[發(fā)明專利]基于偏振消光的透明介質(zhì)單面選擇成像方法及其裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711072804.2
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN107727668A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘衛(wèi)清;王亞婷;徐弼軍;胡曉武;瞿鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江科技學(xué)院
• 主分類號: G01N21/958
• 分類號: G01N21/958;G01N21/88
• 代理公司: 杭州新源專利事務(wù)所(普通合伙)33234
• 代理人: 丁海華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于偏振消光技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于偏振消光的透明介質(zhì)單面選擇成像方法及其裝置，屬于玻璃成像領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，對于玻璃等透明介質(zhì)缺陷的質(zhì)量檢測技術(shù)需求較大，比如手機(jī)蓋板玻璃是手機(jī)觸摸屏最表面的玻璃，其生產(chǎn)過程包括基板切割、平磨拋光、絲印等工藝，其中每道工藝均可能產(chǎn)生油墨殘留、臟污、灰塵雜質(zhì)等缺陷，因此對手機(jī)蓋板玻璃的上、下兩個(gè)單面進(jìn)行有效的缺陷檢測對于手機(jī)成品率的把控具有至關(guān)重要的作用。然而，現(xiàn)有的檢測技術(shù)只能檢測到透明介質(zhì)有缺陷的存在，卻不能識別缺陷是位于透明介質(zhì)的哪一層表面，這成為透明介質(zhì)缺陷檢測的技術(shù)短板。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種基于偏振消光的透明介質(zhì)單面選擇成像方法及其裝置。本發(fā)明不僅可以實(shí)現(xiàn)對透明介質(zhì)的單面選擇成像，從而有效地檢測透明介質(zhì)上、下任意單面的缺陷；而且本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡易、成本低廉、操作簡單方便。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種基于偏振消光的透明介質(zhì)單面選擇成像方法，包括以下步驟：

a、在待檢測透明介質(zhì)的一側(cè)設(shè)置光源和起偏器，另一側(cè)設(shè)置目鏡和檢偏器；

b、在待檢測透明介質(zhì)下方放置一透光墊板；

c、光源經(jīng)起偏器向待檢測透明介質(zhì)上表面射入一入射光線；入射光線在待檢測透明介質(zhì)上表面的反射光線和入射光線的折射光線在待檢測透明介質(zhì)下表面的反射光線經(jīng)檢偏器進(jìn)入目鏡；

d、轉(zhuǎn)動檢偏器，在目鏡中分別僅得到待檢測透明介質(zhì)上表面的反射光線和待檢測透明介質(zhì)下表面的反射光線，從而實(shí)現(xiàn)待檢測透明介質(zhì)的單面選擇成像。

上述的基于偏振消光的透明介質(zhì)單面選擇成像方法中，步驟c中，入射光線的入射角度為50度～80度。

前述的基于偏振消光的透明介質(zhì)單面選擇成像方法中，步驟c中，入射光線的入射角呈布儒斯特角。

前述的基于偏振消光的透明介質(zhì)單面選擇成像方法中，步驟a中，先在待檢測透明介質(zhì)的光源側(cè)設(shè)置起偏器，再檢測當(dāng)入射光線的偏振光的振動方位角為0°時(shí)起偏器的角度，并將該角度定義為參照角度，之后再在目鏡側(cè)設(shè)置檢偏器。

前述的基于偏振消光的透明介質(zhì)單面選擇成像方法中，確定入射光線的偏振光的振動方位角為0°，具體是入射光線平行射入待檢測透明介質(zhì)，入射光線的入射角呈布儒斯特角；旋轉(zhuǎn)起偏器，當(dāng)自待檢測透明介質(zhì)上表面的反射光線和自待檢測透明介質(zhì)下表面的反射光線在目鏡中同時(shí)消失時(shí)，此時(shí)入射光線的偏振光的振動方位角為0°。

前述的基于偏振消光的透明介質(zhì)單面選擇成像方法中，所述的起偏器和檢偏器均為偏振片。

前述的基于偏振消光的透明介質(zhì)單面選擇成像方法中，步驟c中，入射光線的最佳振動方位角的計(jì)算方法為：

由已知得

式中，a為入射光線的振動方位角，a'為入射光線在待檢測透明介質(zhì)上表面的反射光線的振動方位角，a”為入射光線的折射光線在待檢測透明介質(zhì)下表面的反射光線的振動方位角，i為入射光線的入射角，γ為入射光線在入射透明介質(zhì)后的折射角，θ為入射光線經(jīng)透明介質(zhì)后入射透光墊板的折射角；

其中，式中n₂為透明介質(zhì)的折射率，n₃為透光墊板的折射率；

當(dāng)a為入射光線的最佳振動方位角時(shí)，即令：f(i,a,n₃)＝90°，i∈(0°,90°),n₃∈(1,2)，

求出a，即得到入射光線的最佳振動方位角。

前述的基于偏振消光的透明介質(zhì)單面選擇成像方法中，步驟c中，入射光線的偏振光的最佳振動方位角為0°至40°。

前述的基于偏振消光的透明介質(zhì)單面選擇成像方法中，所述的待檢測透明介質(zhì)的折射率為1.4～1.6，所述的透光墊板的折射率為1.4～1.6。

實(shí)現(xiàn)前述的基于偏振消光的透明介質(zhì)單面選擇成像方法的裝置，包括底座，底座上方設(shè)有基板，基板的兩側(cè)分別設(shè)有第一轉(zhuǎn)動臂和第二轉(zhuǎn)動臂，所述的第一轉(zhuǎn)動臂上設(shè)有光源，光源的出光端設(shè)有平行光管，平行光管的端部設(shè)有起偏器；所述的第二轉(zhuǎn)動臂上設(shè)有目鏡，目鏡的進(jìn)光端設(shè)有檢偏器；所述的基板的表面設(shè)有放置透明介質(zhì)的作業(yè)平臺。

上述的裝置中，所述的第一轉(zhuǎn)動臂包括與基板相固定的第一側(cè)肋，第一側(cè)肋鉸接有第一支撐臂，第一支撐臂上端與光源轉(zhuǎn)動連接。

前述的裝置中，所述的第二轉(zhuǎn)動臂包括與基板相固定的第二側(cè)肋，第二側(cè)肋鉸接有第二支撐臂，第二支撐臂上端與目鏡轉(zhuǎn)動連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：