用于确定手持式装置盖板玻璃中的应力的设备和方法制造方法及图纸

用于测量应力的设备和方法，所述应力是掉落事件期间，当手持式装置的盖板玻璃接触一表面时由盖板玻璃所引起的应力。提供了具有掉落表面和后表面的透明材料实心件，并且所述透明材料实心件被取向为接收掉落的手持式装置以使盖板玻璃接触掉落表面。至少两个光学检测器被指向透明材料实心件的后表面，以获得包括多个像素点的图像数据。

Equipment and method for determining stress in glass of hand held device cover plate

A device and method for measuring stress. The stress is the stress caused by the cover glass when the cover glass of the handheld device is exposed to a surface. A solid core with a falling surface and a rear surface is provided, and the transparent material solid part is oriented to receive a falling handheld device to contact the falling surface of the sheet glass. At least two optical detectors are directed to the rear surface of the solid material of the transparent material to obtain image data including multiple pixel points.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定手持式装置盖板玻璃中的应力的设备和方法相关申请的交叉参考本申请根据35U.S.C.§119要求于2015年11月18日提交的系列号为62/256855的美国临时申请的优先权权益，本申请以该申请的内容为基础，并通过引用的方式全文纳入本文。
本公开的实施方式一般涉及用于确定应力的设备和方法。更具体地，本公开的实施方式涉及用于确定手持式装置的盖板玻璃中的应力的设备和方法。
技术介绍
在产品设计过程中考虑的一个因素是关于在掉落事件中在盖板玻璃中产生的应力的知识。目前，没有工具和/或方法来直接测量掉落事件期间在盖板玻璃中产生的应力。传统的测量应力的方法使用光学技术，使激光器和换能器或应变测定仪附接于盖板玻璃。由于测量仪器附件和线材的使用繁琐，这些技术并未真正反映实际的掉落事件。传统技术的其他缺点包括但不限于，其不是特定位置的应力测量。通过这些测量获得的应力值表示的是计量长度或面积内的平均值而非特定面积的测量。因此，本领域需要用于测量手持式装置的盖板玻璃在掉落事件期间所经历的实际应力的设备和方法。
技术实现思路
本公开的一个或多个实施方式涉及测量应力的设备，所述应力是在掉落事件期间，当手持式装置的盖板玻璃接触表面时由盖板玻璃引起的应力。所述设备包括透明材料实心件，其具有掉落表面和与所述掉落表面相对的后表面。对掉落表面进行取向以接收掉落的具有盖板玻璃的手持式装置，从而使盖板玻璃接触掉落表面。至少两个光学检测器被指向透明材料实心件的后表面，以获得包括多个像素点的图像数据。处理器被构造成使用图像数据来追踪每个像素点，并且使盖板玻璃上的变形与盖板玻璃上的应力和/或应变关联。本公开的另外的实施方式涉及用于测量应力的设备，所述应力是在掉落事件期间，当手持式装置的盖板玻璃接触表面时由盖板玻璃所引起的应力。所述设备包括含有高纯度熔凝二氧化硅的透明材料实心件，其具有掉落表面和与所述掉落表面相对的后表面。对掉落表面进行取向以接收掉落的具有盖板玻璃的手持式装置，从而使盖板玻璃接触掉落表面。掉落表面和后表面基本上彼此平行，并且掉落表面和后表面中的每一者基本上平坦的。包含高速摄影机的至少两个光学检测器被指向后表面，以获得包括多个像素点的图像数据。高速摄影机的帧率小于或等于约1毫秒。所述至少两个光学检测器中的每一者均具有视场，并且一个光学检测器的视场与另一个光学检测器的视场重叠的范围为约50％至约90％。对非激光光源进行定位以照亮透明材料实心件。处理器被构造成使用图像数据来追踪每个像素点，并且使盖板玻璃上的变形与盖板玻璃上的应力和/或应变关联。本公开的另外的实施方式涉及用于测量应力的方法，所述应力是在掉落事件期间，当手持式装置的盖板玻璃接触表面时由盖板玻璃所引起的应力。使所述手持式装置掉落到透明材料实心件上，所述透明材料实心件具有掉落表面和与所述掉落表面相对的后表面。使掉落表面水平取向，从而使盖板玻璃接触掉落表面。使用至少两个指向后表面的光学检测器来获得包含多个像素点的图像数据。利用图像数据的像素点将盖板玻璃上的变形与盖板玻璃上的应力和/或应变关联。附图说明附图被纳入本说明书并构成说明书的一部分，这些附图例示了下述多个实施方式。图1示出了本公开的一个或多个实施方式的用于测量掉落事件中的应力的设备的示意图；以及图2示出了本公开的一个或多个实施方式的具有散斑图案的盖板玻璃。具体实施方式本公开的实施方式解决了在掉落事件期间，当手持式装置的盖板玻璃接触表面时，盖板玻璃组件所经受的实际应力的测量问题。与传统技术相比，本公开的实施方式有助于在摄影机的视场中非接触性地测量应力。本公开的一些实施方式允许测量在盖板玻璃的每个点处的变形，并且可以获得玻璃在掉落事件中经受的实际应力的测量值。盖板玻璃可以为非强化玻璃或强化玻璃，所述强化玻璃可以是，例如经过化学和/或热强化的。例如，盖板玻璃可以为康宁(Corning)玻璃。如在本文中所使用的，“手持式装置”包括但不限于手机、阅读装置、音乐装置、观看装置和导航装置。所述装置的非限制性实例为和GPS导航系统。本公开的实施方式包括用于测量应力的设备和方法，所述应力是在掉落事件期间，当装置(例如手持式装置)的盖板玻璃接触表面时，盖板玻璃所经受的应力。测量设备包括用作掉落表面的透明材料块(例如高纯度熔凝二氧化硅块)。透明材料块也可用作透镜。两个或更多个高速摄影机可指向透明材料块的后表面，以有助于捕捉透明材料块的前表面上的掉落事件。在一些实施方式中，可以使用关联算法对盖板玻璃中的变形进行定量，并且测量掉落事件中盖板玻璃所经受的应变和/或应力。本公开的一些实施方式提供了在不需要接触传感器的情况下，以全场方式(full-fieldapproach)测量掉落事件期间在盖板玻璃上产生的应力的设备和/或方法。传统技术对在某一长度或面积(例如应变测定仪的计量长度)内的应变/应力测量值进行平均。本公开的一个或多个实施方式允许在盖板玻璃的每个位置处测量应变和/或应力。例如，可在摄影机观察到的每个像素处或在像素的子集处测量应变/应力。本公开的实施方式以非接触性的方式测量在光学检测器(例如摄影机)的视场中的变形。根据本公开的一些实施方式，所述设备可测量盖板玻璃的每个点处的变形，并且可允许测量在掉落事件期间，在盖板玻璃中产生的实际应力。本公开的一些实施方式允许测量盖板玻璃上的峰值应力。掉落事件持续的时间非常短，并且应力集中在冲击的区域中。使用传统技术，例如使用应变测定仪来测量峰值应力是不可行的，因为应变测定仪仅可测量计量区域中的平均应力。另外，应变测定仪在附接期间可潜在地引入瑕疵，并且可能显著低估表面强度。常规光学技术使用激光，并且对测量的实验参数具有严格要求。本公开的实施方式提供了要求不那么高并且易适用于大多数工程材料的设备和方法。一些实施方式使用普通光源，因此可以不需要激光。图1是根据本公开的一个或多个实施方式所述的测量设备100的示意图。设备100可用于测量因掉落事件而在手持式装置105的盖板玻璃110上引起的应力。就此而方，“掉落事件”包括手持式装置接近掉落表面，手持式装置的盖板玻璃冲击掉落表面以及手持式装置在冲击之后从掉落表面弹回。图1中在手持式装置105上示出的盖板玻璃110所具有夸大的厚度仅是为了说明的目的。盖板玻璃110的厚度可以为用于手持式装置105的任意合适厚度，并且不应受到图示的相对尺寸的限制。所述设备包括透明材料实心件120。透明材料实心件120也可以被称为固体材料块。透明材料实心件120具有掉落表面122和与掉落表面相对的后表面124。掉落表面122与后表面124之间的距离限定了透明材料实心件120的厚度T。对掉落表面122进行取向以接收掉落的具有盖板玻璃110的手持式装置105，从而使盖板玻璃110接触掉落表面122。掉落表面122的取向可以水平对齐，以使掉落的物体以基本上90°的角度(垂直于表面)接触掉落表面122。在一些实施方式中，掉落表面122相对于水平面成一角度对齐，以使得掉落物体以下列范围内的角度接触掉落表面122：在约5°至约175°的范围内、或在约15°至约165°的范围内、或在约30°至约150°的范围内、或在约45°至约135°的范围内、或在约60°至约120°的范围内、或在约75°至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于测量应力的设备，所述应力是掉落事件期间，当手持式装置的盖板玻璃接触表面时由盖板玻璃所引起的应力，所述设备包括：透明材料实心件，其具有掉落表面和与所述掉落表面相对的后表面，对掉落表面进行取向以接收掉落的具有盖板玻璃的手持式装置，从而使盖板玻璃接触掉落表面；至少两个光学检测器，其被指向后表面，以获得包括多个像素点的图像数据；和处理器，其被构造成使用图像数据来追踪每个像素点，并且使盖板玻璃上的变形与盖板玻璃上的应力和/或应变关联。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.18 US 62/256,8551.一种用于测量应力的设备，所述应力是掉落事件期间，当手持式装置的盖板玻璃接触表面时由盖板玻璃所引起的应力，所述设备包括：透明材料实心件，其具有掉落表面和与所述掉落表面相对的后表面，对掉落表面进行取向以接收掉落的具有盖板玻璃的手持式装置，从而使盖板玻璃接触掉落表面；至少两个光学检测器，其被指向后表面，以获得包括多个像素点的图像数据；和处理器，其被构造成使用图像数据来追踪每个像素点，并且使盖板玻璃上的变形与盖板玻璃上的应力和/或应变关联。2.如权利要求1所述的设备，其中，所述至少两个光学检测器包括帧率小于或等于约1毫秒的高速摄影机。3.如权利要求1或2所述的设备，其中，所述至少两个光学检测器中的每个光学检测器均具有视场，并且一个光学检测器的视场与另一个光学检测器的视场重叠约50％至约90％的范围。4.如前述任一项权利要求所述的设备，其还包括镜，对所述镜进行定位以允许至少一个光学检测器以垂直于掉落表面的角来定位。5.如前述任一项权利要求所述的设备，其还包括照亮透明材料实心件的非激光光源。6.如前述任一项权利要求所述的设备，其中，透明材料实心件中的掉落表面和后表面中的每一者基本上是平坦的。7.如前述任一项权利要求所述的设备，其中，透明材料实心件中的掉落表面和后表面基本上是平行的。8.如前述任一项权利要求所述的设备，其中，透明材料实心件包含高纯度熔凝二氧化硅。9.如前述任一项权利要求所述的设备，其中，所述变形以小于或等于约5μm的精度测量。10.如前述任一项权利要求所述的设备，其中，盖板玻璃包括多个散斑，并且关联变形还包括将样品图像中的散斑与参比图像中的散斑进行比较。11.如权利要求10所述的设备，其中，所述多个散斑包括在白色背景上的随机黑点。12.如权利要求11所述的设备，其还包括被导向用于照亮透明材料实心件的红色发光二极管。13.如前述任一项权利要求所述的设备，其中，透明材料实心件基本上不...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·C·潘达，J·D·佩桑斯基，P·R·萨马拉，A·C·司琪尔林斯，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US