虚像距标准器和虚像距标准器的校准系统的制作方法

本申请涉及近眼显示，特别是涉及一种虚像距标准器和虚像距标准器的校准系统。

背景技术：

1、随着近眼显示行业的发展，大量ar（augmented reality，增强现实）、vr（virtualreality，增强现实）或hud（head-up display，抬头显示）等产品出现在市场上，随之开始出现针对这类产品的检测仪器和设备不确定度计量的需求，其中ar、vr、hud产品的虚像距不确定度是一项关键计量项。

2、在当前的近眼显示行业中，ar、vr、hud等产品或模组的虚像距离通常在1m至20m之间，由于虚像距离的准确性会直接影响到产品的使用体验，因此在生产和质量管控产线中虚像距是一项关键的检测指标。现有的虚像距检测仪器一般都是基于成像原理进行的，即检测仪器的距离校准及不确定度计量（测试）通常是采用对不同距离的实物标板成像，利用已知物距和像距得到物像关系校准系数，进一步应用于更多未知距离的物体检测。

3、然而，这种虚像距检测仪器的距离校准及不确定度计量需要在实际测试环境中搭建不同距离、不同大小的实物标板，同时在远距离下需要通过激光测距仪来保持相对距离的准确性和标板相对检测仪器的光轴同轴度，导致其存在占用空间大、操作复杂、检测精度差以及检测重复性差等问题。

技术实现思路

1、本申请的一个优势在于提供一种虚像距标准器和虚像距标准器的校准系统，其能够替代原有的多工作距离、不同大小的实物标板，操作简单，占用空间小，检测精度及重复性精度较高。

2、本申请的另一个优势在于提供一种虚像距标准器和虚像距标准器的校准系统，其中，在本申请的一个实施例中，所述虚像距标准器能够直接应用于与虚像距检测相关的测试产线仪器的校准，便于提供不同仪器的合制标准。

3、本申请的另一个优势在于提供一种虚像距标准器和虚像距标准器的校准系统，其中，在本申请的一个实施例中，所述像距标准器能够作为标准计量仪器引入计量规范。

4、本申请的另一个优势在于提供一种虚像距标准器和虚像距标准器的校准系统，其中，在本申请的一个实施例中，所述虚像距标准器的校准系统能够对测试或计量进行溯源，校准精度较高，同时也不需要引入复杂光路和系统，操作简单。

5、本申请的另一个优势在于提供一种虚像距标准器和虚像距标准器的校准系统，其中，在本申请的一个实施例中，所述虚像距标准器能够在实际使用中仅需一次调节检测系统与当前标准器的光轴同轴度，操作简单，检测重复性较好。

6、本申请的另一个优势在于提供一种虚像距标准器和虚像距标准器的校准系统，其中为了达到上述目的，在本申请中不需要采用复杂的结构。因此，本申请成功和有效地提供一种解决方案，不只提供一种简单的虚像距标准器和虚像距标准器的校准系统，同时还增加了所述虚像距标准器和虚像距标准器的校准系统的实用性和可靠性。

7、为了实现本申请的上述至少一个优势或其他优点和目的，本申请提供了一种虚像距标准器，沿光轴依序包括：发光组件，具有垂直于所述光轴的图案发光面，用于发射中心在所述光轴上的图案光线；分光器件，所述分光器件被设置在所述发光组件的发光侧，用于沿着所述光轴透射一部分光线，并偏离所述光轴反射另一部分光线；以及镜头组，包括沿着所述光轴可移动地布置的透镜动组和位于所述透镜动组的远离所述分光器件的一侧且沿着所述光轴固定布置的透镜定组，用于将经由所述分光器件透射的图案光线整形为不同距离的图像虚像。

8、在本申请的一个实施例中，所述发光组件包括照明光源和设置在所述照明光源和所述分光器件之间且提供所述图案发光面的透光标板；所述透光标板具有中心处于所述光轴上的透光图案区域和位于所述透光图案区域周围的遮光区域。

9、在本申请的一个实施例中，所述透光图案区域为交叉点在所述光轴上的十字区域。

10、在本申请的一个实施例中，所述分光器件具有与所述光轴呈45°夹角的分光面。

11、在本申请的一个实施例中，所述分光器件为透射方向正对所述发光组件和所述镜头组的标准立体分光棱镜。

12、在本申请的一个实施例中，所述虚像距标准器还包括相对于所述透镜定组固定设置且远离所述透镜动组布置的透光基板，以通过所述透光基板的标板提供评价虚像距离的基准参考面。

13、在本申请的一个实施例中，所述透光基板为平板玻璃。

14、根据本申请的另一方面，本申请的进一步提供了一种虚像距标准器的校准系统，包括：上述任一项所述的虚像距标准器；多个标准凹面反射器件，多个所述标准凹面反射器件具有不同的曲率半径，并且多个所述标准凹面反射器件能够分别被放置在所述虚像距标准器的出射侧的固定位置处；以及图像传感器，所述图像传感器被设置在所述虚像距标准器中分光器件的反射侧，并且所述图像传感器与所述分光器件的分光面之间的距离等于所述虚像距标准器中发光组件的图案发光面与所述分光器件的分光面之间的距离，用于接收先后经由所述标准凹面反射器件和所述分光器件反射的光线。

15、在本申请的一个实施例中，所述标准凹面反射器件具有面向所述虚像距标准器的凹面反射球面，其中所述凹面反射球面的球心处于所述虚像距标准器的光轴上，并且多个所述标准凹面反射器的所述凹面反射球面与所述虚像距标准器在所述光轴上的距离是相等的。

16、在本申请的一个实施例中，所述标准凹面反射器件为具有标准凹面反射镜。

1.虚像距标准器，其特征在于，沿光轴依序包括：

2.根据权利要求1所述的虚像距标准器，其特征在于，所述发光组件包括照明光源和设置在所述照明光源和所述分光器件之间且提供所述图案发光面的透光标板；所述透光标板具有中心处于所述光轴上的透光图案区域和位于所述透光图案区域周围的遮光区域。

3.根据权利要求2所述的虚像距标准器，其特征在于，所述透光图案区域为交叉点在所述光轴上的十字区域。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的虚像距标准器，其特征在于，所述分光器件具有与所述光轴呈45°夹角的分光面。

5.根据权利要求4所述的虚像距标准器，其特征在于，所述分光器件为透射方向正对所述发光组件和所述镜头组的标准立体分光棱镜。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的虚像距标准器，其特征在于，所述虚像距标准器还包括相对于所述透镜定组固定设置且远离所述透镜动组布置的透光基板，以通过所述透光基板的标板提供评价虚像距离的基准参考面。

7.根据权利要求6所述的虚像距标准器，其特征在于，所述透光基板为平板玻璃。

8.虚像距标准器的校准系统，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的虚像距标准器的校准系统，其特征在于，所述标准凹面反射器件具有面向所述虚像距标准器的凹面反射球面，其中所述凹面反射球面的球心处于所述虚像距标准器的光轴上，并且多个所述标准凹面反射器的所述凹面反射球面与所述虚像距标准器在所述光轴上的距离是相等的。

10.根据权利要求9所述的虚像距标准器的校准系统，其特征在于，所述标准凹面反射器件为具有标准凹面反射镜。