DE2321532A1 - Verfahren und vorrichtung zur optischen fehlerauffindung an werkstuecken od.dgl. objekten - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur optischen fehlerauffindung an werkstuecken od.dgl. objekten

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DE2321532A1 DE19732321532 DE2321532A DE2321532A1 DE 2321532 A1 DE2321532 A1 DE 2321532A1 DE 19732321532 DE19732321532 DE 19732321532 DE 2321532 A DE2321532 A DE 2321532A DE 2321532 A1 DE2321532 A1 DE 2321532A1
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    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
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Description

  • Verfahren und Vorrichtung zur optischen Fehlerauffindung an Werkstücken od.dgl. Objekten Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur optischen Fehlerauffindung an Werkstücken, insbesondere Flaschen, od.dgl.
  • Objekten oder Teilbereichen davon, durch Beleuchten des Objekts und Beobachtung bzw. Analyse des am Objekt reflektierten bzw. gestreuten Lichts.
  • Ein typisches Beispiel für eine derartige Fehlererkennung ist die Prüfung von Flaschen auf Fehler, Verunreiniguhgen, Waschrückstände usw. Es ist eine Reihe von automatischen Verfahren zur Flaschenkontrolle vorgeschlagen worden, bei denen verschiedene Methoden der Hellfeld- oder Dunkelfeldbeleuchtung zur Anwendung kommen; es hat sich jedoch gezeigt, daß mit solchen automatischen Prufanordnangen insbesondere.
  • kleine Fremdkörper oder feinverteilte Verschmutzungen nur ungenügend erfaßt werden können. In der Praxis, z.B. bei der Prüfung gewaschener Bierflaschen in Brauereien, kann deshalb auf die. mindestens unterstützende Kontrolle durch das menschliche Auge nicht verzichtet werden. Hauptursache hierfür ist der zu geringe Kontrast der bekannten Verfahren, d.h. die Unterschiede der von der sauberen und unbeschädigten Flaschenwand und von einer Verunreinigung bzw. Fehlerstelle zum Lichtempfänger gelangenden Lichtes ist für die zuverlässige automatische Auswertung zu gering. Dies gilt insbesondere dann, wenn es sich um nicht opake Fremdkörper bzw. Fehlstellen handelt, also z.B. Glassplitter in einer Flasche oder Sprünge und Absplitterungen an der Flaschenwand oder -mündung.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Prüfverfahren anzugeben, bei dem der Kontrast der durch Fehler des Werkstücks verursachten Lichterscheinung wesentlich vergrößert wird, so daß eine vollautomatische Fehlererfassung möglich ist, aber auch bei visueller Beobachtung die Fehlererkennung wesentlich erleichtert wird.
  • Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß man das Objekt mit kohärentem Licht (Laserlicht) beleuchtet, das.
  • vom Objekt kommende Licht durch ein holographisches Filter treten läßt und hinter dem Filter die durch die Wechselwirkung des kohärenten Lichts mit dem Filter entstehende Lichtverteilung beobachtet bzw. analysiert.
  • Es wird also mit den Methoden der Holographie eine Diskriminierung hinsichtlich des von Fehlstellen des Werkstücks gestreuten kohärenten Lichts bewirkt. Man kann hierdurch hinter dem holographischen Filter eine Lichtverteilung bekommen, die das Vorhandensein und gegebenenfalls auch die Lage von Fehlern des Werkstücks wiedergibt, sei es in einer für das Auge besonders gut erkennbaren kontrastreichen Form oder in einer sich für automatische Auswertung eignenden Form.
  • Als holographisches Filter kann insbesondere ein Hologramm verwendet werden, d.h. eine photographische Platte, auf der durch Überlagerung und Interferenz von zwei kohärenten Strahlen, von denen der eine am Objekt gestreut bzw. reflektiert wurde, ein Schwärzungsmuster erzeugt wurde, welches in verschlüsselter Form eine vollständige Information über das Aussehen des Objektes enthält. In der gewöhnlichen Holographie dient ein solches Hologramm üblicherweise dazu, um eine das Objekt dreidimensional reproduzierende Abbildung zu erzeugen, und es wird zu diesem Zweck mit Laserlicht durchstrahlt. Erfindungsgemäß erfolgt die Verwindung eines solchen Hologramms jedoch anders. Das Hologramm wird unter Verwendung eines ersten Objektes, insbesondere eines fehlerfreien Musterobjektes, hergestellt und dann als Filter im Weg des von einem zweiten Objekt, insbesondere dem jeweiligen Prüfobjekt, kommenden kohärenten Lichtes angeordnet. Es wirkt dann als Filter, indem es einerseits diejenigen Anteile des kohärenten Lichtes, die die Information über gemeinsame Merkmale der beiden Objekte enthalten, und andererseits die Anteile, die Abweichungen des Prüfobjekts vom Standard-Objekt entsprechen, in verschiedene räumliche Richtungen lenkt. Man erhält dann eine Lichtverteilung, bei der bestimmte Bereiche normalerweise, d.h. bei fehlerfreiem Prüfobjekt, dunkel-bleiben würden und nur beim Vorhandensein von Fehlern Licht empfangen. Ahnliches läßt sich erreichen, wenn man das Hologramm nicht von einem fehlerfreien Standardobjekt, sondern von einer typischen Fehlerstruktur erstellt.
  • Besonders vorteilhafte Verhältnisse kann man erhalten, wenn man das holographische Filter in der Fourier-Ebene einer das vom Objekt kommende Licht parallelrichtenden Optik anordnet. Bei Verwendung eines z.B. von einer typischen Fehlerstruktur erstellten Hologramms kann man dann eine charakteristische Lichtverteilung erreichen, in der die Lage von Fehlern durch helle Lichtpunkte gekennzeichnet ist. Es ist aber speziell in diesem Fall nicht erforderlich, als holographisches Filter ein echtes Hologramm, d.h. eine photographische Platte mit einem holographischen Schwärzungsmuster, zu verwenden. Es kann für bestimmte Zwecke genügen, in der Fourier-Ebene eine einfache Zonenblende anzuordnen, z.B. eine Blende, die nur den mittleren Bereich abdeckt und Randbereich frei läßt. Eine solche Anordnung eignet sich insbesonders dann, wenn die aufzufindenden Fehler sich von der fehlerfreien Werkstücksoberfläche und -form durch ihre Scharfkantigkeit und/oder Kleinheit unterscheiden.
  • Zur Analyse des durch das Filter durchgetretenen Lichtes gibt es verschiedene Möglichkeiten. Insbesondere, kann man das Licht mittels einer Optik in eine Bildebene fokussieren, wobei man im allgemeinen einen zentralen Lichtpunkt erhält, in welchem alles Licht, das von fehlerfreien Bereichen des Werkstücks kommt, vereinigt ist. Eine Auswertung, z.B. integrale Messung, der außerhalb dieses zentralen Lichtpunktes aufscheinenden Lichtverteilung gibt dann Aufschluß über das Vorhandensein von Fehlern.
  • Das Verfahren eignet sich bevorzugt für die Fehlererkennung an im wesentlichen Oberflächen, d.h. an opaken Objekten ohne Strahlung aus größerer, räumlicher Tiefe. Ein bevorzugter Anwendungsbereich ist die Erkennung von Ab8plitterungen od.dgl. an Flaschensündungen. Bei durchsichtigen Objekten mit Strahlung aus größerer räumlicher Tiefe können die Phasenunterschiede des in verschiedener räumlicher Tiefe gestreuten Lichtes Schwierigkeiten bereiten. Es ist jedoch möglich, diese dadurch zu umgehen, daß man mittels eines elektrooptischen Wandlers ein ebenes Bild des räumlichen Objektes erzeugt und dieses in der beschriebenen Weise prüft.
  • Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist gekennzeichnet durch einen Träger für ein Prüfobjekt, einen Laser, dessen Strahl auf ein auf dem Trä ger befindliches Prüfobjekt oder einen Teilbereich davon gerichtet ist, einen das von dem Objekt gestreute bzw. reflektierte Laserlicht in eine Bildebene fokussierende Optik, und ein zwischen Prüiobjekt und Optik angeordnetes holographisches Filter. Eine weitere Optik kann zwischen Prüfobjekt und Filter angeordnet sein, und insbesondere kann das Filter in der Fourier-Ebene dieser weiteren Optik angeordnet sein. Das holographische Filter kana insbesondere ein Hologramm, d.h.
  • eine Photoplatte mit einem holographischen Schwärzungsmuster sein, kann aber auch aus einer einfachen Zonenblende bestehen. Zum selbsttätigen Messen der Lichtverteilung hinter der dem Filter nachgeschalteten Optik können ein oder mehrere Lichtempfänger oder z.B. eine Bildabtastvorrichtung vorgesehen sein. Ferner können ortsfeste oder bewegliche Blenden vorgesehen sein, um diejenigen Bereiche der Lichtverteilung, in denen sich bei fehlerfreiem Objektsdas Licht konzentriert, abzudecken und nur das außerhalb dieser Bereiche liegende, d.h. von Fehlerstrukturen verursachte Licht zu messen.
  • Die Erfindung und Ausführungsbeispiele zu ihrer Durchführung werden im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.
  • Fig. 1 zeigen typische Strahlengänge bei der üblichen und 2 holographischen Aufnahme und Wiedergabe.
  • Fig. 3 zeigt einen weiteren, bei der üblichen Holo-- graphie möglichen Strahlengang mit Anwendungsmöglichkeit bei der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 4 zeigt schematisch das Grundprinzip einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Fig. 5 zeigt eine abgeänderte Anordnung.
  • Fig. 6 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer Anordnung zur Prüfung von Flaschenmündungen.
  • Fig. 7 zeigt schematisch eine weitere Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Fig. 1 erläutert den Strahlengang bei der üblichen Herstellung eines Hologramms. Von einem (nicht dargestellten) Laser kommendes, parallelgerichtetes homogenes Licht 1 wird in einem Strahlungsteilerprisma 2 mit teildurchlässiger Trennfläche in zwei Teilstrahlen aufgeteilt. Ein Teilstrahl 3 fällt auf eine photographische Platte 4, der andere Teilstrahl 5 beleuchtet ein Objekt 6. Das vom Objekt 6 reflektierte bzw. gestreute Licht 7 trifft ebenfalls auf die photographische Platte 4 und interferiert dort mit dem anderen Teilstrahl 3. Wegen der Kohärenz des Laserlichtes 1 haben die Teilstrahlen 3 und 5 zueinander eine zeitlich konstante Phasenbeziehung, die aber örtlich, d.h. auf verschiedenen Stellen der photographischen Platte 4 verschieden ist.
  • Dadurch ergibt sich auf den verschiedenen Bereichen der Platte 4 teils gegenseitige Verstärkung,-teils gegenseitige Auslöschung des Lichtes, und es entsteht ein Interferenzmuster, welches durch Entwickeln und Fixieren der photographischen Platte 4 als Schwärzungsmuster festgehalten werden kann. Das Hologramm, d.h. das Schwärzungsmuster auf der'photographischen Platte 4, enthält in verschlüsselter Form eine vollständige Information über das Objekt 6. Wie in der üblichen Holographie bekannt, kann man ein solches Hologramm 4 dazu benutzen, um ein räumliches Abbild des Objektes 6 zu gewinnen. Hierzu muß man lediglich (Fig. 2) das Hologramm 4 mit kohärentem und parallelem Licht (Laserlicht) 8 beleuchten, welches unter gleichem Winkel einfällt wie der Teilstrahl 5 in Fig. 1. Es erfolgt dann eine solche Wechselwirkung des kohärenten Lichtes 8 mit dem Hologramm 4, als ob ein von einem (nicht vorhandenen) Objekt 6t kommendes Lichtbündel 7' ebenfalls vorhanden wäre, so daß ein hinter dem Hologramm 4 befindliches Auge 9 eines Beobachters ein virtuelles, dreidimensional erscheinendes Bild des Objektes 6' sieht. Dies ist übliche Holographie und wird hier nur zur Erläuterung beschrieben.
  • Ebenso wie man gemäß Fig. 2 mit dem Hologramm 4' und dem von einem Laser kommenden Lichtbündel 8 ein von einem nichtexistenten Objekt 6' kommendes Lichtbündel 7' simulieren kann, kann man umgekehrt gemäß Fig. 3 mit dem Hologramm 4' und einem vom Objekt 6 kommenden Lichtbündel 7 ein von einem Laser einfallendes Lichtbündel 8' simulieren,.d.h. das vom Objekt 6 kommende Licht 7 wirkt mit dem holographischen -Schwärzungsmuster auf dem Hologramm 4' so zusammen, daß dahinter ein paralleles Lichtbündel 10 entsteht, das so verläuft, als ob es die Verlängerung des bei der Aufnahme (Fig. 1) benutzten Lichtbündels 3 wäre. Dieses Lichtbündel 10 kann mit einer Optik 11 fokussiert werden und gibt dann einen scharfen Brennpunkt 12.
  • Von dieser Anordnung gemäß Fig. 3, die ebenfalls noch übliche Holographie darstellt, führt ein direkter Weg zum -erfindungsgemäßen Verfahren. Das parallele Lichtbündel 10 und demgemäß der scharfe Brennfleck 12 entstehen nämlich nur dann in voller Schärfe, wenn das ObJekt 6 genau dasselbe Objekt ist, wie das bei der Aufnahme (Fig. 1) benutzte Ob-Objekt 6. Jede Abweichung zwischen dem tatsächlichen Aussehen des Objektes 6 und der auf dem Hologramm 4 holographisch gespeicherten Information über das Aussehen des Objektes führt jedoch dazu, daß Lichtanteile auch außerhalb des Strahls 10 verlaufen und nach der Fokussierung an Stellen außerhalb des Fokalpunktes 12 gelangen, z.B. zu einem benachbarten Punkt 13, sei es in Form einer scharf begrenzten Lichtfigur, sei es als diffuse Lichtverteilung. Diese Tatsache kann man gemäß der Erfindung in der Weise zur Fehlerauffindung benutzen, daß man das Hologramm 4f nach dem Verfahren gemäß Fig 1 von einem fehlerfreien Standardobjekt erstellt und es dann in der Anordnung gemäß Fig. 3 zur Prüfung eines eventuell mit Fehlern behafteten Prüfobjekts6 verwendet und daß man das außerhalb des Fokalpunktes 12 gelangende Licht entweder visuell oder vorzugsweise mit geeigneten Lichtempfängern auffängt und als Anzeige für das Vorhandensein von Fehlern am Objekt 6-benutzt.
  • Eine andere mögliche Prinzipariordnung zeigt Fig. 4.
  • Hier wird ein ebenes Prüfobjekt 14 welches optisch wahrnehmbare Fehler 14a von bestimmter, charakteristischer Form oder Struktur aufweist, mit ohärentem, parallelem Licht (von einem nicht dargestellten Laser) entweder-in Auflicht gemäß 15 oder im Durchlicht gemäß 15a beleuchtet. Das Objekt vorzugsweise 14 befindet sich/In der Fokalebene einer Optik, die nur beispielsweise als einfache Linse 16 angedeutet ist. Von den einzelnen Punkten des Objekts 14 in verschiedene Richtungen gestreutes Licht wird von der Optik 16 parallelgerichtet, und umgekehrt wird von verschiedenen PuStten des Objekts 14 parallel ausgehendes Licht auf der anderen Seite der Optik 16 in der anderen Fokalebene fokussiert. In dieser Ebene, die als Fourier-Ebene bezeichnet wird, ist das Hologramm 4' vorzugsweise angeordnet. Das Hologramm 4' befindet sich auch7in der Fokalebene einer weiteren Optik 17, die das durch das Hologramm durchtretende Licht in eine Bildebene 18 fokussiert. VerwenW det wird ein Hologramm 4', welches in der gleichen Anordnung (Fig. 4) unter Benutzung eines Standardotjektes und des Referenzrahles hergestellt wurde, wobei eine typische Fehlerstruktur als Objekt dient. Beispielsweise bei der Prüfung-von Glasgegenständen kann eine typische Fehlerstruktur aus einem scharfkantigen Sprung oder einer muschelförmigen Absplitterung bestehen. Das Hologramm 4', das durch sein holographisches Schwärzungsmuster in verschlüsselter Formdie Information über das typische Aussehen der Fehlerstruktur trägt, beeinflußt das vom Prüfobjekt 14 ausgehende kohärente Licht in folgender Weise: Falls das Objekt fehlerfrei ist, wird sämtliches Licht in der Bildebene 18 in einem Bild des Objektes 19 vereinigt. Falls jedoch das Objekt 14 örtliche Fehler 14a aufweist, die in ihrer Struktur ganz oder näherungsweise der als Vorlage für das Hologramm 4t verwendeten Struktur entsprechen, dann wird in der Bildebene 18 das Vorhandensein und auch die Lage der Fehler 14a durch Helligkeitspunkte auf "Nebenbildern" 19a angezeigt.
  • Diese sind um so schärfer, je exakter die Form und Struktur der Fehler 14a mit der als Vorlage verwendeten Fehlerstruktur übereinstimmt. In diesem Fall erhält man in der Bildebene deutlich diskrete Lichtpunkte, die in sehr kontrastreicher Form das Vorhandensein und die Lage von Fehlern anzeigen, was sowohl bei visueller Fehlerauffindung als auch vor allem bei automatischer Auswertung der Lichterscheinung in der Bildebene 18 vorteilhaft ist. Man kann beispielsweise das zentrale Bild 19 mit einer Blende abdecken und nur die Nebenbilder 19a mit Lichtempfängern oder einer Bildabtastvorrichtung auswerten. Haben die Fehler 14a nicht exakt die Form der als Vorlage verwendeten Fehlerstruktur, sondern nur strukturelle Rhnlichkeit mit dieser, so werden sich statt der scharfen Punkte 19a mehr oder weniger diffuse Lichterscheinungen ergeben, die sich-aber, insbesondere bei Ausblendung des zentralen Bildes 19, immer noch gut zur automatischen Auswertung und Fehleranzeige eignen.
  • Die Anordnung gemäß Fig. 5 entspricht derjenigen in Fig. 4 mit einigen Unterschieden. In der Objektebene 14 sind als Prüfobjekt nur ebene Gegenstände zugelassen. In der Fourier-Ebene ist anstelle des Hologramms 4' eine Zonenblende 20 angeordnet, die achsennahe Strahlen ausblendet. Dabei wird von der Tatsache Gebrauch gemacht, daß bei der Fehlerauffindung die typischen Fehlerstrukturen häufig scharfkantig sind und damit helligkeitsbeeinflussende Strukturen von hoher räumlicher Frequenz aufweisen, denen eine bevorzugte Streuung des Lichts unter großem Winkel entspricht. Die Anordnung nach Fig. 5 hat damit die Eigenschaft, an hohen räumlichen Frequenzen gestreute Strahlen durchzulassen,.die an niederen räumlichen Frequenzen gestreute achsnahe Strahlung dagegen zu unterdrücken. Das in der Bildebene 18 dargestellte Bild vom Prüfobjekt 14 unterscheidet sich von einer normalen Abbildung dadurch, daß die Gebiete annahernd konstanter, auch hoher Helligkeit dunkel bleiben und nur die Grenzen gegen Gebiete anderer Helligkeitswerte als helle Linien abgebildet werden, die das Vorhandensein von z.B. scharfkantigen Fehlern anzeigen.
  • Die Anordnung nach Fig. 6 zeigt schematisch die Realisierung des insbesondere in Fig. 4 angegebenen Meßprinzips bei einer Prüfvorrichtung zür Prüfung von Flaschenmündungen.
  • Von einem Laser 30 mit vorgeschalteter Optik gelangt paralleles, kohärentes Licht über z.B. eine Strahlteilerplatte-DOa zu dem Prüfobjekt, d.h. der Mündung 31 einer Flasche 32, die auf einem Förderband 33 an der Meßstelle vorbeibewegt wird.
  • Das von der Flaschenmündung nach oben gestreute bzw. reflektierte Licht gelangt über eine als Linse angedeutete Optik 34, auf eine Filterplatte 35, die als Schwärzungsmuster ein Hologramm aufweist. Insbesondere handelt es sich um ein Hologramm, welches von einer fehlerfreien Flaschenmündung als Standardobjekt hergestellt wurde. Eine weitere als Linse angedeutete Optik 36 fokussiert das durch die Filterplatte 35 durchgetretene Licht auf dem Schirm 37 einer Bildabtastvorrichtung 98 (Video-Kamera). Das Zusammenwirken des von der Flaschenmündung gestreuten Lichts mit dem Hologramm ist derart, daß das Licht in einem Fokuspunkt 39 vereinigt wird, die Vorrichtung 38 also nur einen einzigen Lichtpunkt ab- -tastet, falls die Flaschenmündung 31 fehlerfrei ist. Enthalt die zu prüfende Flaschenmündung 31 aber z.B. -eine scharfkantige Absplitterung 40, dann ist dies Ursache dafür, da:S Licht auch an andere Stellen als den Fokuspunkt 39 gelangt und z.B. je nach Art des verwendeten Strahlungsgangs und Hologramms eine diskrete Lichtfigur 41 außerhalb des Punktes 39 oder auch einen diffusen Lichthof erzeugt. Man.
  • kann den Punkt 39 mit einer Blende abdecken oder durch elektronische Steuerung der Abtastvorrichtung 38 ausfiltern und erhält dann ein. Abtastsignal der Abtastvorrichtung-38, das nur auf Licht außerhalb-des Punktes 39 anspricht, also auf Licht, welches von Fehlern des Prüf objektes herrührt. Bewegt sich die Flasche 32 während der Messung mit dem Band 33 in Pfeilrichtung 42, so bewegt sich auch der Punkt 39 auf einer Bahn, z.B. 43, über den Abtastschirm, so daß man bei der.Auswertung das Licht ausserhalb dieser Bahn erfassen muß.
  • ähnliche Verhältnisse erhält man, wenn man ein Hologramm 35 verwendet, welches von einer typischen Fehlerstruktur, z.B. einer scharfkantigen Absplitterung, erstellt wurde.
  • Bei der Prüfung von Objekten mit größerer räumlicher Tiefe und/oder bei der Durchleuchtung von durchsichtigen Objekten, wobei das Licht mehrfach Grenzflächen zwischen Glas und Luft durchlaufen muß, können die Phasenunterschlede und die Phasensprünge die vorstehend beschriebenen Verhältnisse verfälschen bzw. das Verfahren nach Fig. 5 unmöglich machen. In diesem Fall ist die in Fig. 7 dargestellte Ausführungsform vorteilhaft, bei der man nicht das Objekt selbst, sondern ein von einem elektrooptischen Wandler erzeugtes ebenes Phasen- oder Intensitätsbild des Objektes herstellt, das in der beschriebenen Weise mit kohärentem Licht geprüft werden kann. Eine auf einem Förderband 45 bewegte (von oben gesehene) Flasche 46 soll in Durchleuchtung auf Fehler, z.B. Beschädigungen, geprüft werden. Sie wird mit einer Lichtquelle 47, die nicht ein Laser zu sein brucht, durchleuchtet, und das Licht wird über eine Zwischenoptik (hier nur als einfache Linse 49 angedeutet) in einem Bildwandler 50 gebündelt. Derartige Bildwandler sind neueste, zum Teil bereits auf dem Markt erhältliche Konstruktionen, deren Wirkung darauf beruht daß ein entsprechender Helligkeitsverteilung gesteuerter Elektronenstrahl die Dicke eines ausgangsseitigen ebenen Ölfilms oder einen Kristall so steuert, so daß von einem Laser 51 auftreffendes paralleles kohärentes Licht mit örtlich unterschiedlicher Phase bzw. Intensität reflektiert wird. Da z.B. die örtliche Phasenverteilung entsprechend der Dicke des Ölfilms der das Objekt 46 wiedergebenden Helligkeitsverteilung entspricht, kann das am Wandler 50 reflektierte Licht wiederum in beschriebener Weise über eine Optik 52, ein holographisches Filter 53 und eine weitere Optik 54 gelenkt werden entsprechend den Anordnungen gemäß Fig. 4 und 5 und ergibt dann ebenfalls eine I3elligkeitsverteilung, in der Fehler des Objektes durch die beschriebenen Lichterscheinungen angezeigt werden. Dies kann wiederum z.B.
  • mit einer elektronischen Bildabtastvorrichtung 55 abgetastet und an den Ausgängen 56 einer entsprechenden Signalauswertung zugeführt werden.

Claims (14)

  1. Patentansprüche
    0 Verfahren zur optischen Fehlerauffindung an Werkstücken, insbesondere Flaschen od.dgl. Objekten oder Teilbereichen davon, durch Beleuchten des Objekts und Beobachtung bzw. Analyse des am Objekt reflektierten bzw. gestreuten Lichts, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß man das Objekt mit kohärentem Licht (Laserlicht) beleuchtet, das vom Objekt kommende Licht durch ein holographisches oder Fourier-holographisches Filter treten läßt und hinter dem Filter die durch die Wechselwirkung des kohärenten Lichts mit dem Filter entstehende Lichtverteilung beobachtet bzw. analysiert.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß man als holographisches Filter ein von einem fehlerfreien Standardobjekt oder von einer typischen Fehlerstruktur gewonnenes=Hologramm verwendet.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß man das Hologramm in dersFourier-Ebene eines das vom Objekt kommende Licht parallelrichtenden Strahlengangs anordnet.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß man als holographisches Filter eine Zonenblende verwendet.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß man das vom Objekt kommende kohärente Licht nach Durchtritt durch das Filter in eine Bildebene fokussiert und die außerhalb des zentralen Helligkeitspunktes erscheinende Lichtverteilung auswertet.
  6. -6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß man von nichtebenen Objekten mit einem elektrooptischen Wandler ein ebenes Phasenbild erzeugt und dieses mit kohärentem Licht beleuchtet.
  7. 7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t durch einen Träger für ein Prüfobjekt, einen Laser, dessen Strahl auf ein auf dem Träger befindliches Prüfobjekt oder einen Teilbereich davon gerichtet ist, eine das von dem Objekt gestreute bzw.
    reflektierte Laserlicht in eine Bildebene fokussierende Optik und ein zwischen Prüfobjekt und Optik angeordnetes holographisches Filter.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, g e k e n n z e i c h -n e t durch eine weitere, vor dem holographischen Filter angeordnete Optik.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die weitere Optik das vom Objekt kommende Licht parallelrichtet und daß das holographische Filter in der Fourier-Ebene dieser Optik angeordnet ist.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß das Filter aus einer Zonenblende, insbesondere aus einer die achsnahen Bereiche abdeckenden Kreisscheibe besteht.
  11. 11. Vorrichtung nach einem der-Ansprüche-7 bis 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß zwischen dem Prüfobjekt und dem holographischen Filter ein elektrooptischer Wandler zum Erzeugen eines ebenen Bildes angeordnet ist und daß der Strahl des Lasers auf dieses Bild gerichtet ist.
  12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch g e k e n n z e i c hn e t, daß in der Bildebene der dem Filter nachgeordneten Optik ein oder mehrere Lichtempfänger angeordnet sind.
  13. 13 Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Lichtempfänger aus einer elektronischen Bildabtastvorrichtung besteht.
  14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß in oder nahe der Bildebene ein den Ort oder - bei bewegten Prüfobjekten - die Bahn des zentralen Helligkeitspunktes abdeckende Blende angeordnet ist.
    ~15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, zum Prüfen von Flaschenmündungen, g ek e n n z e i c h n e t durch einen Träger, insbesondere ein Förderband (33) für Flaschen, einen Laser (30), eine Einrichtung (30a), die den Strahl des Lasers insbesondere senkrecht von oben auf die Flaschenmündung (31) richtet, eine Optik (34), in deren Fokalebene die Flaschenmündung (31) liegt, ein in der anderen Fokalebene der Optik (34) angeordnetes holographisches Filter (35), eine dem Filter (35) nachgeordnete Optik (36) und eine die Bildebene der Optik (36) abtastende Bildabtastvorrichtung (38).
    L e e r s e i t e
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5177559A (en) * 1991-05-17 1993-01-05 International Business Machines Corporation Dark field imaging defect inspection system for repetitive pattern integrated circuits
DE4129168A1 (de) * 1991-09-03 1993-04-29 Michel Honlet Messkopf fuer ein speckle-scherinterferometer
EP4242642A1 (de) * 2022-03-09 2023-09-13 Analitica d.o.o. Behälteruntersuchungsvorrichtung

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