气泡瑕疵检测系统及方法与流程

本发明关于一种红外线截止滤光片的检测技术，尤其是一种能检查红外线截止滤光片的玻璃基板内的气泡瑕疵者。

背景技术：

红外线截止滤光片(infraredcut-offfilter)常见于数字光学设备，例如数字相机、录放影机或天文望远镜等。顾名思义，红外线截止滤光片是用来阻绝红外线进入感光元件的一种滤光片，它对数字相机镜头的ccd或cmos等图像感测器尤其重要，因为这些图像感测器通常对红外线过分敏感，导致所检测的图像产生色偏或是出现人眼看不到的图像。善用红外线截止滤光片可用以校正图像感测器的取像品质，藉以取得较为接近人眼视觉感知的图像。

如图4所示，已知的红外线截止滤光片5大致包括三层结构，其中上层是一红外线反射层51(infraredreflectivecoating)，下层是一抗反射层53(anti-reflectivecoating)，而中间则夹着一层玻璃基板52。其中，该玻璃基板52一般是选用蓝玻璃(blueglass)，其在玻璃原料中添加铁、镍等配方后熔制而成，其本身材质能吸收红外线，进而达到无红外线穿透的特性。该红外线反射层51一般是用以反射红外线，降低红外线的穿透。该抗反射层53主要是降低可见光的反射，提升可见光的穿透率。

又如图5所示，另一种已知的红外线截止滤光片6除了包括如前述所述的红外线反射层61、玻璃基板62及抗反射层63等三层结构外，更包括一紫外光阻挡层(uvcutcoating)64，位于最下层，紧邻着该抗反射层63。其中，该紫外光阻挡层64用以完全阻绝紫外光，确保无任何紫外线进入感光元件。

详言之，该红外线反射层61在红外线波长650nm～950nm的波段中几乎100％反射，能有效阻绝红外线进入该红外线截止滤光片6。该玻璃基板62在任何波段的反射率皆极低，光线要不是直接穿透该玻璃基板62(例如可见光)，就是被该玻璃基板62的材料吸收(例如红外线)，故鲜少反射。该抗反射层63在可见光的波长范围(400nm～700nm)的反射率几乎是零，也就是具有优异的抗反射能力。值得注意的是，该抗反射层63在部分紫外光的波段具有高反射率，显示还具有反射部分波段紫外线的特性。该紫外光阻挡层64在近紫外线的波段中(uva,315nm～400nm)几乎反射率100％，表示确实能阻绝紫外光。

如上所述，由于红外线截止滤光片5或6由多层结构所构成且该滤光片的其中一面通常是被暂时固定在一uv膜上而只露出另一面，因此在产品的出厂检验中，大多只能检验该滤光片露出的表面是否有脏污或水痕等表面瑕疵，然而内层的玻璃基板当中是否存在有微小气泡，长久以来鲜少被检测，也未能进行检测。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种红外线截止滤光片的气泡瑕疵检测系统及方法，其能检测一红外线截止滤光片内是否残存有气泡。其中，该红外线截止滤光片至少包括一玻璃基板、形成于该玻璃基板顶面的一红外线反射层，及形成于该玻璃基板底面的一抗反射层。

具体而言，本发明的气泡瑕疵检测系统包括一照明装置、一光学组件、一图像撷取装置及一图像处理单元。该照明装置用以输出紫外线。该光学组件包括一物镜，对准该红外线截止滤光片。该图像撷取装置用以撷取该红外线截止滤光片反射该紫外线并进入该光学组件后所形成的一光影成像。该图像处理单元连接该图像撷取装置，用以检查该光影成像中是否有一黑影；若有，则根据该黑影的灰阶程度，判定该黑影是否为气泡导致。

较佳地，本发明的气泡瑕疵检测系统除了能检查该红外线截止滤光片内部的气泡有无，还能同时检测该红外线截止滤光片的表面是否有脏物或水痕等表面瑕疵。对此，该照明装置可选用双光源的照明装置，用以同时输出紫外线及红外线。其中紫外线用以检测气泡存在与否，而红外线用以检查表面瑕疵。该图像撷取装置用以同时撷取该红外线截止滤光片反射该紫外线以及该红外线并进入该光学组件后所形成的光影成像。该图像处理单元用以检查该光影成像中是否有一黑影，若有，则根据该黑影的灰阶程度，判定该黑影是气泡或是表面瑕疵导致。

较佳地，该照明装置包括一紫外线光源、一红外线光源、多个第一光纤传输线、多个第二光纤传输线及一出光部，其中该多个第一光纤传输线的一端连接该紫外线光源，且另一端连接该出光部，而该多个第二光纤传输线的一端连接该红外线光源，且另一端连接该出光部，且该多个第一光纤传输线的该另一端与该多个第二光纤传输线的该另一端混合汇集在该出光部，以投射出均匀混合的紫外线及红外线。

本发明的气泡瑕疵检测方法，用以检测一红外线截止滤光片内是否残存有气泡，该检测方法包括底下步骤：

(a).以紫外线照射该红外线截止滤光片，其中该紫外线从该红外线截止滤光片的红外线反射层进入该红外线截止滤光片；

(b).以一图像撷取装置取得该红外线截止滤光片反射该紫外线后所形成的一光影成像；

(c).检查该光影成像中是否有一黑影；以及

(d).若有，进一步判定该黑影是否为气泡导致。

较佳地，在步骤(c)中运用图像识别技术检查该光影成像中是否有该黑影。

较佳地，在步骤(d)中运算该黑影的灰阶程度，藉以判定该黑影是否为气泡导致。

同样地，本发明的气泡瑕疵检测方法亦可同时检测一红外线截止滤光片内是否残存有气泡以及是否有表面瑕疵，该检测方法包括底下步骤：

(a).同时以紫外线及红外线照射该红外线截止滤光片，其中该紫外线从该红外线截止滤光片的红外线反射层进入该红外线截止滤光片，而该红外线则将被该红外线反射层反射；

(b).以一图像撷取装置同时取得该红外线截止滤光片反射该紫外线以及该红外线后所形成的一光影成像；

(c).检查该光影成像中是否有一黑影；以及

(d).若有，进一步判定该黑影是否气泡或是表面瑕疵导致。

较佳地，在步骤(a)中该紫外线及红外线先经过混光后再一起照射该红外线截止滤光片。

较佳地，在步骤(c)中运用图像识别技术检查该光影成像中是否有该黑影。

较佳地，在步骤(d)中运算该黑影的灰阶程度，藉以判定该黑影是气泡或是表面瑕疵导致。

附图说明

图1为本发明气泡瑕疵检测系统的方块示意图。

图2为图1中的照明装置的方块示意图。

图3为显示红外线截止滤光片对紫外线(uv)及红外线(ir)的穿透及反射情形。

图4为一已知红外线截止滤光片的结构示意图。

图5为另一已知红外线截止滤光片的结构示意图。

附图标号

气泡瑕疵检测系统100

照明装置1

紫外线光源11

红外线光源12

第一光纤传输线13

第二光纤传输线14

出光部15

光学组件2

物镜21

分光镜22

成像透镜23

图像撷取装置3

图像处理单元4

气泡7

红外线截止滤光片5、6

红外线反射层51、61

玻璃基板52、62

抗反射层53、63

紫外光阻挡层64

具体实施方式

图1为显示本发明的气泡瑕疵检测系统100的一个较佳实施例，其能检测一红外线截止滤光片内是否残存有气泡，还能同时检测该红外线截止滤光片的表面是否有脏污或水痕等表面瑕疵。其中，待测样品可以是如图4或图5所示的红外线截止滤光片5、6，其共同特征是包含基本的三层结构，也就是一玻璃基板52、62、形成于该玻璃基板52、62顶面的一红外线反射层51、61，以及形成于该玻璃基板52、62底面的一抗反射层53、63。为简化起见，今仅以图4的红外线截止滤光片5为例说明。

具体而言，本发明的气泡瑕疵检测系统100大致包括一照明装置1、一光学组件2、一图像撷取装置3及一图像处理单元4。其中，该照明装置1为一种双光源的照明装置，如图2所示，能同时输出均匀的紫外光及红外光。该光学组件2包括一物镜21、一分光镜22及一成像透镜23，其中该物镜21对准下方的该红外线截止滤光片5。该分光镜22用以将该照明装置1的输出光(紫外光及红外光)引导至该红外线截止滤光片5，以提供照明。该图像撷取装置3用以撷取该红外线截止滤光片5反射该紫外线及/或红外线并进入该光学组件2后所形成的一光影成像。该图像处理单元4连接该图像撷取装置3，用以检查该光影成像中是否有一黑影；若有，则根据该黑影的灰阶程度，判定该黑影是否为气泡或是脏污或水痕等表面瑕疵导致。

如图3所示，该照明装置1同时以紫外线(uv)及红外线(ir)照射该红外线截止滤光片5，特别是从该红外线反射层51的那一面照射，而不是该抗反射层53的那一面。如此，该紫外线(uv)将会从该红外线反射层51进入该红外线截止滤光片5，用以检测内层的玻璃基板52是否有气泡存在；而该红外线(ir)则可在遇到该红外线反射层51时，大部分立即被反射成像，藉以检查该红外线截止滤光片5的表面状态，例如脏污或水痕等瑕疵。

值得注意的是，紫外线(uv)在经过多次折射进入到内层的该玻璃基板52后，有部分的紫外线在遇到下层的该抗反射层53的表面时会被反射，简称一次反射，且另一部分的紫外线将能够穿透进到该抗反射层53，再被该抗反射层53反射，简称二次反射。此些经历一次及二次反射的紫外线在遇到气泡7时将被折射或散射掉，使得该气泡7在成像后形成黑影。

较佳地，如图2所示，本较佳实施利所选用的双光源的照明装置1包括一紫外线光源11、一红外线光源12、多个第一光纤传输线13、多个第二光纤传输线14及一出光部15。其中，该多个第一光纤传输线13的一端连接该紫外线光源11，且另一端连接该出光部15，而该多个第二光纤传输线14的一端连接该红外线光源12，且另一端连接该出光部15。该多个第一光纤传输线13的该另一端与第二光纤传输线14的该另一端混合汇集在该出光部15，以投射出均匀混合的紫外线及红外线。简言之，该照明装置1通过该多个光纤传输线13、14的混光而得以从该出光部15投射出均匀混合的紫外线及红外线。因此，操作者可选择性地只开启该紫外线光源11以检查该红外线截止滤光片5内是否残存有气泡；或只开启该红外线光源12，以检查该红外线截止滤光片5是否有脏污或水痕等表面瑕疵；或是同时开启该紫外线光源11及该红外线光源12，以同时检查该红外线截止滤光片5的气泡存在与否，以及是否有脏污或水痕等表面瑕疵。

参照上述的检测系统，本发明的气泡瑕疵检测方法，用以检测该红外线截止滤光片内是否残存有气泡，更能同时检测该红外线截止滤光片的表面是否有脏污或水痕等表面瑕疵，该方法包括底下步骤：

首先，利用该照明装置1同时以紫外线(uv)及红外线(ir)照射该红外线截止滤光片5，特别是从该红外线反射层51的那一面照射，而不是该抗反射层53的那一面。较佳地，该紫外线(uv)及红外线(ir)可先经过如前所述的光纤混光后再一起照射至该红外线截止滤光片5。如此，该紫外线(uv)可从该红外线截止滤光片5的红外线反射层51进入该红外线截止滤光片5，用以检测内层的玻璃基板52是否有气泡存在；而该红外线(ir)则在遇到该红外线反射层51时将立即被反射回去，藉以用来检查该红外线截止滤光片5的表面状态。

接着，以该图像撷取装置3同时取得该红外线截止滤光片5反射该紫外线以及该红外线后所形成的光影成像，再运用图像识别技术检查该光影成像中是否有黑影。若有，进一步运算该黑影的灰阶程度，藉以判定该黑影是否气泡或是表面瑕疵导致。

通过上述设置，本发明的气泡瑕疵检测系统及方法不仅能检测一红外线截止滤光片内是否残存有气泡，还能同时检测该红外线截止滤光片的表面是否有脏污或水痕等表面瑕疵，藉以加强红外线截止滤光片的品质管控。

无论如何，任何人都可以从上述例子的说明获得足够教导，并据而了解本发明内容确实不同于先前技术，且具有产业上的利用性，及足具进步性。是本发明确已符合专利要件，爰依法提出申请。