TWM477589U - 稜鏡片檢測裝置 - Google Patents

Description

稜鏡片檢測裝置

本創作係關於一種光學膜片的檢測裝置，特別是指用以檢測稜鏡片缺陷的檢測裝置。

光學膜片現今已被廣泛應用於日常生活各項產品中。另外，光學膜片更被應用在液晶顯示器的背光模組，用以增加畫面亮度均勻性、提高顯示器亮度及降低紋路光學缺陷。因此，對於顯示器的顯示品質而言，光學膜片的優劣具有關鍵性的影響力。

在光學膜片的製作過程中，光學膜片表面可能產生刮痕、凹點、凸點、起泡或者髒點等缺陷。當具有缺陷的光學膜片被應用在顯示器中時，可能會對顯示器的顯示品質造成不良影響。因此，當光學膜片製作完成後，必須先對光學膜片進行檢測，以觀察光學膜片表面缺陷分布的情況，再據此對光學膜片的品質進行分級。

本創作提供光學膜片的檢測裝置，其利用線性光源及線性影像感測器的設置，可檢測出光學膜片表面的缺陷。

本創作其中一實施例提供一種稜鏡片檢測裝置，稜鏡片具有一第一表面及與第一表面相對的一第二表面，其中第一表面上具有多條稜鏡柱，該些稜鏡柱具有一延伸方向，其中檢測裝置包括線性光源、線性影像感測器及影像處理單元。線性光源用以產生多條光線投射至稜鏡片的第二表面，並由第一表面出射，以在第一表面上形成一檢測亮區，其中線性光源具有一長軸，且長軸與這些稜鏡柱的延伸方向不垂直。線性影像感測器的光感測區對準 線性光源的發光區，並用以接收由檢測亮區擷取一檢測影像。影像處理單元和該線性影像感測器建立信號連結，其中影像處理單元根據檢測影像來判斷檢測亮區是否出現缺陷。

本創作實施例所提供的稜鏡片檢測裝置透過分析檢測區的亮度分布，可以得知稜鏡片表面是否有刮痕或污點等缺陷。

為了能更進一步瞭解本創作為達成的技術、方法及功效，請參閱以下有關本創作之詳細說明、圖式，相信本創作的特徵，當可由此得以深入且具體之瞭解，然而所附圖式與附件僅提供參考與說明用，並非用來對本創作加以限制者。

1‧‧‧稜鏡片檢測裝置

10‧‧‧輸送機構

100‧‧‧輸送輪

101‧‧‧輸送帶

11‧‧‧線性光源

110‧‧‧發光區

12‧‧‧線性影像感測器

13‧‧‧影像處理單元

2‧‧‧稜鏡片

2a‧‧‧第一表面

2b‧‧‧第二表面

21‧‧‧稜鏡柱

D1‧‧‧延伸方向

Y‧‧‧排列方向

D2‧‧‧長軸

L‧‧‧光線

L1‧‧‧折射光線

L2‧‧‧主光線

A‧‧‧檢測亮區

I‧‧‧輸送方向

圖1顯示本創作實施例的稜鏡片檢測裝置的示意圖。

圖2A顯示本創作實施例的線性光源及線性影像感測器對稜鏡片進行檢測的相對位置示意圖。

圖2B顯示圖2A之底視示意圖。

請參照圖1，顯示本創作實施例的稜鏡片檢測裝置的示意圖。本創作實施例的稜鏡片檢測裝置1可用來檢測稜鏡片2是否具有刮痕、污點或凹凸點等缺陷。稜鏡片檢測裝置1具有輸送機構10、線性光源11、線性影像感測器12及影像處理單元13。

在本創作實施例中，輸送機構10用以將待測品輸送至待測位置。本創作實施例的待測品為光學膜片，更詳細而言，待測品為稜鏡片2。在一實施例中，輸送機構10可包括輸送輪100及輸送帶101，其中輸送帶101套設於輸送輪100上，並用來承載稜鏡片2。輸送輪100的轉動可帶動輸送帶101，將稜鏡片2傳送至待測位置。

在本創作實施例中，稜鏡片2具有第一表面2a及與第一表面2a相對的第二表面2b，其中第二表面2b為入光面，而第一表面 2a為出光面。在本創作實施例中，第一表面2a具有稜鏡結構，第二表面2b為平坦表面。

線性光源11與線性影像感測器12分別設置於輸送機構10的相反側。在本創作實施例中，線性光源11是設置於輸送機構10下方，而線性影像感測器12是設置於輸送機構10上方。在其他實施例中，線性光元11與線性影像感測器12的位置也可以對調。

線性光源11具有一發光區110，用以產生多條光線L。詳細而言，發光區110內設置多個發光二極體(未圖示)及聚光透鏡(未圖示)。這些發光二極體成矩陣排列，且聚光透鏡用以將發光二極體所產生的光束進一步匯聚，使這些光線L投射到稜鏡片2上時，形成一條光帶。

線性影像感測器12可為線型電荷耦合感測器(Charge Coupled Device,CCD)或是線型互補式金屬氧化半導體(complementary metal-oxide-semiconductor,CMOS)感測器。線性影像感測器12正對線性光源11而設置，且線性影像感測器12的光感測區對準線性光源11的發光區110。在另一實施例中，線性影像感測器12的光感測區會落在發光區110內。也就是說，線性光源11發出的主光線會入射到光感測區。當稜鏡片2未被傳送到線性影像感測器12與線性光源11之間時，線性影像感測器12可擷取到發光區110的影像。在另一實施例中，線性影像感測器12與線性光源10是同軸設置。

當檢測裝置1對稜鏡片2進行檢測時，輸送機構10將稜鏡片2朝箭頭I所示的輸送方向傳送，使稜鏡片2通過線性光源11與線性影像感測器12之間。檢測時，線性光源11、稜鏡片2及線性影像感測器12的相關位置進一步說明如下。

請參照圖2A及圖2B。圖2A顯示線性光源及線性影像感測器與稜鏡片相對位置示意圖。圖2B顯示圖2A的底視示意圖。需先說明的是，在圖2A及圖2B中並未繪示輸送機構10。稜鏡片2包 括多條並列的稜鏡柱21，本實施例的這些稜鏡柱21具有一排列方向Y，並且每一條稜鏡柱21具有延伸方向D1。在本創作實施例中，排列方向Y與延伸方向D1可相互垂直，而線性光源11的長軸D2與稜鏡柱21的延伸方向D1不垂直。換言之，線性光源11的長軸D2與排列方向Y不平行。在一實施例中，長軸D2與排列方向Y的夾角θ落在25度至45度的範圍之間。在另一實施例中，長軸D2是與延伸方向D1大致平行。

然而，在其他實施例中，稜鏡柱21的延伸方向D1不一定和排列方向Y相互垂直。此時，線性光源11的長軸D2可與排列方向Y大致平行。

請參照圖2A，當稜鏡片2通過線性光源11與線性影像感測單元12之間時，線性光源11產生光線L，投射至稜鏡片2的第二表面2b，並在第一表面2a形成檢測亮區A。在一實施例中，線性影像感測器12是與線性光源11同軸設置，因此線性影像感測器12在稜鏡片2上所形成的檢測亮區A的走向和線性光源11的長軸D2大致平行。也就是說，檢測亮區A的走向和稜鏡柱21的延伸方向D1亦不垂直。

請再參照圖1，當稜鏡片2的稜鏡結構沒有缺陷時，這些光線L通過稜鏡結構折射之後，會形成折射光線L1及主光線(main light)L2出射。詳細而言，光線L由稜鏡片2的第二表面2b入射，經過稜鏡片2折射並由第一表面2a出射時，形成折射光線L1及主光線L2。前述線性光源11和線性影像感測器12相對於稜鏡片2的設置方式，可使折射光線L1由稜鏡片2的表面出射時，並不會被線性影像感測器12所接收，而主光線L2會被線性影像感測器12所接收。也就是說，折射光線L1會被折射到線性影像感測器12的光感測區之外，無法被線性影像感測器12擷取而成像。

當稜鏡片2的第一表面2a具有缺陷時，例如：刮痕，在缺陷所在處的稜鏡結構會被破壞，由缺陷所在處所出射的第一折射光 L1無法被偏折到線性影像感測器12的光感測區之外。因此，折射光線L1會與主光線L2共同被線性影像感測器12所接收，從而造成線性影像感測器12感測到的亮度值增加。同理，當稜鏡片2的第一表面2a具有污點時，折射光線L1及主光線L2皆無法從被污點所覆蓋的表面出射，而會使線性影像感測器12感測到的亮度值下降。

影像處理單元13和線性影像感測器12建立信號連結，其中線性影像感測器12接收由檢測亮區A所出射的光線，並從檢測亮區A擷取一檢測影像後，傳送至影像處理單元13進行分析。影像處理單元13可為一數位訊號處理器(Digital Signal Processor，DSP)，其可以分析檢測影像的亮度分布，並依據檢測影像中的亮度值判斷檢測亮區A是否出現缺陷。

在本實施例中，影像處理單元13可儲存一標準值範圍。當影像處理單元13接收檢測影像時，會將檢測影像中每一畫素的亮度值和標準值範圍進行比對。當畫素亮度值大於標準值範圍的上限時，影像處理單元13即可判別在該處具有凹點缺陷存在，而當畫素亮度值低於標準值範圍的下限時，影像處理單元13可判別在該處可能有微粒附著。

綜上所述，本創作實施例的稜鏡片檢測裝置可檢測稜鏡片表面是否具有缺陷，並可大致判別出缺陷的種類，而進一步改良製程條件或環境。詳細而言，本創作實施例的稜鏡片檢測裝置利用同軸的線性光源及線性影像感測器對稜鏡片進行檢測，並避免使線性光源的長軸與稜鏡柱的延伸方向垂直。如此，可使線性影像感測器儘量不接收到被稜鏡柱所折射的光線。當稜鏡片表面有刮痕或凹點等缺陷存在時，稜鏡柱無法折射光線，而使光線直接被線性影像感測器所接收。因此，線性影像感測器所擷取的檢測影像中，缺陷所在處的亮度會比其他區域的亮度高。

雖然本創作以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本創 作，任何熟習相像技藝者，在不脫離本創作之精神和範圍內，所作更動與潤飾之等效替換，仍為本創作之專利保護範圍內。

11‧‧‧線性光源

110‧‧‧發光區

12‧‧‧線性影像感測器

2‧‧‧稜鏡片

2a‧‧‧第一表面

2b‧‧‧第二表面

21‧‧‧稜鏡柱

D1‧‧‧延伸方向

Y‧‧‧排列方向

D2‧‧‧長軸

L‧‧‧光線

L2‧‧‧主光線

A‧‧‧檢測亮區

Claims (6)

1. 一種稜鏡片檢測裝置，該稜鏡片具有一第一表面及與該第一表面相對的一第二表面，其中該第一表面上具有多條稜鏡柱，該些稜鏡柱具有一延伸方向，其中該檢測裝置包括：一線性光源，用以產生多條光線投射至該稜鏡片的該第二表面，並由該第一表面出射，以在該第一表面上形成一檢測亮區，其中該線性光源具有一長軸，且該長軸與該延伸方向不垂直；一線性影像感測器，該線性影像感測器的光感測區對準該線性光源的發光區，並用以從該檢測亮區擷取一檢測影像；及一影像處理單元，和該線性影像感測器建立信號連結，其中該影像處理單元根據該檢測影像來判斷該檢測亮區是否出現缺陷。
2. 如請求項1所述的檢測裝置，更包括一輸送機構，該輸送機構用以將該稜鏡片傳送至該線性光源與該線性影像感測器之間。
3. 如請求項1所述的檢測裝置，其中該線性影像感測器與該線性光源同軸設置。
4. 如請求項1所述的檢測裝置，其中該線性影像感測器的光感測區會落在該線性光源的發光區內。
5. 如請求項1所述的檢測裝置，其中該些稜鏡柱的一排列方向與該長軸所形成的夾角介於25度至45度之間。
6. 如請求項1所述的檢測裝置，其中該長軸與該延伸方向大致平行。