一種導(dǎo)光光纜、自動光學(xué)檢測儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種導(dǎo)光光纜、自動光學(xué)檢測儀，用以提升導(dǎo)光光纜的傳光效率，延長導(dǎo)光光纜的壽命，使得出射光源區(qū)域照度均勻。導(dǎo)光光纜包括包層管和光窗，其中，還包括設(shè)置在所述包層管和所述光窗圍設(shè)區(qū)域內(nèi)的液芯，所述液芯的折射率小于所述包層管的折射率，所述液芯為液體的導(dǎo)光介質(zhì)。
【專利說明】
一種導(dǎo)光光纜、自動光學(xué)檢測儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及光學(xué)儀器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種導(dǎo)光光纜、自動光學(xué)檢測儀。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著薄膜晶體管液晶顯不面板(Thin Film Transistor Liquid CrystalDisplay，TFT-LCD)制造過程中玻璃基板的面積越來越大，生產(chǎn)過程中檢測玻璃基板的不良顯得尤為重要，自動光學(xué)檢測儀因其在生產(chǎn)制造過程中能夠?qū)ΣＡЩ宓牟涣歼M(jìn)行自動化和智能化的檢測，因此自動光學(xué)檢測儀被廣泛的應(yīng)用到液晶顯示面板領(lǐng)域。
[0003]自動光學(xué)檢測儀是利用光學(xué)方式獲取產(chǎn)品表面形態(tài)，以影像處理來檢出異物或圖案異常等瑕疵的儀器。若要準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品上的缺陷進(jìn)行識別，必須首先獲取產(chǎn)品的高清晰圖像，此時除了要求有極高分辨率的鏡頭外，光源也發(fā)揮著非常重要的作用。自動光學(xué)檢測儀光學(xué)系統(tǒng)主要是通過導(dǎo)光光纜將光源發(fā)出的光傳導(dǎo)至機(jī)臺以實(shí)現(xiàn)照明、檢測功能。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)的導(dǎo)光光纜采用光纖束的導(dǎo)光光纜，具體結(jié)構(gòu)如圖1所示，采用光纖束的導(dǎo)光光纜包括包層管12、光窗11、玻璃或石英光纖束13，該光纖束的導(dǎo)光光纜的有效通光面積如圖2所示。
[0005]但是現(xiàn)有技術(shù)采用光纖束的導(dǎo)光光纜存在以下幾點(diǎn)缺陷:
[0006]第一、采用光纖束的導(dǎo)光光纜由成百上千根細(xì)光纖填空而成，這種因單絲集束時填充率不足存在空隙的導(dǎo)光光纜，傳輸時會弓I起耦合損耗，造成光強(qiáng)損失；
[0007]第二、導(dǎo)光光纜內(nèi)的玻璃或石英光纖束會因使用中的反復(fù)彎曲而導(dǎo)致斷絲和傳光效率下降的問題；
[0008]第三、玻璃或石英光纖束有效通光面積不足，導(dǎo)致出射光源區(qū)域照度不均勻。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種導(dǎo)光光纜、自動光學(xué)檢測儀，用以提升導(dǎo)光光纜的傳光效率，延長導(dǎo)光光纜的壽命，使得出射光源區(qū)域照度均勻。
[0010]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種導(dǎo)光光纜，包括包層管和光窗，其中，還包括設(shè)置在所述包層管和所述光窗圍設(shè)區(qū)域內(nèi)的液芯，所述液芯的折射率小于所述包層管的折射率，所述液芯為液體的導(dǎo)光介質(zhì)。
[0011]由本發(fā)明實(shí)施例提供的導(dǎo)光光纜，由于導(dǎo)光光纜包括設(shè)置在包層管和光窗圍設(shè)區(qū)域內(nèi)的液芯，液芯為液體的導(dǎo)光介質(zhì)，因此與現(xiàn)有技術(shù)的導(dǎo)光光纜采用玻璃或石英光纖束的導(dǎo)光介質(zhì)相比，本發(fā)明實(shí)施例中的液芯的填充率可以達(dá)到100 %，能夠有效的避免填充率不足存在空隙而引起的耦合損耗，以及能夠避免現(xiàn)有技術(shù)因使用過程中反復(fù)彎曲所導(dǎo)致的斷絲和傳光效率下降的問題;另外，采用液芯填充的導(dǎo)光光纜的通光截面為同一種介質(zhì)，可以確保有效通光口徑最大化。
[0012]較佳地，所述包層管包括內(nèi)包層管和外包層管，還包括設(shè)置在所述內(nèi)包層管和所述外包層管之間的光固化層，所述光固化層用于當(dāng)所述內(nèi)包層管和/或所述外包層管發(fā)生損壞時，與照射到該光固化層上的光發(fā)生固化反應(yīng)，防止所述液芯外流。
[0013]較佳地，所述光固化層的材料為可見光固化樹脂。
[0014]較佳地，所述液芯為無機(jī)溶液。
[0015]較佳地，所述無機(jī)溶液為氯化鈉溶液。
[0016]較佳地，所述氯化鈉溶液的濃度小于該氯化鈉溶液飽和狀態(tài)時的溶液濃度。
[0017]較佳地，所述光窗的光線入射面設(shè)置為球面。
[0018]較佳地，所述包層管的材料為包含無機(jī)納米粒子與有機(jī)基質(zhì)的材料;或?yàn)楸┚酆衔锝M合物。
[0019]較佳地，所述導(dǎo)光光纜的截面形狀為圓環(huán)，所述圓環(huán)的內(nèi)徑為40毫米。
[0020]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種自動光學(xué)檢測儀，該自動光學(xué)檢測儀包括上述的導(dǎo)光光纜。
【附圖說明】
[0021]圖1為現(xiàn)有技術(shù)采用光纖束的導(dǎo)光光纜的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為現(xiàn)有技術(shù)的導(dǎo)光光纜的有效通光面積示意圖；
[0023]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種導(dǎo)光光纜的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一導(dǎo)光光纜的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的導(dǎo)光光纜的有效通光面積示意圖；
[0026]圖6為本發(fā)明實(shí)施例采用液芯的導(dǎo)光光纜和現(xiàn)有技術(shù)采用光纖束的導(dǎo)光光纜的傳光效率模擬示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種導(dǎo)光光纜、自動光學(xué)檢測儀，用以提升導(dǎo)光光纜的傳光效率，延長導(dǎo)光光纜的壽命，使得出射光源區(qū)域照度均勻。
[0028]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0029]下面結(jié)合附圖詳細(xì)介紹本發(fā)明具體實(shí)施例提供的導(dǎo)光光纜。
[0030]如圖3所示，本發(fā)明具體實(shí)施例提供了一種導(dǎo)光光纜，包括包層管12和光窗11，其中，本發(fā)明具體實(shí)施例提供的導(dǎo)光光纜還包括設(shè)置在包層管12和光窗11圍設(shè)區(qū)域內(nèi)的液芯31，液芯31的折射率小于包層管12的折射率，液芯31為液體的導(dǎo)光介質(zhì)。
[0031]在實(shí)際生產(chǎn)過程中，包層管12使用柔性聚合物材料制作，優(yōu)選地，本發(fā)明具體實(shí)施例中包層管12的材料為包含無機(jī)納米粒子與有機(jī)基質(zhì)的材料;或?yàn)楸┚酆衔锝M合物。丙烯聚合物組合物具有較好的柔韌性和透明性，折射率約為1.5左右，丙烯聚合物組合物通常具有的撓曲模量低于500兆帕(Mpa)，通過丙烯聚合物組合物制成的包層管12彎曲過程中不易損壞，對導(dǎo)光光纜整體起保護(hù)作用。
[0032]另外，本發(fā)明具體實(shí)施例中包層管12的材料選擇包含無機(jī)納米粒子與有機(jī)基質(zhì)的材料時，具體實(shí)施時，通過將具有高折光指數(shù)的無機(jī)納米粒子與聚合物在納米至亞微米級范圍內(nèi)結(jié)合形成包含無機(jī)納米粒子與有機(jī)基質(zhì)的有機(jī)、無機(jī)雜化材料，這種雜化材料在具有丙烯聚合物組合物柔韌性和透明性的同時，還具有高折射率。
[0033]具體地，如圖4所示，本發(fā)明具體實(shí)施例中的包層管包括內(nèi)包層管41和外包層管42，本發(fā)明具體實(shí)施例中的導(dǎo)光光纜還包括設(shè)置在內(nèi)包層管41和外包層管42之間的光固化層43，光固化層43用于當(dāng)內(nèi)包層管41和/或外包層管42發(fā)生損壞時，與照射到該光固化層43上的光發(fā)生固化反應(yīng)，防止液芯31外流。
[0034]優(yōu)選地，本發(fā)明具體實(shí)施例中的光固化層43的材料為可見光固化樹脂，可見光固化樹脂是一種變性聚醚乙烯酯，能在可見光波段(400納米到760納米)與可見光發(fā)生光固化反應(yīng)。
[0035]如圖4所示，當(dāng)內(nèi)包層管41出現(xiàn)損壞時，內(nèi)包層管41內(nèi)部溢出的光能夠迅速與光固化層43發(fā)生光固化反應(yīng)，從而能夠很好的阻止液芯31外流；當(dāng)外包層管42出現(xiàn)損壞時，導(dǎo)光光纜外部環(huán)境中的光能夠迅速與光固化層43發(fā)生光固化反應(yīng)，從而能夠很好的阻止液芯31和光固化層43的外流。因此，光固化層43的設(shè)置，使得本發(fā)明具體實(shí)施例中的導(dǎo)光光纜能夠在內(nèi)包層管和/或外包層管損壞時達(dá)到自行修復(fù)的效果。
[0036]優(yōu)選地，本發(fā)明具體實(shí)施例中的導(dǎo)光光纜的截面形狀為圓環(huán)，該圓環(huán)的內(nèi)徑為40毫米(mm)，當(dāng)然，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要進(jìn)行設(shè)定，本發(fā)明具體實(shí)施例并不對導(dǎo)光光纜的具體截面尺寸做限定。
[0037]如圖4所示，光窗11設(shè)置在導(dǎo)光光纜兩端，作為光線的入射面和出射面，優(yōu)選地，本發(fā)明具體實(shí)施例中光窗11的光線入射面設(shè)置為球面，球面形狀的入射面有利于接收更多的光線。
[0038]如圖3和圖4所示，優(yōu)選地，本發(fā)明具體實(shí)施例中的液芯31為無機(jī)溶液。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，由于導(dǎo)光光纜中會傳導(dǎo)亮度很高的照明光，液芯31若選擇有機(jī)溶液，有機(jī)溶液的溶質(zhì)析出后受到光照的加熱容易遭到破壞，進(jìn)而會導(dǎo)致導(dǎo)光光纜的傳光效率下降;并且，析出的有機(jī)溶液的溶質(zhì)的顆粒較大，較大的顆粒會沉積到光窗11的表面，進(jìn)而影響光窗入射面接收到的光，以及光窗出射面射出的光。
[0039]優(yōu)選地，本發(fā)明具體實(shí)施例中的無機(jī)溶液為氯化鈉(NaCl)溶液，氯化鈉溶液的濃度小于該氯化鈉溶液飽和狀態(tài)時的溶液濃度;若在實(shí)際生產(chǎn)過程中，氯化鈉溶液的濃度大于該氯化鈉溶液飽和狀態(tài)時的溶液濃度，在強(qiáng)光照射加熱的狀態(tài)下，氯化鈉溶液會析出顆粒較大的晶體，這樣會導(dǎo)致導(dǎo)光光纜的傳光效率下降，并且，析出的顆粒較大的晶體同樣會沉積到光窗的表面，進(jìn)而影響光窗入射面接收到的光，以及光窗出射面射出的光。
[0040]如圖3和圖4所示，本發(fā)明具體實(shí)施例中氯化鈉溶液的濃度小于該氯化鈉溶液飽和狀態(tài)時的溶液濃度，在強(qiáng)光照射加熱的狀態(tài)，會析出較多的氯化鈉小分子團(tuán)32，氯化鈉溶液中的溶質(zhì)分子會存在一個動態(tài)的過程，即溶質(zhì)在溶劑里總是處于離子和小分子團(tuán)的相互轉(zhuǎn)化的動態(tài)平衡過程。本發(fā)明具體實(shí)施例析出的氯化鈉小分子團(tuán)32會對傳播的光線起到散射的作用，使光線在導(dǎo)光光纜中的分布更加均勻，出口處的照明均勻度更好。
[0041]本發(fā)明具體實(shí)施例中氯化鈉溶液濃度及其折射率的關(guān)系可以采用如下的經(jīng)驗(yàn)公式得到:
[0042]n = l.33931+0.00186x
[0043]其中:n表示氯化鈉溶液的折射率，X表示氯化鈉溶液的濃度。
[0044]在實(shí)際生產(chǎn)過程中，本發(fā)明具體實(shí)施例在保證氯化鈉溶液的折射率小于包層管的折射率的前提下，氯化鈉溶液的濃度在小于該氯化鈉溶液飽和狀態(tài)時的溶液濃度的情況下，將氯化鈉溶液的濃度設(shè)置的越高越有利于光在導(dǎo)光光纜中的傳輸。
[0045]本發(fā)明具體實(shí)施例提供的導(dǎo)光光纜的有效通光面積如圖5所示，由于本發(fā)明具體實(shí)施例中的導(dǎo)光光纜采用液體狀的液芯作為導(dǎo)光介質(zhì)，因此本發(fā)明具體實(shí)施例中的導(dǎo)光光纜的填充率達(dá)到100%，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具體實(shí)施例中的導(dǎo)光光纜的有效通光面積有大幅提升。
[0046]本發(fā)明具體實(shí)施例液體填充率100%的導(dǎo)光光纜可以避免采用玻璃或石英光纖束中因單絲集束時填充率不足存在空隙而引起的耦合損耗;同時不存在因使用過程中反復(fù)彎曲所導(dǎo)致的斷絲和傳光效率下降的問題。另外，液體填充的導(dǎo)光光纜的通光截面為同一種介質(zhì)，可以確保有效通光口徑最大化。因此，本發(fā)明具體實(shí)施例的導(dǎo)光光纜在傳光效率、壽命延長、出射光均勻度等方面明顯優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)采用玻璃或石英光纖束的導(dǎo)光光纜。
[0047]為了更好的證明本發(fā)明具體實(shí)施例中的導(dǎo)光光纜的傳光效率優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的導(dǎo)光光纜的傳光效率，分別對本發(fā)明具體實(shí)施例采用液芯的導(dǎo)光光纜和現(xiàn)有技術(shù)采用玻璃或石英光纖束的導(dǎo)光光纜的傳光效率進(jìn)行了模擬，模擬結(jié)果如圖6所示，圖中61表示采用液芯的導(dǎo)光光纜的傳光效率曲線，62表示采用玻璃或石英光纖束的導(dǎo)光光纜的傳光效率曲線，從圖中可以看出，在可見光波段內(nèi)，采用液芯的導(dǎo)光光纜的傳光效率約為采用玻璃或石英光纖束的導(dǎo)光光纜的傳光效率的1.6倍，且本發(fā)明具體實(shí)施例中采用液芯的導(dǎo)光光纜的傳光效率在可見光波段更穩(wěn)定。
[0048]本發(fā)明具體實(shí)施例還提供了一種自動光學(xué)檢測儀，該自動光學(xué)檢測儀包括本發(fā)明具體實(shí)施例提供的上述導(dǎo)光光纜，由于本發(fā)明具體實(shí)施例提供的導(dǎo)光光纜與現(xiàn)有技術(shù)的導(dǎo)光光纜相比，傳光效率更高、壽命更長、出射光均勻度更好，因此采用包括本發(fā)明具體實(shí)施例的導(dǎo)光光纜的自動光學(xué)檢測儀對產(chǎn)品進(jìn)行檢測時，可以大幅度提升自動光學(xué)檢測儀的檢測效率，加快工廠生產(chǎn)節(jié)拍。
[0049]綜上所述，本發(fā)明具體實(shí)施例提供一種導(dǎo)光光纜，包括包層管和光窗，其中，還包括設(shè)置在包層管和光窗圍設(shè)區(qū)域內(nèi)的液芯，液芯的折射率小于述包層管的折射率，液芯為液體的導(dǎo)光介質(zhì)。由于本發(fā)明具體實(shí)施例的導(dǎo)光光纜的導(dǎo)光介質(zhì)采用液體的導(dǎo)光介質(zhì)，與現(xiàn)有技術(shù)的導(dǎo)光光纜采用玻璃或石英光纖束的導(dǎo)光介質(zhì)相比，液芯的填充率可以達(dá)到100%，能夠有效的避免填充率不足存在空隙而引起的耦合損耗，以及能夠避免現(xiàn)有技術(shù)因使用過程中反復(fù)彎曲所導(dǎo)致的斷絲和傳光效率下降的問題；另外，采用液芯填充的導(dǎo)光光纜的通光截面為同一種介質(zhì)，可以確保有效通光口徑最大化。
[0050]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種導(dǎo)光光纜，包括包層管和光窗，其特征在于，還包括設(shè)置在所述包層管和所述光窗圍設(shè)區(qū)域內(nèi)的液芯，所述液芯的折射率小于所述包層管的折射率，所述液芯為液體的導(dǎo)光介質(zhì)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光光纜，其特征在于，所述包層管包括內(nèi)包層管和外包層管，還包括設(shè)置在所述內(nèi)包層管和所述外包層管之間的光固化層，所述光固化層用于當(dāng)所述內(nèi)包層管和/或所述外包層管發(fā)生損壞時，與照射到該光固化層上的光發(fā)生固化反應(yīng)，防止所述液芯外流。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)光光纜，其特征在于，所述光固化層的材料為可見光固化樹脂。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光光纜，其特征在于，所述液芯為無機(jī)溶液。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的導(dǎo)光光纜，其特征在于，所述無機(jī)溶液為氯化鈉溶液。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的導(dǎo)光光纜，其特征在于，所述氯化鈉溶液的濃度小于該氯化鈉溶液飽和狀態(tài)時的溶液濃度。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光光纜，其特征在于，所述光窗的光線入射面設(shè)置為球面。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光光纜，其特征在于，所述包層管的材料為包含無機(jī)納米粒子與有機(jī)基質(zhì)的材料;或?yàn)楸┚酆衔锝M合物。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光光纜，其特征在于，所述導(dǎo)光光纜的截面形狀為圓環(huán)，所述圓環(huán)的內(nèi)徑為40毫米。10.—種自動光學(xué)檢測儀，其特征在于，包括權(quán)利要求1-9任一權(quán)利要求所述的導(dǎo)光光纜。
【文檔編號】G02B6/44GK105929513SQ201610556795
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年7月14日
【發(fā)明人】宮奎, 黃勝
【申請人】京東方科技集團(tuán)股份有限公司, 合肥京東方光電科技有限公司