专利名称：量化材料未知应力与残余应力的装置及其方法
技术领域：
本发明涉及一种量化材料未知应カ与残余应カ的装置及其方法，特别涉及ー种通过光谱仪记录材料穿透率变化，建立应カ对应穿透率于该光源的波长下的变化关系，以求得应力量化公式，进而量化材料的未知应カ与残余应カ的装置及其方法。
背景技术：
薄膜晶体管液晶显不器(ThinFilm Transistor-Liquid Crystal Display,TFT-IXD)被列为台湾两兆双星产业之一，显示器的制造技术不断地提升，然而在追求薄膜晶体管液晶显示器的轻及薄过程中，ー个特殊的问题，Mura，意指为显示器亮度不均匀造成各种痕迹的现象，也同时浮现出来，造成Mura现象的成因很多，大致上可分为显示単元(Cell Unit)和背光模块(Backlight Unit)的组件缺陷所造成,然而薄膜晶体管液晶显示 器中玻璃基板在制程上无可避免的残留应カ也为成因之一。因此，如何量测残留应カ般低阶的应力便成为重要的议题。光弹法为一具有实时性、全局性、高灵敏度及非破坏性的应カ检测方法，主要为应用待测物本身的光学双折射特性或瞬时光学双折射特性，前者为待测物光轴(OpticalAxis)方向的折射率与正交光轴方向的折射率不同，而后者为待测物因受カ状态下而产生前述的光学双折射特性现象。然而，在传统式光弹法中，材料应カ的量化方式遵从应力-光学定律(Stress-Optic Law),为通过分析光强值从中撷取光弹条纹级次,并由已预知的应カ光学系数，以及已预知的光源波长值，进而推算材料的应カ值，故此量化方式必须由不同量测系统来预先得到前述的已预知參数，其会导致不同系统的误差互相迭积，不利于精确地量化材料应力。再者，已预知參数彼此间未必独立，已预知參数与应カ值间也未必独立，此现象尤其可能发生在材料受应カ值较低之情形下，如未知应カ与残余应カ，此量化方式将造成应カ值推算错误，故已不适用于精确地量化材料低应カ值。且传统式光弹法中常使用之全局性取像设备，无法有效呈现不同色光间的光强值。再者，先前技术中也有利用已知应力对应的光谱与待测应カ对应的光谱做相似性比对,一旦比对成功，则可知待测应カ为比对的已知应力，然而比对需要大量的处理时间，且若未知应カ对应的光谱与前处理中任一组光谱皆不完全吻合，则量测上就会产生误差，换句话说，由于这种比对法并未能建立系统性的应カ与光谱关系，因此只能量测与前处理中制作多组已知应カ相同之应力，一旦不同即会产生无法准确量测的误差，因为没有和未知应カ相同的已知应力可以被求得，因此必须要有应カ间距非常密的已知应カ光谱才能确保量测准确。此外，前述技术皆为量测条纹级次或延迟量，必须通过应カ光学定律来转换成应カ值，故待测物之应カ光学系数(Stress-Optic Coefficient)必须为已知,在快速检测上较不实际，且应力光学系数的量测误差可能会迭积至应カ的计算中，也进而导致应力量测的不准确。
因此，如何设计出一利用不同色光的细微信息来更精确地量化材料应カ值，且建立系统性的应カ与光谱关系，而不需先量测应カ光学系数即可直接量测应カ的量化材料未知应カ与残余应カ的装置及其方式，便成为相关厂商以及相关研发人员所共同努力的目标。

发明内容
本发明人有鉴于使用传统式光弹法难以精确量化材料内未知应カ与残余应カ的缺点，积极着手进行开发，以期可以改进前述现有的缺点，经过不断地试验及努力，终于开发出本发明。本发明的主要目的在于提供一种量化材料未知应カ与残余应カ的装置，该装置用以量化ー待测物的未知应カ与残余应カ。为了达成前述的目的本发明量化材料未知应カ与残余应カ的装置用以量化一待测物之未知应カ与残余应カ，该量化材料未知应カ与残余应カ的装置包括一光源，用以产生多波长或单波长的光；—偏光镜，设置于该光源前方，且其一面面对该光源以使光产生偏振；—第一四分之一波片，设置于该偏光镜前方，且其一面面对该光源以使光产生圆偏振；ー标准试片，其材质与该待测物相同且无未知应カ与残余应力，其设置于该第一四分之一波片前方，且其一面面对该第一四分之一波片的另一面；—第二四分之一波片，设置于该标准试片前方，且其一面面对该标准试片的另ー面；一检光镜，设置于该第二四分之一波片前方，且其一面面对该第二四分之一波片的另一面；一施载单元，用以施载该标准试片；一光谱仪，设置于该检光镜前方，用以记录从该检光镜穿透的光的光强，并得到该标准试片对应该光源的波长下的穿透率光谱；以及ー检测模块，与该光谱仪连结，其通过该光谱仪得到的该标准试片对应该光源的波长下的穿透率光谱，得到该标准试片的应力量化公式，并以该标准试片的应力量化公式搭配该待测物的正规化穿透率，求得该待测物的应カ分布。本发明次要目的在于提供ニ种量化材料未知应カ与残余应カ的方法。为了达成前述目的本发明的量化材料未知应カ与残余应カ的方法的第一实施例，使用如前述量化材料未知应カ与残余应カ的装置，其用以量化ー待测物的未知应カ与残余应力，该量化材料未知应カ与残余应カ的方法包括下列步骤施载该标准试片；记录从该检光镜穿透之光的光强，以得到该标准试片对应该光源的波长下的穿透率光谱；重复该施载步骤以及该记录步骤，以记录应カ对应穿透率于该光源的波长下的变化关系；正规化该应カ对应穿透率于该光源的波长下的变化关系；、
利用该应カ对应正规化穿透率于该光源的波长下的变化关系，以正弦函数拟合方式得到正规化穿透率值于该光源波长下对应应カ的关系；以线性函数拟合方式得到该正规化穿透率值对应应カ与该光源的波长的关系；利用该正规化穿透率值对应应カ与该光源的波长的关系，以比例方式推得第一应力量化公式；以及利用该第一应力量化公式、该光源的波长以及对应该波长下该待测物的正规化穿透率，得到该待测物的应カ分布。本发明的量化材料未知应カ与残余应カ的方法的第二实施例，使用如前述之量化材料未知应カ与残余应カ的装置，其用以量化ー待测物的未知应カ与残余应力，该量化材料未知应カ与残余应カ的方法包括下列步骤 施载该标准试片；记录从该检光镜穿透之光的光强，以得到该标准试片对应该光源的波长下的穿透率光谱；重复该施载步骤以及该记录步骤以记录应カ对应穿透率于该光源的波长下的变化关系；正规化该应カ对应穿透率于该光源的波长下的变化关系；求得正规化穿透率光谱的现光波长变化量与应カ变化量间的关系；利用该正规化穿透率光谱的现光波长变化量与应カ变化量间的关系，并选择一已知应力，以及该已知应力对应正规化穿透率光谱的现光波长，得到该标准试片的第二应カ量化公式；以及利用该标准试片的第二应力量化公式以及该待测物正规化穿透率光谱对应的现光波长，得到该待测物的应カ分布。通过前述的装置以及方法，可建立系统性的应カ与光谱关系，而达到精确量化材料的未知应カ与残余应カ的目标。


图I是本发明的量化材料未知应カ与残余应カ的装置的示意图。图2是本发明量化材料未知应カ与残余应カ的方法的第一实施例的方法流程图。图3是本发明量化材料未知应カ与残余应カ方法的第一实施例之细部方法流程图。图4是本发明量化材料未知应カ与残余应カ的方法的第二实施例的方法流程图。图5是本发明量化材料未知应カ与残余应カ的方法的第二实施例的细部方法流程图。图6A是本发明的量化材料未知应カ与残余应カ的方法的第一实施例的正规化穿透率对应应力与波长三维立体图。图6B是本发明量化材料未知应カ与残余应カ的方法的第一实施例的正规化穿透率对应应力与波长三维俯视图。图7是本发明量化材料未知应カ与残余应カ的方法的第一实施例的正规化穿透率为I、0. 9及0. 8的直线及拟合直线图。
图8是本发明量化材料未知应カ与残余应カ的方法的第一实施例的拟合正规化穿透率为I的直线与三维穿透率图的位置关系。图9是本发明量化材料未知应カ与残余应カ的方法的第一实施例的波长400纳米下正规化穿透率对应应力示意图。图10是本发明量化材料未知应カ与残余应カ的方法的第二实施例的第二应力量化公式量化应カ的示意图。附图标记说明I 量化材料未知应カ与残余应カ的装置10 光源11 偏光镜12 第一四分之一波片13 标准试片14 第二四分之一波片15 检光镜16 施载单元17 光谱仪18 检测模块2 量化材料未知应カ与残余应カ的方法的第一实施例步骤201步骤202步骤203步骤204步骤205步骤206步骤207步骤208步骤2093 量化材料未知应カ与残余应カ的方法的第二实施例步骤301步骤302步骤303步骤304步骤305步骤306步骤307
步骤308Fl，F2应力量化公式S 该待测物的应カ入该光源的波长
Tn, A正规化穿透率N条纹级次Sa波长入时正规化穿透率为I时的应カ值S400波长400内米时正规化穿透率为I时的应カ值Om该待测物的应カAm该待测物正规化穿透率光谱对应的现光波长Ki正规化穿透率光谱的现光波长变化量与应カ变化量间的关系中关系式的系数I波峰数目Ob所选择的已知应力Ab该已知应カ对应正规化穿透率光谱的现光波长A A两个正规化穿透率光谱的现光波长的差异量A O两个正规化穿透率光谱对应应カ的差异量N为在波峰数目i下的总数据数P第P组相邻的两数据
具体实施例方式为了更加了解本发明，以下结合附图对本发明较佳实施例，进行详细说明。如图I所示，本发明ー种量化材料未知应カ与残余应カ的装置1，用以量化ー待测物(图中未表不)的未知应カ与残余应力，该待测物为光学双折射性材料或瞬时光学双折射性材料，该量化材料未知应カ与残余应カ的装置I包括一光源10，用以产生多波长或单波长的光；—偏光镜11，设置于该光源10前方,且其一面面对该光源10以使光产生偏振；—第一四分之一波片12,设置于该偏光镜11前方,且其一面面对该光源10以使光产生圆偏振；ー标准试片13，其材质与该待测物相同且无未知应カ与残余应力，其设置于该第一四分之一波片12前方，且其一面面对该第一四分之一波片12的另一面；一第二四分之一波片14，设置于该标准试片13前方，且其一面面对该标准试片13的另一面；一检光镜15，设置于该第二四分之一波片14前方，且其一面面对该第二四分之一波片14的另一面；—施载单兀16,用以施载该标准试片13 ；一光谱仪17，设置于该检光镜15前方，用以记录从该检光镜15穿透的光的光強，并得到该标准试片13对应该光源10的波长下的穿透率光谱；以及ー检测模块18，与该光谱仪17连结，其通过该光谱仪17得到的该标准试片13对应该光源10的波长下的穿透率光谱，得到该标准试片13的应力量化公式，并利用该标准试片13的应力量化公式搭配该待测物的正规化穿透率，得到该待测物的应カ分布。前述该光源10、该偏光镜11、该第一四分之一波片12、该标准试片13、该第二四分之一波片14以及该检光镜15形成一圆偏振暗场。
其中，该光源10产生的光为ー多波长光或一単色光。其中，该标准试片13为一双折射材料基板,在本发明的一较佳实施例中，该双折射材料基板为玻璃基板；该施载单兀16为ー步进马达施载架、一手动施载架、一加热施载单元、一湿度施载单元或一空气压カ施载单元；该检测模块18为ー计算机。在本发明ー较佳实施例中，该检测模块18利用持续施载该标准试片13、记录从该检光镜15穿透的光的光強，以得到该标准试片13对应该光源10的波长下的穿透率光谱、记录应力对应穿透率于该光源10的波长下的变化关系、正规化该应カ对应穿透率于该光源10的波长下的变化关系、利用该应カ对应正规化穿透率于该光源10的波长下的变化关系，以正弦函数拟合方式得到正规化穿透率值于该光源10的波长下对应应カ的关系、以线性函数拟合方式得到该正规化穿透率值对应应カ与该光源10的波长的关系以及利用该正规化穿透率值对应应カ与该光源10的波长的关系得到该标准试片13的第一应力量化公式，最后利用该第一应力量化公式、该光源10的波长以及对应该波长下该待测物的正规化穿透率，得到该待测物的应カ分布。 但本发明并不以此为限，在本发明的另ー实施例中，该检测模块18利用持续施载该标准试片13、记录从该检光镜15穿透的光的光強，以得到该标准试片13对应该光源10的波长下的穿透率光谱、重复该施载步骤以及该记录步骤以记录应カ对应穿透率于该光源10的波长下的变化关系、正规化该应カ对应穿透率于该光源10的波长下的变化关系、并求得正规化穿透率光谱的现光波长变化量与应カ变化量间的关系、利用该正规化穿透率光谱的现光波长变化量与应カ变化量间的关系，并选择一已知应力，以及该已知应カ对应正规化穿透率光谱的现光波长，以得到该标准试片13的第二应力量化公式，最后利用该标准试片13的第二应力量化公式以及该待测物正规化穿透率光谱对应的现光波长，得到该待测物的应カ分布。其中该现光波长为正规化穿透率光谱中存在最靠近光源最短波长的波峰峰值处所对应的波长值，若正规化穿透率光谱中未存在明显波峰则以正规化穿透率为百分之五十处对应的波长值作为现光波长。此外，若该待测物的正规化穿透率为未知，则以该待测物取代该标准试片13，再利用该光谱仪17记录从该检光镜15穿透的光的光強，并得到该待测物对应该光源10的波长下的穿透率光谱，进而通过该检测模块18求得该待测物的正规化穿透率。如图I及图2所示，本发明量化材料未知应カ与残余应カ的方法的第一实施例2使用如前述量化材料未知应カ与残余应カ的装置I来量化ー待测物的未知应カ与残余应力，该量化材料未知应カ与残余应カ的方法的第一实施例2包括下列步骤步骤201 :施载该标准试片13 ;步骤202 :记录从该检光镜15穿透的光的光強，以得到该标准试片13对应该光源10的波长下的穿透率光谱；步骤203 :重复该步骤201以及该步骤202以记录应カ对应穿透率于该光源10的波长下的变化关系；步骤204 :正规化该应カ对应穿透率于该光源10的波长下的变化关系；步骤205 :利用该应カ对应正规化穿透率于该光源10的波长下的变化关系，以正弦函数拟合方式得到正规化穿透率值于该光源波长下对应应カ的关系；步骤206 :以线性函数拟合方式得到该正规化穿透率值对应应カ与该光源10的波长的关系；步骤207 :利用该正规化穿透率值对应应カ与该光源10的波长的关系，以比例方式推得第一应力量化公式；步骤208 :利用该第一应力量化公式、该光源10的波长以及对应该波长下该待测物的正规化穿透率，得到该待测物的应カ分布。其中，该步骤202利用该光谱仪17记录从该检光镜15穿透的光的光强。该步骤206中，该正规化穿透率值为百分之百、百分之九十九或百分之五十，但本发明并不以此为限，在本发明其它实施例中，该正规化穿透率值为任何比例值。该步骤208中，若该光源10为単色光，则直接得到该待测物的应カ分布；若该光源10为多波长光源，该检测模块18则会计算复数应力，再对该等应カ取平均值求得该待测物 的应カ分布。如图I以及图3所示，若该待测物的正规化穿透率为未知，则本发明量化材料未知应カ与残余应カ的方法之第一实施例2还包括以下步骤209 :以该待测物取代该标准试片13，再记录从该检光镜15穿透的光的光強，并得到该待测物对应该光源10的波长下的穿透率光谱，进而求得该待测物的正规化穿透率，在本发明ー较佳实施例中，该步骤209执行于该步骤207之后。如图I以及图4所示，本发明量化材料未知应カ与残余应カ的方法的第二实施例3使用如前述量化材料未知应カ与残余应カ的装置I来量化ー待测物的未知应カ与残余应力，该量化材料未知应カ与残余应カ的方法的第二实施例3包括下列步骤步骤301 :施载该标准试片13 ；步骤302 :记录从该检光镜15穿透之光的光強，以得到该标准试片13对应该光源10的波长下的穿透率光谱；步骤303 :重复该步骤301以及该步骤302以记录应カ对应穿透率于该光源的波长下的变化关系；步骤304 :正规化该应カ对应穿透率于该光源10的波长下的变化关系；步骤305 :求得正规化穿透率光谱的现光波长变化量与应カ变化量间的关系；步骤306 :利用该正规化穿透率光谱的现光波长变化量与应カ变化量间的关系，并选择一已知应力，该已知应カ对应正规化穿透率光谱的现光波长，得到该标准试片13的第二应力量化公式；以及步骤307 :利用该标准试片13的第二应力量化公式以及该待测物正规化穿透率光谱对应的现光波长，得到该待测物的应カ分布。其中，该步骤302利用该光谱仪17记录从该检光镜15穿透的光的光强。如图I以及图5所示，若该待测物的正规化穿透率为未知，则本发明的量化材料未知应カ与残余应カ的方法的第二实施例3还包括以下步骤308 :以该待测物取代该标准试片13，再记录从该检光镜15穿透的光的光強，并得到该待测物对应该光源10的波长下的穿透率光谱，进而求得该待测物的正规化穿透率，在本发明ー较佳实施例中，该步骤308执行于该步骤306之后。如图I、图3以及图6A至图9所示，为了更容易了解本发明量化材料未知应カ与残余应カ的方法的第一实施例2，特举ー实施例说明如下
本发明量化材料未知应カ与残余应カ的装置于量测ー待测物的未知应カ与残余应カ时，先将ー材质与该待测物相同的标准试片13放入该第一四分之一波片12以及该第ニ四分之一波片14之间，再通过该施载单元16施载该标准试片12，通过该光源10所产生的光的照射后，使该标准试片13因应カ而产生光弹效应的折射，并经由该光谱仪17将光强记录下来，以得到该标准试片13对应该光源10的波长下的正规化穿透率光谱。在图6B中，波长400纳米，以应カ值约为8. 5百万帕斯卡为起点，可看到正规化穿透率Tn, A为I的等色线(红色)，由正规化穿透率公式Tn, A = sin2 (Nji)，可知此处条纹级次N等于0. 5，同理，在波长400纳米，应カ值约为17百万帕斯卡时，正规化穿透率Tn, A为0的等色线(深蓝色)代表条纹级次N等于I ;也就是说明，以图6B中某ー应カ值为起点，相同正规化穿透率Tn, A的联机代表等条纹级次线。此外，由图6B更可发现相同正规化穿透率Tn, A的联机(等条纹级次线)近似直线，然后进行正弦函数拟合得到正规化穿透率值于该光源波长下对应应カ的关系，即可将于该光源波长下正规化穿透率Tn, A为1，正规化穿透率Tn, A为0.9和正规化穿透率Tn, A为0.8的值分别取出，并绘图如图7所示。T(l)、 T(0. 9)和T(0. 8)分别代表正规化穿透率Tn, A为1，正规化穿透率Tn, A为0. 9和正规化穿透率Tn,A为0. 8的数据点，三笔数据点经ー维线性函数拟合后，相关程度皆高于99%，因此可以假设相同正规化穿透率Tn, A的点落在应カ对应波长图的直线上。将正规化穿透率Tn,a为1，正规化穿透率Tn, A为0. 9和正规化穿透率Tn, A为0. 8之拟合直线标示在图6B，如灰色直线所示。值得注意的是，正规化穿透率Tn, A为I的位置是正弦平方函数半周期的位置，图7中拟合的T(I)直线如灰色直线正规化穿透率Tn, A为I所标示，利用正规化穿透率Tn, A为I的直线可将图8的三维图的方程式计算出来。本发明之一实施例中，利用线性函数拟合正规化穿透率Tn, A为I的直线以计算图8的三维图的方程式，使用正规化穿透率Tn, A为I的直线，如图7所示正规化穿透率Tn, A为I的拟合直线方程式为SA = 0. 0236入-2. 0156，其中Sa为波长入时正规化穿透率Tn, A为I时的应カ值。以波长为400纳米为例，S4tltl为波长400纳米时正规化穿透率Tn, A为I时的应力值，其等于8. 504百万帕斯卡为正弦平方函数半周期，如图9所示，利用S4tltl所表示之正弦平方函数为r ,4oo = sin2(-^—S)
ん400其中，S为该待测物的应力。同理，将其它波长都利用前述方式分析，可得利用Sa所表示的正弦平方函数为On2(を)将正规化穿透率Tn,A为I的拟合直线方程式代入利用Sa所表示的正弦平方函数可得Tnz= sin2 -S
’2(0.0263/1-2.0156)将正规化穿透率Tn, A开根号取反正弦函数，移项化简后可将该待测物的应カS以正规化穿透率Tn, A为及该光源10的波长\表示，而得到该标准试片之第一应力量化公式Fl
权利要求
1.一种量化材料未知应カ与残余应カ的装置，用以量化一个待测物的未知应カ与残余应カ，该待测物为光学双折射性材料或瞬时光学双折射性材料，其特征在干，该量化材料未知应カ与残余应カ的装置包括 ー个光源，用以产生多波长或单波长之光； ー个偏光镜，设置于该光源前方，且其中ー个面面对该光源以使光产生偏振； ー个第一四分之一波片，设置于该偏光镜前方，且其中一面面对该光源以使光产生圆偏振； ー个标准试片，其材质与该待测物相同且无未知应カ与残余应力，其中设置于该第一四分之一波片前方，且其中ー个面面对该第一四分之一波片的另一面； ー个第二四分之一波片，设置于该标准试片前方，且其中ー个面面对该标准试片的另一面； ー个检光镜，设置于该第二四分之一波片前方，且其中ー个面面对该第二四分之一波片的另一面； 一个施载単元，用以施载该标准试片； ー个光谱仪，设置于该检光镜前方，用以记录从该检光镜穿透光的光強，并得到该标准试片对应该光源的波长下的穿透率光谱；以及 ー个检测模块，与该光谱仪连结，其通过该光谱仪得到之该标准试片对应该光源的波长下的穿透率光谱，得到该标准试片的应力量化公式，并以该标准试片的应力量化公式搭配该待测物的正规化穿透率，求得该待测物之应カ分布。
2.根据权利要求I所述的量化材料未知应カ与残余应カ的装置，其特征在干，该检测模块利用持续施载该标准试片、记录从该检光镜穿透的光的光强，以得到该标准试片对应该光源的波长下的穿透率光谱、记录应カ对应穿透率于该光源的波长下的变化关系、正规化该应カ对应穿透率于该光源的波长下的变化关系、利用该应カ对应正规化穿透率于该光源的波长下的变化关系，以正弦函数拟合方式得到正规化穿透率值于该光源波长下对应应カ的关系、以线性函数拟合方式得到该正规化穿透率值对应应カ与该光源的波长的关系以及利用该穿透率值对应应カ与该光源的波长的关系以比例方式推得第一应力量化公式。
3.根据权利要求I所述的量化材料未知应カ与残余应カ之装置，其特征在干，该检测模块利用持续施载该标准试片、记录从该检光镜穿透的光的光强，以得到该标准试片对应该光源的波长下的穿透率光谱、重复该施载步骤以及该记录步骤以记录应カ对应穿透率于该光源的波长下的变化关系、正规化该应カ对应穿透率于该光源的波长下的变化关系、并求得正规化穿透率光谱之现光波长变化量与应カ变化量间的关系、利用该正规化穿透率光谱的现光波长变化量与应カ变化量间的关系，并选择ー个已知应力，以及该已知应カ对应正规化穿透率光谱的现光波长，以得到该标准试片的第二应力量化公式。
4.根据权利要求I至3中任意一项所述的量化材料未知应カ与残余应カ的装置，其特征在于，若该待测物的正规化穿透率为未知，则该检测模块通过以该待测物取代该标准试片，再利用光谱仪记录从该检光镜穿透的光的光强，并得到之该待测物对应该光源的波长下的穿透率光谱，进而通过该检测模块求得该待测物的正规化穿透率。
5.根据权利要求2所述的量化材料未知应カ与残余应カ之装置，其特征在干，该光源产生的光为ー个多波长光或ー个単色光，且若该光源为単色光，则直接得到该待测物的应力分布；若该光源为多波长光源，该检测模块则会计算复数应力，再对该等应カ取平均值求得该待测物的应カ分布。
6.根据权利要求3所述的量化材料未知应カ与残余应カ的装置，其特征在于，该光源产生的光为ー个多波长光，该检测模块则直接得到该待测物的应カ分布。
7.ー种使用根据权利要求I所述的量化材料未知应カ与残余应カ的装置的量化材料未知应カ与残余应カ的方法，用以量化一个待测物的未知应カ与残余应力，该待测物为光学双折射性材料或瞬时光学双折射性材料，该量化材料未知应カ与残余应カ的方法包括下列步骤 施载该标准试片； 记录从该检光镜穿透的光的光强，以得到该标准试片对应该光源的波长下的穿透率光谱； 重复该施载步骤以及该记录步骤，以记录应カ对应穿透率于该光源的波长下的变化关系; 正规化该应カ对应穿透率于该光源的波长下的变化关系； 利用该应カ对应正规化穿透率于该光源的波长下的变化关系，以正弦函数拟合方式得到正规化穿透率值于该光源波长下对应应カ的关系； 以线性函数拟合方式得到该正规化穿透率值对应应カ与该光源的波长的关系； 利用该正规化穿透率值对应应カ与该光源的波长的关系，以比例方式推得第一应力量化公式；以及 利用该第一应力量化公式、该光源的波长以及对应该波长下该待测物的正规化穿透率，得到该待测物的应カ分布。
8.根据权利要求7所述的量化材料未知应カ与残余应カ的方法，还包括以下步骤以该待测物取代该标准试片，再记录从该检光镜穿透的光的光強，并得到该待测物对应该光源的波长下的穿透率光谱，进而求得该待测物的正规化穿透率。
9.ー种使用根据权利要求I所述的量化材料未知应カ与残余应カ的装置的量化材料未知应カ与残余应カ的方法，用以量化一个待测物的未知应カ与残余应力，该待测物为光学双折射性材料或瞬时光学双折射性材料，该量化材料未知应カ与残余应カ的方法包括下列步骤 施载该标准试片； 记录从该检光镜穿透的光的光强，以得到该标准试片对应该光源的波长下的穿透率光谱； 重复该施载步骤以及该记录步骤以记录应カ对应穿透率于该光源的波长下的变化关系; 正规化该应カ对应穿透率于该光源的波长下的变化关系； 求得正规化穿透率光谱的现光波长变化量与应カ变化量间的关系； 利用该正规化穿透率光谱的现光波长变化量与应カ变化量间的关系，并选择一个已知应力，该已知应カ对应正规化穿透率光谱的现光波长，得到该标准试片的第二应力量化公式；以及 利用该标准试片的第二应力量化公式以及该待测物正规化穿透率光谱对应的现光波长，得到该待测物的应カ分布。
10.根据权利要求9所述的量化材料未知应カ与残余应カ的方法，还包括以下步骤以该待测物取代该标准试片，再记录从该检光镜穿透的光的光強，并得到该待测物对应该光源的波长下的穿透率光谱，进而求得该待测物的正规化穿透率。
全文摘要
一种量化材料未知应力与残余应力的装置，用于量化一待测物的未知应力与残余应力，该装置包括一光源、一偏光镜、一第一四分之一波片、一标准试片、一第二四分之一波片、一检光镜、一施载单元、一光谱仪及一检测模块；该光源用于产生多波长或单波长之光；该偏光镜设置于该光源前方，且其一面面对该光源以使光产生偏振；该第一四分之一波片设置于该偏光镜前方，且其一面面对该光源以使光产生圆偏振；本发明还揭露量化材料未知应力与残余应力的方法。
文档编号G01L1/24GK102645295SQ20121009985
公开日2012年8月22日 申请日期2012年4月6日 优先权日2012年3月16日
发明者宋泊锜, 王伟中, 赖冠廷, 陈维仁, 黄吉宏 申请人:王伟中