一種測量視窗防護(hù)屏平整度的測量方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例提出一種測量視窗防護(hù)屏平整度的測量方法，包括：S1，光源發(fā)出測量光束；S2，光纖耦合器將測量光束分解為第一路光和第二路光；S3，第一路光通過第一光路模塊后返回；第二路光通過第二光路模塊返回；S4，第一路光和第二路光返回經(jīng)過光纖耦合器后輸出測量光信號(hào)；S5，測量光信號(hào)進(jìn)入光電探測模塊，輸出測量電信號(hào)；S6，測量電信號(hào)經(jīng)過電路處理模塊后進(jìn)入計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算并顯示。本發(fā)明實(shí)施例提供的測量方法，可以實(shí)現(xiàn)高精度，高效率地對視窗防護(hù)屏進(jìn)行非接觸式的測量，可滿足工業(yè)化生產(chǎn)中對視窗防護(hù)屏的檢測要求。
【專利說明】
_種測量視窗防護(hù)屏平整度的測量方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及測量領(lǐng)域，尤其是一種測量視窗防護(hù)屏表面平整度的測量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]視窗防護(hù)屏(Cover Lens)是加之于顯示屏外、用于對觸摸屏的觸控模組、顯示屏和對非觸摸屏的顯示屏進(jìn)行保護(hù)的透明鏡片。由于觸摸屏的觸控模組屬于精密加工的靈敏元器件，若裸露在外容易因磨損、尖銳物品劃傷而影響其使用效果和壽命，非觸摸屏的顯示屏(特別是液晶顯示屏)容易受擠壓而造成光斑、黑塊、水波紋等而影響其使用，因此需要在手機(jī)、平板電腦、筆記本、平板電視等的顯示屏外增加一塊防護(hù)屏，用于保護(hù)觸控模組和顯示屏等免受損傷。
[0003]目前，視窗防護(hù)屏主要用于對手機(jī)、平板電腦、MP3/MP4等產(chǎn)品的平板顯示器進(jìn)行裝飾和保護(hù)，具有表面抗劃傷、超薄防震、屏幕保護(hù)等功能，因此，視窗防護(hù)屏主要使用化學(xué)強(qiáng)化玻璃，一塊好的視窗防護(hù)屏具有薄、透光度好、機(jī)械強(qiáng)度高、硬度大等特點(diǎn)。
[0004]在視窗防護(hù)屏的加工過程中需要經(jīng)過多道工序，有可能會(huì)造成防護(hù)屏的形變，這些形變往往是隨機(jī)的，不可預(yù)測的，無論怎么改進(jìn)工藝，由于形變產(chǎn)生的次品總是隨機(jī)地出現(xiàn)，不平整的視窗防護(hù)屏?xí)绊懹脩舻氖褂酶杏X，例如視覺上感覺到有奇點(diǎn)的存在，手觸控感覺不平滑等，也可能會(huì)影響性能，視窗防護(hù)屏是用戶接觸的最外層屏幕，在觸感控制中，將觸控命令傳遞給下面的觸感層，如果視窗防護(hù)屏不平整，則觸控命令的傳遞可能出錯(cuò)，導(dǎo)致觸控性能不佳。
[0005]因此，在視窗防護(hù)屏的生產(chǎn)中，往往要對批次的視窗防護(hù)屏進(jìn)行平整度測量，二在現(xiàn)有的工廠化生產(chǎn)中，有通過采用目測法、機(jī)器視覺或接觸式測量等方法來判定視窗防護(hù)屏的平整度，目測法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，準(zhǔn)確率低，效率低，機(jī)器視覺是對屏幕進(jìn)行照相，然后利用計(jì)算機(jī)對圖像進(jìn)行識(shí)別和分析，這種方法適用于對輪廓的測量，由于精度的限制，對于表面的平整度則無能為力。觸摸式測量是目前工廠化中常用的手段，也會(huì)比較準(zhǔn)確，但是觸摸式的測量是一種接觸式的測量方法，很容易會(huì)對視窗防護(hù)屏造成二次損傷，因此也不是理想的測量方法。
[0006]因此，迫切的希望能有一種非接觸式的，效率高，精度符合要求的防護(hù)屏測量方法和裝置來滿足工廠化的視窗防護(hù)屏生產(chǎn)檢測的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明實(shí)施例提出一種測量視窗防護(hù)屏平整度的測量方法，包括:
[0008]SI，光源發(fā)出測量光束。
[0009]S2，光纖耦合器將測量光束分解為第一路光和第二路光。
[0010]S3，第一路光通過第一光路模塊后返回;第二路光通過第二光路模塊返回。
[0011]S4，第一路光和第二路光返回經(jīng)過光纖耦合器后輸出測量光信號(hào)。
[0012]S5，測量光信號(hào)進(jìn)入光電探測模塊，輸出測量電信號(hào)。
[0013]S6，測量電信號(hào)經(jīng)過電路處理模塊后進(jìn)入計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算并顯示。
[0014]更進(jìn)一步，所述測量光束為相干光，相干長度為60nm。
[0015]更進(jìn)一步，所述第一光路模塊包括透鏡a、透鏡b、透光孔、透鏡c、透鏡d、反射鏡以及控制所述反射鏡移動(dòng)的移動(dòng)模塊，所述第一路光依次經(jīng)過透鏡a、透鏡b、透光孔、透鏡C、透鏡d、反射鏡后經(jīng)反射沿路返回。所述反射鏡固定在所述移動(dòng)模塊上，并利用所述移動(dòng)模塊進(jìn)行勻速往返運(yùn)動(dòng)。
[0016]更進(jìn)一步，所述移動(dòng)模塊為一直線電機(jī)控制的水平往復(fù)裝置。
[0017]更進(jìn)一步，所述透光孔5的直徑r<0.5mm。
[0018]更進(jìn)一步，所述水平往復(fù)距離L = 5_30cm。
[0019]更進(jìn)一步，所述第二光路模塊包括光開關(guān)陣列準(zhǔn)直模塊，待測視窗防護(hù)屏和標(biāo)定板，所述第二路光依次經(jīng)過光開關(guān)陣列準(zhǔn)直模塊，待測視窗防護(hù)屏和標(biāo)定板后返回。
[0020]更進(jìn)一步，所述光開關(guān)陣列準(zhǔn)直模塊具有N*M路光輸出，N> I，M彡I。
[0021 ]更進(jìn)一步，光開關(guān)陣列準(zhǔn)直模塊具有N路光依次分別輸出。
[0022]更進(jìn)一步，所述標(biāo)定板反射所述第二路光的表面平整度Slum。
[0023]本發(fā)明實(shí)施例提供的測量方法，可以實(shí)現(xiàn)高精度，高效率地對視窗防護(hù)屏進(jìn)行非接觸式的測量，可滿足工業(yè)化生產(chǎn)中對視窗防護(hù)屏的檢測要求。
【附圖說明】
[0024]圖1展示測量裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0025]圖2展示測量方法流程圖；
[0026]圖3是測量視窗防護(hù)屏某一點(diǎn)信號(hào)結(jié)果圖；
[0027]圖4是電腦擬合視窗防護(hù)屏平面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，本發(fā)明實(shí)例在附圖中示出，盡管將結(jié)合這些實(shí)施例來描述本發(fā)明，應(yīng)該理解其并非要將本發(fā)明限制為這些實(shí)施例。相反，本發(fā)明意欲覆蓋可包括在所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)的替換、修改和等效形式。另外，在對本發(fā)明實(shí)施例的以下詳述中，提出了很多具體細(xì)節(jié)以使本發(fā)明得到徹底理解。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，沒有這些具體細(xì)節(jié)也可實(shí)施本發(fā)明。在其它實(shí)例中，為了不必要地模糊本發(fā)明的方面，未詳細(xì)描述公知的方法、過程、部件和電路。
[0029]以下詳細(xì)描述的一些部分是按照過程、步驟、邏輯塊、處理及對可在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器上執(zhí)行的數(shù)據(jù)位的操作的其它符號(hào)表示來提出的。這些描述和表示是數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域的技術(shù)人員所使用的、為了將其工作的實(shí)質(zhì)最有效地傳達(dá)給該領(lǐng)域其它技術(shù)人員的手段。這里，過程、計(jì)算機(jī)執(zhí)行的步驟、邏輯塊、進(jìn)程等通常設(shè)想為導(dǎo)致期望結(jié)果的步驟或指令的自洽序列。所述步驟是需要對物理量的物理操縱的步驟。通常，盡管不必要，這些量采用能夠在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中存儲(chǔ)、傳遞、組合、比較或另外操縱的電或磁信號(hào)的形式。已經(jīng)證明，主要是為了公共使用的原因，將這些信號(hào)稱作位、值、元素、符號(hào)、字符、項(xiàng)目、數(shù)字等有時(shí)是方便的。
[0030]然而，應(yīng)牢記的是，所有這些和相似的術(shù)語應(yīng)與適當(dāng)?shù)奈锢砹肯嚓P(guān)聯(lián)并且僅僅是適用于這些量的方便標(biāo)記。除非特別指明，否則如以下描述中所顯而易見的，應(yīng)理解在整個(gè)本發(fā)明中，討論所用的術(shù)語，如“關(guān)聯(lián)”或“識(shí)別”或“再現(xiàn)”或“需要”或“確定”或“重復(fù)”或“執(zhí)行”或“檢測”或“引導(dǎo)”等，指的是電子系統(tǒng)或類似電子計(jì)算設(shè)備的動(dòng)作和過程，其將電子設(shè)備的寄存器和存儲(chǔ)器內(nèi)的表示為物理(電子)量的數(shù)據(jù)操縱和變換成電子設(shè)備存儲(chǔ)器或寄存器或者其它這樣的信息存儲(chǔ)、傳輸或顯示設(shè)備內(nèi)的類似地表示為物理量的其它數(shù)據(jù)。
[0031]圖1說明根據(jù)本發(fā)明的各種例示性實(shí)施例的測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]本發(fā)明所述的測量系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)15，電路處理模塊14，光電探測器以及測量裝置，所述測量裝置與所述光電探測器耦合，所述光電探測器將所述測量裝置輸出的測量光信號(hào)轉(zhuǎn)化為測量電信號(hào)，并經(jīng)過所述電路處理模塊14后進(jìn)入到計(jì)算機(jī)15進(jìn)行計(jì)算，得出測量結(jié)果并顯示。
[0033]本發(fā)明所述的測量裝置，包括光源I，光纖耦合器2，第一光路模塊16和第二光路模塊17，所述光源I發(fā)出頻率相同，且振動(dòng)方向相同的光，即相干光。
[0034]優(yōu)選的，光源I所發(fā)出的相干光在相干時(shí)間內(nèi)相干長度比較短，優(yōu)選的相干長度為40-80nm之間，更優(yōu)選的相干光長度為55_65nm，最優(yōu)選的相干廣場度為60nm。
[0035]所述光源I發(fā)出的相干光經(jīng)過光纖耦合器2，分成兩路光，分別為第一路光和第二路光，第一路光進(jìn)入到第一光路模塊16，以及第二路光進(jìn)入第二光路模塊17后，再返回到光纖耦合器2，并輸出測量光信號(hào)。
[0036]所述第一光路模塊16包括透鏡a、透鏡b、透光孔5、透鏡C、透鏡d、反射鏡8以及控制所述反射鏡8移動(dòng)的移動(dòng)模塊9。
[0037]所述第一路光依次經(jīng)過透鏡a、透鏡b、透光孔5、透鏡c、透鏡d、反射鏡8后經(jīng)反射沿路返回。所述反射鏡8固定在所述移動(dòng)模塊9上，并利用所述移動(dòng)模塊9進(jìn)行勻速往返運(yùn)動(dòng)。
[0038]優(yōu)選的，所述移動(dòng)模塊9為一直線電機(jī)控制的水平往復(fù)裝置。
[0039]優(yōu)選的，所述水平往復(fù)距離L = 5_30cm。
[0040]優(yōu)選的，所述勾速為0.5cm/s。
[0041]優(yōu)選的，所述透光孔5的直徑r<0.5mm，優(yōu)選的，r = 0.2mm。
[0042]所述第二光路模塊17包括光開關(guān)陣列準(zhǔn)直模塊10，待測視窗防護(hù)屏11和標(biāo)定板
12ο
[0043]所述第二路光依次經(jīng)過光開關(guān)陣列準(zhǔn)直模塊10，待測視窗防護(hù)屏11和標(biāo)定板12后返回。
[0044]所述光開關(guān)陣列準(zhǔn)直模塊10具有Ν*Μ路光輸出，Ν>1，Μ彡I。
[0045]優(yōu)選的，光開關(guān)陣列準(zhǔn)直模塊1沿水平方向均勻分布N路，沿垂直方向均勻分布M路，且 Ν=8，Μ=8。
[0046]在其中一個(gè)實(shí)施例中，光開關(guān)陣列準(zhǔn)直模塊10具有N路光依次分別輸出。
[0047]優(yōu)選的，光開關(guān)陣列準(zhǔn)直模塊10的N路光同時(shí)輸出進(jìn)行測量。
[0048]所述標(biāo)定板12反射所述第二路光的表面平整度Slum。
[0049]圖2說明根據(jù)本發(fā)明的各種例示性實(shí)施例的測量方法流程圖。
[0050]圖2示例性地說明了實(shí)施測量視窗防護(hù)屏的方法步驟流程，包括:
[0051 ]SI，光源發(fā)出測量光束，光源I發(fā)出頻率相同，且振動(dòng)方向相同的光，即相干光。
[0052]優(yōu)選的，光源I所發(fā)出的相干光在相干時(shí)間內(nèi)相干長度比較短，40_80nm之間，更優(yōu)選的相干光長度為55-65nm，最優(yōu)選的相干長度為60nmo
[0053]S2，光纖耦合器將測量光束分解為第一路光和第二路光。
[0054]S3，第一路光通過第一光路模塊后返回;第二路光通過第二光路模塊返回。
[0055]所述第一光路模塊16包括透鏡a、透鏡b、透光孔5、透鏡c、透鏡d、反射鏡8以及控制所述反射鏡8移動(dòng)的移動(dòng)模塊9。
[0056]所述第一路光依次經(jīng)過透鏡a、透鏡b、透光孔5、透鏡c、透鏡d、反射鏡8后經(jīng)反射沿路返回。所述反射鏡8固定在所述移動(dòng)模塊9上，并利用所述移動(dòng)模塊9進(jìn)行勻速往返運(yùn)動(dòng)。
[0057]優(yōu)選的，所述移動(dòng)模塊9為一直線電機(jī)控制的水平往復(fù)裝置。
[0058]優(yōu)選的，所述水平往復(fù)距離L = 5_30cm。
[0059]優(yōu)選的，所述勾速為0.5cm/s。
[0060]優(yōu)選的，所述透光孔5的直徑r<0.5mm，優(yōu)選的，r = 0.2mm。
[0061]所述第二光路模塊17包括光開關(guān)陣列準(zhǔn)直模塊10，待測視窗防護(hù)屏11和標(biāo)定板
12ο
[0062]所述第二路光依次經(jīng)過光開關(guān)陣列準(zhǔn)直模塊10，待測視窗防護(hù)屏11和標(biāo)定板12后返回。
[0063]所述光開關(guān)陣列準(zhǔn)直模塊10具有Ν*Μ路光輸出，Ν>1，Μ彡I。
[0064]優(yōu)選的，光開關(guān)陣列準(zhǔn)直模塊10沿水平方向均勻分布N路，沿垂直方向均勻分布M路，且 Ν=8，Μ=8。
[0065]在其中一個(gè)實(shí)施例中，光開關(guān)陣列準(zhǔn)直模塊10具有N路光依次分別輸出。
[0066]優(yōu)選的，光開關(guān)陣列準(zhǔn)直模塊10的N路光同時(shí)輸出進(jìn)行測量。
[0067]所述標(biāo)定板12反射所述第二路光的表面平整度Slum。
[0068]S4，第一路光和第二路光返回經(jīng)過光纖親合器后輸出測量光信號(hào)。
[0069]S5，測量光信號(hào)進(jìn)入光電探測模塊，輸出測量電信號(hào)。
[0070]S6，測量電信號(hào)經(jīng)過電路處理模塊后進(jìn)入計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算并顯示。
[0071]優(yōu)選的，所述計(jì)算機(jī)根據(jù)所述測量電信號(hào)計(jì)算出視窗防護(hù)屏某一點(diǎn)測量值，所述測量值包括視窗防護(hù)屏前表面信號(hào)，視窗防護(hù)屏后表面信號(hào)，以及標(biāo)定板信號(hào)。
[0072]因此，利用本發(fā)明可以同時(shí)對視窗防護(hù)屏的前表面和后表面進(jìn)行測量，得到高精度的測量值，可有效提高測量效率。
[0073]優(yōu)選的，所述計(jì)算機(jī)根據(jù)所述測量電信號(hào)計(jì)算出視窗防護(hù)屏某一點(diǎn)測量值，所述測量值包括視窗防護(hù)屏的厚度。
[0074]因此，利用本發(fā)明可以測量視窗防護(hù)屏的厚度，根據(jù)厚度可以反映視窗防護(hù)屏的相對均勻性，有利于對生產(chǎn)批次質(zhì)量的把握。
[0075]優(yōu)選的，所述計(jì)算機(jī)根據(jù)所述測量電信號(hào)計(jì)算出視窗防護(hù)屏某一點(diǎn)測量值，所述測量值包括視窗防護(hù)屏測量點(diǎn)到標(biāo)定板的距離。
[0076]因此，即使視窗防護(hù)屏放的位置并不是垂直于光開關(guān)陣列準(zhǔn)直裝置，標(biāo)定板在電腦處理中作為基準(zhǔn)面能夠判斷出視窗防護(hù)屏的放置位置，從而保證在工廠化生產(chǎn)中的測量效率。
[0077]圖3說明根據(jù)本發(fā)明的各種例示性實(shí)施例的展示測量視窗防護(hù)屏某一點(diǎn)信號(hào)結(jié)果圖。
[0078]圖中3個(gè)高斯峰分別為視窗防護(hù)屏前表面信號(hào)、視窗防護(hù)屏后表面信號(hào)、標(biāo)定板信號(hào)，3個(gè)高斯峰距離轉(zhuǎn)換可得出視窗防護(hù)屏該點(diǎn)的厚度以及視窗防護(hù)屏該點(diǎn)與標(biāo)定板的距離。
[0079]圖4說明根據(jù)本發(fā)明的各種例示性實(shí)施例的展示電腦擬合視窗防護(hù)屏平面圖。
[0080]通過電腦處理獲得視窗防護(hù)屏不同點(diǎn)的厚度以及視窗防護(hù)屏不同點(diǎn)與標(biāo)定板的距離，利用電腦可擬合出視窗防護(hù)屏的平面圖以及標(biāo)定板的基準(zhǔn)面。從上到下三個(gè)平面分別是視窗防護(hù)屏前表面、視窗防護(hù)屏后表面、標(biāo)定板。根據(jù)擬合出的視窗防護(hù)屏的平面圖可算出視窗防護(hù)屏的平整度。
[0081]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種測量視窗防護(hù)屏平整度的測量方法，其特征在于，包括: Si，光源發(fā)出測量光束； S2，光纖耦合器將測量光束分解為第一路光和第二路光； S3，第一路光通過第一光路模塊后返回；第二路光通過第二光路模塊返回； S4，第一路光和第二路光返回經(jīng)過光纖耦合器后輸出測量光信號(hào)； S5，測量光信號(hào)進(jìn)入光電探測模塊，輸出測量電信號(hào)； S6，測量電信號(hào)經(jīng)過電路處理模塊后進(jìn)入計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算并顯示。2.如權(quán)利要求1所述的測量方法，其特征在于，所述測量光束為相干光，相干長度為60nmo3.如權(quán)利要求1所述的測量方法，其特征在于，所述第一光路模塊包括透鏡a、透鏡b、透光孔、透鏡C、透鏡d、反射鏡以及控制所述反射鏡移動(dòng)的移動(dòng)模塊，所述第一路光依次經(jīng)過透鏡a、透鏡b、透光孔、透鏡C、透鏡d、反射鏡后經(jīng)反射沿路返回。所述反射鏡固定在所述移動(dòng)模塊上，并利用所述移動(dòng)模塊進(jìn)行勻速往返運(yùn)動(dòng)。4.如權(quán)利要求3所述的測量方法，其特征在于，所述移動(dòng)模塊為一直線電機(jī)控制的水平往復(fù)裝置。5.如權(quán)利要求3所述的測量方法，其特征在于，所述透光孔5的直徑.5mm。6.如權(quán)利要求4所述的測量方法，其特征在于，所述水平往復(fù)距離L= 5-30cm。7.如權(quán)利要求1所述的測量方法，其特征在于，所述第二光路模塊包括光開關(guān)陣列準(zhǔn)直模塊，待測視窗防護(hù)屏和標(biāo)定板，所述第二路光依次經(jīng)過光開關(guān)陣列準(zhǔn)直模塊，待測視窗防護(hù)屏和標(biāo)定板后返回。8.如權(quán)利要求7所述的測量方法，其特征在于，所述光開關(guān)陣列準(zhǔn)直模塊具有N*M路光輸出，N彡1，M彡I。9.如權(quán)利要求8所述的測量方法，其特征在于，光開關(guān)陣列準(zhǔn)直模塊具有N路光依次分別輸出。10.如權(quán)利要求7所述的測量方法，其特征在于，所述標(biāo)定板反射所述第二路光的表面平整度彡Ium0
【文檔編號(hào)】G01B11/30GK106052600SQ201610512454
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月30日
【發(fā)明人】曾亞光, 韓定安, 王茗祎, 葉欣榮, 江杰雄, 李兆發(fā)
【申請人】佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院