[实用新型]显示图像检测装置

说明书

一种一种显示图像检测装置包括分光组件、检测镜头、成像检测组件以及颜色检测组件。该分光组件用于将沿着共用检测光路传播的待测图像光分束成沿着成像检测光路传播的分光束和沿着颜色检测光路传播的分光束。该检测镜头包括沿着该共用检测光路依次布置的前置光阑和透镜组，用于使该待测图像光先依次通过该前置光阑和该透镜组，再传输至该分光组件。该成像检测组件被对应地设置于该成像检测光路中，用于接收沿着该成像检测光路传播的该分光束以进行与成像性能相关的测量。该颜色检测组件被对应地设置于该颜色检测光路中，用于接收沿着该颜色检测光路传播的该分光束以进行与光度色度相关的测量。

技术领域

本实用新型涉及近眼显示技术领域，特别是涉及一种显示图像检测装置。

背景技术

近年来，增强或虚拟现实(AR/VR)设备的应用在游戏、军事、教育、交通和医药等各种行业中迅速增长。伴随着市场的增长，由于AR/VR设备制造商各自采用独特的方法将显示器集成到设备中，因此不同的显示设备通常具有不同的几何形状和显示规格，而人们也越来越需要适用于各类复杂情况的方法或手段来测量各类AR、VR或MR显示器(统称近眼显示器，NED)。

近眼显示设备作为一类需要尽可能靠近眼睛观看的显示系统，虽然其能够提供沉浸式视觉输入的能力，但是伴随着显示图像的放大，显示器原本的缺陷也会被放大，而这些缺陷会损害用户体验。与此同时，对于显示画面的体验，如果仅通过人眼的直观感受作为评价标准，那么评价结果也会因人而异，自然难免留于主观。如何客观地对近眼显示设备的具体显示性能进行量化表征，准确地测量和评判就显得尤为重要，因此合理地对近眼显示器进行有效地测试已经成为一种新兴需求。然而，虽然现有技术中存在一些试图满足近眼显示器独特测试标准的技术，但是在全面解决所有可测量的近眼显示特性方面存在很大的局限性。以下简述一些传统的测量方法所存在的问题或缺点：

1)采用机器视觉相机的测量方法：其关键限制是其不适用于绝对亮度和颜色的测量。由于传统的机器视觉系统仅捕获相对数据，不提供计量数据来测量人眼在照明显示器中可视化的绝对亮度或颜色，并且机器视觉通常用于对视觉特征进行快速且重复的测量，因此许多传统的机器视觉系统会因提高速度而牺牲分辨率，但是显示缺陷可能会以与单个显示像素量级一样地发生，如果测量系统无法识别高分辨率显示中从一个像素到另一个像素的缺陷，则它可能会错过那些对于观察近眼显示的人来说是显而易见的缺陷。

2)搭配标准光学镜头的测量方法：标准光学解决方案不适用模拟人眼在近眼显示的环境中进行测量，这是传统光学硬件设计的局限性。例如，传统的35mm镜头具有内部光圈，该光圈位置会导致显示器的整个视场(FOV)闭塞，即部分测量视场受遮挡。由于该镜头光圈和近眼显示器的入射光瞳并没有完全很好地匹配和衔接，因此光线将受镜头外壳和近眼显示器的入口孔边缘的阻塞，而无法捕捉近眼显示器的整个视场。

事实上，传统的测量设备难以同时兼容各类显示图像测量，即很难在针对各类不同距离(或屈光度)下的显示图像进行检测的同时，涵盖宽视场，如水平视场角120°(±60°)，的近眼显示器的检测，这主要体现在实现屈光度调节和超大视场的光学检测镜头的设计难度大。此外，传统配套镜头多为广角镜头或鱼眼镜头，对应的镜头体积大且畸变严重，以致图像变形与空间信息不匹配，从而引起采集的检测图像空间位置失真，只能通过后续的图像处理进行校正，但这也会对采集的原图像产生一定的影响。

实用新型内容

本实用新型的一优势在于提供一种显示图像检测装置，其能够准确且全面地测量近眼显示器的显示图像，以便客观地评价近眼显示器的显示性能。

本实用新型的一优势在于提供一种显示图像检测装置，其能够结合实际工程应用的可能性，有效地提供了一些可能的灵活创新的光路排布形式和思路，以期更好地复制人眼观感，进而达成对近眼显示器及其显示质量进行准确测量的目标。

本实用新型的另一优势在于提供一种显示图像检测装置，其中，在本实用新型的一实施例中，所述显示图像检测装置能够将成像检测光路与颜色检测光路联合搭配使用，以实现准确而全面的测量，便于更好地表征人眼的特点。