本發(fā)明涉及光學(xué)玻璃檢測(cè)，特別涉及一種光學(xué)玻璃應(yīng)力測(cè)試裝置和數(shù)字化測(cè)試方法。

背景技術(shù)：

1、透明制品如普通玻璃、有機(jī)玻璃、pet塑料等在光學(xué)領(lǐng)域的使用頻率逐漸增多，由于生產(chǎn)工藝的特殊性，這類制品在做成形時(shí)，均需要進(jìn)行對(duì)應(yīng)的退火工藝，退火工藝的好壞，直接決定了產(chǎn)品的強(qiáng)度及壽命，退火不均勻或者不完全均勻會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品內(nèi)有殘余內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生，這種殘余內(nèi)應(yīng)力通常是極不均勻的，會(huì)降低玻璃制品的機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性，影響玻璃制品的安全使用，當(dāng)殘余內(nèi)應(yīng)力值超過極限時(shí)，制品甚至?xí)l(fā)生自爆現(xiàn)象。對(duì)于光學(xué)玻璃，由于殘余內(nèi)應(yīng)力的存在，導(dǎo)致加工好的光學(xué)零件表面會(huì)隨時(shí)間慢慢變形，嚴(yán)重影響了成像質(zhì)量，殘余內(nèi)應(yīng)力的大小也成為光學(xué)玻璃光學(xué)性能的重要指標(biāo)之一。因而，為保證玻璃制品的使用性能，玻璃的殘余內(nèi)應(yīng)力要控制在合理范圍內(nèi)，這就要求對(duì)玻璃的殘余內(nèi)應(yīng)力進(jìn)行檢測(cè)。

2、在相關(guān)技術(shù)中，通常采用應(yīng)力雙折射法對(duì)光學(xué)玻璃的應(yīng)力進(jìn)行測(cè)試，通過在樣品的通光面上做好劃線等測(cè)量標(biāo)記，利用偏振光由通光面射入。在位于樣品后方的檢偏器處于零位狀態(tài)時(shí)觀察被測(cè)樣品，會(huì)發(fā)現(xiàn)干涉暗帶，通過轉(zhuǎn)動(dòng)檢偏器使干涉暗帶向測(cè)量標(biāo)記靠攏并重合后，通過檢偏器后端的偏光應(yīng)力儀對(duì)光程差進(jìn)行讀取，以獲取樣品的測(cè)試應(yīng)力。

3、采用相關(guān)技術(shù)中的傳統(tǒng)測(cè)試方式，其在進(jìn)行光程差數(shù)據(jù)的獲取時(shí)，對(duì)于干涉暗帶的重合需要測(cè)試人員通過肉眼進(jìn)行觀察判斷，由于光學(xué)玻璃鎖產(chǎn)生的干涉暗帶通常為寬窄不一的像，通過肉眼進(jìn)行觀察容易因主觀因素導(dǎo)致誤差較大，進(jìn)而影響對(duì)于檢偏器轉(zhuǎn)動(dòng)角度，以及最后的光程差數(shù)據(jù)獲取準(zhǔn)確度，造成光學(xué)玻璃應(yīng)力測(cè)試結(jié)構(gòu)精確度差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例提供了一種光學(xué)玻璃應(yīng)力測(cè)試裝置和數(shù)字化測(cè)試方法，能夠減少光學(xué)玻璃應(yīng)力測(cè)試過程中數(shù)據(jù)獲取的誤差，提高測(cè)試精確度。所述技術(shù)方案如下：

2、第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種光學(xué)玻璃應(yīng)力測(cè)試裝置，包括：光源、漫射濾光片、起偏器、定量波片、檢偏器、圓光柵、ccd成像捕捉器、待測(cè)玻璃條料和上位機(jī)，

3、所述光源、所述漫射濾光片、所述起偏器、所述定量波片、所述檢偏器、所述圓光柵和所述ccd成像捕捉器沿水平方向依次間隔布置，所述圓光柵與所述檢偏器被配置為進(jìn)行同步軸向旋轉(zhuǎn)，所述圓光柵的最小轉(zhuǎn)動(dòng)角度小于所述檢偏器的最小轉(zhuǎn)動(dòng)角度，所述待測(cè)玻璃條料設(shè)置于所述起偏器和所述定量波片之間，所述上位機(jī)用于基于所述圓光柵的轉(zhuǎn)動(dòng)角度和所述ccd成像捕捉器獲取的圖像進(jìn)行所述待測(cè)玻璃條料的應(yīng)力計(jì)算。

4、可選地，所述圓光柵的最小轉(zhuǎn)動(dòng)角度為0.5°。

5、可選地，所述光學(xué)玻璃應(yīng)力測(cè)試裝置還包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)和角度顯示器，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)被配置為驅(qū)動(dòng)所述圓光柵與所述檢偏器同步軸向旋轉(zhuǎn)，所述角度顯示器與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接，用于讀取所述圓光柵的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。

6、可選地，所述漫射濾光片的峰值波長(zhǎng)范圍為535至545nm。

7、可選地，所述定量波片為λ/4波片。

8、可選地，所述起偏器和所述檢偏器均為線偏振片。

9、第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種數(shù)字化測(cè)試方法，基于前述第一方面所述的光學(xué)玻璃應(yīng)力測(cè)試裝置實(shí)現(xiàn)，所述數(shù)字化測(cè)試方法包括：

10、將所述待測(cè)玻璃條料設(shè)置于所述起偏器和所述定量波片之間，利用所述ccd成像捕捉器獲取所述待測(cè)玻璃條料的圖像；

11、基于所述待測(cè)玻璃條料的通光寬度和通光厚度，利用計(jì)算機(jī)測(cè)試軟件在所述待測(cè)玻璃條料的圖像上生成虛擬直條標(biāo)記；

12、利用所述光源向所述待測(cè)玻璃條料的通光面發(fā)光以形成測(cè)試光路，經(jīng)由所述漫射濾光片和所述起偏器形成偏振光，利用所述ccd成像捕捉器獲取所述待測(cè)玻璃條料上的通光暗帶圖像信息，并將所述通光暗帶生成反饋于所述待測(cè)玻璃條料的圖像上；

13、同步轉(zhuǎn)動(dòng)所述檢偏器和所述圓光柵，并通過所述ccd成像捕捉器進(jìn)行同步取樣，直至所述通光暗帶與所述虛擬直條標(biāo)記重合，利用所述上位機(jī)基于所述圓光柵的轉(zhuǎn)動(dòng)角度計(jì)算所述待測(cè)玻璃條料的應(yīng)力數(shù)據(jù)。

14、可選地，在所述待測(cè)玻璃條料的通光面上，所述虛擬直條標(biāo)記與所述通光面一側(cè)邊緣的間距小于或等于所述通光面寬度的5％。

15、本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果至少包括：

16、采用本發(fā)明實(shí)施例所提供的光學(xué)玻璃應(yīng)力測(cè)試裝置，操作者只需要將待測(cè)玻璃條料放置于起偏器和定量波片，啟動(dòng)光源，并利用上位機(jī)驅(qū)動(dòng)控制檢偏器和圓光柵同步轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過增設(shè)的ccd成像捕捉器對(duì)待測(cè)玻璃條料上經(jīng)過應(yīng)力雙折射產(chǎn)生的干涉暗帶移動(dòng)圖像進(jìn)行拍攝即可進(jìn)行應(yīng)力數(shù)據(jù)的全自動(dòng)定量測(cè)試。相比傳統(tǒng)測(cè)試方式，該測(cè)試裝置選用最小轉(zhuǎn)動(dòng)角度相對(duì)檢偏器更小的圓光柵進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)角度的獲取，同時(shí)利用ccd成像捕捉器獲取的圖像，在上位機(jī)中利用測(cè)試軟件對(duì)待測(cè)玻璃條料、虛擬直條標(biāo)記、以及通光暗帶條紋進(jìn)行數(shù)字化生成處理和轉(zhuǎn)動(dòng)模擬，代替?zhèn)鹘y(tǒng)方法中通過人眼觀察通光暗帶與實(shí)體標(biāo)記重合的判斷方式，能夠有效減少光學(xué)玻璃應(yīng)力測(cè)試過程中數(shù)據(jù)獲取的誤差，提高測(cè)試精確度。

技術(shù)特征：

1.一種光學(xué)玻璃應(yīng)力測(cè)試裝置，其特征在于，包括：光源(1)、漫射濾光片(2)、起偏器(3)、定量波片(4)、檢偏器(5)、圓光柵(6)、ccd成像捕捉器(7)、待測(cè)玻璃條料(8)和上位機(jī)(9)，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學(xué)玻璃應(yīng)力測(cè)試裝置，其特征在于，所述圓光柵(6)的最小轉(zhuǎn)動(dòng)角度為0.5°。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光學(xué)玻璃應(yīng)力測(cè)試裝置，其特征在于，所述光學(xué)玻璃應(yīng)力測(cè)試裝置還包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)(61)和角度顯示器(62)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)(61)被配置為驅(qū)動(dòng)所述圓光柵(6)與所述檢偏器(5)同步軸向旋轉(zhuǎn)，所述角度顯示器(62)與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)(61)連接，用于讀取所述圓光柵(6)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學(xué)玻璃應(yīng)力測(cè)試裝置，其特征在于，所述漫射濾光片(2)的峰值波長(zhǎng)范圍為535至545nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學(xué)玻璃應(yīng)力測(cè)試裝置，其特征在于，所述定量波片(4)為λ/4波片。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學(xué)玻璃應(yīng)力測(cè)試裝置，其特征在于，所述起偏器(3)和所述檢偏器(5)均為線偏振片。

7.一種數(shù)字化測(cè)試方法，基于如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃應(yīng)力測(cè)試裝置實(shí)現(xiàn)，其特征在于，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)字化測(cè)試方法，其特征在于，在所述待測(cè)玻璃條料(8)的通光面上，所述虛擬直條標(biāo)記與所述通光面一側(cè)邊緣的間距小于或等于所述通光面寬度的5％。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種光學(xué)玻璃應(yīng)力測(cè)試裝置和數(shù)字化測(cè)試方法，屬于光學(xué)玻璃檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。該光學(xué)玻璃應(yīng)力測(cè)試裝置包括光源、漫射濾光片、起偏器、定量波片、檢偏器、圓光柵、CCD成像捕捉器、待測(cè)玻璃條料和上位機(jī)，光源、漫射濾光片、起偏器、定量波片、檢偏器、圓光柵和CCD成像捕捉器沿水平方向依次間隔布置。圓光柵與檢偏器被配置為進(jìn)行同步軸向旋轉(zhuǎn)，圓光柵的最小轉(zhuǎn)動(dòng)角度小于檢偏器的最小轉(zhuǎn)動(dòng)角度。待測(cè)玻璃條料設(shè)置于起偏器和定量波片之間，上位機(jī)用于基于圓光柵的轉(zhuǎn)動(dòng)角度和CCD成像捕捉器獲取的圖像進(jìn)行待測(cè)玻璃條料的應(yīng)力計(jì)算。采用該光學(xué)玻璃應(yīng)力測(cè)試裝置和數(shù)字化測(cè)試方法能夠減少光學(xué)玻璃應(yīng)力測(cè)試過程中數(shù)據(jù)獲取的誤差，提高測(cè)試精確度。

技術(shù)研發(fā)人員：李輝,吳志強(qiáng),朱大鵬,周芳魏
受保護(hù)的技術(shù)使用者：湖北戈碧迦光電科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17