一种应力偏振分光检测装置的制作方法

1.本发明属于光学装置，尤其涉及一种应力偏振分光检测装置。


背景技术：

2.玻璃或者玻璃陶瓷在进行化学离子交换的强化工艺后，其表面强度得到很大改善，耐磨、抗划伤等性能得以提升，主要是由于表面进行了大离子和小离子的交换，改变了表层的成分，相应的也改变了其物理特性-折射率的分布。为了对表面的化学强化进行数值化的标定以及检测，传统做法需进行破坏性检测，现在的常规表面应力检测设备，则是通过全反射光路将应力层折射率的分布经双折射信息带出到ccd进行成像，tm&te模的波同时成像在一个ccd上时，需要对ccd进行特殊设计，才能对光程差进行有效计算，然而当tm&te模成像在一个ccd上时二者会互相产生干扰，应力双折射tm&te模的波相对比较少时，产生的干扰少，但是随化学工艺不停的升级变化，现在新的钢化玻璃在进行应力检测成像时会产生更多更密集的条纹图像，干扰增多，tm或者te模的波尾线的对比度和清晰度就不明显了，进行图像处理就远远不能满足精密测量的需求了。


技术实现要素：

3.鉴于以上，本实用新型提供一种应力偏振分光检测装置，通过采用pbs分光棱镜进行偏振分光，解决应力条纹图像相互干扰的问题，通用性更广泛，检测精度高，具有广阔的应用前景。
4.本发明具体技术方案如下：
5.一种应力偏振分光检测装置，包括机台、光源单元、光折射元件和成像单元，其特征在于，所述光折射元件设置在机台检测平面上，所述光源单元通过光源固定座设置在机台检测平面的下方，所述成像单元通过调节机构设置在机台检测平面的下方，且光源单元和成像单元分别位于光折射元件的两侧；所述成像单元包括第一成像相机、第二成像相机和分光组件，第一成像相机和第二成像相机通过镜筒连接，且彼此垂直，分光组件位于二者连接相交处。
6.进一步，所述的分光组件为分光棱镜，所述第一成像相机和第二成像相机分别与分光棱镜两个出射表面的中心在一个轴线上。
7.进一步，所述镜筒中还设置有成像透镜，用于将光折射元件反射过来的光线汇聚到分光棱镜上。
8.进一步，所述调节机构包括镜筒固定座、调节连杆和连杆固定座，所述镜筒连接在镜筒固定座上，镜筒固定座通过调节连杆与连杆固定座连接，连杆固定座固定在机台检测平面上。
9.进一步，所述光源单元沿光路方向依次包括光源、滤波片和准直透镜。
10.进一步，所述机台检测平面上设置有产品治具，所述光折射元件位于产品治具中心位置。
11.使用本实用新型的应力偏振分光检测装置，无论是一次化学钢化的玻璃样品，还是多次化学钢化的玻璃样品，在进行应力检测时，其应力双折射图像tm和te模的波分别经两组ccd进行成像，依次获得清晰没干扰的波形图像，从而实现高精度的应力检测，另外tm和te模的波分别成像采集，对硬件成像的参数或者算法调节参数都可以进行分别单独设置，以达到最优值。
12.硬件成像，本发明附加的方面和优点将在下面的描述中进一步给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
13.图1为本实用新型应力偏振分光检测装置的正面结构示意图；
14.图2为本实用新型应力偏振分光检测装置的上面结构示意图；
15.图3为本实用新型应力偏振分光检测装置的光路图。
具体实施方式
16.下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
17.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的技术人员而言，是可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义的。
18.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语
ꢀ“
上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
19.参照图1-图2，本实施例的应力偏振分光检测装置，包括机台3、光源单元1、光折射元件4和成像单元2，光折射元件4设置在机台检测平面31上，光源单元1通过光源固定座10设置在机台检测平面的下方，成像单元2通过调节机构设置在机台检测平面31的下方，且光源单元1和成像单元2分别位于光折射元件4的两侧。成像单元2包括第一成像相机21、第二成像相机22和分光组件，第一成像相机21和第二成像相机22通过镜筒24连接，且彼此垂直，分光组件位于二者连接相交处。分光组件为分光棱镜23，第一成像相机21和第二成像相机22分别与分光棱镜23两个出射表面的中心在一个轴线上，第一成像相机21和第二成像相机22到分光棱镜23的距离相等，第一成像相机21、第二成像相机22和分光组件位置关系的设置，使得分光后tm、te模的波条纹在相机中成像角度一致。
20.进一步，调节机构包括镜筒固定座26、调节连杆27和连杆固定座28，镜筒24连接在镜筒固定座26上，镜筒固定座26通过调节连杆27与连杆固定座28连接，连杆固定座28固定在机台检测平面31上。镜筒24可以在调节机构的调整下改变接收折射光的角度，即调整波纹于相机上的成像位置。
21.优选的，如图3，镜筒24中还设置有成像透镜25，用于将光折射元件4反射过来的光
线汇聚到分光棱镜23上。光源单元1沿光路方向依次包括光源11、滤波片12和准直透镜13。滤波片12可对需要光线的波段进行过滤。另外机台检测平面31上设置有产品治具32，光折射元件4位于产品治具32中心位置，光折射元件4优选三棱镜。产品治具32用于放置承载待检测的玻璃产品，当玻璃产品放置在产品治具32上时，玻璃产品同时贴于光折射元件4的一面，测量时在玻璃产品和光折射元件4之间滴入折射率在1.5—1.72的折射液。
22.如图3，使用时光线由光源11发射，经滤波片12滤波，准直透镜13准直射入光折射元件4的三棱镜，钢化玻璃在一定折射率液体接触下形成应力双折射现象，出射后由成像透镜25汇聚到分光棱镜23上，分光棱镜23分光在相机上呈现可视化图像，也可外接计算机对采集到的图像进行查看、分析。
23.尽管参照本发明的示意性实施例对本发明的具体实施方式进行了详细的描述，但是必须理解，本领域技术人员可以设计出多种其他的改进和实施例，这些改进和实施例将落在本发明原理的精神和范围之内。具体而言，在前述公开、附图以及权利要求的范围之内，可以在零部件和/或者从属组合布局的布置方面作出合理的变型和改进，而不会脱离本发明的精神。除了零部件和/或布局方面的变型和改进，其范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种应力偏振分光检测装置，包括机台、光源单元、光折射元件和成像单元，其特征在于，所述光折射元件设置在机台检测平面上，所述光源单元通过光源固定座设置在机台检测平面的下方，所述成像单元通过调节机构设置在机台检测平面的下方，且光源单元和成像单元分别位于光折射元件的两侧；所述成像单元包括第一成像相机、第二成像相机和分光组件，第一成像相机和第二成像相机通过镜筒连接，且彼此垂直，分光组件位于二者连接相交处。2.根据权利要求1所述的应力偏振分光检测装置，其特征在于，所述的分光组件为分光棱镜，所述第一成像相机和第二成像相机分别与分光棱镜两个出射表面的中心在一个轴线上，第一成像相机和第二成像相机到分光棱镜的距离相等。3.根据权利要求2所述的应力偏振分光检测装置，其特征在于，所述镜筒中还设置有成像透镜，用于将光折射元件反射过来的光线汇聚到分光棱镜上。4.根据权利要求2所述的应力偏振分光检测装置，其特征在于，所述调节机构包括镜筒固定座、调节连杆和连杆固定座，所述镜筒连接在镜筒固定座上，镜筒固定座通过调节连杆与连杆固定座连接，连杆固定座固定在机台检测平面上。5.根据权利要求1所述的应力偏振分光检测装置，其特征在于，所述光源单元沿光路方向依次包括光源、滤波片和准直透镜。6.根据权利要求1所述的应力偏振分光检测装置，其特征在于，所述机台检测平面上设置有产品治具，所述光折射元件位于产品治具中心位置。

技术总结
本发明提供一种应力偏振分光检测装置，包括机台、光源单元、光折射元件和成像单元，其特征在于，所述光折射元件设置在机台检测平面上，所述光源单元通过光源固定座设置在机台检测平面的下方，所述成像单元通过调节机构设置在机台检测平面的下方，且光源单元和成像单元分别位于光折射元件的两侧；所述成像单元包括第一成像相机、第二成像相机和分光组件，第一成像相机和第二成像相机通过镜筒连接，且彼此垂直，分光组件位于二者连接相交处。此装置通过采用PBS分光棱镜进行偏振分光，解决应力条纹图像相互干扰的问题，通用性更广泛，检测精度高，具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。


技术研发人员：闫飞
受保护的技术使用者：苏州精创光学仪器有限公司
技术研发日：2021.11.18
技术公布日：2022/5/30