自动光学夹角量测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种自动光学夹角量测系统，包括第一位置移动平台、偏振态发生器、偏振态分析器、光检测器与量测主机。光源将光束的光斑透过偏振态发生器、待测光学组件、偏振态分析器射于光检测器的受光面。量测主机与光检测器判断光斑落于受光面上的位置。在光斑未落于受光面的中心点时，量测主机控制位置移动平台移动光源，直到光斑落于受光面的中心点为止。在光斑落于受光面的中心点时，光检测器检测光斑的光强度，并将此传送给量测主机量测出待测光学组件在光轴上对位的夹角。此系统亦可采用十字遮罩判断光斑是否落于受光面的中心点。字遮罩判断光斑是否落于受光面的中心点。字遮罩判断光斑是否落于受光面的中心点。

【技术实现步骤摘要】
自动光学夹角量测系统


[0001]本专利技术涉及一种量测系统，特别是涉及一种自动光学夹角量测系统。

技术介绍

[0002]虚拟现实(VR)产品为不规则曲面结构的光学组件，主要以反射式偏振组件(RP)和作为相位延迟组件的四分之一波片(QWP)对位贴合组成。贴合后的样品藉由偏光测定器来测量四分之一波片和反射式偏振组件的光轴对位的夹角，当量测数值减去理论数值(45
°
)形成一差值，即夹角(Including Angle，AA)，此差值越接近0，即代表四分之一波片和反射式偏振组件的光轴对位越准确。
[0003]因待测样品为不规则曲面结构，如果入射光束未准确调整并使其准直入射到待测物的光轴中心，则入射光束角会发生偏移，导致偏振光的X与Y方向的电场(Ex、Ey)和相位差(δ)发生改变，造成量测数据不准确，且重复量测数据，故稳定性不佳。现有技术主要通过手动调节雷射光入射位置，肉眼判断雷射光源是否准直入射到待测样品和侦测器的中心位置，来获得量测数值。表一为现有技术实际量测稳定度测试数据样本，量测数值的偏差(deviation)达到0.15～0.23度，但规格要求0.1度以内。因人工肉眼判断光斑位置信息存在较大误差，使得重复量测稳定性较差，影响虚拟现实产品的贴合膜片在光轴对位准确性的判断。
[0004]表一
[0005][0006]
技术实现思路

[0007]基于此，本专利技术是在针对上述的困扰，提出一种自动光学夹角量测系统，以解决习知所产生的问题。
[0008]本专利技术提供一种自动光学夹角量测系统，其减少调整光路的时间，并增加量测速度，且改善量测数值的稳定性与准确性。
[0009]在本专利技术的一实施例中，一种自动光学夹角量测系统用以量测出待测光学组件的相邻两个光学组件在光轴上对位的夹角。自动光学夹角量测系统包括第一位置移动平台、
偏振态发生器、偏振态分析器、光检测器、撷取镜头、机械手臂与量测主机。第一位置移动平台用以可移动式承载光源。光检测器的受光面上设有一个十字遮罩，十字遮罩的十字形状的交叉点位于受光面的中心点。撷取镜头的取像面朝向十字遮罩，机械手臂的位置对应十字遮罩的位置。量测主机电性连接第一位置移动平台、光检测器、撷取镜头与机械手臂。光源、偏振态发生器、待测光学组件、偏振态分析器与光检测器皆沿一光轴依序设置。光源用以产生光束，且将光束透过偏振态发生器、待测光学组件、偏振态分析器射于十字遮罩，量测主机用以利用撷取镜头判断光束的光斑落于十字遮罩上的位置。在光斑未落于十字遮罩的交叉点时，量测主机控制第一位置移动平台移动光源的位置，直到光斑落于十字遮罩的交叉点为止。在光斑落于十字遮罩的交叉点时，量测主机控制机械手臂从光检测器上移除十字遮罩，且光检测器检测光斑的光强度，并将此传送给量测主机量测出夹角。
[0010]在本专利技术的一实施例中，一种自动光学夹角量测系统用以量测出待测光学组件的相邻两个光学组件在光轴上对位的夹角，自动光学夹角量测系统包括第一位置移动平台、偏振态发生器、偏振态分析器、光检测器与量测主机。第一位置移动平台用以可移动式承载光源，量测主机电性连接第一位置移动平台与光检测器。光源、偏振态发生器、待测光学组件、偏振态分析器与光检测器皆沿光轴依序设置。光源用以产生光束，且将光束的光斑透过偏振态发生器、待测光学组件、偏振态分析器射于光检测器的受光面。光检测器用以检测出受光面上的光强度，量测主机用以根据光强度判断光斑落于受光面上的位置。在光斑未落于受光面的中心点时，量测主机控制第一位置移动平台移动光源的位置，直到光斑落于受光面的中心点为止。在光斑落于受光面的中心点时，量测主机根据光斑的光强度量测出夹角。
[0011]在本专利技术的一实施例中，偏振态发生器包括线性偏振片与相位延迟片，线性偏振片与相位延迟片沿光轴依序设置，光束依序穿透线性偏振片与相位延迟片。
[0012]在本专利技术的一实施例中，偏振态分析器包括相位延迟片与线性偏振片，相位延迟片与线性偏振片沿光轴依序设置，光束依序穿透相位延迟片与线性偏振片。
[0013]在本专利技术的一实施例中，相位延迟片为四分之一波片。
[0014]在本专利技术的一实施例中，十字遮罩为标靶纸。
[0015]在本专利技术的一实施例中，光检测器为电荷耦合组件(CCD)。
[0016]在本专利技术的一实施例中，光源为雷射光源。
[0017]在本专利技术的一实施例中，光学组件包括反射式偏振片与相位延迟片。
[0018]在本专利技术的一实施例中，自动光学夹角量测系统还包括第二位置移动平台，第二位置移动平台电性连接量测主机，第二位置移动平台用以可移动式承载待测光学组件。
[0019]基于上述，自动光学夹角量测系统利用十字遮罩对位或侦测光强度的方式，判断光斑是否位于光检测器的受光面的中心点。在判断出光斑位于光检测器的受光面的中心点时，传送光斑的光强度给量测主机量测出夹角，以减少调整光路的时间，并增加量测速度，且改善量测数值的稳定性与准确性。
[0020]为对本专利技术的结构特征及所达成的功效更有进一步的了解与认识，谨佐以较佳的实施例图及配合详细的说明，说明如后。
附图说明
[0021]图1为本专利技术的第一实施例的自动光学夹角量测系统的示意图。
[0022]图2为本专利技术的一实施例的光检测器的受光面、十字遮罩与光斑的示意图。
[0023]图3为本专利技术的第一实施例的自动光学夹角量测系统的运作流程图。
[0024]图4为本专利技术的第二实施例的自动光学夹角量测系统的示意图。
[0025]图5为本专利技术的一实施例的光检测器的受光面与光斑的示意图。
[0026]图6为本专利技术的第二实施例的自动光学夹角量测系统的运作流程图。
[0027]图7为本专利技术的一实施例的测试次数与夹角度数的曲线图。
[0028]符号说明：
[0029]1、自动光学夹角量测系统
[0030]10、第一位置移动平台
[0031]11、偏振态发生器
[0032]110、线性偏振片
[0033]111、相位延迟片
[0034]12、偏振态分析器
[0035]120、相位延迟片
[0036]121、线性偏振片
[0037]13、光检测器
[0038]14、撷取镜头
[0039]15、机械手臂
[0040]16、量测主机
[0041]17、光源
[0042]170、光束
[0043]171、光斑
[0044]18、十字遮罩
[0045]19、第二位置移动平台
[0046]190、通孔
[0047]2、待测光学组件
[0048]20、相位延迟片
[0049]21、反射式偏振片
[0050]S10、S12、S14、S16、S18、S20、S22、S24、S26、S28、步骤
具体实施方式
[0051]本专利技术的实施例将藉由下文配合相关图式进一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动光学夹角量测系统，其特征在于，包括：第一位置移动平台，用以可移动式承载光源；偏振态发生器、偏振态分析器与光检测器；以及量测主机，电性连接所述第一位置移动平台与所述光检测器；其中，所述光源、所述偏振态发生器、所述待测光学组件、所述偏振态分析器与所述光检测器皆沿一光轴依序设置。2.根据权利要求1所述的自动光学夹角量测系统，其特征在于，所述偏振态发生器包括线性偏振片与相位延迟片，所述线性偏振片与所述相位延迟片沿所述光轴依序设置。3.根据权利要求2所述的自动光学夹角量测系统，其特征在于，所述相位延迟片为四分之一波片。4.根据权利要求1所述的自动光学夹角量测系统，其特征在于，所述偏振态分析器包括相位延迟片与线性偏振片，所述相位延迟片与所述线性偏振片沿所述光轴依序设置。5.根据权利要求4所述的自动光学夹角量测系统，其特征在于，所述相位延迟片为四分之一波片。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：周蒋云，麦宏全，洪凌桂，庄胜钧，
申请(专利权)人：业成光电深圳有限公司业成光电无锡有限公司英特盛科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：