一种测量手机面板油墨孔透过波前的干涉仪的制作方法

本发明涉及干涉仪领域，具体而言，涉及一种测量手机面板油墨孔透过波前的干涉仪。

背景技术：

随着智能手机生物识别技术与摄像功能的不断升级，3d结构光系统与tof相机逐渐成为旗舰手机的技术亮点。手机内部安装了940nm光源和采集相机，手机面板对应位置设置了投射窗和采集窗，窗口表面有特殊油墨涂层，制成油墨孔，可透过近红外光束，并隔离可见光。油墨孔的透过波前会影响生物识别的精度，其准确测量便成为了新的议题。

常规的激光干涉仪是可见光波段的，典型波长是632.8nm。这个波段无法穿透油墨孔，无法完成油墨孔透过波前的测量。

而近红外波长的激光干涉仪，目前只有1053nm或1064nm波长。该波长可以穿透油墨孔，并完成其透过波前的测量。但是，手机面板油墨孔的设计波长为940nm，在1053nm波长下，虽然光束可以穿透油墨孔，但是透过率、散射和其他一些油墨颗粒的特征均可能存在较大差异，采用1053nm激光进行测量，然后进行简单的数值换算，不能真实反映940nm波段下的一些特征，不能对其生产品质进行准确评估。

目前常见的可见光激光干涉仪，输出激光波长为632.8nm(或其他相近波长)，该波段光束无法穿过油墨孔，无法实现油墨孔透过波前的测量。

目前常见的近红外激光干涉仪，输出激光波长为1053nm(或其他相近波长)，该波长光束可以穿过油墨孔，但是与油墨孔的设计波段不吻合，测量后进行简单的数值换算，不能够准确反映油墨孔在实际使用场景下的部分特征。

鉴于此，开发一种测量手机面板油墨孔透过波前的干涉仪，测量结果能够正确评估油墨孔的生产质量，实现利润的最大化，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的缺点，提供了一种测量手机面板油墨孔透过波前的干涉仪，解决了上述技术的缺陷。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种测量手机面板油墨孔透过波前的干涉仪，包括基座和安装在基座上的工控机；其特征在于：所述基座上安装有相机，相机连接工控机；所述基座上安装有光源设备和对应光源设备的反射参考镜；光源设备与反射参考镜之间依次设置有聚光镜、分光棱镜、四分之一波片、第一准直镜和透射参考镜；所述分光棱镜上另一侧位置对应相机，且相机的镜头与分光棱镜之间设置有滤光片和第二准直镜。

优化的方案，所述光源设备采用的是940nm波长输出的激光器。

优化的方案，所述聚光镜、分光棱镜、四分之一波片、第一准直镜、透射参考镜、反射参考镜的外表面上均镀有940nm窄带增透膜。

优化的方案，所述滤光片和第二准直镜的外表面上均镀有940nm窄带增透膜。

优化的方案，所述滤光片采用的是940nm窄带滤光片。

由于采用了上述技术，与现有技术相比较，本发明的有益效果是：

1、本发明的干涉仪的测试波长，与手机面板油墨孔的设计波长完全一致，测量结果能够正确评估油墨孔的生产质量。

2、本发明的第一准直镜与第二准直镜组成的4f像传递系统，采用物方远心的结构设计，保证油墨孔边界存在油墨堆积时，能正确实现边缘检测。

3、本发明中相机的响应曲线，在可见光波段响应率更高，而近红外波段响应率较低，为了避免杂散光影响，在相机前端放置940nm窄带滤光片。

附图说明

图1为本发明一种实施例的原理结构示意图。

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1所示，一种测量手机面板油墨孔透过波前的干涉仪，包括基座和安装在基座上的工控机。基座和工控机属于干涉仪的常规配置，本专利也是采用现有的产品。所以这部分属于现有技术，本领域技术人员可以掌握，所以不再赘述其结构、原理和连接关系。

所述基座上安装有相机，相机连接工控机。相机也是采购的产品，属于现有技术，本领域技术人员可以掌握，所以不再赘述其结构、原理和连接关系。

所述光路结构包括光源设备1和对应光源设备的反射参考镜11。光源设备1与反射参考镜11之间依次设置有聚光镜2、分光棱镜3、四分之一波片7、第一准直镜8和透射参考镜9。待检测的手机面板油墨孔10放置在透射参考镜9和反射参考镜11之间的位置。所述分光棱镜3上另一侧位置对应相机6，且相机6的镜头与分光棱镜3之间设置有滤光片5和第二准直镜4。

考虑到手机面板油墨孔10的参数，所述光源设备采用的是940nm波长输出的激光器。所述聚光镜、分光棱镜、四分之一波片、第一准直镜、透射参考镜、反射参考镜的外表面上均镀有940nm窄带增透膜。所述滤光片和第二准直镜的外表面上均镀有940nm窄带增透膜。所述滤光片采用的是940nm窄带滤光片。分光棱镜3采用的是偏振分光棱镜。

在本实施例中，干涉仪出射激光为940nm，与手机面板油墨孔的设计波段完全一致。干涉仪主光路采用物方远心的结构设计，保证油墨孔边界存在油墨堆积时，能正确实现边缘检测。光学元件均针对940nm进行特殊镀膜，消除杂散光的影响。

本发明的干涉仪的测试波长，与手机面板油墨孔的设计波长完全一致，测量结果能够正确评估油墨孔的生产质量。

本发明的第一准直镜与第二准直镜组成的4f像传递系统，采用物方远心的结构设计，保证油墨孔边界存在油墨堆积时，能正确实现边缘检测。

本发明中相机的响应曲线，在可见光波段响应率更高，而近红外波段响应率较低，为了避免杂散光影响，在相机前端放置940nm窄带滤光片。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种测量手机面板油墨孔透过波前的干涉仪，包括基座和安装在基座上的工控机；

其特征在于：

所述基座上安装有相机，相机连接工控机；

所述基座上安装有光源设备和对应光源设备的反射参考镜；光源设备与反射参考镜之间依次设置有聚光镜、分光棱镜、四分之一波片、第一准直镜和透射参考镜；所述分光棱镜上另一侧位置对应相机，且相机的镜头与分光棱镜之间设置有滤光片和第二准直镜。

2.根据权利要求1所述的一种测量手机面板油墨孔透过波前的干涉仪，其特征在于：所述光源设备采用的是940nm波长输出的激光器。

3.根据权利要求2所述的一种测量手机面板油墨孔透过波前的干涉仪，其特征在于：所述聚光镜、分光棱镜、四分之一波片、第一准直镜、透射参考镜、反射参考镜的外表面上均镀有940nm窄带增透膜。

4.根据权利要求3所述的一种测量手机面板油墨孔透过波前的干涉仪，其特征在于：所述滤光片和第二准直镜的外表面上均镀有940nm窄带增透膜。

5.根据权利要求4所述的一种测量手机面板油墨孔透过波前的干涉仪，其特征在于：所述滤光片采用的是940nm窄带滤光片。

技术总结
本发明公开了一种测量手机面板油墨孔透过波前的干涉仪，包括基座和安装在基座上的工控机；所述基座上设置有光路结构以及与光路结构相对应的光源结构；所述基座上安装有相机；所述光路结构包括光源设备和对应光源设备的反射参考镜；光源设备与反射参考镜之间依次设置有聚光镜、分光棱镜、四分之一波片、第一准直镜和透射参考镜；所述分光棱镜上另一侧位置对应相机，且相机的镜头与分光棱镜之间设置有滤光片和第二准直镜。本发明的干涉仪的测试波长，与手机面板油墨孔的设计波长完全一致，测量结果能够正确评估油墨孔的生产质量。

技术研发人员：祝沛
受保护的技术使用者：上海乾曜光学科技有限公司
技术研发日：2020.08.25
技术公布日：2020.10.30