一种检测光谱透过率的装置的制作方法

专利2024-01-19  99


本实用新型涉及检测仪器技术领域,更具体的说是涉及一种光谱透过率检测类仪器。



背景技术:

目前触控显示屏的亮度都有随外部环境明暗自动调整的功能,有的显示屏从光亮到光暗的环境变化时,屏幕亮度调整让人眼感觉很不舒适,进而影响观看。如果屏幕环境光孔对可见光的透过率检测不准确就会造成这种现象,因此市面上一些针对屏幕透过率检测的仪器应运而生。

然而,目前国内对环境光孔的检测仪器存在以下三种问题:

1.透过率检测时,采用人工检测完一件再换一件的操作模式,中间换件时间长,这样既浪费人力成本,又降低了检测效率。

2.透过率检测时,待测屏幕环境光孔与光源光斑采用人工对位,由于人为操作时存在误差,造成检测结果不准确。

3.透过率检测时,需人工操作的工序较多,检测自动化程度较低。

因此,如何提供一种高效且高自动化的透过率检测装置是本领域技术人员亟需解决的问题。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型提供了一种检测光谱透过率的装置,实现了全自动检测光谱透过率,操作简单,检测精度高,适用于国内外手机面板ir油墨孔透过率的检测。

为了实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:

一种检测光谱透过率的装置,包括:转盘组件和透光率检测组件;

所述转盘组件的圆周方向按工序均匀分布有上料工位、校正工位、检测工位和下料工位,所述透光率检测组件安装在所述检测工位上。

进一步,所述透光率检测组件包括x轴移动部分、y轴移动部分和检测部分,所述x轴移动部分和y轴移动部分连接,所述y轴移动部分和所述检测部分连接。

进一步,所述检测部分包括光源装置、物镜、积分球、光谱仪、反射镜、光源处理装置、光路模组和相机;

所述光源装置发出的光束通过所述光源处理装置成为平行光束,所述平行光束通过所述反射镜反射到所述物镜上,所述物镜将所述平行光束聚焦成光点,所述光点穿过待测显示屏的环境光孔进入所述积分球,所述积分球测量光通量后传输至所述光谱仪进行透光率分析;

所述待测显示屏的反射光束经过所述物镜成像,成像光束依次经过所述反射镜和所述光路模组变为平行光束后传输至所述相机中。

进一步,所述光源处理装置按照光线传播方向依次包括光阑、第一透镜、第二透镜和第三透镜。

进一步,所述光路模组按照光线传播方向依次包括第四透镜、第五透镜和第六透镜。

进一步,所述x轴移动部分包括x轴固定板、第一直线导轨、第一光电开关、光电导轨、第一轴承座、第一滚珠丝杆、第一丝杆螺母、第一螺母座、第一光感片、第一联轴器、第一电机座和第一步进电机,所述x轴固定板安装在机架上,所述第一直线导轨的导轨固定在所述x轴固定板的上表面,所述第一轴承座、所述第一电机座和所述光电导轨固定在所述x轴固定板的下表面,所述第一轴承座和所述第一电机座套装在所述第一滚珠丝杆的两端,所述第一丝杆螺母套装在所述第一滚珠丝杆上且位于所述第一轴承座与所述第一电机座之间,所述第一螺母座连接所述第一丝杆螺母,所述第一光感片固定在所述第一螺母座上,所述第一步进电机固定在所述第一电机座上,所述第一联轴器两端分别套装在所述第一步进电机以及所述第一滚珠丝杆上,所述第一光电开关固定在所述光电导轨上;

所述y轴移动部分包括y轴固定板、第二步进电机、第二电机座、第二联轴器、第二光感片、第二螺母座、第二丝杆螺母、第二滚珠丝杆、第二直线导轨、第二轴承座、光电滑轨座、第二光电开关和光电滑轨,所述第二电机座、所述第二直线导轨的导轨、所述第二轴承座和光电滑轨座固定在所述y轴固定板上表面,所述第二轴承座和所述第二电机座套装在所述第二滚珠丝杆的两端,所述第二丝杆螺母套装在所述第二滚珠丝杆上且位于所述第二轴承座与所述第二电机座之间,所述第二螺母座连接所述第二丝杆螺母上,所述第二光感片固定在所述第二螺母座上,所述第二步进电机固定在所述第二电机座上,所述第二联轴器两端分别套装在所述第二步进电机以及所述第二滚珠丝杆上,所述光电滑轨固定在所述光电滑轨座上,所述第二光电开关固定在所述光电滑轨上;

所述y轴固定板与所述第一直线导轨的滑块固定连接,且所述第一直线导轨的滑块与所述第一直线导轨的导轨滑动连接,所述y轴固定板与所述第一螺母座连接,所述检测部分与所述第二直线导轨的滑块固定连接,且所述第二直线导轨的滑块与所述第二直线导轨的导轨滑动连接,所述检测部分与所述第二螺母座连接。

进一步,所述转盘组件包括马达、马达过渡件、转盘、真空管路和吸盘,所述马达与所述马达过渡件连接,所述马达过渡件与所述转盘螺纹连接,所述吸盘均匀固定在所述转盘表面边缘处,且所述吸盘连通所述真空管路。

进一步,所述吸盘设置为4个,分别对应设置在上料工位、校正工位、检测工位和下料工位。

进一步,还包括处理器,所述处理器分别与所述光谱仪和所述相机电连接。

进一步,所述相机为ccd相机。

经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本实用新型公开提供了一种检测光谱透过率的装置,透光率检测组件安装在转盘组件对应的检测工位,其中上料工位上承放待测显示屏,转盘组件旋转90度至校正工序进行校正,校正完后再旋转90度至检测工位进行透过率检测,然后转盘组件再旋转90度至下料工位对已测屏下料。本实用新型各工位自动完成了对应工序,不需要人工操作模式,实现了全自动化,提高了检测效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本实用新型提供的检测光谱透过率的装置结构示意图。

图2附图为本实用新型提供的转盘组件结构示意图。

图3附图为本实用新型提供的透光率检测组件结构示意图。

图4附图为本实用新型提供的x轴移动部分结构示意图。

图5附图为本实用新型提供的y轴移动部分结构示意图。

图6附图为本实用新型提供的检测部分结构示意图。

图7附图为本实用新型提供的检测部分光路传输原理图。

其中,

1、转盘组件,11、马达,12、马达过渡件,13、转盘,14、吸盘,2、透光率检测组件,21、x轴移动部分,211、x轴固定板,212、第一直线导轨,213、第一光电开关,214、光电导轨,215、第一轴承座,216、第一滚珠丝杆,217、第一丝杆螺母,218、第一螺母座,219、第一光感片,2110、第一联轴器,2111、第一电机座,2112、第一步进电机,22、y轴移动部分,221、y轴固定板,222、第二步进电机,223、第二电机座,224、第二联轴器,225、第二光感片,226、第二螺母座,227、第二丝杆螺母,228、第二滚珠丝杆,229、第二直线导轨,2210、第二轴承座,2211、光电滑轨座,2212、第二光电开关,2213、光电滑轨,23、检测部分,231、光源装置,232、物镜,233、积分球,234、光谱仪,235、反射镜,236、光源处理装置,2361、光阑,2362、第一透镜,2363、第二透镜,2364、第三透镜,237、光路模组,2371、第四透镜,2372、第五透镜,2373、第六透镜,238、相机,3、处理器,4、待测显示屏。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开了一种检测光谱透过率的装置,如图1所示,包括转盘组件1和透光率检测组件2,转盘组件1沿圆周方向按工序均匀分布上料、校正、检测和下料四大组件,其中上料、校正和下料组件未在图中表示。

如图2所示,转盘组件1包括马达11、马达过渡件12、转盘13、真空管路和吸盘14,其中吸盘14设置为四个,四个吸盘均匀分布在转盘13边缘,马达11与马达过渡件12连接,马达过渡件12固定于转盘13上,吸盘14连通真空管路,具体的,马达11可设置为滴滴马达。实际应用时将待测显示屏放在上料工位对应的吸盘14上,接着吸盘14通过真空管路抽真空,待测显示屏吸附在吸盘上,马达11旋转带动马达过渡件12动作,马达过渡件12再带动转盘13转动,转盘13每转动90度后停止一段时间,这段时间各工位完成对应工序。此过程中转盘13周而复始转动主要同步完成连续上料、校正、透过率检测和下料工序,进而缩短检测等待时间,提高效率。

如图3所示,透过率检测组件2从下往上依次包括x轴移动部分21、y轴移动部分22和检测部分23。x轴移动部分21和y轴移动部分22可分别向x轴和y轴移动,进而带动检测部分23在平面内运动,完成待测显示屏环境光孔与检测部分光源光斑对正。其中x轴移动部分和y轴移动部分采用步进电机、滚珠丝杠、直线滑轨和光电开关等结构并结合ccd相机成像情况,使待测屏环境光孔与光源光斑位置校正更精准。

如图4和图5所示,x轴移动部分21包括x轴固定板211、第一直线导轨212、第一光电开关213、光电导轨214、第一轴承座215、第一滚珠丝杆216、第一丝杆螺母217、第一螺母座218、第一光感片219、第一联轴器2110、第一电机座2111和第一步进电机2112,x轴固定板211安装在机架上,第一直线导轨212的导轨固定在x轴固定板211的上表面,第一轴承座215、第一电机座2111和光电导轨214固定在x轴固定板211的下表面,第一轴承座215和第一电机座2111套装在第一滚珠丝杆216的两端,第一丝杆螺母217套装在第一滚珠丝杆216上且位于第一轴承座215与第一电机座2111之间,第一螺母座218通过螺钉连接第一丝杆螺母217,第一光感片219通过螺钉固定在第一螺母座218上,第一步进电机2112固定在第一电机座2111上,第一联轴器2110两端分别套装在第一步进电机2112的轴以及第一滚珠丝杆216上,第一光电开关213固定在光电导轨214上;

y轴移动部分22包括y轴固定板221、第二步进电机222、第二电机座223、第二联轴器224、第二光感片225、第二螺母座226、第二丝杆螺母227、第二滚珠丝杆228、第二直线导轨229、第二轴承座2210、光电滑轨座2211、第二光电开关2212和光电滑轨2213,第二电机座223、第二直线导轨229的导轨、第二轴承座2210和光电滑轨座2211固定在y轴固定板221上表面,第二轴承座2210和第二电机座223套装在第二滚珠丝杆228的两端,第二丝杆螺母227套装在第二滚珠丝杆228上且位于第二轴承座2210与第二电机座223之间,第二螺母座226通过螺钉连接第二丝杆螺母227上,第二光感片225通过螺钉固定在第二螺母座226上,第二步进电机222固定在第二电机座223上,第二联轴器224两端分别套装在第二步进电机222的轴以及第二滚珠丝杆228上,光电滑轨2213固定在光电滑轨座2211上,第二光电开关2212固定在光电滑轨2213上;

如图4所示,其中x轴移动部分设有两个第一光电开关213,分别安装在光电导轨214上,对应着第一滚珠丝杠螺母217设计时移动过程中的原点和极限位置,确保第一滚珠丝杠螺母217在原点和极限位置之间移动。当第一步进电机2112转动带动第一联轴器2110转动,第一联轴器2110再带动第一滚珠丝杆216转动,第一滚珠丝杆216带动第一丝杆螺母217沿丝杆方向移动,第一丝杆螺母217再带动第一螺母座218和第一光感片219沿丝杆方向移动。如果第一光感片219移动到极限位置,极限位置对应的第一光电开关213将信号反馈给控制系统,这时系统将报警并提示复位原点,从而实现x轴方向的移动。

如图5所示,其中y轴移动部分设有两个第二光电开关2212,分别安装在光电滑轨座2211上,对应着第二滚珠丝杠螺母227设计时移动过程中的原点和极限位置,确保第二滚珠丝杠螺母227在原点和极限位置之间移动。当第二步进电机222转动带动第二联轴器224转动,第二联轴器224再带动第二滚珠丝杆228转动,第二滚珠丝杆228带动第二丝杆螺母227沿丝杆方向移动,第二丝杆螺母227再带动第二螺母座226和第二光感片225沿丝杆方向移动。如果第二光感片225移动到极限位置,极限位置对应的第二光电开关2212将信号反馈给控制系统,这时系统将报警并提示复位原点,从而实现y轴方向的移动。

需要说明的是关于控制系统的控制程序等均采用现有技术实现,本实用新型并不做任何改进,只对装置结构进行了改进。

y轴固定板221与第一直线导轨212的滑块固定连接,且第一直线导轨212的滑块与滑轨滑动连接,y轴固定板221与第一螺母座218通过螺钉固定连接,检测部分23分别与第二直线导轨229的滑块固定连接,与第二螺母座226通过螺钉固定连接,第二直线导轨229的滑块与滑轨滑动连接。

如图6和图7所示,其中检测部分23包括光源装置231、物镜232、积分球233、光谱仪234、反射镜235、光源处理装置236、光路模组237和ccd相机238,其中,积分球233上表面略低于吸盘上表面,物镜232设于积分球233的上方。

本实施例中,光源装置231为卤素灯发生器,需要检测玻璃片在400-1000nm的不同波段的透光率,而卤素灯覆盖了400-1000nm波段,该光源曲线光滑,能量稳定。积分球233是一个内壁涂有白色漫反射材料的空腔球体,球壁上开有两个孔,用作进光孔和放置光接收器件的接收孔,光通过进光孔被积分球收集,在积分球内部经过多次反射后非常均匀地散射在积分球内部,因此使用积分球来测量光通量,可使得测量结果更为可靠。

光谱仪234能将成分复杂的光分解为光谱线,本实用新型中主要对积分球233的光通量进行数据分析,检测待测显示屏环境光孔透过率。光源处理装置236按照光线传播方向依次包括光阑2361、第一透镜2362、第二透镜2363和第三透镜2364,主要将发散的光束变成平行光束。

物镜232不仅能够用于检测透过率时对光线聚焦,还能对物镜下方物体成像。光路模组237按照光线传播方向依次包括第四透镜2371、第五透镜2372和第六透镜2373,其结构和原理与前述的第一透镜2362、第二透镜2363和第三透镜2364一样,主要将发散的光束变成平行光束。

ccd相机238能够将物镜232所成像传输给处理器,其中处理器可设置为电脑,电脑上人眼可观察到待测显示屏的环境光孔是否落在检测口,这样就能够清晰地进行观察参照,从而能够准确地定位,而且人眼也能清晰看到检测斑点是否在检测孔的中央。

具体传输路径为:光源装置231发出入射光线,经过耦合光纤进入光源处理装置236,再经过反射镜235反射后进入物镜232聚焦成光点,光点穿过待测显示屏4的环境光孔进入积分球233进行测量,测量所得到的数据传输送到光谱仪234进行透光率分析。

待测显示屏4的反射光束经过物镜232、光路模组237传输后进入ccd相机238,即可在电脑上产生一动态图像,此时可根据图像通过移动x轴移动部分和y轴移动部分,带动检测部分23移动,使调整积分球的进光孔与待测显示屏环境光孔中心对正,使光点能准确地照射在待测显示屏的检测孔内,以实现对待测显示屏的准确定位,提高了准确度。

本实用新型的工作过程为:

将待测显示屏4放在吸盘上,转盘转动到检测工位后,通过x轴移动部分21和y轴移动部分22运动以及结合检测部分ccd相机成像观察,使待测显示屏的环境光孔对准积分球233的进光孔后,启动光源装置231发出光束,光束通过光耦光纤进入光源处理装置236,光源处理装置236将发散的光束变成平行光束,平行光束通过反射镜235反射到物镜232,经过物镜232的平行光束聚焦成光点,光点穿过到待测显示屏的检测孔进入积分球233进行处理,并把处理后的数据传输到光谱仪234进行透光率分析。

本实用新型具有以下优点:

1.改变了检测完一件再换一件的人工操作模式,实现连续上料和检测,既节省了人工,又提升了检测效率。

2.采用步进电机加滚珠丝杆的结构并结合ccd相机成像对待测显示屏环境光孔与光源光斑的位置校正,减少了误差,使校正更精确,并提高了校正速度。

3.减少了人工操作工序,使透过率检测变动更自动化。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。


技术特征:

1.一种检测光谱透过率的装置,其特征在于,包括:转盘组件(1)和透光率检测组件(2);

所述转盘组件(1)的圆周方向按工序均匀分布有上料工位、校正工位、检测工位和下料工位,所述透光率检测组件(2)安装在所述检测工位上。

2.根据权利要求1所述的一种检测光谱透过率的装置,其特征在于,所述透光率检测组件(2)包括x轴移动部分(21)、y轴移动部分(22)和检测部分(23),所述x轴移动部分(21)和y轴移动部分(22)连接,所述y轴移动部分(22)和所述检测部分(23)连接。

3.根据权利要求2所述的一种检测光谱透过率的装置,其特征在于,所述检测部分(23)包括光源装置(231)、物镜(232)、积分球(233)、光谱仪(234)、反射镜(235)、光源处理装置(236)、光路模组(237)和相机(238);

所述光源装置(231)发出的光束通过所述光源处理装置(236)变为平行光束,所述平行光束通过所述反射镜(235)反射到所述物镜(232)上,所述物镜(232)将所述平行光束聚焦成光点,所述光点穿过待测显示屏(4)的环境光孔进入所述积分球(233),所述积分球(233)测量光通量后传输至所述光谱仪(234)进行透光率分析;

所述待测显示屏(4)的反射光束经过所述物镜(232)成像,成像光束依次经过所述反射镜(235)和所述光路模组(237)变为平行光束后传输至所述相机(238)中。

4.根据权利要求3所述的一种检测光谱透过率的装置,其特征在于,所述光源处理装置(236)按照光线传播方向依次包括光阑(2361)、第一透镜(2362)、第二透镜(2363)和第三透镜(2364)。

5.根据权利要求3或4任意一项所述的一种检测光谱透过率的装置,其特征在于,所述光路模组(237)按照光线传播方向依次包括第四透镜(2371)、第五透镜(2372)和第六透镜(2373)。

6.根据权利要求5所述的一种检测光谱透过率的装置,其特征在于,所述x轴移动部分(21)包括x轴固定板(211)、第一直线导轨(212)、第一光电开关(213)、光电导轨(214)、第一轴承座(215)、第一滚珠丝杆(216)、第一丝杆螺母(217)、第一螺母座(218)、第一光感片(219)、第一联轴器(2110)、第一电机座(2111)和第一步进电机(2112),所述x轴固定板(211)安装在机架上,所述第一直线导轨(212)的导轨固定在所述x轴固定板(211)的上表面,所述第一轴承座(215)、所述第一电机座(2111)和所述光电导轨(214)设置在所述x轴固定板(211)的下表面,所述第一轴承座(215)和所述第一电机座(2111)套装在所述第一滚珠丝杆(216)的两端,所述第一丝杆螺母(217)套装在所述第一滚珠丝杆(216)上且位于所述第一轴承座(215)与所述第一电机座(2111)之间,所述第一螺母座(218)连接所述第一丝杆螺母(217),所述第一光感片(219)固定在所述第一螺母座(218)上,所述第一步进电机(2112)固定在所述第一电机座(2111)上,所述第一联轴器(2110)两端分别套装在所述第一步进电机(2112)以及所述第一滚珠丝杆(216)上,所述第一光电开关(213)固定在所述光电导轨(214)上;

所述y轴移动部分(22)包括y轴固定板(221)、第二步进电机(222)、第二电机座(223)、第二联轴器(224)、第二光感片(225)、第二螺母座(226)、第二丝杆螺母(227)、第二滚珠丝杆(228)、第二直线导轨(229)、第二轴承座(2210)、光电滑轨座(2211)、第二光电开关(2212)和光电滑轨(2213),所述第二电机座(223)、所述第二直线导轨(229)的导轨、所述第二轴承座(2210)和所述光电滑轨座(2211)固定在所述y轴固定板(221)上表面,所述第二轴承座(2210)和所述第二电机座(223)套装在所述第二滚珠丝杆(228)的两端,所述第二丝杆螺母(227)套装在所述第二滚珠丝杆(228)上且位于所述第二轴承座(2210)与所述第二电机座(223)之间,所述第二螺母座(226)连接所述第二丝杆螺母(227)上,所述第二光感片(225)固定在所述第二螺母座(226)上,所述第二步进电机(222)固定在所述第二电机座(223)上,所述第二联轴器(224)两端分别套装在所述第二步进电机(222)以及所述第二滚珠丝杆(228)上,所述光电滑轨(2213)固定在所述光电滑轨座(2211)上,所述第二光电开关(2212)固定在所述光电滑轨(2213)上;

所述y轴固定板(221)与所述第一直线导轨(212)的滑块固定连接,且所述第一直线导轨(212)的滑块与所述第一直线导轨(212)的导轨滑动连接,所述y轴固定板(221)与所述第一螺母座(218)连接,所述检测部分(23)与所述第二直线导轨(229)的滑块固定连接,且所述第二直线导轨(229)的滑块与所述第二直线导轨(229)的导轨滑动连接,所述检测部分(23)与所述第二螺母座(226)连接。

7.根据权利要求6所述的一种检测光谱透过率的装置,其特征在于,所述转盘组件(1)包括马达(11)、马达过渡件(12)、转盘(13)、真空管路和吸盘(14),所述马达(11)与所述马达过渡件(12)连接,所述马达过渡件(12)与所述转盘(13)螺纹连接,所述吸盘(14)均匀固定在所述转盘(13)表面边缘处,且所述吸盘(14)连通所述真空管路。

8.根据权利要求7所述的一种检测光谱透过率的装置,其特征在于,所述吸盘(14)设置为4个,分别对应设置在上料工位、校正工位、检测工位和下料工位。

9.根据权利要求8所述的一种检测光谱透过率的装置,其特征在于,还包括处理器(3),所述处理器(3)分别与所述光谱仪(234)和所述相机(238)电连接。

10.根据权利要求3所述的一种检测光谱透过率的装置,其特征在于,所述相机(238)为ccd相机。

技术总结
本实用新型公开了一种检测光谱透过率的装置,包括转盘组件和透光率检测组件,转盘组件的圆周方向按工序均匀分布有上料工位、校正工位、检测工位和下料工位,透光率检测组件安装在检测工位上;透光率检测组件包括X轴移动部分、Y轴移动部分和检测部分,X轴移动部分和Y轴移动部分均包括步进电机、滚珠丝杠、直线滑轨和光电开关等,检测部分包括光源装置、物镜、积分球、光谱仪、反射镜、光源处理装置、光路模组和相机,转盘组件包括马达、马达过渡件、转盘、真空管路和吸盘。本实用新型实现了光谱透过率的自动检测,操作简单,检测精度高,适用于国内外手机面板IR油墨孔透过率的检测。

技术研发人员:白仲文;刘烈敏
受保护的技术使用者:东莞市捷扬光电科技有限公司;广东嘉仪仪器集团有限公司
技术研发日:2020.04.21
技术公布日:2021.04.06

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