CN220322682U - 一种镜片检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种镜片检测系统，包括检测装置，和，标准镜片或标准面板；所述检测装置包括壳体，设置于壳体内的检测光源，所述壳体表面设有用于放置待检镜片和所述标准镜片或标准面板的透明板，以及感光元件；所述标准镜片或标准面板的吸收轴方向与所述待检镜片在镜片模组中处于正确位置时的吸收轴方向平行，检测光源发出光束后依次经过所述透明板、所述待检镜片和所述标准镜片或标准面板并接触所述感光元件。本实用新型能实现对异形镜片的镜片方向快速方便的检测。

Description

一种镜片检测系统

技术领域

本实用新型涉及镜片技术领域，特别涉及一种镜片检测系统。

背景技术

XR头戴设备是目前高性能显示设备的顶尖产品，其中元宇宙的概念更是让它们无与伦比。XR设备分为VR(虚拟现实)设备、AR(增强现实)设备以及MR(混合现实)设备，这三类设备都与人距离非常近，因此在实际的光路设计中需要考虑舒适度，同时也需要设计光路使成像位于视网膜。XR设备目前逐渐追求“轻薄化”，因此越来越多的方案专注于使用光学膜材而非传统透镜组来实现光路的短距离聚焦，因此，光学膜材是实现高质量XR设备的重要部分。

近年来，为了更好地符合人体工程学设计，越来越多的XR头戴设备的镜片选择设计成左右眼对称且非圆形状的“异形”形状。这种设计能够更好地适应眼睛的曲率，减少使用时的视觉疲劳。然而，异形片的设计在实际生产中会造成区分左右眼片的困扰。目前的左右眼片均采用形状相同的轴对称设计。左眼片(或右眼片)绕某一固定点旋转90度即可与右眼片(左眼片)重合。因此，目前区分左右眼片的方法是在实际裁切眼片之前，使用标记加喷码的方式在原膜上逐一跟踪。这种方式速度慢，效率低，一旦漏掉标记工序或者标记出错，则裁切好的眼片便没有办法进行区分。因此需要开发一种镜片检测系统，在不破坏眼片的基础上快速检测筛选，效率高，速度快。

实用新型内容

本实用新型提供一种镜片检测系统，以解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种镜片检测系统，包括：

检测装置，和，标准镜片或标准面板；

所述检测装置包括壳体，设置于壳体内的检测光源，所述壳体表面设有用于放置待检镜片和所述标准镜片或标准面板的透明板，以及感光元件；

所述标准镜片或标准面板的吸收轴方向与所述待检镜片在镜片模组中处于正确位置时的吸收轴方向平行，检测光源发出光束后依次经过所述透明板、所述待检镜片和所述标准透镜并接触所述感光元件。

可选地，所述标准镜片包括线偏光片和与所述线偏光片贴合的1/4波片，所述线偏光片远离所述检测光源的一侧，所述1/4波片靠近所述检测光源的一侧。

可选地，所述标准面板包括靠近所述检测光源的1/4波片和远离所述检测光源的线偏光片。

可选地，所述标准面板包括面板支架和与所述透明板相对的面板镜片，其中，所述面板支架的底部与所述壳体抵接，所述面板镜片包括所述1/4波片和所述线偏光片。

可选地，所述检测光源为设置于所述壳体底部的背光模组。

可选地，所述背光模组包括与所述壳体固定连接的背光结构背板、设置于所述背光结构背板内侧的背光导光板，以及设置于所述背光结构背板和所述背光导光板之间的发光元件。

可选地，所述发光元件为灯条。

可选地，所述发光元件采用D65光源。

可选地，所述感光元件为摄像头。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型提供了一种镜片检测系统，基于光线的透射和射入，本方案通过标准镜片或标准面板、感光元件等部件，结合穿过待检镜片的光线信息，快速确定待检测镜片的方向是否正确。与传统的标记加喷码方式相比，本方案不需要在原膜上逐一跟踪，速度更快、效率更高，避免了标记工序漏掉或标记出错的问题。并且还能在不破坏眼片的基础上快速检测筛选，效率高，速度快。

附图说明

图1为圆偏振光光线在具有偏振反射功能的偏光片中的走向。

图2为本实用新型提供的镜片检测系统中待检镜片位于正确位置时的光轴位置。

图3为本实用新型提供的镜片检测系统中待检镜片位于错误位置时的光轴位置。

图4为本实用新型提供的第一种镜片检测系统的爆炸图。

图5为本实用新型提供的镜片检测系统中标准镜片的俯视图。

图6为本实用新型提供的镜片检测系统中标准镜片和待检镜片叠放在透明板上的示意图。

图7为本实用新型提供的镜片检测系统中壳体内背光模组的结构示意图。

图8为本实用新型提供的第二种镜片检测系统的爆炸图。

图9为本实用新型提供的镜片检测系统中不同摆放方式光线穿过待检镜片和标准面板的示意图。

图10为本实用新型提供的镜片检测系统中光线穿过透明板、待检镜片和标准面板的示意图。

图中标注的含义为：

110，壳体；120，检测光源；121，背光结构背板；122，背光导光板；123，发光元件；130，标准面板；131，面板支架；132，面板镜片；140，感光元件；150，透明板；200，标准镜片；210，调整拨片；220，镜片本体；300，待检镜片。

具体实施方式

本实用新型提供一种镜片检测系统，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

经过研究发现，目前的左右眼片均设计成轴对称且为非圆的“异形”形状。左眼片(或右眼片)绕某一固定点旋转90度即可与右眼片(左眼片)重合。因此，目前区分左右眼片的方法是在实际裁切眼片之前，使用标记加喷码的方式在原膜上逐一跟踪。这种方式速度慢，效率低，一旦漏掉标记工序或者标记出错，则裁切好的眼片便没有办法进行区分。

下面结合附图，通过对实施例的描述，对实用新型内容作进一步说明。

如图1所示，目前XR设备中的关键膜材是一种“具有偏振反射功能的偏光片”，这种膜材使用三层功能性膜材贴合而成，分别是线偏光片、偏振反射片以及1/4波片。1/4波片的作用是将入射的右旋圆偏振光转化为P偏振光，转化的P偏振光被具有P反射以及S透射的偏振反射片反射后，再次由1/4波片转化为右旋偏振光。若入射的是左旋圆偏振光，则会被1/4波片转化为S偏振光从而直接透射具有P反射、S透射的偏振反射片。透射的S偏振光在经过线偏光片时，其中的椭圆分量将被吸收。因此，1/4波片的作用是起到将圆偏振光转化为线偏振光的作用，偏振反射片起到的作用是筛选不同振动方向的线偏振光，线偏光片的作用是消除杂光，使出射光更加纯粹。

如图1所示，光路方向从右至左，LP2为线偏光片，PBS为偏振反射片、QWP2为1/4波片。LP2的吸收轴方向与PBS的P光反射轴方向平行，QWP2的慢轴与LP2、PBS吸收轴的方向呈45°。

左右眼片均使用上述三层膜结构的“具有偏振反射功能的偏光片”，为了符合人体工程学设计，越来越多的XR头戴设备的镜片选择设计成左右眼片呈轴对称且为非圆的“异形”形状，因此很容易混淆左右眼片。如图2所示，左右眼片中黑色箭头线表示线偏振片的吸收轴、灰色双箭头线表示1/4波片的慢轴，当左右眼片处于正确位置时，两张片的吸收轴处于同一水平线上。由于左右眼片形状呈轴对称，将左右眼片分别调换位置并适当旋转也可以安装在镜片模组中，但是如果左右眼片处于错误位置(如图3所示)时，那么吸收轴方向与1/4波片慢轴方向完全错误，会造成相反的视觉效果。

实施例1

如图4所示，本实施提供了一种镜片检测系统，所述镜片检测系统包括：检测装置和标准镜片200。检测装置包括壳体110，设置于壳体110内的检测光源120，透明板150，以及感光元件140。壳体110表面设有用于放置待检镜片300和标准镜片的透明板150。透明板150上方设有感光元件140。检测光源120发出光束后依次经过透明板150、待检镜片300和标准镜片200并接触感光元件140。

进一步地，标准镜片包括线偏光片，和与所述线偏光片贴合的1/4波片。所述线偏光片远离所述检测光源的一侧，所述1/4波片靠近所述检测光源的一侧。

标准镜片200和待检镜片300叠放于透明板150上，待检镜片300的所述1/4波片远离检测光源的一侧，所述线偏光片靠近检测光源一侧；标准镜片200的所述1/4波片靠近检测光源一侧，所述线偏光片远离检测光源的一侧。检测光源120发出光束依次经过透明板150、待检镜片300和标准镜片并接触感光元件140。标准镜片200的吸收轴方向是已知的，且吸收轴的方向与待检镜片300在镜片模组中处于正确位置时的吸收轴方向平行。当标准镜片200和待检镜片300叠放时，若标准镜片200的吸收轴与待检镜片300的吸收轴之间平行，则会观察到亮画面或者偏灰黄的颜色，那么证明左右眼片处于正确位置；若标准镜片200的吸收轴与待检镜片300的吸收轴之间垂直，则会观察到暗画面或者偏灰绿的颜色，则证明左右眼片处于错误位置。因此，待检镜片的摆放位置正确与否，可根据感光元件140感应的光线强度、光线颜色确定。

如图4所示，感光元件140可为设置有若干个光学传感器的面板，还可为摄像头等感官器件。在摆放待检镜片300时，可采用随机或按照预先期望的位置进行摆放。若采用随机的方式摆放后，感光元件140检测到较高的亮度值，则确定待检镜片300的摆放位置正确；若感光元件140检测到较低的亮度值，则确定待检镜片300的摆放位置错误。此处的较高的亮度值和较低的亮度值可以最低亮度阈值进行衡量，最低亮度阈值可根据平行叠放的两个标准透镜对应的光线亮度值，以及垂直叠放的两个标准透镜对应的光线亮度值确定，例如选择两个亮度值的中间值作为最低亮度阈值。

进一步地，镜片波片对应的光轴夹角是指入射光线与镜片波片的光轴之间的夹角。由于不同厂家在设计镜片时，结合不同的成像效果以及镜框设计，光轴夹角会适应性改变。若对于不同厂家设计不同的标准镜片200，成本较高。标准镜片200还包括与1/4波片连接的调整拨片210。如图5和图6所示，调整拨片210可采用一个规则形状的底托以及该底托延伸的凸条，调整拨片210可转动1/4波片，从而调整标准镜片200的光轴夹角。在对标准镜片200拍照之前，先获取待检镜片300对应的设计夹角，即待检镜片300设计之初预先设定的入射光线和1/4波片的光轴之间的夹角。然后根据设计夹角，控制所述调整拨片210调整所述1/4波片对应的光轴夹角，以使得光轴夹角与设计夹角相同。可将调整拨片210的末端与自动转轴连接，通过控制自动转轴旋转，使得调整拨片210转动，光轴夹角发生改变。调整拨片210可采用固定连接的方式与1/4波片连接，也可以通过活动载具承载1/4波片层，活动载具包括底托和凸条，通过凸条的转动，实现旋转角度，从而实现对不同光轴角度的待检镜片300进行检测。

为了使镜片检测系统更加实用，如图4和图7所示，检测光源120为设置于壳体110底部的背光模组。背光模组包括与壳体110固定连接的背光结构背板121、设置于背光结构背板121内侧的背光导光板122，以及设置于背光结构背板121和背光导光板122之间的发光元件123。发光元件123可以采用灯条并使用D65光源。发光元件123在壳体110的背部的各个方向发光，从而使得检测光源120的光束更为均匀，减少偏差。

实施例2

如图8所示，另一个镜片检测系统，所述镜片检测系统包括：检测装置和标准面板130。检测装置包括壳体110，设置于壳体110内的检测光源120，透明板150，以及感光元件140。壳体110表面设有用于放置待检镜片300和标准面板130的透明板150。透明板150上方设有感光元件140。如图9和图10所示，检测光源120发出光束后依次经过透明板150、待检镜片300和标准面板130并接触感光元件140。

标准面板包括靠近检测光源120的1/4波片和远离检测光源120的线偏光片。标准面板130可采用与透明板150贴合的形式，但是此种方式不方便对大批量的待检镜片300进行检测，在贴合大量的待检镜片300时，待检镜片容易发生位移，从而改变角度，因此，如图10所示(黑色箭头表示光线)，本实施例中，标准面板130包括面板支架131和与透明板150相对的面板镜片132，其中，面板支架131的底部与壳体110抵接，面板镜片132包括1/4波片和线偏光片。基于面板支架131，透明板150和面板镜片132之间还存在一定的距离，检测员可方便地调整各个待检镜片300的位置、角度和数量。

检测时，待检镜片300的所述1/4波片远离检测光源的一侧，所述线偏光片靠近检测光源一侧；标准面板130的所述1/4波片靠近检测光源一侧，所述线偏光片远离检测光源的一侧。检测光源120发出光束依次经过透明板150、待检镜片300和标准面板130并接触感光元件140。标准面板130的吸收轴方向是已知的，且吸收轴的方向与待检镜片300在镜片模组中处于正确位置时的吸收轴方向平行。当待检镜片300放在标准面板130下方时，若待检镜片300的吸收轴与标准面板130的吸收轴之间平行，则会观察到亮画面或者偏灰黄的颜色，那么证明左右眼片处于正确位置；若待检镜片300的吸收轴与标准面板130的吸收轴之间垂直，则会观察到暗画面或者偏灰绿的颜色，则证明左右眼片处于错误位置。因此，待检镜片的位置摆放正确与否，可根据感光元件140感应的光线强度、光线颜色确定。

如图8所示，感光元件140可为设置有若干个光学传感器的面板。在摆放待检镜片300时，可采用随机或按照预先期望的待检镜片300的位置进行摆放。若采用随机的方式摆放后，感光元件140检测到较高的亮度值，则确定待检镜片300的摆放位置正确；若感光元件140检测到较低的亮度值，则相反。在前一实施例中已经详细描述，故不再赘述。

为了使镜片检测系统更加实用，如图8所示，检测光源120为设置于壳体110底部的背光模组。背光模组包括与壳体110固定连接的背光结构背板121、设置于背光结构背板121内侧的发光元件123，以及设置于背光结构背板121和背光导光板122之间的发光元件123。发光元件123可以采用灯条并使用D65光源。发光元件123在壳体110的背部的各个方向发光，从而使得检测光源120的光束更为均匀，减少偏差。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种镜片检测系统，其特征在于，包括：

检测装置，和，标准镜片或标准面板；

所述检测装置包括壳体，设置于壳体内的检测光源，所述壳体表面设有用于放置待检镜片和所述标准镜片或标准面板的透明板，以及感光元件；

所述标准镜片或标准面板的吸收轴方向与所述待检镜片在镜片模组中处于正确位置时的吸收轴方向平行，检测光源发出光束后依次经过所述透明板、所述待检镜片和所述标准镜片或标准面板并接触所述感光元件。

2.根据权利要求1所述镜片检测系统，其特征在于，所述标准镜片包括线偏光片和与所述线偏光片贴合的1/4波片，所述线偏光片远离所述检测光源的一侧，所述1/4波片靠近所述检测光源的一侧。

3.根据权利要求1所述镜片检测系统，其特征在于，所述标准面板包括靠近所述检测光源的1/4波片和远离所述检测光源的线偏光片。

4.根据权利要求3所述镜片检测系统，其特征在于，所述标准面板包括面板支架和与所述透明板相对的面板镜片，其中，所述面板支架的底部与所述壳体抵接，所述面板镜片包括所述1/4波片和所述线偏光片。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的镜片检测系统，其特征在于，所述检测光源为设置于所述壳体底部的背光模组。

6.根据权利要求5所述镜片检测系统，其特征在于，所述背光模组包括与所述壳体固定连接的背光结构背板、设置于所述背光结构背板内侧的背光导光板，以及设置于所述背光结构背板和所述背光导光板之间的发光元件。

7.根据权利要求6所述镜片检测系统，其特征在于，所述发光元件为灯条。

8.根据权利要求6所述镜片检测系统，其特征在于，所述发光元件采用D65光源。

9.根据权利要求8所述镜片检测系统，其特征在于，所述感光元件为摄像头。