Устройство для контроля дефектов оптических деталей

Авторы патента:

G01N21/958 - осмотр прозрачных материалов

Изобретение может быть использовано в оптическом приборостроении преимущественно для неразрушающего контроля внутренних и наружных дефектов оптиче-2ских деталей типа стекол и линз. Целью изобретения является расширение класса исследуемых отходов на детали с криволинейными поверхностями типа линз. Устройство содержит последовательно установленные лазер, фокусирующую систему, плоское зеркало, держатель, фотоприемник, световод с отверстием, блок регистрации и блок спирального сканирования с возможностью вращения и поступательного перемещения держателя. Выходной торец световода выполнен в виде двух симметричных круговых сегментов, хорды которых параллельны между собой и направлению поступательного перемещения держателя. Хорды образуют щель, по которой перемещаются отраженные лучи, создающие помеху приему светового потока от дефектов. 2 ил.СОс

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ (Л

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4824522/25 (22) 08.05.90 (46) 15.02.92. Бюл. ¹ 6 (71) Московский авиационный технологический институт им, К, 3. Циолковского (72) А, А. Гребнев (53) 535.024(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 864968, кл. G 01 N 21/88, 1978.

Гребнев А.А„Гребенюк Е.И. Витман А.Д.

Автоматический контроль дефектов оптических деталей, Оптико-механическая промышленность, 1984, N- 5, с, 43. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДЕФЕКТОВ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение может быть использовано в оптическом приборостроении преимущественно для неразрушающего контроля внутренних и наружных дефектов оптиче-.

Изобретение может быть использовано в оптическом приборостроении преимущественно для неразрушающего контроля внутренних и наружных дефектов оптических деталей типа стекол и линз.

Цель изобретения вЂ” расширение класса исследуемых объектов на детали с криволинейными поверхностями типа линз, На фиг. 1 представлена конструктивная схема устройства; на фиг. 2 вЂ” сечение световода и блок спирального сканирования.

Устройство содержит последовательно установленные лазер 1 непрерывного действия, фокусирующую линзу 2, плоское зеркало 3, световод 4, фотоприемник 5, блок 6 регистрации, блок 7 спирального сканирования, держатель 8 объекта контроля.

„„ЯХ„„1712843 А1 ских деталей типа стекол и линз. Целью изобретения является расширение класса исследуемых отходов на детали с криволинейными поверхностями типа линз. Устройство содержит последовательно установленные лазер, фокусирующую систему, плоское зеркало, держатель, фотоприемник, световод с отверстием, блок регистрации и блок спирального сканирования с возможностью вращения и поступательного перемещения держателя, Выходной торец световода выполнен в виде двух симметричных круговых сегментов, хорды которых параллельны между собой и направлению поступательного перемещения держателя, Хорды образуют щель, по которой перемещаются отраженные лучи, создающие помеху приему светового потока от дефектов. 2 ил, Устройство работает следующим образом, Луч гелий-неонового лазера 1 фокусируется линзой 2 и, пройдя между сегментами световода 4, попадает на контролируемую оптическую деталь. Фокусное расстояние линзы 2 подобрано таким, чтобы луч фокусировался внутри контролируемой детали, Вследствие наличия перетяжки 2 в зоне фокуса оптическая деталь будет пронизана тонким, близким к цилиндрическому, пучком лазерного излучения

По ходу луча за деталью помещено плоское зеркало 3, отразившись от которого, луч возвращается, не попадая на приемные торцы световода 4. При наличии по ходу луча дефекта типа царапины, накола, пузырька или свиля, расположенных на повер1712843

55 хности или внутри оптической детали, луч лазера рассеивается, В результате этого образуется диффузно отраженное световое поле в телесном угле около 30-40 вокруг падающего луча с центром на дефекте, Приемные торцы световода 4 воспринимают это световое поле и передают на фотоприемник 5, электрический сигнал на выходе которого регистрирует блок 6. Отсюда следует, что приемный торец световода желательно иметь круговой формы для приема всего отраженного и рассеянного дефектом светового потока.

Однако попадание на приемный торец световода зеркально отраженного от криволинейной поверхности контролируемой линзы, а также преломленного, отраженного плоским зеркалом 3 и повторно преломленного контролируемой линзой лучей лазера является сильной помехой приему слабого диффузно отраженного светового потока от дефекта.. Чтобы избежать этого нежелательного явления, приемный торец световода 4 выполнен в виде двух симметричных круговых сегментов, разделенных узкой щелью, Сканирование контролируемой оптической детали организовано таким образом, что луч, отраженный от передней поверхности линзы или дважды преломленный и отраженныи плоским зеркалом 3, все время попадает в щель между сегментами,, Объект контроля фиксируется в держателе 8, который получает спиральное движение от блока 7 сканирования через кинематическую цепь (на конструктивной схеме устройства не показана). Спиральное движение объекта контроля необходимо для обеспечения сканирования всей его поверхности, Осуществляется оно за счет вращения держателя 8 с объектом контроля относительно вертикальной оси и одновременного поступательного перемещения его в одной из плоскостей симметрии контролируемой линзы, расположенной между хордами сегментов световода, на величину, 5 равную радиусу контролируемой линзы (на фиг, 2 движения держателя 8 обозначены стрелками). При такой организации сканирования все зеркально отраженные в сторону приемного торца световода лучи лазера

10 будут лежать в одной плоскости.

Все отраженные лучи лазера, создающие помеху приему светового потока от дефектов, будут перемещаться в щели между сегментами световода, не. попадая на его

15 приемные торцы и не засвечивая фотоприемник.

Таким образом, устройство позволяет расширить класс исследуемых оптических деталей на детали типа линз при сохране20 нии остальных метрологических характеристик.

Формула изобретения

Устройство для контроля дефеКтов оптических деталей, содержащее лазер и по25 следовательно установленные по ходу его излучения фокусирующую систему, световод с отверстием, плоское зеркало, держатель образца, фотоприемник, соединенный с блоком регистрации, а также блок спирального

30 сканирования с возможностью вращения и поступательного перемещения держателя образца, причем входной торец световода обращен к держателю образца, а выходной торец оптически связан с фото35 приемником, отличающеесятем,что, с целью расширения класса исследуемых объектов на детали с криволинейными поверхностями, выходной торец световода выполнен в виде двух симметричных круго40 вых сегментов, хорды которых параллельны между собой и направлению поступательного перемещения держателя.

1712843

Составитель С. Голубев

Техред М,Моргентал Корректор С. Шевкун

Редактор И. Касарда

Произ водс гвен но-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Заказ 531 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Устройство для контроля дефектов оптических деталей

Способ определения кристаллографической ориентации внутренних несовершенств прозрачных кристаллов // 949434

Устройство для выявления оптических неоднородностей прозрачных образцов1ая // 301601

Устройство для измерения дефектности оптических носителей // 2327974

Изобретение относится к средствам измерения и может быть использовано для выявления центров диффузного рассеяния светового потока в оптических носителях информации, в частности для выявления царапин поверхностного слоя микрофильма

Способ определения дефектов кварцевой кристаллической линзы // 2379656

Изобретение относится к области оптического приборостроения, в частности к приборам и оптическим системам, в которых кварцевая линза является одним из основных элементов: в оптической литографии, поляризационной технике

Устройство и способ для регистрации загрязнений на прозрачной подложке // 2461816

Способ получения голографических интерферограмм фазового объекта // 2500005

Изобретение может быть использовано при измерении малых разностей хода (менее 0,1λ длины волны) слабых оптических неоднородностей в прозрачных средах, например, при обтекании тел в потоках малой плотности, распыливании топлива из форсунок в разреженное пространство, изучении процессов смешения, воспламенения и горения топлив, обнаружении диффузных пограничных слоев. Способ включает последовательную запись на регистрирующей среде опорного пучка и объектного пучка, прошедшего сквозь фазовый объект. Объектный пучок перед записью разлагают с помощью дифракционного элемента на дифрагированные пучки нулевого и высших порядков дифракции и используют нулевой порядок дифракции, который пропускают сквозь фазовый объект как в прямом, так и в обратном ходе дифрагированных световых пучков на дифракционном элементе. Пучки N-х порядков дифракции, образованные в обратном ходе лучей через дифракционный элемент, возвращают одновременно в плоскость дифракционного элемента. Для регистрации объектного и опорного пучков регистрирующую среду устанавливают в одном из N сопряженных обратных пучков N-го порядка дифракции противоположного знака обратного хода лучей. Коэффициент чувствительности измерения определяют по формуле Ч=(N+1)·2, где N - (0, +1; +2; +3, +4…) - порядок дифракции. Технический результат - повышение коэффициента чувствительности измерения. 3 ил.

Способ визуально-оптического контроля поверхности // 2502954

Способ визуально-оптического контроля поверхности глазом или с помощью микроскопа заключается в том, что между эталонной и контролируемой поверхностями помещают слой жидкости толщиной не более 10 мкм с показателем преломления больше, чем у контактирующих с ней оптических деталей, вводят в этот слой лазерное излучение, идущее по слою с полным внутренним отражением, и наблюдают свет, сконцентрированный и рассеянный на аномалиях и дефектах поверхности. В слой жидкости может быть введено поляризованное лазерное излучение, а наблюдают рассеянный от аномалий и дефектов свет через скрещенный по поляризации анализатор. Технический результат - возможность фиксировать наличие локальных аномалий поверхности глубиной меньше 0,05 мкм на больших площадях и без дорогостоящего оборудования. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Контроль стекла с подогревом // 2547325

Изобретение относится к способу и устройству контроля многослойного стекла с подогревом, имеющего, по меньшей мере, один нагревательный проводник. Способ включает в себя освещение многослойного стекла с подогревом источником света для получения теневого изображения и пропускание достаточно высокого электрического тока через нагревательную сеть таким образом, чтобы нагревательный проводник можно было исследовать по теневому изображению многослойного стекла с подогревом. Теневое изображение стекла фиксируется с помощью формирователя изображений. Технический результат заключается в повышении разрешающей способности и ускорении процесса измерений. 3 н.п. и 11 з.п. ф-лы, 9 ил.

Способ производства стеклянных изделий из материала для них и устройство для выполнения указанного способа // 2601346

Изобретение относится к способу производства стеклянных изделий. Технический результат изобретения заключается в упрощении способа определения паразитных отражений. Способ включает нагрев материала для стеклянных изделий, формование стеклянного изделия; охлаждение изделия; проверку сформованных стеклянных изделий светочувствительным датчиком. Получают множество изображений стеклянного изделия при множестве взаимно различающихся направлений наблюдения относительно изделия соответственно. Сравнивают указанное множество изображений для обнаружения возможного дефекта в изделии. Игнорируют возможный дефект, не классифицируют его как существующий дефект или классифицируют как паразитное отражение, если возможный дефект появляется только на одном из изображений, на меньшей части изображений в одном и том же положении на изделии, на изображениях, число которых меньше предварительно заданного. Игнорируют возможный дефект, если возможный дефект появляется в различных положениях на изделии на указанном множестве изображений. Классифицируют возможный дефект как существующий, если возможный дефект появляется на каждом из изображений в одном и том же положении на изделии, на большей части изображений в одном и том же положении на изделии или по меньшей мере на предварительно заданном числе изображений в одном и том же положении на изделии. 2 н. и 33 з.п. ф-лы, 19 ил.