[发明专利]透明基质的光学质量分析方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及透明基质的光学质量分析装置，使得尤其是可能检测或者在该基质的表面上或者在其主体内存在的变形的光学缺陷。

背景技术

透明基质的光学缺陷是由当这些基质在使用状况中、例如在汽车玻璃、建筑玻璃、等离子体或LCD显示屏……中时产生的光学变形来表征的。

在生产线末尾处这些基质中的光学缺陷检测，虽然从质量控制的观点这能被证实是有效的，该检测通常是很昂贵的，因为检测实施在准备发货的最终产品上。显然优选尽可能快地，也就是说将用于实现最终产品的基质形成时，检测这些缺陷。

由于通常利用拉或挤工艺生产这些基质以便将其生产成连续带状，这需要在生产线上在连续带上布置与该工具适配的检验工具，用于彻底的检验并且不需要修改生产线。

在通过拉形成的浮法玻璃的情况下，产生光学变形的缺陷出现在一单个方向中，平行于片材的边缘，并对应于成型工艺的特征（signature）。这些缺陷的强度根据成形工艺的质量或多或少是重要的。

一般用来检测和评价缺陷的技术通常在于：

－或者，通过使用在线阴影照相（ombroscopie）技术可视地观察缺陷，借助大功率点光源照亮片材，并且在穿过基质透射后将光通量聚集到屏幕上。该图像的可视分析大多数时间可以检测具有大梯度的缺陷，也就是说，狭小而强烈的缺陷，它们提供可观察的足够对比度的图像，而不提供这些缺陷强度的详细信息。因此抽样是必需的；

－或者，规律地提取大尺寸玻璃样品并离线地可视分析；

－或者，提取可以借助适当测量设备进行测量的小样品。

这些检验技术不是非常有效，不彻底，不精确，涉及许多操作者且尤其是不利地影响生产成本。在缺陷强度一般或小的情况下，这些技术不是非常有效。所测量的强度很少地可检查。

另外，在商业上存在透明基质检验技术，其可以通过基于在遍及基质地观察规律标尺在透射方面的测量来检测光学缺陷。

文件US 6 509 967 描述了一种用于基于对在透射方面观察的二维标尺的变形进行分析来检测光学缺陷的方法。有缺陷时，标尺图像变形，图像的许多点的变形被测量，用来从中推断，在在前的校准以后，沿两个方向的光学功率，其值代表所述缺陷存在或不存在以及大小。该文件强调标尺相对于负责获取透射图像的照相机的精心耦合。每个标尺的线必须与照相机的像素的线的整数精确对应。

但是，该美国专利的方法要求知道或适配标尺（其尺寸、其形状和其位置）和照相机（像素数目、距标尺的距离……）的特征，用以保证标尺图案与照相机像素适当地对齐。这样的对齐是限制的，并且在工业环境中很少是可能的（标尺的差的规则性、标尺一天内随温度变化膨胀、地面振动……）。

文件US 6 208 412 提供另一测量方法，其中在透射方面观察一维标尺。上述文件的测量装置使用用来在总是基本大于待测量玻璃板的尺寸（通常2ｘ3m）的大屏幕上产生形成的标尺的聚光灯、 随时间可变化的一维周期性图案、以及还有穿过待分析的玻璃板显示标尺的矩阵照相机。标尺必须具有累进的灰色色度，即标尺不必具有敏锐的局部对比度。

后面的文件中描述的装置，虽然在试验室中或者在用于通过提取样本质量控制的生产线的边缘上可能令人满意，但是在应当在没有短暂停止玻璃的可能性下彻底的检验的框架下，不能被用于在连续运行的带子上的在线检验。

聚光灯和大屏幕在工业线上的合并还是很少地是可能的或希望的，因为没有空间。另外，由聚光灯产生的图像通常是不太明亮的。因此通过大的盖罩和通过甚至将地面涂黑保护屏幕防干扰环境光。

最后，所述的测量方法是公知的“相移（phase-shifting）”方法，其在停止玻璃板的情况下在于，连续投射多个（通常是4个）在空间上偏移的标尺，以及在于为每个标尺位置获取图像。该系列的获取因此非常消耗时间并此外延长在其期间玻璃板停止的时间。该运行方式与在持续移动的基质上的测量是不兼容的。

因此，在US 6 208 412中描述的装置和其测量过程与在工业线上对由彻底检验限制的持续移动的连续基质的测量不兼容。

因此给予申请人设计透明基质光学质量分析装置的任务，该装置没有上述技术缺点，并且可以以容易、精确和可重复的方式在透射方面检测和量化该基质的缺陷，同时仍满足用于在固定或移动的基质上在玻璃的全部长度上检验玻璃而在工业线上的实施的所有约束，并尤其是减少在生产线上玻璃一致性检验的成本。创新的该装置还必须可以使用导致优化分析时间的测量方法。

发明内容