一种集成式快速测量设备的制作方法

1.本实用新型涉及亮、色度测量与成像检测领域，特别涉及一种集成式快速测量设备。


背景技术：

2.随着技术的发展，显示面板或发光体的特性评估对产品的特性越来越重要。常见的发光体及其显示器产品，包括led（light-emitting diode，发光二极管），microled，miniled，ld（laser diode，镭射二极管）等不同类型；其组成的产品包括消费电子产品（如手机屏幕，电视显示器等）。对于这些显示类产品，色度参数的测量对评估其质量显得尤为重要，测量设备可以找出产品是否存在瑕疵和缺陷。
3.相关技术中，对待测产品进行色度测量时，通常使用单点式色度计或面阵式色度计。但是，单点式色度计每次只能测量单点区域，对于显示面板，则需要多次描点测量，耗时太长，不利于待测产品生产测试。面阵式色度计可以在一次测量中完成多个点的测量，其单次色度测量过程为：将被测显示面板放置在镜头前适当位置，三次旋转图像传感器与镜头之间的滤镜轮，分别切换滤镜一、滤镜二和滤镜三，并使图像传感器取图，图像处理后得出色度值。
4.但是，这种面阵式色度计完成一次测量至少需要切换3次滤镜，取图3次，且无法并行，测量时间较长；并且滤镜轮旋转属于机械结构驱动，长时间工作可靠性会降低。
5.因此，有必要设计一种新的集成式快速测量设备，以克服上述问题。


技术实现要素：

6.本实用新型实施例提供一种集成式快速测量设备，以解决相关技术中单点式色度计需要多次描点测量，耗时太长，不利于待测产品生产测试；且面阵式色度计需要切换3次滤镜，滤镜轮长时间工作可靠性降低的问题。
7.第一方面，提供了一种集成式快速测量设备，其包括：至少三个第一光学测量部件，每个所述第一光学测量部件至少包括镜头和图像传感器；所述至少三个第一光学测量部件之间形成间隙；至少一个第二光学测量部件，所述至少一个第二光学测量部件位于所述间隙，且所述第二光学测量部件的尺寸小于所述第一光学测量部件的尺寸。
8.一些实施例中，所述第一光学测量部件为面阵测量组件或者单点测量组件；且所述第二光学测量部件为面阵测量组件或者单点测量组件。
9.一些实施例中，所述第一光学测量部件为面阵测量组件，每个所述第一光学测量部件均包括滤光元件，所述至少三个第一光学测量部件对应的滤光元件允许不同波长范围的光通过；所述第二光学测量部件为单点测量组件。
10.一些实施例中，所述第一光学测量部件的数量为三个，三个所述第一光学测量部件对应的滤光元件分别允许红色、绿色、蓝色三种波长范围的光通过，所述第二光学测量部件为单点光谱仪。
11.一些实施例中，所述第一光学测量部件为面阵测量组件，多个所述第一光学测量部件的图像传感器对应的物面区具有重叠区域；所述至少三个第一光学测量部件的镜头的光轴均穿过对应所述图像传感器的感光面的中心；所述第二光学测量部件为单点测量组件，所述至少一个第二光学测量部件的测量点位于所述重叠区域。
12.一些实施例中，至少一个所述第一光学测量部件的图像传感器的感光面的中心偏离对应所述镜头的光轴。
13.一些实施例中，所述至少三个所述第一光学测量部件的图像传感器的感光面的中心均偏离对应镜头的光轴。
14.一些实施例中，所述第一光学测量部件的数量为三个，三个所述第一光学测量部件呈三角形排列；其中一个所述第二光学测量部件位于所述三角形的质心。
15.一些实施例中，所述至少三个第一光学测量部件为四个第一光学测量部件，四个所述第一光学测量部件呈矩形排列；其中一个所述第二光学测量部件位于所述矩形的质心。
16.一些实施例中，所述至少三个第一光学测量部件互相靠近共同围成中间间隙；至少两个所述第二光学测量部件位于所述中间间隙。
17.一些实施例中，所述间隙包括所有所述第一光学测量部件互相靠近的一侧共同围成的中间间隙，以及任意相邻两个所述第一光学测量部件之间的边缘间隙。
18.一些实施例中，所述第二光学测量部件为单点光谱仪或者单点flicker测量仪。
19.本实用新型提供的技术方案带来的有益效果包括：
20.本实用新型实施例提供了一种集成式快速测量设备，由于测量设备包括至少三个第一光学测量部件，每个第一光学测量部件均包括镜头和图像传感器，在对目标区域进行成像测量时，至少三个第一光学测量部件可以同时进行取图，一次取图可以获得多个图像，不需要多次取图，缩短了测量时间，且不需要设置机械旋转机构，可靠性较高。
21.同时，在第一光学测量部件之间的间隙增加了第二光学测量部件，可以充分利用空间，并且便于实现多种类型的成像测量。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。
23.图1为本实用新型实施例提供的一种集成式快速测量设备的仰视结构示意图；
24.图2为本实用新型实施例提供的另一种集成式快速测量设备的仰视结构示意图；
25.图3为本实用新型实施例提供的一种集成式快速测量设备的立体结构示意图。
26.图中：
27.1、第一光学测量部件；2、间隙；21、中间间隙；22、边缘间隙；3、第二光学测量部件。
具体实施方式
28.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新
型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.本实用新型实施例提供了一种集成式快速测量设备，其能解决相关技术中单点式色度计需要多次描点测量，耗时太长，不利于待测产品生产测试；且面阵式色度计需要切换3次滤镜，滤镜轮长时间工作可靠性降低的问题。
30.参见图1所示，为本实用新型实施例提供的一种集成式快速测量设备，其可以包括：至少三个第一光学测量部件1，每个所述第一光学测量部件1至少包括镜头和图像传感器，使得该集成式快速测量设备可以形成至少三个成像通道；所述至少三个第一光学测量部件1之间形成间隙2，其中，相邻两个第一光学测量部件1可以紧挨着的，也可以是间隔设置的，由于所有第一光学测量部件1的外侧面没有完全互相贴合，使得第一光学测量部件1之间互相形成间隙2；至少一个第二光学测量部件3，所述至少一个第二光学测量部件3位于所述间隙2，且所述第二光学测量部件3的尺寸小于所述第一光学测量部件1的尺寸。
31.本实施例中，由于集成式快速测量设备包括至少三个第一光学测量部件1，每个第一光学测量部件1均包括镜头和图像传感器，形成了至少三个成像通道，每个成像通道均可以对目标区域独立成像，在对目标区域进行成像测量时，可以调整每个镜头使得至少三个图像传感器的感光面对应的物面区具有重叠区域，并且，可以将目标区域放置于重叠区域内，使得每个图像传感器的感光面均能够覆盖目标区域的成像面，至少三个第一光学测量部件1可以同时对目标区域进行取图，一次取图可以获得多个图像，不需要多次取图，缩短了测量时间，且不需要设置机械旋转机构，可靠性较高。同时，由于在第一光学测量部件1之间的间隙2增加了第二光学测量部件3，充分利用了第一光学测量部件1之间的间隙2部分，提升了空间利用率，并且可以将第一光学测量部件1和第二光学测量部件3设置成获取相同或者不同类型的图像，便于实现多种类型的成像测量。
32.参见图1和图3所示，在一些实施例中，所述第一光学测量部件1可以为面阵测量组件或者单点测量组件，一般面阵测量组件的尺寸较大，比如面阵flicker测量组件等，当然，第一光学测量部件1也可以是需要大空间的单点测量组件；且所述第二光学测量部件3为面阵测量组件或者单点测量组件，第二光学测量部件3为尺寸较小的部件，而单点测量组件的尺寸相对较小，因此，第二光学测量部件3一般可以为单点测量组件，当然当面阵测量组件的尺寸较小时，第二光学测量部件3也可以是面阵测量组件，从而使得第一光学测量部件1与第二光学测量部件3可以均为面阵测量组件、均为单点测量组件或者其中一个是面阵测量组件另一个是单点测量组件，形成多种排列组合方式，进而根据需求实现多样化的测量。其中，当一个为面阵测量组件，一个为单点测量组件时，单点测量组件与面阵测量组件分别取图后可以互相辅助印证（一般单点测量组件获取的数据相对更加精准一些），从而可以提升整个设备的测量精度以及提高使用的便捷性。
33.参见图1所示，在一些可选的实施例中，所述第一光学测量部件1为面阵测量组件，并且每个所述第一光学测量部件1均包括滤光元件，对于滤光元件的位置不做限制，每个滤光元件可以放置于对应的镜头与对应的图像传感器之间，也可以放置于对应的镜头的前方，所述至少三个第一光学测量部件1对应的滤光元件允许不同波长范围的光通过，滤光元
件可以是滤光片，也可以是以镀膜的形式镀于图像传感器；所述第二光学测量部件3为单点测量组件。本实施例通过设置不同的滤光元件，能够使测量设备一次取图即可实现色度或者亮度的测量，大大缩短色、亮度的测量时间。
34.参见图1所示，在上述技术方案的基础上，所述第一光学测量部件1的数量优选为三个，三个所述第一光学测量部件1对应的滤光元件分别允许红色、绿色、蓝色三种波长范围的光通过，所述第二光学测量部件3为单点光谱仪。其中，本实施例中，滤光元件的颜色为红色、绿色、蓝色，以对目标区域实现特定色度与亮度的测量，当然，在其他实施例中，滤光元件的颜色也不限于这三种颜色，可采取更多颜色的滤光元件组合提高测量精度或达成其他测量需求。
35.参见图1所示，一些实施例中，所述第一光学测量部件1为面阵测量组件，多个所述第一光学测量部件1的图像传感器对应的物面区具有重叠区域，当目标区域位于该重叠区域时，所有图像传感器均能够对目标区域进行成像；所述至少三个第一光学测量部件1的镜头的光轴均穿过对应所述图像传感器的感光面的中心，也就是说，图像传感器的感光面的中心是位于对应镜头的光轴上的；所述第二光学测量部件3为单点测量组件，所述至少一个第二光学测量部件3的测量点位于所述重叠区域，当目标区域位于重叠区域时，不仅第一光学测量部件1能够对目标区域进行成像，同时，第二光学测量部件3也能够实现对目标区域进行成像。
36.进一步，参见图1所示，至少一个所述第一光学测量部件1的图像传感器的感光面的中心偏离对应所述镜头的光轴，也就是说，在至少三个第一光学测量部件1中，可以是其中一个第一光学测量部件1的图像传感器的感光面的中心偏离对应镜头的光轴（其余的第一光学测量部件1的图像传感器感光面的中心可以位于对应的镜头的光轴上）、也可以是同时两个第一光学测量部件1的图像传感器的感光面的中心偏离对应镜头的光轴、或者同时三个或三个以上的第一光学测量部件1的图像传感器的感光面的中心偏离对应镜头的光轴。如此设置，根据成像共轭关系，该偏离设置的图像传感器所在的第一光学测量部件1即使不正对目标区域的中心，也能够在图像传感器的感光面上对目标区域进行成像，使得目标区域能够完整的成像在图像传感器的感光面上，并且在成像的过程中，该偏离设置的图像传感器所在的第一光学测量部件1不需要倾斜设置，也能够使目标区域成像在该偏离设置的图像传感器的感光面上，不会存在倾斜导致的景深不足的问题，目标区域能清晰的成像在图像传感器的感光面上。其中，所述图像传感器的感光面的中心偏离对应所述镜头的光轴，可以理解为感光面的中心可以是向任意方向进行偏离，需要满足的是，偏离之后图像传感器的感光面还能够完整覆盖目标区域的成像面即可。
37.同时，由于该图像传感器的感光面的中心偏离对应镜头的光轴，且图像传感器位于图像传感器的感光面覆盖目标区域的成像面的位置，如此设置，对于尺寸大小相同的同一片芯片而言，相对于该图像传感器位于对应镜头的中心，本技术的偏离设置增大了该图像传感器对应的物面区与其余镜头的图像传感器对应的物面区的重叠面积，图像传感器可以对更大面积的目标区域进行成像，从而极大提升了图像传感器的感光面的利用率。
38.并且，当有多个图像传感器需要同时对同一目标区域进行取像时，本实施例提供的偏离设置的图像传感器相对于位于镜头中心的图像传感器相比，覆盖同样面积的目标区域所需要的图像传感器的尺寸大大减小，从而有效利用图像传感器的感光面的有效面积，
因此，可以提升图像传感器的感光面的利用率。
39.参见图1所示，在一些实施例中，所述至少三个所述第一光学测量部件1的图像传感器的感光面的中心均偏离对应镜头的光轴；也即三个或者三个以上的第一光学测量部件1的图像传感器的感光面的中心都是偏离对应的镜头的光轴设置的，且当目标区域位于所述重叠区域时，所述图像传感器的感光面覆盖所述目标区域的成像面，使得与“图像传感器的感光面的中心位于光轴上，且图像传感器的感光面的尺寸大于本技术中偏离设置的图像传感器的感光面的尺寸”这种方案的图像传感器相比，每一个第一光学测量部件1的图像传感器的感光面的尺寸均可以减小，或者所有图像传感器的重叠面积增大，从而可以提升测量设备中所有第一光学测量部件1的图像传感器的感光面的利用率，同时，每一个第一光学测量部件1在对目标区域进行成像时，均不需要倾斜设置，也能够使目标区域成像在每一个偏离设置的图像传感器的感光面上。
40.参见图1所示，一些可选的实施例中，所述第一光学测量部件1的数量为三个，三个所述第一光学测量部件1呈三角形排列；其中，呈三角形排列的第一光学测量部件1与呈直线形排列的第一光学测量部件1相比，可以增大三个图像传感器对应的物面区的重叠区域的面积，从而可以测量面积更大的目标区域；当三个第一光学测量部件1呈三角形排列时，三角形质心处的间隙2最大，可以将其中一个所述第二光学测量部件3放置于所述三角形的质心，此时，与边缘位置相比，该位于质心处的第二光学测量部件3的尺寸也可以相对设置的大一些，同时，由于第二光学测量部件3设置于质心处，即使第一光学测量部件1的图像传感器的重叠区域面积较小，第二光学测量部件3的测量点也较容易位于该重叠区域内。
41.在上述技术方案的基础上，三个所述第一光学测量部件1的图像传感器的感光面的中心均可以偏离对应所述镜头的光轴，且均向外偏移，也即每一个图像传感器的感光面的中心都是呈偏离对应镜头的光轴的状态的，使得当目标区域位于所述重叠区域时，三个所述传感器的感光面均覆盖所述目标区域的成像面，如此设置，可以提升三个第一光学测量部件1的图像传感器的感光面的利用率，同时，三个第一光学测量部件1在对目标区域进行成像时，均不需要倾斜设置，也能够使目标区域成像在三个偏离设置的图像传感器的感光面上。
42.参见图2所示，在一些可选的实施例中，所述至少三个第一光学测量部件1为四个第一光学测量部件1，四个所述第一光学测量部件1呈矩形排列；其中，呈矩形排列的第一光学测量部件1与呈直线形排列的第一光学测量部件1相比，可以增大四个图像传感器对应的物面区的重叠区域的面积，从而可以测量面积更大的目标区域；当四个第一光学测量部件1呈矩形排列时，矩形质心处的间隙2最大，可以将其中一个所述第二光学测量部件3放置于所述矩形的质心，此时，与边缘位置相比，该位于质心处的第二光学测量部件3的尺寸也可以相对设置的大一些，同时，由于第二光学测量部件3设置于质心处，即使第一光学测量部件1的图像传感器的重叠区域面积较小，第二光学测量部件3的测量点也较容易位于该重叠区域内。
43.参见图1和图2所示，一些实施例中，所述间隙2可以包括所有所述第一光学测量部件1互相靠近的一侧共同围成的中间间隙21，该中间间隙21位于所有第一光学测量部件1围成的中间区域，以及任意相邻两个所述第一光学测量部件1之间的边缘间隙22，其中，边缘间隙22分布于中间间隙21的四周，既可以在中间间隙21放置第二光学测量部件3，也可以在
边缘间隙22放置第二光学测量部件3，且第二光学测量部件3的排列方式可以依据需求在间隙2中任意放置。
44.参见图1和图2所示，进一步，所述至少三个第一光学测量部件1互相靠近共同围成中间间隙21；至少两个所述第二光学测量部件3位于所述中间间隙21，由于多个第一光学测量部件1围成的中间间隙21相对于边缘间隙22较大，当第二光学测量部件3的尺寸较小时，可以在中间间隙21的位置放置多个第二光学测量部件3，比如两个、三个或者四个等。与在中间间隙21放置一个尺寸较小或者尺寸相对大一些的第二光学测量部件3相比，当第二光学测量部件3的尺寸较小且多个第二光学测量部件3将中间间隙21排满时，中间间隙21中的第二光学测量部件3互相之间、以及第二光学测量部件3与第一测量部件之间剩余的缝隙更小，能够最大化的提升间隙2的利用率。
45.一些实施例中，优选的，所述第二光学测量部件3可以为单点光谱仪或者单点flicker测量仪，第二光学测量部件3具有高帧率，与第一光学测量部件1集成在一起，可以与第一光学测量部件1配合使用。
46.在使用上述集成式快速测量设备进行测量时，可以将目标区域放置于镜头的物面，然后可以使用测量设备中的其中一部分第一光学测量部件1或者第二光学测量部件3，也可以使用所有的第一光学测量部件1和第二光学测量部件3同时对目标区域进行采集图片或者测量，进而同时获取多个图像；然后可以对图像进行处理，计算出面阵亮度与色度值，最后可以输出面阵亮度与色度值与其他所有部署的测量部件的测量结果。其中，当部署单点标准亮度与色度测量部件时，可以使用该测量部件的测量结果进行标定，以提高测量精度。
47.本技术实施例提供的测量设备可以在一次取图后完成亮度与色度的测量，并可依据选配内容同时完成标准光谱测量、标准单点亮度与色度测量、flicker测量等，缩短了测量时间，且提高了面阵亮度与色度测量精度。
48.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
49.需要说明的是，在本实用新型中，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“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
50.以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本
实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。