(57)【要約】  本発明はガラス表面応力計と複数回強化ガラス表面応力計を提供した。ガラス表面応力計は光源、光の屈折素子、イメージングユニットを含む。光の屈折素子は光源の光発射方向に位置して、測定待ちのガラスを置く用である。光源の光は光の屈折素子を経由して屈折した後イメージングユニットに入って結像する。イメージングユニットはレンズ組とイメージセンサーを含む。レンズ組の先端は光の屈折素子の光の屈折方向に位置し、前記レンズ組の末端にイメージセンサーがある。本発明のガラス表面応力計を利用してガラス表面の応力を測定できる。応力によってガラスは要求に合っているかどうか分かる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、光源の光発射方向に位置し測定待ちのガラスを置くための光の屈折素子と、イメージングユニットとを含み、前記光源からの光が前記光の屈折素子を経由して屈折した後前記イメージングユニットに入って結像するガラス表面応力計であって、前記イメージングユニットがレンズ組とイメージセンサーを含み、前記レンズ組の先端が前記光の屈折素子の光の屈折方向に位置し、前記レンズ組の末端にイメージセンサーがあるガラス表面応力計。
【請求項２】
前記光の屈折素子は一面が曲面となる三角プリズムである請求項１に記載のガラス表面応力計。
【請求項３】
前記三角プリズムが二等辺三角プリズムであり、二等辺三角プリズムの底面が曲面であり、前記光源からの主光線が二等辺三角プリズムの等辺に垂直である請求項２に記載のガラス表面応力計。
【請求項４】
二等辺三角プリズムの曲面が凹面である場合、前記レンズ組が顕微鏡となり、前記顕微鏡の作動距離が前記二等辺三角プリズムの底辺長の半分より大きい請求項３に記載のガラス表面応力計。
【請求項５】
前記三角プリズム曲面の曲率が測定待ちの曲面ガラスの曲率と同じである請求項２乃至４のいずれかに記載のガラス表面応力計。
【請求項６】
前記光の屈折素子には光路方向に沿って第一屈折プリズムと第二屈折プリズムが設置され、前記レンズ組の先端が前記第二屈折プリズムの光の屈折方向に位置し、前記イメージングユニットが偏光装置も含み、前記レンズ組の末端に前記偏光装置があり、前記偏光装置の末端にイメージセンサーがある請求項１に記載のガラス表面応力計。
【請求項７】
前記第一屈折プリズムと前記第二屈折プリズムがいずれも二等辺三角プリズムであり、前記光源からの主光線は第一屈折プリズムの等辺に垂直である請求項６に記載のガラス表面応力計。
【請求項８】
前記第一屈折プリズムの底辺のサイズと前記第二屈折プリズムの底辺のサイズは同じであり、前記第一屈折プリズムの底辺のサイズと前記第二屈折プリズムの底辺のサイズとの合計が測定待ちガラスのサイズ以下である請求項７に記載のガラス表面応力計。
【請求項９】
前記第一屈折プリズムは前記第二屈折プリズムと接する請求項６乃至８のいずれかに記載のガラス表面応力計。
【請求項１０】
前記偏光装置は、偏光方向が互いに垂直である二つの偏光板を継ぎ合わせて形成される請求項６乃至８のいずれかに記載のガラス表面応力計。
【請求項１１】
前記光源は、波長が５００−９００ｎｍ範囲の単色光源である請求項１乃至４、６乃至８のいずれかに記載のガラス表面応力計。
【請求項１２】
前記光源と前記光の屈折素子の間には集束レンズがあり、前記光源からの光は前記集束レンズを経由して集束した後、前記光の屈折素子に入射し、前記光源と前記集束レンズと前記光の屈折素子の間の距離はガウス光学公式を満足する請求項１乃至４、６乃至８のいずれかに記載のガラス表面応力計。
【請求項１３】
さらに前記光源と前記イメージセンサーの間には減衰片があり、必要に応じて光の強弱を調節することができる請求項１乃至４、６乃至８のいずれかに記載のガラス表面応力計。
【請求項１４】
前記イメージセンサーはＣＣＤあるいはＣＭＯＳのいずれか一つであってもよく、ＣＣＤあるいはＣＭＯＳの先端には偏光方向が互いに垂直である二つ偏光板があり、前記イメージセンサーもＣＣＤあるいはＣＭＯＳに基づく二重偏光工業カメラであってもよい請求項２乃至４のいずれかに記載のガラス表面応力計。
【請求項１５】
前記イメージセンサーはデータ処理ユニットと接続している請求項１４に記載のガラス表面応力計。
【請求項１６】
前記イメージセンサーはＣＣＤあるいはＣＭＯＳのいずれか一つであってもよく、ＣＣＤあるいはＣＭＯＳに基づく二重偏光工業カメラであってもよい請求項６乃至８のいずれかに記載のガラス表面応力計。
【請求項１７】
外フレームがあり、前記外フレーム内には光路に沿って順次に光発射ユニット、光の屈折素子、イメージングユニットがある複数回強化ガラス表面応力計であって、前記発光ユニットは少なくとも二つの光源と少なくとも二つの光源高さ調節装置を含み、前記光源がそれぞれ前記光源高さ調節装置に固定され、前記光の屈折素子が少なくとも二つの屈折プリズムを含み、前記屈折プリズムがそれぞれ前記光源の光発射方向に位置し、測定待ちのガラスを置くためのものであり、前記光源からの光は前記屈折プリズムを経由して屈折した後前記イメージングユニットに入って結像し、前記イメージングユニットが少なくとも二つのイメージング鏡筒、少なくとも二つのイメージング鏡筒の角度調節装置および少なくとも二つのイメージセンサーを含み、前記イメージング鏡筒内にはそれぞれレンズとレンズ調節機構があり、レンズの拡大倍率が互いに違い、イメージング鏡筒の先端がそれぞれ前記屈折プリズムの光の屈折方向に位置し、前記イメージング鏡筒の末端にはそれぞれ前記イメージセンサーがある複数回強化ガラス表面応力計。
【請求項１８】
前記光源は、波長が５００−９００ｎｍ範囲の単色光源である請求項１７に記載の複数回強化ガラス表面応力計。
【請求項１９】
前記光源と前記屈折プリズムの間の光路にフィルターがある請求項１７または１８に記載の複数回強化ガラス表面応力計。
【請求項２０】
前記光源と前記イメージセンサーの間の光路に光度減衰片と光度減衰片調節機構がある請求項１７または１８に記載の複数回強化ガラス表面応力計。
【請求項２１】
前記イメージング鏡筒上において、前記イメージセンサーの先端に広角レンズがある請求項１７または１８に記載の複数回強化ガラス表面応力計。
【請求項２２】
前記イメージセンサーはＣＣＤあるいはＣＭＯＳのいずれか一つであってもよく、ＣＣＤあるいはＣＭＯＳの先端は二つの偏光板があり、ＣＣＤあるいはＣＭＯＳに基づく二重偏光工業カメラであってもよい請求項１７または１８に記載の複数回強化ガラス表面応力計。
【請求項２３】
外フレーム上のタンク、輸送ポンプ、ステント、浸液供給器および浸液供給制御機構を含む自動浸液供給装置がさらに設けられ、前記輸送ポンプと前記浸液供給器はそれぞれ少なくとも二つ設けられており、前記浸液供給器が前記ステントの一端にあり、前記浸液供給制御機構は、前記タンク中の屈折浸液を前記浸液供給器に輸送して浸液を供給するように前記輸送ポンプを制御する請求項１７または１８に記載の複数回強化ガラス表面応力計。
【請求項２４】
前記ステントは調整可能なステントであり、浸液供給器の位置は必要に応じて自由に調整できる請求項２３に記載の複数回強化ガラス表面応力計。
【請求項２５】
前記外フレームには屈折プリズムの下に廃液回収溝があり、前記廃液回収溝の下には廃液収集タンクがあり、前記廃液収集タンクがパイプを通じて廃液回収溝と接続している請求項１７または１８に記載の複数回強化ガラス表面応力計。
【請求項２６】
前記イメージセンサーはデータ処理ユニットと接続している請求項１７または１８に記載の複数回強化ガラス表面応力計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の応力測定装置は、詳しくは、１種のガラス表面応力計および複数回強化ガラス表面応力計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周知に、強化ガラスは一種の予応力ガラスである。通常に化学や物理の方法を使用し、ガラス表面に圧応力を形成させ、ガラスが外力に耐えるとまず表層圧力を相殺し、載荷能力を高め、そこで強化ガラスが建築の戸や窓、ガラスのカーテンウォール、電子機器などの分野で広く応用されている。しかし、強化ガラスは切断した後、縁には微小クラックが大量に存在し、ガラスの強さを低減するになった。特にタッチ産業の発展につれて、タッチ製品自体の規格要求も厳しくなる。タッチパネルは外部から力を加えて誘導ユニットの運用を行って効果を達成する。このため、製品の機械的な抵抗圧力は各大手メーカーの重要な規範や指標となる。この市場を背景に、複数回強化ガラスは現れる。いわゆる複数回強化ガラスとは、物理方式或いは化学方式を通じ強化完成のガラスを複数に強化を行う。強化ガラスの抵抗圧力性能が大幅にアップする。
【０００３】
また、強化処理のガラスは応力を発生することにより載荷能力を高めるが、この応力は通常に不均一で、強化ガラス製品の機械強度と熱安定性を下げる可能性がある。ガラス製品の安全に影響し、深刻な時に自爆現象が発生する。特にタッチ産業の発展につれて、タッチ製品自体の規格要求も厳しくなる。タッチパネルは外部から力を加えて誘導ユニットの運用を行って効果を達成する。このため、製品の機械的な抵抗圧力は各大手メーカーの重要な規範や指標となる。光学ガラスに対して、大きい応力の存在も深刻に光学透光性とイメージング品質に影響する。
【０００４】
現代の科学技術の急速な発展、特に携帯電話スクリーンの日進月歩につれて、さらに人体工学や消費者習慣などの長所に適合する曲面ガラススクリーン携帯電話が現れる。曲面ガラスとは、全体のガラスが１つの平面上ではないことを指す。通常は弧状、Ｊ形、Ｖ形、両面曲げ形、Ｓ形、折り版などがある。曲面ガラスの製造工芸は平面ガラスより複雑であり、まず、ガラス板は加熱段で加熱し、ガラス板にガラス態転化温度或いはガラス態転化温度以上に達成させる。加熱後の高温ガラスは、加熱炉から内に凹む成形面がある成形段まで送り、ガラス板は自分の重力によって垂れ下がって内に凹む成形面に曲がり、それによって弧度の違う曲面ガラスに曲がり、最後、曲げ成形後の高温ガラス板を強化段まで輸送して冷却強化を行う。強化処理のガラスは応力を発生することにより、載荷能力を高めるが、この応力は通常に不均一で、深刻な時に強化ガラス製品の機械強度と熱安定性を下げ、ガラス製品の安全に影響し、深刻な時に自爆現象が発生する。光学ガラスに対して、大きい応力の存在も深刻に透光性とイメージング品質に影響する。
【０００５】
したがって、ガラス製品の性能を保証するために、ガラスの応力は規定の範囲内に抑える。この場合、ガラスの応力測定を行う。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の主な目的は、ガラス表面応力計と複数回強化ガラス表面応力計を提供し、既存技術にガラス表面応力を測定しにくい問題を解決する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一方によって、一種のガラス表面応力計を提供する。光源、光の屈折素子、イメージングユニットを含む。光の屈折素子は光源の光発射方向に位置し、測定待ちのガラスを置く用である。光源の光は光の屈折素子を経由して屈折した後イメージングユニットに入って結像する。イメージングユニットはレンズ組とイメージセンサーを含む。レンズ組の先端は光の屈折素子の光の屈折方向に位置し、前記レンズ組の末端にイメージセンサーがある。
【０００８】
さらに、光の屈折素子は一面が曲面となる三角プリズムである。
【０００９】
さらに、三角プリズムは二等辺三角プリズムであり、二等辺三角プリズムの底面は曲面である、光源の主光線は二等辺三角プリズムの等辺に垂直である。
【００１０】
さらに、二等辺三角プリズムの曲面は凹面である場合、レンズ組は顕微鏡となり、顕微鏡の作動距離は二等辺三角プリズムの底辺長の半分より大きい。
【００１１】
さらに、三角プリズム曲面の曲率は測定待ちの曲面ガラスの曲率と同じである。
【００１２】
さらに、光の屈折素子には光路方向に沿って第一屈折プリズムと第二屈折プリズムがある。レンズ組の先端は第二屈折プリズムの光の屈折方向に位置する。イメージングユニットは偏光装置も含む。レンズ組の末端に偏光装置がある。偏光装置の末端にイメージセンサーがある。
【００１３】
さらに、第一屈折プリズムと第二屈折プリズムはいずれも二等辺三角プリズムである。しかも光源の主光線は第一屈折プリズムの等辺に垂直である。
【００１４】
さらに、第一屈折プリズムの底辺のサイズと第二屈折プリズムの底辺のサイズは同じである。しかも第一屈折プリズムの底辺のサイズと第二屈折プリズムの底辺のサイズとの合計は測定待ちガラスのサイズと同等或いは以下である。
【００１５】
さらに、第一屈折プリズムは第二屈折プリズムと接する。
【００１６】
さらに、偏光装置は偏光方向が互いに垂直である二つの偏光板を継ぎ合わせて形成される。
【００１７】
さらに、光源は波長が５００−９００ｎｍ範囲の単色光源である。
【００１８】
さらに、光源と屈折素子の間には集束レンズがある。光源の光は集束レンズを経由して集束した後光の屈折素子に入射する。光源と集束レンズと光の屈折素子の間の距離はガウス光学公式を満足する。
【００１９】
さらに、光源とイメージセンサーの間には減衰片がある。必要に応じて光の強弱を調節することができる。
【００２０】
さらに、イメージセンサーはＣＣＤあるいはＣＭＯＳのいずれか一つであってもよい。ＣＣＤあるいはＣＭＯＳの先端には偏光方向が互いに垂直である二つの偏光板がある。イメージセンサーもＣＣＤあるいはＣＭＯＳに基づく二重偏光工業カメラであってもよい。
【００２１】
さらに、イメージセンサーはデータ処理ユニットと接続している。
【００２２】
さらに、イメージセンサーはＣＣＤあるいはＣＭＯＳのいずれか一つであってもよく、ＣＣＤあるいはＣＭＯＳに基づく二重偏光工業カメラであってもよい。
【００２３】
本発明の他方によって、一種の複数回強化ガラス表面応力計も提供する。外フレームがある。外フレーム内には光路に沿って順次に発光ユニット、光の屈折素子、イメージングユニットがある。光発射ユニットは少なくとも二つの光源と少なくとも二つの光源高さ調節装置を含む。光源はそれぞれ光源高さ調節装置に固定されている。光の屈折素子は少なくとも二つの屈折プリズムを含む。屈折プリズムはそれぞれ光源の光発射方向に位置し、測定待ちのガラスを置く用である。光源の光は屈折プリズムを経由して屈折した後イメージングユニットに入って結像する。イメージングユニットは少なくとも二つのイメージング鏡筒、少なくとも二つのイメージング鏡筒の角度調節機構と少なくとも二つのイメージセンサーを含む。イメージング鏡筒内はそれぞれレンズとレンズ調節機構がある。レンズの拡大倍率は互いに違う。イメージング鏡筒の先端はそれぞれ屈折プリズムの光の屈折方向に位置し、イメージング鏡筒の末端にはそれぞれイメージセンサーがある。
【００２４】
さらに、光源は波長が５００−９００ｎｍ範囲の単色光源である。
【００２５】
さらに、光源と屈折プリズムの間の光路にフィルターがある。
【００２６】
さらに、光源とイメージセンサーの間の光路に光度減衰片と光度減衰片調節機構がある。
【００２７】
さらに、イメージング鏡筒上において、イメージセンサーの先端には広角レンズがある。
【００２８】
さらに、イメージセンサーはＣＣＤあるいはＣＭＯＳのいずれか一つであってもよい。ＣＣＤあるいはＣＭＯＳの先端には二つの偏光板がある。ＣＣＤあるいはＣＭＯＳに基づく二重偏光工業カメラであってもよい。
【００２９】
さらに、自動浸液供給装置もある。自動浸液供給装置は外フレーム上のタンク、輸送ポンプ、ステント、浸液供給器および浸液供給制御機構を含む。輸送ポンプと浸液供給器はそれぞれ少なくとも二つ設けられている。浸液供給器はステントの一端にある。浸液供給制御機構は、タンク中の屈折浸液を浸液供給器に輸送して浸液を供給するように輸送ポンプを制御する。
【００３０】
さらに、ステントは調整可能なステントである。浸液供給器の位置は必要に応じて自由に調整できる。
【００３１】
さらに、外フレームには屈折プリズムの下に廃液回収溝がある。廃液回収溝の下には廃液収集タンクがある。廃液収集タンクはパイプを通じて廃液回収溝と接続している。
【００３２】
さらに、イメージセンサーはデータ処理ユニットと接続している。
【００３３】
本発明のガラス表面応力計を利用してガラス表面の応力を測定できる。応力によってガラスは要求に合っているかどうかわかる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
ここで説明する図面は本発明を一層理解させるためのもので、本願の一部を構成し、本発明に示す実施例及びびその説明は本発明を解釈するもので、本発明を限定するものではない。
【００３５】
【図１】図１は本発明によってのガラス表面応力計の第一種の結構図を示す。
【図２】図２は本発明によってのガラス表面応力計の第二種の結構図を示す。
【図３】図３は本発明によってのガラス表面応力計の第三種の結構図を示す。
【図４】図４は本発明によってのガラス表面応力計の第四種の結構図を示す。
【図５】図５は既存のガラス応力計を利用して測定し、得られた干渉縞画像を示す。
【図６】図６は本発明の第三種の結構のガラス表面応力計を利用して測定し、得られた干渉縞画像を示す。
【図７】図７は本発明によっての複数回強化ガラス表面応力計の結構図を示す。
【図８】図８は本発明によっての複数回強化ガラス表面応力計の使用効果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
なお、衝突しない場合、本申請中の実施例及び実施例の特徴は互いに組み合わせることができる。以下、添付の図面を実施例と共に参照して、本発明を詳しく説明する。
【００３７】
本発明の一状態によって、光源、光の屈折素子、イメージングユニットを含むガラス表面応力計を提供する。光の屈折素子は光源の光発射方向に位置し、測定待ちのガラスを置く用であり、光源からの光は、光の屈折素子を経由して屈折した後イメージングユニットに入って結像し、イメージングユニットはレンズ組とイメージセンサーを含み、レンズ組の先端は光の屈折素子の光の屈折方向に位置して、末端にイメージセンサーがある。
【００３８】
実施例一
図１は本発明応力計の一種実施の例の結構図を示す。本発明によるガラス表面応力計は光源８１０、光屈折素子、イメージングユニットを含み、光屈折素子は光源８１０の光発射方向に位置し、測定待ちのガラスを置く用であり、光源からの光は光の屈折素子を経由して屈折した後、イメージングユニットに入って結像する。図１から見ると、本実施例の光の屈折素子は底面が曲面となる三角プリズム８２０であり、前記イメージングユニットはレンズ組８３０とイメージセンサー８４０を含み、レンズ組８３０の先端は三角プリズム８２０の光の屈折方向に位置して、末端にイメージセンサー８４０がある。イメージセンサー８４０が鮮明な画像を受信するために、三角プリズム、レンズ組とイメージセンサーの間の距離はガウス光学公式を満足する。即ち１／ｄ2＝１／ｆ＋１／ｄ1、ただし、ｄ2はレンズ組とイメージセンサーの間の距離で、ｄ1は三角プリズムとレンズ組の間の距離で、ｆはレンズ組の焦点距離である。
【００３９】
強化処理を行ったガラスは表面に応力層を生じる。ガラス表面に入射する全反射光は応力層の作用で複屈折を生じ、偏光方向が垂直し伝搬方向が違う二つのビームを形成し、この二つのビームはイメージングユニットを通じて識別しやすい亮縞または暗縞に変換され、干渉縞を計算して、ガラス表面の応力を得る。したがって、上記の原理を利用してガラス表面応力を測定する時、必ず光源の光に測定待ちのガラスと屈折プリズムの接触面を経由されて全反射を発生される。しかし、既存応力計を利用して曲面ガラスを測定する時、屈折プリズムの表面を平面なので、曲面ガラスと完全に合うことができない。光源の光は測定待ちのガラスと屈折プリズムに合わせない部位で全反射を発生できなく、その部位の応力を測定できない。これに対し、本発明の応力計の光の屈折素子は一面が曲面となる三角プリズムを採用している。三角プリズムの曲面には測定待ちの曲面ガラスを置いてある。三角プリズムの一面が曲面となるので、測定待ちの曲面ガラスと完全に合うことができる。光源の光は測定待ちのガラスと三角プリズムの接触面で全反射を発生できる。同時に、本発明応力計はイメージングユニットにレンズ組がある。実際需要によって全反射後の光に違う範囲内で集束或いは発散を行うように、レンズ組末端のイメージセンサーが鮮明な干渉画像を受信する。
【００４０】
実施例二
図２は本発明の一種の最優実施例を示す。図２のような応力計は光源８１０、三角プリズム８２０、レンズ組、イメージングユニットを含み、三角プリズム８２０は光源の光発射方向に位置し、測定待ちのガラスを置く用である。最優実施方式として、本実施例の三角プリズム８２０は二等辺三角プリズムであり、二等辺三角プリズムの底面は曲面であり、しかも光源の主光線は二等辺三角プリズムの等辺に垂直し、屈折プリズムは二等辺三角プリズムなので、二等辺三角プリズム等辺に垂直である主光線は二等辺三角プリズム別の等辺に垂直であるように射出し、主光線は垂直に入射、射出なので、光の損耗を大幅に減少し、測定精度を高める。ところで、本発明応力計は光源の光は屈折プリズムと測定待ちのガラスの接触面で全反射を発生することによってガラス表面の応力情報を得るものであり、最優実施方式として、本実施に二等辺三角プリズムの底面の曲率は測定待ちの曲面ガラスの曲率と同じ、測定待ちの曲面ガラスは二等辺三角プリズムと完全に合うことができ、光源の光は測定待ちのガラスの任意の位置で全反射を発生できる。さらに測定精度を高める。
【００４１】
曲面ガラスの上下表面で応力を測定する位置は違うので、二等辺三角プリズムの曲面は凹面、凸面としてもいい。本実施例で二等辺三角プリズム８２０の曲面を凹面であるので、光源８１０の光は二等辺三角プリズムと測定待ちの曲面ガラスの接触面で全反射後、大幅に発散する。これに対し、本実施例で二等辺三角プリズムの光の屈折の方向に顕微鏡８３１を置き、図２から見ると、顕微鏡８３１の先端は二等辺三角プリズム８２０の光の屈折方向に位置し、末端にイメージセンサーがある。顕微鏡８３１は操作が便利で、同時に発散の光を大幅に集束するように、顕微鏡末端のイメージセンサーが便利に受信する。
【００４２】
測定待ちのガラスの曲げる程度が違いので、光源の光は接触面で全反射後、違う程度の発散がある。同時に違いガラス加工技術は表面応力の密度も違いであるので、曲面ガラスの応力を測定する前に、測定待ちのガラスの曲率や加工技術によって、拡大率が違う顕微鏡を選択する。本実施例で測定待ちの曲面ガラスの曲率半径は３６ｍｍで、顕微鏡の拡大倍数は２−８倍で最優は４倍である。顕微鏡の作動距離は二等辺三角プリズムの底辺長の半分より大きいである。顕微鏡の末端のイメージセンサーに鮮明な干渉縞画像を受信できさせ、結像品質が大幅に向上する。もちろん、本発明には述べた三角プリズムの曲面も凸面である。曲面を凸面となる時、光源の光は凸面と測定待ちの曲面ガラスの接触面で全反射後集束する。そのために、レンズ組の大きい倍数の集束が必要しないでもイメージセンサーに鮮明な画像を形成できる。凸面曲率が大きい時、全反射後の光は大きい程度の集束を行い、この時、レンズ組で集束の光線は適切な程度の発散を行い、イメージセンサーに鮮明な干渉縞画像を受信できさせる。
【００４３】
本実施例の光源８１０は中心波長がある単色光の光源である。他の波長の光の影響を排除することができ、鮮明な干渉縞画像を得る。本実施例で最優は中心波長が５００−９００ｎｍ範囲の単色光源を選択する。光源は散乱光なので、光源の光をよく三角プリズム８２０に入射するために本実施例で光源と三角プリズムの間に集束レンズ８１１がある。光源の光は集束レンズ８１１で集束した後に三角プリズムに入射する。光源、集束レンズと三角プリズムの間の距離はガウス光学公式を満足し、即ち１／ｄ4＝１／ｆ0＋１／ｄ3，その中、ｄ4は集束レンズと三角プリズムの間の距離で、ｆ0は集束レンズの焦点距離で、ｄ3は光源と集束レンズの間の距離である。
【００４４】
本発明に述べた光源は単色光源ではないでもいいであり、これに対して、光源とイメージセンサーの間の光路にバンドパスフィルターを置く、光源の発射光を濾過して単色光にならせる。もちろん、光源は単色光源でも、光源とイメージセンサーの間の光路にバンドパスフィルターも置くことができ、光源の発射光をさらに純化し、ＦＷＨＭはもっと狭い単色光にならせる。本実施例に、光源と集束レンズの間の光路にバンドパスフィルター８１２を置く、バンドパスフィルター８１２のＦＷＨＭ≦３ｎｍ。本実施例の光源とイメージセンサーの間の光路に減衰片８１３がある、利用者は実際の状況によって光線強弱を調節できる。
【００４５】
本発明に述べたイメージセンサーはＣＣＤあるいはＣＭＯＳの間の一種類であり、ＣＣＤあるいはＣＭＯＳの先端は二つの偏光板がある。イメージセンサーはＣＣＤあるいはＣＭＯＳに基づく二重偏光工業カメラでも可能である。本実施例の中にイメージセンサーはＣＣＤに基づく工業カメラ８４１である。工業カメラの先端に二つの偏光板８４２があり、二つの偏光板８４２は偏光方向が互いに垂直である二つの偏光板を継ぎ合わせて形成され、三角プリズムと測定待ちのガラスの接触面で全反射後の光を著しく亮縞または暗縞を識別される。二つの偏光板の末端のイメージセンサーは光電変換用で受信した亮縞、暗縞の光学情報をデジタル信号に転化する。
【００４６】
本実施例に述べたイメージセンサーは需要によってデータ処理ユニット８５０と接し、データ処理ユニット８５０はイメージセンサーの入力信号によって測定待ちのガラス表面応力のリアルタイムの収集と分析することを実現し、曲面ガラスの表面応力を精密に測定できる。このデータ処理ユニット８５０はデータ処理ソフトウェアがある汎用コンピューターあるいは専用データプロセッサである。
【００４７】
本発明の応力計を使用して曲面ガラス応力を測定する時、まず、測定待ちのガラスの曲率を測り、得るガラスの曲率によって適切な三角プリズムを選択し、三角プリズム曲面の曲率と測定待ちのガラスの曲率は近ければ近いほど、本発明応力計の測定結果はもっと正確である。測定待ちのガラスを三角プリズムに置く、二者にフィットし、接触面に少量の屈折浸液を滴り、測定待ちのガラスと三角プリズムによく接触させて測定精度を高める。光源を調整し、光源の主光線に三角プリズムの入射辺に垂直にさせ、光源からの光は測定待ちのガラスと三角プリズムの接触面で全反射を発生した後イメージングユニットに入り、イメージングユニットの中のレンズの組は全反射後の光に適切な調整後に偏光方向が互いに垂直である二つの偏光板に入射し、二つの偏光板を経由する光を著しく亮縞または暗縞に識別させ、二つの偏光板の末端のイメージセンサーは受信した亮縞、暗縞を光電変換した後、得た通信号をデータ処理ユニットに入力し、表面応力の精密測定を完成する。
【００４８】
市場上で一般的な強化ガラス表面応力計は光源、屈折プリズム、接眼レンズ、工業カメラを含む。屈折プリズムは平面プリズムで、光源の光発射方向に位置する。接眼レンズの一方は複屈折プリズムの光屈折の方向で、もう一方は工業カメラと接する。この応力計を利用して測定する時、測定待ちのガラスを屈折プリズムの表面に置いて、光源の光は屈折プリズムを経由して屈折した後、工業カメラに入って結像する。しかし、既存応力計を使用して曲面ガラスを測定する時、屈折プリズムは平面プリズムなので、曲面ガラスを置いて屈折プリズムと完全に合うことができなく、光源からの光は合わられない部位で全反射を発生できないので、曲面ガラス表面応力を測定できない。
【００４９】
実施例一と実施例二の有益な効果は、本発明の応力計の光の屈折素子は一面が曲面となる三角プリズムであるので、曲面ガラスを測定する時、三角プリズムの曲面は測定待ちのガラスと合うことができ、光源の単色光は三角プリズムと測定待ちのガラスの接触面で全反射を発生ことにより、全反射後の光は測られるガラスの複屈折情報を含み、イメージングユニット入って結像し、測られるガラス表面応力情報を得る。優先方案として、本発明に述べた三角プリズムは二等辺三角プリズムであり、二等辺三角プリズムの底面は曲面である、しかも光源の主光線は二等辺三角プリズムの等辺に垂直し、屈折プリズムは二等辺三角プリズムなので、二等辺三角プリズム等辺に垂直である主光線が二等辺三角プリズム別の等辺に垂直である方式で射出し、主光線は垂直に入射、射出なので、光の損耗を大幅に減少し、測定精度を高める。イメージングユニットのレンズ組は顕微鏡を選択して、操作は便利であり、同時に顕微鏡のワーク距離は二等辺三角プリズムの底辺長の半分より大きいである。顕微鏡の末端のイメージセンサーに鮮明な干渉縞画像を受信でき、結像品質が大幅に向上する。本発明には前記三角プリズムの曲面の曲率は測定待ちの曲面ガラスの曲率と同じなので、本発明の応力計を利用して曲面ガラスの応力を測定する時、測定待ちの曲面ガラスは三角プリズムと完全に合うことができ、光源からの光は、測定待ちのガラスの任意の位置で全反射を発生できる。さらに測定精度を高める。
【００５０】
実施例三
図３は本発明応力計の一種実施の例の結構図を示す。図３のように、本実施例に前記ガラス表面応力計は光源９１０、光の屈折素子、イメージングユニットを含む。光の屈折素子は光源の光発射方向に位置し、測定待ちのガラス９７０を置くためのものである。光源からの光は光の屈折素子を経由して屈折した後イメージングユニットに入って結像する。図３から見ると、本実施例に述べた光の屈折素子は光路方向に沿って第一屈折プリズム９２０と第二屈折プリズム９３０がある。前記イメージングユニットはレンズ組９４０、偏光装置９５０とイメージセンサー９６０を含み、レンズ組９４０の先端は第二屈折プリズム９３０の光の屈折方向に位置し、レンズ組９４０の末端に偏光装置と接し、偏光装置には第二屈折プリズムから出射の光を測定待ちのガラスに対して第二屈折プリズムの接触面に平行の振動と垂直の振動の２種類の光を分離し、この二つの光成分を著しく交互に二組の亮縞、暗縞に識別させる。偏光装置９５０の末端にイメージセンサー９６０がある。イメージセンサー９６０は便利に鮮明な干渉縞画像を受信するために、第二屈折プリズム９３０、レンズ組９４０とイメージセンサー９６０の間の距離はガウス光学公式を満足する。即ち１／ｄ2＝１／ｆ＋１／ｄ5，その中、ｄ2はレンズ組とイメージセンサーの間の距離で、ｄ5は第二屈折プリズムとレンズ組の間の距離で、ｆはレンズ組の焦点距離である。
【００５１】
強化処理を行ったガラスは表面に応力層を生じる。ガラス表面に入射する全反射光は、応力層の作用で複屈折を生じで、偏光方向が垂直し伝搬方向が違う二つのビームを形成する。この二つのビームはイメージングユニットを通じて識別しやすい交互に二組の亮縞、暗縞に変換される。二組の縞中で亮縞または暗縞の間の対応関係を通じて、ガラス表面の応力を計算する。しかし、光源の光は屈折プリズムと測定待ちのガラスの接触面で全反射を発生した後、ウェープガイドモードを満足する部分の全反射光はガラスの表層に縛られた後、ガラスの内部に沿って伝播してガラスの端面まで出射する。出射の光は損耗してイメージングユニットが受信する画像の輝度を減衰になり、画像の輝度を減衰するのは亮縞、暗縞の間のコントラストが低くなり、図５のように、イメージングユニットが得られた干渉縞画像で暗縞が比較に細いで、画像を処理する時、二組の縞中で暗縞の間の対応関係を自動的に選択する。暗縞と亮縞の間に縞境界ははっきりしないで、特に暗縞の境界ははっきりしないので、画像を処理する時、二組の縞中で暗縞の間の対応関係を正確に取得しにくい、測定精度が低くなる。これに対し、本発明の応力計は光路方向に沿って第一屈折プリズムと第二屈折プリズムがあり、ガラスの内部に伝播するこの部分の全反射光はカップリングで第二屈折プリズムに入って、第二屈折プリズムから出射した後、第二屈折プリズムの末端のイメージングユニットに入って結像する。第一屈折プリズムを経由してガラスの内部に伝播するこの部分の全反射光はガラスの端面で外に出ていないで、カップリングで第二屈折プリズムに入ってイメージングユニットに受信されるので、イメージングユニットに受信される画像の輝度を減衰にならない、亮縞と暗縞のコントラストが高いであり、同時に、イメージングユニットが受信する画像は第一屈折プリズムを経由してガラスの内部に伝播するこの部分の全反射光の干渉で発生し、干渉縞画像で亮縞が比較に細い、図６のように、画像を処理する時には、二組の縞中で亮縞の間の対応関係を自動的に選択する。亮縞の境界ははっきりでしかも亮縞、暗縞の間のコントラストが高いので、画像を処理する時に二組の縞中で亮縞の間の対応関係を正確に取得し、ガラス表面応力を正確に計算する。測定誤差を小さくし、測定精度を高める。
【００５２】
実施例四
図４は本発明応力計の一種最優実施の例を示す。図４のような応力計は光源９１０、第一屈折プリズム９２０、第二屈折プリズム９３０、レンズ組９４０、偏光装置９５０、イメージングユニット９６０を含み、第一屈折プリズム９２０と第二屈折プリズム９３０には測定待ちのガラス９７０を置き、レンズ組９４０の先端は第二屈折プリズム９３０の光の屈折方向に位置し、レンズ組９４０の末端に偏光装置９５０があり、偏光装置９５０の末端にイメージセンサー９６０がある。最優実施方式として、本実施例の第一屈折プリズム９２０と第二屈折プリズム９３０は二等辺三角プリズムであり、しかも光源９１０からの主光線は第一屈折プリズム９２０の等辺に垂直であるので、第一屈折プリズム９２０の等辺に垂直である主光線が第二屈折プリズム９２０の等辺に垂直である方式で射出し、主光線は垂直に入射、射出なので、光の損耗を大幅に減少し、測定精度を高める。本実施例に第一屈折プリズム９２０と第二屈折プリズム９３０底辺のサイズは同じであり、第一屈折プリズムプラスと第二屈折プリズムの底辺のサイズは測定待ちのガラス９７０のサイズと同等或いは以下であるので、第一屈折プリズムを経由して全反射後、ガラスの内部に伝播するこの部分の全反射光は全部カップリングで第二屈折プリズム９３０に入って、ガラスの端面から外に出射しないように、光が損耗しないように、測定精度を高める。図４から見ると、第一屈折プリズム９２０は第二屈折プリズム９３０と接し、さらに本発明の応力測定計の測定精度を高める。
【００５３】
本実施例の光源９１０は中心の波長がある単色光の光源であり、他の波長光の影響を排除することができ、鮮明な干渉縞画像を得る。本実施例の中に最優は中心波長が５００−９００ｎｍ範囲の単色光源を選択する。光源は散乱光なので、光源の光を最大の程度に第一屈折プリズム９２０に入射するために本実施例の中で光源９１０と第一屈折プリズム９２０の間に集束レンズ９１１があり、光源の光は集束レンズ９１１で集束した後に第一屈折プリズムに入射し、光源９１０、集束レンズ９１１と第一屈折プリズム９２０の間の距離はガウス光学公式を満足する。即ち１／ｄ4＝１／ｆ0＋１／ｄ3，その中、ｄ4は集束レンズと第一屈折プリズムの間の距離で、ｆ0は集束レンズの焦点距離で、ｄ3は光源と集束レンズの間の距離である。便利に操作するために、本発明測定計に集束レンズ９１１をインストールするレンズマウント９１４もあり、レンズマウントは第一支柱板、第二支柱板と第三支柱板で構成し、その中に、第一支柱板に集束レンズをインストールし、第二支柱板と第一支柱板の夾角は９０°で、第三支柱板と第二支柱板の夾角は１２０°であり、使用時、第三支柱板を作業台に垂直である方式で置いて、光源９１０の光は第一支柱板の上の集束レンズで集束した後に第一屈折プリズム９２０に入射する。光源の主光線は第一屈折プリズムの入射辺に垂直であるために、レンズマウント９１４の第一支柱板は入射辺に平行する方向に置く。この時第一屈折プリズムは等辺三角プリズムであり、第一屈折プリズムの入射辺に垂直である主光線は第二屈折プリズムの出射辺に垂直である方式で出射するために、第二屈折プリズムも等辺三角プリズムである。第一屈折プリズムと第二屈折プリズムは等辺三角プリズムであるので、本発明応力計の集積度を高める。本発明装置は空間が小さいで、構造が合理的で、便利に使う。
【００５４】
本発明に述べた光源は単色光源ではないでもいい。これに対して、光源とイメージセンサーの間の光路にバンドパスフィルターを置く、光源の発射光を濾過して単色光にならせる。もちろん、光源は単色光源でも、光源とイメージセンサーの間の光路にフィルターも置くことができ、光源の発射光をさらに純化し、ＦＷＨＭはもっと狭い単色光にならせる。本実施例の中に光源と集束レンズの間の光路にバンドパスフィルター９１２を置く、バンドパスフィルター９１２のＦＷＨＭ≦３ｎｍ。本実施例の光源とイメージセンサーの間の光路に減衰片８１３がある、利用者は実際の状況によって光線強弱を調節できる。
【００５５】
本発明に述べた偏光装置は偏光方向が互いに垂直である二つの偏光板を継ぎ合わせて形成され、二つの偏光板の末端のイメージセンサーがある。前記イメージセンサーはＣＣＤあるいはＣＭＯＳの間の一種類であり、ＣＣＤあるいはＣＭＯＳに基づく二重偏光工業カメラでも可能である。本実施例の中にイメージセンサーはＣＣＤに基づく工業カメラ９６１であり、光電変換用で受信した亮縞、暗縞の光学情報をデジタル信号に転化する。
【００５６】
最優実施方式として、本実施例に述べたイメージセンサー９６０は需要によってデータ処理ユニット９８０と接し、データ処理ユニット９８０はイメージセンサーの入力信号によって測定待ちのガラス表面応力のリアルタイムの収集と分析することを実現し、強化ガラスの表面応力を精密に測定することを完成する。このデータ処理ユニット９８０は、データ処理ソフトウェアがある汎用コンピューターあるいは専用データプロセッサである。
【００５７】
本発明の応力計を使用して強化ガラス応力を測定する時、まず、測定待ちのガラスのサイズによって適切な第一屈折プリズムと第二屈折プリズムを選択し、第一屈折プリズムと第二屈折プリズムは二等辺三角プリズムである時、本発明の応力計の測定精度はもっと高いである。第一屈折プリズムの底辺のサイズと第二屈折プリズムの底辺のサイズは同じで、しかもサイズの合計は測定待ちガラスのサイズと同等或いは以下である時、測定精度がさらに向上する。測定待ちのガラスを第一屈折プリズムと第二屈折プリズムに置く、第一屈折プリズムと第二屈折プリズムの底辺は測定待ちのガラスと完全に接触させ、接触面に少量の屈折浸液を滴り、測定待ちのガラスは第一屈折プリズムと第二屈折プリズムによく接触させて測定精度を高める。光源を調整し、光源の主光線に第一屈折プリズムの入射辺に垂直にさせ、光源からの光は第一屈折プリズムと測定待ちのガラスの接触面で全反射を発生し、ウェープガイドモードを満足する一部分の全反射光はガラスの表層に縛られた後、ガラスの内部に沿って第二屈折プリズムまで伝播する時。カップリングで第二屈折プリズムに入って、第二屈折プリズムから出射した後、第二屈折プリズムの末端のイメージングユニットに入って、イメージングユニット中のレンズ組が受信した光を適当に調整してから末端の偏光装置に入射する。偏光装置を経由する光を著しく交互に二組の亮縞、暗縞に識別させる。イメージセンサーは受信した交互に亮縞、暗縞を光電変換した後、得た通信号をデータ処理ユニットに入力して表面応力の精密測定を完成する。
【００５８】
市場上で一般的な強化ガラス表面応力計は光源、屈折プリズム、接眼レンズ、工業カメラを含み、屈折プリズムは光源の光発射方向に位置し、接眼レンズの一方は屈折プリズムの光屈折の方向で、もう一方は工業カメラと接し、この応力計を利用して強化ガラス表面応力を測定する時、測定待ちのガラスをプリズムの表面に置いてプリズムとぴったり合い、光源からの光は屈折プリズムに入射して屈折プリズムと測定待ちのガラスの接触面で全反射を発生する。強化ガラスは表面に応力があるので、ガラス表面に入射する全反射光は応力層の作用で複屈折を生じで、偏光方向が垂直である二つのビームを形成し、この二つのビームは接眼レンズ、工業カメラを通じて識別しやすい二組交互に亮縞、暗縞に変換され、二組縞中で亮縞または暗縞の間の位置対応関係を通じて、ガラス表面の応力を計算する。既存応力計を利用して強化ガラス表面応力を測定する時、光源からの光は屈折プリズムと測定待ちのガラスの接触面で全反射を発生した後、干渉縞画像を得ることができるが、ウェープガイドモードを満足する部分の全反射光はガラスの表層に縛られた後、ガラスの端面から出射し、出射の光は損耗して工業カメラが受信する画像の輝度を減衰になり、画像の輝度を減衰するのは亮縞、暗縞の間のコントラストが低くなり、縞境界ははっきりしなくなる。しかも既存応力計で測定して得る干渉縞画像には暗縞が比較に細いで、画像を処理する時、二組の縞中で暗縞の間の対応関係を自動的に選択し、ガラス表面の応力を計算する。亮縞、暗縞の間のコントラストが低い、縞境界ははっきりしないので、画像を処理する時に二組の縞中で暗縞の間の対応関係を正確に取得しにくい、既存応力計の測定誤差が大きく、測定精度が低くなる。
【００５９】
実施例三と実施例四の有益な効果は、本発明応力計の光の屈折素子は光路方向に沿って第一屈折プリズムと第二屈折プリズムがあり、測定待ちのガラスは第一屈折プリズムと第二屈折プリズムの上に置いて、光源の光は第一屈折プリズムに入射して、第一屈折プリズムと測定待ちのガラスの接触面で全反射を発生し、ウェープガイドモードを満足する部分の全反射光はガラスの表層に縛られた後、ガラスの内部に沿って伝播する。光路方向に沿って第二屈折プリズムもあるので、ガラスの内部に伝播する部分の全反射光はカップリングで第二屈折プリズムに入って、第二屈折プリズムから出射した後、第二屈折プリズムの末端のイメージングユニットに入って結像する。第一屈折プリズムを経由してガラスの内部に伝播する部分の全反射光はガラスの端面で外に出ていないで、カップリングで第二屈折プリズムに入ってイメージングユニットに受信されるので、イメージングユニットが受信する画像の輝度を減衰にならない、亮縞と暗縞のコントラストが高いで、縞境界ははっきりである。イメージングユニットが受信する画像は第一屈折プリズムを経由してガラスの内部に伝播するこの部分の全反射光の干渉で発生し、干渉縞画像で亮縞が比較に細い、画像を処理する時には、二組の縞中で亮縞の間の対応関係を自動的に選択し、亮縞ははっきりで亮縞、暗縞の間のコントラストが高いので、画像を処理する時に二組の縞中で亮縞の間の対応関係を正確に取得し、ガラス表面応力を正確に計算し、測定誤差を小さくし、測定精度を高める。優先方案として本発明に述べた第一屈折プリズムと第二屈折プリズムは二等辺三角プリズムであり、光源からの主光線は第一屈折プリズムの等辺に垂直し、第一屈折プリズムと第二屈折プリズムは二等辺三角プリズムなので、第一屈折プリズムの等辺に垂直である主光線が第二屈折プリズムの等辺に垂直である方式で射出し、主光線は垂直に入射、射出なので、光の損耗を大幅に減少し、測定精度を高める。第一屈折プリズムと第二屈折プリズムの底辺のサイズは同じで、しかも第一屈折プリズムの底辺のサイズプラス第二屈折プリズムの底辺のサイズは測定待ちガラスのサイズと同等或いは以下であり、ガラスの内部に伝播する部分の全反射光はカップリングに第二屈折プリズムに入って、ガラスの端面から外に出射しないように、光が損耗しないように、測定精度を高める。第一屈折プリズムは第二屈折プリズムと接する。さらに本発明応力計の測定精度を高める。
【００６０】
本発明の他方によって、一種の複数回強化ガラス表面応力計も提供する。
【００６１】
図７は本発明の複数回強化ガラス表面応力計の結構図を示す。単光路システムを採用する応力装置は複数回強化ガラス表面応力を測定する時、その中にある干渉縞を拡大し、他の干渉縞は同様の拡大効果があり、性質が違う様々な干渉縞を同じ倍数で拡大して、少なくとも一つ縞を精確に読み取りにくいので、本発明に採用の方式は多光路システムによって複数回強化ガラスの表面応力を測定する。
【００６２】
本実施例は二回強化ガラスに対して多光路システムを採用し、図７のように、外フレーム１０内には光路に沿って順次に発光ユニット、光の屈折素子、イメージングユニットがあり、ただし、光発射ユニットは二つの光源２１、２２と二つの光源高さ調節装置２１０、２２０を含む。光源２１、２２はそれぞれ光源高さ調節装置２１０、２２０に固定し、使用時には実際の状況によって光源の光線発射角度を調節し、光源からの光は屈折プリズムを経由して測定待ちのガラスで臨界反射を発生して測定精度を高める。光源高さ調節装置２１０、２２０はどの高さ調節の構造でもいい。例えば、外フレームには光源昇降機がある。光源昇降機はラック歯車の回転機構を経由して昇降調整ハンドルと接し、光源は光源昇降機に固定して、昇降調整ハンドルの回転を通して光源の昇降を実現し、光の屈折素子は二つの屈折プリズム３１、３２を含み、屈折プリズム３１、３２はそれぞれ光源２１、２２の光発射方向に位置し、測定待ちのガラスを置く用である。光源２１、２２の光は屈折プリズム３１、３２を経由して屈折した後イメージングユニットに入って結像する。もちろん、雑光は測定結果に影響することを避けるために、本発明に述べた光源とイメージセンサーの間の光路にもフィルターを置き、具体的な置く場所を問わず、フィルターは干渉フィルターのようなフィルターで、或いはイメージング鏡筒に入るビーム中で特定スペクトル幅の単色光である。測定精度を高める。
【００６３】
本実施例のイメージングユニットは二つのイメージング鏡筒４１、４２、二つのイメージング鏡筒の角度調節機構４０１、４０２と二つのイメージセンサー４３、４４を含む。イメージング鏡筒４１、４２内にはそれぞれレンズ５１、５２があり、イメージング鏡筒の外表面にはそれぞれレンズ５１、５２を調節するレンズ調節機構５０１、５０２がある。同時に二つの干渉縞情報を正確に得るために、一回強化縞と二回強化縞は違う拡大倍率は必要であるが、本実施例のレンズ５１とレンズ５２の拡大倍率が違う。レンズ５１の焦点距離は１００−１５０ｍｍでレンズ５２の焦点距離は１５０−２００ｍｍである。イメージング鏡筒４１、４２の先端はそれぞれ屈折プリズム３１、３２の光の屈折方向に位置し、イメージング鏡筒４１、４２の末端はそれぞれイメージセンサーが４３、４４ある。イメージセンサー４３、４４はＣＣＤあるいはＣＭＯＳの間の一種類であり、ＣＣＤあるいはＣＭＯＳの先端は二つの偏光板がある。偏光板の方向が垂直である。ところで、イメージセンサー４３、４４はＣＣＤあるいはＣＭＯＳに基づく二重偏光工業カメラでも可能である。優先に、本実施例の光源２１、２２は波長が５００−９００ｎｍ範囲の単色光源を選択する。イメージセンサー４３、４４はＣＣＤに基づく二重偏光工業カメラである。複屈折してガラスから出射して互いに垂直である二つのビームは交えることを避ける。二つのビームを二つの部分に著しく識別し、測定精度を高める。
【００６４】
本実施例の光源２１、２２とイメージセンサー４３、４４の間の光路に光度減衰片４５、４６と光度減衰片調節機構４０５、４０６があり、光度減衰片４５、４６の具体的な置く場所を問わず、測定過程によって光の強弱を自由に調節することができる。イメージセンサーに適応して測定を行う。視角の範囲に限られることを防ぐ、拡大後の縞は全て識別されないことを避けるために、本発明に述べたイメージング鏡筒４１、４２の上にそれぞれ二つの広角レンズがある（図示しない）、二つの広角レンズはそれぞれイメージセンサー４３、４４の末端に位置する。
【００６５】
ガラス表面応力の測定を行う時、測定待ちのガラスは屈折プリズムの表面に置く前に、屈折プリズムに少量の屈折浸液を滴る必要があり、測定精度を高める。人工操作で手間がかかることを避けるために、本実施例には自動浸液供給装置もある。図７のように、自動浸液供給装置は外フレーム１０上のタンク６０、輸送ポンプ６０１、６０２、ステント６１、浸液供給器６２１、６２２や浸液供給制御機構を含み、浸液供給器６２１、６２２はステント６１の一方にあり、浸液供給制御機構は輸送ポンプ６０１、６０２を支配してタンク６０中の浸液を浸液供給器６２１、６２２に輸送して浸液を自動に供給する。優先に、ステントは調整可能なステントであり、浸液供給器の位置は需要によって自由に調整する。本発明の浸液供給制御機構はどの浸液供給制御機能を実現する装置でもいい、例えば、制御処理機能のコンピューターである。本実施例に述べた外フレーム１０の中、屈折プリズム３１、３２の下に廃液回収溝７０がある。廃液回収溝７０の下には廃液収集タンク７１がある。廃液収集タンク７１はパイプを通して廃液回収溝７０と接する。使用後の屈折浸液は廃液回収溝を通して収集し、屈折浸液が機器に滴って機器の使用寿命に影響を与えることを防ぐ。
【００６６】
本発明に述べたイメージセンサーは需要によってデータ処理ユニットと接し、データ処理ユニットはイメージセンサーの入力信号によって測定待ちのガラス表面応力のリアルタイムの収集と分析することを実現し、複数回強化ガラス表面応力を精密に測定することを完成する。このデータ処理ユニットは、データ処理ソフトウェアがある汎用コンピューターあるいは専用データプロセッサである。
【００６７】
図８は本発明の二回強化ガラス表面応力計の使用効果を示し、その中で、図８（ａ）は読み取る二回強化縞効果図で、図８（ｂ）は読み取る一回強化縞効果図である。図８（ａ）から見ると、二回強化縞が読み取る時、二回強化の干渉縞がはっきりする。しかし一回強化縞が多く、隙間が小さい、精確に識別しにくい。図８（ｂ）で一回強化縞が読み取る時、レンズの焦点距離を調節して大きい倍数の拡大のために、一回強化の干渉縞がはっきりして、正確に識別しやすい。しかし、その時の二次強化縞は大きい倍数の拡大によって縞がとても太いので、その位置を確定しにくい。本発明応力計は多光路システムを採用して干渉縞の性質によって同時に違う程度の調節を行うために、一回に正確な干渉縞の情報を読み取り、大幅に測定精度と効率を高める。
【００６８】
上記実施例の中にすべての調節機構はこの領域にある既存技術を使用することができる。
【００６９】
本発明に述べる応力計を利用して複数回強化ガラス表面応力を測定する時、自動浸液供給装置からに屈折プリズム表面に少量の屈折浸液を滴り、測定待ちのガラスを屈折浸液がある屈折プリズム表面に置き、光源高さ調節装置を通して光源の高さを調整し、適切な光線の発射角度を調整し、光線に屈折プリズムを経由して測定待ちのガラスで臨界反射を発生させ、光線は屈折プリズムを経由してイメージング鏡筒に入って画像識別を行い、識別後の画像はイメージセンサーを経由してガラス表面応力情報付きの電子信号に変換し、最後に電子信号はデータ処理素子で最終応力計算を完成する。本実施例は多光路システムを採用するために、ガラス表面応力を測定する時、同時に光源高さ調節装置、レンズ調節機構やイメージング鏡筒の角度調節機構を通して光源、レンズやイメージング鏡筒の角度を調節できる。各個光路には少なくとも１種の干渉縞の画像が非常にはっきりして、それによって互いに影響しない情況で同時に一回と複数回強化の干渉縞に画像識別を行って測定精度と効率を高める。
【００７０】
市場上で一般的な強化ガラス表面応力計は光源、複屈折プリズム、接眼レンズ、工業カメラを含む。複屈折プリズムは光源の光発射方向に位置し、接眼レンズの一方は複屈折プリズムの光屈折の方向で、もう一方は工業カメラと接し、この応力計を利用して測定する時、測定待ちのガラスを屈折プリズムの表面に置いて、光源からの光は複屈折プリズムを経由して屈折した後、工業カメラに入って結像する。しかし、この応力計を利用して複数回強化ガラスを測定する時、複数回強化を通して、複数回強化ガラスの干渉縞は密度が違い、一回強化を通しての干渉縞が多く、隙間が小さい。複数回強化を通しての干渉縞の隙間が大きくでも太い。一回強化縞が多く、隙間が小さいので、便利に画像識別しにくい、縞を拡大する必要があり、しかし、接眼レンズ視角の範囲に限られる、拡大後の縞に全部に識別されない。だからこの応力計は複数回強化ガラス表面応力を測定できない。中国実用新型特許ＣＮ２０１５２０１１１１４７．８に１種の二次強化ガラス全自動表面応力計を公開され、工業カメラの先端に広角レンズを置くと光源を調整する方法を通して、二回強化ガラス測定の業界の空白を補う。この応力計を利用して二回強化ガラス表面応力を測定する時、接眼レンズ先端に置く広角レンズを通して全ての縞を識別できるが、拡大後二回強化縞は太いので、二回の縞の位置も読み取りにくい。推定値を取ることしかできなくて、測量の精度に影響する。
【００７１】
本発明の複数回強化ガラス表面応力計の有益な効果は光源、屈折プリズム、イメージング鏡筒、イメージセンサーは少なくとも二つ設けられ、本発明応力計は多光路システムを採用して同時に一回強化縞と複数回強化縞を正確に読み取り、大幅に測定精度と効率を高める。一回強化縞と複数回強化縞が違いので、一回強化縞が多く隙間が小さい、複数回強化縞の隙間が大きくでも太いので、本発明の光路にはレンズの拡大倍数が互いに同じではない。一回強化縞を識別する光路システムのレンズ倍数は複数回強化縞光路システムのレンズ倍数より大きいであり、使用時には、一回強化縞を大幅に拡大して一回強化縞を正確に早く読み取る。複数回強化縞を小幅に拡大して複数回強化縞の位置を確認しやすいと保証する。視角の範囲に限られることを防ぐ、拡大後の縞は全て識別されないことを避けるために、本発明に述べたイメージング鏡筒の上にイメージセンサーの先端に広角レンズがある。本発明には自動浸液供給装置もある。需要によって、自動に屈折プリズムに浸液を滴り、人工操作で手間がかかることを避ける。屈折プリズムの下に廃液回収溝がある。使用後の屈折浸液の収集を行い、機器に滴って機器の使用寿命に影響を与えることを防ぐ。レンズ調節機構、接眼レンズ角度調節装置や光源高さ調節装置は利用者に実際によって自由に調節し便利に使う。
【００７２】
以上述べたのはわずか本発明の優先実施例だけである、本発明を限らない。この分野の技術者にとって、本発明は各種の変更と変化がある可能である。本発明の精神と原則の内で、どの修正、等しい置き換え、改善などでも本発明の保護範囲以内に含まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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