KR20140132773A - 프리스트레스트 판유리의 블로잉 구조를 측정하는 방법 및 장치 - Google Patents

프리스트레스트 판유리의 블로잉 구조를 측정하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 프리스트레스트 디스크(1)의 블로잉 구조를 측정하는 방법으로서, 적어도 (a) 디스크(1)의 적어도 하나의 분석 영역(4)에 방사선원(2)으로부터 선형 편광 광(5)을 소정의 입사 각도(θE)로 조사하고, 적어도 한 대의 검출기(3)를 사용하여 소정의 관찰 각도(θA)에서 적어도 분석 영역(4)의 화상(6)을 기록하는 단계와, (b) 평가 유닛(7)으로 화상(6)을 공급하는 단계와, (c) 평가 유닛(7)을 사용하여, (c1) 화상(6)의 분석선(9)을 따라 휘도 프로필(8)을 판독하고, (c2) 휘도 프로필(8)의 국부 최대치(15)와 국부 최소치(16)를 판정하고, (c3) 국부 최대치의 휘도 평균값(Mmax)과 국부 최소치의 휘도 평균값(Mmin) 사이의 차이에 의해 강도 지수(IBS)를 판정하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.

Description

프리스트레스트 디스크의 블로잉 구조를 측정하는 방법 및 장치{METHOD AND ARRANGEMENT FOR MEASURING BLOWING STRUCTURES OF A PRESTRESSED DISC}
본 발명은 프리스트레스트(prestressed) 판유리의 블로잉 구조를 측정하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 프리스트레스트 판유리의 블로잉 구조를 측정하는 장치 및 그의 용도에 관한 것이다.
판유리는 프리스트레싱을 받는 경우가 빈번하다. 이를 위해, 판유리는 어닐링 하한점보다 높은 온도까지 가열되고 급속 냉각되는데, 이로 인해 압축 응력이 창유리의 표면에 형성되고 인장 응력이 창유리의 심부에 형성된다. 프리스트레스트 판유리는 프리스트레싱을 받지 않은 판유리에 비해 열적, 기계적 강도가 증가한다. 프리스트레스트 판유리가 고하중 하에서 파손될 경우, 그 형상과 크기로 인해 심각한 자상의 위험이 없는 파편이 형성된다. 프리스트레스트 판유리는 단판 안전 유리, 예컨대 자동차의 측면 창 또는 후방 창으로서 사용된다.
프리스트레싱 공정 중에 판유리의 급랭을 위해, 판유리는 통상적으로 복수의 분출구로부터 나오는 공기 스트림에 의해 충돌된다. 분출구의 배열에 따라, 불균일한 분포의 응력이 판유리에 형성된다. 분균일하게 분포된 응력은 판유리와 입사광의 위치 종속적 상호작용을 초래한다. 적절한 조명 및 관찰 조건을 이용하면, 관찰자에 의해 빈번히 성가신 것으로 감지되는 구조를 판유리 상에서 검출할 수 있다. 프리스트레싱 공정으로 인해 초래되는 이런 가시 구조는 본 발명의 맥락에서 블로잉(blowing) 구조로 지칭된다. 해당 구조는 예컨대 템퍼링 표식, 급랭 표식 또는 응력 패턴이라고도 공지되어 있다. 본 발명의 맥락에서, 표현 "블로잉 구조"는 프리스트레싱 중에 판유리의 처리를 통해 발생하는, 시각적으로 감지가능한 모든 구조를 의미하는 것으로 이해해야 한다. 해당 처리에 공기 스트림에 의한 충돌이 반드시 포함되는 것은 아니다.
블로잉 구조의 정도를 객관적으로 평가할 수 있으려면, 재현가능한 정량적 측정 방법이 필수적이다. 블로잉 구조를 측정하는 방법은 WO 2011157815 A1을 통해 공지되어 있다. 상기 방법의 본질적인 부분은 한 그룹의 구성원에 의한 시험 판유리의 주관적 평가를 통한 시각적 측정결과를 비교하는 것이다. 따라서, 본 측정 방법은 완전히 객관적이지는 않다. 또한, 시각적 측정을 위해, 분석 유닛에 대해 시험 판유리를 이동시킬 필요가 있는데, 이는 상기 방법의 실행을 복잡하게 한다.
P. Castellini 등의 "평판 강화 유리의 잔류 응력 분포의 두께를 산업적으로 측정하기 위한 레이저 시트 산란광법"(Optics and Lasers Engineering, 제50권, 제5호, 2012년, 787-795 페이지)을 통해, 판유리의 두께를 따라 응력 프로필을 측정하는 방법이 공지되어 있다. 이 방법을 사용할 경우, 측면 가장자리를 통해 검사 대상 판유리 내로 레이저 방사선을 결부시키는 것이 요구된다. 상기 방법은 특히 자동차 부문의 프리스트레스트 판유리에는 적용이 불가능한데, 이는 이런 판유리가 통상 만곡형이고, 연마된 측면 가장자리를 가지기 때문이다. 이런 판유리의 경우에는, 측면 가장자리를 통한 광 조사가 불가능하다.
본 발명의 목적은 프리스트레스트 판유리의 블로잉 구조를 측정하기 위한 개선된 방법과, 이에 적절한 장치를 제공하는 데 있다. 본 방법은 블로잉 구조의 정도를 나타내는 객관적이고 정량적인 척도를 제공해야 하며, 실행이 간단하고 재현가능해야 한다.
본 발명의 목적은 프리스트레스트 판유리의 블로잉 구조를 측정하는 방법으로서, 적어도
(a) 판유리의 적어도 하나의 분석 영역에 방사선원으로부터 선형 편광된 광을 소정의 입사 각도(θE)로 조사하고, 적어도 한 대의 검출기를 사용하여 소정의 관찰 각도(θA)에서 적어도 분석 영역의 화상을 기록하는 단계와,
(b) 평가 유닛으로 화상을 공급하는 단계와,
(c) 평가 유닛에 의해,
(c1) 화상의 분석선을 따라 휘도 프로필을 판독하는 단계와,
(c2) 휘도 프로필의 국부 최대치와 국부 최소치를 판정하는 단계와,
(c3) 국부 최대치의 휘도 평균(Mmax)과 국부 최소치의 휘도 평균(Mmin) 사이의 차이에 의해 강도 지수(IBS)를 판정하는 단계를 포함하는 방법에 의해, 본 발명에 따라 달성된다.
판유리는 제1 표면, 제2 표면 및 둘레 측면 가장자리를 가진다. 설치 위치에서, 예정된 판유리를 통한 검사는 제1 표면과 제2 표면을 통해 이루어진다. 제1 표면은 방사선원을 향하는 판유리의 표면이다. 판유리의 제1 표면은 방사선원의 광으로 조사된다. 본 발명의 맥락에서, 이는 광이 판유리를 통과하는 동안 맨 먼저 제1 표면에 부딪히고, 그 후에 광원을 향하지 않는 판유리의 제2 표면에 부딪힌다는 것을 의미한다. 따라서, 본 발명에 따르면, 판유리의 분석 영역은 판유리의 제1 표면을 통해 방사선원의 광으로 조사된다.
본 발명의 맥락에서, 용어 "프리스트레스트 판유리"는 부분적 프리스트레스트 판유리도 포함한다. 보다 협의의 프리스트레스트 판유리는 통상적으로 85 MPa 내지 140 MPa의 표면 압축 응력과 40 MPa 내지 60 MPa의 심부 인장 응력을 가진다. 부분적 프리스트레스트 판유리는 통상적으로 24 MPa 내지 52 MPa의 표면 압축 응력을 가진다.
본 발명의 목적은 프리스트레스트 판유리의 블로잉 구조를 측정하는 장치로서, 적어도
- 판유리의 적어도 하나의 분석 영역에 선형 편광 광을 소정의 입사 각도(θE)로 조사하는 방사선원과,
- 소정의 관찰 각도(θA)에서 적어도 분석 영역의 화상을 기록하는 적어도 한 대의 검출기와,
- 화상을 수신하고, 화상의 분석선을 따라 휘도 프로필을 판독하고, 휘도 프로필의 국부 최대치와 국부 최소치를 판정하고, 국부 최대치의 휘도 평균(Mmax)과 국부 최소치의 휘도 평균(Mmin) 사이의 차이에 의해 강도 지수(IBS)를 판정하는 평가 유닛을 포함하는 장치에 의해, 본 발명에 따라 추가로 달성된다.
수평 편광된 방사선 부분은 판유리 통과시에 수직 편광된 방사선 부분과 마찬가지로 판유리의 표면에서 조금만 반사된다. 프리스트레싱 공정에서 야기되는 판유리의 불균일한 응력 분포는 광과 판유리의 위치 종속적인 상호작용을 초래한다(Paul Chagnon: "교통 체증에 갇힌 이들을 위한 광학", The Physics Teacher 32(1994), 166f 페이지). 특히, 광의 편광 방향의 위치 종속적 회전이 판유리 통과시에 일어난다. 편광 평면의 회전이 일어나지 않는 영역에서는, 광이 제1 표면(입사면)에서와 동일한 정도로 판유리의 제2 표면(출사면)에서 반사된다. 편광 평면의 회전이 일어나는 영역에서는, 수평 편광된 방사선 부분 대 수직 편광된 방사선 부분의 비가 변화되고, 판유리의 제2 표면에서의 반사 수준이 제1 표면에서의 반사 수준과 차이가 난다. 따라서, 판유리로부터 반사되는 전체 광과 판유리를 통해 투과되는 전체 광은 판유리의 불균일한 응력 분포를 반영하는 위치 종속적 강도를 가진다. 반사광과 투과광의 위치 종속적 강도로 인해, 밝은 영역과 어두운 영역으로 이루어진 시각적으로 감지가능한 패턴이 생성된다. 응력이 판유리에 보다 분균일하게 분포될수록, 블로잉 구조는 보다 확연해지고 밝은 영역과 어두운 영역 사이의 휘도차가 커진다. 반사광 및/또는 투과광의 위치 종속적 강도는 검출기에 의해 화상 형태로 포착되며, 이어서 정량적으로 분석된다. 본 발명에 따른 블로잉 구조의 측정 방법은 불균일한 응력 분포에 의해 초래되는 블로잉 구조의 정도를 나타내는 객관적이고 재현가능한 양적 척도를 제공한다. 적어도 전체 분석 영역이 방사선원에 의해 조사되고 검출기에 의해 검출되기 때문에, 판유리의 이동이 불필요하고, 그 결과 방법의 실행이 간단해진다. 이상은 본 발명의 주된 장점이다.
본 발명에 따라 판유리의 표면을 통해 분석 영역에 광을 조사하는 것은 측면 가장자리를 통해 조사하는 것에 비해 결정적인 장점을 가진다. 본 발명에 따른 방법은 훨씬 더 다양한 판유리에 적용가능하다. 특히, 본 방법은 통상적으로 만곡형이고, 연마된 측면 가장자리, 특히 무광택(dull) 연마된 측면 가장자리를 갖는 자동차 부문의 판유리에도 적용가능하다. 이런 판유리의 경우에는 측면 가장자리를 통해 분석 영역에 광을 조사하는 것이 불가능하다.
본 발명자의 견해로는, 광의 편광 평면의 회전이 일어나지 않는 영역은 무응력 영역 또는 주 응력이 양적으로 동일한 영역이다. 편광 평면의 회전이 일어나는 영역은 주 응력이 양적으로 차이가 있는 영역으로, 편광 평면의 회전 정도는 주 응력의 차이에 좌우된다.
본 발명의 맥락에서, 분석 영역은 본 발명에 따른 방법에서 휘도 프로필이 판정되어야 하는 판유리의 영역이다. 분석 영역은 방사선원의 광으로 조사되어야 하고, 소기의 블로잉 구조 분석을 수행할 수 있도록 그 화상이 검출기에 의해 기록되어야 하는 최소 가능 영역이다. 분석 영역은 판유리의 제1 표면의 영역인 제1 표면을 가진다. 분석 영역은 판유리의 제2 표면의 영역인 제2 표면을 가진다. 분석 영역의 두께는 판유리의 두께에 대응한다. 본 발명에 따른 분석 영역은 바람직하게는 판유리의 중심에 배열된다. 이 경우, 분석 영역의 제1 표면은 판유리의 제1 표면의 중심에 배열되고 분석 영역의 제2 표면은 판유리의 제2 표면의 중심에 배열된다. 이는 분석 영역의 제1 표면의 기하중심이 대략 판유리의 제1 표면의 기하중심에 대응하고 분석 영역의 제2 표면의 기하중심이 대략 판유리의 제2 표면의 기하중심에 대응한다는 것을 의미한다. 분석 영역의 크기는 충분한 수효의 블로잉 구조, 즉 충분한 수효의 반사 수준이 상이한 영역("밝은" 영역과 "어두운" 영역)을 포함하도록 적절히 선택된다. 분석 영역은 예컨대 30 cm의 길이와 폭을 가진다. 그러나 분석 영역은 현저히 보다 크게 선택될 수도 있다. 분석 영역은 이론상으로는 전체 판유리를 포함할 수도 있다.
본 발명에 따르면, 방사선원은 적어도 판유리의 분석 영역에 광을 조사한다. 물론 방사선원은 분석 영역을 포함하는 판유리의 보다 큰 영역에 광을 조사할 수 있다. 방사선원은 예컨대 전체 판유리에 광을 조사할 수 있다.
본 발명에 따르면, 검출기는 적어도 판유리의 분석 영역의 화상을 기록한다. 물론 검출기는 분석 영역을 포함하는 판유리의 보다 큰 영역의 화상을 기록할 수도 있다.
방사선원의 광은 선형 편광된다. 선형 편광의 경우, 전기장의 진동 방향은 일정하다. 전기장의 규모와 부호는 주기적으로 변한다. 특정 진동 방향은 편광 방향으로 지칭된다.
방사선원의 광은 바람직하게는 판유리의 제1 표면에 대해 수평 편광(p-편광)되거나 대부분 p-편광된다. p-편광은 방사선이 판유리에 부딪히는 편광 방향이 입사 평면 내에 존재한다는 것을 의미한다. 입사 평면은 방사선이 판유리에 부딪히는 지점에서 판유리의 표면 법선과 입사 벡터에 의해 형성된다. p-편광 광의 특별한 장점은 수직 편광(s-편광) 광에 비해 반사율이 낮다는 데 있다. p-편광 광은 보다 낮은 정도로 제1 표면에서 반사된다. 편광 방향의 회전이 일어나는 판유리의 영역에서는, 제2 표면에서 보다 강하게 반사되는 수직 편광 방사선 부분이 증가한다. 따라서, 판유리에 의해 반사되는 모든 광의 강도가 이들 영역에서 증가한다. 따라서, p-편광 광은 낮은 기초 반사율을 초래하며, 동시에 편광 방향의 회전이 일어나는 영역은 반사시 밝은 영역으로서 식별 가능하다. 블로잉 구조는 이런 조건 하에서 특히 용이하게 식별 가능하다는 것이 입증되었다.
물론 실제 실행시에 나타나는 통상적인 부정확성으로 인해, 편광 방향은 어쩌면 이상적인 p-편광으로부터 통상적인 정도만큼, 예컨대 0° 내지 10°만큼 벗어날 수 있다.
그러나, 본 발명에 따른 방법은 s-편광 광이나, p-편광 방사선 부분과 s-편광 방사선 부분을 포함하는 광을 사용하여 수행될 수도 있다. 이 경우, 편광 방향의 위치 종속적 회전으로 인해 반사 수준이 위치 종속적이 되며, 따라서 판유리에 의해 반사되고/되거나 투과되는 모든 광의 휘도 패턴을 본 발명에 따른 블로잉 구조 분석에 사용할 수 있게 된다.
블로잉 구조의 측정이 이루어지는 판유리는 특히 건축 부문, 예컨대 출입 영역 또는 창 영역에서와 같이 편평할 수 있다. 대안으로서, 판유리는 하나 또는 복수의 공간적 방향으로 약간 또는 크게 만곡될 수 있다. 이런 만곡형 판유리는 특히 자동차 부문의 창유리에서 보인다. 만곡형 판유리의 통상적인 곡률 반경은 대략 10 cm 내지 대략 40 m의 범위 이내이다. 전체 판유리에 걸쳐 곡률 반경이 일정할 필요는 없다. 즉, 한 장의 판유리에 크게 만곡된 영역과 보다 작게 만곡된 영역이 존재할 수 있다.
판유리는 바람직하게는 만곡형이다. 본 발명에 따른 방법은 이런 만곡형 판유리에 유리하게 사용될 수 있다.
판유리는 바람직하게는 연마된, 특히 무광택 연마된 측면 가장자리를 가진다. 측면 가장자리의 전체 표면은 바람직하게는 무광택 연마된다. 본 발명에 따른 방법은 이런 판유리에 유리하게 사용될 수 있다.
본 발명의 유리한 실시예에서, 판유리는 자동차의 창유리이다. 자동차 창유리는 바람직하게는 만곡형이고 무광택 연마된 가장자리를 가진다.
만곡형 판유리의 경우, 표면 법선의 방향은 분석 영역의 표면 내에서 위치 종속적이다. 따라서, 입사 평면의 배향도 위치 종속적일 수 있다. 논리적으로, 분석 영역의 제1 표면의 기하중심이 바람직한 광의 편광 방향을 설정하기 위해 사용된다. 편광 방향이 분석 영역의 제1 표면의 중심의 표면 법선과 입사 벡터에 의해 형성되는 평면 내에 위치할 때, 방사선은 본 발명에 따라 p-편광된 것으로 간주된다.
방사선원을 향하는 판유리의 제1 표면은 검출기를 향할 수 있고/있거나 검출기를 향하지 않을 수 있다. 제1 표면이 검출기를 향하는 경우에는, 판유리로부터 반사되는 모든 방사선이 검출기에 의해 검출된다. 검출기는 적어도 분석 영역의 제1 표면의 화상을 기록한다. 제1 표면이 검출기를 향하지 않고, 따라서 제2 표면이 검출기를 향하는 경우에는, 판유리를 통해 투과되는 방사선이 검출기에 의해 검출된다. 이 경우, 검출기는 적어도 분석 영역의 제2 표면의 화상을 기록한다. 두 경우 모두, 블로잉 구조의 정도가 화상에서 분석될 수 있다. 또한, 판유리의 제1 표면이 제1 검출기를 향하고 제2 검출기를 향하지 않는 상태에서, 제1 검출기와 제2 검출기로부터의 화상이 각각 기록될 수 있다.
특히 유리한 실시예에서, 방사선원을 향하는 판유리의 제1 표면은 검출기를 향한다. 검출기는 판유리로부터 반사되는 방사선을 검출한다. 이런 반사 측정은 투과 측정과 비교하여 인쇄 판유리에 사용될 수 있다는 장점을 가진다. 이런 인쇄 판유리, 특히 실크스크린 인쇄를 거친 판유리는 특히 자동차 부문에 일반적이다.
선형 편광 방사선의 반사 수준은 방사선이 판유리의 표면에 입사되는 각도에 좌우된다. 반사 수준은 반사 방사선의 강도 대 입사 방사선의 강도의 비이다. 입사 각도는 방사선이 판유리의 표면에 부딪히는 지점에서 판유리의 표면 법선과 입사 벡터 사이의 각도이다. 수평 편광 방사선의 반사 수준과 수직 편광 방사선의 반사 수준 사이의 차이는 입사 각도(θE)가 소위 브루스터 각과 동일할 때 특히 크다. 광의 입사 각도가 브루스터 각보다 작을 경우, p-편광 방사선의 반사 수준은 이론상 0과 동일하다. 본 발명에 따른 공기-유리 전이부 상에서 브루스터 각은 대략 57°이다(공기의 굴절률(nAir)은 1이고 유리의 굴절률(nGlass)은 1.55이다).
만곡형 판유리의 경우, 판유리의 분석 영역 내의 표면 법선의 방향은 위치 종속적이다. 따라서, 입사 각도(θE)도 위치 종속적이다. 논리적으로, 분석 영역의 제1 표면의 기하중심이 바람직한 입사 각도(θE)를 설정하기 위해 사용된다. 본 발명에 따른 입사 각도(θE)는 바람직하게는 분석 영역의 제1 표면의 중심에서 측정된다.
입사 각도(θE)는 바람직하게는 20° 내지 70°, 특히 바람직하게는 40° 내지 65°, 아주 특히 바람직하게는 55° 내지 60°, 특히 대략 57°이다. 이 범위에서, p-편광 광의 반사 수준과 s-편광 광의 반사 수준 사이의 차이가 특히 크고, 블로잉 구조에 의해 초래되는 휘도 패턴은 유리하게도 특히 선명하게 보인다.
입사 각도(θE)로 명시된 범위는 판유리에 의해 반사되는 광이 검출기에 의해 검출될 때 특히 유리하다. 판유리를 통해 투과되는 광이 검출기에 의해 검출되는 경우, 입사 각도(θE)는 예컨대 0° 내지 20°, 바람직하게는 0° 내지 10°, 특히 대략 0°일 수도 있다.
방사선원은 바람직하게는 편평한(이차원) 방사선원이다. 이는 방출 표면 영역을 통해 광을 방출하고 판유리의 규모에 대비하여 점 방사선원이 아닌 것으로 감지될 수 있는 방사선원을 의미한다. 이런 가상 점 방사선원은 예컨대 레이저 또는 전구이다. 편평한 방사선원의 방출 표면 영역은 예컨대 적어도 0.5 ㎡ 또는 적어도 1 ㎡의 크기를 가질 수 있다. 편평한 방사선원의 방출 표면 영역은 이론상 만곡형일 수 있지만 특히 바람직한 실시예에서는 편평하다. 이 경우, 광의 전파 방향이 방출 표면 영역에 걸쳐 일정하다. 따라서, 판유리 표면의 전체 분석 영역이 유리하게도 동일한 전파 방향을 갖는 방사선으로 조사될 수 있다. 방사선원은 아주 특히 바람직하게는 적어도 소위 편광벽을 포함한다. 편광벽은 적어도 하나, 통상적으로는 복수의 주 방사선원, 예컨대 강산란성 유리판, 통상적으로는 오팔 유리판 후방에 서로 평행하게 배열되는 복수의 형광관을 포함한다. 산란성 유리판을 통과할 시, 편평한 비편광 방사선이 주 방사선원의 방사선으로부터 생성된다. 선형 편광 방사선은 주 방사선원을 향하지 않는 산란성 유리판의 면에 배치되는 편평한 편광 필터에 의해 생성된다.
방사선원은 바람직하게는 가시 스펙트럼 범위의 방사선을 방출한다. 이는 한편으로 적절한 방사선원과 검출기를 간단히 입수할 수 있다는 점에서 유리하다. 다른 한편으로, 보는 사람, 즉 관찰자에 대한 블로잉 구조의 성가심 효과가 가시광과 연계하여 발생함으로써, 블로잉 구조의 정량적 측정을 위해 가시광을 사용하는 것이 타당성을 갖게 된다. 그러나, 방사선원의 광이 가시 스펙트럼 범위 전체를 포괄할 필요는 없다. 또한, 방사선원의 방사선이 가시 스펙트럼 범위에 국한될 필요도 없다. 방사선원의 방사선은 다른 스펙트럼 범위의 방사선 부분, 예컨대 적외선 및/또는 자외선을 포함할 수 있다.
검출기는 바람직하게는 이차원 화상 센서, 예컨대 CCD 센서 또는 능동 픽셀 센서(APS 센서, CMOS 센서)를 갖춘 카메라를 포함한다. 보다 용이하게 입수할 수 있고 비용이 저렴하기 때문에 CCD 센서를 갖춘 카메라가 바람직하다. 유리하게는, 적어도 전체 분석 영역의 화상이 이차원 화상 센서에 의해 기록될 수 있다. 물론 화상은 방사선원이 판유리에 광을 조사하는 동안에 기록된다.
검출기는 추가적인 광학 요소, 예컨대 그레이 필터나 컬러 필터와 같은 광학 필터를 포함할 수 있다.
검출기는 바람직하게는 판유리에서 반사되거나 판유리를 통해 투과되는 방사선이 최적으로 검출되도록 배열된다. 검출기는 검출기를 향하는 판유리의 표면 상의 이상적인 위치에 겨냥된다. 검출기가 카메라일 경우에는, 바람직하게는 대물렌즈가 이상적인 위치에 초점이 맞춰진다. 이 경우, 관찰 각도(θA)는 한편으로 검출기와 이상적인 위치를 잇는 선과, 다른 한편으로 이상적인 위치에서 판유리의 표면 법선이 이루는 각도이다. 검출기를 향하는 분석 영역의 표면의 기하중심이 판유리의 표면 상의 이상적인 위치로서 합리적으로 선택된다. 관찰 각도(θA)는 바람직하게는 20° 내지 70°, 특히 바람직하게는 40° 내지 65°, 아주 특히 바람직하게는 55° 내지 60°, 특히 대략 57°이다. 관찰 각도(θA)는 바람직하게는 입사 각도(θE)와 양적으로 동일하거나 입사 각도(θE)로부터 조금만, 예컨대 0° 내지 10°만큼 벗어난다. 판유리의 제1 표면이 방사선원과 검출기를 향하는 경우, 방사선원과 검출기는 바람직하게는 분석 영역의 제1 표면의 기하중심의 표면 법선을 기준으로 서로 대향측에 배열된다. 이 경우, 반사광이 특히 유리하게 검출될 수 있다.
방사선원을 향하는 판유리의 제1 표면은 바람직하게는 판유리의 외면이다. 여기서, 용어 "외면"은 판유리의 설치 위치에서 판유리가 한정하는 공간의 외부 주변을 향하도록 정해진 판유리의 표면을 가리킨다. 판유리가 예컨대 자동차의 창유리인 경우, 외면은 설치 위치에서, 외부 주변을 향하고 자동차의 내부를 향하지 않는다.
화상은 바람직하게는 검거나 어두운 배경을 뒤로하고 기록된다. 이 경우, 블로잉 구조는 식별하기가 특히 유리하다. 특히 바람직하게는, 본 발명에 따른 방법은 방사선원이 유일한 광원인 상태에서 암실에서 수행된다.
평가 유닛은 바람직하게는 검출기에 의해 기록되는 화상의 각각의 화상점(픽셀)의 휘도값을 판독하기에 적절한 화상 분석 소프트웨어를 갖춘 컴퓨터를 적어도 포함한다.
본 발명에 따르면, 검출기에 의해 기록되는 화상은 평가 유닛으로 공급된다. 이는 검출기와 평가 유닛 사이의 직접적인 연결을 통해, 예컨대 케이블 연결 또는 무선 연결을 통해 이루어질 수 있다. 화상의 전송은 자동으로 이루어지거나 사용자의 명령에 의해 유발될 수 있다. 그러나, 화상은 다른 적절한 수단에 의해, 예컨대 서버 또는 저장 매체를 통해 평가 유닛으로 공급될 수도 있다.
검출기에 의해 기록된 화상에서 블로잉 구조는 어두운 영역과 밝은 영역으로 이루어진 패턴으로서 식별된다. 프리스트레싱 중에, 판유리는 통상적으로 복수의 평행한 분출구 열로부터 분사되는 공기 스트림에 의해 충돌된다. 어두운 영역과 밝은 영역으로 이루어진 패턴은 분출구의 배열에 의해 초래된다. 그 결과, 화상의 밝은 영역은 서로 평행한 선을 따라 배열된다. 분석선을 따라 생성되는 휘도 프로필이 평가 유닛에 의해 본 발명에 따라 판독된다. 분석선은 바람직하게는 서로 평행하게 연장되는 선들 중 동일한 선 상에 배열되는 일군의 밝은 영역을 통해 연장되도록 선택된다. 분석선은 바람직하게는 밝은 영역의 중심을 통해 연장된다.
검출기에 의해 기록되는 화상은 휘도 프로필의 분석 전에 일반적인 방식으로 처리될 수 있다. 데이터의 부피 및/또는 화상의 치수가 예컨대 전자적으로 저감될 수 있다.
본 발명의 맥락에서, 휘도 프로필은 분석선을 따라 배열된 위치에 대해 판정되는 휘도값의 도화(plotting)로서, 예컨대 임의의 길이 척도(예컨대 연속하는 픽셀의 번호 부여)에 의해 표현될 수 있다. 분석선을 따라 생성되는 휘도 프로필은 일련의 국부 최대치(화상에서 밝은 영역의 중심)와 국부 최소치(화상에서 어두운 영역의 중심)를 갖는 파형 프로필로 나타난다. 본 발명에 따른 방법에서는, 국부 최대치 및 최소치의 위치가 확인되고 각각의 휘도값이 판독된다. 국부 최대치 및 최소치의 확인은 바람직하게는 적절한 알고리즘을 사용하여 자동으로 이루어지지만, 수동으로 수행될 수도 있다. 국부 최대치 및 최소치의 분석 전에 휘도 프로필의 데이터가 적절한 알고리즘에 의해 평활화될 수 있다.
분석 영역은 바람직하게는 휘도 프로필이 적어도 3개의 국부 최대치를 포함하도록 선택된다. 분석 영역은 특히 바람직하게는 휘도 프로필이 5개 내지 20개, 아주 특히 바람직하게는 8개 내지 15개의 국부 최대치를 포함하도록 선택된다. 이는 한편으론 신뢰성 있고 재현가능한 블로잉 구조의 측정과 관련하여, 다른 한편으론 시간 절약적인 측정 평가와 관련하여 특히 유리하다.
본 발명의 맥락에서 국부 최대치의 휘도 평균(Mmax)으로 지칭되는 제1 평균이 휘도 프로필의 국부 최대치의 휘도값으로부터 산출된다. 본 발명의 맥락에서 국부 최소치의 휘도 평균(Mmin)으로 지칭되는 제2 평균이 휘도 프로필의 국부 최소치의 휘도값으로부터 산출된다. 휘도 평균(Mmax, Mmin)은 바람직하게는 산술 평균이다. 그러나 이론상으로는 기술분야의 기술자가 타당한 것으로 간주할 경우, 다른 평균, 예컨대 기하 평균, 조화 평균 또는 2차 평균이 사용될 수도 있다.
본 발명의 맥락에서, 국부 최대치의 휘도 평균(Mmax)과 국부 최소치의 휘도 평균(Mmin) 사이의 양적 차이는 블로잉 구조의 강도 지수(IBS)로 지칭된다. 강도 지수(IBS)는 블로잉 구조의 정도를 나타내는 정량적이고 객관적인 척도이다. 큰 강도 지수(IBS)의 값은 어두운 영역 대비 밝은 영역의 반사 수준의 차가 크다는 것을 가리키며, 따라서 블로잉 구조가 확연하다는 것을 가리킨다. 작은 강도 지수(IBS)의 값은 어두운 영역 대비 밝은 영역의 반사 수준의 차가 작다는 것을 가리키며, 따라서 블로잉 구조가 덜 확연하다는 것을 가리킨다. 강도 지수(IBS)를 사용하여, 각기 다른 판유리들을 블로잉 구조의 정도와 관련하여 서로 정량적으로 비교할 수 있다. 본 발명에 따른 방법의 객관성과 재현가능성으로 인해, 각기 다른 판유리에 대한 비교 대상 측정치를 각기 다른 시기에 구할 수도 있다.
블로잉 구조를 측정하기 위한 본 발명에 따른 장치의 유리한 실시예에서는, 바람직하게는 편평한 방사선원이 수직으로 배열된다. 이는 광의 방출이 일어나는 영역이 수직으로, 즉 수평면에 대해 대략 90°의 각도로 배열된다는 것을 의미한다. 판유리가 수평면을 기준한 방사선원의 광의 편광 방향의 각도로부터 최대 15°, 바람직하게는 최대 5°만큼 차이가 나는 수평면 기준 각도로 배열될 때 블로잉 구조가 특히 양호하게 관찰될 수 있다는 것이 입증되었다. 특히 바람직하게는, 판유리가 배열되는 수평면 기준 각도는 수평면을 기준한 방사선원의 광의 편광 방향의 각도에 대응한다. 판유리가 배열되는 수평면 기준 각도와, 수평면을 기준한 방사선원의 광의 편광 방향의 각도는 0° 내지 90° 범위의 값으로 설정된다. 방사선원인 편광벽이 예컨대 수평면에 대해 대략 40°의 각도로 배열되는 편광 방향을 가질 경우, 블로잉 구조는 판유리가 수평면에 대해 30° 내지 60°, 바람직하게는 40° 내지 50°, 특히 대략 45°의 각도로 배열될 때 특히 양호하게 관찰될 수 있다. 만곡형 판유리의 경우에는, 예컨대 분석 영역의 중심의 접평면이 수평면을 기준한 각도를 산정하기 위해 사용될 수 있다. 이를 위해, 판유리는 판유리의 신뢰성 있고 재현가능한 배치를 가능하게 하는 적절한 장착대에 배열될 수 있다.
검출기는 예컨대 삼각대나 여타의 적절한 장착대 상에 배치될 수 있다. 판유리와 검출기의 상대 배열은 예컨대 플로어 마킹(floor marking)을 사용하여 이루어질 수 있다. 대안으로서, 검출기의 장착대와 판유리의 장착대는 예컨대 공통 프레임 상에서 서로 영구적으로 연결될 수 있다. 따라서, 유리하게도, 신속하고 용이하게 실현되고 재현가능한 판유리와 검출기의 상대 배열이 이루어진다.
방사선원과 판유리의 재현가능한 상대 배향은 예컨대 플로어 마킹을 사용하여 이루어질 수 있다. 판유리의 장착대 및/또는 검출기의 장착대와 방사선원이 서로 안정적으로 연결될 수도 있다.
판유리는 바람직하게는 유리, 특히 바람직하게는 평판 유리, 플로트 유리, 석영 유리, 붕규산염 유리 및/또는 소다석회 유리를 함유한다. 판유리의 두께는 광범위하게 변경될 수 있으며, 따라서 개개의 경우의 요건에 탁월하게 적합화될 수 있다. 판유리의 두께는 바람직하게는 1.0 mm 내지 25 mm, 특히 바람직하게는 1.4 mm 내지 5 mm이다. 판유리의 크기는 광범위하게 변경될 수 있으며, 예정된 용도에 의해 결정된다. 판유리는 예컨대 자동차 및 건축 부문에서는 통상 200 ㎠ 내지 20 ㎡의 면적을 가진다.
판유리는 상당히 투명할 수 있는데, 예컨대 70％보다 높은 총투과율을 가질 수 있다. 그러나, 판유리는 채색 및/또는 착색될 수도 있으며, 예컨대 50％ 미만의 총투과율을 가질 수 있다. 용어 "총투과율"은 ECE-R 43, Annex 3, §9.1에 규정된 자동차 창의 광투과율 시험 방법에 근거한 것이다.
본 발명은 프리스트레스트 판유리의 블로잉 구조의 정량적 평가, 특히 각기 다른 판유리의 정량적 비교 측정을 위한, 본 발명에 따른 장치의 용도를 추가로 포함한다. 판유리는 바람직하게는 건물, 특히 출입 영역 또는 창 영역의 판유리, 가구 및 장치, 특히 냉각 또는 가열 기능을 갖는 전자 장치의 판유리, 또는 육상, 항공, 수상 운송수단, 특히 열차, 선박 및 자동차의 판유리, 예컨대 단판 안전 유리인 측면 창, 지붕 패널 및/또는 후방 창이다.
이하, 첨부도면과 예시적인 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 도면은 개략적인 표현으로, 일정비례로 작성되지 않았다. 도면은 본 발명을 제한하지 않는다.
도 1은 프리스트레스트 판유리의 블로잉 구조를 측정하기 위한 본 발명에 따른 장치의 개략도이다.
도 2a는 검출기에 의해 기록되는 화상이다.
도 2b는 도 2a의 화상의 개략도이다.
도 3은 도 2a의 분석선을 따라 생성되는 휘도 프로필의 도표이다.
도 4a는 판유리와 검출기용 장착 장치의 정면도이다.
도 4b는 도 4a의 장착 장치의 측면도이다.
도 5는 프리스트레스트 판유리의 블로잉 구조를 측정하기 위한 본 발명에 따른 방법의 일 실시예의 상세한 순서도이다.
도 1은 프리스트레스트 판유리(1)의 블로잉 구조를 측정하기 위한 본 발명에 따른 장치의 개략도를 도시한다. 판유리(1)는 자동차의 후방 창유리이다. 판유리(1)는 후방 창유리에 통상적인 곡률과 가장자리 연마도를 가진다. 판유리(1)는 소다 석회 유리로 제조된 것으로, 폭이 150 cm이고 높이가 80 cm인 3 mm 두께의 단판 안전 유리이다. 판유리(1)는 열적으로 프리스트레싱된 것으로, 예컨대 대략 120 MPa의 표면 압축 응력과 대략 60 MPa의 심부 인장 응력을 가진다. 프리스트레싱 공정의 결과로 판유리(1)는 불균일하게 분포된 응력을 가지는데, 이는 특정한 관찰 및 조명 조건 하에서 밝은 영역과 어두운 영역으로 이루어진 패턴으로서 시각적으로 감지가능한 소위 블로잉 구조를 초래한다. 본 발명에 따른 방법에 의해, 블로잉 구조의 정도를 정량적으로 판정할 수 있다. 따라서, 예컨대 상이한 방법을 사용하여 프리스트레싱된 판유리를 블로잉 구조의 정도와 관련하여 서로 비교할 수 있다.
본 발명에 따른 장치는 방사선원(2)을 포함한다. 판유리(1)는 후방 창유리에 통상적인 바와 같이 만곡형이다. 판유리(1)의 설치시 외면으로 정해지는 판유리(1)의 볼록한 제1 표면(I)은 방사선원(2)의 광(5)이 판유리(1)를 통과하는 동안 맨 먼저 제1 표면(I)에 부딪히도록 방사선원(2)을 향한다. 방사선원(2)은 편광벽이다. 편광벽은 오팔 유리판 후방에 서로 평행하게 배열되는 복수의 형광관과, 형광관을 향하지 않는 오팔 유리판의 면 상 편평한 편광 필터를 포함한다. 가시 스펙트럼 범위의 선형 편광된 백색광(5)이 높이 150 cm, 폭 200 cm의 방출면을 통해 방사선원(2)에 의해 방출된다. 차폐된 영역을 제외한 판유리(1)의 전체 표면(I)이 편평한 방사선원(2)에 의해 조사된다. 특히 분석 영역(4)은 완전히 조사된다. 분석 영역(4)은 블로잉 구조 측정의 평가를 위해 마련된다. 분석 영역(4)은 예컨대 길이 및 폭이 30 cm이고, 대략 판유리(1)의 기하중심에 배열된다. 분석 영역(4)은 판유리(1)의 제1 표면(I)의 영역인 제1 표면을 가지며, 분석 영역(4)의 제1 표면은 판유리의 제1 표면(I)의 기하중심에 배열된다. 분석 영역(4)은 판유리(1)의 제2 표면(II)의 영역인 제2 표면을 가지며, 분석 영역(4)의 제2 표면은 판유리의 제2 표면(I)의 기하중심에 배열된다.
방사선원의 광(5)은 표면(I)에 대해 수평하게 편광된다. 편광 벡터(12)에 의해 설명되는 전자기파의 진동 방향은 광(5)의 입사 벡터와 표면(I)의 표면 법선(10)에 의해 형성되는 입사 평면(11) 내에 위치한다. 수평 편광 광은 수직 편광 광보다 판유리(1)의 표면에서 반사되는 정도가 낮다. 이 효과는 입사 각도(θE)가 대략 브루스터(Brewster) 각에 대응할 때 특히 두드러진다. 공기-기체 전이부에 대한 브루스터 각은 대략 57°이고 입사 각도(θE)는 이에 따라 선택된다.
판유리(1)가 만곡형이기 때문에, 분석 영역(4) 내의 표면 법선(10)의 방향은 위치 종속적이다. 편광 방향과 입사 각도(θE)를 설정 및 산정하기 위해, 분석 영역(4)의 제1 표면의 기하중심의 표면 법선(10)이 사용된다.
판유리(1)로부터 반사되는 광(13)은 위치 종속적 강도를 가진다. 이는 프리스트레싱 공정에 의해 초래되는 판유리(1)의 불균일한 응력 분포로 인한 것이다. 불균일하게 분포된 응력은 판유리(1) 통과시에 편광 벡터(12)의 위치 종속적 회전을 초래한다. 편광 벡터(12)가 회전되지 않을 경우, 광(5)은 방사선원(2)을 향하지 않는 판유리(1)의 표면(II)에 부딪히고 수평 편광된다. 이 경우, 광(5)은 두 표면(I 및 II) 모두에서 단지 조금만 반사되며, 판유리(1)에 의해 반사되는 모든 광(13)의 강도가 낮다. 편광 벡터(12)가 회전되는 경우, 광(5)은 수평 편광 광보다 현저히 보다 강하게 반사되는 수직 편광 방사선 부분이 증가한 상태로 표면(II)에 부딪힌다. 따라서, 판유리(1)에 의해 반사되는 모든 광(13)의 강도가 증가하는데, 반사의 수준은 편광 벡터(12)의 회전 정도에 좌우된다. 판유리(1)의 불균일하게 분포된 응력으로 인해, 반사광(13)은 어두운 영역과 밝은 영역으로 이루어진 패턴을 형성하게 된다.
본 발명에 따른 장치는 검출기(3)를 추가로 포함한다. 방사선원(2)을 향하는 판유리(1)의 표면(I)은 검출기(3)도 향한다. 검출기(3)는 CCD 센서를 갖춘 카메라이다. 반사광(13)의 위치 종속적 강도의 패턴은 검출기(3)에 의해 검출된다. 이를 위해, 적어도 분석 영역(4)을 보여주지만 통상적으로는 판유리(1)의 보다 큰 영역을 보여주는 사진이 촬영된다. 이를 위해, 카메라는 분석 영역(4)의 제1 표면의 중심에 겨냥되고 초점이 맞춰진다. 관찰 각도(θA)는 예컨대 대략 60°이며, 따라서 브루스터 각에 가깝게 선택된다. 따라서, 반사광(13)의 위치 종속적 강도의 패턴이 특히 양호하게 검출될 수 있다.
본 발명에 따른 장치는 평가 유닛(7)을 추가로 포함한다. 평가 유닛(7)은 예컨대 연결 케이블(14)을 통해 검출기(3)에 연결된다. 사진은 연결 케이블(14)을 통해 검출기(3)에서 평가 유닛(7)으로 전송된다. 평가 유닛(7)은 사진의 각각의 픽셀의 휘도값을 판독할 수 있는 적절한 화상 분석 소프트웨어를 갖춘 컴퓨터이다.
도 2a는 분석 영역(4), 보다 상세하게는 분석 영역(4)의 제1 표면을 보여주는 화상(6)의 상세도(707×480 픽셀)를 도시한다. 화상(6)은 사진이며, 도 1에 따른 장치에서 검출기(3)인 카메라에 의해 촬영되었다. 이 경우, 검출기(3)인 카메라는 캐논 EF-S 18-55 mm 유형의 대물렌즈를 갖춘 캐논 EOS 30D 유형의 디지털 일안 반사형 카메라였다. 화상(6)은 화상의 중심에 수동으로 초점을 맞추고 하기 파라미터, 즉 초점거리 55 mm, ISO 400, 구경 22, 색 공간 sRGB 및 노출 시간 0.8초를 선택하여 촬영되었다. 화상(6)에서, 블로잉 구조는 어두운 배경을 뒤로 한 밝은 영역으로 이루어진 패턴으로서 선명하게 식별 가능하다. 밝은 영역은 서로 평행한 선을 따라 배열된다. 이런 패턴은 프리스트레싱 중에 판유리(1)에 공기 스트림을 충돌시키는 분출구의 배열로 인한 것이다. 도면은 분석선(9)을 추가로 도시한다. 분석선(9)은 밝은 영역이 이들을 따라 배열되는, 서로 평행하게 배열된 선들 중 하나를 따라 연장된다. 분석선(9)은 밝은 영역의 대략 중심을 통해 연장되도록 선택된다. 분석선(9)을 따라 생성되는 화상(6)의 휘도 프로필이 블로잉 구조의 정량화를 위해 사용된다.
도 2b는 도 2a의 화상(6)의 개략도이다. 어두운 배경을 뒤로 한 밝은 영역과 분석선(9)이 식별 가능하다.
도 3은 도 2a의 화상(6)의 분석선(9)을 따라 생성되는 휘도 프로필(8)의 도표를 도시한다. 분석 영역(4)과 분석선(9)은 밝은 영역들 중 11개를 포함하도록 선택된다. 휘도 프로필(8)의 생성 및 분석은 평가 유닛(7)에서 이루어진다. 휘도 프로필(8)은 분석선(9)을 따라 각각의 픽셀의 휘도값(RGB 색 공간, 256 휘도 수준)을 판독하는 화상 분석 소프트웨어를 사용하여 생성된다. 휘도 프로필(8)은 11개의 최대치(15)와 11개의 국부 최소치(16)를 갖는 파형 프로필을 묘사한다. 산술 평균이 국부 최대치(15)의 휘도값을 통해 산출되며, 이에 따라 국부 최대치(15)의 휘도 평균(Mmax)이 판정된다. 산술 평균이 국부 최소치(16)의 휘도값을 통해 산출되고 국부 최소치(16)의 휘도 평균(Mmin)이 판정된다. 묘사된 예에서 휘도 평균(Mmax)은 177이고, 휘도 평균(Mmin)은 96이다. 본 발명의 맥락에서, 휘도 평균(Mmax)과 휘도 평균(Mmin) 사이의 양적 차이는 강도 지수(IBS)로 지칭된다. 강도 지수(IBS)는 블로잉 구조의 정도를 나타내는 양적 척도이다. 묘사된 예에서 강도 지수(IBS)는 81이다. 강도 지수(IBS)의 값이 낮을수록, 화상(6)의 밝은 영역과 어두운 영역 사이의 평균 휘도차가 작아지고 판유리 전반에 걸쳐 보다 균일한 반사가 이루어진다. 강도 지수(IBS)를 사용하여, 비교 판유리들을 블로잉 구조의 가시성과 관련하여 서로 비교할 수 있다.
묘사된 예에서, 휘도 프로필(8)은 감소 추세를 보인다. 이는 판유리(1)의 휨 때문인데, 이로 인해 분석 영역(4) 내의 표면 법선(10)의 방향이 위치 종속적이 된다. 따라서, 광(5)의 반사 거동 또한 위치 종속적이다. 그럼에도, 휘도 평균(Mmax, Mmin)은 특히 비교 판유리들의 휨이 동일하거나 유사할 경우에 비교 판유리들을 서로 비교할 수 있게 해주는 유의미한 강도 지수(IBS)를 제공한다. 예컨대, 상이한 방식으로 프리스트레싱된 동일한 유형의 판유리를 서로 비교할 수 있다.
동일한 조건 하에서, 기준 판유리(1)에 대해 50회의 측정을 수행하였다. 측정을 통해 얻은 강도 지수(IBS)의 평균은 84이었고 실험 분산은 0.5이었다. 따라서, 강도 지수(IBS)는 고도로 재현가능한 블로잉 구조의 척도이다.
프리스트레스트 판유리의 블로잉 구조를 측정하기 위한 본 발명에 따른 방법과 본 발명에 따른 장치를 사용하여 블로잉 구조의 정도에 대한 객관적이고 정량적이고 재현가능한 척도를 결정할 수 있다는 사실은 기술분야의 기술자에게는 예상치 못한 놀라운 것이었다.
도 4a와 도 4b는 판유리(1)와 검출기(3)를 위한 적절한 장착 장치(17)의 상세도를 각각 묘사한다. 장착 장치(17)는 공통 프레임(19) 상에 배열되는 판유리 장착부(18), 검출기 장착부(24) 및 위치결정 멈춤부(23)를 포함한다. 장착 장치(17)에 의해, 판유리(1)와 검출기(3)의 안정적이고 재현가능한 배열이 이루어진다. 따라서, 비교 측정시에 일정한 관찰 각도(θA)가 보장된다. 프레임(19)은 예컨대 광원(2)에 대한 정렬을 위해 장착 장치(17)를 간단히 이동시킬 수 있는 롤러(26)에 장착된다. 위치결정 멈춤부(23)는 비교 측정시 동일한 유형의 각기 다른 창유리(1)를 검사해야 할 경우 판유리 장착부(18)에 판유리(1)를 재현가능하게 배열할 수 있도록 한다. 따라서, 측정 결과의 비교가능성이 확보된다. 판유리 장착부(18)는 지지 요소(22)와 두 개의 지지 브라켓(21)이 그 위에 배열되는 수평 기부 요소(20)를 포함한다. 판유리(1)의 저부 가장자리가 지지 브라켓(21)에 도입되고, 판유리(1)가 지지 요소(22)에 기대어진다. 판유리(1)의 배열은 내구성 있게 안정적이고 재현가능하다. 기부 요소(20)는 두 개의 힌지(25)에 의해 프레임(19)에 연결된다. 따라서, 판유리 장착부(18)를 기울일 수 있고 판유리(1)와 수평면 사이의 각도를 설정할 수 있다. 따라서, 바람직한 각도가 판유리(1)를 향하지 않는 지지 요소(22)의 면에 배열되는 각도 고정 메커니즘(27)에 의해 내구성 있게 설정된다. 각도 고정 메커니즘(27)은 예컨대 원호 형태의 금속 레일로, 해당 원의 중심은 힌지(25)를 잇는 선 상에 배열된다. 금속 레일은 원호 형상 가장자리에 평행하게 연장되고 프레임(19)에 연결된 나사를 안내하는 리세스를 가진다. 나사를 풀면, 나사가 각도 고정 메커니즘(27)의 리세스에서 활주되는 상태에서 판유리 장착부(18)를 기울일 수 있다. 판유리 장착부(18)의 바람직한 위치에서 나사가 조여지고, 따라서 판유리 장착부(18)가 내구성 있게 안정적으로 고정된다.
도 5는 프리스트레스트 판유리(1)의 블로잉 구조를 측정하기 위한 본 발명에 따른 방법의 예시적인 실시예의 순서도를 도시한다.
1: 판유리
2: 방사선원
3: 검출기
4: 판유리(1)의 분석 영역
5: 방사선원(2)으로부터의 광
6: 화상
7: 평가 유닛
8: 분석선(9)을 따라 생성되는 화상(6)의 휘도 프로필
9: 화상(6)의 분석선
10: 표면 법선
11: 입사 평면
12: 광(5)의 편광 벡터
13: 판유리(1)에 의해 반사되는 광
14: 연결 케이블
15: 휘도 프로필(8)의 국부 최대치
16: 휘도 프로필(8)의 국부 최소치
17: 장착 장치
18: 장착 장치(17)의 판유리 장착부
19: 장착 장치(17)의 프레임
20: 판유리 장착부(18)의 기부 요소
21: 판유리 장착부(18)의 지지 브라켓
22: 판유리 장착부(18)의 지지 요소
23: 장착 장치(17)의 위치결정 멈춤부
24: 장착 장치(17)의 검출기 장착부
25: 판유리 장착부(18)의 힌지
26: 장착 장치(17)의 롤러
27: 판유리 장착부(18)의 각도 고정 메커니즘
I: 판유리(1)의 제1 표면
II: 판유리(1)의 제2 표면
θE: 입사 각도
θA: 관찰 각도
Mmax: 국부 최대치(15)의 휘도 평균
Mmin: 국부 최소치(16)의 휘도 평균
IBS: 강도 지수

Claims (15)

  1. 프리스트레스트(prestressed) 판유리(1)의 블로잉(blowing) 구조를 측정하는 방법으로서, 적어도
    (a) 판유리(1)의 제1 표면(I)이 방사선원(2)을 향하는 상태에서, 판유리(1)의 적어도 하나의 분석 영역(4)에 방사선원(2)으로부터 선형 편광 광(5)을 소정의 입사 각도(θE)로 조사하고, 적어도 한 대의 검출기(3)를 사용하여 소정의 관찰 각도(θA)에서 적어도 분석 영역(4)의 화상(6)을 기록하는 단계와,
    (b) 평가 유닛(7)으로 화상(6)을 공급하는 단계와,
    (c) 평가 유닛(7)에 의해,
    (c1) 화상(6)의 분석선(9)을 따라 휘도 프로필(8)을 판독하는 단계와,
    (c2) 휘도 프로필(8)의 국부 최대치(15)와 국부 최소치(16)를 판정하는 단계와,
    (c3) 국부 최대치의 휘도 평균(Mmax)과 국부 최소치의 휘도 평균(Mmin) 사이의 차이에 의해 강도 지수(IBS)를 판정하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 방사선원(2)을 향하는 판유리(1)의 표면(I)은 검출기(3)를 향하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 광(5)은 수평 편광되는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 방사선원(2)은 이차원 방사선원이고 바람직하게는 적어도 하나의 편광벽을 포함하는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 입사 각도(θE) 및/또는 관찰 각도(θA)는 20° 내지 70°, 바람직하게는 40° 내지 65° , 특히 바람직하게는 55° 내지 60°인 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 검출기(3)는 이차원 화상 센서, 바람직하게는 CCD 센서를 갖춘 적어도 한 대의 카메라를 포함하는 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 방사선원(2)을 향하는 판유리(1)의 표면(I)은 판유리(1)의 외면인 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 판유리(1)는 유리, 바람직하게는 평판 유리, 플로트 유리, 석영 유리, 붕규산염 유리 및/또는 소다석회 유리를 함유하고, 바람직하게는 1.0 mm 내지 25 mm, 특히 바람직하게는 1.4 mm 내지 5 mm의 두께를 가지는 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 휘도 프로필(8)은 적어도 3개, 바람직하게는 5개 내지 20개, 특히 바람직하게는 8개 내지 15개의 국부 최대치(15)를 포함하는 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 방사선원(2)이 유일한 광원인 상태에서 실내에서 수행되는 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 평가 유닛(7)은 적어도 화상 분석 소프트웨어를 갖춘 컴퓨터를 포함하는 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 광(5)의 입사 각도(θE)와 편광 방향은 방사선원(2)을 향하는 분석 영역(4)의 표면의 기하중심에서 측정되는 방법.
  13. 프리스트레스트 판유리(1)의 블로잉 구조를 측정하는 장치로서, 적어도
    - 판유리(1)의 제1 표면(I)이 방사선원(2)을 향하는 상태에서 판유리(1)의 적어도 하나의 분석 영역(4)에 선형 편광 광(5)을 소정의 입사 각도(θE)로 조사하는 방사선원(2)과,
    - 소정의 관찰 각도(θA)에서 적어도 분석 영역(4)의 화상(6)을 기록하는 적어도 한 대의 검출기(3)와,
    - 화상(6)을 수신하고, 화상(6)의 분석선(9)을 따라 휘도 프로필(8)을 판독하고, 휘도 프로필(8)의 국부 최대치(15)와 국부 최소치(16)를 판정하고, 국부 최대치(15)의 휘도 평균(Mmax)과 국부 최소치(16)의 휘도 평균(Mmin) 사이의 차이에 의해 강도 지수(IBS)를 판정하는 평가 유닛(7)을 포함하는 장치.
  14. 제13항에 있어서, 바람직하게는 공통 프레임(19) 상에 판유리 장착부(18)와 검출기 장착부(24)를 포함하는 장착 장치(17)를 포함하는 장치.
  15. 프리스트레스트 판유리, 바람직하게는 건물, 가구 및 장치 또는 육상, 항공, 수상 운송 수단의 프리스트레스트 판유리, 특히 자동차의 측면 창유리 및/또는 후방 창유리의 블로잉 구조를 정량적으로 측정하기 위한, 제13항 또는 제14항에 따른 장치의 용도.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202013008910U1 (de) * 2013-10-07 2015-01-09 MÖLLER-WEDEL OPTICAL GmbH Vorrichtung zum Vermessen von Scheiben, insbesondere von Windschutzscheiben von Fahrzeugen
JP6278741B2 (ja) * 2014-02-27 2018-02-14 株式会社キーエンス 画像測定器
JP6290651B2 (ja) * 2014-02-27 2018-03-07 株式会社キーエンス 画像測定器
DE102016114485A1 (de) * 2016-08-04 2018-02-08 Isra Surface Vision Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung eines Doppelbildwinkels und/oder eines Sichtwinkels
DE102018122391A1 (de) * 2018-09-13 2020-03-19 Sikora Ag Vorrichtung und Verfahren zum Detektieren eines Gegenstandes
KR102237593B1 (ko) * 2020-03-19 2021-04-07 비전코웍 주식회사 글라스 표면 검사용 광학 장치
CN113267145B (zh) * 2021-05-12 2023-01-17 无锡先导智能装备股份有限公司 卷绕机极片入料控制方法、装置、电子设备及存储介质

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1175776B (it) * 1984-02-13 1987-07-15 Siv Soc Italiana Vetro Apparecchiatura per la misurazione automatica di tensioni in un corpo trasparente mediante luce diffusa
JPH0628659Y2 (ja) * 1988-12-19 1994-08-03 東芝硝子株式会社 光弾性測定装置
JP2600461B2 (ja) * 1990-06-18 1997-04-16 三菱電機株式会社 トルク測定方法
WO1994008229A1 (en) * 1992-09-29 1994-04-14 The University Of Queensland Detection of defects in glass
WO1995012120A1 (fr) * 1993-10-26 1995-05-04 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Procede et appareil de mesure de la non uniformite de la brillance et de l'epaisseur d'une image imprimee
US6067155A (en) * 1997-12-24 2000-05-23 Owens-Brockway Glass Container Inc. Optical inspection of transparent containers using infrared and polarized visible light
JPH11316195A (ja) * 1998-04-30 1999-11-16 Asahi Glass Co Ltd 透明板の表面欠陥検出装置
US5969810A (en) * 1998-05-14 1999-10-19 Owens-Brockway Glass Container Inc. Optical inspection of transparent containers using two cameras and a single light source
JP5334005B2 (ja) * 2001-04-27 2013-11-06 旭硝子株式会社 強化ガラス板
JP4679313B2 (ja) * 2005-09-14 2011-04-27 株式会社沖データ 表面平滑性測定装置
EP2282186B1 (en) * 2009-08-05 2015-09-09 Emhart Glass S.A. Glass container stress measurement using fluorescence
BE1019378A3 (fr) 2010-06-17 2012-06-05 Agc Glass Europe Analyse des marques de trempe.

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