一種玻璃翹曲度測試裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種玻璃翹曲度測試裝置，涉及玻璃檢測領(lǐng)域。該裝置包括：激光源，配置成產(chǎn)生激光束；定位測試臺，配置成：安放被檢測玻璃，使得所述被檢測玻璃在檢測點反射所述激光源產(chǎn)生的激光束，并使得被反射的激光束與所述被檢測玻璃的一個縱向截面所在的平面平行；平面鏡，配置成反射所述被檢測玻璃反射的激光束；位移讀取裝置，包括一顯示基板，被平面鏡反射的激光束照射于該顯示基板上。采用本實用新型可迅速且精確地測試出被檢測玻璃的翹曲度。
【專利說明】一種玻璃翹曲度測試裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及玻璃檢測領(lǐng)域，尤其涉及的是一種玻璃翹曲度測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著觸摸顯示屏技術(shù)的高速發(fā)展，手機面板玻璃、IPAD面板等各種蓋板玻璃被大量使用。在蓋板玻璃深加工行業(yè)中，為保證蓋板玻璃與觸摸屏的正常貼合，必須在產(chǎn)品出廠前對其翹曲度進(jìn)行檢測，淘汰翹曲度過高的次品，以確保產(chǎn)品質(zhì)量符合后續(xù)貼合工藝的要求。此處的翹曲度是指制品相對于設(shè)計尺寸形狀所產(chǎn)生的翹曲形變量。通常觸摸屏的蓋板玻璃多使用化學(xué)強化類玻璃，化學(xué)強化正單玻璃(或返修化學(xué)強化類玻璃去除玻璃表面劃傷、崩等不良玻璃)過程會出現(xiàn)不同程度的彎曲變形，因而觸摸屏蓋板玻璃翹曲度的檢測判斷顯得尤為重要。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，對玻璃翹曲度的檢測裝置有以下兩種:一種是通過C⑶激光位移傳感器取被測物件的4個基準(zhǔn)點，經(jīng)電腦測量程序設(shè)定一個假象平面，通過非接觸式測試從而得到被測量對象的翹曲度測量值，但是該裝置使用的需要較昂貴的設(shè)備成本，每片玻璃的測試時間需要近8秒，測試速度緩慢，機械利用率低下。另一種裝置是:采用定點拉線的辦法，即在制品的對角線上兩兩連線，通過測量兩條連線之間的距離來衡量翹曲，這種辦法的缺點是:連線往往是細(xì)而軟的棉線或者塑料線。在測量兩者距離時，難以準(zhǔn)確。而且在制品四點取位會多人操作，誤差也會增大。
[0004]因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的在于提供一種玻璃翹曲度的檢測裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中玻璃翹曲度檢測設(shè)備成本過高、效率低下的技術(shù)問題。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種玻璃翹曲度測試裝置，包括:激光源，配置成產(chǎn)生激光束；定位測試臺，配置成:安放被檢測玻璃，使得所述被檢測玻璃在檢測點反射由所述激光源產(chǎn)生的激光束，并使得被反射的激光束與所述被檢測玻璃的一個縱向截面所在的平面平行；平面鏡，配置成反射所述被檢測玻璃反射的激光束；位移讀取裝置，包括一顯示基板，被平面鏡反射的激光束照射于該顯示基板上。
[0007]可選地，所述定位測試臺具有安裝被檢測玻璃的臺面，所述平面鏡的鏡面所在的鏡面平面與所述臺面相平行。
[0008]可選地，激光源到所述臺面的距離等于鏡面平面與所述臺面的距離。
[0009]可選地，所述臺面平行于水平面。
[0010]可選地，在激光源與定位測試臺間還設(shè)置有至少一個平面鏡，用于將激光源發(fā)射的激光束經(jīng)連續(xù)反射最終反射至所述被檢測玻璃；所述定位測試臺與位移讀取裝置之間還設(shè)置有至少一個平面鏡，用于將激光束經(jīng)連續(xù)反射至所述位移讀取裝置。
[0011]本實用新型的有益效果:本實用新型通過讀取依次被被檢測玻璃、平面鏡反射的激光在位移讀取裝置上的位置，通過該偏移位置判斷被檢測玻璃的翹曲程度，只需要對一個檢測點進(jìn)行檢測即可達(dá)到檢測目的，相對于現(xiàn)有技術(shù)的需要對多個檢測點進(jìn)行坐標(biāo)檢測才能得出翹曲度，能夠迅速且精確地測試出被檢測玻璃的翹曲度。另外，本實用新型的玻璃翹曲度測試裝置相對于現(xiàn)有技術(shù)的玻璃翹曲度測試裝置來說，造價極低，能夠很大程度地節(jié)省工業(yè)成本。在現(xiàn)有物價條件下，其造價在1000元左右，相對于現(xiàn)有技術(shù)的動輒幾十萬的玻璃翹曲度測試裝置來說，其具有顯著的進(jìn)步。
[0012]另外，利用本實用新型的玻璃翹曲度測試裝置，也能夠快速區(qū)分被檢測玻璃的凹面及凸面。
[0013]根據(jù)下文結(jié)合附圖對本實用新型具體實施例的詳細(xì)描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會更加明了本實用新型的上述以及其他目的、優(yōu)點和特征。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細(xì)描述本實用新型的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示了相同或類似的部件或部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。附圖中:
[0015]圖1是本實用新型中玻璃翹曲度測試裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是本實用新型中被檢測玻璃長度方向的截面示意圖；
[0017]圖3是本實用新型中玻璃翹曲度測試裝置的原理圖；
[0018]圖4是本實用新型中玻璃翹曲度測試裝置的另一原理圖；
[0019]圖5是本實用新型中玻璃翹曲度測試裝置的再一原理圖；
【具體實施方式】
[0020]為使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本實用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。需要理解的是，在下述實施例中均以近似于矩形的且具有對稱彎曲特性的小尺寸玻璃(例如5英寸以下)作為被檢測玻璃進(jìn)行說明，但其并不對本實用新型的被檢測玻璃構(gòu)成限制，本實用新型的被檢測玻璃仍可以為其他形狀。對于5英寸以上的大尺寸玻璃(例如6英寸、15英寸)，則可以被平均劃分為四個小片，再使用下述實施例中提到的裝置測定翹曲值。此外，本實施例所述的被檢測玻璃包括但不限于手機面板玻璃、IPAD面板玻璃等各種蓋板玻璃。
[0021]圖1是本實用新型中玻璃翹曲度測試裝置結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實用新型提供的玻璃翹曲度測試裝置至少可包括激光源1、定位測試臺2、平面鏡3和位移讀取裝置4。
[0022]激光束6經(jīng)激光源I發(fā)出后，照射至安放至定位測試臺2的被檢測玻璃5上，此時其與被檢測玻璃5的朝向激光源的平面所接觸的點就是檢測點。定位測試臺2成水平設(shè)置，起到固定被檢測玻璃5的位置的作用，以保證每一片被檢測玻璃5的檢測點都相同，從而達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化檢測的目的。被檢測玻璃5所反射的激光束6與被檢測玻璃5的一個縱向截面(或者說，長度方向的截面)所在的平面平行。激光6經(jīng)被檢測玻璃反射至平面鏡3上，最后經(jīng)平面鏡3反射至位移讀取裝置4上。位移讀取裝置4包括一顯示基板，被平面鏡3反射的激光束6照射于該顯示基板上。設(shè)置被檢測玻璃5的翹曲度為O時，激光束6在位移讀取裝置4上的照射位置為O刻度線處。
[0023]在本實用新型的一個實施例中，激光源I和定位測試臺2都是可移動且在移動后可固定的。當(dāng)每片被檢測玻璃5的檢測點需要變化時，可以通過移動定位測試臺2的位置或者調(diào)整激光源I的位置等方法，使得入射到被檢測玻璃5的激光束能準(zhǔn)確地照射到所需的檢測點。但是同一系列產(chǎn)品的檢測則需要固定:激光源1、平面鏡3、定位測試臺2之間的距離，以及被檢測玻璃5的檢測點位置均需要固定下來，才可以準(zhǔn)確的判斷該類產(chǎn)品
[0024]在圖1所示的實施例中，定位測試臺2具有安裝被檢測玻璃的臺面，平面鏡3與臺面(或者說與被檢測玻璃5的凸面中點、或凹面中點的切面)平行設(shè)置。在本實用新型的其他實施例中，二者也可以存在夾角。如圖1所示，該切面也可以平行于水平面。此時，被檢測玻璃5可以直接安放于定位測試臺2上，其可以靠重力維持其相對位置的穩(wěn)定。在本實用新型的一些實施例中，當(dāng)切面與水平面不平行時，被檢測玻璃可以通過固定裝置(例如夾具)固定于定位測試臺2，仍可以實現(xiàn)本實用新型的技術(shù)效果。
[0025]在圖1所示的實施例中，激光源I到臺面的距離等于平面鏡3與臺面的距離。在本實用新型的其他實施例中，二者的距離可以不等，且可以通過增大平面鏡3與臺面的距離的方式，來提高翹曲度的測量精度，在下文對此會有詳細(xì)說明。
[0026]在本實用新型的一個實施例中，可以通過延長激光束的傳輸距離的方式，來提高翹曲度的測量精度。如在激光源I與定位測試臺2間還可設(shè)置有至少一個平面鏡，用于將激光源I發(fā)射的激光束經(jīng)連續(xù)反射最終反射至所述被檢測玻璃5。同理，也可以在定位測試臺2與位移讀取裝置4之間，除了原來的一個平面鏡3外，繼續(xù)設(shè)置一個以上的平面鏡，使得經(jīng)被檢測玻璃發(fā)射的激光束被多個平面鏡連續(xù)發(fā)射后，最終反射至位移讀取裝置4。
[0027]在本實用新型的一些實施例中，可以設(shè)置被檢測玻璃5的翹曲度為O時，激光6在位移讀取裝置4上的照射位置為O刻度線處。
[0028]圖2是本實用新型中被檢測玻璃長度方向的截面示意圖。如圖2所示，應(yīng)用于手機面板、IPAD面板的各種蓋板玻璃(例如化學(xué)強化類玻璃)的彎曲形狀通常具有類似對稱性彎曲的特性，因此玻璃的正反兩面具有凹凸性。小尺寸玻璃(5英寸以下)作為被檢測玻璃時，可以近似的認(rèn)為長度方向為截面的形狀為對稱性彎折的形狀，且玻璃長度方向的中點翹曲度為0，固定位置的翹曲度為函數(shù)上的一個輸出值。
[0029]以下以圖3、圖4、圖5所示的實施例來對本實用新型的玻璃翹曲度測試裝置進(jìn)行進(jìn)一步的說明。在圖3、圖4、圖5所示的實施例中，激光源與鉛垂面夾角均為Θ，被檢測玻璃水平放置，平面鏡與被檢測玻璃的中心點的切面平行，激光源到切面的距離等于鏡面平面與切面的距離，均為L。
[0030]圖3是本實用新型中玻璃翹曲度測試裝置的原理圖。其反映的是被檢測玻璃的翹曲度為O的理想狀態(tài)。此時，被檢測玻璃沒有凹面凸面的區(qū)分。如圖3所示，由激光源發(fā)射的入射光與被檢測玻璃表面的法線夾角為Θ 1，入射光經(jīng)被檢測玻璃反射后與被檢測玻璃表面的法線夾角為Θ 2，經(jīng)被檢測玻璃反射后入射到平面鏡表面的光束與法線的夾角為Θ 3，該光束經(jīng)平面鏡反射后與平面鏡表面的法線的夾角為Θ4。根據(jù)反射定律有:Θ = θ 1= Θ 2= Θ 3= Θ 4。
[0031]設(shè)定被檢測玻璃(因化學(xué)強化類玻璃的產(chǎn)品特性:產(chǎn)品寬度中點位置，沿長度方向的截面截面為一對稱性函數(shù)，可將檢測點的函數(shù)切線設(shè)為K，函數(shù)遠(yuǎn)端斜率絕對值最大)的斜率為K:理想玻璃的玻璃截面為一條水平線(y值==0，翹曲值函數(shù)y=aX2+bX+c，函數(shù)abc均為O)。激光發(fā)光源入射到測試平臺(或者切面)的射線在該平面的投影長度為dl，激光光斑經(jīng)被檢測玻璃反射后的射線在測試平臺(或者切面)的投影長度為d2，激光光斑經(jīng)平面鏡反射后入射到位移讀取裝置的射線在測試平臺(或者切面)的投影長度為d3。根據(jù)反射投影原則有:dl=d2=d3=L*tan Θ。此處的K值及下文k'、K"的選定主要是通過將被檢測玻璃長方向近似拋物線比擬獲得:可以根據(jù)其他儀器設(shè)備測量的具體數(shù)值反推函數(shù)曲線，當(dāng)然每片玻璃函數(shù)都是近似而不相同的函數(shù)。
[0032]在圖3所示的實施例中，由于實驗對象是理想玻璃，其翹曲度為0，因此，激光束在位移讀取裝置上的光斑的照射位置與位移讀取裝置的O刻度線之間的偏移距離(設(shè)定為Λ，下文的Λ'、Λ"易為相同概念)為O。
[0033]圖4是本實用新型中玻璃翹曲度測試裝置的另一原理圖。其反映被檢測玻璃有一定翹曲且凹面朝上的情況。如圖4所示，由激光源發(fā)射的入射光與被檢測玻璃表面的法線夾角為Θ 5，入射光經(jīng)被檢測玻璃反射后與被檢測玻璃表面的法線夾角為Θ 6，經(jīng)被檢測玻璃反射后入射到平面鏡表面的光束與法線的夾角為Θ 7，該光束經(jīng)平面鏡反射后與平面鏡表面的法線的夾角為Θ8。根據(jù)反射定律有:Θ 5= Θ 6，θ 7=θ S0
[0034]當(dāng)光斑照射至被檢測玻璃的表面時，該點的斜率(設(shè)定K'表示該處的翹曲函數(shù)的斜率)所在面為光斑照射的“鏡子面”，該處的“光線垂直法面”會進(jìn)行actan I K' |角度的旋轉(zhuǎn)，入射光與“光線垂直法面”的夾角為θ+actanlK' | ,可得，Θ 6= Θ 5= Θ+actan | K',進(jìn)而可推導(dǎo)出，9 8= 0 7= 0 6+8(^81111(' I = Θ+2actan I K' |。
[0035]設(shè)定被檢測玻璃的斜率為K':凹面玻璃長方向截面近似線為拋物線(翹曲值函數(shù)y=aX2+bX+c,函數(shù)c為0，斜率為2aX+b)。激光發(fā)光源入射到測試平臺(或者切面)的射線在該平面的投影長度為dl'，激光光斑經(jīng)被檢測玻璃反射后的射線在測試平臺(或者切面)的投影長度為d2'，激光光斑經(jīng)平面鏡反射后入射到位移讀取裝置的射線在測試平臺(或者切面)的投影長度為d3'。根據(jù)數(shù)學(xué)原理有dl' =dl,d2/ =d3/ =L*tan0 8。
[0036]在圖4所示的實施例中，偏移距離Λ ' = (dl' +(12' +(13' )- (dl+d2+d3)=2d2' -2dl=2L(tan ( 0+2actan|K' )-tan Θ ) =2Ltan (2actan|K')(因為 K 的絕對值很小，趨近于0)。
[0037]圖5是本實用新型中玻璃翹曲度測試裝置的再一原理圖。其反映被檢測玻璃有一定翹曲且凸面朝上的情況。如圖5所示，由激光源發(fā)射的入射光與被檢測玻璃表面的法線夾角為Θ 9，入射光經(jīng)被檢測玻璃反射后與被檢測玻璃表面的法線夾角為Θ 10，經(jīng)被檢測玻璃反射后入射到平面鏡表面的光束與法線的夾角為Θ 11，該光束經(jīng)平面鏡反射后與平面鏡表面的法線的夾角為Θ 12。根據(jù)反射定律有:Θ 9= Θ 10，Θ 11= Θ 12。
[0038]當(dāng)光斑照射至被檢測玻璃的表面時，該點的斜率(K"表示該處的翹曲函數(shù)的斜率)所在面為光斑照射的“鏡子面”，該處的“光線垂直法面”會進(jìn)行actan|K" |角度的旋轉(zhuǎn)，入射光與“光線垂直法面”的夾角為Θ -actan | K | 0可得，θ 10= θ 9= Θ-actan | K | ,根據(jù)反射原理可得，Θ 12= Θ 11= Θ 9-actan K | = Θ -2actan | K |。
[0039]設(shè)定被檢測玻璃的斜率為K":凸面玻璃長方向截面近似線為拋物線(翹曲值函數(shù)y=aX2+bX+c，函數(shù)c為0，斜率為2aX+b)。激光發(fā)光源入射到測試平臺(或者切面)的射線在該平面的投影長度為dl"，激光光斑經(jīng)被檢測玻璃反射后的射線在測試平臺(或者切面)的投影長度為d2"，激光光斑經(jīng)平面鏡反射后入射到位移讀取裝置的射線在測試平臺(或者切面)的投影長度為d3"。根據(jù)反射投影原則有:dl" =dl，d2" =d3" =L*tan(0+actan|K〃 | )。同理可以推算得出，偏移距離Λ " =2*L*tan (2actan | K" |)。
[0040]由上述實施例可以看出，玻璃的翹曲程度(被測試點的斜率)與所述的偏移距離之間是存在上述函數(shù)關(guān)系的，可知，在得到偏移距離的具體數(shù)據(jù)的情況下，就可以根據(jù)偏移距離的大小來判斷玻璃翹曲程度了。
[0041]需要理解的是，在圖3、圖4、圖5所示的實施例中，因被檢測玻璃為脆性不易變形物體(不易受自身重力影響其原本彎曲形狀)，故凹/凸面測試可以認(rèn)定為斜率絕對值相等，斜率正負(fù)相反。另外，因其斜率值通常較小(被檢測玻璃自身長度的一般與實際翹曲的大小值比值很小很小，經(jīng)函數(shù)變換上述凹面與凸面Λ"可近似看做相等。圖3、圖4、圖5所示的實施例是基于一種模糊數(shù)學(xué)判定理論，可以取自其他儀器測量數(shù)據(jù)之樣品進(jìn)行校準(zhǔn)，然后再量化放大的倍數(shù)，找出判斷的偏移距離值，最終達(dá)到快速判定產(chǎn)品是否合格的目的。
[0042]本實用新型的裝置能夠以較高的精準(zhǔn)度判定對稱性玻璃的翹曲度，且設(shè)備簡單，操作也較為便捷，操作者只需要讀取位移讀取裝置的光斑的偏移位置就可以得出翹曲度，這樣提高了效率，間接降低了生產(chǎn)成本。
[0043]應(yīng)當(dāng)理解的是，本實用新型的應(yīng)用不限于上述的舉例，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，例如，對本實用新型提到的裝置的位置或尺寸變換等。所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種玻璃翹曲度測試裝置，其特征在于，包括:激光源，配置成產(chǎn)生激光束；定位測試臺，配置成:安放被檢測玻璃，使得所述被檢測玻璃在檢測點反射由所述激光源產(chǎn)生的激光束，并使得被反射的激光束與所述被檢測玻璃的一個縱向截面所在的平面平行；平面鏡，配置成反射所述被檢測玻璃反射的激光束；位移讀取裝置，包括一顯示基板，被平面鏡反射的激光束照射于該顯示基板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述定位測試臺具有安裝被檢測玻璃的臺面，所述平面鏡的鏡面所在的鏡面平面與所述臺面相平行。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，激光源到所述臺面的距離等于鏡面平面與所述臺面的距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述臺面平行于水平面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的裝置，其特征在于，所述激光源與定位測試臺間還設(shè)置有至少一個平面鏡，用于將激光源發(fā)射的激光束經(jīng)連續(xù)反射至所述被檢測玻璃；所述定位測試臺與位移讀取裝置之間還設(shè)置有至少一個平面鏡，用于將激光束經(jīng)連續(xù)反射至所述位移讀取裝置。
【文檔編號】G01B11/16GK203732040SQ201420091669
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】劉敏 申請人:劉敏