光学镜片检测设备及方法

技术领域

本申请属于光学技术领域，尤其涉及一种光学镜片检测设备及方法。

背景技术

激光器及其光学镜片，广泛应用于电子信息类产品的生产工艺。目前显示面板的生成工艺中，对激光加工工艺的要求越来越严苛。产品的品质越来越依靠激光的性能，而光学镜片的损伤程度，直接制约着激光的性能。

相关技术中，通过检测光束在光学镜片的透过率来检测光学镜片的损伤程度。但是，无损伤的光学镜片与损伤严重的光学镜片的透过率差异较小，导致光学镜片的损伤程度的检测灵敏度和检测准确度较差。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种光学镜片检测设备及方法，能够提高光学镜片的损伤程度的检测灵敏度和检测准确度。

第一方面，本申请提供了一种光学镜片检测设备，包括：

承载台，用于承载光学镜片；

检测装置，用于检测光学镜片的水滴角；根据所述光学镜片的水滴角，确定所述光学镜片的损伤程度。

根据本申请的光学镜片检测设备，通过检测装置对光学镜片的水滴角进行检测，而无损伤的光学镜片与损伤严重的光学镜片的水滴角的差异较大，使得检测装置根据光学镜片的水滴角来检测光学镜片的损伤程度，有效提高检测灵敏度和检测准确度。

根据本申请的一个实施例，所述光学镜片包括基底以及位于所述基底的相对两侧中的至少一侧的涂层；

所述检测装置还用于：

检测所述涂层表面的水滴角；

根据所述涂层表面的水滴角，确定所述涂层的损伤程度。

根据本申请的一个实施例，所述涂层的表面具有多个检测点；

所述检测装置还用于：

检测各所述检测点处的水滴角；

根据各所述检测点处的水滴角，确定所述涂层的损伤程度。

根据本申请的一个实施例，所述检测装置还用于：

将各所述检测点处的水滴角与目标水滴角进行比较，得到比较结果；

根据所述比较结果，确定所述涂层的损伤程度。

根据本申请的一个实施例，所述检测装置还用于：

若所述比较结果为每个检测点的水滴角均未超过所述目标水滴角，则确定所述涂层的损伤程度满足所述光学镜片的使用要求；

若所述比较结果为任一检测点的水滴角超过所述目标水滴角，则确定所述涂层的损伤程度不满足所述光学镜片的使用要求。

根据本申请的一个实施例，所述涂层包括增透膜和高反射膜中的至少一种。

根据本申请的一个实施例，所述检测装置包括：

滴管，位于所述承载台的上方，用于向所述光学镜片上滴入液滴；

图像采集器，位于所述承载台的侧方，用于采集所述光学镜片上的液滴图像；

处理器，与所述图像采集器电性连接，用于根据所述液滴图像，确定所述光学镜片的水滴角；根据所述光学镜片的水滴角，确定所述光学镜片的损伤程度。

第二方面，本申请提供了一种光学镜片检测方法，包括：

检测光学镜片的水滴角；

根据所述光学镜片的水滴角，确定所述光学镜片的损伤程度。

根据本申请的一个实施例，所述光学镜片包括基底以及位于所述基底的相对两侧中的至少一侧的涂层；

所述检测光学镜片的水滴角，包括：

检测所述涂层表面的水滴角；

所述根据所述光学镜片的水滴角，确定所述光学镜片的损伤程度，包括：

根据所述涂层表面的水滴角，确定所述涂层的损伤程度。

根据本申请的一个实施例，所述根据所述涂层表面的水滴角，确定所述涂层的损伤程度，包括：

将所述涂层表面的水滴角与目标水滴角进行比较；

若所述涂层表面的水滴角未超过所述目标水滴角，则确定所述涂层的损伤程度满足所述光学镜片的使用要求；

若所述涂层表面的水滴角超过所述目标水滴角，则确定所述涂层的损伤程度不满足所述光学镜片的使用要求。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

通过检测装置对光学镜片的水滴角进行检测，而无损伤的光学镜片与损伤严重的光学镜片的水滴角的差异较大，使得检测装置根据光学镜片的水滴角来检测光学镜片的损伤程度，有效提高检测灵敏度和检测准确度。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施例提供的光学镜片检测设备的结构示意图；

图2是本申请实施例中激光加工工艺的原理图；

图3是相关技术中激光能量的稳定性示意图；

图4是本申请实施例中激光能量的稳定性示意图；

图5是本申请实施例提供的光学镜片检测设备中液滴图像的示意图之一；

图6是本申请实施例提供的光学镜片检测设备中液滴图像的示意图之二；

图7是本申请实施例提供的光学镜片的结构示意图；

图8是本申请实施例提供的光学镜片检测设备中水滴角的检测示意图之一；

图9是本申请实施例提供的光学镜片检测设备中水滴角的检测示意图之二；

图10是本申请实施例提供的光学镜片检测方法的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

下面参考附图描述本申请实施例提供的光学镜片检测设备及方法。

图1为本申请实施例提供的光学镜片检测设备的结构示意图。

如图1所示，本申请实施例提供的光学镜片检测设备包括承载台1和检测装置2。承载台1用于承载光学镜片3。在对光学镜片进行检测时，光学镜片3可以水平放置在承载台1上。

检测装置2用于检测光学镜片3的水滴角；根据光学镜片3的水滴角，确定光学镜片的损伤程度。其中，水滴角是指在固、液、气三相交界处，气-液界面上的切线与固-液界面之间的夹角。光学镜片3的水滴角为光学镜片3上的液滴和空气界面上的切线与光学镜片3和液滴界面之间的夹角。在光学镜片3水平放置在承载台1上时，光学镜片3和液滴界面为水平面。

光学镜片的损伤程度可以根据光学镜片的使用要求分为损伤严重和损伤不严重(无损伤或损伤较轻)。在激光加工工艺中，光学镜片的使用要求是根据通过光学镜片的激光能量是否稳定来设置的，以保证满足使用要求的光学镜片在应用于激光加工工艺中时激光能量的稳定性。损伤严重的光学镜片不满足光学镜片的使用要求，不再应用于激光加工工艺中，可以做报废处理。损伤不严重的光学镜片满足光学镜片的使用要求，可以继续应用于激光加工工艺中，不影响激光能量的稳定性。

在激光加工工艺(如LLO工艺)中，通过光学镜片的激光照射至产品(如显示模组)上。如图2所示，在显示模组10中，激光作用于玻璃基板11背离PI基板12的一侧，去除玻璃基板11与PI基板12之间的粘结力，便于后续将玻璃基板11与PI基板相分离。而激光会对光学镜片造成损伤，且随着光学镜片的使用时长的增加，光学镜片的损伤会逐渐加剧。光学镜片的质量直接制约着激光的性能，在光学镜片损伤到一定程度的情况下，激光通过光学镜片的能量不稳定，即激光加工工艺能量不稳定，容易导致产品不良。因此需要对光学镜片的损伤程度进行检测。

相关技术中，利用分光光度计，检测光束通过光学镜片的透过率。光学镜片的损伤程度越大，光学镜片的透过率越低。因此相关技术通过光学镜片的透过率来检测光学镜片的损伤程度。但是，损伤的光学镜片的透过率变化较小，即无损伤的光学镜片的透过率与损伤严重(不满足光学镜片的使用要求)的光学镜片的透过率的差异较小。其中，无损伤的光学镜片(全新的光学镜片)的透过率约为98％，损伤严重(不满足光学镜片的使用要求)的光学镜片的透过率约为96％，只有2％的差异。根据光学镜片的透过率来检测光学镜片的损伤程度，检测灵敏度差，且检测准确度差。若将损伤严重的光学镜片的损伤程度检测为无损伤或损伤较轻，而在激光加工工艺中使用该光学镜片，则会导致激光能量不稳定，如图3所示，Sigma高，激光能量不稳定，容易引起产品不良；若将无损伤或损伤较轻的光学镜片的损伤程度检测为损伤严重，而报废该光学镜片，则会导致浪费。

而本申请通过检测装置来检测光学镜片的水滴角。光学镜片的损伤程度加大，会导致光学镜片的表面张力变大，光学镜片的水滴角变大。因此本实施例根据光学镜片的水滴角可以检测光学镜片的损伤程度。损伤的光学镜片的水滴角变化较大，即无损伤的光学镜片的水滴角与损伤严重(不满足光学镜片的使用要求)的光学镜片的水滴角的差异较大。其中，无损伤的光学镜片(全新的光学镜片)的水滴角约为10°，损伤严重(不满足光学镜片的使用要求)的光学镜片的水滴角约为35°，存在25°的差异。根据光学镜片的水滴角来检测光学镜片的损伤程度，有效提高检测灵敏度(相对于相关技术中通过光学镜片的透过率来检测光学镜片的损伤程度，检测灵敏度提高了10倍以上)和检测准确度。在准确检测光学镜片的损伤程度后，将损伤严重的光学镜片进行报废，将无损伤或损伤较轻的光学镜片应用于激光加工工艺中，保证激光能量的稳定性，如图4所示，Sigma低，激光能量稳定，提高产品良率。

在一些实施例中，检测装置2包括滴管21、图像采集器22和处理器23。滴管21位于承载台1的上方，用于向光学镜片3上滴入液滴4。其中，滴管21可以在承载台1的上方移动，以便向光学镜片3的任意位置处滴入液滴4。在一些实施例中，处理器23可以与滴管21电性连接，处理器23可以控制滴管21的移动位置，处理器23还可以控制滴管21向光学镜片3滴入液滴4的时机。

图像采集器22位于承载台1的侧方，用于采集光学镜片3上的液滴图像。液滴图像为光学镜片3上的液滴4的侧面图像，以便准确检测光学镜片3的水滴角。

处理器23与图像采集器电性连接，用于根据液滴图像，确定光学镜片3的水滴角；根据光学镜片3的水滴角，确定光学镜片3的损伤程度。处理器23在获取图像采集器22采集到的液滴图像后，识别液滴图像中的液滴，并根据识别出的液滴，计算光学镜片3的水滴角。

在一些实施例中，处理器23还用于：将光学镜片3的水滴角与目标水滴角进行比较，若光学镜片3的水滴角未超过目标水滴角，则确定光学镜片3的损伤程度满足光学镜片的使用要求；若光学镜片3的水滴角超过目标水滴角，则确定光学镜片3的损伤程度不满足光学镜片的使用要求。

其中，目标水滴角可以预先设置，如目标水滴角可以为35°。在光学镜片3的水滴角未超过目标水滴角时，通过光学镜片3的激光能量稳定，表明光学镜片3无损伤或损伤较轻，可以继续在激光加工工艺中使用该光学镜片3；在光学镜片3的水滴角超过目标水滴角时，通过光学镜片3的激光能量不稳定，表明光学镜片3损伤严重，不在激光加工工艺中使用该光学镜片3。

如图5和图6所示，分别采集两种损伤程度的光学镜片上的液滴图像。根据图5和图6的液滴图像，分别计算两种损伤程度的光学镜片的水滴角。其中，根据图5的液滴图像，计算出的光学镜片3的水滴角α较小(小于目标水滴角)，表明图5对应的光学镜片3的损伤程度为无损伤或损伤较轻，满足光学镜片的使用要求，可以应用于激光加工工艺中。根据图6的液滴图像，计算出的光学镜片3的水滴角α较大(大于目标水滴角)，表明图6对应的光学镜片3的损伤程度为损伤严重，不满足光学镜片的使用要求，可报废该光学镜片3。

在一些实施例中，如图7所示，光学镜片3包括基底31以及位于基底31的相对两侧中的至少一侧的涂层32。其中，基底31可以包括氧化铝等。涂层32可以为单层结构，也可以为叠层结构。涂层32包括功能性膜层，涂层32可以涂覆在基底31的一侧，也可以涂覆在基底31的相对两侧。

在激光加工工艺中，激光会对光学镜片3中的涂层32造成损伤。光学镜片3中的涂层32损伤到一定程度，会导致激光能量不稳定。因此需要对光学镜片3中的涂层32的损伤程度进行检测。检测装置2还用于：检测涂层32表面的水滴角；根据涂层32表面的水滴角，确定涂层32的损伤程度。

若涂层32位于基底31的一侧，则将光学镜片3放置在承载台1上，使涂层32朝上，即涂层32位于基底31背离承载台1的一侧，以便承载台1上方的滴管21能够向涂层32的表面滴入液滴。图像采集器22采集涂层32表面的液滴图像。处理器23根据该液滴图像，检测涂层32表面的水滴角，并根据涂层32表面的水滴角，确定图层32的损伤程度。

若涂层32位于基底31的相对两侧，则先将光学镜片3放置在承载台1上，使基底31一侧的涂层32朝上，以便承载台1上方的滴管21能够向该侧涂层32的表面滴入液滴。图像采集器22采集该侧涂层32表面的液滴图像。处理器23根据该液滴图像，检测该侧涂层32表面的水滴角，并根据该侧涂层32表面的水滴角，确定该侧涂层32的损伤程度。然后，将光学镜片3翻转放置在承载台1上，使基底31另一侧的涂层32朝上，以便承载台1上方的滴管21能够向另一侧涂层32的表面滴入液滴。图像采集器22采集另一侧涂层32表面的液滴图像。处理器23根据该液滴图像，检测另一侧涂层32表面的水滴角，并根据另一侧涂层32表面的水滴角，确定另一侧涂层32的损伤程度。

在一些实施例中，涂层32可以包括增透膜和高反射膜中的至少一种。根据实际需求，涂层32也可以包括其他功能膜层，此处不作具体限定。

相关技术中通过光学镜片的透过率来检测光学镜片上的涂层的损伤程度，只适用于涂层包括增透膜的情况。在涂层不包括增透膜的情况下，涂层的损伤对光学镜片的透过率的影响不大。而本申请实施例通过光学镜片的水滴角来检测光学镜片上的涂层的损伤程度，适用于任何类型的涂层，即任何类型的涂层的损伤都会对光学镜片的水滴角产生较大影响。相对于相关技术，本实施例在提高检测灵敏度和检测准确度的同时，增大适用性。

在一些实施例中，涂层32的表面具有多个检测点。其中，多个检测点可以均匀分布在涂层32的表面。检测点的数量可以根据实际需求设置，此处不作具体限定。检测装置2还用于：检测各检测点处的水滴角；根据各检测点处的水滴角，确定涂层的损伤程度。

滴管21可以依次向各检测点处滴入液滴，图像采集器22依次采集各检测点处的液滴图像。处理器23根据各检测点处的液滴图像，检测各检测点处的水滴角，并结合涂层32表面各检测点处的水滴角，确定涂层32的损伤程度。涂层32不同位置处的损伤程度可能不同，通过在涂层32的表面设置多个检测点，可以分别检测各检测点处的损伤程度，以便结合各检测点处的损伤程度综合判断涂层32的损伤程度，进一步提高检测准确性。

如图8和图9所示，每个光学镜片3的涂层表面具有九个检测点，分别检测九个检测点处的水滴角。如图8所示，一个光学镜片3的九个检测点处的水滴角分别为9.3°、10.4°、10.8°、10.5°、10.1°、9.8°、10.5°、10.5°和10.6°。如图9所示，另一个光学镜片3的九个检测点处的水滴角分别为35.0°、35.1°、35.6°、34.9°、34.9°、25.4°、35.1°、35.4°和35.5°。

在一些实施例中，检测装置2还用于：将各检测点处的水滴角与目标水滴角进行比较，得到比较结果；根据比较结果，确定涂层的损伤程度。

处理器23在检测各检测点处的水滴角后，各检测点处的水滴角可能不同，分别将每个检测点处的水滴角与目标水滴角进行比较，以结合每个检测点处的比较结果，确定涂层32的损伤程度。其中，目标水滴角可以预先设置，如目标水滴角可以为35°。

在一些实施例中，检测装置2还用于：若比较结果为每个检测点的水滴角均未超过目标水滴角，则确定涂层的损伤程度满足光学镜片的使用要求；若比较结果为任一检测点的水滴角超过目标水滴角，则确定涂层的损伤程度不满足光学镜片的使用要求。

若每个检测点处的水滴角均未超过目标水滴角，则表明每个检测点处的涂层无损伤或损伤较轻，可以继续在激光加工工艺中使用该光学镜片，保证激光能量的稳定性。若某个检测点处的水滴角超过目标水滴角，则表明该检测点处的涂层损伤严重，为避免激光能量的不稳定性，在激光加工工艺中不再使用该光学镜片，可以对该光学镜片进行报废处理。

在目标水滴角为35°的情况下，如图8所示，一个光学镜片3的九个检测点的水滴角均小于目标水滴角，表明该光学镜片3的各检测点处的涂层无损伤或损伤较轻，可以继续在激光加工工艺中使用该光学镜片。如图9所示，另一个光学镜片3的五个检测点的水滴角均大于目标水滴角，表明该五个检测点处的涂层损伤严重，在激光加工工艺中不再使用该光学镜片。

根据本申请实施例提供的光学镜片检测设备，通过检测装置对光学镜片的水滴角进行检测，而无损伤的光学镜片与损伤严重的光学镜片的水滴角的差异较大，使得检测装置根据光学镜片的水滴角来检测光学镜片的损伤程度，有效提高检测灵敏度和检测准确度，将无损伤或损伤较轻的光学镜片应用于激光加工工艺中，保证激光能量的稳定性，降低产品不良的风险。

相应地，本申请实施例还提供一种光学镜片检测方法，能够应用于上述实施例中的光学镜片检测设备。

如图10所示，本申请实施例提供的光学镜片检测方法，包括步骤110和步骤120。

步骤110、检测光学镜片的水滴角。

光学镜片的水滴角为光学镜片上的液滴和空气界面上的切线与光学镜片和液滴界面之间的夹角。向光学镜片上滴入液滴，采集光学镜片上的液滴图像，根据液滴图像检测光学镜片的水滴角。

步骤120、根据光学镜片的水滴角，确定光学镜片的损伤程度。

其中，光学镜片的损伤程度可以根据光学镜片的使用要求分为损伤严重和损伤不严重(无损伤或损伤较轻)。在激光加工工艺中，光学镜片的使用要求是根据通过光学镜片的激光能量是否稳定来设置的，保证满足使用要求的光学镜片在应用于激光加工工艺中时激光能量的稳定性。损伤严重的光学镜片不满足光学镜片的使用要求，不再应用于激光加工工艺中，可以做报废处理。损伤不严重的光学镜片满足光学镜片的使用要求，可以继续应用于激光加工工艺中，不影响激光能量的稳定性。

光学镜片的损伤程度加大，会导致光学镜片的表面张力变大，光学镜片的水滴角变大。因此本实施例根据光学镜片的水滴角可以检测光学镜片的损伤程度。损伤的光学镜片的水滴角变化较大，即无损伤的光学镜片的水滴角与损伤严重(不满足光学镜片的使用要求)的光学镜片的水滴角的差异较大。根据光学镜片的水滴角来检测光学镜片的损伤程度，有效提高检测灵敏度(相对于相关技术中通过光学镜片的透过率来检测光学镜片的损伤程度，检测灵敏度提高了10倍以上)和检测准确度。在准确检测光学镜片的损伤程度后，将损伤严重的光学镜片进行报废，将无损伤或损伤较轻的光学镜片应用于激光加工工艺中，保证激光能量的稳定性，提高产品良率。

在一些实施例中，将光学镜片的水滴角与目标水滴角进行比较。若光学镜片的水滴角未超过目标水滴角，则确定光学镜片的损伤程度满足光学镜片的使用要求；若光学镜片的水滴角超过目标水滴角，则确定光学镜片的损伤程度不满足光学镜片的使用要求。

在一些实施例中，所述根据所述涂层表面的水滴角，确定所述涂层的损伤程度，包括：

将所述涂层表面的水滴角与目标水滴角进行比较；

若所述涂层表面的水滴角未超过所述目标水滴角，则确定所述涂层的损伤程度满足所述光学镜片的使用要求；

若所述涂层表面的水滴角超过所述目标水滴角，则确定所述涂层的损伤程度不满足所述光学镜片的使用要求。

在一些实施例中，所述光学镜片包括基底以及位于所述基底的相对两侧中的至少一侧的涂层。步骤110中的所述检测光学镜片的水滴角，包括：

检测所述涂层表面的水滴角。

步骤120中的所述根据所述光学镜片的水滴角，确定所述光学镜片的损伤程度，包括：

根据所述涂层表面的水滴角，确定所述涂层的损伤程度。

在一些实施例中，光学镜片中的涂层的表面具有多个检测点。所述检测所述涂层表面的水滴角的步骤，包括：

检测各检测点处的水滴角。

所述根据所述涂层表面的水滴角，确定所述涂层的损伤程度的步骤，包括：

根据各检测点处的水滴角，确定所述涂层的损伤程度。

在一些实施例中，根据各检测点处的水滴角，确定所述涂层的损伤程度的步骤，包括：

将各检测点处的水滴角与目标水滴角进行比较；

若每个检测点处的水滴角均未超过目标水滴角，则确定所述涂层的损伤程度满足光学镜片的使用要求；

若任一检测点处的水滴角超过目标水滴角，则确定所述涂层的损伤程度不满足光学镜片的使用要求。

涂层不同位置处的损伤程度可能不同，通过在涂层的表面设置多个检测点，可以分别检测各检测点处的损伤程度，以便结合各检测点处的损伤程度综合判断涂层的损伤程度，进一步提高检测准确性。

在一些实施例中，涂层可以包括增透膜和高反射膜中的至少一种。根据实际需求，涂层也可以包括其他功能膜层，此处不作具体限定。

相关技术仅适用于检测增透膜类型的涂层的损伤程度，而本实施例适用于任何类型的涂层，在提高检测灵敏度和检测准确度的同时，增大适用性。

根据本申请实施例提供的光学镜片检测方法，对光学镜片的水滴角进行检测，无损伤的光学镜片与损伤严重的光学镜片的水滴角的差异较大，使得检测装置根据光学镜片的水滴角来检测光学镜片的损伤程度，有效提高检测灵敏度和检测准确度，将无损伤或损伤较轻的光学镜片应用于激光加工工艺中，保证激光能量的稳定性，降低产品不良的风险。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。

在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。