玻璃應(yīng)力檢測(cè)專利技術(shù)分析

摘 要：本文研究了玻璃應(yīng)力領(lǐng)域的全球?qū)＠暾?qǐng)概況，從全球申請(qǐng)趨勢(shì)、國家分布以及重點(diǎn)技術(shù)對(duì)該領(lǐng)域的專利申請(qǐng)進(jìn)行了數(shù)理統(tǒng)計(jì)以及技術(shù)分析。

關(guān)鍵詞：玻璃 應(yīng)力 檢測(cè)方法 專利分析

1.引言

光學(xué)元件內(nèi)部應(yīng)力產(chǎn)生的雙折射效應(yīng)會(huì)影響到光的偏振狀態(tài)，且光學(xué)玻璃內(nèi)存在應(yīng)力時(shí)，加工好的光學(xué)零件表面會(huì)隨時(shí)間而慢慢變形，嚴(yán)重影響成像質(zhì)量。為了提高玻璃產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，玻璃應(yīng)力的測(cè)定就顯得尤為重要。

2玻璃應(yīng)力檢測(cè)專利技術(shù)統(tǒng)計(jì)分析

2.1 專利申請(qǐng)年度趨勢(shì)分析

對(duì)玻璃應(yīng)力檢測(cè)專利從1988年開始年度申請(qǐng)量做出了統(tǒng)計(jì)，上世紀(jì)80年代到90年代該技術(shù)初發(fā)展緩慢，在1999專利申請(qǐng)出現(xiàn)一個(gè)小小的高峰期之后的申請(qǐng)量持續(xù)穩(wěn)定的增長(zhǎng)，在2011年起始出現(xiàn)迅猛的增長(zhǎng)，到2015年達(dá)到頂峰。

2.2 專利申請(qǐng)國別分析

圖1（a）為按專利權(quán)人所屬國統(tǒng)計(jì)的專利數(shù)量分布情況。玻璃應(yīng)力檢測(cè)技術(shù)專利申請(qǐng)主要集中在中國、日本、美國、歐洲、德國等國家和地區(qū)，其中中國擁有專利申請(qǐng)數(shù)量最多，達(dá)到全球總量的31%，緊隨其后的是日本，其專利申請(qǐng)為總量的21%，位居第三位的是美國，申請(qǐng)量占總申請(qǐng)量的16%。

圖1（b）所示為專利權(quán)人所屬國主要國家的年度變化趨勢(shì)。國外在這方面起步比較早，技術(shù)已經(jīng)比較成熟。早在1988年之前國外其他國家已經(jīng)陸續(xù)有玻璃應(yīng)力檢測(cè)專利的申請(qǐng)，并在1999年出現(xiàn)一個(gè)小小的高峰，且以日本專利申請(qǐng)較多，之后可能由于技術(shù)沒有突破，出現(xiàn)一段的空白期，之后的申請(qǐng)量一直保持平穩(wěn)階段。

3 玻璃應(yīng)力典型檢測(cè)技術(shù)的專利分析

根據(jù)對(duì)相關(guān)專利統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)檢測(cè)技術(shù)的專利分布分析如下所述。

3.1 波導(dǎo)法[1-2]專利分析

波導(dǎo)法主要包括簡(jiǎn)式偏光儀法[1-2]、全波片法、1/4 波片法和Tardy 以及補(bǔ)償器法。

偏光干涉法為最基本的檢測(cè)方法。偏光干涉法由于其應(yīng)用的局限性，故申請(qǐng)量較少，且出現(xiàn)時(shí)間較早，如JPH02134613 A，后期的申請(qǐng)主要針對(duì)提高精度作了改進(jìn)，如DE19942245，其通過將起偏器設(shè)置為相互垂直的兩個(gè)偏振片拼接從而提高檢測(cè)精度；CN205209671U，通過設(shè)置檢偏器驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)檢偏器旋轉(zhuǎn)。

全波片法也稱靈敏色片法，其僅僅提高了分辨率，對(duì)實(shí)際測(cè)試精度等并無效果，故申請(qǐng)量較少，主要針對(duì)提高精度方向作了改進(jìn)，如CN203551461U、CN104330359 A主要針對(duì)光線的聚集以及視場(chǎng)觀測(cè)的準(zhǔn)確度進(jìn)行改進(jìn)。

定量測(cè)量雙折射光程差，可以采用 1/4 波片法以及Tardy 定量應(yīng)力測(cè)試方法。Tardy測(cè)量精度要優(yōu)于 1/4 波片法。且由于這兩種方法實(shí)現(xiàn)定量測(cè)量，故在專利申請(qǐng)中占有一席之地，如JP2003262553 A、US2006066853 A1、CN201429483Y、JP2016038224 A。

Babinet 補(bǔ)償器是一種光程差可調(diào)的雙折射元件，申請(qǐng)量較少。

3.2其它主要檢測(cè)技術(shù)專利分析

除波導(dǎo)法外典型的玻璃應(yīng)力檢測(cè)方法主要包括DSR以及GASP法。這兩種方法的專利申請(qǐng)先后在1999年左右出現(xiàn)，且由于其實(shí)現(xiàn)無損檢測(cè)，實(shí)際應(yīng)用廣泛，因而在玻璃應(yīng)力檢測(cè)技術(shù)的專利申請(qǐng)中也占到了很大的比例。

3.2.1DSR法專利分析

DE19720330 C1提出了根據(jù)DSR法原理的模型，之后出現(xiàn)了大量的專利申請(qǐng)，針對(duì)提高精度作了很多改進(jìn)，如US2014118740 A1采用雙偏振光、孔徑光闌，實(shí)現(xiàn)了具有低熱學(xué)敏感性及時(shí)間敏感性；CN205066980U采用曲面三角棱鏡放置曲面玻璃實(shí)現(xiàn)曲面玻璃的應(yīng)力檢測(cè)，CN105333980 A第一折射棱鏡與第二折射棱鏡相接設(shè)置提高測(cè)量靈敏度。

3.2.2 GASP法專利分析

表面掠角偏關(guān)法（GASP）自1999年的日本申請(qǐng)JPH11281501 A提出后，之后由于其實(shí)現(xiàn)無損檢測(cè)，出現(xiàn)了大量的專利申請(qǐng)，如JP2014028730 A、CN105424241 A、CN203490010U。

3.2.3其它

另外還有其他一些測(cè)量玻璃應(yīng)力的方法，如JP2007212141 A、CN101592537 A、CN102829903 A中的光外差法；JP5087753B2、US2003076487 A中的移相法；CN1828282 A中采用中子衍射測(cè)量方法；CN102914396 A采用折射液浸泡法；CN105547543 A采用拉曼光譜儀法等。

4 總結(jié)

本文探究了玻璃應(yīng)力檢測(cè)原理以及技術(shù)發(fā)展路線。我國對(duì)該領(lǐng)域的研究晚于其它國家，在2009年以后以蘇州精創(chuàng)光學(xué)儀器有限公司和中國建材檢驗(yàn)認(rèn)證集團(tuán)股份有限公司為主的中國企業(yè)，積極開展這方面的研究和開發(fā)工作，專利申請(qǐng)量增長(zhǎng)迅速。在檢測(cè)技術(shù)方面，依舊以波導(dǎo)法、DSR以及GSAP為主，但其主要原理技術(shù)已經(jīng)成熟，對(duì)其改進(jìn)主要集中在完善和發(fā)展以提高檢測(cè)精度并且實(shí)用化，而對(duì)其它相關(guān)技術(shù)則研究較少。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李春艷.玻璃內(nèi)應(yīng)力高精度檢測(cè)技術(shù)的研究[J]. 工程科技Ⅰ輯，2015，（4）

[2] 中國南玻集團(tuán)工程玻璃事業(yè)部.建筑玻璃加工技術(shù)[M].廣東：華南理工大學(xué)出版社， 2010.

作者簡(jiǎn)介：

崔麗娟，1988年-、女、漢、山西、審協(xié)江蘇中心審查員、碩士