CN114113871A

CN114113871A - 一种fpi批量测试系统及其测试方法

Info

Publication number: CN114113871A
Application number: CN202111406674.8A
Authority: CN
Inventors: 黄锦标; 林琳; 郭斌
Original assignee: Shenzhen Haippi Nanooptical Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Haippi Nanooptical Technology Co ltd
Priority date: 2021-11-24
Filing date: 2021-11-24
Publication date: 2022-03-01

Abstract

本发明提出了一种FPI批量测试系统，包括控制器、第一多路复用器、第二多路复用器以及FPI承载模块；所述FPI承载模块包括m条横向选通线、n条竖向选通线以及由m行n列FPI载具组成的FPI载具阵列，所述FPI载具阵列用于承载待测试的FPI，从而构成FPI阵列；m条所述横向选通线的一端均电性连接第一多路复用器，且另一端分别并联所述FPI阵列对应行的n个FPI，n条所述竖向选通线的一端均电性连接第二多路复用器，且另一端分别并联所述FPI阵列对应列的m个FPI；还包括成像设备，所述成像设备用于采集所述FPI阵列的干涉图像。本发明通过搭建FPI承载模块，基于多路复用器构建FPI选通阵列，兼容了个体间的差异，满足FPI批量化测试需求，因此大大的提高了FPI的测试效率。

Description

一种FPI批量测试系统及其测试方法

技术领域

本发明属于FPI测试领域，具体涉及一种FPI批量测试系统及其测试方法。

背景技术

FPI(法珀干涉器)的光学原理是基于法布里-珀罗干涉原理，通过半导体集成电路工艺制成的分光芯片，以不同电压驱动芯片，获得不同窄波光谱。FPI在成品之前需要经过多轮测试，每一轮测试都需要耗费大量的时间，并且不同FPI之间存在个体差异，无法进行兼容批量测试，导致FPI的测试效率较低，不利于FPI的批量化生产。因此，如何提高FPI的测试效率已经成为一个重要的问题。

发明内容

为了解决现有FPI测试效率较低的问题，本申请提供一种FPI批量测试系统及其测试方法，以提高FPI的测试效率。

根据本申请的第一方面，提出了一种FPI批量测试系统，包括控制器、第一多路复用器、第二多路复用器以及连接在所述第一多路复用器与所述第二多路复用器之间的FPI承载模块；所述FPI承载模块包括m条横向选通线、n条竖向选通线以及由m行n列FPI载具组成的FPI载具阵列，所述m≥2，n≥2，且所述m、n均为整数，所述FPI载具阵列用于承载待测试的FPI，从而构成FPI阵列；m条所述横向选通线的一端均电性连接所述第一多路复用器，且另一端分别并联所述FPI阵列对应行的n个所述FPI，n条所述竖向选通线的一端均电性连接所述第二多路复用器，且另一端分别并联所述FPI阵列对应列的m个所述FPI，所述第一多路复用器和第二多路复用器均电性连接至控制器；还包括成像设备，所述成像设备用于采集所述FPI阵列的干涉图像。该系统通过搭建FPI阵列，基于第一多路复用器和第二多路复用器构建FPI选通阵列，利用成像设备采集FPI的干涉图像，通过选通相应的横向选通线和竖向选通线，即可以不同的上电电压对任一FPI进行上电测试，兼容了个体间的差异，从而满足了FPI批量测试的需求，大大的提高了FPI的测试效率，进而利于对FPI的批量化生产。

优选的，所述成像设备为光学镜头。通过光学镜头对FPI的干涉图像进行采集。

优选的，所述光学镜头同时采集多个所述FPI的干涉图像。通过光学镜头采集整个FPI阵列中的所有FPI的干涉图像并整合成一个图像进行外观检测，从而可以对FPI阵列进行快速检测，提高FPI的批量测试效率。

优选的，所述光学镜头设置有多个，多个所述光学镜头分别对应采集多个所述FPI的干涉图像。通过多个光学镜头分别采集整个FPI阵列中的各个FPI的干涉图像并整合成一个图像进行外观检测，从而可以对FPI阵列进行快速检测，提高FPI的批量测试效率。

根据本申请的第二方面，提出了一种FPI批量测试方法，该FPI批量测试方法采用了上述的FPI批量测试系统，该方法包括：利用成像设备采集FPI阵列的干涉图像，对所述干涉图像进行第一轮检测，当检测到所述干涉图像存在缺陷点时，提取所述缺陷点的信息，并在所述缺陷点上框选出对应的检测窗口，利用所述检测窗口的步进对所述FPI阵列中的各个FPI进行第二轮检测，从而快速筛选出存在所述缺陷点的FPI。该方法基于缺陷点建立面积更小的检测窗口，通过检测窗口的步进对FPI阵列中其它FPI的同样区域进行对比检测，由于检测窗口的面积比一整个FPI的面积小，其涵盖的数据量也更少，从而可以更快速的筛选出存在同样缺陷点的FPI，进而提高了FPI的批量测试效率。

优选的，所述利用成像设备显示整个FPI矩阵的外观图像这一步骤具体包括：利用控制器导通第一条横向选通线和第一条竖向选通线，所述FPI阵列中第一行第一列的FPI上电并在所述成像设备上成像；在所述FPI响应期间，导通第二条所述竖向选通线，所述FPI阵列中第一行第二列的FPI上电并在所述成像设备上成像，以此类推，对所述FPI阵列中的各个FPI依次上电。通过对FPI逐个进行上电，从而对FPI逐个进行成像检测。

优选的，所述利用成像设备显示整个FPI矩阵的外观图像这一步骤具体包括：利用控制器同时打开m条横向选通线和n条竖向选通线，所述FPI阵列中的所有FPI同时上电并在所述成像设备上成像。通过对所有的FPI同时上电，从而同时多所有的FPI进行成像检测。

优选的，所述利用成像设备显示整个FPI矩阵的外观图像这一步骤具体包括：将所述FPI阵列划分为多个分区，根据多个所述分区内的所有FPI，利用控制器依次打开对应的横向选通线和竖向选通线，从而依次对多个所述分区内的FPI上电并在所述成像设备上成像。通过对FPI阵列进行分区，可以将共性的FPI放在同一个分区内，然后再依次对各个分区的FPI进行成像检测。

进一步优选的，在对所述FPI阵列中的各个FPI依次上电这一步骤具体包括：不同所述FPI对应不同的上电电压。通过提供不同的上电电压，可以对不同的FPI提供不同的驱动方式，从而满足兼容FPI个体间的差异，实现FPI批量测试。

进一步优选的，在依次对多个所述分区内的FPI上电并在所述成像设备上成像这一步骤具体包括：不同所述分区的FPI对应不同的上电电压。将多个共性的FPI放在同一个分区内，再向不同分区提供不同的上电电压，以对不同分区的FPI提供不同的驱动方式，从而满足兼容批量FPI个体间的差异，实现FPI批量测试，进一步提高FPI的测试效率。

进一步优选的，所述利用所述检测窗口的步进对所述FPI阵列的各个FPI进行第二轮检测这一步骤具体包括：根据所述FPI阵列中相邻两个FPI同一位置的间隔来获取所述检测窗口的步进距离，再利用控制器控制所述检测窗口的步进。由于FPI阵列中相邻两个FPI之间的间隔是一样的，因此可以推算出检测窗口的步进距离等于相邻两个FPI同一位置之间的间隔，即相邻两个FPI之间的间隔与FPI的长度之和。

本申请提出了一种FPI批量测试系统及其测试方法，通过搭建FPI阵列，基于第一多路复用器和第二多路复用器构建FPI选通阵列，利用成像设备采集FPI阵列的干涉图像；通过选通相应的横向选通线和竖向选通线，即可实现不同FPI个体对应不同上电电压，同时也可以是不同分区的FPI对应不同的上电电压，亦或是所有FPI对应同一个上电电压，从而满足兼容FPI个体间的差异，实现对FPI进行批量成像和外观检测，提高了FPI的测试效率，进而利于FPI的批量化生产。当检测出FPI阵列中的某一个FPI存在缺陷点时，根据缺陷点框选检测窗口，利用检测窗口的步进对FPI阵列中其它FPI的相同位置进行对比检测，由于检测窗口包含的数据量比一整个FPI的数据量要小得多，因此可以快速的筛选出存在缺陷点的FPI，大大提高了FPI的批量测试效率。

附图说明

包括附图以提供对实施例的进一步理解并且附图被并入本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图图示了实施例并且与描述一起用于解释本发明的原理。将容易认识到其它实施例和实施例的很多预期优点，因为通过引用以下详细描述，它们变得被更好地理解。附图的元件不一定是相互按照比例的。同样的附图标记指代对应的类似部件。

图1是根据本发明的实施例的FPI批量测试系统的结构示意图；

图2是根据本发明的FPI批量测试系统的批量测试方法流程图。

附图标记说明：1、控制器；2、第一多路复用器；3、第二多路复用器；4、成像设备；5、横向选通线；6、竖向选通线；7、FPI载具；8、FPI；9、FPI阵列。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括......”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

图1示出了根据本发明的实施例的FPI批量测试系统的结构示意图，如图1所示，该测试系统包括控制器1、第一多路复用器2、第二多路复用器3、FPI承载模块以及成像设备4。其中，FPI承载模块包括m条横向选通线5、n条竖向选通线6以及由m行n列FPI载具7组成的FPI载具阵列，上述中的m≥2，n≥2，且均为整数。FPI载具阵列用于承载待测试的FPI8，从而构成FPI阵列9。

继续参考图1，具体的，第一多路复用器2纵向放置，第一多路复用器2的一端电性连接到控制器1上，第一多路复用器2的另一端与m条横向选通线5电性相连，m条横向选通线5的另一端分别并联FPI阵列9中对应行的n个FPI8。第二多路复用器3横向放置，第二多路复用器3的一端同样电性连接到控制器1上，第二多路复用器3的另一端与n条竖向选通线6电性相连，n条竖向选通线6的另一端分别并联FPI阵列9中对应行的m个FPI8，至此，构成了FPI选通阵列。成像设备4再对整个FPI阵列9的干涉图像进行采集，从而可以对FPI8的外观进行批量检测。

本实施例中，控制器1具体为计算机，在其它实施方式中也可以是单片机、平板电脑等控制端；成像设备4采用光学镜头，在其它实施方式中也可以采用图像处理器等其它设备，这里不作进一步限制。另外，本实施例是通过一个光学镜头同时采集FPI阵列9中所有FPI8的干涉图像，并整合成一个图像进行外观检测，从而进一步的提高FPI8的批量测试效率。但本领域技术人员应当认知的是，在其它实施方式中，同样可以采用多个光学镜头分别对应采集FPI阵列9中多个FPI8的干涉图像，并整合成一个图像进行外观检测。

该测试系统通过搭建FPI阵列9，基于第一多路复用器2和第二多路复用器3构建FPI选通阵列，控制器1控制第一多路复用器2和第二多路复用器3选通相应的横向选通线5和竖向选通线6，即可选通对应的FPI8，从而以不同的上电电压对任一FPI8进行上电，再利用成像设备4采集FPI8的干涉图像，进而对FPI8的外观进行检测。本领域技术人员应当理解的是，FPI8个体间的差异在于其需要以不同的上电电压进行驱动，因此本发明的测试系统兼容了FPI8个体间的差异，使得不同的FPI8可以被放到同一个FPI载具阵列中进行测试，从而满足了FPI8批量测试的需求，大大的提高了FPI8的测试效率，进而适用于FPI8的批量化生产。

上述中的所有动作均是通过控制器1进行控制的，本领域技术人员应该理解的是，该技术水平是现有技术所完全能够达到的。

本实施例中，FPI阵列9设置有一个，测试系统所选用的成像设备4的采集面积与FPI阵列9的尺寸大小相等。在一个优选的实施例中，FPI阵列9也可以设置成多个，测试系统所选成像设备4的采集面积与多个FPI阵列9的尺寸之和大小相等，成像设备4将多个FPI阵列9中所有FPI8的干涉图像输出整合成一幅图像，再对其外观进行检测，从而进一步的提高FPI8的批量测试效率。

图2示出了根据本发明的FPI批量测试系统的批量测试方法流程图，如图2所示，该批量测试方法包括以下步骤：

S1、利用成像设备采集FPI阵列的干涉图像。

在具体的实施例中，可对FPI阵列中的各个FPI逐个选通，从而实现不同FPI对应不同上电电压，最终采集整个FPI阵列的干涉图像。具体实现方法为：利用控制器导通第一条横向选通线和第一条竖向选通线，FPI阵列中第一行第一列的FPI上电并在成像设备上成像；在FPI响应期间，导通第二条竖向选通线，FPI阵列中第一行第二列的FPI上电并在成像设备上成像，以此类推，对FPI阵列中的各个FPI依次上电。该方法通过向不同的FPI提供不同的上电电压，可以对不同的FPI提供不同的驱动方式，从而满足兼容FPI个体间的差异，使不同的FPI可以放到同一个FPI载具阵列中进行测试，实现FPI批量测试。

本领域技术人员应当理解的是，上述中实现不同FPI对应不同上电电压的方法仅仅是以FPI阵列中第一行第一列的FPI为起始点，对FPI阵列以从左到右、从上到下的顺序逐个选通FPI。在其它实施方式中，不应当限制于此种选通顺序。

在另一个具体的实施例中，可同时对FPI阵列中的所有FPI进行上电，最终采集整个FPI阵列的干涉图像。具体实现方法为：利用控制器同时打开m条横向选通线和n条竖向选通线，FPI阵列中的所有FPI同时上电并在成像设备上成像。该方法可实现统一供电，所有的FPI对应同一个上电电压。

在又一个具体的实施例中，可对FPI阵列中的FPI进行分区选通，从而实现不同分区的FPI对应不同上电电压，最终采集到整个FPI阵列的干涉图像。具体实现方法为：将FPI阵列划分为多个分区，根据多个分区内的所有FPI，利用控制器依次打开对应的横向选通线和竖向选通线，从而依次对多个分区内的FPI上电并在成像设备上成像。该方法将共性的FPI放在同一个分区内，再向不同分区提供不同的上电电压，以对不同分区的FPI提供不同的驱动方式，从而满足兼容批量FPI个体间的差异，实现FPI批量测试，进一步提高FPI的测试效率。

S2、检测FPI阵列的干涉图像是否存在缺陷点，若是，则进入S3；若否，则进入S4。

S3、提取缺陷点的信息，在缺陷点上框选出对应的检测窗口，利用检测窗口的步进对FPI阵列中的各个FPI进行第二轮检测，从而快速筛选出存在缺陷点的FPI。

在FPI的生产过程中，由于工艺问题，FPI的外观经常会出现类似于击穿烧毁的缺陷点，并且当有多个FPI均出现缺陷点时，缺陷点一般出现在FPI的同一位置上。因此，基于缺陷点建立面积更小的检测窗口，通过检测窗口的步进对FPI阵列中其它FPI的同样区域进行对比检测，由于检测窗口的面积比一整个FPI的面积小，其涵盖的数据量也更少，从而可以更快速的筛选出存在同样缺陷点的FPI，进而提高了FPI的批量测试效率。

本领域技术人员应该理解的是，上述中“检测窗口的步进”指的是检测窗口每次都以同样的距离进行移动，该移动方向包括但不限制于横向或纵向。

在具体的实施例中，利用检测窗口的步进对FPI阵列中的各个FPI进行第二轮检测这一步骤具体包括：根据FPI阵列中相邻两个FPI同一位置的间隔来获取检测窗口的步进距离，再利用控制器控制检测窗口的步进。由于FPI阵列中相邻两个FPI之间的间隔是一样的，因此可以推算出检测窗口的步进距离等于相邻两个FPI同一位置之间的间隔，即相邻两个FPI之间的间隔与FPI的长度之和。

本领域技术人员应当理解的是，上述“相邻两个FPI之间的间隔与FPI的长度之和”中的“FPI的长度”是根据检测窗口的步进方向来计算的，若检测窗口是横向步进的，则上述中“FPI的长度”表示的是FPI在横向方向上的长度；若检测窗口是纵向步进的，则上述中“FPI的长度”表示的是FPI在纵向方向上的长度。

S4、结束本轮测试。

通过上述批量测试方法，可快速筛选出不合格的FPI。

本申请提出了一种FPI批量测试系统及其测试方法，通过搭建FPI阵列，基于第一多路复用器和第二多路复用器构建FPI选通阵列，利用成像设备采集整个FPI阵列的干涉图像；通过选通相应的横向选通线和竖向选通线，即可实现不同FPI个体对应不同上电电压，同时也可以是不同分区的FPI对应不同的上电电压，亦或是所有FPI对应同一个上电电压，从而满足兼容FPI个体间的差异，实现对FPI进行批量成像和外观检测，提高了FPI的测试效率，进而利于FPI的批量化生产。当检测出FPI阵列中的某一个FPI存在缺陷点时，根据缺陷点框选检测窗口，利用检测窗口的步进对FPI阵列中其它FPI的相同位置进行对比检测，由于检测窗口包含的数据量比一整个FPI的数据量要小得多，因此可以快速的筛选出存在缺陷点的FPI，大大提高了FPI的批量测试效率。

显然，本领域技术人员在不偏离本发明的精神和范围的情况下可以作出对本发明的实施例的各种修改和改变。以该方式，如果这些修改和改变处于本发明的权利要求及其等同形式的范围内，则本发明还旨在涵盖这些修改和改变。词语“包括”不排除未在权利要求中列出的其它元件或步骤的存在。某些措施记载在相互不同的从属权利要求中的简单事实不表明这些措施的组合不能被用于获利。权利要求中的任何附图标记不应当被认为限制范围。

Claims

1.一种FPI批量测试系统，其特征在于，包括控制器、第一多路复用器、第二多路复用器以及连接在所述第一多路复用器与所述第二多路复用器之间的FPI承载模块；

所述FPI承载模块包括m条横向选通线、n条竖向选通线以及由m行n列FPI载具组成的FPI载具阵列，所述m≥2，n≥2，且所述m、n均为整数，所述FPI载具阵列用于承载待测试的FPI，从而构成FPI阵列；

m条所述横向选通线的一端均电性连接所述第一多路复用器，且另一端分别并联所述FPI阵列对应行的n个所述FPI，n条所述竖向选通线的一端均电性连接所述第二多路复用器，且另一端分别并联所述FPI阵列对应列的m个所述FPI，所述第一多路复用器和第二多路复用器均电性连接至控制器；

还包括成像设备，所述成像设备用于采集所述FPI阵列的干涉图像。

2.根据权利要求1所述的一种FPI批量测试系统，其特征在于，所述成像设备为光学镜头。

3.根据权利要求2所述的一种FPI批量测试系统，其特征在于，所述光学镜头同时采集多个所述FPI的干涉图像。

4.根据权利要求2所述的一种FPI批量测试系统，其特征在于，所述光学镜头设置有多个，多个所述光学镜头分别对应采集多个所述FPI的干涉图像。

5.一种采用如权利要求1-3中任一项所述测试系统的FPI批量测试方法，其特征在于，包括：

利用成像设备采集FPI阵列的干涉图像，对所述干涉图像进行第一轮检测，当检测到所述干涉图像存在缺陷点时，提取所述缺陷点的信息，并在所述缺陷点上框选出对应的检测窗口，利用所述检测窗口的步进对所述FPI阵列中的各个FPI进行第二轮检测，从而快速筛选出存在所述缺陷点的FPI。

6.根据权利要求5所述的FPI批量测试方法，其特征在于，所述利用成像设备采集FPI阵列的干涉图像这一步骤具体包括：

利用控制器导通第一条横向选通线和第一条竖向选通线，所述FPI阵列中第一行第一列的FPI上电并在所述成像设备上成像；

在所述FPI响应期间，导通第二条所述竖向选通线，所述FPI阵列中第一行第二列的FPI上电并在所述成像设备上成像，以此类推，对所述FPI阵列中的各个FPI依次上电。

7.根据权利要求5所述的FPI批量测试方法，其特征在于，所述利用成像设备采集FPI阵列的干涉图像这一步骤具体包括：利用控制器同时打开m条横向选通线和n条竖向选通线，所述FPI阵列中的所有FPI同时上电并在所述成像设备上成像。

8.根据权利要求5所述的FPI批量测试方法，其特征在于，所述利用成像设备采集FPI阵列的干涉图像这一步骤具体包括：将所述FPI阵列划分为多个分区，根据多个所述分区内的所有FPI，利用控制器依次打开对应的横向选通线和竖向选通线，从而依次对多个所述分区内的FPI上电并在所述成像设备上成像。

9.根据权利要求6所述的FPI批量测试方法，其特征在于，不同所述FPI对应不同的上电电压。

10.根据权利要求8所述的FPI批量测试方法，其特征在于，不同所述分区的FPI对应不同的上电电压。

11.根据权利要求5所述的FPI批量测试方法，其特征在于，所述利用所述检测窗口的步进对所述FPI阵列中的各个FPI进行第二轮检测这一步骤具体包括：根据所述FPI阵列中相邻两个FPI同一位置的间隔来获取所述检测窗口的步进距离，再利用控制器控制所述检测窗口的步进。