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CN110554048A - 一种触摸屏ito膜不平度缺陷检测装置 - Google Patents

一种触摸屏ito膜不平度缺陷检测装置 Download PDF

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CN110554048A CN201910865338.6A CN201910865338A CN110554048A CN 110554048 A CN110554048 A CN 110554048A CN 201910865338 A CN201910865338 A CN 201910865338A CN 110554048 A CN110554048 A CN 110554048A
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曾爱军
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Nanjing Institute of Advanced Laser Technology
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Nanjing Institute of Advanced Laser Technology
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Abstract

本发明涉及一种触摸屏ITO膜不平度缺陷检测装置，包括光源发生器、缺陷探测判别器和用于放置被测对象的检测平台，所述光源发生器包括第一壳体、顺序设置于第一壳体内的窄带光源、准直器、起偏器和相位延迟器，窄带光源发出光束，准直器、起偏器和相位延迟器分别用于对光束进行准直、起偏和相位延迟，输出椭圆偏振光到被测对象上；所述缺陷探测判别器包括第二壳体、顺序设置于第二壳体内的检偏器、成像镜头和探测器，检偏器用于接收反射光信号，成像镜头用于将信号传递给探测器靶面，探测器用于将信号传递给信号处理器。本发明将触摸屏ITO膜不平度缺陷转化为光学图像，将缺陷细节放大且图像对比度高，能有效提高缺陷的识别效率。

Description

一种触摸屏ITO膜不平度缺陷检测装置
技术领域
本发明涉及触摸屏质量检测领域，特别涉及一种用于触摸屏ITO膜不平度缺陷检测装置。
背景技术
触摸屏是一种可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置，目前广泛应用于智能设备的人机交互中。触摸屏在生产过程中会不可避免的出现各种瑕疵，例如：裂痕、凹坑、气泡、指纹和ITO膜敷贴缺陷等，因此在生产过程中需要对触摸屏进行缺陷检查。目前，针对外观缺陷检测的设备成熟多样，而鲜见用于检测触摸屏ITO膜贴不平缺陷检测的自动化设备。传统的方法是采用人工在背景灯下粗略检查，由于缺陷图样形状细密且具有一定的定域性，往往很难凭人工准确观察，这样就产生了人工检查耗时长、工作效率和准确率低等问题。
现有技术中通常应用高速扫描CCD来采集触摸屏的ITO膜与玻璃基板的对比度图像，并以此来进行缺陷检测。但是由于ITO材料与玻璃基板的透射和反射系数相近，在高速扫描CCD采集时很难形成高对比度图像；并且在光强较弱时，CCD曝光不足也会导致图像过暗和图像存在横向干扰条纹的问题，影响检测效果。
发明内容
技术目的：为了快速准确地识别触摸屏生产过程中引起的触摸屏ITO膜不平度缺陷，本发明提供一种新的检测装置，能有效地实现触摸屏ITO膜不平度缺陷的快速自动化检测，采用非接触式光学检测方法，减少了对ITO膜表面的伤害，同时也能够大大提高测量精度，降低测量误差。
技术方案：一种触摸屏ITO膜不平度缺陷检测装置，包括光源发生器、缺陷探测判别器和用于放置被测对象的检测平台；其中，所述光源发生器包括第一壳体、顺序设置于第一壳体内的窄带光源、准直器、起偏器和相位延迟器，窄带光源发出光束，准直器、起偏器和相位延迟器分别用于对光束进行准直、起偏和相位延迟，输出偏正光到被测对象上；所述缺陷探测判别器包括第二壳体、顺序设置于第二壳体内的检偏器、成像镜头和探测器，检偏器用于接收反射光信号，成像镜头用于将反射光信号传递给探测器靶面，探测器用于将反射光信号传递给信号处理器。
进一步的，所述成像镜头为双远心镜头，被测对象在镜头物面，探测器靶面在镜头像面。
进一步的，所述缺陷探测判别器在检偏器的输入端还设有分光元件，分光元件用于改变被测对象表面反射光的传输角度。
进一步的，所述分光元件是分光棱镜或平行平板。
进一步的，经所述准直器准直后的出射光束发散角小于2°。
进一步的，经过所述相位延迟器后的出射光束为椭圆偏振光。
进一步的，所述光源发生器的光轴与缺陷探测判别器的光轴关于被测对象表面的法线对称，两光轴之间的夹角小于140°。
有益效果：
（1）、与现有技术相比，本发明公开的检测装置将触摸屏ITO膜不平度缺陷转化为光学图像，将缺陷细节放大并且图像对比度高，能有效提高缺陷的识别效率，进一步结合计算机图像处理技术可实现触摸屏ITO膜不平度缺陷的自动化检测；
（2）、本发明属于非接触式光学检测，克服了接触式检测仪器对ITO膜表面的伤害，排除了人为等受力干扰。
附图说明
图1是本发明所示出的一种光源发生器轴线与被测对象表面法线不重合的检测装置的结构示意图；
图2是本发明所示出的一种光源发生器轴线与被测对象表面法线重合的检测装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明述及的触摸屏ITO膜不平度缺陷检测装置。然而，应当将本发明理解成并不局限于以下描述的实施方式，并且本发明的技术理念可以与其他公知技术或功能与那些公知技术相同的其他技术组合实施。
实施例一：
如图1所示的一种光源发生器轴线与被测对象表面法线不重合的触摸屏ITO膜不平度缺陷检测装置，光源发生器包含窄带光源1、准直器2、起偏器3、相位延迟器4，缺陷探测判别器包含检偏器6、成像镜头7、探测器8。窄带光源1发出的光束经准直器2准直，依次通过起偏器3和相位延迟器4，照射在被测对象5上，经被测对象5表面反射后，再由检偏器6接收反射光信号，经过成像镜头7将反射光信号传递给探测器8靶面，探测器8将收集到的反射光信号传输至信号处理器10进行运算，并在显示终端11给出结果。
光线方向由线段上的箭头示出，虚线表示被测对象5表面的法线方向，光源发生器的光轴与缺陷探测判别器的光轴关于被测对象5表面的法线对称，两光轴之间的夹角小于140°，因为当夹角大于140°时探测区域有遮挡，检测效率低。
本发明中优选经准直器2准直后的出射光束发散角小于2°，因为角度增大时会增加探测端光学系统的复杂程度，经过相位延迟器4后的出射光束为椭圆偏振光，成像镜头7为双远心镜头，被测对象5在镜头物面，探测器8靶面在镜头像面。
实施例二：
为了减小检测装置的体积、简化检测装置的装调，采用如图2所示的一种光源发生器轴线与被测对象表面法线重合的触摸屏ITO膜不平度缺陷检测装置，光源发生器包含窄带光源1、准直器2、起偏器3、相位延迟器4,缺陷探测判别器包括检偏器6、成像镜头7、探测器8，在缺陷检测判别器的输入端设置有分光元件9，该分光元件可以是分光棱镜或平行平板。窄带光源1发出的光束经准直器2准直，依次通过起偏器3和相位延迟器4，照射在被测对象5上，经被测对象5表面反射后，再经过分光元件9反射，由检偏器6接收反射光信号，经过成像镜头7将反射光信号传递给探测器8靶面，探测器8将收集到的反射光信号传输至信号处理器10进行运算，并在显示终端11给出结果。
光线方向由线段上的箭头示出，虚线表示被测对象5表面的法线方向。
本说明书中所述的只是本发明的较佳具体实施例，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明的限制。凡本领域技术人员依本发明的构思通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本发明的范围之内。

Claims (7)

1.一种触摸屏ITO膜不平度缺陷检测装置，其特征在于：包括光源发生器、缺陷探测判别器和用于放置被测对象的检测平台；其中，所述光源发生器包括第一壳体、顺序设置于第一壳体内的窄带光源（1）、准直器（2）、起偏器（3）和相位延迟器（4），窄带光源（1）发出光束，准直器（2）、起偏器（3）和相位延迟器（4）分别用于对光束进行准直、起偏和相位延迟，输出偏正光到被测对象（5）上；所述缺陷探测判别器包括第二壳体、顺序设置于第二壳体内的检偏器（6）、成像镜头（7）和探测器（8），检偏器（6）用于接收反射光信号，成像镜头（7）用于将反射光信号传递给探测器（8）靶面，探测器（8）用于将反射光信号传递给信号处理器（10）。
2.根据权利要求1所述的一种触摸屏ITO膜不平度缺陷检测装置，其特征在于：所述成像镜头（7）为双远心镜头，被测对象（5）在镜头物面，探测器（8）靶面在镜头像面。
3.根据权利要求1所述的一种触摸屏ITO膜不平度缺陷检测装置，其特征在于：所述缺陷探测判别器在检偏器（6）的输入端还设有分光元件（9），分光元件（9）用于改变被测对象（5）表面反射光的传输角度。
4.根据权利要求3所述的一种触摸屏ITO膜不平度缺陷检测装置，其特征在于：所述分光元件（9）是分光棱镜或平行平板。
5.根据权利要求1所述的一种触摸屏ITO膜不平度缺陷检测装置，其特征在于：经所述准直器（2）准直后的出射光束发散角小于2°。
6.根据权利要求1所述的一种触摸屏ITO膜不平度缺陷检测装置，其特征在于：经过所述相位延迟器（4）后的出射光束为椭圆偏振光。
7.根据权利要求1所述的一种触摸屏ITO膜不平度缺陷检测装置，其特征在于：所述光源发生器的光轴与缺陷探测判别器的光轴关于被测对象（5）表面的法线对称，两光轴之间的夹角小于140°。
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