AR眼镜贴合均匀性检测方法与流程

本发明涉及光学领域，特别是涉及一种ar眼镜贴合均匀性检测方法。

背景技术：

1、光波导类型的ar眼镜，利用光在玻璃镜片中的全反射原理来进行影像传输，此类原理的ar眼镜在重量和形态上与传统眼镜最为接近，是最具潜力的消费级ar眼镜方案。如图1所示，此类ar眼镜方案需要把两片或者多片玻璃进行极近距离的贴合，一般来说相邻玻璃的距离在几十微米左右。贴合质量会直接影响ar眼镜的成像质量，所以对贴合距离的均匀性检测成为一个重要的需求。参见附图1，玻璃贴合距离的不均匀性主要原因有以下两点：1.贴合胶水的厚度不均匀；2.玻璃平面度不佳。现有技术中，对于ar眼镜中的贴合均匀性测量，传统办法多使用游标卡尺测量，看不同点ar眼镜的厚度是否一致，游标卡尺法测量精度差、且是接触式测量执行不方便；也有一些现有技术尝试光学干涉法测量，精度高，但是测量范围有限，对于厚度大于10微米的膜层(两片ar眼镜之间的空气薄膜层)无法测量。

技术实现思路

1、有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种精确可行的ar眼镜贴合均匀性检测方法和设备，能够方便、精确、适应不同厚度的空气薄膜层，完成ar眼镜贴合均匀性检测。

2、基于上述技术问题，本发明提供了一种ar眼镜贴合均匀性检测方法，包括以下步骤：

3、固定已经贴合的ar眼镜镜片；

4、打开光源，使光源的光通过所述光纤打在所述贴合的ar眼镜镜片；

5、带动光纤沿所述贴合的ar眼镜镜片表面进行运动；

6、按照光纤运动轨迹，设定若干检测点，分别对贴合的ar眼镜镜片进行薄膜厚度数据采集和计算；

7、计算得到ar眼镜贴合均匀性。

8、较优的，对薄膜厚度数据进行采集时，采用若干随机检测点分别对所述贴合的ar眼镜镜片进行薄膜厚度数据采集和计算。

9、较优的，带动光纤沿ar眼镜镜片表面间隔进行依次往复运动，依次对所述对所述贴合的ar眼镜镜片进行薄膜厚度数据采集和计算。

10、较优的，按照所述光纤的运动轨迹，采用预设步长分别对贴合的ar眼镜镜片进行薄膜厚度数据采集。

11、较优的，进行薄膜厚度数据采集和计算时，按照以下方法进行计算所述检测点的薄膜厚度：使所述光源的光通过所述贴合的ar眼镜镜片进行反射，通过光谱分析仪得到反射光谱；根据反射光谱计算所述检测点处贴合后两片ar眼镜玻璃片之间的空气薄膜厚度，得到所述检测点的薄膜厚度。

12、较优的，按照以下步骤对所述检测点的空气薄膜厚度h进行检测：

13、根据已知的镜片的折射率，得到对应波段下的空气厚度与平均波峰距离的关系，取得空气厚度曲线；

14、用光谱仪测得实际ar镜片的反射光谱；

15、对所述实际反射光谱进行低通滤波处理；

16、计算测得所述滤波后的实际反射光谱在所述波段的平均波峰距离；

17、根据拟合的空气厚度与平均波峰距离的关系曲线，求得实际空气薄膜厚度h。

18、较优的，按照以下步骤取得空气厚度曲线：

19、设定固定厚度的ar眼镜相同材质以及相同折射率的第一玻璃片与第二玻璃片；

20、将所述第一玻璃片与所述第二玻璃片间隔设置，中间设置一厚度为设定值的空气薄膜层c；

21、对所述第一玻璃片、第二玻璃片以及所述的空气薄膜层c，测量对应波段的反射光谱；

22、保持其他条件不变，不断改变空气薄膜层c厚度，测量对应波段的反射光谱；

23、根据所述空气薄膜层c厚度不同取值以及反射光谱结果，取得空气薄层厚度与平均波峰距离之间的曲线。

24、较优的，所述对应波段设置为800-900nm。

25、较优的，按照以下方法计算ar眼镜贴合均匀性；

26、取得各个检测点的薄膜厚度之后，对检测点的薄膜厚度进行依次排序，取得所有检测点的最大薄膜厚度和最小薄膜厚度，当最大薄膜厚度与最小薄膜厚度之差小于预设值时，判断贴合均匀性合格。

27、本发明还提供一种多层ar眼镜贴合均匀性检测方法，对多层贴合的ar眼镜镜片均匀性进行检测时，每贴合一次，则首先按照如前所述的方法进行检测后，再继续进行贴合。

28、本发明的有益效果是：

29、(1)本发明提供的检测方法结合设备及软件，就可以实现对ar眼镜镜片空气薄层厚度的精确检测。在平均波峰距离的检测算法中，先利用低通滤波进行信号过滤，避免光谱仪噪声对峰值点定位造成影响。

30、(2)本发明通过控制光纤运动轨迹，对ar镜片贴合的不同检测点进行分别检测，有效提高检测的精确性和广泛性，能够检测到不同点的镜片贴合处薄膜厚度，并进行比较，使得整个检测误差比较小，且具有一定的广泛性。

31、(3)本发明可以采用一定的机械结构(如采用步进电机带动光纤按照固定路径进行运动)，实现带动光纤进行自动化运行检测，再通过按照本发明的方法进行软件编程，实现vr眼镜均匀性的自动精确检测，避免了采用游标卡尺手动检测，且本发明采用光谱法进行检测，不用接触执行检测，只需要打开光源，采集反射光谱即可，检测过程非常方便，也不会因为测量执行导致测量本身对贴合均匀性产生误差。

32、(4)本发明采用反射光谱计算，在实际测量之前，现对不同厚度的空气薄层反射进行了测量，拟合了不同空气薄层厚度与反射光谱波峰关系，计算延展性大大提高，对于大范围的空气薄层厚度变化，均能够进行测量，不同的空气薄层厚度均能有效测量。本发明克服了现有技术中，其他光学测量法对空气薄层测量厚度的限制，如光学干涉法测量精度高，但是测量范围有限，对于厚度大于10微米的膜层无法测量；光谱共焦位移法可用于100微米至2mm的透明膜层的厚度测量，但对于10-50微米的膜厚极难测量等问题。

技术特征：

1.一种ar眼镜贴合均匀性检测方法，其特征在于：

2.如权利要求1所述的ar眼镜贴合均匀性检测方法，其特征在于：对薄膜厚度数据进行采集时，采用若干随机检测点分别对所述贴合的ar眼镜镜片进行薄膜厚度数据采集和计算。

3.如权利要求1所述的ar眼镜贴合均匀性检测方法，其特征在于：带动光纤沿ar眼镜镜片表面间隔进行依次往复运动，依次对所述贴合的ar眼镜镜片进行薄膜厚度数据采集和计算。

4.如权利要求3所述的ar眼镜贴合均匀性检测方法，其特征在于：按照所述光纤的运动轨迹，采用预设步长分别对贴合的ar眼镜镜片进行薄膜厚度数据采集。

5.如权利要求1所述的ar眼镜贴合均匀性检测方法，其特征在于：进行薄膜厚度数据采集和计算时，按照以下方法进行计算所述检测点的薄膜厚度：

6.如权利要求5所述的ar眼镜贴合均匀性检测方法，其特征在于：

7.如权利要求6所述的所述的ar眼镜贴合均匀性检测方法，其特征在于：

8.如权利要求7所述的所述的ar眼镜贴合均匀性检测方法，其特征在于：

9.如权利要求1所述的所述的ar眼镜贴合均匀性检测方法，其特征在于：

10.一种多层ar眼镜贴合均匀性检测方法，其特征在于：对多层贴合的ar眼镜镜片均匀性进行检测时，每贴合一次，则首先按照如权利要求1至9任一项所述的方法进行检测后，再继续进行贴合。

技术总结
本发明公开了一种AR眼镜贴合均匀性检测方法，包括以下步骤：固定已经贴合的AR眼镜镜片；打开光源，使光源的光通过所述光纤打在所述贴合的AR眼镜镜片；带动光纤沿所述贴合的AR眼镜镜片表面进行运动；按照光纤运动轨迹，设定若干检测点，分别对贴合的AR眼镜镜片进行薄膜厚度数据采集和计算；计算得到AR眼镜贴合均匀性。本发明提供的检测方法结合设备及软件，就可以实现对AR眼镜镜片空气薄层厚度的精确检测。在平均波峰距离的检测算法中，先利用低通滤波进行信号过滤，避免光谱仪噪声对峰值点定位造成影响。

技术研发人员：娄飞
受保护的技术使用者：深圳市雕拓科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13