CN219757688U - 一种近眼显示设备测试装置及测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉公开一种近眼显示设备测试装置及测试系统，测试装置包括底座，底座上依次排列设有检测装置、样品夹持架以及姿态自动调节机构；检测装置包括支撑架以及支撑架上设有平行光管检测仪；样品夹持架置于检测装置与姿态自动调节机构之间；姿态自动调节机构包括电子控制元件、三维方向调节架；三维方向调节架的三个维度方向上均设有一个测试相机以及至少一个距离传感器，三维方向调节架与电子控制元件电连接；电子控制元件被配置为将距离传感器采集到的距离信号经计算处理后，获得三维方向调节架的三个维度方向的调节信号，基于调节信号自动调整所述三维方向调节架，有效减少人为因素的影响，检测的结果精度高，具备客观性。

Description

一种近眼显示设备测试装置及测试系统

技术领域

本实用新型涉及光学测试技术领域，尤其涉及一种近眼显示设备测试装置及测试系统。

背景技术

随着近眼显示设备的兴起，人们对近眼显示产品的质量检测要求越来越高，特别是对虚拟VR(Virtual Reality)和AR(Augmented Reality)设备成像的各种光学性能的检测，其检测的质量对产品的良率起着至关重要的作用。

在现有技术中，一般都是依赖检测人员的主观意识来判定光学模组的成像质量，尤其是在光学模组与测试相机之间的相对距离校准，不仅效率低，而且比较容易受到人为因素的影响，检测的结果误差较大，不具备客观性。

实用新型内容

一种近眼显示设备测试装置，包括底座，

底座上依次排列设有检测装置、样品夹持架以及姿态自动调节机构；

检测装置包括支撑架，以及支撑架上设有平行光管检测仪；

样品夹持架置于检测装置与姿态自动调节机构之间，能够夹持被测光学模组；

姿态自动调节机构包括电子控制元件、三维方向调节架；三维方向调节架的三个维度方向上均设有一个测试相机以及至少一个距离传感器，三维方向调节架与电子控制元件电连接；电子控制元件被配置为，将距离传感器采集到的所述测试相机与被测光学模组之间相对位置信号经计算处理后，获得三维方向调节架的三个维度方向的调节信号，基于调节信号自动调整三维方向调节架。

作为优选的技术方案，姿态自动调节机构还包括工形连接支架，工形连接支架包括第一端和第二端，第一端与三维方向调节架固定连接，第二端固定于底座上。

作为优选的技术方案，三维方向调节架包括x轴方向的滑块、滑轨；y轴方向的滑块、滑轨以及z轴方向的滑块、滑轨；x轴方向滑轨端部、y轴方向滑轨端部以及z轴方向滑轨端部均设有限位块。

作为优选的技术方案，x轴方向的滑块上且朝向样品夹持架方向，y轴方向的滑块上且朝向样品夹持架方向以及z轴方向的滑块上且朝向样品夹持架方向均设有一个测试相机。

作为优选的技术方案，三维方向调节架为电缸，或者气缸，或者伺服电机，或者步进电机。

作为优选的技术方案，样品夹持架包括三维度旋转控制器、样品夹持平台以及夹持连接架；夹持连接架的一端与三维度旋转控制器固定连接，夹持连接架的另一端固定于底座上；样品夹持平台固定于三维度旋转控制器上，且朝向于姿态自动调节机构的一侧。

作为优选的技术方案，三维度旋转控制器包括平动控制器、旋转控制器，能够调节样品夹持平台旋转方向。

作为优选的技术方案，测试相机、被测光学模组、平行光管检测仪共轴。

作为优选的技术方案，底座具有多个固定位，检测装置、样品夹持架以及姿态自动调节机构均通过固定位固定于底座上。

一种测试系统，包括上述任一项的近眼显示设备测试装置。

本实用新型采用的技术方案达到的有益效果：本申请提供的一种近眼显示设备测试装置及系统，提供在检测过程中，能够有效减少人为因素的影响，特别是在光学模组与光学检测设备之间的相对距离校准，不仅检测的结果误差降低，而且测试效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例1公开的近眼显示设备测试装置的示意图；

图2为本实用新型实施例1公开的近眼显示设备测试装置的示意图；

图3为本实用新型实施例1公开的近眼显示设备测试装置的示意图；

图4为本实用新型实施例1公开的近眼显示设备测试装置的示意图；

附图标记说明：

底座10；检测装置20；样品夹持架30；样品夹持平台301；旋转控制器302；姿态自动调节机构40；电子控制元件401；测试相机402；距离传感器403；滑块404；滑轨405；限位块406。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，除非内容另外明确指出外。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

实施例1

根据图1-2，本实施例提供一种近眼显示设备测试装置，包括底座10，

底座10上依次排列设有检测装置20、样品夹持架30以及姿态自动调节机构40；

检测装置20包括支撑架，以及支撑架上设有平行光管检测仪；

样品夹持架30置于检测装置20与姿态自动调节机构40之间，能够夹持被测光学模组；其中，被测光学模组可以为虚拟VR和AR设备成像的各种光学元件；

姿态自动调节机构40包括电子控制元件401、三维方向调节架；三维方向调节架的三个维度方向上均设有一个测试相机402以及至少一个距离传感器403，三维方向调节架与电子控制元件401电连接；电子控制元件401被配置为，将距离传感器403采集到的测试相机402与被测光学模组之间相对位置信号经计算处理后，获得三维方向调节架的三个维度方向的调节信号，基于调节信号自动调整三维方向调节架。

基于现有的近眼显示检测设备一般都是依赖检测人员的主观意识来判定光学模组的成像质量，尤其是在光学模组与测试相机402之间的相对距离校准不准确，导致检测效率低，检测的结果误差较大的问题，提出一种近眼显示设备测试装置，主要包括检测装置20、样品夹持架30以及姿态自动调节机构40，检测装置20、样品夹持架30以及姿态自动调节机构40共轴设置，测试相机402拍摄到的被测被测光学模组图像，结合距离传感器403采集到的相对距离信息，均经由电子控制元件401处理后获得三维方向调节架的三个维度方向的调节信号，再基于调节信号自动调整三维方向调节架，得到最佳的被测光学模组与测试相机402之间的相对位置，此装置能够有效地提高检测效率，实现测试装置对光学模组质量的客观判定。

优选地，姿态自动调节机构40还包括工形连接支架，工形连接支架包括第一端和第二端，第一端与三维方向调节架固定连接，第二端固定于底座10上。

优选地，三维方向调节架包括x轴方向的滑块404、滑轨405；y轴方向的滑块404、滑轨405以及z轴方向的滑块404、滑轨405；x轴方向滑轨405端部、y轴方向滑轨405端部以及z轴方向滑轨405端部均设有限位块406。

具体的，三维方向调节架的一端与工形连接支架第一端固定连接，三维方向调节架的另一端设有x轴、y轴以及z轴三轴方向的调节装置，并且在x轴、y轴以及z轴方向均设有一个测试相机402，且测试相机402拍摄方向均朝向样品夹持架30方向，便于对被测光学模组进行拍摄。

在一种优选的实施方式中，见图3，x轴方向设有滑块404、滑轨405，在滑块404上设置一个x轴方向测试相机402，在滑块404底部或上部设置一个x轴方向距离传感器403，x轴方向测试相机402以及x轴方向距离传感器403的均朝向样品夹持架30的一侧，同理y轴和z轴方向的滑块404也均设有一个测试相机402和一个距离传感器403，距离传感器403用以实时探测并采集测试相机402与被测光学模组之间的相对距离，在这种情况下，测试相机402能够随滑块404在滑轨405移动，实现靠近或远离样品夹持架30，有效减少运算电子控制元件401运算负担，加快检测效率。

测试相机402用于对虚拟VR和AR设备的被测光学模组进行拍照，将拍照的图片检测分析，也可以对其他电子设备的光学模组进行检测，测试相机402拍摄到的图像中可以包括被测光学模组的亮度和色度不均匀、像素、线缺陷、云斑和不清晰等各种光学参数，其中，测试相机402为工业相机、单反相机等具有拍摄功能的相机均可，不限于此。

优选地，三维方向调节架为电缸，或者气缸，或者伺服电机，或者步进电机。

具体的，电子控制元件401包括MCU芯片，三维方向调节架与电子控制元件401电连接，x轴、y轴以及z轴方向设置的距离传感器403探测到的测试相机402与被测光学模组之间的相对距离，传输与MCU芯片，并基于AI运算算法完成获取三维方向调节架的三个维度方向的调节信号，此算法可以根据实际所需设定，在此不做具体限定，最后基于调节信号自动调整三维方向调节架。三维方向调节架距离传感器403，用以实时探测并采集测试相机402与被测光学模组之间的相对距离。

优选地，样品夹持架30包括三维度旋转控制器302、样品夹持平台301以及夹持连接架；夹持连接架的一端与三维度旋转控制器302固定连接，夹持连接架的另一端固定于底座10上；样品夹持平台301固定于三维度旋转控制器302上，且朝向于姿态自动调节机构40的一侧。

优选地，三维度旋转控制器302包括平动控制器、旋转控制器302，能够调节样品夹持平台301旋转方向。

具体的，根据图4，样品夹持架30为被测光学模组的放置平台，主要包括样品夹持平台301、夹持连接架，其中，被测光学模组放置于夹持平台上。在一种优选的实施方式中，夹持平台增加三维的旋转控制器302，并且样品夹持架30与电子控制元件电连接，通过电动驱动样品夹持架30三维度的旋转设置能够弥补调节测试部分角度不能调节到位的可能，有助于提高测试结果精度。为进一步提高测量结果精度，夹持平台的设置也可以为多个维度的旋转控制器302，在此不做具体限制。

优选地，测试相机402、被测光学模组、平行光管检测仪共轴。

具体的，利用平行光管检测仪的特性，即取得来自无限远的光束，此光束谓之平行光，将发射出的一束平行光作为基准，经由平行光管检测仪、被测光学模组、测试相机402共轴后发出的光为基准调节光轴重合，有效提高测量结果准确性。

优选地，底座10具有多个固定位，检测装置20、样品夹持架30以及姿态自动调节机构40均通过固定位固定于底座10上。

具体的，在正式测试前，需要将检测装置20、样品夹持架30以及姿态自动调节机构40安装在平稳的底座10上，底座10要求光滑平面，以确保显示图像稳定性。

实施例2

本实施例提出近眼显示设备测试装置测试方法，采用实施例1近眼显示设备测试装置进行测试。

将被测光学模组放置于样品夹持架30的样品夹持平台301上，通过平行光管检测仪完成测试相机402、被测光学模组、平行光管检测仪共轴，启动测试相机402对被测光学模组进行拍照，若拍摄到的图像与预设的标准一致，则执行测试，否则，电子控制元件401读取距离传感器403获得的测试相机402与被测光学模组之间相对位置数值计算处理后，获取最佳位置数值，进一步驱动三维方向调节架，直至拍摄到的图像与预设的标准一致。

本实施例提出的近眼显示设备测试装置，用于对光学性能测试、眼盒测试、亮度测量、调制对比度、瞳距、视场角等，还可以对其他电子设备中的光学元件进行测试，测试结果准确性高。

实施例3

本实施例提出一种测试系统，包括实施例1提出的近眼显示设备测试装置以及采用实施例2测试方法。测试系统包括实施例1中的检测装置20、样品夹持架30以及姿态自动调节机构40，有效降低人为干扰因素，提高测量准确性。

以上对本申请实施例一种近眼显示设备测试装置及测试系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种近眼显示设备测试装置，包括底座，其特征在于，包括：

所述底座上依次排列设有检测装置、样品夹持架以及姿态自动调节机构；

所述检测装置包括支撑架，以及所述支撑架上设有平行光管检测仪；

所述样品夹持架置于所述检测装置与所述姿态自动调节机构之间，能够夹持被测光学模组；

所述姿态自动调节机构包括电子控制元件、三维方向调节架；所述三维方向调节架的三个维度方向上均设有一个测试相机以及至少一个距离传感器，所述三维方向调节架与所述电子控制元件电连接；所述电子控制元件被配置为，将所述距离传感器采集到的所述测试相机与所述被测光学模组之间相对位置信号经计算处理后，获得所述三维方向调节架的三个维度方向的调节信号，基于所述调节信号自动调整所述三维方向调节架。

2.根据权利要求1所述的近眼显示设备测试装置，其特征在于，所述姿态自动调节机构还包括工形连接支架，所述工形连接支架包括第一端和第二端，所述第一端与所述三维方向调节架固定连接，所述第二端固定于所述底座上。

3.根据权利要求2所述的近眼显示设备测试装置，其特征在于，所述三维方向调节架包括x轴方向的滑块、滑轨；y轴方向的滑块、滑轨以及z轴方向的滑块、滑轨；所述x轴方向滑轨端部、所述y轴方向滑轨端部以及所述z轴方向滑轨端部均设有限位块。

4.根据权利要求3所述的近眼显示设备测试装置，其特征在于，所述x轴方向的滑块上且朝向所述样品夹持架方向，y轴方向的滑块上且朝向所述样品夹持架方向以及z轴方向的滑块上且朝向所述样品夹持架方向均设有一个所述测试相机。

5.根据权利要求3所述的近眼显示设备测试装置，其特征在于，所述三维方向调节架为电缸，或者气缸，或者伺服电机，或者步进电机。

6.根据权利要求1所述的近眼显示设备测试装置，其特征在于，所述样品夹持架包括三维度旋转控制器、样品夹持平台以及夹持连接架；所述夹持连接架的一端与所述三维度旋转控制器固定连接，所述夹持连接架的另一端固定于所述底座上；所述样品夹持平台固定于所述三维度旋转控制器上，且朝向于所述姿态自动调节机构的一侧。

7.根据权利要求6所述的近眼显示设备测试装置，其特征在于，所述三维度旋转控制器包括平动控制器、旋转控制器，能够调节所述样品夹持平台旋转方向。

8.根据权利要求1-7任一项所述的近眼显示设备测试装置，其特征在于，所述测试相机、所述被测光学模组、所述平行光管检测仪共轴。

9.根据权利要求1-7任一项所述的近眼显示设备测试装置，其特征在于，所述底座具有多个固定位，所述检测装置、样品夹持架以及姿态自动调节机构均通过所述固定位固定于所述底座上。

10.一种测试系统，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的近眼显示设备测试装置。