JPS5937452B2 - 風冷強化ガラスの表面応力測定装置 - Google Patents
風冷強化ガラスの表面応力測定装置Info
- Publication number
- JPS5937452B2 JPS5937452B2 JP10521978A JP10521978A JPS5937452B2 JP S5937452 B2 JPS5937452 B2 JP S5937452B2 JP 10521978 A JP10521978 A JP 10521978A JP 10521978 A JP10521978 A JP 10521978A JP S5937452 B2 JPS5937452 B2 JP S5937452B2
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- Japan
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- prism
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- light
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 18
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- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/24—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet
- G01L1/241—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet by photoelastic stress analysis
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はフルコール法等により得たガラスを風冷強化ガ
ラスの表面応力を測定する装置の改良に関する。
ラスの表面応力を測定する装置の改良に関する。
周知の如く、この種の風冷強化ガラスを製造するには、
溶融ガラスをフル、コール法、コロバーン法等により板
ガラスとした後、この板ガラスを軟化する温度に加熱し
、空気を吹付けて急冷することにより表面に圧縮応力を
発生させ機械的強度を向上させる方法が採用されている
。
溶融ガラスをフル、コール法、コロバーン法等により板
ガラスとした後、この板ガラスを軟化する温度に加熱し
、空気を吹付けて急冷することにより表面に圧縮応力を
発生させ機械的強度を向上させる方法が採用されている
。
しかして、この方法により得た風冷強化ガラスは表面に
発生した圧縮応力が大きく、かつ圧縮応力の発生層が厚
い程、その強度が大きいため、これらの圧縮応力量を測
定することは、品質管理上において重要である。ところ
で、従来、上述した風冷強化ガラスの表面応力を測定す
るには、次のような方法が採用されている。
発生した圧縮応力が大きく、かつ圧縮応力の発生層が厚
い程、その強度が大きいため、これらの圧縮応力量を測
定することは、品質管理上において重要である。ところ
で、従来、上述した風冷強化ガラスの表面応力を測定す
るには、次のような方法が採用されている。
（１）風冷強化ガラス表面に平行に通過する光を用いて
光弾性効果を測定し、この測定値にもとづいて表面応力
を求める方法。
光弾性効果を測定し、この測定値にもとづいて表面応力
を求める方法。
（２）風冷強化ガラスの表面を伝播する光波を利用し、
その光弾性効果を表面に沿つての伝播距離の関数として
求め、これから表面の単位距離当りの光弾性効果及び表
面応力を算出する方法。
その光弾性効果を表面に沿つての伝播距離の関数として
求め、これから表面の単位距離当りの光弾性効果及び表
面応力を算出する方法。
（３）風冷強化ガラスの表面に高屈折率のプリズムを置
き、該ガラス表面に光を入射させて表面による反射光の
強度を観察しながら入射光の角度を変えて臨界角を測定
し異常光と通常光との間での臨界角の差を求める方法。
しよしながら、上記各測定方法は次のような欠点があり
実用性に乏しい。
き、該ガラス表面に光を入射させて表面による反射光の
強度を観察しながら入射光の角度を変えて臨界角を測定
し異常光と通常光との間での臨界角の差を求める方法。
しよしながら、上記各測定方法は次のような欠点があり
実用性に乏しい。
すなわち、上記（１）の方法にあつてはかなり広い風冷
強化ガラス面にわたる平均的な応力しか測定できないた
め、ガラスの限られた領域の応力を正確に測定すること
が難しい。
強化ガラス面にわたる平均的な応力しか測定できないた
め、ガラスの限られた領域の応力を正確に測定すること
が難しい。
この改善策として、大型の風冷強化ガラスから切り出し
た小型の試料片を用いることが考えられるが、この風冷
強化ガラスの切り出しを行なうと、該ガラスは細かく砕
け、その応力がほとんど緩和され、応力測定が不可能と
なる。また、上記（力の方法にあつては風冷強化ガラス
の表面を伝播する光の強度が一般に微弱であるため、実
質的に応力測定が困難である。さらに、上記（３）の方
法は前記（１）、（凶の方法に比して正確な応力測定が
可能となるが、風冷強化ガラスの表面付近での屈折分布
等の要因で臨界角における反射光強度の角度による変化
が明瞭でないことが多く、表面応力の測定を常時遂行し
得ない不都合さがある。本発明は上記問題点を解消する
ためになされたもので、風冷強化ガラスの表面応力を常
に明瞭かつ迅速、高精度で測定し得る装置を提供しよう
とするものである。
た小型の試料片を用いることが考えられるが、この風冷
強化ガラスの切り出しを行なうと、該ガラスは細かく砕
け、その応力がほとんど緩和され、応力測定が不可能と
なる。また、上記（力の方法にあつては風冷強化ガラス
の表面を伝播する光の強度が一般に微弱であるため、実
質的に応力測定が困難である。さらに、上記（３）の方
法は前記（１）、（凶の方法に比して正確な応力測定が
可能となるが、風冷強化ガラスの表面付近での屈折分布
等の要因で臨界角における反射光強度の角度による変化
が明瞭でないことが多く、表面応力の測定を常時遂行し
得ない不都合さがある。本発明は上記問題点を解消する
ためになされたもので、風冷強化ガラスの表面応力を常
に明瞭かつ迅速、高精度で測定し得る装置を提供しよう
とするものである。
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説朋する。
図中１は風冷強化ガラス２上面に上下調節脚としてのネ
ジ３，３を介して一定間隙をあけて載置された架台であ
る。
ジ３，３を介して一定間隙をあけて載置された架台であ
る。
また、前記風冷強化ガラス２上面には前記架台１の軸４
，５に軸支され相互に角度を変えうる入射ブリズム６、
射出プリズム７が互に近接して載置されている。な卦、
これらブリズム６，７は風冷強化ガラス２の屈折率より
大きくなつている。そして、前記架台１には左端側を上
方に傾斜させた光源用支持台８が該架台１の軸４を中心
に回動可能に設けられて卦り、かつ、この支持台８の傾
斜部上にはレーザー光の光源が載設され、該光源９から
レーザー光を前記入射ブリズム６に入射させる際、支持
台８を回動させることにより該入射プリズム６ＶＣ対す
るレーザー光の軸を微調整できるようになつている。前
記光源９と入射プリズム６の間には、該光源９からのレ
ーザー光を集束する集束レンズ１０が介在されている。
また、前記架台１には右端側を上方に傾斜させた光学測
定器用支持台１１が該架台１の軸５を中心に回動可能に
設けられて卦り、かつこの支持台１１の傾斜部上には前
記射出プリズム７から射出された前記風冷強化ガラス２
と射出プリズム７の境界面１２に対して平行及び垂直に
振動する二種の光成分の強度の角度分布を測定する光学
測定器１３がスライド可能に載設され、該射出プリズム
７からの二種の光成分の強度の角度分布を測定する際、
支持台１１を回動させることにより該射出プリズム７に
対する光学測定器１３の光軸を微調整できるようになつ
ている。前記光学測定器１３は、射出プリズム７からの
二種の光成分を夫夫集束する対物レンズ１４を先端部に
取付けた筒体１５と、この筒体１５に出没可能に挿置さ
れ、前記対物レンズ１４で集束された二種の光成分を夫
々光点として現わす焦点面１６を内蔵し、かつ該焦点面
１６上の二つの光点を観察しうる接眼測微計１７とから
構成されている。このような構成によれば、今、支持台
８に載設された光源９からレーザー光１８を射出させて
集束レンズ１０で集束させながら、該支持台８を架台１
の軸４を中心に回動させ、入射ブリズム６に対する集束
レーザー光１８′の光軸を微調整すると、入射ブリズム
６ＶＣ入射された集束レーザー光１８′の大部分が入射
プリズム６と風冷強化ガラス２屈折率比で決まる臨界入
射角となるように制御される。
，５に軸支され相互に角度を変えうる入射ブリズム６、
射出プリズム７が互に近接して載置されている。な卦、
これらブリズム６，７は風冷強化ガラス２の屈折率より
大きくなつている。そして、前記架台１には左端側を上
方に傾斜させた光源用支持台８が該架台１の軸４を中心
に回動可能に設けられて卦り、かつ、この支持台８の傾
斜部上にはレーザー光の光源が載設され、該光源９から
レーザー光を前記入射ブリズム６に入射させる際、支持
台８を回動させることにより該入射プリズム６ＶＣ対す
るレーザー光の軸を微調整できるようになつている。前
記光源９と入射プリズム６の間には、該光源９からのレ
ーザー光を集束する集束レンズ１０が介在されている。
また、前記架台１には右端側を上方に傾斜させた光学測
定器用支持台１１が該架台１の軸５を中心に回動可能に
設けられて卦り、かつこの支持台１１の傾斜部上には前
記射出プリズム７から射出された前記風冷強化ガラス２
と射出プリズム７の境界面１２に対して平行及び垂直に
振動する二種の光成分の強度の角度分布を測定する光学
測定器１３がスライド可能に載設され、該射出プリズム
７からの二種の光成分の強度の角度分布を測定する際、
支持台１１を回動させることにより該射出プリズム７に
対する光学測定器１３の光軸を微調整できるようになつ
ている。前記光学測定器１３は、射出プリズム７からの
二種の光成分を夫夫集束する対物レンズ１４を先端部に
取付けた筒体１５と、この筒体１５に出没可能に挿置さ
れ、前記対物レンズ１４で集束された二種の光成分を夫
々光点として現わす焦点面１６を内蔵し、かつ該焦点面
１６上の二つの光点を観察しうる接眼測微計１７とから
構成されている。このような構成によれば、今、支持台
８に載設された光源９からレーザー光１８を射出させて
集束レンズ１０で集束させながら、該支持台８を架台１
の軸４を中心に回動させ、入射ブリズム６に対する集束
レーザー光１８′の光軸を微調整すると、入射ブリズム
６ＶＣ入射された集束レーザー光１８′の大部分が入射
プリズム６と風冷強化ガラス２屈折率比で決まる臨界入
射角となるように制御される。
換言すれば、集束レーザー光１８′の全光量のうち臨界
角で入射する割合が著しく高くなる。こうして集束レー
ザー光１８′が臨界入射角で入射プリズム６ＩＩＣ入射
されると、レーザー光は風冷強化ガラス２の表面を伝播
し該ガラス２の圧縮応力に応じた光弾性効果を受け、第
２図に示す如くそのレーザー光は入射プリズム６と近接
した射出プリズム７から射出ブリズム７と風冷強化ガラ
ス２の境界面１２に対して平行に振動する光成分１９と
垂直に振動する光成分２０との二種に分離され、それら
光成分１９，２０はそれぞれ高い強度を有し、かつ、高
エネルギー状態で異なる角度で射出される。しかるに、
光学測定器用支持台１１を架台１の軸５を中心に回動さ
せ、射出プリズム７（ＩＣ対して支持台１１上の光学測
定器１２の光軸を微調整すると、第３図に示す如く射出
ブリズム７から射出された平行及び垂直に振動する２種
の射出角の異なる光成分１９，２０は測定器１２の対物
レンズ１５で集束され、焦点面１６上に各光成分１９，
２０の光点２１，２２として明瞭に現われ、接眼測微計
１７（ＩＣ．より容易かつ確実に観察できる。しかして
、接眼測微計１７で観察された焦点面１６上の各光成分
１９，２０の光点２１，２２間の距離は各光成分の臨界
角の差（単位ラジアン）と対物レンズ１５の焦点距離ｆ
との積であるから、上記光点２１，２２間の距離を測る
ことにより臨界角の差を求めることができる。
角で入射する割合が著しく高くなる。こうして集束レー
ザー光１８′が臨界入射角で入射プリズム６ＩＩＣ入射
されると、レーザー光は風冷強化ガラス２の表面を伝播
し該ガラス２の圧縮応力に応じた光弾性効果を受け、第
２図に示す如くそのレーザー光は入射プリズム６と近接
した射出プリズム７から射出ブリズム７と風冷強化ガラ
ス２の境界面１２に対して平行に振動する光成分１９と
垂直に振動する光成分２０との二種に分離され、それら
光成分１９，２０はそれぞれ高い強度を有し、かつ、高
エネルギー状態で異なる角度で射出される。しかるに、
光学測定器用支持台１１を架台１の軸５を中心に回動さ
せ、射出プリズム７（ＩＣ対して支持台１１上の光学測
定器１２の光軸を微調整すると、第３図に示す如く射出
ブリズム７から射出された平行及び垂直に振動する２種
の射出角の異なる光成分１９，２０は測定器１２の対物
レンズ１５で集束され、焦点面１６上に各光成分１９，
２０の光点２１，２２として明瞭に現われ、接眼測微計
１７（ＩＣ．より容易かつ確実に観察できる。しかして
、接眼測微計１７で観察された焦点面１６上の各光成分
１９，２０の光点２１，２２間の距離は各光成分の臨界
角の差（単位ラジアン）と対物レンズ１５の焦点距離ｆ
との積であるから、上記光点２１，２２間の距離を測る
ことにより臨界角の差を求めることができる。
しかも、臨界角ψは次式に示す如く風冷強化ガラス及び
射出プリズム７の屈折率をＮｌ，ｎ２とすると、で表わ
されることから、この（１）式に光点２１，２２間の距
離から求めた臨界角の差をあてはめることにより風冷強
化ガラスの屈折率Ｎ，のうち、風冷強化ガラスと射出ブ
リズムの境界面に対して平行に振動する光成分に対応す
る屈折率ＮｌＯと、垂直に振動する光成分に対応する屈
折率Ｎｌｅとの差を求めることができる。
射出プリズム７の屈折率をＮｌ，ｎ２とすると、で表わ
されることから、この（１）式に光点２１，２２間の距
離から求めた臨界角の差をあてはめることにより風冷強
化ガラスの屈折率Ｎ，のうち、風冷強化ガラスと射出ブ
リズムの境界面に対して平行に振動する光成分に対応す
る屈折率ＮｌＯと、垂直に振動する光成分に対応する屈
折率Ｎｌｅとの差を求めることができる。
このＮｌＯとＮｌ８の差は射出プリズムＬ直下！ＩＣ卦
ける風冷強化ガラス２の表面領域の光弾性効果によるも
のであるため、上記ＮｌＯ，ｎｌｅの差から射出ブリズ
ム７直下での風冷強化ガラス２の表面圧縮応力を測定で
きる。したがつて、本発明の装置によれば、入射プリズ
ムに集束レーザー光を入射させる際、集束レーザー光の
全光量のうち臨界角で入射する割合が著しく高いため、
射出プリズムからの二種の光成分を光学測定器の焦点面
に明瞭な光点として現われることができ、その結果これ
ら光点間の距離を容易、かつ正確に観察でき、風冷強化
ガラスの表面応力を常に迅速、高精度で測定できる。ま
た、本発明の装置によれば、入射プリズム６、射出プリ
ズム７が相互に回転できる構造になつているので、風冷
強化ガラスの面が曲率を有していても、これらプリズム
６，７を共にガラス面に接触させて測定を実行すること
ができる。
ける風冷強化ガラス２の表面領域の光弾性効果によるも
のであるため、上記ＮｌＯ，ｎｌｅの差から射出ブリズ
ム７直下での風冷強化ガラス２の表面圧縮応力を測定で
きる。したがつて、本発明の装置によれば、入射プリズ
ムに集束レーザー光を入射させる際、集束レーザー光の
全光量のうち臨界角で入射する割合が著しく高いため、
射出プリズムからの二種の光成分を光学測定器の焦点面
に明瞭な光点として現われることができ、その結果これ
ら光点間の距離を容易、かつ正確に観察でき、風冷強化
ガラスの表面応力を常に迅速、高精度で測定できる。ま
た、本発明の装置によれば、入射プリズム６、射出プリ
ズム７が相互に回転できる構造になつているので、風冷
強化ガラスの面が曲率を有していても、これらプリズム
６，７を共にガラス面に接触させて測定を実行すること
ができる。
な卦、本発明に係る表面応力測定装置の入射プリズム、
射出ブリズムは上記実施例の如く互に近接させる構成に
限定されず、たとえば入射プリズムと射出プリズムを遮
蔽膜を介して一体化させた構造にしてもよい。
射出ブリズムは上記実施例の如く互に近接させる構成に
限定されず、たとえば入射プリズムと射出プリズムを遮
蔽膜を介して一体化させた構造にしてもよい。
本発明に係る表面応力測定装置の光源のレーザー光軸及
び光学測定器の光軸を入射プリズム、射出ブリズムに対
して微調整する手段は上記実施例に限定されないことは
勿論である。
び光学測定器の光軸を入射プリズム、射出ブリズムに対
して微調整する手段は上記実施例に限定されないことは
勿論である。
以上詳述した如く、本発明によれば風冷強化ガラスの表
面を伝播した光のもつ二種の光成分を夫夫明瞭な光点と
して観察でき、もつてこれら光点間の距離から風冷強化
ガラスの表面応力を常に迅速、高精度て慣ｕ定し得る極
めて実用性の高い装置を提供できるものである。
面を伝播した光のもつ二種の光成分を夫夫明瞭な光点と
して観察でき、もつてこれら光点間の距離から風冷強化
ガラスの表面応力を常に迅速、高精度て慣ｕ定し得る極
めて実用性の高い装置を提供できるものである。
第１図は本発明の一実施例を示す風冷強化ガラスの表面
応力測定装置の概略図、第２図は風冷強化ガラス表面上
の入射プリズムに集束レーザー光を入射させた状態を示
す概略図、第３図は入射ブリズムから射出された二種の
光成分を夫々光学測定器の焦点面上に光点として集束さ
せた状態を示す概略図である。 １・・・架台、２・・・風冷強化ガラス、６・・・入射
プリズム、７・・・射出プリズム、８・・・光源用支持
台、９・・・光源、１０・・・集束レンズ、１１・・・
光学測定器用支持台、１３・・・光学測定器、１５・・
・対物レンズ、１６・・・焦点面、１７・・・接眼測微
計、１８・・・レーザー光、１９，２０・・・光成分、
２１，２２・・・光点。
応力測定装置の概略図、第２図は風冷強化ガラス表面上
の入射プリズムに集束レーザー光を入射させた状態を示
す概略図、第３図は入射ブリズムから射出された二種の
光成分を夫々光学測定器の焦点面上に光点として集束さ
せた状態を示す概略図である。 １・・・架台、２・・・風冷強化ガラス、６・・・入射
プリズム、７・・・射出プリズム、８・・・光源用支持
台、９・・・光源、１０・・・集束レンズ、１１・・・
光学測定器用支持台、１３・・・光学測定器、１５・・
・対物レンズ、１６・・・焦点面、１７・・・接眼測微
計、１８・・・レーザー光、１９，２０・・・光成分、
２１，２２・・・光点。
Claims (1)
- １ 風冷強化ガラスに載置し、かつ相互に角度を変えう
る入射プリズム及び射出プリズムと、この入射プリズム
に集束レンズを介して集束レーザー光を入射させる光源
と、前記射出プリズムから射出させた前記ガラスと射出
プリズムの境界面に対して平行及び垂直に振動する光成
分の強度の角度分布を測定する光学測定器とを具備し、
前記入射プリズムに対して光源からのレーザー光の軸を
、前記射出プリズムに対して測定器の光軸を、微調整可
能に構成したことを特徴とする風冷強化ガラスの表面応
力測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10521978A JPS5937452B2 (ja) | 1978-08-29 | 1978-08-29 | 風冷強化ガラスの表面応力測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10521978A JPS5937452B2 (ja) | 1978-08-29 | 1978-08-29 | 風冷強化ガラスの表面応力測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5531944A JPS5531944A (en) | 1980-03-06 |
| JPS5937452B2 true JPS5937452B2 (ja) | 1984-09-10 |
Family
ID=14401548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10521978A Expired JPS5937452B2 (ja) | 1978-08-29 | 1978-08-29 | 風冷強化ガラスの表面応力測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5937452B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63189918U (ja) * | 1987-05-29 | 1988-12-07 |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8673163B2 (en) | 2008-06-27 | 2014-03-18 | Apple Inc. | Method for fabricating thin sheets of glass |
| CN102388003B (zh) | 2009-03-02 | 2014-11-19 | 苹果公司 | 用于强化用于便携式电子设备的玻璃盖的技术 |
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| US8923693B2 (en) | 2010-07-30 | 2014-12-30 | Apple Inc. | Electronic device having selectively strengthened cover glass |
| US10189743B2 (en) | 2010-08-18 | 2019-01-29 | Apple Inc. | Enhanced strengthening of glass |
| US8824140B2 (en) | 2010-09-17 | 2014-09-02 | Apple Inc. | Glass enclosure |
| US9725359B2 (en) | 2011-03-16 | 2017-08-08 | Apple Inc. | Electronic device having selectively strengthened glass |
| US9128666B2 (en) | 2011-05-04 | 2015-09-08 | Apple Inc. | Housing for portable electronic device with reduced border region |
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-
1978
- 1978-08-29 JP JP10521978A patent/JPS5937452B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63189918U (ja) * | 1987-05-29 | 1988-12-07 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5531944A (en) | 1980-03-06 |
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