一轴向、第二轴向和第三轴向两两相互垂直，该技术方案具有结构简单、质量轻、便于装配的优点，同时该治具上下左右可调，能够满足不同尺寸的VR/AR的夹持需求，同时相较于机械夹具而言，不仅装夹方便省时，同时也不会对产品造成损伤；

进一步的，本实用新型还包括直线模组，多轴滑台模组连接于沿第三轴向延伸的直线模组的移动端上，其提高了本实用新型自动化程度，且便于对待测近眼显示设备的上下件，将检测标准程序化、有利于提高产品的良率，同时杜绝先前产品质量参差不齐的现象；

进一步的，本实用新型的包括大理石平台和钢架，大理石平台通过空气弹簧连接于钢架上方，大理石平台上设置有用于安装第一调节单元的龙门架；该结构设计具有刚度高、稳定性好的优点；

进一步的，本实用新型可以取代人工作业，有利于降低企业的人工成本，同时大大提高了生产的效率。

附图说明

图1是本实用新型一种近眼显示设备检测装置的示意图；

图2是本实用新型一种近眼显示设备检测装置的机械手示意图；

图3是本实用新型一种近眼显示设备检测装置的线激光测量仪组件示意图；

图4是本实用新型一种近眼显示设备检测装置的线激光测量仪组件形成的校正基准面示意图；

图5是本实用新型一种近眼显示设备检测装置的治具组件示意图；

图6是本实用新型一种近眼显示设备检测装置的平台示意图；

图7是本实用新型一种近眼显示设备检测装置的六维微调平台示意图；

图8是本实用新型一种近眼显示设备检测装置的外框的结构示意图；

图中：1-机械手；2-光谱仪；3-线激光测量仪组件；4-治具组件；5-平台； 6-六维微调平台；7-PC电脑；8-外框；1-1-机械手；1-1-机械手臂；1-2-械手控制器；3-1；左线激光测量仪；3-2-左支架；3-3-右线激光测量仪；3-4-右支架； 4-1-吸盘；4-2-L型调节支架；4-3-水平调节支架；4-4-底板；4-5-真空发生器； 4-6-分气管；5-1-大理石平台；5-2-空气弹簧；5-3-钢架；6-1-线性导轨；6-2-横向移动台；6-3-升降台；6-4-旋转滑台；6-5-俯仰滑台；8-1-铝型材；8-2-三色灯； 8-3-门；8-4-亚克力板；8-5-键盘、鼠标、触摸屏、显示器。

具体实施方式

下面通过附图以及列举本实用新型的一些可选实施例的方式，对本实用新型的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-4所示，本实用新型公开了一种近眼显示设备检测装置，包括第一调节单元，第一调节单元上设置有待检近眼成像设备，第一调节单元能够调节待检近眼成像设备的空间位置和/或空间角度；第二调节单元，第二调节单元上设置有检测设备，第二调节单元能够调节检测设备的空间位置和/或空间角度；位置校正单元，位置校正单元能够形成校正基准面并获取检测设备在校正基准面内的取像姿态信息；检测设备的中心光轴与校正基准面垂直，位置校正单元、第二调节单元均与控制单元通讯连接。

优选地，位置校正单元位于第一调节单元和第二调节单元之间。

优选地，位置校正单元包括位置校正单元包括至少两台线激光测量仪，任意一台线激光测量仪的中心光轴与检测设备的中心光轴垂直，任意两台线激光测量仪的中心光轴相交于同一点，位置校正单元包括支架，支架通过铰轴连接有线激光测量仪，线激光测量仪的中心光轴与铰轴的中心轴线垂直，铰轴的中心轴线与检测设备的中心光轴平行。

具体的，如图3和4所示，线激光测量仪组件3由左线激光测量仪3-1、左支架3-2、右线激光测量仪3-3、右支架3-4组成。其中左线的激光测量仪3-1 与右线激光测量仪3-3采购的标准件，在安装过程中，以这个二者光轴的相交线投影在垂直于相交线平面的点为坐标原点，左线激光测量仪3-1与右线激光测量仪3-3均布在以这个原点为圆心的同心圆上，且与倾斜角度相同。左线激光测量仪3-1与右线激光测量仪3-3与PC电脑7相连接，当光谱仪2中探头运动到线激光测量仪的扫描区域(即校正基准面)时，就可以探头的实时姿态信息反馈出来，从而工作人员可以根据该信息对机械手1进行调整，从而获得良好的取像姿态；左支架3-2、右线激光测量仪3-3是钣金折弯而成的加工件，在其上分别设置有两组通孔，用于将左线激光测量仪3-1、右线激光测量仪3-3固定在底板4-4上。

优选地，第二调节单元包括机械手，机械手的自由端连接有检测设备；需要指出，机械手可以为六轴机械手，机械手1是定制的标准件，包括机械手臂 1-1和机械手控制器1-2，机械手臂1-1上安装固定光谱仪2，机械手臂1-1通过网线与机械手控制器1-2相连接，机械手控制器1-2与触摸屏之间的信号传递是通过网线进行的。操作人员在触摸屏幕上输入相关的位置信息，机械手控制器 1-2给机械手臂1-1发出相关指令，使其附带光谱仪2运动到指定的位置，从而确保光谱仪获得一个最佳的取像视角。

优选地，检测设备包括光谱仪或光学测量设备。光谱仪2是取像的元器件，对AR、VR进行图像拍摄，并把光学影像转化为数字信号，将信号传递PC电脑7，由其运算判断AR、VR的缺陷，光谱仪2与机械手臂1-1之间通过螺纹进行连接；光学测量设备可以选用参考中国实用新型专利CN217116267U所公开的光学测量设备。

在本实用新型的一种优选实施方案中，第一调节单元包括多轴滑台模组，多轴滑台模组的自由端连接有治具组件，需要指出，多轴滑台模组为现有技术，其可以为X轴滑台模组、Y轴滑台模组、Z轴滑台模组、Rx旋转滑台模组、Ry 旋转滑台模组、Rz旋转滑台模组的排列组合，具体的，如图7所示，公开了一个六维微调平台6，六维微调平台6包括线性导轨4-1、横向移动台6-2、升降台 6-3、旋转滑台6-4、俯仰滑台6-5。线性导轨6-1用于带动治具组件4前后移动，可以将治具组件4移出检测区域以方便AR/VR的装夹固定；横向移动台6-2，用以带动治具组件4的横向位移；升降台6-3，用于控制治具的水平高度；旋转滑台6-4，控制治具上面的AR/VR在水平面内以垂直地面的轴线为转轴的旋转；俯仰滑台6-5，两个俯仰滑台呈90°安装，分别控制治具组件4上面的AR/VR 的倾斜角度。六维微调平台6用于VR/AR治具组件的装载和空间位置的调整，通过对标件的调节，可以得到合适取像的位置，从而让光谱仪采集最佳的出射图像。

优选地，治具组件包括底板，底板上设置有用于吸附待检近眼成像设备的吸盘，底板上设置有用于调节吸盘空间位置的调节组件；调节组件包括可锁止的滑动连接于底板上且能够沿第一轴向位移的调节支架，调节支架上可锁止的滑动连接有能够沿第二轴向位移的安装块，安装块上连接有沿第三轴向延伸布置的吸盘，第一轴向、第二轴向和第三轴向两两相互垂直；如图5所示的一个实施例中，治具组件4由吸盘4-1、L型调节支架4-2、水平调节支架4-3、底板 4-4、真空发生器4-5、分气管4-6组成。吸盘4-1、真空发生器4-5、分气管4-6为采购的标准元器件，吸盘4-1的吸嘴是软质的橡胶材料，可对平、曲面进行吸附，真空发生器4-5一端与气源连接，产生负压真空，另一端与分气管4-6连接，分气管4-6将负压回路一分为二分别提供给两个吸盘4-1。支架4-2、水平调节支架4-3、底板4-4为机械加工件，支架4-2上设置有长腰型孔一，供吸盘4-1 可以上下移动；水平支架4-3为“一”字型，在其上设置有长腰型孔二，供支架 4-2带动吸盘4-1左右移动。底板4-4上设置有一些螺纹孔和通孔，用于将水平调节支架4-3、真空发生器4-5、分气管4-6组装固定以及将治具组件4固定在俯仰滑台6-5上。治具组件4具体使用步骤是，根据VR/AR的尺寸，调节吸盘 4-1、L型调节支架4-2、水平调节支架4-3固定位置，待VR/AR的尺寸贴在吸盘4-1吸嘴上，启动真空发生器4-5产生负压真空，从而将VR/AR固定住，待检测完毕之后，关闭真空发生器4-5，负压真空消失，即可将VR/AR取下。

优选地，还包括直线模组，多轴滑台模组连接于沿第三轴向延伸的直线模组的移动端上。

优选地，如图6所示，本实用新型的第一调节单元、第二调节单元和位置校正单元均安装于平台5上，平台5包括大理石平台5-1、空气弹簧5-2、钢架 5-3，大理石平台5-1是采用天然的花岗岩加工而成，其具有良好的稳定性、吸振性能好，加工简便，易获得较高的精度；空气弹簧5-2是定制的标准件，其具有缓冲吸收的功能，空气弹簧5-2内填充在刚性壳体中的空气具有可压缩性，钢架5-3实采用Q235的方通焊接而成，稳定牢固，平台5作为整个装置的载台，为装置提供稳定、可靠的工作环境。

优选地，控制单元可以选用PC电脑7，PC电脑7用于作为整个装置的大脑，其作用有二：其一、将光谱仪2传递而来的数据进行处理分析，根据处理结果判定待检VR/AR的合格性；其二：线线激光测量仪组件3传输来的光谱仪 2位置信息进行计算，反馈出光谱仪2坐标，便于光谱仪2的后续姿态的调整； PC电脑7通过网线分别于光谱仪2、线线激光测量仪组件3、键盘、鼠标、触摸屏、显示器8-5相连接。

优选地，如图8所示，本实用新型还包括外框8，外框8是由不同尺寸的铝型材8-1通过拼接成型，三色灯8-2安装框架的顶部，作为整个装置在紧急情况下的报警信号器；在框架的四周安装有由钣金加工而成的门8-3，在外框的左、右、后侧的门8-3上安装有透明的亚克力板8-4，便于操作人员观察装置的工况；键盘、鼠标、触摸屏、显示器8-5嵌入安装在门8-3(前侧)作为与人机交互的窗口。

所属技术领域的技术人员容易理解，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则下所做的任何修改、组合、替换、改进等均包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种近眼显示设备检测装置，其特征在于：包括

第一调节单元，所述第一调节单元上设置有待检近眼成像设备，所述第一调节单元能够调节所述待检近眼成像设备的空间位置和/或空间角度；

第二调节单元，所述第二调节单元上设置有检测设备，所述第二调节单元能够调节所述检测设备的空间位置和/或空间角度；

位置校正单元，所述位置校正单元能够形成校正基准面并获取检测设备在校正基准面内的取像姿态信息；

所述检测设备的中心光轴与所述校正基准面垂直，所述位置校正单元、第二调节单元均与控制单元通讯连接。

2.根据权利要求1所述的近眼显示设备检测装置，其特征在于：所述位置校正单元包括至少两台线激光测量仪，任意一台线激光测量仪的中心光轴与检测设备的中心光轴垂直，任意两台线激光测量仪的中心光轴相交于同一点。

3.根据权利要求1所述的近眼显示设备检测装置，其特征在于：所述位置校正单元包括支架，所述支架通过铰轴连接有线激光测量仪，所述线激光测量仪的中心光轴与所述铰轴的中心轴线垂直，所述铰轴的中心轴线与所述检测设备的中心光轴平行。

4.根据权利要求1所述的近眼显示设备检测装置，其特征在于：所述位置校正单元设置于所述第一调节单元和所述第二调节单元之间。

5.根据权利要求1所述的近眼显示设备检测装置，其特征在于：所述第二调节单元包括机械手，所述机械手的自由端连接有所述检测设备；所述检测设备包括光谱仪或光学测量设备。

6.根据权利要求1所述的近眼显示设备检测装置，其特征在于：所述第一调节单元包括多轴滑台模组，所述多轴滑台模组的自由端连接有治具组件。

7.根据权利要求6所述的近眼显示设备检测装置，其特征在于：所述治具组件包括底板，所述底板上设置有用于吸附所述待检近眼成像设备的吸盘，所述底板上设置有用于调节吸盘空间位置的调节组件。

8.根据权利要求7所述的近眼显示设备检测装置，其特征在于：所述调节组件包括可锁止的滑动连接于底板上且能够沿第一轴向位移的调节支架，所述调节支架上可锁止的滑动连接有能够沿第二轴向位移的安装块，所述安装块上连接有沿第三轴向延伸布置的所述吸盘，第一轴向、第二轴向和第三轴向两两相互垂直。

9.根据权利要求6所述的近眼显示设备检测装置，其特征在于：还包括直线模组，所述多轴滑台模组连接于沿第三轴向延伸的所述直线模组的移动端上。

10.根据权利要求1所述的近眼显示设备检测装置，其特征在于：包括大理石平台和钢架，所述大理石平台通过空气弹簧连接于所述钢架上方，所述大理石平台上设置有用于安装第一调节单元的龙门架。

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