Способ контроля оптических световозвращателей и устройство для его осуществления Советский патент 1983 года по МПК G01B11/00 

Изобретение относится к измерите ной технике и может быть использова для контроля оптических световозвращателей (отражателей), таких, на пример, как УГОЛКОВЫХ (призменных и полых), зеркально-линзовых и других Известен способ контроля оптически х световозвращателей, основан нь1й на измерении отношения энергети ческой силы света, отраженного в нап равлении источника излучения, к энергетической освиценности в плоскости входного зрачка световозвращателя 1 3„ Недостатком данного способа явля ется отсутствие возможности раздель ного контроля светопропускания (прозрачности) и неточности ИЗГОТОБ ления световозвращателя, так как осевая энергетическая сила отраженного света зависит как от потерь излучения, обусловленных поглощением внутри материала и отражением на гр ницах раздела, так и от углового распределения излучения, обусловлен ного геометрической неточностью изготовления - световозвращателя. Это не позволяет выявить причину, огран чивающую качество световозвращателя и определить пути ее устранения Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является контроля оптическик световозвращателей, заключанадийся в том,что производят сравнение светового потока, отраженного световозвршсатеЛем в направлении источника излучения, и светового потока, падающего на свето возвра14атвль С 2 Недостатком известного способа также является невозможность раздель ного контроля светопропускания и ошибок иэготовленр я (отклонения от геометрически заданной формы) свето™ возвращателей. Известно устройство для контроля оптических световозвращателей, выпол ненное в виде автоколлиматора Cl. Наиболее близким к предлагаег/гому по технической сущности является устройство для контройй оптических световозвращателей, содержащее после довательно-расположенные на одной оптической оси осветитель,, светоделитель , точечную диафрагму и объек тив , и два фотодетектора, оптически связанные ,со светоделителем Г. J. Недостатком известных устройств является невозможность разде,пьного контроля светопропускания и ошибок изготовления световозвращателей. Цель изобретения - обеспечение во можности раздельного контроля светопропускания и ошибок изготовления световозвращателей. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу контроля оптических световозвращателей, заключающемуся в том, что производят сравнение светового потока, отраженного световозвращателем в направлении источника излучения, и светового потока, падающего на световозвращатель , регистрируют полный отраженный Цветовой поток и измеряют отношение этого потока к потоку, падающему на световозвращатель, по которому судят о светопропускании, и отнсяиение светового потока, отраженного световозвращателем в направлении источника излучения, к полному отраженному световому потоку, по которому судят об ошибках изготовления. Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля оптическмх световозвращателей,содержащее последовательно расположенные на одной оптической оси осветитель, светоделитель ; точечную диафрагму и объектив., и два фотодетектора, оптически связанные со светоделителем, снабжено вторьм светоделителем, уст новленньач в ходе отраженного светового потсжа между диафрагмой и объективом, и третьим фотодетектором, оптически связанным с вторым светоделителем. На чертеже изображена принципиальная схема устройства, реализирующего способ контроля оптических световозврац ателей. Устройство содержит последовательно расположенные на одной оптической оси осветитель, включающий источник 1 излучения и конденсатор 2,, свето- делитель 3,точечную дкафрагтлу 4, светоделитель 5 и объектив б, фотодетекторы 7 и 8, оптически связанные со светоделителем 3, и третий фотодетектор 9, оптически связанный со светоделителем 5. Способ для контроля оптических световозвращателей осуществляется следукедим образом, Световой поток источника 1 излучения собирается при помсяци конденсатора 2,проходит светоделитель 3 и J)OKycHpyeTCH в отверстие точеченой диафрагмы 4, установленной в фокальной плоскости объектива б. Часть излучения, падающего на светоделитель 3, направляется на оптически связанный с ним фотодетектор 7 „ При известных коэффициентах отражения светоделителя Э, прозрачности послецуквдей части оптической схемы устройства и площади рабочей апертуры световозвращателя 10 выходной сигнал И1 фотодетектора 7 пропорционален световси у потоку или силе света, поступающего в отверстие точечной диафрагмы 4, ИЛИ световому потоку, падакадему на световозвращатель 10. Излучен11е, выходящее из отверсти точечной дТ афрагмы 4, проходит свет делитель 5, коллимируется объективом 6 и параллельным пучком направляется на контролируемый световозвращатель 10. Диаметр объектива 6 выбира ется большим, чем поперечный размер рабочей апертуры световозвращателя 10. Отраженный световозбращателем 10 световой поток опять проходит объектив б и попадает на светоделитель 5, который имеет поперечные размеры, превышакяцие апертуру отраженного пучка в его плоскости, Часть всего отраженного световозвгращателем излучения с учетом коэффициента отражения светоделителя 5 направляется на оптически гсвяэанный с ним фотодетектор 9 и регистри руется им. Выходной сигнал Й2 фото детектора 9 пропорционален всему еветовсму потоку, отраженному свето возвращателем 10. Измеряя отношение К1 сигнала И2, пропорционального отраженному потоку, к сигналу И1 пропорциональному.световому потоку, 1падак) на световозвращатель 10, определяют прозрачность или светопропускание контролируемого световозвращателя 10, т.е. светопропускавие К1 Другая часть отраженного световог потока проходит через светоделитель 5 и попадает на точечную диафрагму 4. Если световозвращатель 10 не имее дефектов изготовления, то отраженные им лучи распространяются параллельно падающим и все отраженное излучение обратно проходит через отверстие точеченой диафрагмы 4. Если же свето возвращатель 10 имеет дефекты изгото , то это приводит к угловому перераспределению (изменению направ™ лёния) энергии отраженного пучка и тогда часть лучей (Лучи А и Б), распределяющихся под углами большими, чем угол, который составляет с оптической осью луч выходящий из крайней точки отверстия точечной диафрагмы 4, не попадает в отверстие точечной диафрагмы 4 и зкранирован ее непрозрачной частью. Размеры отверстия точечной диафрагмы 4 выбирают из условия требуемой точности контроля световозвращателей, так как они оппеделяют допустимые отклонения отраженных лучей от направления падакадих лучей, которые, в свою очередь, связаны с пoгpет IHOc тями изготовления световозвращателей, а также определяют соотнсяпение энергии лучей прошедших и экранированных диафрагмой,Лучи, отраженные в направлении источника излучения, т.е. те, которые прошли через отверстие точечной диафрагмы 4,светоделителем 3 направляются на оптически связанный с ним фотодетектор 8. Выходной сигнал ИЗ из фотодетектора 8 пропорционален световому потоку или силе света, отраженного в направлении источника излучения, т.е. отраженного световозвращателем, не имеющим ошибок (в пределах точности эксперимента) иэготоаления. Тогда, контролируя отношение К2 сигналов ИЗ и И2, т.е. К2 ИЗ- .., Р°порциональное световьм потоками, отраженным в направлении источника 1 излучения и полным отраженным световым потоком,можно судить о точности изготовления световозвращателя 10.Величина К2 не зависит от светопропускания К1, так как свего пропускание одинаково сказ тается на отраженные световые потоки. Определяемые сигналами И2 и ИЗ. Таким образом, предлагаалые способ и устройство, реалиэирукхцее этот способ, позволяют выявить причины, ограничиваквдие качество световозвращателей и определить пути их устранения. Это снижает затраты на произ- водство световозвращателей и дает объективную оценку их качества.

1. Способ контроля оптических световозвращателей, Зсислючакяцийся в том, что производят сравнение све тового потока, отраженного световозвращателем в направлении источни излучения, и светового потока, пада щего на световозвращатель, о т л ич а ю щ и и с -я тем, что, с целью обеспечения возможности раздельного контроля светопропускания и ошибок изготовления световозвращателей, регистрируют полный отраженный световой поток и измеряют отношение этого потока к потоку, падающему на световозвращатель, по которому судят о светопропускании, и отношение светового потока, отраженного световозвращателем в направлении источника излучения, к полному отраженному световому потоку, по которому судят об ошибках изготовления. 2. Устройство для контроля оптических световозвращателей, содержащее последовательно расположенные иа одной оптической оси осветитель, светоделитель, точечную диафрагму и объектив, и два фотодетектора, оптически связанные со светоделителем, отличающееся тем, что оно снабжено вторым светоделителем, установленным в ходе отраженного светового потока между диафрагмой и объективом, и третьим фо одетектором, оптически связанным с вторым светоделителем.