[發明專利]玻璃母材制造裝置、玻璃母材制造方法、以及母材分布預測方法

在審

• 申請號: 202180032865.4
• 申請日: 2021-05-17
• 公開（公告）號: CN115551812A
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 石原朋浩;澤井由美子
• 申請（專利權）人: 住友電氣工業株式會社
• 主分類號: C03B8/04
• 分類號: C03B8/04;C03B37/018
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 常海濤;金小芳

1.一種玻璃母材制造裝置，其利用VAD法制造玻璃微粒沉積體，具備：

氣體供給系統，其分別供給玻璃原料氣體和燃料氣體；

燃燒器，其在通過從所述氣體供給系統供給的所述燃料氣體的燃燒而得的火焰內，由所述玻璃原料氣體生成玻璃微粒，并將所述火焰內的所述玻璃微粒噴射到所述玻璃微粒沉積體上；以及

分布預測系統，其在從開始制造所述玻璃微粒沉積體至制造結束的期間中的1個或1個以上的任意時間點，輸出通過所述玻璃微粒沉積體的脫水和燒結而得到的透明玻璃母材的折射率分布的預測結果，

所述分布預測系統具有：

攝像裝置，其用于對在所述燃燒器中生成的所述火焰、或在所述火焰內生成的由所述玻璃微粒構成的粒子流進行攝像；以及

運算部，其從通過所述攝像裝置所得到的圖像中提取至少表示所述火焰或所述粒子流的狀態的圖像數據，并根據包含所述圖像數據的解釋變量對作為目標變量的所述透明玻璃母材的所述折射率分布進行回歸預測。

2.根據權利要求1所述的玻璃母材制造裝置，其中，

所述解釋變量至少包括所述火焰的輪廓數據或所述火焰內的所述粒子流的輪廓數據。

3.根據權利要求2所述的玻璃母材制造裝置，其中，

所述解釋變量進一步包括以下當中的至少任一者：所述火焰或所述粒子流的亮度分布數據、將所述燃燒器的設置位置和設置角度數值化后所得的數據、投入到所述燃燒器內的所述玻璃原料氣體的流量數據、所述燃料氣體的流量數據、所述脫水和燒結時的加熱爐內的溫度、以及所述脫水和燒結時供給到所述加熱爐內的氣體流量。

4.根據權利要求1至權利要求3中任一項所述的玻璃母材制造裝置，其中，

所述目標變量包括表征所述透明玻璃母材的所述折射率分布的數據。

5.根據權利要求1至權利要求4中任一項所述的玻璃母材制造裝置，其中，

所述運算部針對每個所述目標變量，使用回歸分析對所述透明玻璃母材的所述折射率分布進行回歸預測，該回歸分析包括決策樹回歸、隨機森林、梯度提升、多重回歸、以及Lasso回歸中的任意1個以上。

6.根據權利要求1至權利要求5中任一項所述的玻璃母材制造裝置，進一步具備濾波器，其配置于所述攝像裝置與由所述玻璃微粒沉積體和所述燃燒器所夾的空間之間，并使來自所述粒子流的預定波長的光通過。

7.一種玻璃母材制造方法，其利用VAD法制造玻璃微粒沉積體，并使用加熱爐對玻璃微粒沉積體進行脫水和燒結，所述方法包括：

氣體供給工序，其中將玻璃原料氣體和燃料氣體分別供給至燃燒器；

沉積工序，其中在通過供給至所述燃燒器的所述燃料氣體的燃燒而得到的火焰內，由所述玻璃原料氣體生成玻璃微粒，同時將所述火焰內的所述玻璃微粒噴射到所述玻璃微粒沉積體；以及

預測工序，其中在所述沉積工序開始至結束的期間中的1個或1個以上的任意時間點，對通過所述玻璃微粒沉積體的脫水和燒結而得到的透明玻璃母材的折射率分布進行預測，

所述預測工序包括：

攝像工序，其中對由所述燃燒器生成的所述火焰、或在所述火焰內生成的由玻璃微粒構成的粒子流進行攝像；以及

運算工序，其中從所述攝像工序中所得到的圖像中提取至少表示所述火焰或所述粒子流的狀態的圖像數據，并根據包含所述圖像數據的解釋變量對作為目標變量的所述透明玻璃母材的所述折射率分布進行回歸預測。

8.根據權利要求7所述的玻璃母材制造方法，其中，

所述解釋變量至少包括所述火焰的輪廓數據或所述火焰內的所述粒子流的輪廓數據。

9.根據權利要求8所述的玻璃母材制造方法，其中，

所述解釋變量進一步包括以下當中的至少任一者：所述火焰或所述粒子流的亮度分布數據、將所述燃燒器的設置位置和設置角度數值化后所得的數據、投入到所述燃燒器內的所述玻璃原料氣體的流量數據、所述燃料氣體的流量數據、所述脫水和燒結時的加熱爐內的溫度、以及所述脫水和燒結時供給至所述加熱爐內的氣體流量。