具有周期性結構的光學薄膜的瑕疵檢測方法及其檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于檢測具有周期性結構光學薄膜的瑕疵檢測方法及檢測裝置，瑕疵檢測方法包括以下步驟：(A)于具有周期性結構的待檢測光學薄膜上擷取的原始影像;(B)從原始影像中擷取子影像；(C)從原始影像中擷取比對影像；(D)將子影像與比對影像進行影像處理；(E)計算該處理影像的平均灰階值；(F)分析該平均灰階值以判斷該子影像所對應的光學薄膜是否具有瑕疵。本發(fā)明的瑕疵檢測方法可有效地檢測出具有周期性結構的光學薄膜上的瑕疵，并且可以避免環(huán)境光源的影響，提高了檢測精度。
【專利說明】具有周期性結構的光學薄膜的瑕疵檢測方法及其檢測裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明關于一種自動光學檢測(Automated Optical Inspection, AOI)方法及檢測裝置，特別是關于一種用于檢測具有周期性結構的光學薄膜的瑕疵檢測方法及檢測裝置，例如檢測用于產生立體影像的相位延遲膜(phase retardation film)或導光板等。
【背景技術】
[0002]一般利用自動光學檢測方法檢測光學薄膜上的瑕疵，先從光學薄膜上擷取具有瑕疵的影像，接著藉由亮態(tài)及暗態(tài)的門檻值設定來判斷該光學薄膜是否具有瑕疵。然而利用上述檢測方法卻無法用于檢測具有周期性紋理結構的光學薄膜，例如相位延遲膜或導光板
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[0003]請參閱圖1A，圖1A為無瑕疵的相位延遲膜的灰階分布圖。此相位延遲膜由復數個平行交錯排列的第一相位區(qū)11與第二相位區(qū)22所組成。因此當計算此相位延遲膜上不同位置的灰階值時，會出現如圖1A所示的具有周期性柵形的灰階分布圖，且相位延遲膜結構上不同位置所對應的灰階值有高低的差異。從圖1A可得知，此無瑕疵的相位延遲膜，其所對應的灰階值皆落于亮態(tài)門檻值及暗態(tài)門檻值所設定的范圍之間，其中亮態(tài)門檻值為200，而暗態(tài)門濫值為140。
[0004]接著,請參閱圖1B,圖1B為具有瑕疵的相位延遲膜的灰階分布圖。如圖1B所示，于橫軸標示200左右的灰階分布值有異常的現象(異常波形D)，表示此相位延遲膜有缺陷的存在。但若使用上述所提到的亮態(tài)門檻值及暗態(tài)門檻值設定的方法，則此缺陷將無法被檢測出來。
[0005]再者，上述門檻值的設定通常由標準品上擷取影像，計算其影像灰階值以作為門檻值，并將該門檻值輸入檢測裝置。而后不論何時檢測光學薄膜，皆以先前所設定的門檻值進行比對。然而，在擷取標準品影像的光源強度與每次擷取待檢測樣品的影像的光源強度并不完全相同，因此使用此種標準品比對的方式，仍會有環(huán)境光源所造成的誤差情形產生。

【發(fā)明內容】

[0006]因此，本發(fā)明的目的之一在于提出一種用于檢測具有周期性結構的光學薄膜的瑕疵檢測方法及其檢測裝置，以解決現有技術中亮態(tài)門檻值及暗態(tài)門檻值設定的方法無法檢測出部分瑕疵以及環(huán)境光影響檢測結果等的技術問題。該種瑕疵檢測方法除了可有效地檢測出具有周期性結構的光學薄膜上的瑕疵，更可避免環(huán)境光源的影響。
[0007]有鑒于此，本發(fā)明提供一種用于檢測具有周期性結構的光學薄膜的瑕疵檢測方法，該瑕疵檢測方法包括以下步驟:(A)于具有周期性結構的待檢測光學薄膜上擷取原始影像，該原始影像具有m個周期的周期性結構，其中m為正數；(B)從該原始影像中擷取子影像，該子影像具有η個周期的周期性結構，其中η為正數，且n〈m ； (C)從該原始影像中擷取比對影像，該比對影像包含η組重復排列的結構，其中η為正數，n〈m，該比對影像的擷取位置與該子影像的擷取位置不同，但該比對影像的面積與該子影像的面積相同；(D)將該子影像與該比對影像進行影像處理以得到處理影像；(E)計算該處理影像的平均灰階值；以及(F)分析該平均灰階值以判斷該子影像所對應的光學薄膜是否具有瑕疵。
[0008]作為進一步可選的技術方案，該影像處理包含影像相減及/或影像濾除。
[0009]作為進一步可選的技術方案，該子影像與該比對影像相減以得到第一處理影像，若該第一處理影像具有該比對影像所具有的瑕疵，則進行影像濾除，以濾除掉該瑕疵。
[0010]作為進一步可選的技術方案，該處理影像的平均灰階值不為O時，則表示該子影像所對應的光學薄膜具有瑕疵。
[0011]作為進一步可選的技術方案，該具有周期性結構的光學薄膜為相位延遲膜或導光板。
[0012]作為進一步可選的技術方案，該周期性結構包含至少兩種紋理結構，且該至少兩種紋理結構相互平行且重復排列。
[0013]本發(fā)明提供一種用于檢測具有周期性結構的光學薄膜的瑕疵檢測裝置，該瑕疵檢測裝置包括:光學攝像單元，用以于待檢測的光學薄膜上擷取原始影像，并從該原始影像擷取子影像及比對影像；影像處理單元，耦接于該光學攝像單元，該影像處理單元用以將該子影像與該比對影像進行影像處理以得到處理影像；灰階值計算單元，耦接于該影像處理單元，該灰階值計算單元用以計算該處理影像的平均灰階值；以及分析單元，耦接于該灰階值計算單元，該分析單元分析該平均灰階值以判斷該子影像所對應的該光學薄膜是否具有瑕疵。
[0014]作為進一步可選的技術方案，該影像處理單元還包括影像相減單元及/或影像濾除單元。
[0015]作為進一步可選的技術方案，該具有周期性結構的光學薄膜為相位延遲膜或導光板。
[0016]作為進一步可選的技術方案，該周期性結構包含至少兩種紋理結構，且該至少兩種紋理結構相互平行且重復排列。
[0017]與現有技術相比，本發(fā)明的瑕疵檢測方法可有效地檢測出具有周期性結構的光學薄膜上的瑕疵，并且可以避免環(huán)境光源的影響，提高了檢測精度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1A為無瑕疵的相位延遲膜的灰階分布圖；
[0019]圖1B為具有瑕疵的相位延遲膜的灰階分布圖；
[0020]圖2為本發(fā)明的檢測具有周期性結構光學薄膜的瑕疵檢測裝置的一實施例的示意圖；
[0021]圖3為檢測具有周期性結構光學薄膜的流程圖；
[0022]圖4為從具有周期性結構的光學薄膜上所擷取的原始影像的示意圖；
[0023]圖5為本發(fā)明的檢測具有周期性結構的相位延遲薄膜的另一較佳實施例的示意圖。
【具體實施方式】
[0024]有關本發(fā)明的前述及其它技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式及較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。
[0025]請參考圖2，圖2為本發(fā)明的檢測具有周期性結構光學薄膜的瑕疵檢測裝置的一實施例的示意圖。于此實施例中，此周期性結構光學薄膜為相位延遲膜，但不以此為限，所述相位延遲膜具有兩種紋理結構且此兩種紋理結構相互平行且重復排列。本發(fā)明所提出的瑕疵檢測裝置200，其包括光學攝像單元210、影像處理單元220、灰階值計算單元230以及分析單元240。
[0026]上述光學攝像單元210用以于待檢測光學薄膜上擷取原始影像，并從原始影像擷取子影像及比對影像。上述影像處理單元220耦接于光學攝像單元210，影像處理單元220用以將子影像與比對影像進行影像處理以得到處理影像。上述灰階值計算單元230耦接于影像處理單元220，灰階值計算單元230用以計算處理影像的平均灰階值。上述分析單元240耦接于灰階值計算單元230，分析單元240用以分析平均灰階值以判斷子影像所對應光學薄膜的區(qū)域是否具有瑕疵。
[0027]接著請參閱圖2、圖3及圖4，圖3為檢測具有周期性結構光學薄膜的流程圖，圖4為從具有周期性結構的光學薄膜上所擷取的原始影像的示意圖。配合本發(fā)明的具有周期性結構光學薄膜的檢測方法的一較佳實施例，進一步說明檢測裝置配合檢測方法所執(zhí)行的各檢測步驟。
[0028]步驟S31中，于具有周期性結構的待檢測光學薄膜上擷取原始影像，原始影像具有具有m個周期的周期性結構，其中m為正數。本發(fā)明所指周期性結構意指光學薄膜至少具有兩種紋理結構，且此兩種紋理結構相互平行且重復排列。
[0029]如圖4所示，原始影像400是由圖2的光學攝像單元210于具有周期性結構的相位延遲膜上所擷取的影像。原始影像400由復數個紋理結構401及402所組成，且這些紋理結構401及402相互平行且重復排列。如圖4所示，本實施例的原始影像400具有8個周期性結構(m=8)，符合m為正數。
[0030]于步驟S32中，從原始影像中擷取子影像，子影像具有η個周期的周期性結構，其中η為正數，且n〈m。
[0031]如圖4所示，圖2的光學攝像單元210所擷取的子影像為41。子影像41由復數個平行且重復排列的紋理結構401及402所組成。此子影像410具有3個周期的周期性結構(n=3),符合η為正數且n〈m。
[0032]接著，于步驟S33中，從原始影像中擷取比對影像，比對影像具有η個周期的周期性結構，其中η為正整數，且n〈m。其中，比對影像的擷取位置與子影像的擷取位置不同，但比對影像的面積與子影像的面積相同。
[0033]如圖4所示，圖2的光學攝像單元210所擷取的比對影像為42。比對影像42包含3個周期的周期性結構(n=3)，比對影像42與子影像41的擷取位置不同，但兩者的影像面積相同。
[0034]上述比對影像42與子影像41的擷取位置不同意指擷取兩影像的位置仍可有部分重疊,但不包含完全重疊。
[0035]于步驟S34中，利用影像處理將子影像與比對影像進行影像處理即可判斷子影像所對應的光學薄膜是否具有瑕疵。
[0036]上述影像處理可包含影像相減及/或影像濾除。影像處理單元220將子影像41與比對影像42相減以得到第一處理影像。接著進行影像濾除，以確認第一處理影像中是否存在比對影像42所具有的瑕疵。若上述第一處理影像不具有比對影像42所具有的瑕疵，則可繼續(xù)進行步驟S35。若上述第一處理影像具有比對影像42所具有的瑕疵，則需先將瑕疵濾除以避免影響最后瑕疵的判斷。
[0037]于步驟S35中，藉由圖2的灰階值計算單元230計算處理影像的平均灰階值。
[0038]于步驟S36中，圖2的分析單元240藉由分析該處理影像的平均灰階值以判斷子影像所對應的光學薄膜是否具有瑕疵存在。當第一處理影像的平均灰階值為0，即表示子影像所對應的光學薄膜并無缺陷存在。反之，當該平均灰階值大于0，即表示子影像所對應的光學薄膜有缺陷存在。于此實施例中，第一處理影像的平均灰階值大于0，意即子影像410所對應的相位延遲膜有缺陷Dl存在。
[0039]但于上述步驟S32中，從原始影像中擷取子影像的方法并不限于圖4所示的實施例。請參見圖5，圖5為本發(fā)明的檢測具有周期性結構的相位延遲薄膜的另一實施例的示意圖。
[0040]原始影像500是從具有周期性結構的相位延遲膜上所擷取的影像。原始影像500具有復數個平行且重復排列的紋理結構501及502。本實施例中，原始影像500具有8個周期性結構(m=8),符合m為正數。
[0041]首先，從原始影像500擷取子影像51，子影像51由復數個平行且重復排列的紋理結構501及502所組成。此子影像51具有4個周期的周期性結構(n=4)，符合η為正數且n〈m。
[0042]接著，從原始影像500擷取比對影像52。比對影像52亦具有4組重復排列的結構(n=4)。
[0043]相較于圖4的子影像與比對影像的擷取方式，圖5所示的子影像與比對影像則有部分重疊，但仍符合兩者的擷取位置不同但面積相同的要求。其后續(xù)影像處理步驟、計算步驟及分析步驟皆同于圖4所示的實施例。
[0044]上述從原始影像中擷取子影像及比對影像的方法，并不以任一種方式為限，可依檢測需求及檢測效率的考慮作適當地調整。
[0045]本發(fā)明已由上述相關實施例加以描述，然而上述實施例僅為實施本發(fā)明的范例。必需指出的是，已揭露的實施例并未限制本發(fā)明的范圍。相反地，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內所作的更動與潤飾，均屬本發(fā)明的專利保護范圍。
【權利要求】
1.一種用于檢測具有周期性結構的光學薄膜的瑕疵檢測方法，其特征在于該瑕疵檢測方法包括以下步驟: (A)于具有周期性結構的待檢測光學薄膜上擷取原始影像，該原始影像具有m個周期的周期性結構，其中m為正數； (B)從該原始影像中擷取子影像，該子影像具有η個周期的周期性結構，其中η為正數，且 n〈m ； (C)從該原始影像中擷取比對影像，該比對影像具有η組重復排列的結構，其中η為正數，n〈m，該比對影像的擷取位置與該子影像的擷取位置不同，但該比對影像的面積與該子影像的面積相同； (D)將該子影像與該比對影像進行影像處理以得到處理影像； (E)計算該處理影像的平均灰階值；以及 (F)分析該平均灰階值以判斷該子影像所對應的光學薄膜是否具有瑕疵。
2.如權利要求1所述的瑕疵檢測方法，其特征在于該影像處理包含影像相減及/或影像濾除。
3.如權利要求2所述的瑕疵檢測方法，其特征在于該子影像與該比對影像相減以得到第一處理影像，若該第一處理影像具有該比對影像所具有的瑕疵，則進行影像濾除，以濾除掉該瑕疵。
4.如權利要求1所述的瑕疵檢測方法，其特征在于當該處理影像的平均灰階值不為O時，則表示該子影像所對應的光學薄膜具有瑕疵。
5.如權利要求1所述的瑕疵檢測方法，其特征在于該具有周期性結構的光學薄膜為相位延遲膜或導光板。
6.如權利要求1所述的瑕疵檢測方法，其特征在于該周期性結構包含至少兩種紋理結構，且該至少兩種紋理結構相互平行且重復排列。
7.一種用于檢測具有周期性結構的光學薄膜的瑕疵檢測裝置，其特征在于該瑕疵檢測裝置包括: 光學攝像單元，用以于待檢測的光學薄膜上擷取原始影像，并從該原始影像擷取子影像及比對影像； 影像處理單元，耦接于該光學攝像單元，該影像處理單元用以將該子影像與該比對影像進行影像處理以得到處理影像； 灰階值計算單元，耦接于該影像處理單元，該灰階值計算單元用以計算該處理影像的平均灰階值；以及 分析單元，耦接于該灰階值計算單元，該分析單元分析該平均灰階值以判斷該子影像所對應的該光學薄膜是否具有瑕疵。
8.如權利要求7所述的瑕疵檢測裝置，其特征在于該影像處理單元還包括影像相減單元及/或影像濾除單元。
9.如權利要求7所述的瑕疵檢測裝置，其特征在于該具有周期性結構的光學薄膜為相位延遲膜或導光板。
10.如權利要求7所述的瑕疵檢測裝置，其特征在于該周期性結構包含至少兩種紋理結構，且該至少兩種紋理結構相互平行且重復排列。
【文檔編號】G01N21/88GK103630547SQ201310612596
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年11月26日 優(yōu)先權日:2013年11月26日
【發(fā)明者】邱錦勛, 游莉敏, 陳威仰, 高志遠 申請人:明基材料有限公司, 明基材料股份有限公司