Устройство для лазерной обработки объектов с визуальным контролем на просвет Советский патент 1990 года по МПК G02B21/00 B23K26/02 G02B27/48 

Изобретение относится к лазерной технике,, более конкретно к оборудованию для лазерной обработки и визуального контроля на просвет с исполь- зованием лазерного усиления и проекции и может быть использовано для контроля фотошаблонов, пленочных изделий, а также в биологии и в медицине.

Целью изобретения является обеспечение свободного доступа к обрабатываемому объекту за счет увеличения расстояния между объектом и оптическими элементами,

На чертеже представлена схема устройства.

Схема содержит лазерный усилитель 1, объектив 2, формирующий изображение объекта 3 обработки на экране 40 Экран 4 установлен в плоскости II оптически сопряженной посредством объектива 2 с плоскостью П, совмещенной с объектом 3. Посредством второго объектива 5 с плоскостью П оптически сопряжена также плоскостью П .

С плоскостью П совмещена вершина отражателя 6, выполненного в форме сферического зеркала. В фо-

кальной плоскости объектива 2, проходящей через фокальную точку F, установлена апертурная диафрагма 7, которая одновременно является выходным зрачком первого объектива 20 Изображение апертурной диафрагмы 8 расположено в фокальной плоскости второго объектива 5, проходящей через точку Р.Это изображение является выходным зрачком второго объектива 5. Введением апертурных диафрагм 7 и 8 реализуется телецентрический ход лучей со стороны объекта для обоих объективов 2 и 50

Центр кривизны отражателя 6 (сфери- ческого зеркала) совмещен с центром выходного зрачка 8 второго объектива 5, т.е0 с точкой F,Соблюдение телецентрического хода лучей для обоих объективов и выполнение указанных условий для отражателя 6 обеспечивают одинаковую апертуру для всех точек объекта в пределах поля зрения0

Устройство работает следующим образом

,

, Излучение лазерного усилителя, вы ходящее в сторону объекта 3, попадает на объект 3, После прохождения через некоторую локальную область

,5Ю

15

20 25

,Q

,«

дс

35

50

55

объекта 3 освещающее излучение фокусируется вторым объективом 5 на поверхности сферического эеркапа 6, отражается от него и после прохождения объектива 5 в обратном направлении возвращается в исходную локальную область объекта в пределах той же апертуры. Таким образом, без учета потерь и рассеивания возвращенное излучение проходит в обратном направлении через объект 3 через те же точки, что и при прохождении в прямом направлении (от объектива 2 через объект 3 к второму объективу 5), Бпаю- даря двойному прохождению излучения через каждую локальную область контраст изображения для слабоконтрастных объектов повышается примерно в два раза, что следует из формулы, дающей величину контраста для предлагаемого устройства

к - Ј4

т, + т

где Т, ,Т . - коэффициент пропускания двух областей объекта.

В качестве лазерного усилителя в предлагаемом устройстве может быть использован усилитель на парах меди, работающий с частотой 8 кГц на двух длинах волн Л, 510,6 нм и 578,2 нм0

При проверке прозрачных малоконтрастных объектов, например полиимид- ных пленок с химически протравленными отверстиями, предлагаемое устройство значительно повышает скорость и надежность нахождения недотравлен- ных отверстийь Кроме того, увеличив мощность пучка, можно легко доработать отверстия лазерным n, IKOMO При этом достаточно большое расстояние от объекта до оптических деталей позволяет практически исключить их загрязнение продуктами выброса, летящими от объекта при его обработке.

Формула изобретения

1. Устройство для лазерной обработки объектов с визуальным контролем на просвет, содержащее расположенные последовательно вдоль оптической оси экран, лазерный усилитель, первый объектив и отражатель, между последними из которых расположен объект обработки, отличаю51

щ е е с я тем, что, с целью обеспечения свободного доступа к обрабатываемому объекту за счет увеличения расстояния между объектом и оптичес - кими элементами, между отражателем и объектом установлен второй объектив, так, что отражатель и объект находятся в оптически сопряженных плоскостях относительно второго объек- тмва.

II6

2. Устройство по п„I, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества изображения, оно снабжено двумя диафрагмами, находящимися во внешних по отношению к объекту фокальных плоскостях первого и второго объективов, а отражатель выполнен в форме сферического зеркала с центром кривизны в ближайшем к отражателю фокусе второго объектива,.

Изобретение относится к лазерной технике, более конкретно к устройствам для визуального контроля объектов на просвет путем проекции на экран с одновременной лазерной обработкой объектов. Оно может применяться для контроля и обработки прозрачных пленок, фотошаблонов, а также в биологии и в медицине. Цель изобретения - обеспечение свободного доступа к обрабатываемому объекту за счет увеличения расстояния между объектом и оптическими элементами. Устройство состоит из лазерного усилителя 1, первого объектива 2, формирующего изображение объекта 3 на экране 4. Экран 4 установлен в плоскости П 1, оптически сопряженной с плоскостью П относительно объектива 2. С плоскостью П оптически сопряжена плоскость П 11 посредством второго объектива 5. Проходящий через каждую точку объекта пучок практически полностью возвращается в эту же точку с другой стороны. Благодаря двойному прохождению пучка через каждую точку объекта контраст изображения объекта 3 на экране 4 увеличивается. При этом можно одновременно обрабатывать объект, контролирую его визуально. Продукты обработки из-за большого расстояния от объекта до оптических деталей не загрязняют оптику. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.