本实用新型专利技术公开了一种自然光与偏振光混合成像检测超薄光学功能片的装置，包括透射式为和反射式，射式为包括自下而上依次设置的平行光源、起偏器、中空的样品载台、检偏器、成像镜头和相机；反射式包括自下而上依次设置的中空的样品载台、偏振分光器、检偏器、成像镜头和相机，平行光源设在偏振分光器侧面；检偏器可旋转地连接。本实用新型专利技术通过自然光图像与偏振图像相配合的方式，可准确无误地检测到超薄光学功能片在加工工件中的位置，同时确定各光学材料基底上是否有超薄光学功能片，准确性高，简单易操作。简单易操作。简单易操作。
【技术实现步骤摘要】
一种自然光与偏振光混合成像检测超薄光学功能片的装置
[0001]本技术涉及一种自然光与偏振光混合成像检测超薄光学功能片的装置，属于光学薄片器件的检测领域。
技术介绍
[0002]在光学器件的设计、加工制造的过程中，经常需要用到一类薄片，例如光学晶体的薄片，其厚度非常薄，通常以波长为计量单位，力学强度不足于自我支撑作为独立的器件使用。工程实践上往往需要利用一块具有适当厚度的光学材料基底，将超薄的光学功能薄片粘合到光学基底材料上(见图1)，以便进一步地加工成合用的光学器件。
[0003]很多时候，这些功能性光学薄片(超薄光学功能片)的厚度不足于0.1mm，即小于100um。除了厚度很小之外，加之此类材料本身的透光特性，使得在生产加工的过程中难于/无法用肉眼分辨，经常会发生光学基底材料上没有粘结光学薄片的现象，浪费材料、浪费加工时间、降低了生产效率、提高了生产成本，若在光学器件组装完成前均没发现，还会严重影响光学器件的质量。为此，急需开发一种能检测光学材料基底上是否粘合了光学薄片的方案，以提高光学器件的有效率。
技术实现思路
[0004]本技术提供一种自然光与偏振光混合成像检测超薄光学功能片的装置，通过自然光图像与偏振图像相配合的方式，实现了超薄光学功能片的快速检测。
[0005]为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案如下：
[0006]一种自然光与偏振光混合成像检测超薄光学功能片的方法，从自然光图像中提取每一个单元元件的边界线，确定每一个单元元件的位置，然后从单元元件边界线内的偏振图像中发现、并提取超薄光学功能片的位置；其中，一个单元元件包括一个光学材料基底和粘合在光学材料基底上的超薄光学功能片，或者，一个单元元件仅包括一个光学材料基底。
[0007]通过上述方法，可检测出光学材料基底上是否粘结了超薄光学功能片。
[0008]本技术超薄光学功能片包括超薄的光学晶体薄片或其他功能材料薄片。
[0009]本技术“超薄”的厚度小于0.1mm，当然，本申请的适用范围并不限于此厚度，本申请的方案对于≥0.1mm的功能片，也是适用的。
[0010]专利技术人在研发实践中发现，通过自然光图像与偏振图像相配合的方式，可使光学材料基底和超薄光学功能片呈现出不同的图像特征，从而实现对是否有超薄光学功能片的光学材料基底的区分和识别，究其原因，专利技术人认为，通常情况下，超薄光学功能片的材料与光学材料基底有着巨大的差异，例如，基底材料通常是玻璃，而超薄光学功能片通常是晶体，且由于超薄光学功能片是粘贴在光学材料基底上的，粘胶在固化的过程中体积发生收缩，必然会在界面产生一定的应力，因为光学材料基底的厚度远远大于超薄光学功能片，因而胶粘过程中在界面产生的应力，其绝大部分都被转移到了超薄光学功能片上，基于前述原因，都会在超薄光学功能片中产生各向异性的光学折射率，当光通过超薄光学功能片后
必然会引起偏振特性的变化，而单单作为光学材料基底的玻璃则显示为各向同性的特性，当光通过基底玻璃时，偏振特性则不会发生变化，因此，可明显区分光学材料基底上是否粘合了超薄光学功能片。
[0011]为了提高检测效率和准确性，将自然光图像融合在偏振图像中显示。这样可在一张图像中完成自然光图像和偏振图像特征的读取。具体通过将自然光图像中提取的信息，按照对应的位置叠加在偏振图像中显示即可。图像的叠加技术，直接采用现有技术即可，本申请对此没有改进，因此不再赘述。
[0012]上述单元元件的边界线及取超薄光学功能片的位置均通过与其它区域的亮度差异或颜色差异来提取。这样既直观，又简单。
[0013]当光学材料基底和超薄光学功能片均透明时，自然光图像与偏振图像的获取方式为透射式；当光学材料基底和超薄光学功能片均不透明，或光学材料基底不透明、超薄光学功能片透明时，自然光图像与偏振图像的获取方式为反射式。
[0014]当超薄光学功能片不透明、而光学材料基底透明时，则可直观看出是否有超薄光学功能器。
[0015]上述透射式为：平行光源、起偏器、单元元件、检偏器、成像镜头和相机自下而上依次排列，将检偏器移出光路，拍摄的图像为自然光图像，将检偏器移进光路，拍摄的图像为偏振图像；
[0016]反射式为：单元元件、偏振分光器、检偏器、成像镜头和相机自下而上依次排列，平行光源设在偏振分光器的侧面，将检偏器移出光路，拍摄的图像为自然光图像，将检偏器移进光路，拍摄的图像为偏振图像。
[0017]为了降低成本，相机为CCD相机或CMOS相机；偏振分光器为直角棱柱结构或平面镜构型，偏振分光器的分光面45
°
安装，也即偏振分光器的分光面与水平或竖直的均呈45
°
夹角，平行光源的光线呈45
°
角照射在偏振分光器的分光面上。
[0018]为了提高检测效率，单元元件有n排、m列，其中n≥1，m≥1。一个器件单元的尺寸是比较小的，在实际的加工制造过程中，如图2所示，可将n排、m列单元元件排列粘合在同一个基体上，完成切割、精磨、抛光、检测等工序，以提高效率，n、m的具体取值，可根据单元元件大小确定，如可以是5排5列、5排4列等。
[0019]一种自然光与偏振光混合成像检测超薄光学功能片的装置，包括透射式结构和反射式结构；
[0020]透射式结构用于光学材料基底和超薄光学功能片均透明时的情况，透射式结构包括支架、平行光源、起偏器、中空的样品载台、检偏器、成像镜头和相机，平行光源、起偏器、中空的样品载台、检偏器、成像镜头和相机自下而上依次连接在支架上，其中，平行光源的光线与起偏器、中空的样品载台、检偏器及成像镜头均垂直，检偏器可旋转地连接在支架上；
[0021]反射式结构用于光学材料基底和超薄光学功能片均不透明、或光学材料基底不透明和超薄光学功能片透明时的情况，反射式结构包括支架、平行光源、连接杆、中空的样品载台、偏振分光器、检偏器、成像镜头和相机，中空的样品载台、偏振分光器、检偏器、成像镜头和相机自下而上依次连接在支架上，平行光源通过连接杆连接在支架上，且平行光源位于偏振分光器的一侧，其中，检偏器可旋转地连接在支架上，中空的样品载台、检偏器及成
像镜头相互平行，平行光源与偏振分光器正对，平行光源的光线照射到偏振分光器上，部分光线被向下反射、并且形成线偏振光，当向下照射的线偏振光到达单元元件后被反射向上，依次穿过偏振分光器和检偏器或穿过偏振分光器从成像镜头进入相机。
[0022]上述中空的样品载台，指样品载台为边框结构，便于光线穿过样品载台上的单元元件。
[0023]为了节约成本，相机为CCD相机或CMOS相机；偏振分光器可采用偏振分光镜，偏振分光器为直角棱柱结构或平面镜构型，偏振分光器的分光面45
°
安装，也即偏振分光器的分光面与水平或竖直的均呈45
°
夹角，平行光源的光线呈45
°
角照射在偏振分光器的分光面上。偏振分光器的分光面与中空的样品载本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种自然光与偏振光混合成像检测超薄光学功能片的装置，用于单元元件(1)的检测，单元元件(1)包括光学材料基底(11)和粘合在光学材料基底(11)上的超薄光学功能片(12)，或者单元元件(1)仅包括光学材料基底(11)，其特征在于：包括透射式结构和反射式结构；透射式结构用于光学材料基底(11)和超薄光学功能片(12)均透明时的情况，透射式结构包括支架(7)、平行光源(2)、起偏器(3)、中空的样品载台(8)、检偏器(4)、成像镜头(9)和相机(5)，平行光源(2)、起偏器(3)、中空的样品载台(8)、检偏器(4)、成像镜头(9)和相机(5)自下而上依次连接在支架(7)上，其中，平行光源(2)的光线与起偏器(3)、中空的样品载台(8)、检偏器(4)及成像镜头(9)均垂直，检偏器(4)可旋转地连接在支架(7)上；反射式结构用于光学材料基底(11)和超薄光学功能片(12)均不透明、或光学材料基底(11)不透明和超薄光学功能片(12)透明时的情况，反射式结构包括支架(7)、平行光源(2)、连接杆、中空的样品载台(8)、偏振分光器(6)、检偏器(4)、成像镜头(9)和相机(5)，中空的样品载台(8)、偏振分光器(6)、检偏器(4)、成像镜头(9)和相机(5)自下而上依次连接在支架(7)上，平行光源(2)通过连接杆连接在支架(7)上，且平行光源(2)位于偏振分光器(6)的一侧，其中，检偏器(4)可旋转地连接在支架(7)上，中空的样品载台(8)、检偏器(4)及成像镜头(9)相互平行，平行光源(2)与偏振分光器(6)正对，平行光源(2)的光线照射到偏振...
【专利技术属性】
技术研发人员：王善忠，黄炳强，
申请(专利权)人：爱丁堡南京光电设备有限公司，
类型：新型
国别省市：
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