Устройство для контроля дефектов оптических деталей Советский патент 1992 года по МПК G01N21/958 

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

Цель изобретения - расширение класса исследуемых объектов на детали с криволинейными поверхностями типа линз.

На фиг. 1 представлена конструктивная схема устройства; на фиг. 2 - 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.

Устройство работает следующим образом.

Луч гелий-неонового лазера Сфокусируется 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 поверхности или внутри оптической детали, луч лазера рассеивается, В результате store 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. Сханирование контролируемой оптической детали организовано, таким образом, что луч, отраженный от передней поверхности линзы или дважды преломленный и отраженный 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, равную радиусу контролируемой линзы (на фиг. 2 движения держателя В обозначены стрелками). При такой организации сканирования все зеркально отраженные в сторону приемного торца световода лучи лазера 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 приемные торцы и не засвечивая фотоприeмниk.

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

Формула изобретения

Устройство для контроля дефектов оптических деталей, содержащее лазер и последовательно установленные по ходу его излучения фокусирующую систему, световод с отверстием, плоское зеркало, держатель образца, фотоприемник, соединенный с блоком регистрации, а также блок спирального сканирования с возможностью вращения и поступательного перемещениядержателя образца, причем входной торец световода обращен к держателю образца, а выходной торец оптически связан с фотоприемником, отличающееся тем, что, с целью расширения класса ис следуемых объектов на детали с криволинейными поверхностями, выходной торец световода выполнен в виде двух симметричных круговых сегментов, хорды которых параллельны между собой и направлению поступательного перемещения держателя.

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