光譜共焦傳感器

米銥光譜共焦位移傳感器測量手機曲面屏幕

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發布日期:2017-11-16 瀏覽: 次




 
智能手機的同質化一直是整個行業面臨的最大難題之一,自從喬布斯憑借著iPhone革了手機的命之后,似乎一夜之間所有手機的外觀都一樣了,偶爾有一些“異類”也迅速被淹沒。但這個行業最不缺的就是勇敢的開拓者和創新者。當前曲面玻璃顯示屏,也常被稱為2.5D玻璃屏幕手機逐漸稱為智能手機新熱點。

曲面屏具有很多優勢:

(1)材質不容易損壞,彈性上比普通手機更強;外形看上去個性,至于實用性,鑒于手機尺寸有越做越大的趨勢,曲面屏幕可能更加方便操作。

(2)曲面屏幕更易于人眼觀看。專家表示這種屏確實更加符合人類視網膜弧度,能改善感官體驗。這一點也許在曲面電視屏幕上的感受更直接一些。

(3)曲面屏幕厚度低,重量輕且功耗低。這與柔性屏幕采用的AMOLED——有源矩陣有機發光二極管技術有關。這種二極管省電、能耗低、支持彎曲顯示。這對智能手機繼續向著更加輕、薄且續航長來說十分有利。

隨著曲面屏幕手機的推出,如何測量曲面玻璃的弧度,平面度,厚度以及三維輪廓成為業界新的技術難題。德國米銥公司采用光譜共焦位移傳感器,對曲面玻璃屏幕進行測量,達到了良好的效果。

什么是光譜共焦測量原理呢?

白色光通過一個半透鏡面到達凸透鏡。上述特殊色差就在這里產生。光線照射到被測物體后發生反射,透過凸透鏡,返回到傳感器探頭內的半透鏡上。半透鏡將反射光折射到一個穿孔蓋板上,小孔只允許聚焦最好的反射光通過。透過穿孔蓋板的光是一組模糊光譜,也就是說若干不同波長的光都有可能穿過小孔照在CCD感光矩陣單元上。但是只有在被測物體上聚焦的反射光擁有足夠光強,在CCD感光矩陣上產生一個明顯的波峰。

在穿孔蓋板后面,需要一個分光器測量反射光的顏色信息。分光器類似一個特制光柵,可以根據反射光的波長,增強或減弱折射率。因此,CCD矩陣上的每一個位置,對應一個測量物體到探頭的距離。在整個量程上,共可以得到超過30,000個測量點。

這里只計算光線波長,用以產生測量信號。反射光產生的信號波峰振幅并不在信號測量依據之內。也就是說反射光的光強不會影響測量結果。 這意味著,無論有多少反射光從被測物體反射回來,測量的距離結果可能是不變的。因為反射光的光強僅僅取決于反射物體的反光程度。因此,采用德國米銥公司的光譜共焦傳感器,即使被測物體是強吸光材料,如黑色橡膠;或者是透明材料,如玻璃或者液體,都可以進行正常可靠的測量。

與激光三角反射式位移傳感器相比,采用光譜共焦式位移傳感器測量曲面玻璃的優勢:
1)由于光譜共焦傳感器采用分析光譜成分對應距離變化的原理,相比激光三角反射式傳感器通過反射光斑在CCD上的位置換算距離變化的原理,光譜共焦傳感器測量結果更加穩定,分辨率和線性度更好。實際的測量項目中,采用米銥光譜共焦位移傳感器后,整個測量機臺的重復性甚至可達亞微米級別。
2)對于曲面玻璃邊沿較大角度的位置,光譜共焦位移傳感器可以獲得更大可測量區域。
3)激光三角反射式傳感器更加適合測量漫反射被測物。而對于鏡面反射的曲面玻璃,同軸測量原理的光譜共焦位移傳感器更加適用。
4)光譜共焦位移傳感器的測量光斑更小,測量頻率更高,適合快速捕捉微小結構的位置變化。


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