二次元及翹曲度檢測(cè)一體化系統(tǒng)的制作方法

本發(fā)明屬于光學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種二次元及翹曲度檢測(cè)一體化系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

產(chǎn)品或模具的二次元信息主要是指產(chǎn)品或模具的長(zhǎng)、寬等基本尺寸以及其包含的孔或凹槽等其他幾何尺寸，二次元信息測(cè)量是光學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域重要組成部分。隨著現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展，尤其是電子產(chǎn)品的日新月異，觸控屏保護(hù)玻璃作為電子產(chǎn)品面板的重要組成部分，受到越來(lái)越多的重視。對(duì)于觸控屏保護(hù)玻璃，為達(dá)到電子產(chǎn)品面板的最優(yōu)性能，觸控屏保護(hù)玻璃的長(zhǎng)、寬、孔等尺寸要受到嚴(yán)格限定。另外，在觸控屏保護(hù)玻璃的制作工藝中，需要在玻璃上表面放置金屬固定支撐物以保證玻璃的平行度，但由于玻璃材料與金屬固定支撐物的材料屬性不同，二者的膨脹系數(shù)差異很大，導(dǎo)致制作處理完之后玻璃本身的平整度難以保證一致，影響了觸控屏保護(hù)玻璃的使用性能。因此，二次元信息檢測(cè)以及翹曲度檢測(cè)成為觸控屏保護(hù)玻璃品質(zhì)檢測(cè)工作的重要環(huán)節(jié)。在這種市場(chǎng)背景下，如何快速且精確的測(cè)量出觸控屏保護(hù)玻璃二次元和翹曲度信息，成為觸控屏保護(hù)玻璃生產(chǎn)商和應(yīng)用商關(guān)心的焦點(diǎn)問(wèn)題。

現(xiàn)有市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)幾種二次元檢測(cè)機(jī)構(gòu)及翹曲度檢測(cè)機(jī)構(gòu)，如中國(guó)實(shí)用新型專利zl201620149542.x公開(kāi)了一種快速二次元光學(xué)測(cè)量裝置，利用該測(cè)量裝置雖然能夠快速且精確的測(cè)量出待檢樣品的二次元信息，但是該測(cè)量裝置采用十個(gè)取像元件，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，使用時(shí)難以保證十個(gè)取像元件接收的位置信息等條件完全一致，影響了測(cè)量精度，不利于安裝使用和后期維護(hù)，同時(shí)十個(gè)取像元件無(wú)疑在一定程度上增加了制造成本。中國(guó)實(shí)用新型專利zl201320844880.1公開(kāi)了一種觸摸屏保護(hù)玻璃翹曲度快速測(cè)量裝置，該測(cè)量裝置利用五個(gè)激光三角測(cè)距儀分別測(cè)量待檢樣品四個(gè)角及中心點(diǎn)距離三角測(cè)距儀的距離，雖然能夠快速地檢測(cè)出觸控屏保護(hù)玻璃的翹曲程度，但是需要同時(shí)配備五個(gè)激光三角測(cè)距儀，制造成本較高。更重要的是，現(xiàn)有技術(shù)方案均需要分別對(duì)二次元信息和翹曲度進(jìn)行檢測(cè)，兩道檢測(cè)工序需要分別進(jìn)行，一道工序檢測(cè)完成之后才能進(jìn)行下一道工序的檢測(cè)，兩套檢測(cè)設(shè)備需占據(jù)大面積測(cè)量空間，對(duì)檢測(cè)場(chǎng)地有較高要求，同時(shí)兩套檢測(cè)設(shè)備，增加了鋼化玻璃檢測(cè)成本，檢測(cè)時(shí)至少需要配備兩個(gè)檢測(cè)人員，浪費(fèi)大量人力，而且這種檢測(cè)方式需要對(duì)待檢樣品至少放置兩次，增加了對(duì)待檢樣品造成損壞的風(fēng)險(xiǎn)，且來(lái)回移動(dòng)待檢樣品，造成測(cè)量效率非常低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種省時(shí)省力，檢測(cè)效率高，制造成本低，檢測(cè)精度高且易于使用和后期維護(hù)的二次元及翹曲度檢測(cè)一體化系統(tǒng)。

本發(fā)明解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足所采用的技術(shù)方案是：

一種二次元及翹曲度檢測(cè)一體化系統(tǒng)，其特征在于，包括檢測(cè)工作臺(tái)，所述檢測(cè)工作臺(tái)上設(shè)有由透明材質(zhì)制成的檢測(cè)區(qū)，所述檢測(cè)區(qū)供承載待檢樣品，所述檢測(cè)區(qū)上方設(shè)有第一光源，所述檢測(cè)區(qū)下方設(shè)有第二光源，所述第二光源與所述檢測(cè)區(qū)之間設(shè)有分束鏡，所述第一光源發(fā)射出的光經(jīng)所述檢測(cè)區(qū)透射后入射到所述分束鏡，所述第二光源發(fā)出的光經(jīng)所述分束鏡透射后入射到所述檢測(cè)區(qū)上的待檢樣品，所述分束鏡一側(cè)的光路方向上設(shè)有成像元件，所述成像元件連接攝像元件，所述攝像元件對(duì)所述成像元件獲得的圖像進(jìn)行采集，所述攝像元件連接數(shù)據(jù)處理元件，所述數(shù)據(jù)處理元件對(duì)所述攝像元件采集的圖像進(jìn)行計(jì)算處理。

本發(fā)明所述的第一光源為led面光源。第一光源通過(guò)設(shè)計(jì)為led面光源，可以使第一光源發(fā)射出的光更均勻，而且檢測(cè)時(shí)不會(huì)受限于待檢樣品的尺寸大小，使本發(fā)明可以適應(yīng)于不同尺寸大小的待檢樣品，適用范圍廣。

本發(fā)明所述的檢測(cè)工作臺(tái)上設(shè)有密封罩，所述檢測(cè)區(qū)與所述第一光源位于所述密封罩內(nèi)。本發(fā)明密封罩的設(shè)置可以使檢測(cè)過(guò)程在密封環(huán)境中完成，避免了雜散光的影響，提高了檢測(cè)精度，同時(shí)又避免了外界灰塵對(duì)第一光源造成不良影響。

本發(fā)明所述的密封罩包括設(shè)置在所述檢測(cè)工作臺(tái)上的外罩框架，所述第一光源設(shè)置在所述外罩框架上，所述外罩框架上側(cè)活動(dòng)設(shè)有上蓋，所述外罩框架前側(cè)活動(dòng)設(shè)有前擋板，所述前擋板能夠沿著所述外罩框架前側(cè)上下移動(dòng)。本發(fā)明在外罩框架上側(cè)活動(dòng)設(shè)置上蓋，可以通過(guò)開(kāi)啟上蓋方便的對(duì)第一光源進(jìn)行更換、維護(hù)，放置待檢樣品時(shí)，也只需要將前擋板沿著外罩框架前側(cè)向上移動(dòng)，即可將待檢樣品方便的放置在檢測(cè)區(qū)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便。

本發(fā)明所述的外罩框架左右兩側(cè)上方均設(shè)有光源固定座，所述第一光源固定在所述光源固定座上，所述光源固定座上設(shè)有光源調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。光源調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的設(shè)置可以讓操作者根據(jù)檢測(cè)具體情況對(duì)第一光源進(jìn)行調(diào)節(jié)，提高了本發(fā)明的易操作性和檢測(cè)精度。

本發(fā)明所述的檢測(cè)區(qū)上側(cè)設(shè)有樣品支撐座，待檢樣品放置在所述樣品支撐座上，所述樣品支撐座外周邊尺寸小于待檢樣品外周邊尺寸，且所述樣品支撐座由柔性材料制成。本發(fā)明通過(guò)在檢測(cè)區(qū)上側(cè)設(shè)置放置待檢樣品的樣品支撐座，方便對(duì)待檢樣品進(jìn)行取放，且樣品支撐座由柔性材料制成，不會(huì)對(duì)待檢樣品造成劃損。

本發(fā)明所述的分束鏡為5:5分光鏡，使第一光源經(jīng)分束鏡反射的光與第二光源經(jīng)分束鏡投射的光比較均衡，檢測(cè)精度高。

本發(fā)明所述的第二光源為顯示屏，所述顯示屏上顯示結(jié)構(gòu)特征圖樣，所述結(jié)構(gòu)特征圖樣是正弦周期條紋、圓斑、棋盤(pán)格或高斯點(diǎn)陣的其中一種。

本發(fā)明所述的成像元件為遠(yuǎn)心鏡頭，檢測(cè)精度高。

本發(fā)明所述的攝像元件為ccd相機(jī)，檢測(cè)精度高。

本發(fā)明的有益效果是，由于本發(fā)明二次元及翹曲度檢測(cè)一體化系統(tǒng)包括檢測(cè)工作臺(tái)，所述檢測(cè)工作臺(tái)上設(shè)有由透明材質(zhì)制成的檢測(cè)區(qū)，所述檢測(cè)區(qū)供承載待檢樣品，所述檢測(cè)區(qū)上方設(shè)有第一光源，所述檢測(cè)區(qū)下方設(shè)有第二光源，所述第二光源與所述檢測(cè)區(qū)之間設(shè)有分束鏡，所述第一光源發(fā)射出的光經(jīng)所述檢測(cè)區(qū)透射后入射到所述分束鏡，所述第二光源發(fā)出的光經(jīng)所述分束鏡透射后入射到所述檢測(cè)區(qū)上的待檢樣品，所述分束鏡一側(cè)的光路方向上設(shè)有成像元件，所述成像元件連接攝像元件，所述攝像元件對(duì)所述成像元件獲得的圖像進(jìn)行采集，所述攝像元件連接數(shù)據(jù)處理元件，所述數(shù)據(jù)處理元件對(duì)所述攝像元件采集的圖像進(jìn)行計(jì)算處理，因而利用本發(fā)明一體化系統(tǒng)可以同時(shí)對(duì)待檢樣品進(jìn)行二次元檢測(cè)和翹曲度檢測(cè)，僅需要一道檢測(cè)工序，省時(shí)省力，檢測(cè)效率高，且不需要配置多個(gè)成像元件和多個(gè)攝像元件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉。第一光源為led面光源，可以使第一光源發(fā)射出的光照更均勻，檢測(cè)精度高，而且檢測(cè)時(shí)不會(huì)受限于待檢樣品的尺寸大小，使本發(fā)明可以適應(yīng)于不同尺寸大小的待檢樣品，適用范圍廣。檢測(cè)區(qū)與第一光源置于檢測(cè)工作臺(tái)上的密封罩內(nèi)，可以使檢測(cè)過(guò)程在密封環(huán)境中完成，不但避免了雜散光的影響，提高了檢測(cè)精度，同時(shí)又避免了外界灰塵對(duì)第一光源造成不良影響。密封罩包括設(shè)置在所述檢測(cè)工作臺(tái)上的外罩框架，所述第一光源設(shè)置在所述外罩框架上，所述外罩框架上側(cè)活動(dòng)設(shè)有上蓋，所述外罩框架前側(cè)活動(dòng)設(shè)有前擋板，所述前擋板能夠沿著所述外罩框架前側(cè)上下移動(dòng)。本發(fā)明在外罩框架上側(cè)活動(dòng)設(shè)置上蓋，可以通過(guò)開(kāi)啟上蓋方便的對(duì)第一光源進(jìn)行更換、維護(hù)，放置待檢樣品時(shí)，也只需要將前擋板沿著外罩框架前側(cè)向上移動(dòng)，即可將待檢樣品方便的放置在檢測(cè)區(qū)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一體化系統(tǒng)整體外觀示意圖，也是一種使用狀態(tài)示意圖。

圖2為本發(fā)明一體化系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下描述用于揭露本發(fā)明以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。以下描述中的優(yōu)選實(shí)施例只作為舉例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到其他顯而易見(jiàn)的變型。在以下描述中界定的本發(fā)明的基本原理可以應(yīng)用于其他實(shí)施方案、變形方案、改進(jìn)方案、等同方案以及沒(méi)有背離本發(fā)明的精神和范圍的其他技術(shù)方案。

圖1、圖2示出了本發(fā)明二次元及翹曲度檢測(cè)一體化系統(tǒng)的一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖，也是一種優(yōu)選實(shí)施例示意圖。如圖1、圖2所示的二次元及翹曲度檢測(cè)一體化系統(tǒng)，包括檢測(cè)工作臺(tái)10，所述檢測(cè)工作臺(tái)10上設(shè)有由透明材質(zhì)制成的檢測(cè)區(qū)11，本實(shí)施例中所述檢測(cè)區(qū)為透明玻璃，所述檢測(cè)區(qū)供承載待檢樣品，作為優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)施例所述的檢測(cè)區(qū)11上側(cè)還設(shè)有樣品支撐座（圖中未示出），待檢樣品放置在所述樣品支撐座上，所述樣品支撐座外周邊尺寸小于待檢樣品外周邊尺寸，方便對(duì)待檢樣品進(jìn)行取放，而且所述樣品支撐座由柔性材料制成，待檢樣品與樣品支撐座柔性接觸，不會(huì)對(duì)待檢樣品表面造成劃損，提高了使用安全性。檢測(cè)區(qū)11上方設(shè)有第一光源20，所述第一光源20為二次元檢測(cè)提供光照。在本實(shí)施例中，所述第一光源為led面光源，led面光源發(fā)射出的光照均勻，而且檢測(cè)時(shí)不會(huì)受限于待檢樣品的尺寸大小，使本發(fā)明可以適應(yīng)于不同尺寸大小的待檢樣品，適用范圍廣。優(yōu)選的，所述第一光源可以為回型均勻面光源，所述回型均勻面光源由四個(gè)均勻的條型光源拼接而成，其中每個(gè)條型光源由多顆led燈珠按一定間隔進(jìn)行排布，可以調(diào)節(jié)光源發(fā)光方向和亮度，能夠使本發(fā)明適應(yīng)于不同的檢測(cè)環(huán)境，應(yīng)用范圍廣，檢測(cè)精度高。更優(yōu)選的，所述第一光源還可以是平行光源，無(wú)論待檢樣品距離第一光源的遠(yuǎn)近，都能保證入射至待檢樣品的光斑均勻一致，消除了邊界效應(yīng)，提高了圖像對(duì)比度，檢測(cè)精度進(jìn)一步提高。

優(yōu)選的，如圖1所示，檢測(cè)工作臺(tái)10上還設(shè)有密封罩12，所述檢測(cè)區(qū)與所述第一光源位于所述密封罩12內(nèi)，可以使檢測(cè)過(guò)程在密封環(huán)境中完成，避免了雜散光的影響，提高了檢測(cè)精度，同時(shí)又避免了外界灰塵對(duì)第一光源造成不良影響。由圖2可以看出，所述的密封罩12包括設(shè)置在所述檢測(cè)工作臺(tái)上的外罩框架13，所述外罩框架13左右兩側(cè)上方均設(shè)有光源固定座21，所述第一光源20固定在所述光源固定座21上，所述光源固定座上還設(shè)有光源調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)22，可以讓操作者根據(jù)檢測(cè)具體情況對(duì)第一光源進(jìn)行調(diào)節(jié)，提高了本發(fā)明的易操作性和檢測(cè)精度。所述外罩框架13上側(cè)活動(dòng)設(shè)有上蓋14，所述上蓋與所述外罩框架上側(cè)形成容置空間，所述光源固定座21與所述第一光源20位于所述容置空間內(nèi)，需要對(duì)第一光源進(jìn)行調(diào)整或更換時(shí)，只需要將上蓋14打開(kāi)即可，操作方便。如圖1所示，外罩框架13前側(cè)還活動(dòng)設(shè)有前擋板15，所述前擋板能夠沿著所述外罩框架13前側(cè)上下移動(dòng)。需要放置或更換待檢樣品時(shí)，只需要將前擋板沿著外罩框架前側(cè)向上移動(dòng)，參見(jiàn)圖2，即可將待檢樣品方便的放置在檢測(cè)區(qū)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便。本實(shí)施例中，所述前擋板15前端面左右兩側(cè)分別設(shè)置有滑槽16，外罩框架13上相應(yīng)位置設(shè)有與滑槽相適配的軌道，滑槽16沿著軌道上下移動(dòng)。

檢測(cè)區(qū)11下方設(shè)有第二光源30，本實(shí)施例中所述第二光源為顯示屏，顯示屏連接數(shù)據(jù)處理元件，顯示屏上顯示由數(shù)據(jù)處理元件生成的結(jié)構(gòu)特征圖樣，所述結(jié)構(gòu)特征圖樣可以是正弦周期條紋、圓斑、棋盤(pán)格或高斯點(diǎn)陣。所述顯示屏與所述檢測(cè)區(qū)之間設(shè)有分束鏡40，所述第一光源20發(fā)射出的光經(jīng)所述檢測(cè)區(qū)透射后入射到所述分束鏡，所述第二光源發(fā)出的光經(jīng)所述分束鏡透射后入射到所述檢測(cè)區(qū)上的待檢樣品，所述分束鏡優(yōu)選為透射與反射是5:5的分光鏡，使第一光源經(jīng)分束鏡反射的光與第二光源經(jīng)分束鏡投射的光比較均衡，檢測(cè)精度高。所述分束鏡40一側(cè)的光路方向上設(shè)有成像元件50，所述成像元件50連接攝像元件60，所述攝像元件對(duì)所述成像元件獲得的圖像進(jìn)行采集，所述攝像元件連接數(shù)據(jù)處理元件70，所述數(shù)據(jù)處理元件對(duì)所述攝像元件采集的圖像進(jìn)行計(jì)算處理。本實(shí)施例中所述的成像元件50為遠(yuǎn)心鏡頭，所述的攝像元件為ccd相機(jī)，檢測(cè)精度高。所述數(shù)據(jù)處理元件為具有數(shù)據(jù)處理軟件的通用計(jì)算機(jī)。由圖1可以看出，所述工作臺(tái)10下方設(shè)有側(cè)擋板17，所述側(cè)擋板與所述工作臺(tái)構(gòu)成密閉空間，所述第二光源、分束鏡、成像元件、攝像元件位于所述密閉空間內(nèi)，可以使檢測(cè)過(guò)程在密封環(huán)境中完成，避免了雜散光的影響，提高了檢測(cè)精度，同時(shí)又避免了外界灰塵對(duì)第一光源造成不良影響。本實(shí)施例中，對(duì)待檢樣品二次元進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，所述第一光源、待檢樣品、分束鏡、成像元件、攝像元件位于第一光軸，檢測(cè)翹曲度時(shí)，所述第二光源、分束鏡、待檢樣品、成像元件、攝像元件位于第二光軸，且所述分束鏡與所述第一光軸、第二光軸的夾角均為45°，檢測(cè)精度高。

利用本發(fā)明一體化系統(tǒng)測(cè)量二次元的原理是：第一光源發(fā)出的光經(jīng)待檢樣品后入射到分光鏡、經(jīng)分光鏡反射后入射到成像元件成像，攝像元件對(duì)成像元件獲得的圖像進(jìn)行拍攝，并將拍攝的圖像傳送給數(shù)據(jù)處理元件，由數(shù)據(jù)處理元件對(duì)載有待檢樣品信息的圖像進(jìn)行分析處理，獲得待檢樣品的二次元信息。對(duì)翹曲度進(jìn)行檢測(cè)的原理和步驟是：首先將一塊參考樣品放置在檢測(cè)區(qū)上，顯示屏上顯示由數(shù)據(jù)處理元件生成的結(jié)構(gòu)特征圖樣，經(jīng)分光鏡透射后入射到參考樣品、經(jīng)參考樣品反射后入射到分光鏡、經(jīng)分光鏡反射后入射到成像元件成像并由攝像元件拍攝，將此時(shí)拍攝的圖樣作為參考圖樣；然后將待檢樣品放置在與參考樣品同樣位置處，顯示屏上顯示由數(shù)據(jù)處理元件生成的結(jié)構(gòu)特征圖樣，經(jīng)分光鏡透射后入射到待檢樣品、經(jīng)待檢樣品反射后入射到分光鏡、經(jīng)分光鏡反射后入射到成像元件成像并由攝像元件拍攝，此時(shí)攝像元件拍攝的圖像會(huì)載有待檢樣品的面形信息，會(huì)因?yàn)榘l(fā)生翹曲變形而不同于顯示屏所顯示的標(biāo)準(zhǔn)特征圖樣，變形量取決于待檢樣品的面形，將該載有待檢樣品面形信息的圖像作為測(cè)量圖樣，最后通過(guò)數(shù)據(jù)處理元件對(duì)參考樣品與待檢樣品之間的面形差異進(jìn)行分析處理，即可獲得待檢樣品的翹曲度。本發(fā)明通過(guò)在光路上合理設(shè)置分光鏡，能夠有效的對(duì)光路進(jìn)行折轉(zhuǎn)，使二次元檢測(cè)和翹曲度檢測(cè)可以共用一套成像元件和攝像元件，不但簡(jiǎn)化了整機(jī)結(jié)構(gòu)，而且還可以減少制造成本，不用多次移動(dòng)待檢樣品，省時(shí)省力，檢測(cè)效率高。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，上述描述及附圖中所示的本發(fā)明的實(shí)施例只作為舉例而并不限制本發(fā)明。本發(fā)明的目的已經(jīng)完整并有效地實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的功能及結(jié)構(gòu)原理已在實(shí)施例中展示和說(shuō)明，在沒(méi)有背離所述原理下，本發(fā)明的實(shí)施方式可以有任何變形或修改。