光学样本表征制造技术

光学样本表征有助于以穿过与空气相比具有较高折射率的诸如涂覆玻璃板之类的光学样本的光传播的全角度范围中的任何角度进行的测量和测试。可旋转组件包括具有空洞的圆筒和包括空洞的容纳部。容纳部还包含具有已知折射率的流体。可见光束垂直于圆筒的表面被输入，行进穿过圆筒，然后经由流体，到光学样本，其中光束被透射和/或反射，然后离开圆筒并且被收集用于分析。至少部分地由于围绕光学样本的流体，可以贯穿全角度范围(

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学样本表征


[0001]本专利技术大体涉及光学测试，并且特别地，本专利技术涉及涂层的全范围测试。

技术介绍

[0002]用于测量光学器件特别是涂层的当前技术限于小的角度范围，或者小的一组离散角度，并且/或当前技术由于折射而具有重大问题。通常地，测量结果缺乏一致性和/或精确性。

技术实现思路

[0003]光学样本表征有助于以穿过与空气相比具有较高折射率的诸如涂覆玻璃板之类的光学样本的光传播的全角度范围中的任何角度进行的测量和测试。可旋转组件包括具有空洞的圆筒和包括空洞的容纳部。容纳部还包含流体，该流体在一些实现方式中具有与光学样本和/或圆筒的折射率匹配的折射率。光束垂直于圆筒的表面被输入，行进穿过圆筒，然后经由流体，到光学样本，其中光束被透射和/或反射，然后离开圆筒并且被收集用于分析。至少部分地由于围绕光学样本的流体，可以贯穿全角度范围(
±
90度等)来旋转光学样本，以进行光学样本的全范围测试。
[0004]根据本实施方式的教导，提供了一种用于光学材料样本的光学测试的装置，该装置包括：可旋转组件，其包括：光学透明的广义圆筒，该光学透明的广义圆筒具有在广义圆筒的轴上的中心空洞，该空洞被定尺寸成接纳光学材料样本的至少核心区域，包括空洞的容纳部，该容纳部被定尺寸成接纳光学材料样本的至少一部分，并且该容纳部被密封以用于接纳一定量的流体，使得流体围绕至少核心区域并且与至少核心区域接触，并且流体与广义圆筒接触；转台，其与轴对准并且能够操作以使可旋转组件绕广义圆筒的高度轴旋转；以及光学装置，其与轴对准，包括光源，该光源垂直于广义圆筒的第一侧处的表面区域提供可见光束，并且该光学装置包括接收输出信号的光学检测器，该输出信号包括可见光束从表面区域的反射，光学检测器垂直于广义圆筒的第一侧处的表面区域。
[0005]根据本实施方式的教导，提供了一种用于光学材料样本的光学测试的装置，该装置包括：组件，其包括：光学透明的广义圆筒，该光学透明的广义圆筒具有从广义圆筒的内表面朝向广义圆筒的中心轴部分地填充有块体材料部分的内部，并且内部具有从广义圆筒的相对内表面延伸并且包括轴的空洞部分，该空洞被定尺寸成接纳光学材料样本的至少核心区域，包括空洞的容纳部，该容纳部被定尺寸成接纳光学材料样本的至少一部分，并且容纳部被密封以用于接纳一定量的流体，使得流体围绕至少核心区域并且与至少核心区域接触，并且流体与广义圆筒以及块体的至少一部分接触；以及光学装置：与所述轴对准，包括光源，该光源垂直于广义圆筒的第一侧处的表面区域提供可见光束，并且该光学装置包括接收输出信号的光学检测器，来自可见光束的输出信号射在核心区域上，光学检测器垂直于广义圆筒的表面区域。
[0006]在可选实施方式中，该组件是可旋转组件，并且还包括：转台，其与轴对准并且能
够操作以使可旋转组件绕广义圆筒的高度轴旋转。
[0007]在另一可选实施方式中，块体基本上填充容纳部的半圆形的一半。
[0008]在另一可选实施方案中，块体材料是与广义圆筒光学透明材料相同的光学透明材料。
[0009]在另一可选实施方式中，还包括安装装置，该安装装置用于接纳光学装置并且能够被调节以用于使光源与光学检测器对准。
[0010]在另一可选实施方式中，2还包括夹持机构，该夹持机构固定样本相对于容纳部的位置。
[0011]在另一可选实施方式中，还包括操作地连接至可旋转组件并且能够操作以使可旋转组件旋转的马达，以及操作地连接至可旋转组件并且能够操作以提供至少关于可旋转组件的旋转角度的位置信息的编码器。
[0012]在另一可选实施方式中，其中，广义圆筒选自由圆筒和棱柱构成的组。在另一可选实施方式中，其中，广义圆筒、样本和流体的折射率基本相等。在另一可选实施方式中，其中，流体是折射率匹配流体，并且样本和流体的折射率基本相等。在另一可选实施方式中，其中，广义圆筒和光学材料样本由相同的光学透明固体材料制成。
[0013]在另一可选实施方式中，其中，广义圆筒基本平行于广义圆筒的高度轴对称。在另一可选实施方式中，其中，根据由以下构成的组来定位广义圆筒：静止；能够沿单个轴旋转；能够沿多于一个轴旋转；能够在预定角度范围内旋转；以及能够从样本的法线旋转
±
90度。
[0014]在另一可选实施方式中，其中，样本的核心区域是光束遇到样本并且执行样本的测试的样本中的位置。
[0015]在另一可选实施方式中，其中，容纳部具有：在沿广义圆筒的圆筒直径的方向上的容纳部宽度，容纳部宽度小于圆筒直径，以及与容纳部宽度不平行的容纳部厚度，容纳部厚度在广义圆筒的第一侧与第二侧之间；并且样本具有：在沿圆筒直径的方向上的板宽度，容纳部宽度大于板宽度，以及与板宽度不平行的板厚度，容纳部厚度大于板厚度。
[0016]在另一可选实施方式中，容纳部宽度和板宽度基本平行对准。在另一可选实施方式中，容纳部被配置成包含0.5立方厘米(cubic centimeters，cc)至50cc的流体。
[0017]在另一可选实施方式中，样本选自由以下构成的组：玻璃板；涂覆玻璃板；薄膜偏振器；玻璃偏振器；塑料偏振器；分束器；波片；光导光学元件(lightguide optical elements，LOE)；选自由以下构成的组的结构化光学元件：刻划光栅、全息光栅、体全息光栅、衍射光学元件、菲涅耳透镜、亚波长光子结构和线栅。
[0018]在另一可选实施方式中，光学元件涂覆有涂层，涂层用于操纵入射到样本的光。
[0019]在另一可选实施方式中，光学装置包括：准直光学器件，其制备可见光束并且将可见光束输入到广义圆筒中，准直光学器件能够通过至少两个自由度被调节。在另一可选实施方式中，可见光束的光路穿过广义圆筒和流体，并且光路的大部分穿过广义圆筒。
[0020]在可选实施方式中，提供了一种操作地连接至根据权利要求1或3所述的装置的控制器，该控制器被配置成：开始垂直于广义圆筒的第一侧的表面区域输入光束；定位广义圆筒，使得光束路径经由广义圆筒的第一侧进行横穿直至到达空洞，然后从第一侧横穿到空洞中的在样本的第一侧的流体中、穿过样本、穿过在样本的另一侧的流体、进入广义圆筒的第二侧，横穿第二侧并且作为输出信号垂直于广义圆筒的第二侧的表面区域离开；以及激
活由光学检测器对输出信号的捕获。在另一可选实施方式中，控制器还被配置成：在以样本相对于光束路径的第一角度定位广义圆筒之后，旋转广义圆筒，使得样本处于相对于光束路径的第二角度；以及重复捕获和旋转。
[0021]根据本实施方式的教示，提供了一种用于光学材料样本的光学测试的方法，该方法包括以下步骤：提供装置；垂直于广义圆筒的第一侧的表面区域输入可见光束；定位广义圆筒，使得光束路径经由广义圆筒的第一侧进行横穿直至到达空洞，然后从第一侧横穿到空洞中的在样本的第一侧的流体中、穿过样本、穿过样本的另一侧的流体、进入广义圆筒的第二侧，横穿第二侧并且作为输出信号垂直于广义圆筒的第二侧的表面区域离开；以及由光学检测器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于光学材料样本的光学测试的装置，所述装置包括：(a)可旋转组件，其包括：(i)光学透明的广义圆筒，其具有在所述广义圆筒的轴上的中心空洞，所述空洞被定尺寸成接纳所述光学材料样本的至少核心区域，(ii)包括所述空洞的容纳部，所述容纳部被定尺寸成接纳所述光学材料样本的至少一部分，并且所述容纳部被密封以用于接纳一定量的流体，使得所述流体围绕至少所述核心区域并且与至少所述核心区域接触，并且所述流体与所述广义圆筒接触；(b)转台，其与所述轴对准并且能够操作以使所述可旋转组件绕所述广义圆筒的高度轴旋转；以及(c)光学装置：(i)与所述轴对准，(ii)包括光源，所述光源垂直于所述广义圆筒的第一侧处的表面区域提供可见光束，并且(iii)包括接收输出信号的光学检测器，所述输出信号包括所述可见光束从所述表面区域的反射，所述光学检测器垂直于所述广义圆筒的所述第一侧处的表面区域。2.一种用于光学材料样本的光学测试的装置，所述装置包括：(a)组件，其包括：(i)光学透明的广义圆筒，其具有从所述广义圆筒的内表面朝向所述广义圆筒的中心轴部分地填充有块体材料部分的内部，并且所述内部具有从所述广义圆筒的相对内表面延伸并且包括所述轴的空洞部分，所述空洞被定尺寸成接纳所述光学材料样本的至少核心区域，(ii)包括所述空洞的容纳部，所述容纳部被定尺寸成接纳所述光学材料样本的至少一部分，并且所述容纳部被密封以用于接纳一定量的流体，使得所述流体围绕至少所述核心区域并且与至少所述核心区域接触，并且所述流体与所述广义圆筒以及所述块体的至少一部分接触；以及(b)光学装置：(i)与所述轴对准，(ii)包括光源，所述光源垂直于所述广义圆筒的第一侧处的表面区域提供可见光束，并且(iii)包括接收输出信号的光学检测器，来自所述可见光束的所述输出信号射在所述核心区域上，所述光学检测器垂直于所述广义圆筒的表面区域。3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述组件是可旋转组件，并且还包括：(c)转台，其与所述轴对准并且能够操作以使所述可旋转组件绕所述广义圆筒的高度轴旋转。4.根据权利要求2所述的装置，其中，所述块体基本上填充所述容纳部的半圆形的一半。5.根据权利要求2所述的装置，其中，所述块体材料是与所述广义圆筒光学透明材料相同的光学透明材料。6.根据权利要求1或2所述的装置，还包括：
安装装置，所述安装装置用于接纳所述光学装置并且能够被调节以用于将所述光源与所述光学检测器对准。7.根据权利要求1或2所述的装置，还包括夹持机构，所述夹持机构固定所述样本相对于所述容纳部的位置。8.根据权利要求1或3所述的装置，还包括：马达，其操作地连接至所述可旋转组件并且能够操作以使所述可旋转组件旋转；以及编码器，其操作地连接至所述可旋转组件并且能够操作以提供至少关于所述可旋转组件的旋转角度的位置信息。9.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述广义圆筒选自由圆筒和棱柱构成的组。10.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述广义圆筒、所述样本和所述流体的折射率基本相等。11.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述流体是折射率匹配流体，并且所述样本和所述流体的折射率基本相等。12.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述广义圆筒和所述光学材料样本由相同的光学透明固体材料制成。13.根据权利要求1或3所述的装置，其中，所述广义圆筒基本平行于所述广义圆筒的所述高度轴对称。14.根据权利要求1或2所述的装置，其中，根据由以下构成的组来定位所述广义圆筒：(a)静止，(b)能够沿单个轴旋转，(c)能够沿多于一个轴旋转，(d)能够在预定义角度范围内旋转，以及(e)能够从所述样本的法线旋转
±
90度。15.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃坦，
申请(专利权)人：鲁姆斯有限公司，
类型：发明
国别省市：