Устройство для контроля состояния поверхности Советский патент 1988 года по МПК G01B11/30 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования и контроля состояния поверхностей оптических узлов изделий в условиях их эксплуатации, например внешних поверхностей

иллюминатдров.

Целью изобретения является повышение точности измерения поверхност- ных дефектов и повышение производительности контроля.

Пеставленная цель достигается тем что в устройстве используется пространственная фильтрация.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит оптически. связанные лазер I, первую оптическую систему 2, вторую оптическую.систему 3, пространственный фильтр 4, сканирующую систему, выполненнздо в виде оптически связанных последовательно расположенных зеркала 5, зеркальной призмы 6 и светоделительной пластины 7, устанавливаемой под углом 45 к контролируемой.поверхности, и эталонного зеркала 8, фотоприемное устройство 9, Пространственный фильтр 4 выполнен в.виде плоского зеркала с отверстием, расположенным в конфокальной точке первой 2 и второй 3 оптических систем. Зеркальная призма 6 и светоделительная пластина 7 и эталонное зеркало 8 имеют возможность перемещения в плоскости, параллельной контролируемой поверхности, таким образом, что величина шага перемещения зеркальной призмы 6 была бы в два раза меньше шага перемещения светоделительной пластины 7 и эталонного зеркала 8.

Устройство для контроля состояния поверхности работает следздащим образом.

Свет от лазера 1 проходит через первую 2 и вторую 3 оптические системы с общим фокусом.. При этом пространственный фильтр 4 пропускает основную часть освещенного пучка, сфокусированного первой оптической системой 2 в отверстие в зеркале, и в то же время позволяет устранить высокочастотные шумы пучка. Паралг лельный световой пучок, сформированный второй оптической системой 3, проходит через сканирую1я;ую систему, последовательно отражаясь от неподвижного зеркала 5 подвижной зеркаль

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ной призмы 6 и расщепляясь светоде-- лительной пластиной 7 на два пучка, один из которых падает на: эталонное зеркало 8 и, отражаясь от него, образует эталонный пучок, а другой падает на контролируемую поверхность, 10.

Свет, зеркально отраженный контролируемой поверхностью 10, -опять проходит через сканирующую систему, фокусируется второй оптической системой 3 в отверстие пространственного фильтра 4 и далее не используется. Свет-, рассеянный на дефектах, пройдя через сканирующую систему, не фокусируется второй оптической системой 3 в отверстие пространственного фильтра 4, а, отразившись от его зеркальной поверхности, попадает на фотоприемное устройство 9, где формируется контрастное изображение дефектов поверхносш и картина интерференции эталонного пучка и пучка, отра-. женного контролируемой поверхностью, в которой смещение полос дает информацию о параметрах дефектов.

Формула изобретения Устройство для контроля состояния поверхности, содержащее последовательно установленные лазер, первую опти- 4ecKjno систему, вторую оптическую систему, сканирующую систему, зеркало и фотоприемный блок, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения поверхностных дефектов и повьшения производительности контроля, оно.снабжено пространственным фильтром, выполненным в виде зеркала с отверстием и установленным в конфокальной точке первой и второй оптических систем, сканирующая система выполнена в виде последовательно расположенных по ходу излучения зеркала, зеркальной призмы, светоделительной пластины, установленной под углом 45 к контролируемой поверхности, и эталонного зеркала с возможностью поворота системы вокруг оптической оси второй оптической системы, все элементы сканирующей системы имеют возможность перемещения в плоскости, па- раллельной контролируемой поверхности, с величиной шага перемещения зеркальной призмы в два раза меньше шага перемещения светоделительной пластины и эталонного зеркала.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования и контрапя состояния поверхности оптических узлов и деталей в условиях их эксплуатации. Цель изобретения - повышение то 4ности измерения поверхностных дефектов и сокращение времени контроля, достигается за счет использования пространственной фильтрации. Свет от лазера 1 проходит через первую оптическую систему 2 и вторую оптическую систему 3 с общим фокусом, при этом пространственный фильтр 4 пропускает основную часть пучка. Полученный световой поток проходит сканирующую систему, последовательно отражаясь от зеркала 5, зеркальной приз1 ы 6 и расщепляясь светоделитель- ной пластиной 7 на два пучка, один из которых отражается от эталонного .. зеркала 8 и образует эталонный пучок, а другой - на контролируемую поверхность 10. Свет, рассеянный на дефек- : i тах, пройдя сканирующую систему, не фокусируется-системой 3 в отверстие фильтра 4, а, отразившись от его зеркальной поверхности, попадает на фо- 1топриемное устройство 9, где формируется контрастное изображение дефектов. 1 ил. Q S (Я с 4ib 4