[發(fā)明專利]用于確定玻璃板的形狀的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910205772.8
• 申請日: 2009-08-26
• 公開（公告）號: CN101676232A
• 公開（公告）日: 2010-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: C·P·安;P·R·勒布朗克;J·A·史密斯;J·P·特賴斯;D·A·韋布;P·J·威索羅斯基
• 申請（專利權(quán)）人: 康寧股份有限公司
• 主分類號: C03B17/06
• 分類號: C03B17/06
• 代理公司: 上海專利商標事務(wù)所有限公司
• 代理人: 項 丹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于確定玻璃板的形狀的系統(tǒng)和方法。更具體地說，提供了用 于在以熔融下拉工藝形成過程中和/或之后確定玻璃板形狀的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

最近，重大關(guān)注已集中在用于各種應(yīng)用的玻璃板的形狀特征上，所述應(yīng)用 包括液晶顯示器(LCD)應(yīng)用。比如，用于LCD應(yīng)用的玻璃板應(yīng)當具有低的形 狀可變性和低的致密度。表征玻璃板形狀的能力是一個有用的工藝手段，但是 在形成過程中和之后測量玻璃板形狀的現(xiàn)有技術(shù)受限于數(shù)據(jù)的質(zhì)量和數(shù)量兩 者。

不接觸其表面，測量大塊玻璃的形狀，比如，具有一側(cè)表面積超過9m²的 玻璃板，因該玻璃的高的光透射和鏡面反射而復(fù)雜化。目前用于物體形狀測量 的很多技術(shù)依靠基板表面的光的漫散射，但是由于玻璃的反射性質(zhì)，這些技術(shù) 不易適應(yīng)于玻璃板形狀的確定。另外，依靠反射光的方法通常受限于小的觀察 領(lǐng)域或非常大的傳感器，所述傳感器接近所測量的玻璃板的大小。這些傳感器 通常必須放置在相對于該玻璃的反射角上才能有效運行。因此，一般需要一個 傳感器陣列或單個傳感器追蹤來確定該玻璃板的形狀，從而增加了這些系統(tǒng)的 成本和復(fù)雜性。而且，由于有限的空間和常遇到的惡劣環(huán)境，這樣的系統(tǒng)常常 太大，不能集成進玻璃形成工藝中。

在形成玻璃板的傳統(tǒng)的浮法工藝中，熔融的玻璃流到并布滿熔融錫的池或 浴的表面。該工藝已經(jīng)應(yīng)用了幾十年，負責(zé)用于各種應(yīng)用的高質(zhì)量玻璃板的快 速供應(yīng)，特別是窗玻璃。

在某些應(yīng)用中，玻璃板需要具有高于那些適于窗玻璃的特性的特性(比 如，平整、薄、致密等等)。針對這些應(yīng)用，已經(jīng)找到熔融下拉工藝來生產(chǎn)異 常高質(zhì)量(如，表面光潔)的玻璃板，而不需要通常對浮法形成的玻璃板來說 的后續(xù)表面調(diào)節(jié)(如，研磨)。

在熔融下拉工藝中，熔融的玻璃基材料提供給一個包含槽的耐火物。該熔 融材料溢出該槽，并且以分離的流束流過該耐火物，僅在該耐火物的底部重新 聚合，形成具有原始表面的玻璃帶。在熔融工藝中該玻璃帶的形狀是所制造的 玻璃的質(zhì)量特征的早期指示物，包括生成的玻璃板的尺寸穩(wěn)定性，因此期望得 到。

發(fā)明內(nèi)容

公知許多材料在以合適能量受激時會發(fā)出熒光。依照本發(fā)明，制得包括一 個或多個熒光種類(如，離子)的玻璃，使其通過用合適波長的光照射該玻璃 發(fā)出熒光。已知的引起熒光的材料(活化劑材料)包括，但不限于鈾、錳、鉬、 鈦、銀、鎢、硼、鋰、碲、鉍、錫、鈣、鍺、銦和鉛。前述的任何一種或多 種，或者導(dǎo)致玻璃材料中的熒光的其它任何材料，當包含進玻璃組合物中時都 可以作為合適的熒光活化劑。導(dǎo)致玻璃中的熒光的必要的光波長依賴于特殊的 材料，但是常常為紫外(UV)波長范圍內(nèi)的一個波長。

該玻璃體內(nèi)的熒光可以用于通過幾何三角測量確定該玻璃在熒光點的位 置。在一個例子中，一個用于估算玻璃帶形狀定義內(nèi)部體積的的系統(tǒng)可以包括 一個光源、一個圖像捕獲裝置和一個處理器。該光源可以配置成將光束以預(yù)定 的角度沿著預(yù)定的發(fā)射向量發(fā)射在該玻璃板的選定部分上。該光束配置成在該 玻璃板的選定部分的體積內(nèi)引起該玻璃板發(fā)熒光，并且發(fā)射熒光能量。

圖像捕獲裝置可以包括配置成從該玻璃帶讀出所發(fā)射的熒光能量的傳感 器。該圖像捕獲裝置還可進一步產(chǎn)生基于映像到該傳感器上的光能量的位置和 幅度的信號。該處理器接收該傳感器產(chǎn)生的該信號并確定該玻璃的發(fā)熒光部分 和該圖像捕獲裝置(如，照相機)之間的向量。給出兩個向量(發(fā)射的和接收 的)和其它固定的幾何系統(tǒng)參數(shù)，該處理器可以通過三角測量確定熒光發(fā)射的 位置。

通過改變出射光向量的角度，該處理器可以引起多個表示該玻璃的離散位 置的發(fā)射點產(chǎn)生。從這些離散點，該處理器可以確定該玻璃帶或板的形狀?；? 者，結(jié)構(gòu)化的光可以射在該玻璃板上，引起多個發(fā)射點同時產(chǎn)生，大大加快該 形狀測量。

在一個實施方式中，公開了一種確定玻璃板形狀的方法，包括提供一個玻 璃板，利用光束照射該玻璃板的內(nèi)部部分，其中該光束包括選來引起該玻璃板 的內(nèi)部部分發(fā)射熒光能量的波長，以及確定該發(fā)熒光的內(nèi)部部分的能量質(zhì)心的 位置。