残余应变的检测系统及其检测方法技术方案

本申请涉及一种残余应变的检测系统及其检测方法，用于检测待测样品的残余应变，残余应变的检测系统包括光学检测组件、光学检测装置与运算装置。光学检测组件包括发光源、起偏器与检偏器。残余应变的检测方法包括：设置待测样品在起偏器与检偏器之间，且检偏器沿多个旋转角度进行旋转。发光源的光束依序通过起偏器、待测样品与检偏器。通过光学检测装置获取检偏器旋转多个旋转角度后各自的待测图像。通过运算装置依据每一个待测图像的多个像素点计算出待测样品的相位延迟量，并依据相位延迟量绘制出待测样品的残余应变分布图。量绘制出待测样品的残余应变分布图。量绘制出待测样品的残余应变分布图。

【技术实现步骤摘要】
残余应变的检测系统及其检测方法


[0001]本申请涉及光学检测
，特别是涉及一种用于量测残余应变的检测系统及其检测方法。

技术介绍

[0002]通常，在光学膜片与光学镜片贴合后，必须经过残余应变测试，而目前的测试方法主要以数字影像相关法(Digital Image Correlation，DIC)来测试光学膜片贴合后的残余应变。利用DIC法进行量测时，必须事先确认待测物的表面上是否有足够的特征，若本身表面无特征点，可由人工制造，接着利用数值分析比对变形前与变形后的影像，以获得影像上欲量测或分析的区域(area of interest，AOI)的位移与应变等信息。
[0003]针对VR(virtual reality，虚拟现实)产品贴合的光学组件而言，因光学膜片本身为透明薄膜，无明显特征点，因此想要进行残余应变测试时则必须喷涂一层白色漆料作为底色，再喷涂黑色漆料作为随机斑点，如此以破坏性的方式进行测试，使得样品做完应变测试后即需丢弃而无法再使用。另外，使用此量测方法时，摄影机的像素、分辨率、光源均匀度都将可能影响影像分析上的精确度，进而造成使用者无法判断测试结果是否正确。

技术实现思路

[0004]有鉴于上述问题，本申请的主要目的是提供一种无须破坏测试样品，即可准确评估残余应变，且可提升测量速度及准确度的残余应变的检测系统及其检测方法。
[0005]为达上述目的，本申请提供一种残余应变的检测系统，用于检测待测样品的残余应变，残余应变的检测系统包括光学检测组件、光学检测装置与运算装置。光学检测组件包括发光源、起偏器与检偏器。发光源用以发出光束。起偏器设置于光束的路径上。检偏器位于起偏器的一侧，且位于光束的路径上，起偏器与检偏器之间设有待测样品，且检偏器沿多个旋转角度进行旋转。光学检测装置位于检偏器的一侧，且位于光束的路径上，用以获取检偏器沿多个旋转角度旋转后各自的待测图像。运算装置耦接光学检测装置，运算装置计算待测图像的多个像素点的光强度值，且依据各光强度值计算出待测样品的相位延迟量，并依据相位延迟量绘制出残余应变分布图。
[0006]在其中一个实施例中，光束为非偏振光。
[0007]在其中一个实施例中，非偏振光通过起偏器后产生第一线偏振光，第一线偏振光照射在待测样品后产生椭圆偏振光，椭圆偏振光通过检偏器后产生第二线偏振光。
[0008]在其中一个实施例中，在初始状态下，起偏器的光轴方向与检偏器的光轴方向互为平行或垂直。
[0009]在其中一个实施例中，在检测状态下，检偏器的旋转角度包括0度、45度、90度、135度和180度。
[0010]依据上述目的，本申请再提供一种残余应变的检测方法，用于检测待测样品的残余应变，残余应变的检测方法包括以下步骤：
[0011]设置光学检测组件，光学检测组件包括发光源、起偏器与检偏器；
[0012]设置待测样品在起偏器与检偏器之间，且检偏器沿多个旋转角度进行旋转；
[0013]通过发光源以发出光束，光束依序通过起偏器、待测样品与检偏器；
[0014]通过光学检测装置获取检偏器旋转多个旋转角度后各自的待测图像；
[0015]通过运算装置计算每一个待测图像的多个像素点的光强度值，且依据各个光强度值计算出待测样品的相位延迟量，并依据相位延迟量绘制出待测样品的残余应变分布图。
[0016]在其中一个实施例中，光束为非偏振光。
[0017]在其中一个实施例中，在非偏振光通过起偏器后产生第一线偏振光，接着第一线偏振光照射在待测样品后产生椭圆偏振光，再使椭圆偏振光通过检偏器后产生第二线偏振光。
[0018]在其中一个实施例中，通过光强度值计算出待测样品双折射的慢轴与快轴之间的相位延迟量，其中快轴的光传输速度大于慢轴的光传输速度。
[0019]在其中一个实施例中，光强度值与相位延迟量符合以下关系式：
[0020][0021]在上述关系式中，I为光学检测装置计算出的光强度值，a为第二线性偏振光的振幅，δ为相位延迟量，α为检偏器的方向，β为快轴的方向。
[0022]在其中一个实施例中，相位延迟量与待测样品的残余应变符合以下关系式：
[0023][0024]在上述关系式中，δ为相位延迟量，d为待测样品的厚度，λ为光束的波长，C为待测样品的光弹性常数，σ1为所述待测样品的第一主应力，σ2为所述待测样品的第二主应力。
[0025]综上所述，本申请的残余应变的检测系统及其检测方法可提高测试精准度，且无须破坏样品，也可缩短测试时间，具有提高整体检测效率的效果。
附图说明
[0026]图1为本申请的残余应变的检测系统的一实施例的示意图。
[0027]图2为本申请的残余应变的检测方法的一实施例的流程示意图。
[0028]1:残余应变的检测系统
[0029]10:光学检测组件
[0030]12:发光源
[0031]14:起偏器
[0032]16:检偏器
[0033]20:光学检测装置
[0034]30:运算装置
[0035]90:待测样品
[0036]θ:旋转角度
[0037]L0:光束
[0038]S11～S17:步骤
具体实施方式
[0039]本申请的实施例将通过下文配合相关附图进一步加以解说。尽可能的，在附图与说明书中，相同标号代表相同或相似构件。在附图中，基于简化与方便标示，形状与厚度可能经过夸大表示。可以理解的是，未特别显示在附图中或描述在说明书中的组件，为所属
中普通技术人员所熟知的形态。本领域普通技术人员可依据本申请的内容而进行多种改变与修改。
[0040]请参阅图1，残余应变的检测系统1包括光学检测组件10、光学检测装置20与运算装置30。光学检测组件10包括发光源12、起偏器14与检偏器16。发光源12用以发出光束L0。起偏器14设置于光束L0的路径上。检偏器16位于起偏器14的一侧，且位于光束L0的路径上，起偏器14与检偏器16之间设有待测样品90，且检偏器16沿旋转角度θ进行旋转。光学检测装置20位于检偏器16的一侧，且位于光束L0的路径上，用以获取检偏器16沿旋转角度θ旋转后的待测图像。运算装置30耦接光学检测装置20，运算装置30计算待测图像上每一个像素点的光强度值，且依据每一个像素点的光强度值计算出待测样品90的相位延迟量，并依据相位延迟量绘制出残余应变分布图。
[0041]在初始状态下，起偏器14的光轴方向与检偏器16的光轴方向互为平行或垂直；在检测状态下，检偏器16的旋转角度θ包括0度、45度、90度、135度和180度。
[0042]光束L0为非偏振光，非偏振光通过起偏器14后产生第一线偏振光，第一线偏振光照射在待测样品90后产生椭圆偏振光，椭圆偏振光通过检偏器16后产生第二线偏振光。
[0043]当第一线偏振光照射在待测样品90时，依据待测样品90的内部应变差异将使入射光在待本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种残余应变的检测系统，用于检测待测样品的残余应变，其特征在于，所述残余应变的检测系统包括：光学检测组件，包括：发光源，用以发出光束；起偏器，设置于所述光束的路径上；以及检偏器，位于所述起偏器的一侧，且位于所述光束的路径上，所述起偏器与所述检偏器之间设有所述待测样品，且所述检偏器沿多个旋转角度进行旋转；光学检测装置，位于所述检偏器的一侧，且位于所述光束的路径上，用以获取所述检偏器沿所述多个旋转角度旋转后各自的待测图像；以及运算装置，耦接所述光学检测装置，所述运算装置计算所述待测图像上的多个像素点各自对应的光强度值，且依据各所述光强度值计算出所述待测样品的相位延迟量，并依据所述相位延迟量绘制出残余应变分布图。2.根据权利要求1所述的残余应变的检测系统，其特征在于，所述光束为非偏振光。3.根据权利要求2所述的残余应变的检测系统，其特征在于，所述非偏振光通过所述起偏器后产生第一线偏振光，所述第一线偏振光照射在所述待测样品后产生椭圆偏振光，所述椭圆偏振光通过所述检偏器后产生第二线偏振光。4.根据权利要求1所述的残余应变的检测系统，其特征在于，在初始状态下，所述起偏器的光轴方向与所述检偏器的光轴方向互为平行或垂直。5.根据权利要求1所述的残余应变的检测系统，其特征在于，在检测状态下，所述检偏器的所述多个旋转角度包括0度、45度、90度、135度和180度。6.一种残余应变的检测方法，用于检测待测样品的残余应变，其特征在于，所述残余应变的检测方法包括以下步骤：设置光学检测组件，所述光学检测组件包括发光源、起偏器与检偏器；设置所述待测样品在所述起偏器与所述检偏器之间，且所述检偏器沿多个旋转角度进行旋转；通过所述发光源以发出光束，所述光束依序通过所述起偏器、所述待测样品与所述检偏器；通过光学检测装置获取所述检偏器旋转所述多个旋转角度后各自的待测图像；通过运算装置计算每一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：周蒋云，麦宏全，
申请(专利权)人：业成光电深圳有限公司业成光电无锡有限公司英特盛科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：