一種用于視窗防護屏的測量系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例提出一種用于視窗防護屏的測量系統(tǒng)，包括計算機，電路處理模塊，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轉(zhuǎn)化為測量電信號，并經(jīng)過所述電路處理模塊后進入到計算機進行計算，得出測量結(jié)果并顯示。本發(fā)明實施例提供的測量系統(tǒng)，可以實現(xiàn)高精度，高效率地對視窗防護屏進行非接觸式的測量，可滿足工業(yè)化生產(chǎn)中對視窗防護屏的檢測要求。
【專利說明】
一種用于視窗防護屏的測量系統(tǒng)
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屏表面平整度的測量系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]視窗防護屏(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行保護的透明鏡片。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、平板電腦、筆記本、平板電視等的顯示屏外增加一塊防護屏，用于保護觸控模組和顯示屏等免受損傷。
[0003]目前，視窗防護屏主要用于對手機、平板電腦、MP3/MP4等產(chǎn)品的平板顯示器進行裝飾和保護，具有表面抗劃傷、超薄防震、屏幕保護等功能，因此，視窗防護屏主要使用化學(xué)強化玻璃，一塊好的視窗防護屏具有薄、透光度好、機械強度高、硬度大等特點。
[0004]在視窗防護屏的加工過程中需要經(jīng)過多道工序，有可能會造成防護屏的形變，這些形變往往是隨機的，不可預(yù)測的，無論怎么改進工藝，由于形變產(chǎn)生的次品總是隨機地出現(xiàn)，不平整的視窗防護屏?xí)绊懹脩舻氖褂酶杏X，例如視覺上感覺到有奇點的存在，手觸控感覺不平滑等，也可能會影響性能，視窗防護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，如果視窗防護屏不平整，則觸控命令的傳遞可能出錯，導(dǎo)致觸控性能不佳。
[0005]因此，在視窗防護屏的生產(chǎn)中，往往要對批次的視窗防護屏進行平整度測量，二在現(xiàn)有的工廠化生產(chǎn)中，有通過采用目測法、機器視覺或接觸式測量等方法來判定視窗防護屏的平整度，目測法費時費力，準(zhǔn)確率低，效率低，機器視覺是對屏幕進行照相，然后利用計算機對圖像進行識別和分析，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，也會比較準(zhǔn)確，但是粗模式的測量是一種接觸式的測量方法，很容易會對視窗防護屏造成二次損傷，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屏測量方法和裝置來滿足工廠化的視窗防護屏生產(chǎn)檢測的需要。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明實施例提出一種用于視窗防護屏的測量系統(tǒng)，包括計算機，電路處理模塊， 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轉(zhuǎn)化為測量電信號，并經(jīng)過所述電路處理模塊后進入到計算機進行計算，得出測量結(jié)果并顯示。
[0008]更進一步，所述測量裝置，包括光源，光纖耦合器，第一光路模塊和第二光路模塊， 所述光源發(fā)出相干光經(jīng)過光纖耦合器，分成兩路光，分別為第一路光和第二路光，所述第一路光進入到所述第一光路模塊，以及所述第二路光進入所述第二光路模塊后，再返回到所述光纖耦合器，并輸出測量光信號。
[0009]更進一步，所述相干光的相干長度為40-80nm。[0〇1〇]更進一步，所述相干光的相干長度為60nm。
[0011]更進一步，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的移動模塊。
[0012]更進一步，所述移動模塊為一直線電機控制的水平往復(fù)裝置。[0〇13] 更進一步，所述透光孔的直徑r<〇.5mm。
[0014]更進一步，所述第二光路模塊包括光開關(guān)陣列準(zhǔn)直模塊，待測視窗防護屏和標(biāo)定板。
[0015]更進一步，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1。[〇〇16]更進一步，所述標(biāo)定板反射所述第二路光的表面平整度Slum。
[0017]本發(fā)明實施例提供的測量系統(tǒng)，可以實現(xiàn)高精度，高效率地對視窗防護屏進行非接觸式的測量，可滿足工業(yè)化生產(chǎn)中對視窗防護屏的檢測要求?！靖綀D說明】
[0018]圖1展示測量裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0019]圖2展示測量方法流程圖；[〇〇2〇]圖3是測量視窗防護屏某一點信號結(jié)果圖；[0021 ]圖4是電腦擬合視窗防護屏平面圖?！揪唧w實施方式】[〇〇22]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，本發(fā)明實例在附圖中示出，盡管將結(jié)合這些實施例來描述本發(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)明實施例的以下詳述中，提出了很多具體細節(jié)以使本發(fā)明得到徹底理解。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到，沒有這些具體細節(jié)也可實施本發(fā)明。在其它實例中，為了不必要地模糊本發(fā)明的方面，未詳細描述公知的方法、過程、部件和電路。[〇〇23]以下詳細描述的一些部分是按照過程、步驟、邏輯塊、處理及對可在計算機存儲器上執(zhí)行的數(shù)據(jù)位的操作的其它符號表示來提出的。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、為了將其工作的實質(zhì)最有效地傳達給該領(lǐng)域其它技術(shù)人員的手段。這里，過程、計算機執(zhí)行的步驟、邏輯塊、進程等通常設(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算機系統(tǒng)中存儲、傳遞、組合、比較或另外操縱的電或磁信號的形式。已經(jīng)證明，主要是為了公共使用的原因，將這些信號稱作位、值、元素、符號、字符、項目、數(shù)字等有時是方便的。 [〇〇24]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)理解在整個本發(fā)明中，討論所用的術(shù)語，如“關(guān)聯(lián)”或“識別”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)或類似電子計算設(shè)備的動作和過程，其將電子設(shè)備的寄存器和存儲器內(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)備存儲器或寄存器或者其它這樣的信息存儲、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)。
[0025]圖1說明根據(jù)本發(fā)明的各種例示性實施例的測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。[〇〇26]本發(fā)明所述的測量系統(tǒng)包括計算機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轉(zhuǎn)化為測量電信號，并經(jīng)過所述電路處理模塊14后進入到計算機15進行計算，得出測量結(jié)果并顯示。
[0027]本發(fā)明所述的測量裝置，包括光源1，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1發(fā)出頻率相同，且振動方向相同的光，即相干光。
[0028]優(yōu)選的，光源1所發(fā)出的相干光在相干時間內(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)選的相干光長度為60nm。
[0029]所述光源1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，第一路光進入到第一光路模塊16,以及第二路光進入第二光路模塊17后，再返回到光纖耦合器2，并輸出測量光信號。
[0030]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移動的移動模塊9。[〇〇31] 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固定在所述移動模塊9上，并利用所述移動模塊9進行勻速往返運動。 [〇〇32]優(yōu)選的，所述移動模塊9為一直線電機控制的水平往復(fù)裝置。[〇〇33] 優(yōu)選的，所述水平往復(fù)距離L = 5_30cm。
[0034] 優(yōu)選的，所述勾速為0.5cm/s。[0〇35] 優(yōu)選的，所述透光孔5的直徑r<0.5mm，優(yōu)選的，r = 0.2mm。
[0036]所述第二光路模塊17包括光開關(guān)陣列準(zhǔn)直模塊10,待測視窗防護屏11和標(biāo)定板 12。
[0037]所述第二路光依次經(jīng)過光開關(guān)陣列準(zhǔn)直模塊10,待測視窗防護屏11和標(biāo)定板12后返回。[〇〇38] 所述光開關(guān)陣列準(zhǔn)直模塊10具有N*M路光輸出，N彡1，M彡1。
[0039]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 N=8，M=8。
[0040]在其中一個實施例中，光開關(guān)陣列準(zhǔn)直模塊10具有N路光依次分別輸出。
[0041]優(yōu)選的，光開關(guān)陣列準(zhǔn)直模塊10的N路光同時輸出進行測量。[〇〇42]所述標(biāo)定板12反射所述第二路光的表面平整度Slum。
[0043]圖2說明根據(jù)本發(fā)明的各種例示性實施例的測量方法流程圖。[〇〇44]圖2示例性地說明了實施測量視窗防護屏的方法步驟流程，包括:[〇〇45] S1，光源發(fā)出測量光束，光源1發(fā)出頻率相同，且振動方向相同的光，即相干光。
[0046]優(yōu)選的，光源1所發(fā)出的相干光在相干時間內(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60nm〇
[0047]S2,光纖耦合器將測量光束分解為第一路光和第二路光。
[0048]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。
[0049]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移動的移動模塊9。
[0050]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固定在所述移動模塊9上，并利用所述移動模塊9進行勻速往返運動。 [〇〇51]優(yōu)選的，所述移動模塊9為一直線電機控制的水平往復(fù)裝置。[〇〇52] 優(yōu)選的，所述水平往復(fù)距離L = 5_30cm。
[0053]優(yōu)選的，所述勾速為0.5cm/s。
[0054]優(yōu)選的，所述透光孔5的直徑r<0.5mm，優(yōu)選的，r = 0.2mm。
[0055]所述第二光路模塊17包括光開關(guān)陣列準(zhǔn)直模塊10,待測視窗防護屏11和標(biāo)定板 12。
[0056]所述第二路光依次經(jīng)過光開關(guān)陣列準(zhǔn)直模塊10,待測視窗防護屏11和標(biāo)定板12后返回。[〇〇57] 所述光開關(guān)陣列準(zhǔn)直模塊10具有N*M路光輸出，N彡1，M彡1。[〇〇58]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 N=8，M=8。
[0059]在其中一個實施例中，光開關(guān)陣列準(zhǔn)直模塊10具有N路光依次分別輸出。
[0060]優(yōu)選的，光開關(guān)陣列準(zhǔn)直模塊10的N路光同時輸出進行測量。
[0061]所述標(biāo)定板12反射所述第二路光的表面平整度Slum。
[0062]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。[〇〇63]S5,測量光信號進入光電探測模塊，輸出測量電信號。[〇〇64]S6,測量電信號經(jīng)過電路處理模塊后進入計算機進行計算并顯示。[〇〇65]優(yōu)選的，所述計算機根據(jù)所述測量電信號計算出視窗防護屏某一點測量值，所述測量值包括視窗防護屏前表面信號，視窗防護屏后表面信號，以及標(biāo)定板信號。
[0066]因此，利用本發(fā)明可以同時對視窗防護屏的前表面和后表面進行測量，得到高精度的測量值，可有效提高測量效率。[〇〇67]優(yōu)選的，所述計算機根據(jù)所述測量電信號計算出視窗防護屏某一點測量值，所述測量值包括視窗防護屏的厚度。
[0068]因此，利用本發(fā)明可以測量視窗防護屏的厚度，根據(jù)厚度可以反映視窗防護屏的相對均勻性，有利于對生產(chǎn)批次質(zhì)量的把握。[〇〇69]優(yōu)選的，所述計算機根據(jù)所述測量電信號計算出視窗防護屏某一點測量值，所述測量值包括視窗防護屏測量點到標(biāo)定板的距離。
[0070]因此，即使視窗防護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屏的放置位置，從而保證在工廠化生產(chǎn)中的測量效率。
[0071]圖3說明根據(jù)本發(fā)明的各種例示性實施例的展示測量視窗防護屏某一點信號結(jié)果圖。[〇〇72]圖中3個高斯峰分別為視窗防護屏前表面信號、視窗防護屏后表面信號、標(biāo)定板信號，3個高斯峰距離轉(zhuǎn)換可得出視窗防護屏該點的厚度以及視窗防護屏該點與標(biāo)定板的距離。
[0073]圖4說明根據(jù)本發(fā)明的各種例示性實施例的展示電腦擬合視窗防護屏平面圖。
[0074]通過電腦處理獲得視窗防護屏不同點的厚度以及視窗防護屏不同點與標(biāo)定板的距離，利用電腦可擬合出視窗防護屏的平面圖以及標(biāo)定板的基準(zhǔn)面。從上到下三個平面分別是視窗防護屏前表面、視窗防護屏后表面、標(biāo)定板。根據(jù)擬合出的視窗防護屏的平面圖可算出視窗防護屏的平整度。
[0075]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，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和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種用于視窗防護屏的測量系統(tǒng)，其特征在于，包括計算機，電路處理模塊，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轉(zhuǎn)化為測量電信號，并經(jīng)過所述電路處理模塊后進入到計算機進行計 算，得出測量結(jié)果并顯示。2.如權(quán)利要求1所述的測量系統(tǒng)，其特征在于，所述測量裝置包括，光源，光纖耦合器， 第一光路模塊和第二光路模塊，所述光源發(fā)出相干光經(jīng)過光纖親合器，分成兩路光，分別為 第一路光和第二路光，所述第一路光進入到所述第一光路模塊，以及所述第二路光進入所 述第二光路模塊后，再返回到所述光纖耦合器，并輸出測量光信號。3.如權(quán)利要求2所述的測量系統(tǒng)，其特征在于，所述相干光的相干長度為40-80nm。4.如權(quán)利要求3所述的測量系統(tǒng)，其特征在于，所述相干光的相干長度為60nm。5.如權(quán)利要求2所述的測量系統(tǒng)，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的移動模塊。6.如權(quán)利要求5所述的測量系統(tǒng)，其特征在于，所述移動模塊為一直線電機控制的水平 往復(fù)裝置。7.如權(quán)利要求5所述的測量系統(tǒng)，其特征在于，所述透光孔的直徑r彡0.5mm。8.如權(quán)利要求2所述的測量系統(tǒng)，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，待測視窗防護屏和標(biāo)定板。9.如權(quán)利要求8所述的測量系統(tǒng)，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1。10.如權(quán)利要求8所述的測量系統(tǒng)，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lum〇
【文檔編號】G01B11/30GK105973173SQ201610512491
【公開日】2016年9月28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