CN203786047U - 棱镜片检测装置 - Google Patents

Abstract

一种棱镜片检测装置，棱镜片具有第一表面及与第一表面相对的第二表面，其中第一表面上具有多条棱镜柱，棱镜柱具有一延伸方向，其中检测装置包括线性光源、线性图像传感器及图像处理单元。线性光源用以产生多条光线并投射至棱镜片的第二表面，并由第一表面射出，以在第一表面上形成检测亮区，其中线性光源具有长轴，且长轴与这些棱镜柱的延伸方向不垂直。线性图像传感器的光感测区对准线性光源的发光区，并用以接收从检测亮区获取的检测图像。图像处理单元和该线性图像传感器建立信号连接，其中图像处理单元根据检测图像来判断检测亮区是否出现缺陷。本实用新型的检测装置，其利用线性光源及线性图像传感器的设置，可检测出光学膜片表面的缺陷。

Description

棱镜片检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种光学膜片的检测装置，特别是指用以检测棱镜片缺陷的检测装置。

背景技术

光学膜片现今已被广泛应用于日常生活各项产品中。另外，光学膜片还被应用在液晶显示器的背光模块，用以增加画面亮度均匀性、提高显示器亮度及降低纹路光学缺陷。因此，对于显示器的显示品质而言，光学膜片的优劣具有关键性的影响力。

在光学膜片的制作过程中，光学膜片表面可能产生刮痕、凹点、凸点、起泡或者脏点等缺陷。当具有缺陷的光学膜片被应用在显示器中时，可能会对显示器的显示品质造成不良影响。因此，当光学膜片制作完成后，必须先对光学膜片进行检测，以观察光学膜片表面缺陷分布的情况，再据此对光学膜片的品质进行分级。

实用新型内容

本实用新型提供光学膜片的检测装置，其利用线性光源及线性图像传感器的设置，可检测出光学膜片表面的缺陷。

本实用新型其中一实施例提供一种棱镜片检测装置，棱镜片具有一第一表面及与第一表面相对的一第二表面，其中第一表面上具有多条棱镜柱，该棱镜柱具有一延伸方向，其中检测装置包括线性光源、线性图像传感器及图像处理单元。线性光源用以产生多条光线并将光线投射至棱镜片的第二表面，并由第一表面射出，以在第一表面上形成一检测亮区，其中线性光源具有一长轴，且长轴与未棱镜柱的延伸方向不垂直。线性图像传感器的光感测区对准线性光源的发光区，并用以从由检测亮区获取一检测图像。图像处理单元和该线性图像传感器建立信号连接，其中图像处理单元根据检测图像来判断检测亮区是否出现缺陷。

进一步地，棱镜片检测装置还包括一输送机构，输送机构用以将棱镜片传送至线性光源与线性图像传感器之间。

进一步地，线性图像传感器与线性光源同轴设置。

进一步地，线性图像传感器的光感测区落在线性光源的发光区内。

进一步地，棱镜柱的一排列方向与长轴所形成的夹角介于25度至45度之间。

进一步地，长轴与延伸方向平行。

本实用新型实施例所提供的棱镜片检测装置通过分析检测区的亮度分布，可以得知棱镜片表面是否有刮痕或污点等缺陷。

为了能更进一步了解本实用新型为达成的技术、方法及功效，请参阅以下有关本实用新型的详细说明、图式，相信本实用新型的特征，当可由此得以深入且具体的了解，然而所附图式与附件仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。

附图说明

图1显示本实用新型实施例的棱镜片检测装置的示意图。

图2A显示本实用新型实施例的线性光源及线性图像传感器对棱镜片进行检测的相对位置示意图。

图2B显示图2A的底视示意图。

【符号说明】

棱镜片检测装置  1

输送机构  10

输送轮  100

输送带  101

线性光源  11

发光区  110

线性图像传感器  12

图像处理单元  13

棱镜片  2

第一表面  2a

第二表面  2b

棱镜柱  21

延伸方向  D1

排列方向  Y

长轴  D2

光线  L

折射光线  L1

主光线  L2

检测亮区  A

输送方向  I

具体实施方式

请参照图1，显示本实用新型实施例的棱镜片检测装置的示意图。本实用新型实施例的棱镜片检测装置1可用来检测棱镜片2是否具有刮痕、污点或凹凸点等缺陷。棱镜片检测装置1具有输送机构10、线性光源11、线性图像传感器12及图像处理单元13。

在本实用新型实施例中，输送机构10用以将待测品输送至待测位置。本实用新型实施例的待测品为光学膜片，更详细而言，待测品为棱镜片2。在一实施例中，输送机构10可包括输送轮100及输送带101，其中输送带101套设于输送轮100上，并用来承载棱镜片2。输送轮100的转动可带动输送带101，将棱镜片2传送至待测位置。

在本实用新型实施例中，棱镜片2具有第一表面2a及与第一表面2a相对的第二表面2b，其中第二表面2b为入光面，而第一表面2a为出光面。在本实用新型实施例中，第一表面2a具有棱镜结构，第二表面2b为平坦表面。

线性光源11与线性图像传感器12分别设置于输送机构10的相反侧。在本实用新型实施例中，线性光源11设置于输送机构10下方，而线性图像传感器12设置于输送机构10上方。在其他实施例中，线性光元11与线性图像传感器12的位置也可以对调。

线性光源11具有一发光区110，用以产生多条光线L。详细而言，发光区110内设置多个发光二极管（未图示）及聚光透镜（未图示）。这些发光二极管成矩阵排列，且聚光透镜用以将发光二极管所产生的光束进一步汇聚，使这些光线L投射到棱镜片2上时，形成一条光带。

线性图像传感器12可为线型电荷耦合传感器（Charge Coupled Device,CCD）或是线型互补式金属氧化半导体（complementarymetal-oxide-semiconductor,CMOS）传感器。线性图像传感器12正对线性光源11而设置，且线性图像传感器12的光感测区对准线性光源11的发光区110。在另一实施例中，线性图像传感器12的光感测区会落在发光区110内。也就是说，线性光源11发出的主光线会入射到光感测区。当棱镜片2未被传送到线性图像传感器12与线性光源11之间时，线性图像传感器12可获取到发光区110的图像。在另一实施例中，线性图像传感器12与线性光源10是同轴设置。

当检测装置1对棱镜片2进行检测时，输送机构10将棱镜片2朝箭头I所示的输送方向传送，使棱镜片2通过线性光源11与线性图像传感器12之间。检测时，线性光源11、棱镜片2及线性图像传感器12的相关位置进一步说明如下。

请参照图2A及图2B。图2A显示线性光源及线性图像传感器与棱镜片相对位置示意图。图2B显示图2A的底视示意图。需先说明的是，在图2A及图2B中并未示出输送机构10。棱镜片2包括多条并列的棱镜柱21，本实施例的这些棱镜柱21具有一排列方向Y，并且每一条棱镜柱21具有延伸方向D1。在本实用新型实施例中，排列方向Y与延伸方向D1可相互垂直，而线性光源11的长轴D2与棱镜柱21的延伸方向D1不垂直。换言之，线性光源11的长轴D2与排列方向Y不平行。在一实施例中，长轴D2与排列方向Y的夹角θ落在25度至45度的范围之间。在另一实施例中，长轴D2是与延伸方向D1大致平行。

然而，在其他实施例中，棱镜柱21的延伸方向D1不一定和排列方向Y相互垂直。此时，线性光源11的长轴D2可与排列方向Y大致平行。

请参照图2A，当棱镜片2通过线性光源11与线性图像感测单元12之间时，线性光源11产生光线L，投射至棱镜片2的第二表面2b，并在第一表面2a形成检测亮区A。在一实施例中，线性图像传感器12与线性光源11同轴设置，因此线性图像传感器12在棱镜片2上所形成的检测亮区A的走向和线性光源11的长轴D2大致平行。也就是说，检测亮区A的走向和棱镜柱21的延伸方向D1也不垂直。

请再参照图1，当棱镜片2的棱镜结构没有缺陷时，这些光线L通过棱镜结构折射之后，会形成折射光线L1及主光线（main light）L2射出。详细而言，光线L由棱镜片2的第二表面2b入射，经过棱镜片2折射并由第一表面2a射出时，形成折射光线L1及主光线L2。前述线性光源11和线性图像传感器12相对于棱镜片2的设置方式，可使折射光线L1由棱镜片2的表面出射时，并不会被线性图像传感器12所接收，而主光线L2会被线性图像传感器12所接收。也就是说，折射光线L1会被折射到线性图像传感器12的光感测区之外，无法被线性图像传感器12获取而成像。

当棱镜片2的第一表面2a具有缺陷时，例如：刮痕，在缺陷所在处的棱镜结构会被破坏，由缺陷所在处所出射的第一折射光L1无法被偏折到线性图像传感器12的光感测区之外。因此，折射光线L1会与主光线L2共同被线性图像传感器12所接收，从而造成线性图像传感器12感测到的亮度值增加。同理，当棱镜片2的第一表面2a具有污点时，折射光线L1及主光线L2皆无法从被污点所覆盖的表面出射，而会使线性图像传感器12感测到的亮度值下降。

图像处理单元13和线性图像传感器12建立信号连接，其中线性图像传感器12接收由检测亮区A所出射的光线，并从检测亮区A获取一检测图像后，传送至图像处理单元13进行分析。图像处理单元13可为一数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP），其可以分析检测图像的亮度分布，并依据检测图像中的亮度值来判断检测亮区A是否出现缺陷。

在本实施例中，图像处理单元13可储存一标准值范围。当图像处理单元13接收检测图像时，会将检测图像中每一像素的亮度值和标准值范围进行比对。当像素亮度值大于标准值范围的上限时，图像处理单元13即可判别在该处具有凹点缺陷存在，而当像素亮度值低于标准值范围的下限时，图像处理单元13可判别在该处可能有微粒附着。

综上所述，本实用新型实施例的棱镜片检测装置可检测棱镜片表面是否具有缺陷，并可大致判别出缺陷的种类，而进一步改良工艺条件或环境。详细而言，本实用新型实施例的棱镜片检测装置利用同轴的线性光源及线性图像传感器对棱镜片进行检测，并避免使线性光源的长轴与棱镜柱的延伸方向垂直。如此，可使线性图像传感器尽量不接收到被棱镜柱所折射的光线。当棱镜片表面有刮痕或凹点等缺陷存在时，棱镜柱无法折射光线，而使光线直接被线性图像传感器所接收。因此，线性图像传感器所获取的检测图像中，缺陷所在处的亮度会比其他区域的亮度高。

虽然本实用新型以优选实施例披露如上，然而其并非用以限定本实用新型，任何本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，所作更动与润饰的等效替换，仍为本实用新型的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种棱镜片检测装置，所述棱镜片具有一第一表面及与所述第一表面相对的一第二表面，其中所述第一表面上具有多条棱镜柱，所述棱镜柱具有一延伸方向，其特征在于，所述检测装置包括：

一线性光源，用以产生多条光线并将所述光线投射至所述棱镜片的所述第二表面，并由所述第一表面射出，以在所述第一表面上形成一检测亮区，其中所述线性光源具有一长轴，且所述长轴未与所述棱镜柱的延伸方向垂直；

一线性图像传感器，所述线性图像传感器的光感测区对准所述线性光源的发光区，并用以从所述检测亮区获取一检测图像；及

一图像处理单元，所述图像处理单元和所述线性图像传感器建立信号连接，其中所述图像处理单元根据所述检测图像来判断所述检测亮区是否出现缺陷。

2.根据权利要求1所述的棱镜片检测装置，其特征在于，所述棱镜片检测装置还包括一输送机构，所述输送机构用以将所述棱镜片传送至所述线性光源与所述线性图像传感器之间。

3.根据权利要求1所述的棱镜片检测装置，其特征在于，所述线性图像传感器与所述线性光源同轴设置。

4.根据权利要求1所述的棱镜片检测装置，其特征在于，所述线性图像传感器的光感测区落在所述线性光源的发光区内。

5.根据权利要求1所述的棱镜片检测装置，其特征在于，所述棱镜柱的一排列方向与所述长轴所形成的夹角介于25度至45度之间。

6.根据权利要求1所述的棱镜片检测装置，其特征在于，所述长轴与所述延伸方向平行。