專利名稱：霧度測量方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及霧度(haze)測量方法及其裝置。在該霧度測量方法中，可以定量地測量僅憑肉眼估計的帶曲面樣品的霧度特性。
背景技術(shù)：
通常，霧度測量裝置用于測量光線相對于透明材料(例如，玻璃和塑料)的透光率，作為霧度值。測量透射過諸如透明玻璃、塑料、膜等材料的光量作為霧度值的裝置或方法已經(jīng)由ISO作出了規(guī)定。例如，提供了‘ISO 7105塑料光學(xué)特性的測試方法’、‘ISO14782塑料透明材料的霧度測量方法’等。
傳統(tǒng)的霧度測量裝置可測量平面樣品上的霧度，但無法測量具有曲面的樣品上的霧度。因此，在相關(guān)技術(shù)中，一直以來只能通過肉眼來估計帶曲面樣品上的霧度，由于測量人員造成的誤差，無法滿足測量的精確性和重復(fù)性。
隨后，將參照附圖研究根據(jù)相關(guān)技術(shù)的霧度測量方法，并描述其存在的問題。
圖1A和圖1B是用于解釋根據(jù)相關(guān)技術(shù)的霧度測量方法的示圖。圖1A是說明穿過樣品的總透射光的測量方法的示圖，圖1B是說明穿過樣品的散射光的測量方法的示圖。
如圖1A和圖1B所示，傳統(tǒng)的霧度測量裝置設(shè)置有光源1，用于產(chǎn)生光；樣品2，接收從光源1產(chǎn)生的光；以及積分球3，用于檢測透射過樣品2的光，以測量霧度。
積分球3設(shè)置有第一開口3a，用于接收透射過樣品2的光；第二開口3b，形成在與第一開口3a相對的位置；以及第三開口3a，形成在與第一和第二開口3a和3b正交的方向上。此外，第二開口3b設(shè)置有第一傳感器4a，用于測量透射過樣品2的光中的平行光，并且第三開口3c設(shè)置有第二傳感器4b，用于測量透射過樣品2的光中的散射光。這里，要對其測量霧度度的樣品2為由透明材料(例如，玻璃或塑料)制成的平面樣品。
由光源1產(chǎn)生的光穿過樣品2被分成平行光PT和散射光DT，然后入射到積分球3上。此時，積分球3檢測通過樣品2入射的平行光PT和散射光DT，以測量霧度。
如以下的表達(dá)式1所示，由平行光(總透射光)PT與散射光DT之比表示用于計算霧度的表達(dá)式。
因此，如果能夠知道平行光PT與散射光DT之比，就可以通過表達(dá)式1測得霧度。
如圖1A所示，使用安裝在積分球3的第二開口3b中的第一傳感器4a來測量透射過樣品2的平行光PT。如圖1B所示，使用安裝在積分球3的第三開口3c中的第二傳感器4b來測量透射過樣品2的散射光DT。ISO FDIS 14782中規(guī)定了用于測量霧度的標(biāo)準(zhǔn)。
圖2A和圖2B是用于解釋根據(jù)相關(guān)技術(shù)的在具有平面的樣品以及具有曲面的樣品上的霧度測量方法的示圖。
圖2A示出的是具有平面的樣品2a的霧度測量方法。如圖2A所示，透射過具有平面的樣品2a的光被分成平行光PT和散射光DT，然后入射到積分球3上。因此，如果知道平行光PT與散射光DT之比，就可以通過表達(dá)式1計算霧度。此時，如上所述，可由設(shè)置在積分球3中的第一和第二傳感器4a和4b檢測平行光PT與散射光DT之比。
圖2B示出的是使用具有曲面的樣品2b測量霧度的情況。在具有曲面的樣品2b的情況下，從光源1入射的光被折射，從而在透射過具有曲面的樣品2b時被會聚或被發(fā)散。因此，只有會聚光或發(fā)散光通過具有曲面的樣品2b入射到積分球3。由此，在具有曲面的樣品2b的情況下，透射過具有曲面的樣品2b的光被會聚或發(fā)散，使得無法精確地檢測平行光PT和散射光DT，不可能測量霧度。
因而，盡管用傳統(tǒng)的霧度測量方法及裝置可測量具有平面的樣品(例如，膜)的霧度，但卻無法精確地測量具有曲面的樣品(透鏡)上的霧度，這是由于入射到積分球上的光被折射。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的優(yōu)勢在于提供了一種霧度測量方法及其裝置，其中，在具有曲面的樣品和積分球之間增加零透鏡，從而通過樣品入射到積分球上光不被折射，因而不管樣品的形狀如何，都可以精確地測量霧度。
本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的其他方面和優(yōu)點將部分地在隨后的說明中闡述，并且部分地從該說明中將顯而易見、或者通過總的發(fā)明構(gòu)思的實施而被理解。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，霧度測量方法包括將由光源產(chǎn)生的光透射過樣品；通過零透鏡將透射過樣品的光轉(zhuǎn)換為平行光；以及通過積分球(integrating sphere)將透射過零透鏡的光分成平行光和散射光，然后測量霧度。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，通過以下的表達(dá)式得到霧度 根據(jù)本發(fā)明的又一方面，平行光通過積分球的在平行光入射方向上形成的開口中安裝的傳感器檢測。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，散射光通過積分球的在與平行光入射方向正交的方向上形成的開口中安裝的傳感器檢測。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，使用透明平面樣品、玻璃透鏡、塑料透鏡、以及液體透鏡中的任意一種作為樣品。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，樣品為具有曲面的樣品。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，具有曲面的樣品為凹透鏡。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，具有曲面的樣品為凸透鏡。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，霧度測量裝置包括光源，用于產(chǎn)生光；樣品，用于從光源接收光并透射光；積分球，用于檢測透射過樣品的光，從而測量霧度；以及零透鏡，置于樣品和積分球之間，并將通過樣品入射到積分球上的光轉(zhuǎn)換成平行光。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，樣品為透明平面樣品、玻璃透鏡、塑料透鏡、以及液體透鏡中的任意一種。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，樣品為具有曲面的樣品。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，具有曲面的樣品為凹透鏡。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，具有曲面的樣品為凸透鏡。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，積分球包括第一開口，用于接收透射過樣品的光；第二開口，形成在與第一開口相對的位置；第三開口，形成在與第一和第二開口正交的方向上；第一傳感器，安裝在第二開口中，用于測量透射過樣品的光中的平行光；以及第二傳感器，安裝在第三開口中，用于測量透射過樣品的光中的散射光。
因此，在本發(fā)明中，可以使用零透鏡或液體透鏡精確地測量霧度，而不管樣品的形狀如何。


本發(fā)明的總體思想的各個方面及優(yōu)點將通過以下結(jié)合附圖對實施例的描述而變得顯而易見，并更易于理解，其中圖1A和圖1B是用于解釋根據(jù)相關(guān)技術(shù)的霧度測量方法的示圖，圖1A是說明穿過樣品的總透射光的測量方法的示圖，圖1B是說明穿過樣品的散射光的測量方法的示圖；
圖2A和圖2B是用于解釋根據(jù)相關(guān)技術(shù)的在具有平面的樣品以及具有曲面的樣品上的霧度測量方法的示圖；圖3和圖4是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的霧度測量方法的示圖，圖3是說明穿過樣品的總透射光的測量方法的示圖，而圖4是說明穿過樣品的散射光的測量方法的示圖；以及圖5和圖6是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的另一霧度測量方法的示圖，圖5是說明使用液體透鏡測量穿過樣品的總透射光的方法的示圖，而圖6是說明使用液體透鏡測量穿過樣品的散射光的方法的示圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在，將詳細(xì)地參照本發(fā)明總體思想的實施例，其實例在附圖中示出，其中，相同的參考標(biāo)號始終表示相同的元件。以下，通過參照附圖描述實施例解釋本發(fā)明的總體思想。
以下，將參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
圖3和圖4是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的霧度測量方法的示圖。圖3是說明穿過樣品的總透射光的測量方法的示圖，圖4是說明穿過樣品的散射光的測量方法的示圖。
如圖3和圖4所示，根據(jù)本發(fā)明的霧度測量裝置包括光源10，用于產(chǎn)生光；具有曲面的樣品20，由光源10產(chǎn)生的光入射到其上；零透鏡50，用于接收從樣品20輸出的光，并將光轉(zhuǎn)換成平行光而輸出；以及積分球30，用于接收從零透鏡50輸出的平行光，將平行光分成平行光PT和散射光DT，然后檢測經(jīng)過分離的平行光PT和散射光DT，以測量霧度。
作為由透明材料制成的具有曲面的樣品20，可包括玻璃或塑料、玻璃透鏡、塑料透鏡、液體透鏡等。在本發(fā)明中，具有平面的樣品以及具有曲面的樣品可用作測量霧度，并且也可應(yīng)用具有其他不同形狀的樣品。
零透鏡50用于將匯聚到具有曲面的樣品20上和從其發(fā)散的光轉(zhuǎn)換成平行光。當(dāng)具有曲面的樣品20為凸透鏡時，零透鏡50優(yōu)選由凹透鏡組成。另一方面，當(dāng)具有曲面的樣品20為凹透鏡時，零透鏡50可由凸透鏡組成。
積分球30設(shè)置有第一開口30a，用于接收透射過零透鏡50的平行光，以將其分成平行光PT和散射光DT；第二開口30b，形成在與第一開口30a相對的位置上；以及第三開口30c，在與第一和第二開口30a和30b正交的方向上形成。此外，第二開口30b設(shè)置有第一傳感器40a，用于測量通過第一開口30a分離的平行光PT；以及第二傳感器40b，用于測量通過第一開口30a分離的散射光DT。
由光源10產(chǎn)生的光通過具有曲面的樣品20的會聚和發(fā)散而折射。此外，通過具有曲面的樣品20折射的光由零透鏡50轉(zhuǎn)換成平行光，并且通過零透鏡50輸出的平行光入射到積分球30的第一開口30a上，以將其分成平行光PT和散射光DT。由此，積分球30檢測入射到其上的平行光PT和散射光DT，以測量霧度。
在這種情況下，如以下的表達(dá)式2中所示，由平行光PT與散射光DT之比表示用于計算霧度的表達(dá)式，這與相關(guān)技術(shù)相同。
因此，如果已知平行光PT與散射光DT之比，就可以通過表達(dá)式2測量霧度。
如圖3所示，使用安裝在積分球30的第二開口3b中的第一傳感器40a來測量穿過積分球30的第一開口30a入射的總透射光(或平行光)PT。如圖4所示，使用安裝在積分球30的第三開口3c中的第二傳感器40b來測量穿過積分球30的第一開口30a入射的散射光DT。如上所述，ISO FDIS 14782中規(guī)定了用于測量霧度的標(biāo)準(zhǔn)。
在本發(fā)明中，盡管要被測量霧度的樣品為具有曲面的樣品，但使用零透鏡就可以精確地測量霧度。即，盡管由光源產(chǎn)生的光會被具有曲面的樣品折射，但通過零透鏡將通過具有曲面的樣品折射的光轉(zhuǎn)換成平行光，就可以測量霧度。通過零透鏡輸出的平行光在通過積分球的第一開口入射時被分成平行光PT和散射光DT。因此，如上所述，當(dāng)通過第一和第二傳感器40a和40b檢測在積分球30內(nèi)部被分開的平行光PT和散射光DT時，可以通過表達(dá)式2很容易地測量霧度。
由此，在本發(fā)明中，可以精確地對具有任任意狀的樣品測量霧度。
接下來，圖5和圖6是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的另一霧度測量方法的示圖。圖5是說明使用液體透鏡測量穿過樣品的總透射光的方法的示圖，而圖6是說明使用液體透鏡測量穿過樣品的散射光的方法的示圖。
如圖5和圖6所示，根據(jù)本發(fā)明的霧度測量裝置包括光源10，用于產(chǎn)生光；具有曲面的樣品20，由光源10產(chǎn)生的光入射到其上；液體透鏡60，用于接收從樣品20輸出的光，并將光轉(zhuǎn)換成平行光而輸出；以及積分球30，用于接收從液體透鏡60輸出的平行光，將平行光分成平行光PT和散射光DT，然后檢測經(jīng)過分離的平行光PT和散射光DT，以測量霧度。
液體透鏡60用于將會聚在具有曲面的樣品20上和從其發(fā)散的光轉(zhuǎn)換成平行光而輸出。此外，根據(jù)樣品的類型，液體透鏡60改變所施加的電壓，以改變曲率，從而改變焦距。即，僅通過簡單地調(diào)節(jié)所施加的電壓，液體透鏡60就可改變焦距，而不用根據(jù)樣品的材料改變位置來調(diào)節(jié)焦距。因此，當(dāng)在樣品中折射的光穿過液體透鏡60時，而不管樣品類型如何，通過所施加的電壓液體透鏡60就能改變焦距，從而將入射到積分球30上的光轉(zhuǎn)換成平行光。
在本發(fā)明中，盡管要被測量霧度的樣品為具有曲面的樣品(例如，透鏡)，但使用液體透鏡就可精確地測量霧度。即，盡管由光源產(chǎn)生的光被具有曲面的樣品折射，但通過液體透鏡60將通過具有曲面的樣品折射的光轉(zhuǎn)換成平行光，就可以測量霧度。通過液體透鏡60輸出的平行光在通過積分球的第一開口入射時被分成平行光PT和散射光DT。因此，如上所述，當(dāng)通過第一和第二傳感器40a和40b檢測在積分球30內(nèi)部被分開的平行光PT和散射光DT時，可以通過表達(dá)式2很容易地測量霧度。
在本發(fā)明中，將在樣品中折射的光轉(zhuǎn)換成平行光的準(zhǔn)直儀(collimator)可由液體透鏡60代替。因此，無論何時樣品的類型發(fā)生改變，都不需要更換準(zhǔn)直儀。即，如果根據(jù)樣品改變所施加的電壓，則液體透鏡的曲率也發(fā)生變化，以改變焦距。因此，準(zhǔn)直儀不需要根據(jù)樣品而更換。
由此，在本發(fā)明中，可以精確地測量關(guān)于具有任意形狀的樣品的霧度。此外，可以僅使用液體透鏡測量所有樣品的霧度，而不用根據(jù)樣品來更換準(zhǔn)直儀。
根據(jù)霧度測量方法及其裝置，在具有曲面的樣品和積分球之間增加零透鏡或液體透鏡，使得通過樣品入射到積分球上的光不會被折射，因而，不管樣品的形狀如何，都可以定量地測量并估計霧度。
因此，可以估計注模塑料透鏡的白霧度，并將無法用肉眼觀察到的霧度的估計基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)化。
此外，通過使用液體透鏡根據(jù)樣品改變所施加的電壓，來改變焦距。因此，無論何時樣品的類型發(fā)生改變，都不需要更換準(zhǔn)直儀。
此外，在估計液體透鏡時，可對每個電壓實時地測量霧度。
此外，可測量液態(tài)的液體透鏡(由液體組成)的霧度。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種霧度測量方法，包括將由光源產(chǎn)生的光透射過樣品；通過零透鏡將透射過所述樣品的所述光轉(zhuǎn)換為平行光；以及通過積分球?qū)⑼干溥^所述零透鏡的所述光分成平行光和散射光，然后測量霧度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的霧度測量方法，其中，通過以下的表達(dá)式得到所述霧度
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的霧度測量方法，其中，所述平行光通過所述積分球在所述平行光入射方向上形成的開口中安裝的傳感器檢測。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的霧度測量方法，其中，所述散射光通過所述積分球在與所述平行光入射方向正交的方向上形成的開口中安裝的傳感器檢測。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的霧度測量方法，其中，使用透明平面樣品、玻璃透鏡、塑料透鏡、以及液體透鏡中的任意一種作為所述樣品。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的霧度測量方法，其中，所述樣品為具有曲面的樣品。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的霧度測量方法，其中，所述具有曲面的樣品為凹透鏡。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的霧度測量方法，其中，所述具有曲面的樣品為凸透鏡。
9.一種霧度測量裝置，包括光源，用于產(chǎn)生光；樣品，用于從所述光源接收所述光，并透射所述光；積分球，用于檢測透射過所述樣品的所述光，以測量霧度；以及零透鏡，置于所述樣品和所述積分球之間，并將通過所述樣品入射到所述積分球上的所述光轉(zhuǎn)換成平行光。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的霧度測量裝置，其中，所述樣品為透明平面樣品、玻璃透鏡、塑料透鏡、以及液體透鏡中的任意一種。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的霧度測量裝置，其中，所述樣品為具有曲面的樣品。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的霧度測量裝置，其中，所述具有曲面的樣品為凹透鏡。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的霧度測量裝置，其中，所述具有曲面的樣品為凸透鏡。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的霧度測量裝置，其中，所述積分球包括第一開口，用于接收透射過所述樣品的所述光；第二開口，形成在與所述第一開口相對的位置；第三開口，在與所述第一和第二開口正交的方向上形成；第一傳感器，安裝在所述第二開口中，以測量透射過所述樣品的所述光中的平行光；以及第二傳感器，安裝在所述第三開口中，以測量透射過所述樣品的所述光中的散射光。
15.一種霧度測量裝置，包括光源，用于產(chǎn)生光；樣品，用于從光源接收所述光，并透射所述光；積分球，用于檢測透射過所述樣品的所述光，以測量霧度；以及液體透鏡，置于所述樣品和所述積分球之間，并將通過所述樣品入射到所述積分球上的所述光轉(zhuǎn)換成平行光。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的霧度測量裝置，其中，在所述液體透鏡中，根據(jù)樣品的類型改變所施加的電壓，并根據(jù)經(jīng)過改變的電壓來改變所述樣品的曲率，從而改變焦距。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的霧度測量裝置，其中，所述樣品為透明平面樣品、玻璃透鏡、塑料透鏡、以及液體透鏡中的任意一種。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的霧度測量裝置，其中，所述樣品為具有曲面的樣品。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的霧度測量裝置，其中，所述具有曲面的樣品為凹透鏡。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的霧度測量裝置，其中，所述具有曲面的樣品為凸透鏡。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種霧度測量方法，包括將由光源產(chǎn)生的光透射過樣品；通過零透鏡將透射過樣品的光轉(zhuǎn)換為平行光；以及通過積分球?qū)⑼干溥^零透鏡的光分成平行光和散射光，然后測量霧度。
文檔編號G06F19/00GK1920534SQ200610111568
公開日2007年2月28日 申請日期2006年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月23日
發(fā)明者吉賢玉, 裴宰英 申請人:三星電機株式會社