AA 的全称是 Active Alignment,在光学里面称为主动对位,适用于光学部件的精密对位组装,其基本原理是通过实时成像分析,自动调整LENS或LED屏、Holder,找寻三者最佳装配关系(X/Y/Z/θx /θy/θz6自由度),以保证最佳的成像画质。AA组装技术一般应用于镜头的镜片装配、摄像头模组的组装、车载的摄像头、安防监控的摄像头、激光雷达、AR/VR光机、HUD等。光机模组是XR核心光学部件,它的制造、加工和测试对精密度的要求非常高,所以康泰达的设备便聚焦在光机的光学性能检测和精密组装两部分。目前XR光机主流光学方案有Pancake 、自由曲面、BirdBath以及光波导,对于AA设备,Pancake 用得较多,自由曲面相对 BirdBath 出货量稍微低一些,光波导从预期来看出货量也较好。针对XR光机主流光学方案的情况,康泰达今年主要聚焦在 AR 的部分, 其生产的AA设备能很好的兼容自由曲面、BirdBath、光波导。对于AR/VR光机的生产,赵总认为目前存在2个难点,第一个难点是在贴膜或者镀膜时非常难控制,良率差;第二个难点是组装与调整存在困难。对于以上两个难点,康泰达提供AA 工艺解决上述第二个难点,该AA 工艺的主要功能有自动装配、点亮测试、主动对位、MTF测试、VID测试、双目合像、自动化胶及固化。人眼透过镜头去看虚像,理论上这个光轴应该是镜头的光轴跟显示屏的显示中心,并且光轴在一条线上,但由于组装部件的工差或组装工艺的偏差,会导致显示屏和镜头或镜片之间有细微的偏差,这种偏差会导致出现像中心偏移、显示效果不良,清晰度不良、像面的畸变等问题,进而影响到 VID 的测试,对于各种偏移带来的问题,康泰达推出了对应的AA设备来纠正这些偏移。康泰达的 XR 单目 AA 的设备使用了 5 个仿人眼的相机,可用于自由曲面、BirdBath、光波导、Pancake等光机模组,由于使用的光学显示方案不同,产品形态会存在小的差异,对应设备的结构也会做相应的改变,但是基本原理以及对应的套装软件、应用软件、算法都是共通的。XR 单目 AA 设备包含一个6自由度的移动平台,将产品放进夹具,可以利用自由度平台去调整产品,在人眼镜头取像分析成像效果的同时,自动调整屏幕和镜头的偏移,通过调整之后,设备将在查看成像效果的同时进行反复循环的测试,直到调至符合要求的图像。康泰达双目AA 设备与单目 AA设备不同,双目AA 设备左、右边各有一个6自由度的平台,同时还包含两个大 FOV 的两个仿人眼相机镜头,双目的产品放上去后,左目和右目是同时调整的。
XR光学测试技术
测试是对AA 做好的产品进行光学性能的评测,康泰达的测试设备可兼容单目 AA ,硬件包含色度仪或者亮度计、VID 测试仪等。对于色度仪和亮度计行业,目前康泰达已经与国内非常优秀的企业达成合作。当客户有新的产品或者方案发布时,需要去开发一些相对应的比较特殊的测试项目,康泰达可以为客户提供定制化的算法。与硬件设备搭配的还有成品测试的套装软件,根据测试产品特性的不同显示不同的图卡。NED 相机的环境标定是XR光学测试中很重要的一部分,在整个测试设备里面,设备可以营造一个量化光学参数的环境,怎么样才能达到设备相对标准?首先视觉部分要做单双目的标定,另外设备在设计时,运动精度要达到光学像素级别。标定的目的是为了确定好运动精度和部件空间位置,相机的标定是要保证双目相机或者是单相机的内外差达到标准。