專利名稱：一種偏光片的外觀缺陷檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于液晶顯示器件技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種偏光片的外觀缺陷檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，以 TFT_LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display,薄膜場效應(yīng)晶體管液晶顯示器)為代表的平板液晶顯示器應(yīng)用廣泛，它在亮度、對比度、功耗、壽命、體積、重量等綜合性上已超過CRT (Cathode Ray Tube，陰極射線管)的顯示器件，它具有性能優(yōu)良、大規(guī)模生產(chǎn)特性好，自動化程度高，原材料成本低廉，發(fā)展空間廣闊等特點。TFT-IXD的結(jié)構(gòu)原理圖如圖I所示，其包括表面反射11、偏光片12、彩色濾光片13、背光源14、導(dǎo)光板15和反射膜16，其中液晶、玻璃和偏光片是TFT-IXD的三種基本組成 元件，從圖I可看出每一個液晶顯示器需要兩塊偏光片，約占液晶面板原材料制造成本的10%左右。偏光片的結(jié)構(gòu)如圖2所示,包括保護膜(Protective FiIm) 121、TAC膜(TriacetylCellulose)122、PVA膜(Polyvinyl Alcohol)123、感壓膠(Pressure Sensitive Adhesive)124 和離型膜(Separate Film) 125。TFT - IXD偏光片的基本性能包括光學(xué)性能、耐久性、粘接特性、外觀性能和其他特殊技術(shù)指標(biāo)要求。偏光片對液晶顯示器的亮度、對比度、可視角等光學(xué)性能有著重要的影響，其視覺缺陷(外觀缺陷)會直接導(dǎo)致液晶顯示器不合格。偏光片外觀缺陷(外觀欠點)種類繁多，缺陷產(chǎn)生的原因也各異。根據(jù)缺陷所處的位置可以分為基板缺陷、糊面缺陷、保護膜缺陷等；根據(jù)缺陷的外觀特征可以分為異物、劃傷、折痕、打痕、氣泡等缺陷。據(jù)廠家不完全統(tǒng)計，根據(jù)位置和外觀的不同，偏光片外觀缺陷大約可以劃分為50余種。目前，對偏光片光學(xué)性能檢測技術(shù)的研究較為集中，而外觀缺陷檢測仍然普遍采用人工方法，如圖3a和圖3b所示，由燈光110照射偏光片12，通過人眼130進行分辨。由于人眼目視分辨的最小極限約為150 u m,所以以上缺陷二維尺寸大于150 u m的才認為是需要檢測的外觀欠點。由于人工檢測方法勞動強度大，容易受到人眼分辨能力和易疲勞等主觀因素的影響，其差異性大；而且檢測速度慢，自動化程度很低。據(jù)統(tǒng)計對于幾百毫米幅度的偏光片外觀缺陷檢測，一個非常熟練的工人，一天最多可以檢驗800-1000片，因此，這種偏光片外觀缺陷的方式不能適應(yīng)大批量生產(chǎn)的要求。針對上述人工檢測存在的問題，一些偏光片廠逐步引入離線或在線的自動檢測技術(shù)，即米用 CCD (Charge-coupled Device,電荷稱合兀件)或 CMOS (Complementary MetalOxide Semiconductor,互補金屬氧化物半導(dǎo)體)圖像采集器件代替圖3a和圖3b中的人眼，并利用計算機對采集到的圖像進行處理，通過圖像采集器件來獲取外觀缺陷的類型、大小及分布等信息。該自動檢測系統(tǒng)如圖4所示，一般采用平面或線性均勻光源24照明，由圖像采集器件21獲取圖像，工作臺23在計算機20控制下對偏光片12線性掃描，從而合成整幅偏光片圖像。之后在計算機中進行各種數(shù)字圖像處理，最終得到偏光片外觀缺陷的類型、大小和分布。此類型方案圖像分辨率可以很高，但是由于存在較大范圍的連續(xù)掃描環(huán)節(jié)，檢測速度難以進一步提高。更嚴(yán)重的問題是在所獲取的偏光片數(shù)字圖像中，微小的外觀缺陷(如150 Imm)通過圖像采集器件采集后，缺陷很不明顯，有些類型的外觀缺陷甚至完全觀測不到，這使得后續(xù)圖像處理的難度大大增加，圖像處理的速度也難以提高。可見，現(xiàn)有偏光片的檢測方法不但檢測速度低，而且檢出的準(zhǔn)確率也不高。

實用新型內(nèi)容鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本實用新型的目的在于提供一種偏光片的外觀缺陷檢測系統(tǒng)，能放大偏光片的外觀缺陷特征，通過人眼即可輕松辨別出偏光片的外觀缺陷，從而提高偏光片檢測準(zhǔn)確率和速度。為了達到上述目的，本實用新型采取了以下技術(shù)方案 —種偏光片的外觀缺陷檢測系統(tǒng),其包括 用于發(fā)光的光源；用于透過光源發(fā)出的光線，放大偏光片的外觀缺陷特征的缺陷放大裝置；所述缺陷放大裝置位于光源和偏光片之間。上述的偏光片的外觀缺陷檢測系統(tǒng)中，還包括用于采集放大外觀缺陷特征后的偏光片圖像的圖像采集裝置；用于對圖像采集裝置采集的偏光片圖像進行處理，并判斷偏光片是否存在缺陷的圖像處理裝置；所述圖像采集裝置位于偏光片的一側(cè)，并與所述圖像處理裝置連接。上述的偏光片的外觀缺陷檢測系統(tǒng)中，所述缺陷放大裝置為狹縫板，在所述狹縫板上設(shè)置至少一條用于顯示明暗過渡條紋的狹縫。上述的偏光片的外觀缺陷檢測系統(tǒng)中，所述狹縫為多條，產(chǎn)生多條明暗過渡條紋，所述狹縫的間距與狹縫的寬度之比為1 :1 3 :1。上述的偏光片的外觀缺陷檢測系統(tǒng)中，所述缺陷放大裝置產(chǎn)生的明暗條紋覆蓋所述偏光片。上述的偏光片的外觀缺陷檢測系統(tǒng)中，還包括用于調(diào)節(jié)圖像采集裝置與偏光片之間的距離的第一調(diào)節(jié)裝置；用于調(diào)節(jié)缺陷放大裝置與偏光片之間的距離，及控制調(diào)節(jié)缺陷放大裝置沿其長度方向移動的第二調(diào)節(jié)裝置；用于調(diào)節(jié)光源與缺陷放大裝置之間的距離的第三調(diào)節(jié)裝置。上述的偏光片的外觀缺陷檢測系統(tǒng)中，還包括用于根據(jù)圖像處理裝置的處理結(jié)果分揀偏光板的分揀裝置，所述分揀裝置與圖像處理裝置連接。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型提供的偏光片的外觀缺陷檢測系統(tǒng)，通過缺陷放大裝置透過光源發(fā)出的光線，放大偏光片的外觀缺陷特征，使得偏光片的外觀缺陷更加明顯，從而使人眼或者圖像采集裝置能夠獲取外觀缺陷特征更加明顯的偏光片圖像，提高了偏光片檢測準(zhǔn)確率和檢測速度。

圖I為TFT-LCD的結(jié)構(gòu)示意圖。[0027]圖2為偏光片的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3a為現(xiàn)有技術(shù)利用反射方法，通過人工檢測偏光片外觀缺陷的示意圖。圖3b為現(xiàn)有技術(shù)利用透射方法，通過人工檢測偏光片外觀缺陷的示意圖。圖4為現(xiàn)有技術(shù)通過CCD檢測偏光片外觀缺陷的自動檢測系統(tǒng)示意圖。圖5為本實用新型偏光片的外觀缺陷檢測系統(tǒng)的原理圖。圖6為本實用新型偏光片的外觀缺陷檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本實用新型偏光片的外觀缺陷檢測系統(tǒng)的缺陷放大裝置為單縫狹縫板時偏光片上的明暗條紋示意圖。圖8為本實用新型偏光片的外觀缺陷檢測系統(tǒng)的缺陷放大裝置為多縫狹縫板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為本實用新型偏光片的外觀缺陷檢測系統(tǒng)的缺陷放大裝置為多縫狹縫板時偏光片上的明暗條紋示意圖。圖10為本實用新型偏光片的外觀缺陷檢測系統(tǒng)的檢測方法的流程圖。
具體實施方式
本實用新型提供一種偏光片的外觀缺陷檢測系統(tǒng)，為使本實用新型的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本實用新型進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。請參閱圖5和圖6，其中，圖5為本實用新型偏光片的外觀缺陷檢測系統(tǒng)的原理圖，圖6為本實用新型偏光片的外觀缺陷檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5和圖6所示，所述偏光片的外觀缺陷檢測系統(tǒng)主要包括光源310和缺陷放大裝置320。其中，所述光源310為均勻光源，透過缺陷放大裝置320向偏光片330提供照明。所述缺陷放大裝置320位于光源310和偏光片330之間，用于透過光源310發(fā)出的光線，放大偏光片330的外觀缺陷特征。偏光片的外觀缺特征被放大后，即可通過人眼輕松辨別偏光片330是否存在缺陷、以及缺陷的類型、大小、分布位置等。為了提供外觀缺陷檢測系統(tǒng)的自動性和智能性，本實用新型提供的偏光片的外觀缺陷檢測系統(tǒng)還包括圖像采集裝置340和圖像處理裝置350。圖像采集裝置340優(yōu)選為相機，用于采集偏光片圖像。所述圖像處理裝置350為計算機，用于對采集的偏光片圖像進行處理，辨別偏光片是否存在外觀缺陷，以及缺陷的類型、大小、分布位置等。本實施例中，所述圖像采集裝置310位于光源310的相對一側(cè)(也可以理解為位于偏光片的出光面一側(cè))，用于采集放大外觀缺陷特征后的偏光片圖像，并將采集的圖像發(fā)送給圖像處理裝置350。所述圖像處理裝置350與所述圖像采集裝置340連接，用于對圖像采集裝置采集的偏光片圖像進行處理，并判斷偏光片是否存在缺陷，利用機器視覺技術(shù)，使本實用新型的偏光片的外觀缺陷檢測系統(tǒng)自動化、智能化，而且還節(jié)省了勞動力成本。當(dāng)然本實用新型不限于此，在其它實施例中，所述圖像采集裝置310還可設(shè)置在偏光片的光入射面一側(cè)，利用偏光片的反射方式來采集偏光片圖片。請繼續(xù)參閱圖5，本實用新型提供的偏光片的外觀缺陷檢測系統(tǒng)還包括第一調(diào)節(jié)裝置380、第二調(diào)節(jié)裝置370和第三調(diào)節(jié)裝置360。所述第一調(diào)節(jié)裝置380與圖像采集裝置340連接，用于調(diào)節(jié)圖像采集裝置340的位置，從而調(diào)節(jié)圖像采集裝置340與偏光片330之間的距離。所述第二調(diào)節(jié)裝置370與缺陷放大裝置320連接，用于調(diào)節(jié)缺陷放大裝置320的位置，從而調(diào)節(jié)缺陷放大裝置320與偏光片330之間的距離，及控制缺陷放大裝置320沿其長度方向移動。所述第三調(diào)節(jié)裝置360與光源連接，用于調(diào)節(jié)光源310的位置，從而調(diào)節(jié)光源310與缺陷放大裝置之間320的距離。優(yōu)選地，本實用新型提供的偏光片的外觀缺陷檢測系統(tǒng)還包括分揀裝置390。所述分揀裝置390與圖像處理裝置350連接，用于根據(jù)圖像處理裝置350的處理結(jié)果分揀偏光片330，對偏光片330進行分類。譬如，當(dāng)檢出結(jié)果為存在缺陷時，圖像處理裝置向分揀裝置390發(fā)送一控制信號，使分揀裝置390將偏光片330揀出，再更換下一塊待測偏光片330，而且還可根據(jù)外觀缺陷的類型、大小、分布位置等，進一步進行分類；如果沒有缺陷，則向分揀裝置390發(fā)送另一控制信號使偏光片330輸出，再更換下一塊待測偏光片330。本實用新型實施例中，所述缺陷放大裝置320為狹縫板或光柵，若缺陷放大裝置320為狹縫板，在所述狹縫板上設(shè)置至少一條狹縫，用于顯示明暗過渡條紋。如圖7所示，均 勻光源的光透過該狹縫板照射在偏光片330上形成明條紋321和暗條紋323，以及明條紋321與暗條紋323之間的亮度漸變區(qū)(即過渡帶)322，該亮度漸變區(qū)322為本實用新型偏光片的外觀缺陷檢測系統(tǒng)的檢測區(qū)域，在此區(qū)域中的外觀缺陷會更加明顯。本實用新型利用該明暗條紋之間的亮度漸變區(qū)322放大偏光片330的外觀缺陷特征，使得圖像采集裝置獲取的偏光片數(shù)字圖像中的外觀缺陷更加明顯，提高了外觀缺陷分辨率，降低了后續(xù)圖像處理裝置的處理難度和圖像處理速度，提高了檢測準(zhǔn)確率和速度。在其它實施例中，所述狹縫板324上的狹縫325為多條，在偏光片表面形成多條明暗過渡條紋，如圖8所示。狹縫板324的長L和寬H優(yōu)選為大于待測偏光片330的尺寸，狹縫的間距M與狹縫的寬度S的比值取值I :廣3 :1，且優(yōu)選為2 :1。在具體實施時，狹縫的寬度S的取值在0. 2 lmm之間，一般選擇1mm，由于狹縫板采用多縫狹縫板，在檢測時，只需通過第二調(diào)節(jié)裝置控制狹縫板沿其長度方向上定點移動廣2次，且每次移動1mm，使圖像采集裝置能獲致2 3張偏光片圖像，即可檢出整個偏光片330的外觀缺陷，該多縫狹縫板形成的明暗過渡條紋如圖9所示。當(dāng)然本實用新型不限于此，所述缺陷放大裝置還可以為光柵，在具體實施時，所述光柵采用振幅光柵，其黑白比(即不透光部分和透光部分的寬度比)為I: I 3:1。由于光柵放大偏光片外觀缺陷的原理與上述單狹縫板和多狹縫板的檢測原理基本相同，在此不作詳述。應(yīng)當(dāng)說明的是，此處僅例舉了振幅光柵，不應(yīng)理解為對缺陷放大裝置，采用其它類型的光柵也可達到放大偏光片效果，只要能透過光線在偏光片上形成明暗過渡條紋即可。如圖8和圖9所示，在采用多縫狹縫板或光柵時，其產(chǎn)生多個明暗條紋應(yīng)覆蓋整個被測偏光片，在檢測時通過調(diào)節(jié)第二調(diào)節(jié)裝置，控制多縫狹縫板或光柵沿其長度方向定點移動廣2次，每次1_，使圖像采集裝置能夠獲得2 3偏光片圖像，通過后續(xù)的圖像處理即可識別出偏光片的外觀缺陷，并不需要對偏光片進行連續(xù)且大范圍的掃描，大大提高了檢測速度。在具體實施時，多縫狹縫板或光柵的移動次數(shù)和移動距離可根據(jù)檢測需求進行人工設(shè)置，并且將偏光片的外觀缺陷特征放大后，只需采用現(xiàn)有的圖像處理技術(shù)就能輕松識別出偏光片是否存在外觀缺陷。基于上述的偏光片的外觀缺陷檢測系統(tǒng)，本實用新型還提供一種采用上述偏光片的外觀缺陷檢測系統(tǒng)對偏光片外觀缺陷檢測的方法。該檢測方法步驟包括S100、光源發(fā)射的光線照射在缺陷放大裝置上；S200、由缺陷放大裝置透過光源發(fā)出的光線，放大偏光片的外觀缺陷特征。通過缺陷放大裝置將偏光片的外觀缺陷特征放大后，通過人眼即可辨別出偏光片是否存在外觀缺陷。為了提高了外觀缺陷檢測系統(tǒng)的智能性，所述的檢測方法還包括S300、由圖像采集裝置采集放大外觀缺陷特征后的偏光片圖像，并將圖像發(fā)送給圖像處理裝置；S400、由圖像處理裝置對圖像采集裝置采集的偏光片圖像進行處理，并判斷偏光片是否存在缺陷。在步驟S200之前，所述的檢測方法還包括依次調(diào)節(jié)圖像采集裝置與偏光片之間的距離、缺陷放大裝置與偏光片之間的距離、及光源與缺陷放大裝置之間的距離、調(diào)節(jié)光源亮度，使偏光片的外觀缺陷成像明顯。在具體實施時，首先需要將偏光片送至掃描位置，然后打開光源，進行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)內(nèi)容如下所述第一調(diào)節(jié)裝置根據(jù)圖像采集裝置的物距，調(diào)節(jié)圖像采集裝置與偏光片之間的距離，通過所述第二調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)缺陷放大裝置與偏光片之間的距離，通過所述第三調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)光源與缺陷放大裝置之間的距離，同時調(diào)節(jié)光源的亮度，使得偏光片上面的明暗條紋中的亮度漸變區(qū)域與外觀缺陷檢測最匹配。即調(diào)整該檢測區(qū)域的寬度和亮度的變化率，使得外觀缺陷成像更加明顯。在圖像采集裝置獲取一張圖像之后，所述的檢測方法還包括，通過第二調(diào)節(jié)裝置控制控制缺陷放大裝置沿其長度方向定點移動預(yù)設(shè)距離(如1_)，使圖像采集裝置獲取一張新的偏光片圖像，實現(xiàn)對整片偏光片的檢測，并且缺陷放大裝置每次移動的距離和次數(shù)可根據(jù)需要進行設(shè)置，此處不應(yīng)理解為對本實用新型的限制。本實用新型提供的偏光片的外觀缺陷檢測系統(tǒng)，通過缺陷放大裝置透過光源發(fā)出的光線，放大偏光片的外觀缺陷特征，使得偏光片的外觀缺陷更加明顯，使人眼輕松辨別偏光片是否存在外觀缺陷，提高了偏光片自動檢測準(zhǔn)確率和檢測速度。并且在偏光片的外觀缺陷特征放大后，也可采用圖像采集裝置獲取外觀缺陷特征更加明顯的偏光片圖像，通過圖像處理裝置進行辨別，大大降低了圖像處理裝置的計算處理難度和圖像處理速度。另外，缺陷放大裝置采用多縫狹縫板或光柵時，在檢測整片偏光片的外觀缺陷時，只需將多縫狹縫板或光柵定點移動很小的范圍，而不需要對偏光片進行連續(xù)且大范圍的掃描，提高了偏光片自動檢測速度?？梢岳斫獾氖牵瑢Ρ绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案及其實用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本實用新型所附的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種偏光片的外觀缺陷檢測系統(tǒng),其特征在于,包括 用于發(fā)光的光源； 用于透過光源發(fā)出的光線，放大偏光片的外觀缺陷特征的缺陷放大裝置； 所述缺陷放大裝置位于光源和偏光片之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的偏光片的外觀缺陷檢測系統(tǒng)，其特征在于，還包括 用于采集放大外觀缺陷特征后的偏光片圖像的圖像采集裝置； 用于對圖像采集裝置采集的偏光片圖像進行處理，并判斷偏光片是否存在缺陷的圖像處理裝置； 所述圖像采集裝置位于偏光片的一側(cè)，并與所述圖像處理裝置連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的偏光片的外觀缺陷檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述缺陷放大裝置為狹縫板，在所述狹縫板上設(shè)置至少一條用于顯示明暗過渡條紋的狹縫。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的偏光片的外觀缺陷檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述狹縫為多條，在偏光片表面形成多條明暗過渡條紋，所述狹縫的間距與狹縫的寬度之比為1 :1 3 :1。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的偏光片的外觀缺陷檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述缺陷放大裝置產(chǎn)生的明暗條紋覆蓋所述偏光片。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的偏光片的外觀缺陷檢測系統(tǒng)，其特征在于，還包括 用于調(diào)節(jié)圖像采集裝置與偏光片之間的距離的第一調(diào)節(jié)裝置； 用于調(diào)節(jié)缺陷放大裝置與偏光片之間的距離，及控制調(diào)節(jié)缺陷放大裝置沿其長度方向移動的第二調(diào)節(jié)裝置； 用于調(diào)節(jié)光源與缺陷放大裝置之間的距離的第三調(diào)節(jié)裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的偏光片的外觀缺陷檢測系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于根據(jù)圖像處理裝置的處理結(jié)果分揀偏光板的分揀裝置，所述分揀裝置與圖像處理裝置連接。
專利摘要本實用新型公開了一種偏光片的外觀缺陷檢測系統(tǒng)，包括用于發(fā)光的光源；用于透過光源發(fā)出的光線，放大偏光片的外觀缺陷特征的缺陷放大裝置；所述缺陷放大裝置位于光源和偏光片之間。本實用新型提供的偏光片的外觀缺陷檢測系統(tǒng)，通過缺陷放大裝置透過光源發(fā)出的光線，放大偏光片的外觀缺陷特征，使得偏光片的外觀缺陷更加明顯，從而使人眼或者圖像采集裝置能夠獲取外觀缺陷特征更加明顯的偏光片圖像，提高了偏光片檢測準(zhǔn)確率和檢測速度。
文檔編號G01N21/88GK202502054SQ201220062830
公開日2012年10月24日 申請日期2012年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月24日
發(fā)明者劉飛飛, 李學(xué)金, 鄧元龍 申請人:深圳大學(xué)