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11月15日艾邦在上海举办了第四届AR/VR产业链论坛。康泰达副总经理赵永岗也出席了本次活动,并以《XR光机AA组装与测试工艺》为题进行了分享。
XR光机AA组装与测试工艺
康泰达赵总主要从XR光机AA组装技术、XR光学测试技术、KTD产品介绍、XR行业产品线布局四个方面为大家讲解了本次的主题。

XR光机AA组装技术

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。
XR光机AA组装与测试工艺
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。
XR光机AA组装与测试工艺
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。
XR光机AA组装与测试工艺

KTD产品介绍

康泰达是AR/VR AA设备、光学性能测试设备XR自动化柔性生产线整体方案提供商,现拥有AR/VR光机模组AA设备、XR整机光机性能测试设备、AR/VR双目合像AA设备、多工位光机成品光学性能测试设备等。在跟客户接触的过程中,康泰达已有以万或2万为单位的需求订单,这样大的需求量需要高效率、低成本的测试要求。对此,康泰达开发了量产型的多工位成本测试机。这台成本测试机运用内部结构改造的理念来提升检测效率,该成本测试机的检测效率是单机的 3 倍以上,例如 AA设备每小时能产出几十片成品,但如果换成量产型的设备,每小时可以产出200片以上。
XR光机AA组装与测试工艺
根据客户需求,康泰达还提供柔性自动化生产线。在设备行业里面,柔性表示可以很快速地去适应不同的产品,通过线体不同的配置,或者是换线,过程会很方便、很快速。
行业发展迅速,大家都在摸索不同的解决方案,所有的产品定型可能只是暂时的,所以生产线无法一次做到位,完全自动化的产品线不太现实。康泰达建议客户根据功能来分区建设生产线,能实现自动化的采用自动化设备,不能的暂时使用人工站,以此来更好地适应不同产品的生产。
目前,康泰达已自主研发了NED相机、VID测试仪、MTF测试系统、色度仪光学系统(国内友商合作研发)、图像算法运控套装软件、PS box点屏盒、精密探针夹具等核心部件,其中仿形夹具是康泰达的优势,该产品康泰达有十年的生产经验,之前一直用于摄像头模组的点亮和屏幕的测试点亮,当下该技术用在 AR/VR 上面也非常合适。

XR行业产品线布局

XR光机AA组装与测试工艺
在未来,康泰达将对上下游产业链进行延展,拓宽设备及生产线的应用场景,与此同时不断强化核心技术的研发和应用,不断迭代设备技术,不断优化算法、硬件,使得测试的精准度、稳定性及其效率能够不断的改善。康泰达希望在未来能为批量生产的自动化设备行业做贡献,继续做光机全制程核心设备解决方案提供商、AR/VR行业自动化设备领跑者、行业智能化/批量化落地生产的推动者。
本文来源康泰达副总经理赵永岗在艾邦第四届AR/VR产业论坛上的演讲,论坛可公开资料下载及视频回放,请关注公众号“艾邦VR产业资讯”后,回复“20231115”获取。

原文始发于微信公众号(艾邦VR产业资讯)

艾邦建有AR/VR产业链微信群,目前有HTC、PICO、OPPO、亮亮视野、光粒科技、影创、创维、佳视、歌尔、立讯精密、多哚(纳立多)、欣旺达、耐德佳,联创电子、至格科技、灵犀微光、舜宇光学、广景视睿、珑璟光电、京东方、海信视像、科煦智能、阿科玛、金发科技、思立可、新安天玉、四方超轻、大族激光、发那科、承熹机电等加入,也欢迎大家长按下方图片识别二维码加入微信群:
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作者 sun, keting

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