用于AR计量工具的照射系统的制作方法

本公开内容的实施方式大体涉及用于增强现实、虚拟现实、和混合现实的光学装置。更特定地，本文中所述实施方式提供测量系统的光引擎和使用该光引擎的方法。

背景技术：

1、一般认为虚拟现实是一种计算机生成的模拟环境，用户在其中具有明显的物理存在性。虚拟现实体验能以3d生成并通过头戴式显示器(hmd)观看，诸如是眼镜或其他具有近眼显示面板作为镜片的可穿戴显示装置，以显示替代实际环境的虚拟现实环境。

2、然而，增强现实能实现一种体验，让用户能够在该体验中仍能透视眼镜或其他hmd装置的显示镜片来观看周围环境，且也能看到被生成用于显示且显现为环境的一部分的虚拟物体影像。增强现实能包括任何类型的输入，诸如音频和触觉输入，还有提高或增强用户所体验的环境的虚拟影像、图形、和视频。作为新兴技术，增强现实有着许多挑战和设计限制。

3、一个此类挑战是针对影像质量标准来测量光学装置。为确保达到影像质量标准，必须取得所制成的光学装置的计量度量(metric)。然而，现存的测量系统缺少所欲的视场并苦于重影成像(ghost imaging)。因此，本领域中需要的是具有改善的视场和减少重影成像的发生的测量系统和使用该测量系统的方法。

技术实现思路

1、在一实施方式中，提供一种测量系统。该测量系统包括载物台，该载物台能操作以固持光学装置或固持其上设置有至少一个光学装置的光学装置基板。该测量系统进一步包括设置在该载物台上方的光引擎。该光引擎包括多个光源。该多个光源能操作以于一波长范围投射光至该光学装置。该光引擎进一步包括第一透镜，该第一透镜能操作以准直来自该多个光源的各光源的光。该光引擎进一步包括设置在该多个光源下方的标线片(reticle)托架(tray)。该标线片托架上设置有多个标线片。该多个标线片的各标线片具有图案，当该光被导引至该多个标线片的各标线片时该图案将被投射。该光引擎进一步包括第二透镜，其能操作以接收投射自该多个标线片的各标线片的该图案。该第二透镜能操作以将该图案投射至该光学装置的输入耦合光栅。

2、在另一实施方式中，提供一种测量系统。该测量系统包括载物台，该载物台能操作以固持光学装置或其上设置有至少一个光学装置的光学装置基板。该测量系统进一步包括设置在该载物台上方的光引擎。该光引擎包括能操作以向该光学装置投射一个或多个图案的模块。该光引擎能操作以旋转和/或倾斜来调整向该光学装置或该光学装置基板投射的该图案的入射角。该测量系统进一步包括与该光引擎相邻的对准摄影机。该对准摄影机被定位以捕捉该光学装置或该光学装置基板上的一个或多个对准标记的一个或多个影像。该测量系统进一步包括与该光引擎相邻的反射检测器。该反射检测器被定位以检测从这些光学装置投射的出耦合(outcoupled)光束。

3、在又另一实施方式中，提供一种方法。该方法包括投射图案。该图案通过来自光引擎的光投射。该光引擎被设置在测量系统中。该测量系统包括设置在该光引擎下方的载物台。该测量系统进一步包括设置在该载物台上的托架。该托架包括光学装置或其上设置有至少一个光学装置的光学装置基板，且该光学装置能操作以接收该图案。该测量系统进一步包括朝向该载物台定向的反射检测器。该方法进一步包括检测该图案的一个或多个影像。当通过该光学装置经历全内反射的该图案被出耦合至该反射检测器时检测该影像。该方法进一步包括处理该影像以提取计量度量。

技术特征：

1.一种测量系统，包含：

2.如权利要求1所述的测量系统，其中所述光引擎被耦合至旋转台，所述旋转台能操作以旋转或倾斜所述光引擎。

3.如权利要求1所述的测量系统，其中所述多个光源包括第一光源、第二光源、和第三光源，所述第一光源能操作以投射620nm到750nm的第一波长范围，所述第二光源能操作以投射495nm到570nm的第二波长范围，所述第三光源能操作以投射450nm到495nm的第三波长范围。

4.如权利要求1所述的测量系统，进一步包含与所述光引擎相邻的对准摄影机，所述对准摄影机能操作以捕捉在所述光学装置上或所述光学装置基板上的一个或多个对准标记的一个或多个影像。

5.如权利要求1所述的测量系统，其中所述光引擎包括多个镜，所述多个镜能操作以将来自所述多个光源的所述光向所述第一透镜导引。

6.如权利要求1所述的测量系统，进一步包含与所述光引擎相邻的反射检测器，所述反射检测器被定位以检测从所述多个标线片的各标线片投射的所述图案。

7.如权利要求1所述的测量系统，进一步包含透射检测器，所述透射检测器被定位在与所述光引擎相对的所述载物台的一侧，所述透射检测器能操作以检测从所述多个标线片的各标线片投射的所述图案。

8.一种测量系统，包含：

9.如权利要求8所述的测量系统，其中所述光引擎进一步包括第二透镜，所述第二透镜能操作以接收所述图案，所述第二透镜能操作以将所述图案投射至所述光学装置的输入耦合光栅。

10.如权利要求8所述的测量系统，其中所述图案可各对应于红色、绿色、和蓝色通道。

11.如权利要求8所述的测量系统，其中是能操作以投射所述一个或多个图案的微led模块、硅上液晶(lcos)模块、数字光处理(dlp)模块、或激光投射模块。

12.如权利要求8所述的测量系统，其中所述模块是能操作以投射所述一个或多个图案的激光投射模块或激光扫描模块。

13.如权利要求8所述的测量系统，其中所述光引擎的视场在大约10度和大约100度之间。

14.如权利要求8所述的测量系统，其中所述载物台是透明的。

15.一种方法，包含：

16.如权利要求15所述的方法，其中所述光的光宽度实质上等于所述光学装置的输入耦合光栅的宽度。

17.如权利要求15所述的方法，进一步包含：当投射所述光时旋转或倾斜所述光引擎。

18.如权利要求15所述的方法，进一步包含：运用所述测量系统的对准摄影机以相对于所述光引擎校正所述光学装置的未对准。

19.如权利要求15所述的方法，其中所述计量度量包括下列的一个或多个：角度均匀性度量、对比度度量、效率度量、色彩均匀性度量、调制传递函数(mtf)度量、视场(fov)度量、重影影像度量、眼盒度量。

20.如权利要求15所述的方法，进一步包含：针对后续图案来重复所述方法。

技术总结
本文中所述实施方式提供测量系统的光引擎和使用这些光引擎的方法。该测量系统包括能操作以照射光学装置的第一光栅的光引擎。该光引擎通过来自光引擎的光投射图案。该光引擎向该第一光栅投射图案使得可从一个或多个影像提取计量度量，该一个或多个影像由该测量系统的检测器所捕捉。这些计量度量通过处理该影像而被提取。这些计量度量确定该光学装置是否符合影像质量标准。

技术研发人员：孙阳阳,傅晋欣,大东和也,卢多维克•戈代
受保护的技术使用者：应用材料公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14