专利名称：光学测量装置的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种测量装置，且特别是有关于一种光学测量装置。
背景技术：
随着显示技术的进步，显示器已从传统大体积的阴极射线管(cathoderaytube, CRT)演变为各种平面显示器,例如液晶显示器、等离子体显示器(plasmadisplaypanel, PDP)、有机发光二极管(organic light-emitting diode, 0LED)显示器。此外，现今的显示技术仍然不断地在蓬勃的发展，例如发展出立体图像显示器、可挠式显示器(或称软性显示器)及电子书等。可挠式显示器通常包括可挠式薄膜与显示介质，其中显示介质例如为各种型态的液晶(liquid crystal)、有机发光二极管、电泳粒子(electrophoreticparticle)等。可挠式薄膜在制造时由于镀膜或激光加工等过程，部分应力会残留在薄膜内，而残留应力的大小将影响此薄膜的使用寿命。因此，通常会对可挠式薄膜进行耐久性测试，进而确保可挠式显示器的质量。目前的已知技术大多采用挠曲测试的方式来进行软性显示器薄膜的耐久性测试。然而，薄膜经过挠曲测试后，残留的应力会更加地突显，进而影响可挠式显示器的质量与使用寿命。为了降低挠曲测试对可挠式薄膜的影响，非接触式的测量技术的发展便更为重要。
发明内容
本发明的一实施例提出一种光学测量装置，用以测量待测样本。光学测量装置包括扁平化面光源模块、第一偏振片、第二偏振片、液晶盒及图像感测器。扁平化面光源模块用以提供面光源，其中面光源用以发出检测光。第一偏振片配置于检测光的传递路径上，且第二偏振片配置于检测光的传递路径上。第一偏振片配置于面光源与第二偏振片之间，且待测样本适于配置于第一偏振片与第二偏振片之间。液晶盒配置于检测光的传递路径上，且位于第一偏振片与第二偏振片之间。图像感测器配置于检测光的传递路径上，以感测检测光，其中第二偏振片配置于液晶盒与图像感测器之间。为让本发明的上述特征能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
图1为本发明的一实施例的光学测量装置的示意图。图2绘示图1中的第一偏振片与第二偏振片的穿透轴的方向。图3为本发明的另一实施例的光学测量装置的示意图。图4为本发明的又一实施例的光学测量装置的示意图。图5为本发明的再一实施例的光学测量装置的示意图。
图6绘示图1的光学测量装置的另一种测量方式。[主要元件标号说明]50:待测样本100、100a、100b、IOOc:光学测量装置110:扁平化面光源模块112:面光源114:检测光120:第一偏振片130:第二偏振片140:液晶盒142:第一电极基板144:液晶层146:第二电极基板150、150b:图像感测器160:滤光片170:夹具180:控制单元190:透镜A1、A2:穿透轴Dl:预设方向F:拉力
具体实施例方式图1为本发明的一实施例的光学测量装置的示意图，而图2绘示图1中的第一偏振片与第二偏振片的穿透轴的方向。请参照图1，本实施例的光学测量装置100用以测量待测样本50。在本实施例中，待测样本50例如为可挠式基板或可挠式薄膜，其中可挠式基板与可挠式薄膜可用以制作可挠式显示器或其它光学元件。光学测量装置100包括扁平化面光源模块110、第一偏振片120、第二偏振片130、液晶盒140及图像感测器150。扁平化面光源模块110用以提供面光源112，其中面光源112用以发出检测光114。第一偏振片120配置于检测光114的传递路径上，且第二偏振片130配置于检测光114的传递路径上。第一偏振片120配置于面光源112与第二偏振片130之间，且待测样本50适于配置于第一偏振片120与第二偏振片130之间。液晶盒140配置于检测光114的传递路径上，且位于第一偏振片120与第二偏振片130之间。在本实施例中，液晶盒140包括第一电极基板142、液晶层144及第二电极基板146,其中液晶层144配置于第一电极基板142与第二电极基板146之间。图像感测器150配置于检测光114的传递路径上，以感测检测光114，其中第二偏振片130配置于液晶盒140与图像感测器150之间。在本实施例中，图像感测器150为矩阵式光感测元件。举例而言，图像感测器150例如为电荷耦合元件(chargecoupled device, CCD)或互补式金属氧化物半导体感测兀件(complementary metal oxidesemiconductor sensor, CMOS sensor)。在本实施例中，光学测量装置100还包括滤光片160，配置于检测光114的传递路径上，且配置于面光源112与图像感测器150之间，以让检测光114的具有特定波长的部分传递至图像感测器150。在本实施例中，滤光片160配置于面光源112与待测样本50之间，例如是配置于面光源112与第一偏振片120之间。在本实施例中，光学测量装置100还包括夹具170，且夹具170用以夹持待测样本50。在本实施例中，光学测量装置100还包括控制单元180，电性连接至液晶盒140，其中控制单元180施加至少三个不同的电压至液晶盒140,以改变液晶盒140的相位延迟量。具体而言，控制单元180使第一电极 基板142与第二电极基板146之间产生三种不同的电压差，以改变液晶层144中的液晶分子的转动角度，进而改变液晶盒140的相位延迟量。在本实施例中，控制单元180还电性连接至图像感测器150，且控制单元180根据施加上述至少三个不同的电压至液晶盒140时图像感测器150所感测到的检测光114所形成的图像，以计算出待测样本50于预设方向Dl上的二维相位延迟量分布。在本实施例中，预设方向Dl例如为待测样本50的预设快轴方向。具体而言，在本实施例中，面光源112所发出的部分检测光114在通过滤光片160之后，被过滤成实质上具单波长的检测光114。接着，检测光114受到第一偏振片120的偏极化作用后，部分检测光114通过第一偏振片120而成为线偏振光，即具有线偏振特性的检测光114。为了便于说明检测光114的偏振方向，在本实施例中，可定义直角坐标系，其包括彼此互相垂直的X轴、y轴及z轴，其中X轴与y轴实质上平行于面光源112、第一偏振片120、液晶盒140与第二偏振片130，而z轴实质上垂直于面光源112、第一偏振片120、液晶盒140与第二偏振片130。在本实施例中，第一偏振片120的穿透轴Al例如是配置于相对X轴倾斜45°的方向上，且穿透轴Al实质上垂直于z轴。因此，当部分模测光114通过第一偏振片120后,其偏振方向是在平行于穿透轴Al的方向上。之后，具有线偏振特性的检测光114进入受电压控制的液晶盒140，使得检测光114的X方向上的电场分量与I方向上的电场分量的相位差因为液晶层144中的液晶分子的双折射性而受到调制。接着，检测光114通过待测样本50。然后，检测光114传递至第二偏振片130。在本实施例中，第二偏振片130的穿透轴A2配置于相对X轴倾斜-45°的方向上。如此一来，当检测光114通过第二偏振片130时，检测光114的X分量偏光与y分量偏光于相对X轴倾斜-45°的方向上的投影分量相互结合而产生共光程干涉。由于扁平化面光源模块110所提供的是一个面光源112，因此检测光114可照射整面待测样本50或照射于待测样本50上的大部分面积。如此一来,检测光114在通过第二偏振片130后便会产生二维的干涉信号。然后，检测光114搭载着二维的干涉信号而传递至图像感测器150。在本实施例中，光学测量装置100还包括至少一透镜190，配置于第二偏振片130与图像感测器150之间。透镜190可将检测光114所搭载的二维的干涉信号成像于图像感测器150上。在本实施例中，若液晶盒140是采用扭曲向列模式(twisted nematicmode, TN-Mode)的液晶盒,则液晶盒的琼斯矩阵(Jones matrix)M可表示为:
权利要求
1.种光学测量装置，其特征在於，用以测量待测样本，该光学测量装置包括: 扁平化面光源模块，用以提供面光源，其中该面光源用以发出检测光； 第一偏振片，配置于该检测光的传递路径上； 第二偏振片，配置于该检测光的传递路径上，其中该第一偏振片配置于该面光源与该第二偏振片之间，且该待测样本适于配置于该第一偏振片与该第二偏振片之间； 液晶盒，配置于该检测光的传递路径上，且位于该第一偏振片与该第二偏振片之间；以及 图像感测器，配置于该检测光的传递路径上，以感测该检测光，其中该第二偏振片配置于该液晶盒与该图像感测器之间。
2.据权利要求1所述的光学测量装置，其特征在於，还包括滤光片，配置于该检测光的传递路径上，且配置于该面光源与该图像感测器之间，以让该检测光的具有特定波长的部分传递至该图像感测器。
3.据权利要求2所述的光学测量装置，其特征在於，该滤光片配置于该面光源与该待测样本之间。
4.据权利要求2所述的光学测量装置，其特征在於，该滤光片配置于该待测样本与该图像感测器之间。
5.据权利要求1所述的光学测量装置，其特征在於，还包括控制单元，电性连接至该液晶盒，其中该控制单元施加至少三个不同的电压至液晶盒，以改变该液晶盒的相位延迟量。
6.据权利要求5所述的光学测量装置，其特征在於，该控制单元还电性连接至该图像感测器，且该控制单元根据施加该至少三个不同的电压至液晶盒时该图像感测器所感测到的该检测光所形成的图像，以计算出该待测样本于预设方向上的二维相位延迟量分布。
7.据权利要求6所述的光学测量装置，其特征在於，该预设方向为该待测样本的预设快轴方向。
8.据权利要求6所述的光学测量装置，其特征在於，还包括夹具，夹持该待测样本。
9.据权利要求8所述的光学测量装置，其特征在於，该夹具对该待测样本产生沿着该预设方向的拉力。
10.据权利要求8所述的光学测量装置，其特征在於，该夹具用以在该预设方向上弯曲该待测样本。
11.据权利要求1所述的光学测量装置，其特征在於，该图像感测器为矩阵式光感测元件。
12.据权利要求1所述的光学测量装置，其特征在於，该图像感测器为线型扫描式光感测元件。
13.据权利要求1所述的光学测量装置，其特征在於，还包括至少一透镜，配置于该第二偏振片与该图像感测器之间。
全文摘要
一种光学测量装置，用以测量待测样本。光学测量装置包括扁平化面光源模块、第一偏振片、第二偏振片、液晶盒及图像感测器。扁平化面光源模块用以提供面光源。面光源用以发出检测光。第一偏振片配置于检测光的传递路径上。第二偏振片配置于检测光的传递路径上。第一偏振片配置于面光源与第二偏振片之间，且待测样本适于配置于第一偏振片与第二偏振片之间。液晶盒配置于检测光的传递路径上，且位于第一偏振片与第二偏振片之间。图像感测器配置于检测光的传递路径上，以感测检测光。第二偏振片配置于液晶盒与图像感测器之间。
文档编号G01L1/25GK103091014SQ201210421089
公开日2013年5月8日 申请日期2012年10月29日 优先权日2011年11月2日
发明者温博浚, 陈彦良 申请人:财团法人工业技术研究院