一种元宇宙光波导AR眼镜AA设备及其AA方法

摘要

本发明旨在提供了一种元宇宙光波导AR眼镜AA设备及其AA方法。本发明包括机箱、基台、控制器、Y轴直线滑台、Z轴AR眼镜治具、模拟人眼视觉模组、模拟光源投影模组、静音离子风扇模组和手动点胶UV模组，基台设置在机箱内，控制器设置在基台上，控制器包括数据处理模块、AA校对分析模块、控制模块、存储模块，Y轴直线滑台设置在基台上，模拟光源投影模组包括设置在基台上的两个六轴平台和设置在六轴平台活动端的若干光机，静音离子风扇模组和手动点胶UV模组均设置在基台上，Y轴直线滑台、Z轴AR眼镜治具、模拟人眼视觉模组和模拟光源投影模组均与控制器相导通连接。本发明涉及元宇宙AR眼镜加工制造技术领域。

说明书

技术领域

本发明涉及元宇宙AR眼镜加工制造技术领域，特别涉及一种元宇宙光波导AR眼镜AA设备及其AA方法。

背景技术

元宇宙技术中包含有很多目前正在发展的高新技术，其中包括AR眼镜技术，AR眼镜是使用者通过穿戴眼镜来实现对现实感受的增强，是用AR眼镜中产生的虚拟影像和现实世界的叠加来增强现实场景的视觉效果。

所谓AA制程，即Active Alignment，解释为中文即主动对准，是一项确定零配件装配过程中相对位置的技术。AA制程的装置在组装每一个零配件时，设备将检测被组装的半成品，并根据被组装半成品的实际情况主动对准，然后将下一个零配件组装到位。这种主动对准技术可调节镜头对准至6个自由度(X、Y、Z、Tx、Ty、Tz)，有效地减小整个模组的装配公差。

元宇宙行业中AR眼镜的加工制造会涉及到AA工艺，而相较于摄像头的AA工艺有所差别，目前AR眼镜加工中，由于光机中模拟投影光源的发射位置无法精确跟随AR眼镜的调整位置，而导致AR眼镜的对光机发射的投影光源的折射会影响双目摄像头测试效果，因此大多采用人工手动调整AR眼镜的对焦位置，再采用手动调整光机发射投影光源的发射位置和发射角度，通过人工缓慢调试，精度比较粗略，可能有几毫米的误差，光机与镜片的入射瞳孔存在shift偏差和tilt偏差 ，不能很好地耦合光线，导致AR眼镜成品的清晰度较差，客户使用久了容易产生头晕等症状，并且还有加工效率低下、良率不高、一致性差等难题。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上不足，提供了一种自主调整投影光源、AR眼镜载具自动对位的元宇宙光波导AR眼镜AA设备及其AA方法，来解决传统加工AR眼镜的AA设备在加工AR眼镜时，无法自主调整投影光源角度、投影光源位置并且产品载具无法自主跟随而导致加工效率低下、良率不高、一致性差等问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：本发明包括机箱、基台、控制器、Y轴直线滑台、Z轴AR眼镜治具、模拟人眼视觉模组、模拟光源投影模组、静音离子风扇模组和手动点胶UV模组，所述基台设置在所述机箱内，所述控制器设置在所述基台上，所述控制器包括数据处理模块、AA校对分析模块、控制模块、存储模块，所述Y轴直线滑台设置在所述基台上，所述Z轴AR眼镜治具设置在所述Y轴直线滑台的移动端，所述模拟人眼视觉模组设置在所述基台上且位于Y轴直接滑台的轨道末端，所述模拟光源投影模组包括设置在所述基台上的两个六轴平台和设置在所述六轴平台活动端的若干光机，所述静音离子风扇模组和所述手动点胶UV模组均设置在所述基台上，所述Y轴直线滑台、Z轴AR眼镜治具、模拟人眼视觉模组和模拟光源投影模组均与所述控制器相导通连接。

进一步，所述基台上还设置有预载料板，所述预载料板设置有若干与AR眼镜相适配的载位。

进一步，所述Z轴AR眼镜治具包括Z轴直线组件、AR眼镜治具和触碰感应传感器，所述Z轴直线组件设置在所述Y轴直线滑台的移动端，所述AR眼镜治具和所述触碰感应传感器均设置在所述Z轴直线组件上，所述AR眼镜治具与待加工AR眼镜相配合，所述触碰感应传感器与待加工AR眼镜相接触配合，所述Z轴直线组件和所述触碰感应传感器与所述控制器相导通连接。

进一步，所述Y轴直线滑台台座上设置有若干位置传感器，所述Y轴直线滑台的活动端上设置有挡片，所述挡片与所述位置传感器相配合。

进一步，所述模拟人眼视觉模组包括两个工业摄像头组件，所述工业摄像头组件包括旋转工位和工业摄像头，所述旋转工位设置在所述基台上，所述工业摄像头设置在所述旋转工位上。

进一步，所述手动点胶UV模组包括点胶架、点胶针桶、回收盒和UV灯，所述点胶架设置在所述基台上，所述点胶针桶、所述回收盒和所述UV灯均设置在所述点胶加上，所述回收盒位于所述点胶针桶的正下方。

更进一步，所述点胶针桶和所述UV灯均设置有控制开关按钮。

进一步，所述基台包括机架和大理石板，所述大理石板设置在所述机架上，所述大理石板设置有若干孔道。

进一步，所述大理石板使用的材质是000级的大理石材质。

一种元宇宙光波导AR眼镜AA方法，括以下步骤：

步骤S1、操作人员先将待加工的AR眼镜放置到所述Z轴AR眼镜治具上，所述控制器控制所述Y轴直线滑台，带动所述Z轴AR眼镜治具移动到靠近所述模拟人眼视觉模组的位置；

步骤S2、两个所述六轴平台带动所述光机靠近所述Z轴AR眼镜治具，当所述光机触碰到待测AR眼镜时，所述Z轴AR眼镜治具接收到触碰信息并反馈至所述数据处理模块，并通过所述AA校对分析模块校对所述光机与待加工AR眼镜位置关系，通过所述存储模块将接收到的位置数据记录，并发出校对指令，再由所述控制器控制所述六轴平台退回预设AA位置；

步骤S3、两个所述六轴平台通过所述控制器预设指令调整所述光机的位置，再由所述光机发射光机发射图像到AR眼镜的光波导镜片的入射光口位置，经过光波导镜片内部光路导向，从出射口射出模拟影像投影到待加工AR眼镜上，所述模拟人眼视觉模组捕捉显示在AR眼镜上的实时显示图像并反馈给所述控制器，所述AA校对分析模块对实时图像数据信息进行数据处理，再通过所述控制器优先控制所述Y轴直线滑台和所述Z轴AR眼镜治具，将待加工AR眼镜在YZ轴上的位置调整到合理区间，调整完成后，所述AA校对分析模块通过MTF值判断AA结果，所述存储模块将记录下该位置的图像耦合百分比值，再通过改变所述光机发射模拟投影影像的位置和方向，再次对AR眼镜进行二次校准，并记录二次校准的图像耦合百分比值，所述Y轴直线滑台和所述Z轴AR眼镜治具退回至安全位置；

步骤S4、完成对AR眼镜的二次校准后，先将所述机箱打开，再通过人工将待加工的AR眼镜从Z轴AR眼镜治具上取下，并放置到所述手动点胶UV模组内进行点胶工作，点胶完成后再进行UV固化，接着将UV固化后的AR眼镜放回到所述Z轴AR眼镜治具上，再由所述Y轴直线滑台和所述Z轴AR眼镜治具将UV固化后的AR眼镜运送至二次校准的位置进行检测，通过所述模拟人眼视觉模组将图像数据反馈至所述数据处理模块，再由所述AA校对分析模块将检测的图像耦合百分比值与二次校准所记录的图像耦合百分比值相比较，若保持在预设差范围内，则人工取下AR眼镜进行下一阶段的加工，若偏离预设差范围，则需要重新加工。

本发明的有益效果：

1、本发明通过所述模拟光源投影模组对AR眼镜的AA过程中提供模拟光源，利用所述六轴平台带动所述光机可以根据自适应的算法调节光源的入射角度和位置，再通过所述控制器根据算法控制所述Y轴直线滑台和所述Z轴AR眼镜治具，将待加工AR眼镜在YZ轴上的位置调整到合理区间，所述存储模块将记录下该位置的图像耦合百分比值，再通过改变所述光机发射模拟投影影像的位置和方向，再次对AR眼镜进行二次校准，并记录二次校准的图像耦合百分比值，完成对AR眼镜的二次校准后，接着对AR眼镜进行点胶和UV固化，然后再放回至所述Z轴AR眼镜治具进行检查，本发明通过对AR眼镜AA过程中的模拟光源的设置，并通过对所述Y轴直线滑台和所述Z轴AR眼镜治具，实现了与所述控制器中设置的算法相配合从而完成对AR眼镜的便捷AA过程，从而提高了AA过程的效率。

2、所述大理石板设置在所述机架上，所述大理石板设置有若干孔道，所述大理石板使用的材质是000级的大理石材质，所述孔道作为预留气源接入口和电源接入口而设置，并且有利于电气散热。

3、模拟光源投影模组，所述模拟光源投影模组包括设置在所述基台上的两个所述六轴平台和设置在所述六轴平台活动端的若干所述光机，能配合所述控制器进行精密AA运控；

4、所述模拟人眼视觉模组，配合算法模拟实现人的双目瞳距和焦距模拟人眼观测情况；

5、所述静音离子风扇模组，用静音轴流离子风扇作用与产品表面，消除静电影响；

6、所述AR眼镜治具，固定光波导AR眼镜待AA的物料，方便取料进行AA；

7、手动点胶UV模组，手动点触开关的方式，控制出胶和UV固化，方便操作；

8、所述预载料板可提供若干组待测AR眼镜产品的缓存量。

附图说明

图1是本发明立体结构示意图；

图2是本发明内部结构示意图；

图3是本发明所述基台结构示意图；

图4是本发明所述Y轴直线滑台和所述Z轴AR眼镜治具结构示意图；

图5是本发明所述六轴平台结构示意图；

图6是本发明所述AR眼镜治具结构示意图；

图7是本发明所述静音离子风扇模组结构示意图；

图8是本发明所述预载料板结构示意图；

图9是本发明所述模拟人眼视觉模组结构示意图；

图10是本发明所述手动点胶UV模组结构示意图；

图11是所述一种元宇宙光波导AR眼镜AA方法流程图。

具体实施方式

为了更清楚的理解本发明的特征和优点，下面通过实例并结合附图1至附图9对本发明进行进一步的说明。在本实施例中，本发明包括机箱1、基台2、控制器3、Y轴直线滑台4、Z轴AR眼镜治具5、模拟人眼视觉模组6、模拟光源投影模组7、静音离子风扇模组8和手动点胶UV模组9，所述基台2设置在所述机箱1内，所述控制器3设置在所述基台2下方，所述控制器3包括数据处理模块、AA校对分析模块、控制模块、存储模块，所述Y轴直线滑台4设置在所述基台2上，所述Z轴AR眼镜治具5设置在所述Y轴直线滑台4的移动端，所述模拟人眼视觉模组6设置在所述基台2上且位于Y轴直接滑台的轨道末端，所述模拟光源投影模组7包括设置在所述基台2上的两个六轴平台和设置在所述六轴平台活动端的若干光机，所述静音离子风扇模组8和所述手动点胶UV模组9均设置在所述基台2上，所述Y轴直线滑台4、Z轴AR眼镜治具5、模拟人眼视觉模组6和模拟光源投影模组7均与所述控制器3相导通连接。

在本实施例中，所述基台2上还设置有预载料板10，所述预载料板10设置有若干与AR眼镜相适配的载位。

在本实施例中，所述Z轴AR眼镜治具5包括Z轴直线组件51、AR眼镜治具52和触碰感应传感器53，所述Z轴直线组件51设置在所述Y轴直线滑台4的移动端，所述AR眼镜治具52和所述触碰感应传感器53均设置在所述Z轴直线组件51上，所述AR眼镜治具52与待加工AR眼镜相配合，所述触碰感应传感器53与待加工AR眼镜相接触配合，所述Z轴直线组件51和所述触碰感应传感器53与所述控制器3相导通连接。

在本实施例中，所述Y轴直线滑台4台座上设置有若干位置传感器41，所述Y轴直线滑台4的活动端上设置有挡片42，所述挡片42与所述位置传感器41相配合。

在本实施例中，所述模拟人眼视觉模组6包括两个工业摄像头组件，所述工业摄像头组件包括旋转工位61和工业摄像头62，所述旋转工位61设置在所述基台2上，所述工业摄像头62设置在所述旋转工位61上。

在本实施例中，所述手动点胶UV模组9包括点胶架91、点胶针桶92、回收盒93和UV灯94，所述点胶架91设置在所述基台2上，所述点胶针桶92、所述回收盒93和所述UV灯94均设置在所述点胶架91上，所述回收盒93位于所述点胶针桶92的正下方。

在本实施例中，所述点胶针桶92和所述UV灯94均设置有控制开关按钮。

在本实施例中，所述基台2包括机架21和大理石板22，所述大理石板22设置在所述机架21上，所述大理石板22设置有若干孔道。

在本实施例中，一种元宇宙光波导AR眼镜AA方法，其包括以下步骤：

步骤S1、操作人员先将待加工的AR眼镜放置到所述Z轴AR眼镜治具5上，所述控制器3控制所述Y轴直线滑台4，带动所述Z轴AR眼镜治具5移动到靠近所述模拟人眼视觉模组6的位置；

步骤S2、两个所述六轴平台带动所述光机靠近所述Z轴AR眼镜治具5，当所述光机触碰到待测AR眼镜时，所述Z轴AR眼镜治具5接收到触碰信息并反馈至所述数据处理模块，并通过所述AA校对分析模块校对所述光机与待加工AR眼镜位置关系，通过所述存储模块将接收到的位置数据记录，并发出校对指令，再由所述控制器3控制所述六轴平台退回预设AA位置；

步骤S3、两个所述六轴平台通过所述控制器3预设指令调整所述光机的位置，再由所述光机发射光机发射图像到AR眼镜的光波导镜片的入射光口位置，经过光波导镜片内部光路导向，从出射口射出模拟影像投影到待加工AR眼镜上，所述模拟人眼视觉模组6捕捉显示在AR眼镜上的实时显示图像并反馈给所述控制器3，所述AA校对分析模块对实时图像数据信息进行数据处理，再通过所述控制器3优先控制所述Y轴直线滑台4和所述Z轴AR眼镜治具5，将待加工AR眼镜在YZ轴上的位置调整到合理区间，调整完成后，所述AA校对分析模块通过MTF值判断AA结果，所述存储模块将记录下该位置的图像耦合百分比值，再通过改变所述光机发射模拟投影影像的位置和方向，再次对AR眼镜进行二次校准，并记录二次校准的图像耦合百分比值，所述Y轴直线滑台4和所述Z轴AR眼镜治具5退回至安全位置；

步骤S4、完成对AR眼镜的二次校准后，先将所述机箱1打开，再通过人工将待加工的AR眼镜从Z轴AR眼镜治具5上取下，并放置到所述手动点胶UV模组9内进行点胶工作，点胶完成后再进行UV固化，接着将UV固化后的AR眼镜放回到所述Z轴AR眼镜治具5上，再由所述Y轴直线滑台4和所述Z轴AR眼镜治具5将UV固化后的AR眼镜运送至二次校准的位置进行检测，通过所述模拟人眼视觉模组6将图像数据反馈至所述数据处理模块，再由所述AA校对分析模块将检测的图像耦合百分比值与二次校准所记录的图像耦合百分比值相比较，若保持在预设差范围内，则人工取下AR眼镜进行下一阶段的加工，若偏离预设差范围，则需要重新加工。

虽然本发明的实施例是以实际方案来描述的，但是并不构成对本发明含义的限制，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合，对于本领域的技术人员，根据本说明书对其实施方案的修改及与其他方案的组合都是显而易见的。