DE2206126A1 - Device for detecting defects in a surface - Google Patents

Device for detecting defects in a surface

Info

Publication number
DE2206126A1
DE2206126A1 DE19722206126 DE2206126A DE2206126A1 DE 2206126 A1 DE2206126 A1 DE 2206126A1 DE 19722206126 DE19722206126 DE 19722206126 DE 2206126 A DE2206126 A DE 2206126A DE 2206126 A1 DE2206126 A1 DE 2206126A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light
lens
scanning
detector
scanned
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19722206126
Other languages
German (de)
Inventor
Graham Morley Edinburgh Schottland Clarke (Großbritannien)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ferranti International PLC
Original Assignee
Ferranti PLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ferranti PLC filed Critical Ferranti PLC
Publication of DE2206126A1 publication Critical patent/DE2206126A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/89Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
    • G01N21/8901Optical details; Scanning details

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description

22061252206125

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

DIPL.-ING. LEO FLEUCHAUS DR.-ING. HANS LEYHDIPL.-ING. LEO FLEUCHAUS DR.-ING. HANS LEYH

München 71,Munich 71,

Melchiorstr. 42 . 8.2.1972Melchiorstrasse 42. 8.2.1972

Unser Zeichen: A 12 388/Lh/fiOur reference: A 12 388 / Lh / fi

PERPANTI LIMITEDPERPANTI LIMITED

Hollinwood-LancashireHollinwood Lancashire

EnglandEngland

Vorrichtung zum Feststellen von Fehlern in einer FlächeDevice for detecting defects in a surface

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auffinden oder Feststellen von"Flecken oder Fehlern in einer Fläche.The invention relates to a device for finding or determining of "spots or defects in a surface.

Es sind Vorrichtungen der genannten Art bekannt, die Hochleistungslampen und Photodetektoren verwenden. Die Stärke dieser Lampen, gewöhnlich sind es Xenon-LamperyLst häufig so hoch, daß der Energieverbrauch in der Größe von Kilowatt liegt, während die erforderliche Empfindlichkeit zum Auffinden von kleinen Fehlern, selbst wenn diese noch mit dem unbewaffneten Auge zu sehen sind, nicht gegeben ist. Es ist bekannt, das Licht einer Lampe zu einem schmalen Strahl zu fokusieren, der auf eine sich bewegende Fläche auftrifft, wobei der Strahl die sich bewegende Oberfläche quer zu ihrer Bewegungsrichtung abtastet. Das von der Fläche reflektierte Licht wird aufgefangen und durch eine Photoverstärkerröhre abgetastet, wobei eine Veränderung in dem abgetasteten Pegel eine Veränderung der Intensität des reflektierten Lichtes anzeigt, die von einer fehlerhaften Oberfläche herrührt.Devices of the type mentioned are known which use high-power lamps and photodetectors. The strength of these lamps Usually xenon lamps are often so high that the energy consumption is on the order of kilowatts, while the sensitivity required to locate small defects, even if these can still be seen with the naked eye, is not given. It is known to be the light of a lamp focus a narrow beam impinging on a moving surface, the beam being transverse to the moving surface their direction of movement scans. The light reflected from the surface is captured and scanned by a photo amplifier tube, wherein a change in the sensed level indicates a change in the intensity of the reflected light which is from originates from a defective surface.

- 1 - Bei - 1 - At

209837/1056209837/1056

22061252206125

A 12 3π.-°A 12 3 π .- °

.Bei einer Oberfläche, die das Licht streut oder diffus reflektiert stellt das durch den Photoverstärker auf σ-3 fangen·": Licht nur eine Probe oder ein Muster des gesamten von der ^berflKche diffus zurückgeworfenen Lichtes dar. *'ur eine kleine Licht1-en^e wird somit aufgefangen, um festzustellen, ob ein ^ehler das zurückgeworfene Licht merklich verändert, wobei dieser Fehler oder 171IeCk dieselbe Grcfenordnung haben sollte, wie die pliche des Lichtbildes, bzw. die Fläche des Lichtbildes oder Lichtpunktes sollte von derselben Größenordnung sein wie die pläche des kleinsten Dehlers, der noch festgestellt v/erden soll..When a surface that scatters light or diffuse reflected is represented by the photomultiplier on σ-3 catch · "light is only a sample or a sample of the entire urface of the ^ K che is diffusely reflected light * 'for a small. light 1 -en ^ e is thus collected in order to determine whether a ^ rror the reflected light changes significantly, this error or 171 IeCk same Grcfenordnung should have, like the p Liche the light image, or the face of the light image or the light point should be of the same order of magnitude as the p Smile Friend of the smallest Dehler, still found to v / ground.

Selbst bei Verwendung einer Uochleistunaslichtquelle, beispielsweise einer Xenon-Lampe, ist es jedoch nur röalich einen kleinen Teil des Lichtes auf einen kleinen Bereich einer Oberfläche zu fokussieren. Es ist daher notwendia, Licht von einer" relativ aroßen Bereich der Fläche, beispielsweise von etwa 2ιγτί"~ zu erhalten, d air it der Detektor ein Ausgangssignal abgibt, das größer ist als das elektrische bauschen der Verstärkerröhre. Obwohl nun eine Fläche oder ein 1^eId von etwa 2raiT notwendig ist, um ein Ausgangssignal abzugeben, das vom Rauschen unterscheidbar ist, sind die Ränder des Bildes nicht sauber begrenzt und es ist unmöglich zwischen einem großen Fehler oder Fleck und mehreren kleinen Flecken zu unterscheiden. Ein kleinerer fehler mit einer Fläche von z.E. 0,01mm gibt daher keinen genügenden Kontrast, damit er mit Sicherheit festgestellt wird. Ein schwarzer Fleck auf einer weißen Fläche in der Größe von z.B. 0,01mm kann jedoch leicht noch durch das unbewaffnete Auge festgestellt werden.Even when using a high power light source, for example a xenon lamp, it is only possible to focus a small part of the light on a small area of a surface. It is therefore necessary to receive light from a "relatively large area of the surface, for example from about 2ιγτί", so that the detector emits an output signal that is greater than the electrical bulk of the amplifier tube. Although an area or 1 ^ eId of about 2raiT is required to give an output signal that is distinguishable from the noise, the edges of the image are not properly delimited and it is impossible to distinguish between a large flaw or spot and several small spots . A smaller error with an area of about 0.01mm therefore does not provide sufficient contrast for it to be detected with certainty. However, a black spot on a white surface with a size of, for example, 0.01 mm can easily be detected with the naked eye.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der kleinere Fehler oder Flecken feststellbar sind als dies bisher möglich war.The invention is based on the object of providing a device of To create the type mentioned at the beginning, with which smaller errors or spots can be detected than was previously possible.

Erfindungsgemaß wird dies erreicht durch eine Abtaststufe, die relativ zu der abzutastenden Fläche bewegbar ist und die einenAccording to the invention this is achieved by a sampling stage that is movable relative to the surface to be scanned and the one

- 2 - Laser - 2 - laser

BAD ORiGSNAL 209837/1056 BAD ORiGSNAL 209837/1056

A 12 388A 12 388

Laser aufweist, der einen kontinuierlichen Lichtstrahl abgibt, ferner durch eine Abtasteinrichtung mit einem Reflektor, der in der Bahn dieses Strahles drehbar ist und den Strahl ablenkt, so daß er die Oberfläche senkrecht zu ihrer Bewegungsrichtung abtastet, eine Detektoreinrichrung zum Fmpfang der von der Oberfläche diffus reflektierten Strahlung, wobei der Detektor ein von der Intensität der empfangenen Strahlung abhängiges Ausgangssignal abgibt, ferner durch ein Linsensystem zum fokussieren des Strahles auf einen kleinen Punkt der Oberfläche.Has a laser that emits a continuous beam of light, furthermore by a scanning device with a reflector which is rotatable in the path of this beam and deflects the beam, see above that it scans the surface perpendicular to its direction of movement, a detector device for receiving that from the surface diffusely reflected radiation, the detector providing an output signal that is dependent on the intensity of the radiation received emits, further through a lens system to focus the beam on a small point on the surface.

Zweckmäeigervjeise arbeitet der netektor im sichtbaren Teil des Spektrums, er kann jedoch vorteilhafterwsise auch einen Laser umfassen, der eine infrarote oder ultraviolete Strahlung abgibt, wobei entsp'·- 'lende Oetektoreinrichtungen für diese Strahlung vorgesehen sind. Aus Gründen der Vereinfachung wird in der Beschreibung die durch den Laser emittierte Strahlung als Licht bezeichnet.The netektor works in the visible part of the Spectrum, but it can also advantageously use a laser that emits infrared or ultraviolet radiation, where corresponding detector devices for this radiation are provided. For the sake of simplicity, in the description the radiation emitted by the laser is referred to as light.

Ein geeignetes Vorfahren zur Feststellung e.er genannten fehler oder rieckan besteht darin, das von dem Laser emittierte Licht auf der sich relativ zu der ?>btaststufe bewegenden Oberfläche zu fokussieren, V7ob3i das Licht die Oberfläche senkrecht zu deren N^wnrrungsrichtunc: abtastet, worauf das von der Oberfläche reflektierte Licht au^fan^n wird und iade vnderung der Intensität des diffus reflektierten Lichtes durch den Detektor gemessen wird, worauf dieser ?in Ausgangssignal abgibt, in dessen T'7ellenform diese änderung anToz?igt wird. A suitable method for determining the above-mentioned errors or rieckan is to focus the light emitted by the laser on the surface moving relative to the scanning stage, so that the light scans the surface perpendicular to its direction of orientation, whereupon the reflected light from the surface light au ^ ^ n is fan and iade v change in the intensity of the diffusely reflected light is measured by the detector, whereupon the? emits in output signal in the T 7ellenform? IGT 'anToz this change.

T-eisra:?lsweise fms frhrungs formen der Erfindung werden nachfolaend anhanc der Zeichruna erläutert, in derT-eisra:? in addition to the drawing, in the

Fla. "1 schenatisrh ir1 Schnitt eine bevorzugte .^usführungsforr1 der 1TrfInnung zeiat.Fla. "1 in 1 cut is a preferred embodiment of 1 of the 1 door opening time.

Fig. 2 zeigt irs Schnitt den Detektor von Fig. 1 längs der Linie H-Ii.Fig. 2 shows in section the detector of Fig. 1 along the line H-II.

- 3 - T=1Ig. - 3 - T = 1 Ig.

20333'//,0S6 BAD0R,elNAL 20333 '//, 0S 6 BAD0R , elNAL

22061212206121

A 12 388A 12 388

Fig. 3 zeigt die Wellenform eines typischen von der Detektoreinrichtung festgestellten Sianales.Fig. 3 shows the waveform of a typical one of the detector means noted Sianales.

Fig. 4 zeigt im Schnitt eine modifizierte Ausführungsform der Erfindung. Fig. 4 shows in section a modified embodiment of the invention.

Fig. 5 ist ein Schnitt längs der Linie V-V von Fig. 4.FIG. 5 is a section along line V-V of FIG. 4.

Fig. 6a, 6b und 7 zeigen Linsenanordnungen in Verbindung mit der Vorrichtung nach Fig. 4.FIGS. 6a, 6b and 7 show lens arrangements in connection with FIG Device according to FIG. 4.

Fig. 8 zeigt im Schnitt eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung.8 shows a further preferred embodiment in section the invention.

Fig. 9, 10, 11a und 11b zeigen Spiegelanordnungen in Verbindung mit der Vorrichtung nach Fig. 8.FIGS. 9, 10, 11a and 11b show mirror arrangements in connection with the device according to FIG. 8.

Fig. 12 zeigt Wellenformen von Signalen der Detektoreinrichtung bei verschiedenen Stufen der Messung einer Anzahl von Fehlern.Fig. 12 shows waveforms of signals from the detector means at various stages of measurement of a number of Mistakes.

Der Detektor nach Fig. 1' umfaßt einen Laser 1 und einen Photoverstärker 2, der angrenzend an ein Ende einer Abtaststufe 3 angeordnet ist, an deren anderem Ende ein rechtwinkeliger Spiegel 4 angeordnet ist, der linear durch Drehung eiier Schraube V , die an der Äbtaststufe angebracht ist, auf den Laser zu und von ihm weg verschiebbar ist. In der lütte der Abtaststufe und gegenüber einer Einlaß-Auslaß-Öffnung 5 ist ein ebener Spiegel 6 und eine Abtasteinrichtung in Form eines drehbaren Spiegels 7, der zwölf Facetten hat, angeordnet. Kohärentes monochromatisches Licht läuft vom Laser 1 durch ein Linsensystem 8, das Linsen 8a und 8b aufweist, zwischen denen der Spiegel 4 angeordnet ist, und es wird durch den Spiegel 7 auf eine Fläche 11 reflektiert, die sich unter der Abtaststufe bewegt.The detector according to Fig. 1 'comprises a laser 1 and a photo amplifier 2, which is arranged adjacent to one end of a scanning stage 3, at the other end of which a right-angled mirror 4 is arranged, which can be linearly adjusted by turning a screw V attached to the scanning stage is attached, can be moved towards and away from the laser. In the lütte of the scanning stage and opposite an inlet-outlet opening 5, a plane mirror 6 and a scanning device in the form of a rotatable mirror 7, which has twelve facets, are arranged. Coherent monochromatic light passes from the laser 1 through a lens system 8 comprising lenses 8a and 8b between which the mirror 4 is arranged and it is reflected by the mirror 7 onto a surface 11 which moves below the scanning stage.

- 4 - Durch - 4 - Through

209837/1056209837/1056

A 12 388A 12 388

Durch die Drehung des Spiegels 7 tastet der Strahl über diese Oberfläche und trifft auf diese Oberfläche 11 längs einer Linie RS in einer Ebene rechtwinkelig zur Drehachse des Spiegels 7, und zwischen den Grenzen auf, die durch die strichpunktierten Linien die zu den Punkten R und S führen dargestellt sind.By rotating the mirror 7, the beam scans over this surface and meets this surface 11 along a line RS in a plane perpendicular to the axis of rotation of the mirror 7, and between the limits, which are shown by the dash-dotted lines leading to the points R and S.

Monochromatisches Licht, das von dem Laser in Form eines schmalen Strahles emittiert wird oder das durch eine schmale öffnung hindurchtritt zeigt Interferenzerscheinungen und Randeffekte, wenn es durch eine Linse auf eine Fläche fokussiert wird. Das Bild besteht aus einem zentralen Lichtbereich, der abwechselnd von hellen und dunklen Ringen umgeben ist. Man kann zeigen, daß die Fläche des zentralen Lichtbereiches umgekehrt proportional ist zu dem Winkel, der dem Bild gegenüberliegt und durch den Umfang des Strahles an der Linse gegeben ist. Indem der einfallende Strahl genügend divergent gemacht wird, um die Linsenfläche auszufüllen und dadurch dieser Winkel auf einen maximalen Wert gebracht wird, wird eine kleine Fläche für den zentralen Lichtbereich erhalten, die die wirksame Fläche des auf der Oberfläche fokussierten Lichtes darstellt. Eine Divergenz des im wesentlichen parallelen durch den Laser emittierten Strahles wird durch die erste Linse 8a des Linsensystems 8 erzielt. Diese Linse kann eine solche mit niedrigem negativem Exponent (konkav) sein, oder mit hohem positivem Exponent (konvex) die den Strahl fokussiert, worauf er vom Brennpunkt aus zu der zweiten Linse 8b hin divergiert. Diese zweite Linse ist ebenfalls eine konvexe Linse und ihre Brennweite und ihre öffnung sind so gewählt, daß nach der Reflektion des Strahles durch den Spiegel 7 ein fokussiertes Bild auf der Oberfläche erzeugt wird. Der Spiegel 4 stellt eine Einrichtung dar zum Einstellen der Länge des Lichtweges zwischen den beiden Linsen 8a und 8b und dient dazu, den Strahl auf der Oberfläche 11 zu fokussieren. Bei solch einer langen Bahn zwischen der Linse 8b und der Fläche 11 hat das System eine große Brennweite, so daß das Bild im wesentlichen unbeeinflußt durch eine Bewegung der Oberfläche senkrecht zu ihrerMonochromatic light that is emitted by the laser in the form of a narrow beam or that passes through a narrow opening shows interference phenomena and edge effects when it is focused on a surface through a lens. The picture is made from a central area of light that is alternately surrounded by light and dark rings. One can show that the area of the central area of light is inversely proportional to the angle opposite the image and through the perimeter of the Beam is given to the lens. By making the incident beam sufficiently divergent to fill the lens area and thereby this angle is brought to a maximum value, a small area is obtained for the central light area, which represents the effective area of the light focused on the surface. A divergence of the substantially parallel through the Laser emitted beam is achieved through the first lens 8 a of the lens system 8. This lens can be one with a low negative Exponent (concave), or with a high positive exponent (convex) that focuses the beam, whereupon it comes from the focal point diverges towards the second lens 8b. This second lens is also a convex lens and its focal length and its opening are chosen so that after the reflection of the beam by the mirror 7 a focused image is generated on the surface. The mirror 4 represents a device for adjusting the length of the light path between the two lenses 8a and 8b and serves to to focus the beam on the surface 11. With such a long path between the lens 8b and the surface 11 that has System has a long focal length so that the image is essentially unaffected by movement of the surface perpendicular to its

- 5 - Laufebene - 5 - walking level

209837/1056209837/1056

A 12 388A 12 388

Laufebene bleibt und/oder durch die erhöhte Bahnlänge des einfallenden Strahles bei den Enden der Abtaststrecke.Running level remains and / or due to the increased track length of the incident Beam at the ends of the scanning path.

Der Laserstrahl ist, obwohl er zur optimalen Fokussierung divergiert wird, doch ein Strahl mit kleinerer ^iHrschnittsflache als ein durch eine übliche Lampe erzeugter Strahl gleicher Intensität und er kann auf eine kleinere Fläche fokussiert werden als der Strahl einer konventionellen Lampe. Eine solche kleine Fläche ist erforderlich, wenn aufeinanderfolgende Abtastungen aneinandergrenzen. Die hohe Empfindlichkeit infolge der fokussierung des Strahles auf einen kleinen Flächenbereich und infolge der hohen Intensität des schmalen Strahles auf der abzutastenden Oberfläche gibt die Möglichkeit, nur einen Teil der Gesamtfläche dieser Oberfläche abzutasten. Man erhält hierdurch zuverlässige Angaben bzw. eine sichere Zählung sowohl der großen wie der kleinen Fehler oder Flecken der gesamten Oberfläche, da im allgemeinen genügend kleine Fehler vorhanden sind, daß die Abtastung eines Tails der Fläche ausreicht, während die größere Fläche der größeren Fehler die Wahrscheinlichkeit ihres Auffindens erhöht.The laser beam is, although it diverges for optimal focus but a ray with a smaller cross-sectional area than a beam of equal intensity produced by a common lamp and it can be focused on a smaller area than that Beam from a conventional lamp. Such a small area is required when successive scans are contiguous. The high sensitivity due to the focusing of the beam on a small area and due to the high Intensity of the narrow beam on the surface to be scanned gives the possibility to scan only part of the total area of this surface. This gives you reliable information or a reliable count of both large and small defects or spots on the entire surface, since they are generally sufficiently small Errors are present so that the scanning of a tail of the area is sufficient, while the larger area of the larger error the probability their finding increased.

Der Laser 1 hatyeinen Ausgang von 1 Milliwatt und er emittiert Licht im roten Teil des Spektrums. Der Strahl wird auf eine Fläche von 0,01 ram auf der abzutastenden Oberfläche fokussiert, was etwa einem Durchmesser von 0,1mm entspricht. Der Spiegel 7 rotiert mit seinen zwölf Facetten mit einer Drehzahl von 24 000 Umdrehungen je Minute und liefert-damit 4 800 Abtastungen je Sekunde über einen Abtastwinkel von 60°. Da das System mit fortlaufenden aneinandergrenzenden Abtastungen arbeitet, kann die Geschwindigkeit der unter der Abtaststufe vorbeilaufenden Fläche nur etwa 48 cm pro Sekunde oder 30 m je Minute sein, bei der Abtastung einer Teilfläche oder einer Probe von etwa 1/10 der Gesamtfläche werden zweckmäßigerweise Geschwindigkeiten von etwa 300 m je Minute verwendet.Laser 1 has a 1 milliwatt output and it emits light in the red part of the spectrum. The beam is focused on an area of 0.01 ram on the surface to be scanned, which corresponds approximately to a diameter of 0.1 mm. The mirror 7 rotates with its twelve facets at a speed of 24,000 revolutions per minute and thus delivers 4,800 scans per second over a scanning angle of 60 °. Since the system works with continuous adjoining scans, the speed of the area passing under the scanning stage can only be about 48 cm per second or 30 m per minute used about 300 m per minute.

Das von der Oberfläche 11 diffus reflektierte Licht wird über denThe light reflected diffusely from the surface 11 is via the

- 6 - Spiegel - 6 - mirror

209837/1056209837/1056

A 12 388A 12 388

Spiegel 6 durch den Photoverstärker aufgefangen. Fig. 2 zeigt hierbei Seitenwinde 12 und 13, die dazu dienen, zu verhindern, daß Streulicht in die Detektoreinrichtung eindringt. Dies hilft zur Unterscheidung zwischen dem diffus reflektierten Laserlicht und Streulicht durch Verengen des Beobachtungsfeldes der Detektoreinrichtung in Bewegungsrichtung der Oberfläche, die durch den Teil 43 angezeigt ist. Eine alternative nicht dargestellte Einrichtung kann z.B., eine schwarze Fläche sein, die über der abgetasteten Fläche liegt, außer im Bereich des Abtaststrahles. Diese Möglichkeiten können alternativ oder zusätzlich zu einem Filter über dem Photoverstärker verwendet werden.Mirror 6 captured by the photo amplifier. Fig. 2 shows this crosswinds 12 and 13, which are used to prevent stray light from entering the detector device. This helps to distinguish between the diffusely reflected Laser light and scattered light by narrowing the observation field of the detector device in the direction of movement of the surface, the indicated by part 43. An alternative device, not shown, may, for example, be a black area which is above the scanned area, except in the area of the scanning beam. These possibilities can alternatively or additionally to be used as a filter over the photo amplifier.

Wird der Detektor in Fällen verwendet, bei denen die Oberfläche 11 das Licht nicht stark streut, beispielsweise bei Metall oder Glanzpapier bei welchem ein großer Teil des Lichtes spiegelnd zurückgeworfen wird, dann wird ein nicht dargestellter Licht-Diffusor in der Bahn des reflektierten Lichtes zwischen der Oberfläche 11 und dem Photoverstärker 2 angeordnet.If the detector is used in cases in which the surface 11 does not strongly scatter the light, for example in the case of metal or Glossy paper in which a large part of the light is reflected back in a specular manner, then becomes a light diffuser (not shown) arranged in the path of the reflected light between the surface 11 and the photo amplifier 2.

Wird der Detektor bei einer Oberfläche verwendet, die das Licht hauptsächlich diffus zurückwirft, die aber, beispielsweise wenn der Lichtfleck die Oberfläche 11 an einem Punkt halbwegs zwischen den Spiegeln 6 und 7 trifft, eine spiegelnde Reflektion ergibt, so kann die Abtasteinrichtung 3 so geschwenkt oder geneigt werden, daß die Ebene des Abtaststrahlers nicht senkrecht zur. Oberfläche 11 steht, wenn das spiegelnd reflektierte Licht vom Detektor weg gerichtet wird.If the detector is used on a surface that reflects the light mainly diffusely, but which, for example, if the light spot hits the surface 11 at a point halfway between the mirrors 6 and 7, results in a specular reflection, so the scanning device 3 can be pivoted or inclined so that the plane of the scanning radiator is not perpendicular to the. surface 11 stands when the specularly reflected light is directed away from the detector.

In Fig. 3 ist die TJellen^form eines typischen Ausgangssignales der Detektoreinrichtung für eine einzelne Abtastung über eine weiße Papieroberfläche vergrößert gezeigt. Der Signalpegel fällt in Richtung auf die Enden jeder Abtastung auf etwa die Hälfte der Höhe in der Mitte ab. Dieser Abfall erfolgt entsprechendIn Fig. 3 is the waveform of a typical output signal of the detector device for a single scan over a white paper surface is shown enlarged. The signal level falls towards the ends of each scan to about half the height in the middle. This drop occurs accordingly

- 7 - dem - 7 - the

209837/1056209837/1056

A 12 388A 12 388

dem umgekehrt quadratischen Gesetz der zunehmenden Bahnlänge des Lichtes an den Fnden der Abtastung und aufgrund des Winkels von der Normalen zur Oberfläche an der das reflektierte Licht durch die Detektoreinrichtung aufgefangen xtfird, wobei die von der Detektoreinrichtung aufgenommene Lichtmenge proportional zum Kosinus dieses Winkels ist. Die Stirnwände 14 und 15 in Fig. 1 können reflektierend gemacht v/erden, so daß das zum Spiegel 6 reflektierte Licht progressiv zum Ende der Abtastung hin zunimmt, wobei eine 'liederfrequenzkomponente des Ausgangssignales zum Speiseeingang der Detektoreinrichtung rückgekoppelt v/erden kann, um das Niveau oder den Pegel des Signales zu erhöhen, das an den Enden der Abtastung erhalten wird und um über die gesamte Abtastung, einen Ausgangssignalpegel mit konstantem Untergrund zu erhalten.the inverse square law of the increasing path length of the light at the ends of the scan and due to the angle of the normal to the surface on which the reflected light is captured by the detector device, with that of the detector device The amount of light received is proportional to the cosine of this angle. The end walls 14 and 15 in Fig. 1 can be reflective made v / ground so that the light reflected to the mirror 6 increases progressively towards the end of the scan, one 'Song frequency component of the output signal to the feed input of the detector device can be fed back to the level or to increase the level of the signal obtained at the ends of the scan and by, over the entire scan, an output signal level with a constant subsurface.

Der Abfall des Ausgangssignales kann durch andere Mittel kompensiert werden, z.B. durch Variation der Empfindlichkeit der Detektoreinrichtung synchron mit der Abtastung, beispielsweise durch Erzeugung eines wiederholten Signales geeigneter Charakteristik, das an die Detektoreinrichtung gelegt wird. Alternativ können geeignet geformte undurchsichtige Gegenstände in die Bahn des Lichtes zwischen die abzutastende Oberfläche und die Detektoreinrichtung gebracht werden, um mehr. Licht in der Mitte der .Abtastung aufzufangen als an den Endteilen der Abtastung. Oder es kann der Pegel bzw. die Ansprechschwelle, bei der Fehler festgestellt werden sollen, variiert werden indem ein Filter mit abgestufter Deckkraft oder Schwärzung in den Weg des von.der Oberfläche reflektierten Lichtes gebracht wird.The drop in the output signal can be compensated for by other means e.g. by varying the sensitivity of the detector device in synchronism with the scanning, e.g. Generation of a repeated signal of suitable characteristic which is applied to the detector device. Alternatively can be suitable molded opaque objects into the path of light between the surface to be scanned and the detector means be brought to more. Collect light in the middle of the scan than at the end parts of the scan. Or the level or the response threshold at which the error is detected should be varied by using a filter with graduated opacity or blackening is brought into the path of the light reflected from the surface.

Bei Beginn jeder Abtastung v/erden Austastsignale getriggert, die zur Anpassung an unterschiedliche Abtastlängen dienen, um zu verhindern, daß die Kanten oder Ränder der Oberfläche als Fehler gemessen werden oder daß von außerhalb dieser Kanten Signale abgegeben werden. Unter bestimmten Umständen und insbesondere wenn eine außergewöhnlich breite Oberfläche abgetastet werden soll,At the beginning of each scan, blanking signals are triggered that are used to adapt to different scan lengths in order to prevent that the edges or edges of the surface are measured as defects or that signals are emitted from outside these edges will. In certain circumstances and especially when an exceptionally wide surface is to be scanned,

- 8 - ist - 8 - is

209837/1056209837/1056

A 12 388A 12 388

ist die von dem Photoverstärker an den Enden der Abtastung empfangene Lichtmenge so klein, daß das Ausgangssignal des Photoverstärkers durch das Rauschen überdeckt wird.is that received by the photo amplifier at the ends of the scan The amount of light is so small that the output signal of the photo amplifier is masked by the noise.

Die Abtaststufe kann, wie in Fig. 4 gezeigt ist durch eine zusätzliche Lichtaufnahmeeinrichtung in Form einer zylindrischen Linse 6 modifiziert werden, die über der Oberfläche 11 liegt und deren Längsachse in derselben Ebene, wie die Abtastlinie RS des Lichtstrahles liegt.The sampling stage can, as shown in FIG. 4, by an additional Light receiving device can be modified in the form of a cylindrical lens 6 which lies above the surface 11 and whose longitudinal axis lies in the same plane as the scanning line RS of the light beam.

Das Linsensystem 8 hat unterschiedliche Fokussierungsstärken in Richtung der Abtastung und in einer Richtung senkrecht zur Abtastrichtung, so daß in Abtastrichtung das Licht, wie oben beschrieben, auf einen Punkt auf der Fläche fokussiert wird. In der Richtung senkrecht zur Abtastrichtung wird das Licht durch die Linse 16 geführt, wie in Fig. 5 gezeigt ist, ehe es auf die Oberfläche fokussiert wird. Das von der Oberfläche gestreute und diffus reflektierte Licht, das von der Linse aufgefangen wird, wird über den Spiegel 6 auf die empfindliche Fläche des Photoverstärkers fokussiert.The lens system 8 has different focusing strengths in the direction of the scan and in a direction perpendicular to the scan direction, so that in the scanning direction the light, as described above, is focused on a point on the surface. In the direction perpendicular to the scanning direction, the light is guided through the lens 16, as shown in Fig. 5, before it is on the Surface is focused. The light that is scattered and diffusely reflected from the surface and captured by the lens, is focused on the sensitive surface of the photo amplifier via the mirror 6.

Der Grund für die Hindurchführung des einfallenden Strahles und des von der Oberfläche reflektierten Lichtes durch die zylindrische Linse 16 wird anhand der Figuren 6a und 6b erläutert.The reason for the penetration of the incident beam and the light reflected from the surface through the cylindrical one Lens 16 is explained with reference to FIGS. 6a and 6b.

Fig. 6a zeigt eine andere Ausführungsform als die Figuren 4 und Ein Lichtstrahl 17a, der von einer stationären nicht gezeigten Lichtquelle kommt, wird senkrecht zur Zeichenebene abgelenkt und trifft auf die Fläche 11a an einem Punkt 18a ohne durch die zylindrische Linse 16a hindurchzugehen, die das von dem Punkt 18a reflektierte gestreute Licht auffängt und es auf die empfindliche Fläche der nicht gezeigten Detektoreinrichtung fokussiertο Wenn die Achse des Strahles 17a relativ zur Linse etwas verschoben wird, wie strichpunktiert angezeigt ist, und zwar entweder parallelFig. 6a shows a different embodiment than Figures 4 and A light beam 17a, which comes from a stationary light source, not shown, is deflected perpendicular to the plane of the drawing and meets the surface 11a at a point 18a without passing through the cylindrical lens 16a which is that of the point 18a collects reflected, scattered light and focuses it on the sensitive surface of the detector device (not shown) o If the axis of the beam 17a is shifted somewhat relative to the lens, as indicated by dash-dotted lines, either in parallel

- 9 - oder - 9 - or

209 8 37/1056209 8 37/1056

22061282206128

A 12 388 A 12 388

JOJO

oder in einem Winkel geneigt zur ursprünglichen ^chse des Strahles, so wird das vom Punkt 19a und von der Linse 1^a aufgefangene Licht nicht an demselben Ort fokussiert, sondern entfernt von der Detektoreinrichtung .or inclined at an angle to the original axis of the ray, so is the light intercepted by point 19a and lens 1 ^ a not focused in the same place, but away from the detector device .

Fig. 6b zeigt die Anordnung nach Fig. 5, vrohei sin divergierender einfallender Strahl 17b auf einen Punkt 18b der Oberfläche 11b durch die zylindrische Winde 16b fokussiert wird, wobei das vom Punkt 18b reflektierte gestreute Licht durch die Linse 16h gesammelt und auf die empfindliche Fläche der nicht gezeigten Detektoreinrichtung fokussiert wird. Wird der Strahl 17b eingeschränkt, z.B. auf den durch die Linien P- und D begrenzten strahl und wird seine Achse verschoben, entweder parallel oder in ei^on Winkel geneigt zu seiner ursprünglichen Achse, dann l"uft nur der Teil des durch die Linien B und C begrenzten Strahles durch die Linse 16b, aber dieser Teil wird, noch auf den Punkt I5^b fokussiert, so daß das von der Oberfläche reflektierte Licht noch auf die empfindliche Fläche der Detektoreinrichtung, wenn auch mit reduzierter Intensität fokussiert wird. Wenn, wie Fig. 7 zeigt, der einfallende Strahl die Linse längs einer Linie Pn erreicht, die um einen Winkel zu der gewünschten Abtastlinie längs der Längsachse der Linse geneigt ist, so wird der Strahl durch die Linse gebrochen/ so daß er die Oberfläche 11 längs der gewünschten Linie RS parallel zur Längsachse der Linse erreicht, so daß das von der Oberfläche 11 gestreute Licht auf die empfindliche Fläche der nicht gezeigten Detektoreinrichtung fokussiert wird.Fig. 6b shows the arrangement according to Fig. 5, before sin diverging incident beam 17b is focused on a point 18b of the surface 11b by the cylindrical winch 16b, the scattered light reflected from the point 18b collected by the lens 16h and onto the sensitive surface the detector device, not shown, is focused. If the ray 17b is restricted, for example to the ray delimited by the lines P- and D, and its axis is shifted, either parallel or at an angle to its original axis, then only the part of the by the lines B runs and C limited beam through the lens 16b, but this part is still focused on the point I 5 ^ b, so that the light reflected from the surface is still focused on the sensitive area of the detector device, albeit with reduced intensity. 7, the incident beam reaches the lens along a line Pn which is inclined at an angle to the desired scan line along the longitudinal axis of the lens, the beam is refracted by the lens so that it crosses the surface 11 along the desired line RS reached parallel to the longitudinal axis of the lens, so that the light scattered by the surface 11 is focused on the sensitive surface of the detector device, not shown.

Die Linse 16 kann plankonvex oder bikonvex sein und kreisförmigen Querschnitt haben, und sie kann in Form eines Stabes aus Glas oder Kunststoff ausgebildet sein. Es ist KOglich, daß Staub oder dauernde Markierungen auf der Linsenoberflächs die den Strahl unterbrechen, fälschlicherweise für Fehler der abzutastenden Oberfläche gehalten werden. Die Auswirkungen solcher Markierungen können durch eine elektronische Schaltung, die einen Speicher aufweist,, ausgeschaltet werden.The lens 16 can be plano-convex or biconvex and circular Have cross-section, and they can be made of glass or in the form of a rod Be made of plastic. It is possible that dust or permanent Marks on the lens surface that interrupt the beam, mistakenly mistaken for defects in the surface to be scanned will. The effects of such markings can be eliminated by an electronic circuit that has a memory will.

- 10 - Ehe- 10 - marriage

209837/1056 BAD 0R5GiNAL209837/1056 BATHROOM 0 R5GiNAL

A 12 338A 12 338

Ehe das Streulicht von der Fläch», das durch die Linse 16 gesammelt wird, auf die empfindliche ^läche der Detektoreinrichtung fokussiert wird, ist es erforderlich, daß das einfallende Licht auf die Linse IG in der Ebene senkrecht zur Zeichenebene divergierend ist. Das in 171Xg. 4 gezeigte Linsensystem 3' hat daher in dieser rbene einen niedrigen negativen Exponenten. Fs kann aber auch ein Linsensystem mit hohem positiven Exponenten vorgesehen v/erden, wobei die gewünschte Divergenz des Strahles erhalten v?ird, nachdem er durch einen Brennpunkt hindurchläuft ehe er die Linse 16 erreicht. Die Ansicht nach Fig. 5 zeigt die Fokussierung in der orthogonalen Ebene.Before the scattered light from the surface, which is collected by the lens 16, is focused on the sensitive surface of the detector device, it is necessary that the incident light on the lens IG is divergent in the plane perpendicular to the plane of the drawing. That in 171 Xg. The lens system 3 'shown in FIG. 4 therefore has a low negative exponent in this plane. However, a lens system with a high positive exponent can also be provided, the desired divergence of the beam being obtained after it passes through a focal point before it reaches the lens 16. The view according to FIG. 5 shows the focusing in the orthogonal plane.

Alternativ oder zusätzlich kann die aufgefangene Lichtmenge gesteigert werden indem die Seitenwände 12, 13 stark reflektierende Innenflächen erhalten, wie Fig. 8 zeigt, oder auch stark streuende Innenflächen (nicht gezeigt). In Fig. 9 ist die Lichtquelle der fokussierte Punkt 21 auf der Oberfläche 11 und der Photoverstärker ist mit 22 bezeichnet. Das Licht der Lichtquelle wird gleichmäßig in allen Winkeln der Seichenebene abgestrahlt und erreicht den Photoverstärker bzw. den Detektor über aufeinanderfolgende ReSektionen von den Seitenwänden 12' und 13· ebenso wie auf direktem Weg.Alternatively or additionally, the amount of light collected can be increased are by the side walls 12, 13 highly reflective Get inner surfaces, as shown in FIG. 8, or also highly scattering inner surfaces (not shown). In Fig. 9, the light source is the focused point 21 on surface 11 and the photo amplifier is denoted by 22. The light from the light source is emitted evenly in all angles of the plane and reaches the Photo amplifier or the detector via successive ReSections from the side walls 12 'and 13 · as well as on direct Path.

Bei jeder Reflektion entstehen Verluste und der Photoverstärker sieht effektiv ein direktes Bild (die Lichtquelle) und außerdem schwache Bilder 23 auf jeder Seite, die sich unendlich ausbreiten. Die äußeren Bilder sind schwächer sowohl wegen der bei jeder Reflektion auftretenden Verluste als auch wegen der Unempfindlichkeit der empfindlichen Fläche des Photoverstärkers bei großen Winkeln relativ zur Normalen dieser Fläche.Losses occur with every reflection and the photo amplifier effectively sees a direct image (the light source) and also faint images 23 on each side that expand infinitely. The outer images are weaker both because of the losses that occur with each reflection and because of the insensitivity the sensitive area of the photo amplifier at large angles relative to the normal of this area.

Die zwei parallelen gegenüberliegenden reflektierenden Flächen von Fig. 9 bilden eine vereinfachte Form eines elliptischen Spiegels. F,in solcher Spiegel ist insofern ideal als das Licht von der Licht-The two parallel opposing reflective surfaces of Figures 9 form a simplified shape of an elliptical mirror. F, in such a mirror is ideal insofar as the light from the light

- 11 - quelle - 11 - source

209837/1056209837/1056

A 12 388A 12 388

quelle mit nur einer einzigen Peflektion auf den Photoverstärker übertragen wird., so daß weniger Licht verloren geht. Fin Fompromiß zwischen den teuren und aufwendigen elliptischen Spiegeln und der relativ schwachen Empfindlichkeit bei ebenen parallelen Spiegeln wird durch die Anordnung nach Fig. 10 erreicht, bei der die sich gegenüberliegenden Ebenen Spiegel 12' und 13* in Richtxmg zur Lichtquelle etwas konisch angeordnet sind. Fei dieser Anordnung erscheinen die Bilder 23 auf der Oberfläche eines Zylinders 24, d.h., sie sind eng um das Hauptbild und um den am meisten empfindlichen Winkel zur Fläche des Photoverstärkers gruppiert.source to the photo amplifier with just a single peflection so that less light is lost. Fin form compromise between the expensive and elaborate elliptical Mirroring and the relatively weak sensitivity in the case of plane parallel mirrors is achieved by the arrangement according to FIG. 10, in which the opposite planes mirrors 12 'and 13 * are arranged somewhat conically in Richtxmg to the light source. With this arrangement, the images 23 appear on the surface of a cylinder 24, i.e., they are tight around the main image and around groups the most sensitive angle to the face of the photo intensifier.

Der Machteil dabei ist, daß diese Puder weiter weg von dem Photoverstärker sind als die Fbene des Hauptbildes. Um die Bilder höherer Ordnung zu beseitigen, jedoch unter Beibehaltung der einfachen Ausführung paralleler gegenüberliegender Vunae, können nur die unteren Teile 2 5 konisch ausgeführt werden, wie Fig. 11a zeigt oder es können elliptische Teile 26 verwendet v/erden, wie Fig. 11b zeigt, während die oberen Teile parallel bleiben.The downside is that these powders are farther away from the photo intensifier than the plane of the main image. In order to eliminate the higher-order images, but while maintaining the simple design of parallel opposing vunae, only the lower parts 25 can be made conical, as shown in FIG. 11a, or elliptical parts 26 can be used, as shown in FIG. 11b while keeping the upper parts parallel.

Eine beispielsweise Anwendung des Detektors besteht darin, über eine bestimmte Zeitspanne sämtliche Fehler in verschiedenen Größenbereichen bei einem weißen Papier zu zählen. Der Fontrast zwischen den Fehlern und dem Papier, bei welchem es erwünscht wird, die Fehler zu zählen, kann durch Veränderung der Empfindlichkeit des Detektors eingestellt v/erden und er liegt gewöhnlich bei einem 30%-igen Fontrast zwischen schv/arz und weiß. Die Zählung selbst ist leicht mittels einer bekannten Digitaltechnik durchzuführen, die hier nicht im einzelnen beschrieben wird, wobei jedoch Bezug auf Figuren 3, 12a und 12b genommen wird, die Wellenformen von Ausgangssignalen zeigen, die von der Detektoreinrichtung bei verschiedenen Stufen der Zählung aufgenommen wurden. Niederfrequente Veränderungen v/erden aus dem Signal ausgefiltert, wobei Fehlerimpulse 27 und gegebenenfalls Untergrundimpulse 28 (background pulses) zurückbleiben, wie Fig. 12a zeigt. Sämtliche Veränderungen unterOne application of the detector, for example, is to detect all errors in different size ranges over a certain period of time to count on a white paper. The font contrast between the defects and the paper in which it is desired that the Counting errors can be adjusted by changing the sensitivity of the detector and it is usually one 30% font contrast between black / arz and white. The count itself is easy to carry out using a well-known digital technique, which is not described in detail here, but reference is made to Figures 3, 12a and 12b, the waveforms of FIG Show output signals picked up by the detector means at various stages of the count. Low frequency Changes are filtered out from the signal, with error pulses 27 and, if necessary, background pulses 28 remain, as Fig. 12a shows. All changes under

- 12 - einem - 12 - one

209837/ '! 056209837 / '! 056

A 12- 388A 12- 388

einem Niveau, das eingestellt wird, um die Untergrund- oder Hintergrund-Impulse auszuschalten, werden in einem Kenparator elliminiert, der Impulse 29 konstanter Höhe aber unterschiedlicher Breite für unterschiedliche Fehlergrößen erzeugt (Fig. 12b). Diese Ausgangsimpulse werden dann als Anzeige für die Gesamtzählung und für die Zählung großer Fehler verwendet. Eine Gesamtzählung wird erreicht indem der Ausgang des Komparators auf Dekadenzähler gegeben wird, die die Gesamtzahl der Fehler in einer Zeitspanne von beispielsweise 10 Sekunden anzeigen. Große Fehler oder Flecken beispielsweise mit einem Durchmesser von 0,3mm können gezählt werden indem der Ausgang des Konparators während einer geeigneten Zeitspanne gesperrt wird ehe er auf die Dekadenzähler gegeben wird. Die geeignete Zeitspanne ist die, die das fokussierte Strahlbild benötigt, um einen Fahler mit 0,3mm zu kreuzen oder zu durchlaufen. Durch Unterdrückung dieses Ausganges sind die einzigen Impulse, die den Zähler und das Register als Fehler erreichen, diejenigen, die aufgrund von Fehlern erzeugt werden, die größer sind als 0,3mm Durchmesser. Beispielsweise erfolgt die Abtastung in einem Abstand über der Papierfläche von 50 cm. Bei einer Drehzahl von 24 000 Umdrehungen je Minute bewegt sich der Lichtpunkt mit einer Geschwindigkeit von 2,4 mm je Mikrosekunde. Ein Fehler mit 0,3 mm erscheint somit als ein Impuls von 0,125 Mikrosekunden am Ausgang des Komparators. Durch Unterdrückung dieses Ausganges über 0,125 Mikrosekunden sind die einzigen Impulse, die als Fehler registriert werden, diejenigen, die durch Fehler erzeugt werden, die größer als 0,3 mm Durchmesser sind, die als Gesamtzahl angezeigt werden (Fig. 12). Von den Zählern kann ein analoger Ausgang abgenommen werden, der sich für eine permanente geschriebene Aufzeichnung eignet.a level that is set to accommodate the background or background pulses off are eliminated in a Kenparator, the pulses 29 of constant height but different widths are generated for different error sizes (FIG. 12b). These output pulses are then used as indicators for the total count and for the large error count. A total count is achieved by giving the output of the comparator to a decade counter that shows the total number of errors in a period of, for example Show 10 seconds. Large defects or spots, for example with a diameter of 0.3mm, can be counted by the output of the comparator is blocked for a suitable period of time before it is put on the decade counter. The appropriate period of time is that which the focused beam image needs, to cross or go through a pillar with 0.3mm. By suppressing this output, the only impulses are which reach the counter and register as errors, those generated due to errors greater than 0.3mm diameter. For example, the scanning takes place at a distance above the paper surface of 50 cm. At a speed of The point of light moves 24,000 revolutions per minute at a speed of 2.4 mm per microsecond. An error of 0.3 mm thus appears as a 0.125 microsecond pulse at the output of the comparator. By suppressing this output for 0.125 microseconds, the only pulses are registered as errors those produced by defects larger than 0.3 mm in diameter displayed as a total number (Fig. 12). An analog output can be taken from the counters, which is suitable for permanent written recording.

Der vorstehend beschriebene Detektor kann mit oder ohne den genannten Modifikationen auf einem stationären Registrierstreifen angeordnet v/erden. Der Registrierstreifen enthält eine Anzahl von Linien und wird unter dem Strahl angeordnet, so daß die Zähler das Produkt der Anzahl der Linien auf dem Streifen und der AnzahlThe detector described above can be used with or without the aforesaid Ground modifications placed on a stationary recording strip. The registration strip contains a number of Lines and is placed under the beam so that the counter is the product of the number of lines on the strip and the number

- 13 - eier- 13 - eggs

2 U 1J j 7 / j Ü b 6 2 U 1 J j 7 / j Ü b 6

Λ 12 388Λ 12 388

dar Abtastungen je Sekunde feststellen. ^ai AnVOn-1Un/; eines Arbeitsintervalles, das durch die Abtastgeschwindigkeit erhalten wird, kann die richtige Empfindlichkeit leicht bestimmt werden. Ss wir el keine Zählung registriert wenn die Empfindlichkeit zu hoch ist. !Die richtige Einstellung liegt zwischen diesen Grenzen.to determine samples per second. ^ ai AnVOn- 1 Un /; of a working interval obtained by the scanning speed, the correct sensitivity can easily be determined. No count is registered if the sensitivity is too high. ! The right attitude lies between these limits.

Eine iTebenwirkung bei der Vervrendung einer Tionochrooatischen Strahlung ist die, daß z.E. ein roter Laser keine roten wehlar feststellen kann, jedoch ist die Anzahl von /inwendungs^Mllen, in denen Fehler einer bestimmten Farbe auftreten durch die Vorteile des Systemes weit aufgewogen, "an kann coner feinen Laser verwenden, der gleichzeitig ein Ausgang von zwei "arbsn hat oder zwei Laser unterschiedlicher Farbe, deren Strahlen aur denselben rotierenden Spiegel auftreffen.A iTebenwirkung in Vervrendung a Tionochrooatischen radiation is that token a red laser can not detect any red w ehlar, but the number is / inwendungs ^ Mllen in which errors of a certain color occur far outweighed by the benefits of the system, "on may use c oner fine laser having the same arbsn an output of two "or two lasers of different color, whose beams impinge au r the same rotating mirror.

Der Detektor beschränkt sich nicht auf das Auffinden von Fehlern auf Papier und ähnlichen ebenen Flachen, sondern er ist auch für dreidimensionale diffus reflektierende Flächen verwendbar, z.B. zum Auffinden von Rissen in Biern oder zur optischen Extraktion von Daten verschiedener Formen.The detector is not limited to finding faults on paper and similar flat surfaces, but it can also be used for three-dimensional diffuse reflective surfaces, e.g. for finding cracks in beers or for optical extraction of data of various forms.

Der Detektor kann ferner benutzt werden, um Fehler in durchsichtigen Flächen festzustellen, wobei hier das Licht durch die Fläche hindurchgeleitet wird. Der Detektor wird in diesem Fall unter der abzutastenden Fläche angeordnet.The detector can also be used to detect errors in see-through Determine surfaces, whereby the light is passed through the surface here. In this case the detector is located under the arranged to be scanned surface.

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Claims (2)

220612g220612g A 12 388A 12 388 AnsprücheExpectations Vorrichtung zuir. feststellen von Fehlern oder Flecken in einer Fläche mit einer Abtaststufe, die relativ zu der wlache bewegbar ist und einen Laser aufweist, der eine kontinuierliche Strahlung abgibt, einer Abtasteinrichtung mit einem "Reflektor, der in der Bahn des Laserstrahls rotierbar ist, um diesen über die Fläche im x^esentlichen auer zu der relativen Bewegung zu lenken, einer Detektoreinrichtung zur Aufnahme der von der Fläche diffus reflektierten oder übertragenen Strahlung, wobei die ^etektoreinrichtung ein Ausgangssignal abaibt, das sich abhrinaig von Veränderungen der Intensität der er.ofangenen Strahlung ändert, gekennzeichnet durch eine Linsenanordnung (8) zum fokussieren des Strahles auf einen kleinen Punkt auf der abzutastenden Fläche.Device zuir. detection of defects or spots in a surface with a scanning stage which is movable relative to the w pool and has a laser that emits continuous radiation, a scanning device with a "reflector, which is rotatable in the path of the laser beam, around it to direct the surface in the x ^ esentlichen except to the relative movement, a detector device for receiving from the face diffusely reflected or transmitted radiation, the ^ etektoreinrichtung abaibt an output signal which is dependent r inaig of changes in the intensity of the er.ofangenen radiation changes, characterized by a lens arrangement (8) for focusing the beam on a small point on the surface to be scanned. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlung im sichtbaren Teil des Spektrums liegt.2. Device according to claim 1, characterized in that that the radiation is in the visible part of the spectrum lies. 3. Vorrichtung nach Ansoruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Reflektor in Form eines rotierbaren Spiegels mit einer Vielzahl von reflektierenden Facetten ausgebildet ist.3. Device according to Ansoruch 1 or 2, characterized in that the reflector is designed in the form of a rotatable mirror with a plurality of reflective facets. 4. Vorrichtuna nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Linsenanordnung (8) zwei in der Lichtbahn angeordnete sphärische Linsen aufweist, daß ferner durch die erste Linse der Strahl divergiert und auf die zweite Linse gerichtet wird.4. Vorrichtuna according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the lens arrangement (8) has two in the Light path has arranged spherical lenses that further diverges through the first lens of the beam and onto the second Lens is directed. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeic.h-5. Apparatus according to claim 4, characterized gekennzeic.h- n e t , daß die Länge des Lichtweges zwischen den beiden Linsenn e t that the length of the light path between the two lenses 22061212206121 A 12 3R8A 12 3R8 Abaway einstellbar ist.is adjustable. ζ. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Linsen aneinanderangrenzend angeordnet sind und daß ein rechtwinkeliger Spiegel zum reflektieren des Lichtes und zum Verschieben der Bahn des Lichtstrahles vorgesehen ist, der in einer Richtung parallel zur optischen Achse der beiden Linsen verstellbar ist. ζ . Device according to claim 4 or 5, characterized in that the two lenses are arranged adjacent to one another and that a right-angled mirror is provided for reflecting the light and for shifting the path of the light beam, which is adjustable in a direction parallel to the optical axis of the two lenses. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Linsen solche mit positiver. Exponenten sind.7. Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the two lenses with such more positive. Are exponents. 8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die /ibtast stufe eine zylindrische Linse ir.it positiven Exponenten aufweist, deren Längsachse sich parallel zu der Oberfläche längs der Bahn des Abtaststrahles erstreckt, wobei ferner eine Fokussierungslin.se vorgesehen ist.8. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the / ibtast stage is a cylindrical Lens ir.it has positive exponents whose long axis extending parallel to the surface along the path of the scanning beam, further including a focusing lens is provided. S. Vorrichtung nach einsin der vorhergehenden Anspräche , dadurch g e v e η η ζ e i C1h η e t , daß die Abtaststufe an jeder Seite und an jedem Ende des Abtastweges mit reflektierenden flächen versehen ist, die sich zwischen der abzutastenden Oberfläche und der Detektoreinrichtung erstrecken.S. A device according to einsin of the preceding would appeal, characterized ge v e η η ζ ei C 1 h η et that the sampling stage is provided at each side and at each end of the scan path with reflective surfaces extending between the surface to be scanned and the detector device extend. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Abtaststufe an jeder Seite und an jedem Ende des .Abtastweges diffuse Flächen aufweist, die sich zwischen der abzutastenden Fläche und der Detektoreinrichtung erstrecken.10. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the scanning stage on each side and at each end of the .Abtastweges diffuse areas, which are located between the area to be scanned and the detector device extend. 11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß eine Mehrzahl von nebenein-11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of side-by-side - 16 -- 16 - 209837/ -« υ ü ö209837 / - «υ ü ö frfr 220612220612 A 12 388A 12 388 andar angeordneten Abtaststufan für eine größere Anzahl von Abtastungen vorgesehen sind.andar arranged scanning stage for a larger number of Samples are provided. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtaststufen quer zur Bewegungsrichtung der abzutastenden Fläche angeordnet sind, um für jede Stufe eine kürzere Abtastlänge zu erhalten.12. The device according to claim 11, characterized in that that the scanning stages transverse to the direction of movement of the surface to be scanned are arranged in order to obtain a shorter scanning length for each stage. 13. Verfahren zum Feststellen oder Auffinden von Fehlern oder Flecken in einer Fläche, wobei ein von einem Laser abgegebener kontinuierlicher Lichtstrahl auf eine relativ zu dem Laser bewegliche Fläche gerichtet wird, daß ferner der Lichtstrahl quer zur Richtung der Bewegung über die Fläche gelenkt wird und das von der Fläche diffus reflektierte Licht aufgefangen wird, daß jede Änderung der Intensität des reflektierten Lichtes durch eine Detektoreinrichtung festgestellt und durch eine Änderung der Wellenform eines Ausgangssignals der Detektoreinrichtung angezeigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl mittels einer Linsenanordnung auf die abzutastende Oberfläche fokussiert wird.13. A method of detecting or locating defects or spots in a surface, one being emitted by a laser continuous light beam is directed onto a surface movable relative to the laser, that furthermore the light beam is directed across the direction of movement across the surface and the light reflected diffusely from the surface is captured is that any change in the intensity of the reflected light detected by a detector device and by a change in the waveform of an output signal of the detector means is displayed, characterized in that that the light beam is focused on the surface to be scanned by means of a lens arrangement. 2 ü y b :■> 7/ ί υ 5 ts2 ü yb : ■> 7 / ί υ 5 ts
DE19722206126 1971-02-26 1972-02-09 Device for detecting defects in a surface Pending DE2206126A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB552871A GB1376135A (en) 1971-02-26 1971-02-26 Detection of blemishes in surfaces

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2206126A1 true DE2206126A1 (en) 1972-09-07

Family

ID=9797904

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19722206126 Pending DE2206126A1 (en) 1971-02-26 1972-02-09 Device for detecting defects in a surface

Country Status (5)

Country Link
CA (1) CA958792A (en)
DE (1) DE2206126A1 (en)
FR (1) FR2127699A5 (en)
GB (1) GB1376135A (en)
IT (1) IT948549B (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2338295A1 (en) * 1972-07-29 1974-02-07 Ferranti Ltd DEVICE FOR FINDING DEFECTS IN AREAS
CN107345918A (en) * 2017-08-16 2017-11-14 广西大学 A kind of board quality testing apparatus and method

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2263509B1 (en) * 1974-03-09 1981-04-10 Feldmuehle Anlagen Prod
US4207001A (en) * 1976-05-24 1980-06-10 The University Of Queensland Particle size analyzer

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2338295A1 (en) * 1972-07-29 1974-02-07 Ferranti Ltd DEVICE FOR FINDING DEFECTS IN AREAS
CN107345918A (en) * 2017-08-16 2017-11-14 广西大学 A kind of board quality testing apparatus and method
CN107345918B (en) * 2017-08-16 2023-05-23 广西大学 Plate material quality detection device and method

Also Published As

Publication number Publication date
FR2127699A5 (en) 1972-10-13
IT948549B (en) 1973-06-11
GB1376135A (en) 1974-12-04
CA958792A (en) 1974-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2436110C3 (en) Device for the detection of manufacturing defects in a moving material web
DE3007233C2 (en) Method and device for the determination of defects in surfaces
DE2532602C3 (en) Optical device with a light curtain
DE2152510C3 (en) Method for detecting surface defects and apparatus for carrying out the method
DE3926349C2 (en)
DE2428123A1 (en) ARRANGEMENT FOR DETECTION OF DEFECTS BY SCANNING BY A LASER BEAM
DE2827704C3 (en) Optical device for determining the light exit angle
DE3822303A1 (en) DEVICE FOR OPTICALLY SCANNING THE SURFACE OF AN OBJECT WHOSE SURFACE IS REFLECTABLE OR SCATTERABLE AND METHOD FOR THEREFORE
DE2244340C2 (en) Method and device for the preliminary examination of master copies
EP1012805B1 (en) Smoke detector
EP0716287B1 (en) Device for measuring a position of webs or sheets
EP1160719B1 (en) Sensor for authentication of bookmarks on documents
DE3602008C2 (en)
DE2433682B2 (en) Device for monitoring a material web or another scanning plane
EP0716292A2 (en) Procedure and device to determine the position of a band or a webbing
CH684656A5 (en) Method and apparatus for detecting and analyzing edges on objects.
EP0323564A2 (en) Optical device for the inspection of flaws
DE2206126A1 (en) Device for detecting defects in a surface
DE3534018A1 (en) OPTICAL RAILWAY MONITORING DEVICE
EP0218865B1 (en) Test arrangement for the contactless ascertainment of flows in non-structured surfaces
DE2340688C3 (en) Reading device for optically detectable digital codes
DE2718711C2 (en)
DE2655704C3 (en) Device for detecting foreign bodies in glass bottles
EP0052812A2 (en) Method for the detection of defect signals using an integrating differential amplifier
DE2718086C2 (en) Device for the detection of surface defects in steel parts

Legal Events

Date Code Title Description
OHJ Non-payment of the annual fee