CN103926257A - 一种基于太赫兹时域光谱仪的镜片缺陷的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种基于太赫兹时域光谱仪的镜片缺陷的检测方法，利用太赫兹时域光谱仪对镜片进行逐行扫描，获得镜片每个扫描点的反射系数S₁₁和透射系数S₂₁，由此计算得到各个扫描点的吸收率，分析各点吸收率，吸收率与正常不同的点为镜片缺陷点，所测镜片最大曲率为0.011/mm，镜片厚度为2～6mm。具体步骤为被测弯月透镜镜片的弧面与反射背景板相切，且镜片中轴线与反射背景板垂直；平镜镜片与反射背景板紧贴；太赫兹时域光谱仪对镜片逐行扫描，纵向步进和横向步进均为1～1.4mm。比较各点吸收率，与正常吸收率的差值大于设定值δ的扫描点，判断为缺陷点，本发明能够准确地检测镜片的微小的缺陷并且定位，检出率高，检测快捷，不受检测人员经验和状态的影响。

Description

一种基于太赫兹时域光谱仪的镜片缺陷的检测方法

技术领域

本发明涉及太赫兹光谱检测探伤领域，特别涉及到一种基于太赫兹时域光谱仪的镜片缺陷的检测方法。

背景技术

常规的眼镜镜片检测方法是利用放大镜通过肉眼观察检测镜片的缺陷，这种方式可以检测出相对较明显的缺陷，但是对于比较细微的表面和内部缺陷是无法检测到的。而且检测人员的经验也决定镜片缺陷的检出率，检测人员的身体状况也影响检测结果。

由于太赫兹波对大部分非金属，非极性材料(如泡沫、陶瓷、玻璃、树脂、涂料和复合物等)具有较好的穿透能力，结合成像技术，就可以对材料中的缺陷进行检测。在太赫兹无损检测中，通常采用已知波形的太赫兹波照射被测物体，太赫兹波与被测物体相互作用后在辐射源处或其附近被接收，通过测定分析太赫兹信号相关数据的变化从而检测到该物体表面或内部结构的缺陷。

但目前尚未见太赫兹波用于检测眼镜镜片的方法。

发明内容

本发明针对目前眼镜镜片缺陷检测方法的不足，提出了一种基于太赫兹时域光谱仪的镜片缺陷的检测方法，太赫兹时域光谱仪对镜片进行逐行扫描，提取出镜片每个扫描点的反射系数和透射系数，得到各个扫描点的吸收率，镜片缺陷部位的吸收率与正常部位不同，对比分析则可检测到镜片的缺陷。

本发明的一种基于太赫兹时域光谱仪的镜片缺陷的检测方法，太赫兹时域光谱仪对镜片进行逐行扫描，检测镜片每个扫描点的反射系数S₁₁和透射系数S₂₁，由吸收率的计算公式A＝1-|S₁₁|²-|S₂₁|²得到各个扫描点的吸收率，对比分析镜片各点所得到的吸收率与正常部分的吸收率，吸收率与镜片正常部分不同的的点为镜片缺陷点。

所述被测镜片最大曲率为0.011/mm，镜片厚度为2～6mm。

本发明的一种基于太赫兹时域光谱仪的镜片缺陷的检测方法的具体步骤如下：

Ⅰ、被测镜片的放置

被测镜片置于在样品架上，位于反射背景板朝向太赫兹时域光谱仪的前方。眼镜镜片均为薄透镜，且多为弯月透镜，弯月透镜镜片的弧面与反射背景板相切，且镜片中轴线与反射背景板垂直；平镜镜片与反射背景板紧贴；

Ⅱ、逐行扫描

太赫兹时域光谱仪对镜片逐行扫描，获得每个扫描点的反射系数S₁₁和透射系数S₂₁，由吸收率的计算公式A＝1-|S₁₁|²-|S₂₁|²得到各个扫描点的吸收率；

逐行逐点进行扫描，每个扫描点的面积小于2mm²，即太赫兹时域光谱仪扫描时纵向步进和横向步进均为1～1.4mm。

Ⅲ、得到镜片缺陷点

比较各个扫描点的吸收率，与镜片正常部分吸收率的差值大于设定值δ的扫描点，判断为缺陷点。

所述步骤Ⅰ的反射背景板为光滑金属板。本方法的被测镜片置于金属的反射背景板，太赫兹波无法穿透金属，完全被反射回镜片，步骤Ⅱ所测得的透射系数S₂₁为0，吸收率计算公式简化为A＝1-|S₁₁|²。

所述步骤Ⅲ中的设定值δ＝A₀×(2～5)％，A₀为镜片正常部分的吸收率。

所述步骤Ⅲ可将相关正常镜片吸收率的值与设定值δ输入计算机，由计算机对各扫描点吸收率数据对比分析，得到镜片缺陷点和其位置。

与现有技术相比，本发明一种基于太赫兹时域光谱仪的镜片缺陷的检测方法的优点为能够准确地检测镜片表面及其内部肉眼不易发现的微小的缺陷并且定位。与肉眼检测相比，检出率高，而且检测快捷，不受检测人员经验和状态的影响。

附图说明

图1为本基于太赫兹时域光谱仪的镜片缺陷的检测方法实施例中太赫兹时域光谱仪、待测镜片与反射背景板放置的相对位置示意图；

图2为本基于太赫兹时域光谱仪的镜片缺陷的检测方法实施例太赫兹时域光谱仪对镜片进行逐行扫描的示意图。

图中标号为：

1、太赫兹时域光谱仪，2、镜片，3、反射背景板，4、样品架。

具体实施方式

本基于太赫兹时域光谱仪的镜片缺陷的检测方法实施例具体步骤如下：

Ⅰ、被测镜片的放置

如图1所示，反射背景板3为光滑金属板。待测镜片2置于在样品架4上，位于反射背景板3朝向太赫兹时域光谱仪1的前方。弯月透镜的镜片2的弧面与反射背景板3相切，且镜片2中轴线与反射背景板3垂直；平镜的镜片2与反射背景板3紧贴；

Ⅱ、逐行扫描

如图2所示，太赫兹时域光谱仪1对镜片2逐行扫描，纵向步进和横向步进均为1.4mm，获得每个扫描点的反射系数S₁₁和透射系数S₂₁为0，由吸收率的简化计算公式为A＝1-|S₁₁|²得到各个扫描点的吸收率，并按各扫描点的坐标位置存储各点的吸收率；

Ⅲ、得到镜片缺陷点

相关正常镜片吸收率的值与设定值δ输入计算机，由计算机对各扫描点吸收率数据对比分析，与镜片正常部分吸收率的差值大于设定值δ的扫描点，判断为缺陷点，得到镜片缺陷点和其位置。本例设定值δ＝A₀×3％，A₀为镜片正常部分的吸收率。

本实施例检测3种弯月透镜镜片和2种平镜镜片，均为树脂镜片。对比例为有经验的检验人员利用放大镜通过肉眼观察检测相同的镜片，所得结果如表1所示。

表1本实施例与对比例检测结果对照表

由表1结果可见，本发明实施例与肉眼检测相比，缺陷检出率高。当太赫兹检测系统的分辨率进一步提高时，更能够分辨出特别微小的瑕疵，其优势将更明显。

上述实施例，仅为对本发明的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体个例，本发明并非限定于此。凡在本发明的公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于太赫兹时域光谱仪的镜片缺陷的检测方法，太赫兹时域光谱仪对镜片进行逐行扫描，检测镜片每个扫描点的反射系数S₁₁和透射系数S₂₁，由吸收率的计算公式A＝1-|S₁₁|²-|S₂₁|²得到各个扫描点的吸收率，对比分析镜片各点的吸收率与正常部分吸收率，吸收率与镜片正常部分不同的点为镜片缺陷点。

2.根据权利要求1所述的基于太赫兹时域光谱仪的镜片缺陷的检测方法，其特征在于：

所述被测镜片最大曲率为0.011/mm，镜片厚度为2～6mm。

3.根据权利要求1或2所述的基于太赫兹时域光谱仪的镜片缺陷的检测方法，其特征在于具体步骤如下：

Ⅰ、被测镜片的放置

被测镜片置于在样品架上，位于反射背景板朝向太赫兹时域光谱仪的前方。眼镜镜片均为薄透镜，且多为弯月透镜，弯月透镜镜片的弧面与反射背景板相切，且镜片中轴线与反射背景板垂直；平镜镜片与反射背景板紧贴；

Ⅱ、逐行扫描

太赫兹时域光谱仪对镜片逐行扫描，获得每个扫描点的反射系数S₁₁和透射系数S₂₁，由吸收率的计算公式A＝1-|S₁₁|²-|S₂₁|²得到各个扫描点的吸收率；

逐行逐点进行扫描，每个扫描点的面积小于2mm²，即太赫兹时域光谱仪扫描时纵向步进和横向步进均为1～1.4mm。

Ⅲ、得到镜片缺陷点

比较各个扫描点的吸收率，与镜片正常部分吸收率的差值大于设定值δ的扫描点，判断为缺陷点。

4.根据权利要求3所述的基于太赫兹时域光谱仪的镜片缺陷的检测方法，其特征在于：

所述步骤Ⅰ的反射背景板为光滑金属板；步骤Ⅱ所测得的透射系数S21为0，吸收率计算公式简化为A＝1-|S₁₁|²。

5.根据权利要求3所述的基于太赫兹时域光谱仪的镜片缺陷的检测方法，其特征在于：

所述步骤Ⅲ中的设定值δ＝A₀×(2～5)％，A₀为镜片正常部分的吸收率。

6.根据权利要求3所述的基于太赫兹时域光谱仪的镜片缺陷的检测方法，其特征在于：

所述步骤Ⅲ将相关正常镜片吸收率与设定值δ输入计算机，计算机对各扫描点吸收率数据对比分析，得到镜片缺陷点和其位置。