CN116818786B - 用于光学膜的异物检测装置、方法及光学膜涂布装置 - Google Patents

Abstract

本申请属于异物检测设备技术领域，具体涉及一种用于光学膜的异物检测装置、方法及光学膜涂布装置。该异物检测装置用于检测光学膜上的异物，其包括依次设置的光源、第一偏光片、第二偏光片和图像获取装置，第一偏光片与第二偏光片之间具有检测空间，且第一偏光片的吸光轴与第二偏光片的吸光轴垂直，在光学膜位于检测空间内的情况下，图像获取装置可获取白色图像或者黑色图像，异物可在白色图像中呈现出黑点以及在黑色图像中呈现出白点。采用本申请的异物检测装置可解决目前无法检测出光学膜上的粒径为10μm以下的异物的问题。

Description

用于光学膜的异物检测装置、方法及光学膜涂布装置

技术领域

本申请属于异物检测设备技术领域，具体涉及一种用于光学膜的异物检测装置、方法及光学膜涂布装置。

背景技术

在光学膜涂布领域中，通常使用自动光学检测装置(Automatic OpticInspection，AOI)来检测光学膜上的异物。在实际应用中，自动光学检测装置可检出的最小异物的粒径约为10μm，也就是说，自动光学检测装置无法检出粒径为10μm以下的异物。在光学膜上存在异物的情况下，将光学膜贴覆在电子设备，或者将其他膜层贴覆在光学膜上时，可能造成起泡等贴覆不良的问题。而如何检测出光学膜上的粒径为10μm以下的异物是本领域亟需解决的问题。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种用于光学膜的异物检测装置、方法及光学膜涂布装置，能够解决目前无法检测出光学膜上的粒径为10μm以下的异物的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种用于光学膜的异物检测装置，用于检测光学膜上的异物，包括依次设置的光源、第一偏光片、第二偏光片和图像获取装置，

第一偏光片与第二偏光片之间具有检测空间，且第一偏光片的吸光轴与第二偏光片的吸光轴垂直，

在光学膜位于检测空间内的情况下，图像获取装置可获取白色图像或者黑色图像，异物可在白色图像中呈现出黑点以及在黑色图像中呈现出白点。

第二方面，本申请实施例提供了一种用于光学膜的异物检测方法，应用于上述的异物检测装置，异物检测方法包括：

开启光源，以使光源照射第一偏光片；

开启图像获取装置，通过图像获取装置获取采集图像；

通过采集图像判断光学膜上是否具有异物。

第三方面，本申请实施例提供了一种光学膜涂布装置，包括上述的异物检测装置。

本申请实施例中，在光学膜位于检测空间的情况下，第一偏光片的吸光轴与光学膜的慢轴之间具有夹角，开启光源以照射第一偏光片，光源射出的光线经过第一偏光片后可转化为线偏振光，在上述的夹角位于预设范围的情况下，线偏振光经过光学膜后可转化为圆偏振光或者保持线偏振光不变。

在光线经过光学膜后转化为圆偏振光的情况下，圆偏振光可通过第二偏光片，以使图像获取装置获取白色图像，若光学膜上具有异物，异物会导致光学膜损坏，这会改变光学膜的光学性能，以使得光线经过光学膜后无法转化为圆偏振光，进而使得白色图像中具有黑点。在光线经过光学膜后保持线偏振光不变的情况下，由于第一偏光片的吸光轴和第二偏光片的吸光轴垂直，因此线偏振光无法通过第二偏光片，以使图像获取装置获取黑色图像，若光学膜上具有异物，异物会导致光学膜损坏，这会改变光学膜的光学性能，以使得光线经过光学膜后无法保持线偏振光不变，进而使得黑色图像中具有白点。

可见，图像获取装置获取白色图像或者黑色图像后，可通过识别白色图像中的黑点或者黑色图像中的白点即可识别异物，而无论异物的粒径大于或小于10μm，其均会改变光学膜的光学性能，因此采用本实施例的异物检测装置可识别出粒径小于10μm的异物。

附图说明

图1为本申请实施例公开的用于光学膜的异物检测装置的结构示意图；

图2为本申请实施例公开的用于光学膜的异物检测方法的流程示意图。

附图标记说明：

100-光源、200-第一偏光片、300-第二偏光片、400-图像获取装置、500-检测空间。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的用于光学膜的异物检测装置、方法及光学膜涂布装置进行详细地说明。

如图1至图2所示，本申请实施例公开了一种用于光学膜的异物检测装置，用于检测光学膜上的异物，包括依次设置的光源100、第一偏光片200、第二偏光片300和图像获取装置400。可选地，光源100可为LED白色背光源，图像获取装置400可为拍照机；以图1所示方位为例，光源100、第一偏光片200、第二偏光片300和图像获取装置400从下至上依次设置。

第一偏光片200与第二偏光片300之间具有检测空间500，且第一偏光片200的吸光轴与第二偏光片300的吸光轴垂直。具体来讲，光学膜可穿过检测空间500，在光学膜未穿过检测空间500的情况下，光源100发出的光线经过第一偏光片200转化为线偏振光后，线偏振光无法通过光轴与第一偏光片200的光轴垂直的第二偏光片300，此时图像获取装置400可获取黑色图像。

在光学膜位于检测空间500内的情况下，图像获取装置400可获取白色图像或者黑色图像，异物可在白色图像中呈现出黑点以及在黑色图像中呈现出白点。可选地，光学膜可为A-Plate膜；黑点和白点均可为点状、圈状、云状等，本申请不对黑点和白点的形状作限定。

本申请实施例中，在光学膜位于检测空间500的情况下，第一偏光片200的吸光轴与光学膜的慢轴之间具有夹角，开启光源100以照射第一偏光片200，光源100射出的光线经过第一偏光片200后可转化为线偏振光，在上述的夹角位于预设范围的情况下，线偏振光经过光学膜后可转化为圆偏振光或者保持线偏振光不变。

在光线经过光学膜后转化为圆偏振光的情况下，圆偏振光可通过第二偏光片300，以使图像获取装置400获取白色图像，若光学膜上具有异物，异物会导致光学膜损坏，这会改变光学膜的光学性能，以使得光线经过光学膜后无法转化为圆偏振光，进而使得白色图像中具有黑点。在光线经过光学膜后保持线偏振光不变的情况下，由于第一偏光片200的吸光轴和第二偏光片300的吸光轴垂直，因此线偏振光无法通过第二偏光片300，以使图像获取装置400获取黑色图像，若光学膜上具有异物，异物会导致光学膜损坏，这会改变光学膜的光学性能，以使得光线经过光学膜后无法保持线偏振光不变，进而使得黑色图像中具有白点。

可见，图像获取装置400获取白色图像或者黑色图像后，可通过识别白色图像中的黑点或者黑色图像中的白点即可识别异物，而无论异物的粒径大于或小于10μm，其均会改变光学膜的光学性能，因此采用本实施例的异物检测装置可识别出粒径小于10μm的异物。

在一种可选的实施例中，在光学膜的慢轴与第一偏光片200的吸光轴呈第一预设夹角的情况下，图像获取装置400可获取白色图像，第一预设夹角为40°～50°。可选地，第一预设夹角可为42°、45°、48°等，本申请不对第一预设夹角的具体值作限定。若第一预设夹角小于40°或者大于50°，则获取到的白色图像具有灰度，在判断时，可能会将白色图像中的灰度判断为黑点，进而造成误判断。而本实施例将第一预设夹角控制在40°～50°，如此可减小误判断的风险。

在一种可选的实施例中，在光学膜的慢轴与第一偏光片200的吸光轴呈第二预设夹角的情况下，图像获取装置400可获取黑色图像，第二预设夹角为0°～5°，或者为85°～95°。可选地，第二预设夹角可为2°、4°等，或者为87°、90°、92°等，本申请不对第二预设夹角的具体值作限定。若第二预设夹角大于5°且小于85°，或者第二预设夹角大于95°，则获取到的黑色图像具有灰度，在判断时，可能会将灰度判断为白点，进而造成误判断。而本实施例将第二预设夹角控制在0°～5°，或者为85°～95°，如此可减小误判断的风险。

在检测光学膜上的异物后，需要切除光学膜的有异物的区域，为便于切除光学膜的有异物的区域，在一种可选的实施例中，异物检测装置还包括打标装置，打标装置用于标记光学膜上的异物。具体的操作过程如下，异物检测装置的控制系统可获取黑色图像中的白点的位置坐标以及白色图像中的黑点的位置坐标，通过上述黑点以及白点的位置坐标可确认异物在光学膜上的位置坐标，而控制系统可控制打标装置标记光学膜上的异物，如此便于切除光学膜的具有异物的区域。

在上一实施例中，打标装置会标记光学膜上的具有异物的所有区域，在本实施例的异物检测装置与自动光学检测装置组合，且根据自动光学检测装置的检测情况，已对光学膜的部分具有异物的区域打标的情况下，打标装置会对光学膜的已打标区域进行重复打标。

为避免重复打标，在一种可选的实施例中，异物检测装置还包括信息识别系统，信息识别系统与图像获取装置400通信连接，信息识别系统用于将光学膜的已打标区域与待打标区域进行对比，以使打标装置标记待打标区域中未标记的异物。具体来讲，通信连接是指通过信号的传输交互，在连接的设备之间构成通信，可分为有线连接和无线连接；有线连接通常为通过电缆、光纤等连接；无线连接通常为通过无线电通信、蓝牙、红外、NFC等连接。待打标区域是指根据异物检测装置确定的光学膜上的具有异物的所有区域。本实施例中，信息识别系统可将光学膜的已打标区域与待打标区域进行对比，从而确认待打标区域中的未打标区域，进而使打标装置仅标记未打标区域中的异物，即打标装置仅标记待打标区域中未标记的异物，如此可解决重复打标的问题。需要说明的是，这里的已打标区域可预先储存在信息识别系统内，或者可将自动光学检测装置与信息识别系统通信连接，以使信息识别系统通过自动光学检测装置获取已打标区域。

若在贴覆光学膜时，胶水层的厚度大于10μm，则无需切除光学膜的仅具有粒径在10μm以下的异物的区域，但上述的实施例会将光学膜的具有异物的所有区域全部切除，这会造成光学膜浪费。

为解决光学膜浪费的问题，进一步地，可使打标装置对未标记的异物进行标记的第一标识结构与已打标区域中的第二标识结构不同。这里的两种标识结构不同可以是颜色不同、标记线型不同或者标记形状不同等。具体来讲，以自动光学检测装置可检测的异物的最小粒径为10μm为例，此时，已打标区域中的第二标识结构用于标记粒径大于10μm的异物，经过信息对比后，打标装置对未标记的异物进行标记的第一标识结构用于标记粒径在10μm以下的异物，而第一标识结构和第二标识结构不同，如此可区分光学膜上的粒径为10μm以下及粒径大于10μm的异物，如此可选择性地保留或者切除光学膜的仅具有粒径在10μm以下的异物的区域，进而解决光学膜浪费的问题。需要说明的是，上述的自动光学检测装置可检测的异物的最小粒径为10μm仅为示例，还可调节自动光学检测装置的检测精度，从而使自动光学检测装置可检测的异物的最小粒径为15μm、20μm等。

在一种可选的实施例中，在第一偏光片200位于第一位置的情况下，图像获取装置400可获取白色图像；在第一偏光片200位于第二位置的情况下，图像获取装置400可获取黑色图像。这里的第一位置是第一偏光片200在自身的吸光轴与光学膜的慢轴之间的第一预设夹角为40°～50°时的位置；第二位置是第一偏光片200在自身的吸光轴与光学膜的慢轴之间的第二预设夹角为0°～5°，或者为85°～95°时的位置。

异物检测装置还包括旋转驱动件，旋转驱动件与第一偏光片200相连接，以驱动第一偏光片200在第一位置与第二位置之间转动。可选地，旋转驱动件可为电机、旋转气缸等。本实施例中，旋转驱动件可驱动第一偏光片200转动，从而调节第一偏光片200的吸光轴与光学膜的慢轴之间的夹角，进而使图像获取装置400在获取白色图像和获取黑色图像之间切换，可见，本实施例通过旋转驱动件即可使图像获取装置400在获取白色图像和获取黑色图像之间切换，而无需手动调节第一偏光片200的位置，从而便于用户操作。

在一种可选的实施例中，旋转驱动件分别与第一偏光片200和第二偏光片300相连接，以同时驱动第一偏光片200和第二偏光片300转动。本实施例中，旋转驱动件可通过传动机构分别与第一偏光片200和第二偏光片300相连接，从而达到同时驱动第一偏光片200和第二偏光片300转动的目的，传动机构可为齿轮传动机构、皮带轮传动机构等。旋转驱动件可同时驱动第一偏光片200和第二偏光片300转动，且两者的转动角度保持一致，这可使第一偏光片200的吸光轴和第二偏光片300的吸光轴保持垂直，如此无需在调节完第一偏光片200的位置后，单独对第二偏光片300的位置进行调节。当然，除本实施例外，还可再额外设置一个驱动件，以驱动第二偏光片300转动。

在一种可选的实施例中，异物检测装置还包括第一位置检测装置，第一位置检测装置用于检测第一偏光片200的位置，第一位置检测装置与旋转驱动件电连接，在第一偏光片200位于第一位置的情况下，可通过第一位置检测装置控制旋转驱动件处于关闭状态。可选地，第一位置检测装置可以为触碰式检测开关或者为感应式检测开关。本实施例中，在旋转驱动件驱动第一偏光片200转动至第一位置时，第一位置检测装置可检测到第一偏光片200，而后第一位置检测装置可控制旋转驱动件处于关闭状态，或者第一位置检测装置通过控制系统控制旋转驱动件处于关闭状态，如此可防止第一偏光片200转动至第一位置之外，进而防止图像获取装置400获取到的白色图像具有灰度，以防止将白色图像中的灰度判断为黑点。

和/或，异物检测装置还包括第二位置检测装置，第二位置检测装置用于检测第一偏光片200的位置，第二位置检测装置与旋转驱动件电连接，在第一偏光片200位于第二位置的情况下，可通过第二位置检测装置控制旋转驱动件处于关闭状态。可选地，第二位置检测装置可以为触碰式检测开关或者为感应式检测开关。本实施例中，在旋转驱动件驱动第一偏光片200转动至第二位置时，第二位置检测装置可检测到第一偏光片200，而后第二位置检测装置可控制旋转驱动件处于关闭状态，或者第二位置检测装置通过控制系统控制旋转驱动件处于关闭状态，如此可防止第一偏光片200转动至第二位置之外，进而防止图像获取装置400获取到的黑色图像具有灰度，以防止将黑色图像中的灰度判断为白点。

本申请实施例还公开了一种用于光学膜的异物检测方法，应用于上述任一实施例所述的异物检测装置，异物检测方法包括：

S100、开启光源100，以使光源100照射第一偏光片200。

第一偏光片200的吸光轴与光学膜的慢轴之间具有夹角，开启光源100以照射第一偏光片200，光源100射出的光线经过第一偏光片200后可转化为线偏振光，在上述的夹角位于预设范围的情况下，线偏振光经过光学膜后可转化为圆偏振光或者保持线偏振光不变。

S200、开启图像获取装置400，通过图像获取装置400获取采集图像。

在光线经过光学膜后转化为圆偏振光的情况下，圆偏振光可通过第二偏光片300，以使图像获取装置400获取白色图像。在光线经过光学膜后保持线偏振光不变的情况下，由于第一偏光片200的吸光轴和第二偏光片300的吸光轴垂直，因此线偏振光无法通过第二偏光片300，以使图像获取装置400获取黑色图像。这里的采集图像即为白色图像或者黑色图像。

S300、通过采集图像判断光学膜上是否具有异物。

若光学膜上具有异物，异物会导致光学膜损坏，这会改变光学膜的光学性能，以使得由第一偏光片200射出的线偏振光经过光学膜后无法转化为圆偏振光，进而使得白色图像中具有黑点；或者由第一偏光片200射出的线偏振光经过光学膜后无法保持线偏振光不变，进而使得黑色图像中具有白点；异物在白色图像中呈现出黑点以及在黑色图像中呈现出白点，因此通过判断采集图像是否具有黑点或者白点即可判断光学膜上是否具有异物。

可见，图像获取装置400获取白色图像或者黑色图像后，可通过识别白色图像中的黑点或者黑色图像中的白点即可识别异物，而无论异物的粒径大于或小于10μm，其均会改变光学膜的光学性能，因此采用本实施例的异物检测装置可识别出粒径小于10μm的异物。

进一步地，步骤S200具体为，开启图像获取装置400，通过图像获取装置400分别获取白色图像和黑色图像，在判断时，可通过白色图像中的黑点以及黑色图像中的白点共同判断光学膜上具有的异物，进而提高判断光学膜上是否具有异物的准确性。

本申请实施例还公开了一种光学膜涂布装置，包括上述任一实施例所述的异物检测装置。

本申请上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (8)

1.一种用于光学膜的异物检测装置，用于检测光学膜上的异物，所述光学膜被标记有第二标识结构；其特征在于，包括依次设置的光源（100）、第一偏光片（200）、第二偏光片（300）和图像获取装置（400），

所述第一偏光片（200）与所述第二偏光片（300）之间具有检测空间（500），且所述第一偏光片（200）的吸光轴与所述第二偏光片（300）的吸光轴垂直，

在所述光学膜位于所述检测空间（500）内的情况下，所述图像获取装置（400）可获取白色图像或者黑色图像，所述异物可在所述白色图像中呈现出黑点以及在所述黑色图像中呈现出白点；

所述异物检测装置还包括打标装置和信息识别系统，所述打标装置用于在所述光学膜上进行标记第一标识结构，所述信息识别系统与所述图像获取装置（400）通信连接，所述信息识别系统用于将所述光学膜的标记有所述第二标识结构的已打标区域与待打标区域进行对比，以使所述打标装置标记所述待打标区域中未标记的异物，并标记所述第一标识结构；其中，所述第一标识结构所标记的异物的粒径小于所述第二标识结构所标记的异物的粒径；所述第一标识结构与所述第二标识结构不同。

2.根据权利要求1所述的用于光学膜的异物检测装置，其特征在于，在所述光学膜的慢轴与所述第一偏光片（200）的吸光轴呈第一预设夹角的情况下，所述图像获取装置（400）可获取白色图像，所述第一预设夹角为40°~50°。

3.根据权利要求1所述的用于光学膜的异物检测装置，其特征在于，在所述光学膜的慢轴与所述第一偏光片（200）的吸光轴呈第二预设夹角的情况下，所述图像获取装置（400）可获取黑色图像，所述第二预设夹角为0°~5°，或者为85°~95°。

4.根据权利要求1所述的用于光学膜的异物检测装置，其特征在于，在所述第一偏光片（200）位于第一位置的情况下，所述图像获取装置（400）可获取白色图像；在所述第一偏光片（200）位于第二位置的情况下，所述图像获取装置（400）可获取黑色图像；

所述异物检测装置还包括旋转驱动件，所述旋转驱动件与所述第一偏光片（200）相连接，以驱动所述第一偏光片（200）在所述第一位置与所述第二位置之间转动。

5.根据权利要求4所述的用于光学膜的异物检测装置，其特征在于，所述旋转驱动件分别与所述第一偏光片（200）和所述第二偏光片（300）相连接，以同时驱动所述第一偏光片（200）和所述第二偏光片（300）转动。

6.根据权利要求4所述的用于光学膜的异物检测装置，其特征在于，所述异物检测装置还包括第一位置检测装置，所述第一位置检测装置用于检测所述第一偏光片（200）的位置，所述第一位置检测装置与所述旋转驱动件电连接，在所述第一偏光片（200）位于所述第一位置的情况下，可通过所述第一位置检测装置控制所述旋转驱动件处于关闭状态；和/或，

所述异物检测装置还包括第二位置检测装置，所述第二位置检测装置用于检测所述第一偏光片（200）的位置，所述第二位置检测装置与所述旋转驱动件电连接，在所述第一偏光片（200）位于所述第二位置的情况下，可通过所述第二位置检测装置控制所述旋转驱动件处于关闭状态。

7.一种用于光学膜的异物检测方法，其特征在于，应用于如权利要求1至6中任一项所述的异物检测装置，所述异物检测方法包括：

开启光源（100），以使所述光源（100）照射所述第一偏光片（200）；

开启所述图像获取装置（400），通过所述图像获取装置（400）获取采集图像；

通过所述采集图像判断所述光学膜上是否具有异物。

8.一种光学膜涂布装置，其特征在于，包括权利要求1至6中任一项所述的异物检测装置。