WO2019041087A1 - 透明物体的测试方法及相关产品 - Google Patents

透明物体的测试方法及相关产品 Download PDF

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张卫华
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深圳市兴华炜科技有限公司
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    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/89—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
    • G01N21/892—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles characterised by the flaw, defect or object feature examined
    • G01N21/896—Optical defects in or on transparent materials, e.g. distortion, surface flaws in conveyed flat sheet or rod

Definitions

  • the invention relates to the field of electronics and detection, in particular to a method for testing transparent objects and related products.
  • the display panel is a commonly used component.
  • the outermost surface is glass.
  • transparent objects such as glass, it is necessary to test the glass, especially with the appearance of smart phones.
  • the display has become the standard of the smart phone.
  • the touch display the process needs to be coated on the lower surface of the glass, that is, a silver grid is needed to realize the detection of the touch signal.
  • glass is the most basic part of touch display. It is well known that glass may have bad objects during molding, such as bubbles, impurities, cracks, etc.
  • bubbles and impurities Both can exist with the upper surface, the lower surface and the middle of the glass.
  • the glass can be cleaned to remove bubbles and impurities, but for the bubbles and impurities inside the glass, the glass needs to be discarded. Therefore, the location of bubbles and impurities in the glass is very important for the use of similar transparent objects such as glass.
  • the application provides a test method for a transparent object and related products.
  • the technical solution of the prior art cannot solve the defects of the position of bubbles and impurities.
  • a method of testing a transparent object comprising the steps of:
  • the test system obliquely injects light of at least two colors at a known point on the upper surface of the object to be tested;
  • the test system extracts at least two intersections of the refraction point of the at least two color rays and the upper surface;
  • determining, according to the value of the L, whether the object to be tested is qualified including:
  • the at least two color rays are specifically: two, three or more colors of light.
  • the thickness H of the object to be tested is calculated
  • test system comprising:
  • a transmitting unit configured to obliquely inject light of at least two colors at a known point on an upper surface of the object to be tested
  • the processing unit is configured to extract at least two intersection points of the refraction point of the at least two color rays and the upper surface; calculate a distance L between the at least two intersection points, and determine whether the object to be tested is qualified according to the value of the L.
  • the at least two color rays are specifically: two, three or more colors of light.
  • a computer readable storage medium stores a computer program for electronic data exchange, wherein the computer program causes a computer to perform the method provided by the first aspect.
  • a computer program product comprises a non-transitory computer readable storage medium storing a computer program, the computer program being operative to The computer performs the method provided by the first aspect.
  • Figure 1 is a schematic diagram of three-color light refraction.
  • FIG. 2 is a flow chart of a method for testing a transparent object according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic structural diagram of a test system according to an embodiment of the present invention.
  • the thickness of the glass of the touch display panel of the Apple series is 0.1 to 0.1. 0.3mm, for transparent objects of this thickness, the bubbles and impurities contained in it are difficult to test by the human eye.
  • the touch screen of Apple 7 is adopted. Do not test the glass for microbubbles, use it directly after cleaning and drying. If there is any problem in the subsequent process, the product will be directly discarded.
  • the invention employs the principle of refraction to achieve detection of bubbles or impurities in a transparent object. The principle is explained below.
  • the refractive index of the vacuum is equal to 1, and the ratio of the refractive indices of the two media is called the relative refractive index.
  • the refractive index of the first medium is n 1
  • the refractive index of the second medium is n 2 ,
  • the refractive index of a medium is also the relative refractive index of the medium to vacuum, so the law of refraction can be written as follows:
  • n 1 ⁇ sin ⁇ 1 n 2 ⁇ sin ⁇ 2
  • impurities or bubbles there are only three cases in the position of the glass. In the first case, impurities or bubbles are on the upper surface of the glass, in the second case, impurities or bubbles are inside the glass, and in the third case, impurities or bubbles. On the lower surface of the glass.
  • the distance between the three points of the AR3, AG3, and AB3 is the maximum, that is, Lmax.
  • the reason for the occurrence of AR3, AG3, and AB3 is due to refraction.
  • the transparent material occurs inside and it is refracted at all thicknesses, so in this case, the distance between the three points is the largest.
  • the distance between the three points of AR2, AG2, and AB2 is the intermediate value, that is, the maximum value in the third case and the first Between the zeros of the situation. Let us analyze the reason for this phenomenon.
  • the reason for AR2, AG2, and AB2 is due to refraction.
  • impurities in the middle three kinds of light are incident on the impurity to cause refraction inside the transparent substance. Part of it happens, but the path of refraction does not Long, so the deviation position is not large, so in this case, the distance between the three points is the intermediate value.
  • a positional deviation occurs in a position obtained by light of two or more colors:
  • FIG. 2 provides a test method for a transparent object, which is completed by a test system. As shown in FIG. 2, the method includes the following steps:
  • Step S201 The test system obliquely injects light of at least two colors at a known point on the upper surface of the object to be tested.
  • Step S202 The test system extracts at least two intersection points of the refraction point of the at least two color rays and the upper surface.
  • Step S203 Calculate a distance L between at least two intersection points, and determine, according to the value of the L, whether the object to be tested is qualified.
  • the implementation method of the foregoing step S203 may specifically be:
  • the at least two color rays may be specifically: two, three or more light rays.
  • the three kinds of light are: red light, green light, and bluetooth light.
  • Ng can be the refractive index of the second color ray.
  • test system comprising:
  • a transmitting unit 301 configured to obliquely inject light of at least two colors at a known point on an upper surface of the object to be tested;
  • the processing unit 302 is configured to extract at least two intersection points of the refraction point of the at least two color rays and the upper surface; calculate a distance L between the at least two intersection points, and determine whether the object to be tested is qualified according to the value of the L.
  • the at least two color rays are specifically: two, three or more colors of light.
  • a computer readable storage medium stores a computer program for electronic data exchange, wherein the computer program causes a computer to perform a test method of a transparent object.
  • a computer program product comprises a non-transitory computer readable storage medium storing a computer program operative to cause a computer to perform a test method of a transparent object.
  • the program may be stored in a computer readable storage medium, and the storage medium may include: Flash disk, read-only memory (English: Read-Only Memory, referred to as: ROM), random accessor (English: Random Access Memory, referred to as: RAM), disk or optical disk.
  • ROM Read-Only Memory
  • RAM Random Access Memory

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Abstract

一种透明物体的测试方法，所述方法包括如下步骤：测试系统在待测物体的上表面的已知点倾斜射入至少二种颜色的光线；测试系统提取该至少二种颜色光线的折射点与上表面的至少二个交点；计算至少二个交点之间的距离L，依据该L的值确定该待测物体是否合格。一种执行上述方法的测试系统，包括发射元件（301），以及处理元件（302）。一种执行上述方法的可读存储介质以及一种用于上述方法的计算机程序产品。

Description

透明物体的测试方法及相关产品 技术领域
本发明涉及电子及检测领域，尤其涉及一种透明物体的测试方法及相关产品。
背景技术
电子设备中，显示面板是一种常用的部件，对于显示面板，其最表面即为玻璃，对于玻璃这样的透明物体来说，需要对玻璃进行测试，尤其是随着智能手机的出现，触控显示屏已经成为智能手机的标配，对于触控显示屏，其工艺需要在玻璃的下表面进行镀膜，即需要镀一层银网格，从而来实现对触控信号的检测。
对于触控显示屏来说，玻璃是触控显示屏的最基本的部件，众所周知，玻璃在成型时可能会有不良物体，例如，气泡、杂质、裂纹等等，对于玻璃来说，气泡、杂质均可以存在与玻璃的上表面、下表面和中间，对于气泡、杂质在上、下表面时可以通过对玻璃进行清洗以去除气泡和杂质，但是对于玻璃内部的气泡和杂质就需要将该玻璃丢弃，所以玻璃中气泡和杂质的位置对于玻璃这种类似的透明物体是否能够使用非常重要。
发明内容
本申请提供一种透明物体的测试方法及相关产品。其解决现有技术的技术方案无法确定气泡、杂质位置的缺点。
一方面，提供一种透明物体的测试方法，所述方法包括如下步骤：
测试系统在待测物体的上表面的已知点倾斜射入至少二种颜色的光线；
测试系统提取该至少二种颜色光线的折射点与上表面的至少二个交点；
计算至少二个交点之间的距离L，依据该L的值确定该待测物体是否合格。
可选的，所述依据该L的值确定该待测物体是否合格，包括：
如该L＝0，确定该待测物体合格，如该L＝Lmax，确定该待测物体合格，如该L∈(0，Lmax)，确定该待测物体不合格。
可选的，所述至少二种颜色光线具体为：二种、三种或三种以上的颜色光线。
可选的，如确定L＝Lmax时，计算该待测物体的厚度H；
H＝Lmax/[tan(αg)－tan(αr)]；
其中，αg＝θ/ng；αr＝θ/nr；θ为倾斜角度，nr为第一颜色光线的折射率，ng可以为第二颜色光线的折射率。
第二方面，提供一种测试系统，所述系统包括：
发射单元，用于在待测物体的上表面的已知点倾斜射入至少二种颜色的光线；
处理单元，用于提取该至少二种颜色光线的折射点与上表面的至少二个交点；计算至少二个交点之间的距离L，依据该L的值确定该待测物体是否合格。
可选的，所述处理单元，还用于如该L＝0，确定该待测物体合格，如该L＝Lmax，确定该待测物体合格，如该L∈(0，Lmax)，确定该待测物体不合格。
可选的，所述至少二种颜色光线具体为：二种、三种或三种以上的颜色光线。
可选的，所述处理单元，还用于如确定L＝Lmax时，计算该待测物体的厚度H；
H＝Lmax/[tan(αg)－tan(αr)]；
其中，αg＝θ/ng；αr＝θ/nr；θ为倾斜角度，nr为第一颜色光线的折射率，ng可以为第二颜色光线的折射率。
第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行第一方面提供的方法。
第四方面，提供一种计算机程序产品，其中，所述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，所述计算机程序可操作来使 计算机执行第一方面提供的方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种三色光线折射示意图。
图2为本发明具体实施方式提供的透明物体的测试方法的流程图。
图3为本发明具体实施方式提供的测试系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
首先，我们介绍一下本发明技术方案的初衷，对于玻璃来说，尤其是触控显示屏上的玻璃来说，由于其厚度很薄，例如苹果系列的触控显示屏的玻璃的厚度在0.1～0.3mm，对于这种厚度的透明物体来说，其内含有的气泡和杂质是很难通过人眼来进行测试的，对于现有的方案，例如苹果7中的触控显示屏采用的方式为不对玻璃进行微小气泡测试，直接清洗干燥后使用，在后续的工艺中如果出现问题，则直接将这个产品丢弃，此技术方案对于平面玻璃产品来说是没有太大问题的，因为对于平面玻璃，其成本较低，一块平面玻璃的成本低于1元人民币，并且其良品率也较高，超过95％的良品率，所以对于平面的玻璃可以使用后续测试的方式。但是随着显示技术的发展，2.5D以及3D触控显示屏的出现使得对玻璃有了更高的要求，对于2.5D以及3D玻璃来说，由于其为弧形，加工工艺复杂，所以其成本比平面玻璃高的多，并且2.5D以及3D玻璃的良品率也比平面玻璃低很多，一般良品率为20％左右，而且因为目前的工 艺方式等种种因素使得玻璃内的气泡以及杂质的测试成为必要。
本发明采用的是折射的原理来实现对透明物体内气泡或杂质的检测。下面来说明其原理。
我们知道，光线在通过不同的介质，因为介质对光的传播速度不同，会在介面上产生折射和反射现象。
折射率与波长的关系
同一单色光在不同介质中传播，频率不变而波长不同。以λ表示光在真空中的波长，n表示介质的折射率，则光在介质中的波长λ'为
λ'＝λ/n
绝对折射
n＝sinγ/sinβ
设光在某种媒质中的速度为v，由于真空中的光速为c，所以这种媒质的绝对折射率公式：
n＝c/v
而光在介质中传播频率不变,速度与波长的关系是v＝f*λ；
于是得n＝λc/λv；
于是两个不同介质有
n1/n2＝λ2/λ1既波长越大折射率越小
相对折射率公式：n＝sinθ/sinθ‘＝n’/n＝v/v‘光学介质的一个基本参量。即光在真空中的速度c与在介质中的相速v之比。
真空的折射率等于1，两种介质的折射率之比称为相对折射率。例如，第一介质的折射率为n1
第二介质的折射率为n2，
Figure PCTCN2017099272-appb-000001
则
称为第二介质对第一介质的相对折射率。某介质的折射率也是该介质对真空的相对折射率，于是折射定律可写成如下形式:
n1·sinθ1＝n2·sinθ2
通过上述描述，我们能够获知对于不同的光线由于其波长的不同，所以其在透明物体内的折射率不同，所以对于无气泡或杂质的透明物体来说，其肯定遵守这个规律，如图1所示，如果三种颜色的光线射入到上表面的同一个点A，在透明物体折射以后，三种颜色的折射点的延长线与透明物体上表面的交点记为AR、AG、AB，为了方便说明，将三种颜色的光线标记为：R(red)光线，G(green)光线和B(blue)光线，由于三种颜色光线在透明物体内的折射率不同，所以其折射后的交点的位置也不同，下面我们来分析杂质或气泡对于该AR、AG、AB的影响，并分析形成这种现象的原因。
对于杂质或气泡，其在玻璃的位置只可能有三种情况，第一种情况，杂质或气泡在玻璃的上表面，第二种情况，杂质或气泡在玻璃内部，第三种情况，杂质或气泡在玻璃的下表面。
对于第一种情况，通过实验发现，当杂质或气泡在玻璃的下表面时，该AR1、AG1、AB1三个点会重合，即无论何种颜色光线，其均折射点的延长线的交点位置均不会改变。下面我们分析一下出现此种现象的原因，对于AR1、AG1、AB1产生的原因是因为折射而产生的，而对于在下表面据具有杂质，那么三种光线射在该杂质上，不会出现折射，所以此种情况下，无论几种颜色的光线，其三个点均会重合。
对于第三种情况，通过实验发现，当杂质或气泡在玻璃的上表面时，该AR3、AG3、AB3三个点之间的距离最大即Lmax。下面我们分析一下出现此种现象的原因，对于AR3、AG3、AB3产生的原因是因为折射而产生的，而对于在上表面据具有杂质，那么三种光线射在该杂质此时的折射已经在透明物质内部发生，并且其是在所有的厚度产生折射，所以此种情况下，三个点之间的距离最大。
对于第二种情况，通过实验发现，当杂质或气泡在玻璃的中间位置时，该AR2、AG2、AB2三个点之间的距离为中间值，即在第三种情况的最大值以及第一种情况的零之间。下面我们分析一下出现此种现象的原因，对于AR2、AG2、AB2产生的原因是因为折射而产生的，而对于在中部具有杂质，那么三种光线射在该杂质上引起折射的在透明物质内部发生一部分，但是折射经过的路程不 长，所以偏差位置不大，所以此种情况下，三个点之间的距离为中间值。
通过对上述三种情况的分析即能够得到，通过对上述三个点的距离的检测即能够反应杂质的位置，从而确定该透明物体是否合格。
也就是，测试这个点在不同颜色的照明下，在对应颜色的图片中的位置比较，就可以知道该点不良在透明玻璃的那个面上。
通过两种以上颜色的光线获得的位置会出现位置偏差：
1红色的位置偏差A-AR,绿色的位置偏差A-AG,蓝色的位置偏差A-AB.这些位置偏差的值是不相等的。
2通过计算这些颜色的位置偏差值，可以获得不良在玻璃表面的位置。
参阅图2，图2提供了一种透明物体的测试方法，该方法由测试系统来完成，该方法如图2所示，包括如下步骤：
步骤S201、测试系统在待测物体的上表面的已知点倾斜射入至少二种颜色的光线。
步骤S202、测试系统提取该至少二种颜色光线的折射点与上表面的至少二个交点。
步骤S203、计算至少二个交点之间的距离L，依据该L的值确定该待测物体是否合格。
可选的，上述步骤S203的实现方法具体可以为：
如该L＝0，确定该待测物体合格，如该L＝Lmax，确定该待测物体合格，如该L∈(0，Lmax)，确定该待测物体不合格。
可选的，上述至少二种颜色光线具体可以为：二种、三种或三种以上的光线。
可选的，当为三种光线时，三种光线分别为：红色光线、绿色光线和蓝牙光线。
可选的，上述方法在确定L＝Lmax时，计算该待测物体的厚度H；
H＝Lmax/[tan(αg)－tan(αr)]；
其中，αg＝θ/ng；αr＝θ/nr；θ为倾斜角度，nr为第一颜色光线的折射率， ng可以为第二颜色光线的折射率。
参阅图3，提供一种测试系统，所述系统包括：
发射单元301，用于在待测物体的上表面的已知点倾斜射入至少二种颜色的光线；
处理单元302，用于提取该至少二种颜色光线的折射点与上表面的至少二个交点；计算至少二个交点之间的距离L，依据该L的值确定该待测物体是否合格。
可选的，处理单元302，还用于如该L＝0，确定该待测物体合格，如该L＝Lmax，确定该待测物体合格，如该L∈(0，Lmax)，确定该待测物体不合格。
可选的，所述至少二种颜色光线具体为：二种、三种或三种以上的颜色光线。
可选的，处理单元302，还用于如确定L＝Lmax时，计算该待测物体的厚度H；
H＝Lmax/[tan(αg)－tan(αr)]；
其中，αg＝θ/ng；αr＝θ/nr；θ为倾斜角度，nr为第一颜色光线的折射率，ng可以为第二颜色光线的折射率。
第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行透明物体的测试方法。
第四方面，提供一种计算机程序产品，其中，所述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，所述计算机程序可操作来使计算机执行透明物体的测试方法。
需要说明的是，对于前述的各个方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详 细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：闪存盘、只读存储器(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁盘或光盘等。
以上对本发明实施例所提供的内容下载方法及相关设备、系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

  1. 一种透明物体的测试方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
    测试系统在待测物体的上表面的已知点倾斜射入至少二种颜色的光线；
    测试系统提取该至少二种颜色光线的折射点与上表面的至少二个交点；
    计算至少二个交点之间的距离L，依据该L的值确定该待测物体是否合格。
  2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据该L的值确定该待测物体是否合格，包括：
    如该L＝0，确定该待测物体合格，如该L＝Lmax，确定该待测物体合格，如该L∈(0，Lmax)，确定该待测物体不合格。
  3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少二种颜色光线具体为：二种、三种或三种以上的颜色光线。
  4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如确定L＝Lmax时，计算该待测物体的厚度H；
    H＝Lmax/[tan(αg)－tan(αr)]；
    其中，αg＝θ/ng；αr＝θ/nr；θ为倾斜角度，nr为第一颜色光线的折射率，ng可以为第二颜色光线的折射率。
  5. 一种测试系统，其特征在于，所述系统包括：
    发射单元，用于在待测物体的上表面的已知点倾斜射入至少二种颜色的光线；
    处理单元，用于提取该至少二种颜色光线的折射点与上表面的至少二个交点；计算至少二个交点之间的距离L，依据该L的值确定该待测物体是否合格。
  6. 根据权利要求5所述的系统，其特征在于，
    所述处理单元，还用于如该L＝0，确定该待测物体合格，如该L＝Lmax，确定该待测物体合格，如该L∈(0，Lmax)，确定该待测物体不合格。
  7. 根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述至少二种颜色光线具体为：二种、三种或三种以上的颜色光线。
  8. 根据权利要求5所述的系统，其特征在于，
    所述处理单元，还用于如确定L＝Lmax时，计算该待测物体的厚度H；
    H＝Lmax/[tan(αg)－tan(αr)]；
    其中，αg＝θ/ng；αr＝θ/nr；θ为倾斜角度，nr为第一颜色光线的折射率，ng可以为第二颜色光线的折射率。
  9. 一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行如权利要求1-4任意一项所述的方法。
  10. 一种计算机程序产品，其中，所述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，所述计算机程序可操作来使计算机执行如权利要求1-4任意一项所述的方法。
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