DE1176398B

DE1176398B - Optical device for testing reflective surfaces with a straight generator

Info

Publication number: DE1176398B
Application number: DEK39245A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Karl Wagner
Original assignee: FAG Kugelfischer Georg Schaefer KGaA; Kugelfischer Georg Schaefer and Co
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1959-11-23
Filing date: 1959-11-23
Publication date: 1964-08-20
Also published as: GB894953A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES ÄW^SS PATENTAMTFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY GERMAN ÄW ^ SS PATENT OFFICE

Internat. KI.: GOIn;Boarding school KI .: GOIn;

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Nummer: Aktenzeichen: Anmeldetag: Auslegetag:Number: File number: Registration date: Display day:

GOIbGOIb

Deutsche Kl.: 42 k-46/07 German class: 42 k -46/07

K 39245 IXb/42 k
23. November 1959
20. August 1964K 39245 IXb / 42 k
November 23, 1959
20th August 1964

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur optischen Oberflächenprüfung von Körpern mit reflektierender Oberfläche und geraden Oberflächenerzeugenden. The invention relates to a device for optical Surface testing of bodies with reflective surfaces and straight surfaces.

Die Prüfung optisch reflektierender Körper auf Oberflächenfehler kann so vorgenommen werden, daß man die Oberfläche mit Hilfe eines Auflichtmikroskopes punktweise abtastet. Es ist bereits eine Vorrichtung zur Beobachtung ablaufender Bahnen bekannt, bei der hinter der Lichtquelle ein gegenüber der optischen Achse geneigter, teüdurchlässiger Spiegel sowie ein bewegbarer Spiegel liegt, mittels dessen es möglich ist, einen gewissen Bereich senkrecht zur Vorschubbewegung der ablaufenden Bahn zu beobachten. Diese Vorrichtung läßt sich jedoch nur zur *5 Oberflächenbeobachtung bewegter Körper verwenden. Darüber hinaus hat sie den Nachteil, daß der Weg, den die Lichtstrahlen zwischen der Prüflingsoberfläche und dem Objektiv des Mikroskops zurücklegen, verändert wird. Hierdurch wechselt die Gesamtintensität des in das Objektiv reflektierten Lichtes, was zur Folge hat, daß die Beobachtung reflexionsverändernder Fehler erschwert wird.The examination of optically reflective bodies for surface defects can be carried out in such a way that that the surface is scanned point by point with the help of a reflected light microscope. It is already one Apparatus for observing running paths is known, in which there is an opposite behind the light source the optical axis inclined, partially transparent mirror and a movable mirror lies, by means of which it is possible to observe a certain area perpendicular to the feed movement of the running path. However, this device can only be used for surface observation of moving bodies. In addition, it has the disadvantage that the path that the light rays travel between the test object surface and the objective of the microscope is changed. This changes the overall intensity of the light reflected into the lens, which has the consequence that the observation changes the reflection Error is made more difficult.

Diese Nachteile werden erfindungsgemäß bei einer optischen Vorrichtung zum Prüfen reflektierender ^a5 Oberflächen mit geraden Erzeugenden mit einem periodisch bewegten Spiegelsystem, das den Abtaststrahl entlang einer Erzeugenden des Prüfkörpers führt, dadurch beseitigt, daß das Spiegelsystem aus einem rechtwinkeligen Winkelspiegel besteht, dessen 3 ο Öffnung der Oberfläche des Prüfkörpers zugekehrt ist und dessen Winkelhalbierende senkrecht auf einer Erzeugenden steht und der eine oszillierende Bewegung parallel zu einer Erzeugenden ausführt und auf dem das Abtaststrahlenbündel parallel zur Winkelhalbierenden einfällt.These disadvantages are according to the invention in an optical device for testing reflecting ^a 5 surfaces with straight generatrices with a periodically moving mirror system that performs the scanning beam along a generatrix of the specimen eliminated in that the mirror system from a rectangular angle mirror consists whose 3 ο opening The surface of the test body is facing and whose bisector is perpendicular to a generating line and which executes an oscillating movement parallel to a generating line and on which the scanning beam is incident parallel to the bisector.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können Mittel vorgesehen werden, die eine senkrecht zur Oszillationsbewgeung des Winkelspiegels verlaufende Relativbewegung zwischen dem Prüfkörper und dem Winkelspiegel unter Wahrung des Abstandes zwischen dem Prüfkörper und dem Winkelspiegel erzeugen. Schließlich kann das reflektierte Bündel in an sic'i bekannter Weise zur Auswertung auf eine Fotozelle treffen.In a further embodiment of the invention, means can be provided which have a perpendicular to Oscillation movement of the corner mirror running relative movement between the test body and the Create corner mirrors while maintaining the distance between the test specimen and the corner mirror. Finally, the reflected bundle can be sent to a photocell for evaluation in a known manner meet.

Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung muß nur das eine geringe Masse aufweisende Spiegelsystem, das zwischen Mikroskopokular und Prüfling angeordnet ist, eine verhältnismäßig schnelle Bewegung ausführen, um den Prüfling längs einer bestimmten Erzeugenden abzutasten. Zur Abtastung des ganzen Prüflings ist nur eine verhältnismäßig Optische Vorrichtung zur .Prüfung reflektierender Oberflächen mit gerader ErzeugenderWhen using the device according to the invention, only that which has a low mass has to be The mirror system, which is arranged between the microscope eyepiece and the test object, is a relatively fast one Carry out movement in order to scan the test object along a certain generatrix. For scanning of the whole specimen is only a relatively optical device for .Test reflective Surfaces with a straight generator

Anmelder:Applicant:

Kugelfischer Georg Schäfer & Co., Schweinfurt,Puffer fisherman Georg Schäfer & Co., Schweinfurt,

Georg-Schäfer-Str. 30Georg-Schäfer-Str. 30th

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dr.-Ing. Karl Wagner, SchweinfurtDr.-Ing. Karl Wagner, Schweinfurt

langsame gleichmäßige Bewegung entweder des Prüflings oder der ganzen optischen Einrichtung einschließlich der Lichtquelle erforderlich. Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäß verwendeten Doppelspiegels ist es, daß seine oszillierenden Bewegungen nur etwa halb so lang sein müssen wie die Prüfstücke, wodurch die Trägheitskräfte gegenüber der Bewegung um die ganze Prüfstrecke auf die Hälfte vermindert werden.slow uniform movement of either the test specimen or the entire optical device including the light source required. A particular advantage of the double mirror used according to the invention it is that its oscillating movements need only be about half as long as the test pieces, whereby the inertial forces compared to the movement around the entire test section by half be reduced.

In der nachstehenden Beschreibung ist die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert, in welcher ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt ist.In the following description, the invention is explained in more detail with reference to the drawing, in which an embodiment is shown schematically.

Der von einer Lichtquelle 1 ausgehende Lichtstrahl 2 trifft durch einen halbdurchlässigen Spiegel 3 und eine Linse 4 auf einen Doppelspiegel 5, dessen Spiegelflächen rechtwinklig zueinander angeordnet sind. Der an diesem Doppelspiegel 5 zweimal gebrochene Lichtstrahl trifft auf die Prüflingsoberfläche 6 auf und gelangt von hier aus wiederum über den Winkelspiegel S durch die Linse 4 auf die reflektierende Seite des halbdurchlässigen Spiegels 3, von wo aus er auf eine Fotozelle 8 abgelenkt wird, in der das Ergebnis der Prüfung in an sich bekannter Weise ausgewertet wird. Während der Prüfung führt der Doppelspiegel 5 in der Richtung des Doppelpfeils 7 hin- und hergehende Bewegungen parallel zu einer Erzeugenden der Oberfläche 6 des Prüfkörpers aus. Bei jeder beliebigen Stellung des Doppelspiegels 5 während dieser oszillierenden Bewegung bleibt der Gesamtbetrag des Lichtstrahlenwegs zwischen der Linse 4 und der Prüfkörperoberfläche 6 stets gleich. Wegen der rechtwinkligen Anordnung der Spiegelflächen des Spiegels 5 zueinander genügt aber eine Bewegung des Spiegels um die halbe Länge der abzutastenden Erzeugenden der Prüfkörperoberfläche 6, um diese Erzeugende in ihrer ganzen Länge abzutasten. Um die ganze Oberfläche des Prüflings prüfenThe light beam 2 emanating from a light source 1 hits through a semitransparent mirror 3 and a lens 4 on a double mirror 5, the mirror surfaces of which are arranged at right angles to one another are. The light beam refracted twice on this double mirror 5 strikes the test object surface 6 and reaches from here again via the corner mirror S through the lens 4 to the reflective Side of the semi-transparent mirror 3, from where it is deflected onto a photocell 8 in the the result of the test is evaluated in a manner known per se. During the exam, the Double mirror 5 in the direction of the double arrow 7 reciprocating movements parallel to one Generating the surface 6 of the test body. In any position of the double mirror 5 during this oscillating movement the total amount of light ray path remains between the Lens 4 and the test body surface 6 are always the same. Because of the right-angled arrangement of the mirror surfaces of the mirror 5 to one another, however, a movement of the mirror by half the length of the length to be scanned is sufficient Generating the test body surface 6 in order to scan this generating line over its entire length. To inspect the whole surface of the specimen

: >:λ «9 657/230:>: λ «9 657/230

zu können, kann der Prüfling in eine langsame Relativbewegung zu der optischen Einrichtung einschließlich der Lichtquelle versetzt werden.to be able to, the test specimen can in a slow relative movement to the optical device including the light source.

Claims

Patent claims:

1. Optical device for testing reflective surfaces with straight generators Defect with a periodically moving mirror system that moves the scanning beam along a generatrix of the test body, characterized in that the mirror system consists of a right-angled corner mirror (5), the opening of which faces the surface (6) of the test body and its bisector stands perpendicular to a generatrix and an oscillating movement parallel to a generatrix executes and on which the scanning beam (2) parallel to the bisector occurs.

2. Apparatus according to claim 1, characterized by means for generating a perpendicular relative movement between the test body extending to the oscillating movement of the corner mirror and the corner mirror while maintaining the distance between the test specimen and the Corner mirror.

3. Device according to one of claims 1 and 2, characterized by a photocell (8) for measuring the intensity reflected from the surface of the specimen.

Considered publications:
German interpretative document No. 1 036 537.

1 sheet of drawings

4€9 657/230 S. 644 € 9 657/230 p. 64

Bundesdruckerei BerlinBundesdruckerei Berlin