成功的光偏振技術

日期:2022/11/03

影片和機器視覺系統依賴於通常表現出從 8 位到 12 位信噪比的電子成像器。儘管對於許多應用來說已經足夠了,但在視場包括極亮區域或熱點的情況下,此類相機可能會出現問題。某些物體具有某些反射性極強的特徵,或者物體可能從產生強烈反射的角度照射。光偏振濾光片為這些和其他常見的成像問題提供了解決方案。

成功的光偏振技術了解極化軸
通過將光視為電磁波,我們意識到在三維空間中,波可以上下、左右或介於兩者之間的任何地方振盪。白熾燈、螢光燈、LED 和許多雷射光源都是隨機偏振的。換句話說,來自光源上每個點的光振盪角度或平面隨時間而變化。因此,作為時間平均值,隨機偏振光源連續輸出所有偏振角。


偏振器吸收在除一個平面(其偏振軸)之外的所有平面上振蕩的入射光,從而產生線性偏振。偏振的另一個例子是從平面反射的光的部分偏振,這種效果不如偏振元件那麼顯著。隨機偏振光源的線性偏振理論上可將光源強度降低 50%,實際上接近 60-65%。通過具有正交偏振軸的兩個偏振器的光將被完全衰減。然而,幾乎完全消除了熱點和眩光正是使偏振器有效地平衡了場內照明水平的原因。


應用示例
顯示的是成像應用中使用的一些常見的光偏振技術的示例。通過在光源、透鏡或兩者上使用線性偏振器,可以消除反射表面的眩光、帶出表面缺陷或在透明物體中顯示應力。有關哪種類型的偏光片適合您的應用的更多詳細信息,請參閱我們的偏光片選擇指南


消除熱點:熱點是更漫反射區域內的高反射區域。對照射到這些反射區域的光進行偏振,並在鏡頭上使用交叉偏振器,有效地消除了熱點,同時均勻地照亮了視野的其餘部分。

偏光片選擇指南

偏光片選擇指南

不帶偏光片

光源和鏡頭上的偏光片

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來自平面表面的眩光:通過在鏡頭上放置一個偏光鏡來消除來自高反射表面或光學窗口的眩光。由於光的部分偏振,在這種情況下,光源可能需要也可能不需要偏振濾光片。

偏光片選擇指南

偏光片選擇指南

不帶偏光片

光源或鏡頭上的偏光片

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對比度增強:環形光因其均勻的漫射照明而廣受歡迎。但是,圓形紋路本身可能會出現眩光或反射。分別偏光環輸出和鏡頭可以減少這些影響,並帶出表面細節。

偏光片選擇指南

偏光片選擇指南

不帶偏光片

環形燈和透鏡上的偏光片

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應力評估:應力或不需要的折射率變化會導致偏振角發生旋轉。在交叉偏振器之間查看未受壓的透明物體應該會產生一個完全暗場。然而,當存在應力時,折射率的局部變化,實際上會旋轉偏振角以提供不同程度的透射——甚至不同顏色的透射量不同。

偏光片選擇指南

偏光片選擇指南

不帶偏光片

透明物體前後的偏光片

 

文章來源
https://www.edmundoptics.com.tw/knowledge-center/application-notes/illumination/successful-light-polarization-techniques