Устройство для контроля дефектов оптических деталей

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДЕФЕКТОВ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ, содержащее лазер, последовательно установленные по ходу излучения фокусирующую линзу, плоское отражающее зеркало, блок сканирования, фотоприемник и блок регистрации, отличающееся тем, что, с целью повьпиения чувствительности и оперативности контроля, в него дополнительно введен селективный фильтр в виде вогнутого зеркгша с отверстием, установленного по ходу излучения за фокусирующей линзой под углом к оптической оси лазера и служащего для разделения зеркально отраженного и диффузно рассеянного света, причем фотоприемник (Л расположен в фокусе зеркала. 00 Oi 4 СО о:) 00

(3cI (1!)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(511 G 01 N 21/88

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПОДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЦПФ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2704445/18-25 (22) 26.12.78 (46) 30.01.84. Бюл. Р 4 (72) В.N. Суминов, А.А; Гребнев, Е.И. Гребенюк, Е.Б. Зайченкова, В.М. Жуков и Б.A. Макарычев (71) Московский авиационный технологический институт им. К.3. Циолковского (53) 535.8 (088.8) (56) 1. Oswaid D.R. Munro D.F

"Laser Scan Technique EIectronic

MateriaIs surface evaIution"

of EIectr ° MateriaIs, 1,1974, р. 3.

2. Baker Z R. BiddIes В.У.

"Surface inspection of opticaI

and semiconductor components", Opt. Eng", 15, 3, 1976, с. 244-246. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

ДЕФЕКТОВ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ, содержащее лазер, последовательно установленные по ходу излучения фокусирующую линзу, плоское отражающее зеркало, блок сканирования, фотоприемник и блок регистрации, о т л и ч а ю щ е .е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и оперативности контроля, в него дополнительно введен селективный фильтр в виде вогнутого зеркала с отверстием, установленного по ходу излучения за фокусирующей линзой под углом к оптической оси лазера и служащего для разделения зеркально отраженного и диффузно рассеянного света, причем фотоприемник расположен в фокусе зеркала.

864968

50

ВНИИПИ Заказ 1064/3

Тираж 823 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная, 4

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может найти применение при контроле дефектов, а также контроля дефектов поверхности подложек интегральных схем и напыленных отражающих поверхностей.

Известно устройство для контроля дефектов оптических деталей, содержащее лазер, фокусирующую линзу, систему сканирования, собирающую линзу для рассеянного дефектом света, фотоприемник. Контроль дефектов производится при перемещении исследуемой поверхности поперек сфокусированного сканируемого луча. 15

Рассеянный дефектом световой поток собирается на фотоприемник "„1 .

Однако его применение ограничено контролем дефектов плоских отражающих поверхностей. 20

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для контроля.дефектов оптических деталей, содержащее лазер, последовательно установленные по ходу излучения фокусирующую линзу, плоское отражающее зеркало, блок сканирования, фотоприемник и блок регистрации t.2).

При контроле дефектов оптических деталей типа линз с целью поддержания постоянным положениями фокуса на детали, фокусирующая линза перемещается с помощью шагового двигателя вдоль оптической оси.

Недостаточная чувствительность контроля дефектов с помощью этого устройства обусловлена тем, что регистрация сигнала осуществляется по методу светового поля, когда приемник излучения работает в режиме 40 постоянной засветки, что приводит к снижению его чувствительности и повышению инерционности.

Кроме того, переход с одного типа деталей íà другой с разными 45 радиусами кривизны затруднен необходимостью перестройки закона перемещения фокусирующей линзы.

Цель изобретения — повышение чувствительности и оперативности контроля дефектов оптических деталей.

Это достигается тем, что в известном устройстве для контроля дефектов оптических деталей, содержащем . лазер, последовательно установленные по ходу излучения фокусирующую линзу, плоское отражающее зеркало, блок сканирования, фотоприемник и блок регистрации, дополнительно введен селективный фильтр в виде вогнутого зеркала с отверстием, установленного по ходу излучения за фокусирующей линзой под углом к оптической оси лазера и служащего для разделения зеркально отраженного и диффузно рассеянного света, причем фотоприемник расположен в фокусе зеркала.

На чертеже представлен принципиальная схема устройства для контроля дефектов оптических. деталей.

Устройство содержит лазер 1, фокусирующую линзу 2, плоское отражающее зеркало 3, расположенное эа исследуемой деталью, размещенное на столе 4, связанном с приводом 5, обеспечивающим спиральное сканирование детали лучом лазера, селективный фильтр в виде вогнутого зеркала б, с отверстием для падающего луча, расположенное между исследуемой деталью и фокусирующей линзой 2 под углом к оптической оси лазера, фотоприемник 7, установленный в фокусе зеркала б, и блок 8 регистрации.

Устройство работает следующим образом.

Луч лазера 1 фокусируется линзой

2 на исследуемую деталь и через отверстие в зеркале 6 падает на плоское отражающее зеркало 3 сквозь исследуемую деталь. В случае отсутствия дефекта на детали отраженный луч возвращается через отверстие в зеркале 6. При наличии в детали дефекта типа царапины или пузырька световой поток, рассеянный и отраженный дефектом, отража,ется от плоского зеркала 3. собира ется вогнутым зеркалом б и направляется на фотоприемник 7. Сигналы о наличии дефекта в виде импульсов различной амплиту) ы регистрируются блоком 8 регистрации. Размеры дефектов определяются по величине амплитуды импульса, поскольку величина диффузно рассеянного светового потока от дефекта пропорциональна его размерам. Контроль всей поверхности детали осуществляется при спиральном перемещении ее относительно луча с помощью электропривода.

Данное устройство позволяет определять размеры дефектов оптических деталей, их подсчет, автоматически контролировать оптические детали с чистотой поверхности от 1 до 9а класса, выявляя дефекты шириной 0,004 мм (ГОСТ 11141-76), и значительно, в 2,5 раза повысить чувствительность контроля.