光学设备测试装置的制作方法

本发明涉及光学设备技术领域，更具体地，涉及一种用于测试和调节光学设备的测试装置。

背景技术：

VR(虚拟现实)类电子产品正在飞速发展。研发一款VR产品，通常需要对镜片等零件进行选型，并对各种元器件进行组配调校和评测体验。上述选型例如，1)各种光学镜片的选型、组配验证以及主观体验评测；2)光学镜片的焦距、瞳距的调校以及主观体验评测；3)不同厂家显示屏的选型、调校以及主观体验评测。上述选型给VR的快速研发带来了不便，增加了时间、人力、物力的成本。

基于此，需要提供一种测试装置，以进行虚拟现实类电子产品的光学设备与其他元器件，例如显示设备配合效果的测试。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供一种光学设备测试装置的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种光学设备测试装置。该测试装置包括框架、显示设备调节机构和光学设备调节机构；所述显示设备调节机构包括支撑部和用于固定显示设备的固定部，所述支撑部被设置在所述框架内，所述支撑部被配置为能相对于所述框架沿Z轴方向移动，所述固定部与所述支撑部滑动连接，所述固定部被配置为能相对于所述框架沿Y轴方向移动；所述光学设备调节机构包括第一滑块和镜片支架，所述第一滑块与所述框架滑动连接，所述第一滑块被配置为能相对于所述框架沿X轴方向移动，所述镜片支架与所述第一滑块滑动连接，所述镜片支架被配置为能相对于所述框架沿Y轴方向移动，所述镜片支架与所述固定部相对设置。

可选地，所述显示设备调节机构为2个，其中，与人的左眼相对的是左调节机构，与人的右眼相对的是右调节机构，所述左调节机构和所述右调节机构能使位于各自所述固定部的显示设备相对于所述框架沿Z轴和Y轴方向移动。

可选地，所述显示设备调节机构还包括第一丝杠和第一驱动部，所述第一丝杠与所述框架转动连接，所述第一驱动部被设置在所述第一丝杠上，所述第一丝杠的轴向沿Z轴方向，所述支撑部具有与所述第一丝杠相配合的内螺纹。

可选地，所述显示设备调节机构还包括调节齿轮，所述调节齿轮与所述支撑部转动连接，在所述固定部上设置有与所述调节齿轮相啮合的齿条。

可选地，所述光学设备调节机构还包括第二丝杠、第二驱动部和用于限定所述第一滑块沿X轴方向滑动的导向部，所述第二丝杠与所述框架转动连接，所述第二驱动部被设置在所述第二丝杠上，所述导向部被设置在所述框架上，所述第二丝杠的轴向沿X轴方向，所述第一滑块具有与所述第二丝杠相配合的内螺纹。

可选地，在所述框架上设置有沿X轴方向的第一滑槽，所述光学设备调节机构还包括第三丝杠和第三驱动部，所述第三丝杠与所述第一滑槽转动连接并且能沿所述第一滑槽滑动，所述第三驱动部被设置在所述第三丝杠上，所述第三丝杠的轴向沿Y轴方向，所述镜片支架具有与所述第三丝杠相配合的内螺纹。

可选地，还包括扩展机构，所述扩展机构包括承载部，所述承载部与所述框架滑动连接，所述承载部被配置为能相对于所述框架沿X轴方向移动。

可选地，在所述框架上设置有滑轨和工字形滑台，所述滑轨包括相对设置的两条侧壁和位于两条侧壁中部的分隔壁，所述分隔壁和两条所述侧壁均平行于X轴方向设置，在两条所述侧壁的两个端部均设置有平行于X轴方向的挡壁，位于所述分隔壁同一侧的两条挡壁相对设置，所述分隔壁、所述侧壁和所述挡壁连接在一起以形成上滑槽和下滑槽，所述工字形滑台为2个，并且二者中的，一个与所述上滑槽滑动连接，另一个与所述下滑槽滑动连接，承载部为多个并且被设置在所述工字形滑台上。

可选地，所述扩展机构被设置在所述框架的与所述显示设备调节机构相对的一侧。

可选地，还包括头带，所述头带与所述框架滑动连接，所述头带被配置为能相对于所述框架沿X轴方向移动。

可选地，还包括可拆卸地设置在所述镜片支架上的保护套，所述保护套为环形，所述保护套的内环用于安装镜片本体，所述保护套的外环具有用于定位保护套的定位结构。

本发明的发明人发现，在现有技术中，在VR产品研发过程中，需要对光学设备与显示设备进行组配调校和评测体验，在现有技术中尚没有相关的装置。因此，本发明所要实现的技术任务或者所要解决的技术问题是本领域技术人员从未想到的或者没有预期到的，故本发明是一种新的技术方案。

本发明的光学设备测试装置集成了显示设备调节机构和光学设备调节机构。该测试装置能通过显示设备调节机构调节显示设备沿Z轴和Y轴方向的位置，以便于镜片本体的位置相对应。

此外，该测试装置还能通过光学设备调节装置调节镜片本体与显示设备之间的距离，以适应不同的焦距；并且，还能调节两个镜片本体之间的距离，以适应用户瞳距的要求。

该测试装置通过对显示设备和镜片本体的位置的调节实现了对光学设备(例如VR产品)的组配调校和评测体验。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1是根据本发明实施例的光学设备测试装置的结构示意图。

图2是根据本发明实施例的扩展机构的结构示意图。

图3是图2的分解图。

图4是根据本发明实施例的工字形滑台与滑轨的装配图。

图5是根据本发明实施例的显示设备调节机构的结构示意图。

图6是图5的分解图。

图7是根据本发明实施例的第一转轮与支撑板配合部分的剖视图。

图8是图5的仰视图。

图9是根据本发明实施例的光学设备调节机构的分解图。

图10是根据本发明实施例的光学设备测试装置另一个角度的结构示意图。

图11是根据本发明另一个实施例的显示设备调节机构的结构示意图。

附图标记说明：

1：第一承载板；2：工字形滑台；3：滑轨；4：第二承载板；5：显示屏；6：固定板；7：支撑板；8：定位销；9：调节齿轮；10：导向轴；11：框架；12：第一丝杠；13：第一转轮；14：第二转轮；15：第二丝杠；16：导向柱；17：第一滑块；18：支架滑台；19：第三转轮；20：限位轮；21：第三丝杠；22：镜片支架；23：保护套；24：镜片本体；25：滑道；26：头带；29：侧壁；30：分隔壁；31：挡壁；32：第二滑块；33：齿条；34：第一滑槽；35：第二滑槽；36：吸盘

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

根据本发明的实施例，提供了一种光学设备测试装置。该测试装置提供了一种VR产品的研发平台。

该测试装置包括框架11、显示设备调节机构和光学设备调节机构。

显示设备调节机构用于沿Z轴方向和Y轴方向调节显示设备的位置。该机构包括支撑部和用于固定显示设备的固定部。支撑部用于支撑固定部，并且能带动固定部移动。支撑部被设置在框架11内。支撑部被配置为能相对于框架11沿Z轴方向移动。固定部与支撑部滑动连接，固定部被配置为能相对于框架11沿Y轴方向移动。

例如，显示设备为手机或者平板电脑等，可以在固定部上设置吸盘36，以对上述显示设备进行固定。显示设备还可以是带有PCB的显示屏5，可以采用本领域常规的手段将显示屏5固定在固定部上。

光学设备调节机构包括第一滑块17和镜片支架22。镜片支架22用于安装镜片本体24。第一滑块17与框架11滑动连接，第一滑块17被配置为能相对于框架11沿X轴方向移动。镜片支架22与第一滑块17滑动连接，镜片支架22被配置为能相对于框架11沿Y轴方向移动。镜片支架22与固定部相对设置。

例如，镜片本体24可以是本领域常用的各种镜片。在测试时，镜片本体24平行于显示设备，以测试显示效果。

本发明的光学设备测试装置集成了显示设备调节机构和光学设备调节机构。该测试装置能通过显示设备调节机构调节显示设备沿Z轴和Y轴方向的位置，以便于镜片本体24的位置相对应。

此外，该测试装置还能通过光学设备调节装置调节镜片本体24与显示设备之间的距离，以适应不同的焦距；并且，还能调节两个镜片本体24之间的距离，以适应用户瞳距的要求。

该测试装置通过对显示设备和镜片本体24的位置的调节实现了对光学设备(例如VR产品)的组配调校和评测体验。

此外，该测试装置结构简单，操作方便。

图1是根据本发明实施例的光学设备测试装置的结构示意图。

在该例子中，框架11具有边框，边框围合在一起，以形成矩形结构。固定部为固定板6。支撑部为支撑板7。固定板6和支撑板7均为矩形。固定板6和支撑板7被设置在框架11围成的空间内。在支撑板7上设置有沿Y轴方向设置的第二滑槽35，固定板6沿第二滑槽35滑动。

本领域技术人员可以根据实际需要来设置框架11、固定板6和支撑板7的形状。例如，矩形、圆形、椭圆形或者跑道形等。

在一个例子中，显示设备调节机构还包括第一丝杠12和第一驱动部。第一驱动部用于驱动第一丝杠12，例如可以采用人工驱动或者机械驱动的方式。第一丝杠12与框架11转动连接。第一驱动部被设置在第一丝杠12上，以驱动第一丝杠12转动。第一丝杠12的轴向沿Z轴方向，支撑部具有与第一丝杠12相配合的内螺纹。如图7所示，第一丝杠12的外螺纹与支撑部的内螺纹相配合，以将第一丝杠12的转动转换成支撑部沿丝杠的轴向运动。

例如，如图5-7所示，第一丝杠12由内向外穿过框架11的边框，并且凸出于所述边框，第一丝杠12与边框之间为间隙配合，以形成转动连接。第一驱动部为第一转轮13，第一转轮13固定在第一丝杠12的凸出端。在第一丝杠12上还设置有凸出于径向的止挡部。止挡部和第一转轮13被分别设置在该边框的两侧，止挡部和第一转轮13共同限定了第一丝杠12沿Z轴方向的位置。在支撑板7上设置有内螺纹。例如，在支撑板7的侧部开设有与第一丝杠12相配合的螺纹孔。第一丝杠12与螺纹孔形成螺纹连接，以带动支撑板7沿Z轴方向移动。

在框架11的与第一丝杠12相对的一侧设置有沿Z轴方向的导向轴10。在支撑板7上设置有导向孔，导向轴10穿过框架11的另一个边框，插入导向孔中。导向轴10与导向孔相配合形成了对支撑板7的支撑，该结构能使支撑板7更加稳定。此外，该结构能保证支撑板7沿Z轴方向滑动，防止在滑动过程中支撑板7发生偏斜。

可以理解的是，为了避免第一丝杠12在转动时带动支撑板7转动，该机构还设置有限位元件。限位元件与支撑板7滑动连接，以对防止支撑板7转动。限位元件例如是滑轨3、导向板、其他导向轴等。如图5-6所示，当显示设备调节机构具有两个平行设置的第一丝杠12时，相互形成了限位，这样可以有效地避免支撑板7的转动，而无需另外设置限位元件。

在一个例子中，显示设备调节机构还包括调节齿轮9。调节齿轮9与支撑部转动连接，在固定部上设置有与调节齿轮9相啮合的齿条33。例如，如图5、6和8所示，在支撑板7的与第二滑槽35相对的一侧设置有调节齿轮9。在支撑板7上设置有定位销8。调节齿轮9设置在定位销8上，并绕定位销转动。在固定板6的侧部设置有齿条33。调节齿轮9与齿条33相啮合。

需要沿Y轴方向移动显示设备时，用户只需用手转动调节齿轮9，即可带动固定板6沿第二滑槽35滑动。

在该例子中，调节齿轮9穿过框架11的边框，以便于用户用手转动调节齿轮9。为了便于固定板6的移动，在支撑板7上设置有2个调节齿轮9，齿条33与2个调节齿轮9形成啮合。在移动显示设备时，用户需要同时转动两个调节齿轮9。这样也能防止误触其中一个调节齿轮9时，导致显示设备的位置发生变化。

此外，两个调节齿轮9形成了沿Y轴方向的两个点，两点保证了显示设备沿Y轴方向移动，可以避免在滑动过程中固定板6发生偏斜。

此外，如图5和8所示，第一丝杠12与调节齿轮9分别用于调节固定板6沿Z轴方向的移动和Y轴方向的移动。第一丝杠12带动支撑板7移动，调节齿轮9随支撑板7一起移动；调节齿轮9带动固定板6沿第二滑槽35滑动。这种设置方式，使得显示设备沿Z轴方向的移动与沿Y轴方向的移动相互独立、互不干扰。

在一个例子中，光学设备调节机构还包括第二丝杠15、第二驱动部和用于限定第一滑块17沿X轴方向滑动的导向部。第二驱动部用于驱动第二丝杠15，例如可以采用人工驱动或者机械驱动的方式。第二丝杠15与框架11转动连接，第二驱动部被设置在第二丝杠15上。导向部被设置在框架11上。第二丝杠15的轴向沿X轴方向。第一滑块17具有与第二丝杠15相配合的内螺纹。例如，如图9所示，镜片本体24为两个，即左镜片和右镜片。光学设备调节机构与镜片本体24的数量相对应。

以其中一个为例，在框架11的与调节齿轮9相对的边框上设置有第二丝杠15。第二丝杠15沿X轴方向穿过该边框，并且凸出于该边框。第二驱动部为第二转轮14，第二转轮14固定在第二丝杠15的凸出端上。同理，在第二丝杠15上设置有凸出于径向的限位部，第二转轮14和限位部被分别布置在边框的两侧，以限定第二丝杠15沿X轴方向的位置。导向部为导向柱16，导向柱16平行于第二丝杠15。优选的是，导向柱16为2个并且对称地布置在第二丝杠15的两侧。由于导向柱16需要承载镜片本体24，故需要足够的强度。两个导向柱16可以保证足够的支撑强度。在第一滑块17上设置有用于与第二丝杠15配合的螺纹孔和用于与导向柱16配合的通孔。

第一滑块17用于连接镜片本体24。在一个例子中，光学设备测试装置还包括可拆卸地设置在镜片支架22上的保护套23。保护套23为环形，保护套23的内环用于安装镜片本体24，保护套23的外环具有用于定位保护套23的定位结构。

例如，如图9所示，镜片本体24为圆形。保护套23为圆环形，并且套设在镜片本体24外侧。镜片本体24可以采用本领域常规的技术手段设置在内环处。外环具有定位凸起，在镜片支架22上设置有定位凹槽。定位凸起卡入定位凹槽中，以定位保护套23。当然，也可以是外环具有定位凹槽，在镜片支架22上设置有定位凹槽。

例如，保护套23的材质为硅胶、橡胶、金属或者塑料。优选的是，保护套23采用3D打印的方式制作而成，以方便制作。

在该结构中，内环可以根据镜片本体24的尺寸进行设定，只要能安装镜片本体24即可。外环可以做成标准结构，以匹配镜片支架22的结构。这样，镜片本体24和保护套23构成的组件被做成标准件，以便于更换不同焦距的镜片本体24。

需要调节镜片位置时，用户转动第二转轮14。第二转轮14带动第二丝杠15转动。第二丝杠15带动第一滑块17沿导向柱16滑动。通过对镜片本体24沿X轴方向的位置调节，可以使镜片本体24与显示设备之间距离更合适。

在一个例子中，在框架11上设置有沿X轴方向的第一滑槽34。光学设备调节机构还包括第三丝杠21和第三驱动部。第三驱动部用于驱动第三丝杠21，例如可以采用人工驱动或者机械驱动的方式。第三丝杠21与第一滑槽34转动连接并且能沿第一滑槽34滑动。第三驱动部被设置在第三丝杠21上。第三丝杠21的轴向沿Y轴方向。镜片支架22具有与第三丝杠21相配合的内螺纹。

当用户沿X轴方向调节镜片时，第三丝杠21沿第一滑槽34滑动。可以理解的是，每个镜片本体24均设置有用于调节沿Y轴方向移动的机构。

以其中一个为例，如图9所示，在第一滑块17上还设置有沿Y轴方向的支架滑台18，第二滑块32与支架滑台18滑动连接。镜片支架22具有凸起端，凸起端与第二滑块32固定在一起。在凸起端内还设置有沿Y轴方向的螺纹孔，第三丝杠21与该螺纹孔相配合。第三丝杠21的另一端穿过第二滑槽35并凸出于该滑槽。第三驱动部为第三转轮19。第三转轮19固定在第三丝杠21的凸出端。

此外，为了限定第三丝杠21沿Y轴方向的位置，还包括限位轮20。限位轮20固定在第三丝杠21上。第三转轮19与限位轮20分别位于第一滑槽34的两侧。这样可以防止第三丝杠21在转动时沿Y轴方向的移动，以使第三丝杠21能带动镜片支架22沿Y轴方向移动。

需要调节镜片位置时，用户转动第三转轮19。第三转轮19带动第三丝杠21转动。第三丝杠21带动镜片支架22和第二滑块32沿支架滑台18滑动。通过对镜片沿Y轴方向的位置调节，可以使两个镜片之间的距离与用户的瞳距相匹配。并且能使用户眼睛、镜片本体24和显示设备三点位于一条线上。

用户在转动第二转轮14调节镜片本体24沿X轴方向的位置时，第三转轮19和第三丝杠21沿第一滑槽34滑动。这样，用户在调节镜片本体24沿Y轴方向的位置和沿X轴方向的位置时，可以相互独立的调节、互不干涉。

在一个例子中，还包括扩展机构。扩展机构用于组配摄像头模组、各种传感器和PCB板等元器件。用户对上述各种元器件的设置位置进行模拟，以便于将其定位到合适的位置。在该例子中，扩展机构包括承载部。承载部用于承载各种元器件。承载部与框架11滑动连接，承载部被配置为能相对于框架11沿X轴方向移动。例如，承载部为承载板。在组配时，可以将元器件固定到承载板的任意位置上。

在一个例子中，如图2-4所示，在框架11上设置有滑轨3和工字形滑台2。滑轨3包括相对设置的两条侧壁29和位于两条侧壁29中部的分隔壁30。分隔壁30和两条侧壁29均平行于X轴方向设置。在两条侧壁29的两个端部均设置有平行于X轴方向的挡壁31，位于分隔壁30同一侧的两条挡壁31相对设置。分隔壁30、侧壁29和挡壁31连接在一起，以形成上滑槽和下滑槽。工字形滑台2为2个，并且二者中的，一个与上滑槽滑动连接，另一个与下滑槽滑动连接。承载部为多个并且被设置在工字形滑台2上。

例如，承载部包括面积较小的第一承载板1和面积较大的第二承载板4。第一承载板1和第二承载板4垂直于X轴设置。采用双面胶将两种承载板粘接到工字形滑台2上。例如，第一承载板1被粘接到滑轨3上方的工字形滑台2上，第二承载板4被粘接到滑轨3下方的工字形滑台2上。

在一个例子中，扩展机构被设置在框架11的与显示设备调节机构相对的一侧。通常情况下，VR产品在框架11的与镜片本体24相对的一侧设置摄像头模组、传感器等元器件。这种结构便于对元器件组配的模拟。

例如，滑轨3为2个，并且被分别布置在与镜片本体24相对的位置。在两个滑轨3上均设置有两个工字形滑台2，其中，在位于两条滑轨3的上方的两个工字形滑台2上均设置有一个第一承载板1；第二承载板4为1个，该承载板被连接在位于两条滑轨3的下方的两个工字形滑台2上。这种设置方式，增加了待组配的元器件可连接的位置，提高了光学设备测试装置适配性。

在一个例子中，为了便于佩戴，光学设备测试装置还包括头带26。如图1和10所示，头带26与框架11滑动连接。头带26被配置为能相对于框架11沿X轴方向移动，以调节镜片本体24与用户眼睛之间的距离。

例如，在框架11上设置有沿X轴方向的滑道25。头带26具有滑动部，滑动部与滑道25滑动连接在一起。

图11是根据本发明另一个实施例的显示设备调节机构的结构示意图。

在该例子中。显示设备调节机构为2个，其中，与人的左眼相对的是左调节机构，与人的右眼相对的是右调节机构。左调节机构和右调节机构能使位于各自所述固定部的显示设备相对于框架11沿Z轴和Y轴方向移动。例如，左调节机构和右调节机构均采用上述显示设备调节机构，以独立地对两个显示设备进行位置的调节。例如，双组份显示屏被分别设置在左、右调节机构的固定板6上。用户可以分别调节两个显示屏5沿Z轴和Y轴方向的位置。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。