DE2922163A1 - OPTICAL DEVICE FOR DETERMINING THE GUETE OF A SURFACE - Google Patents

OPTICAL DEVICE FOR DETERMINING THE GUETE OF A SURFACE

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DE2922163A1
DE2922163A1 DE19792922163 DE2922163A DE2922163A1 DE 2922163 A1 DE2922163 A1 DE 2922163A1 DE 19792922163 DE19792922163 DE 19792922163 DE 2922163 A DE2922163 A DE 2922163A DE 2922163 A1 DE2922163 A1 DE 2922163A1
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Jean Cornillault
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Compagnie Industriel des Lasers CILAS SA
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Description

^ I Mai 1979 29221S3^ I May 1979 29221S3

OPTISCHE VORRICHTUNG ZUR BESTIMMUNG DE*?. GÜTE EINER OBERFLÄCHEOPTICAL DEVICE FOR DETERMINING DE * ?. QUALITY OF A SURFACE

Die Erfindung bezieht sich auf eine optische Vorrichtung zur Bestimmung der Güte einer Oberfläche, bestehend ausThe invention relates to an optical device for determining the quality of a surface, consisting of

- einem Laserstrahlgenerator, dessen Laserstrahl auf die Meßoberfläche gerichtet ist,- a laser beam generator whose laser beam hits the measuring surface is directed,

- einem optischen Konvergenzsystem, das das von der Meßoberfläche kommende Lichtbündel bei idealer Oberflächengüte auf- An optical convergence system that detects the light beam coming from the measuring surface with an ideal surface quality

des Durchmessers d
einen Lichtfleck fin einer Brennebene abbildet, während bei nicht idealer Oberfläche ein Teil des Lichts auf außerhalb dieses Flecks liegende Bereiche abgelenkt wird,
de s major chmessers d
images a light spot fin a focal plane, while with a non-ideal surface part of the light is deflected to areas outside this spot,

- und aus Analysemitteln zur Auswertung der in der Brennebene festgestellten Lichtverteilung.- and from analysis means for evaluating the in the focal plane determined light distribution.

Die Oberflächengüte eines Meßobjekts wie z.B. einer Linse, eines Spiegels oder eines Plättchens mit parallelen Flächen, kann bekanntlich durch interferometrische Methoden bestimmt werden. Diese Methoden geben jedoch keine Auskunft über die Feinstruktur der Oberfläche des Meßobjekts. Andererseits sind auch mechanische Rauhigkeitsmesser mit Taststiften nicht empfindlich genug für die Bestimmung der Oberflächengüte optischer Meßobjekte.The surface quality of an object such as a lens, a mirror or a plate with parallel As is well known, areas can be determined by interferometric methods. However, these methods do not provide any information via the fine structure of the surface of the test object. On the other hand, there are also mechanical roughness meters with stylus not sensitive enough for determining the surface quality of optical objects to be measured.

Eine andere bekannte Methode verwendet einen Lasergenerator, dessen Strahl auf das Meßobjekt gerichtet wird. Der von der Oberfläche des Meßobjekts stammende Sekundärlichtstrahl wird mittels einer Sammellinse auf einen Leuchtfleck konzentriert, dessen Durchmesser mit dem theoretischen DurchmesserAnother known method uses a laser generator, the beam of which is directed onto the object to be measured. Of the Secondary light beam coming from the surface of the measuring object is concentrated on a light spot by means of a converging lens, its diameter with the theoretical diameter

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eines Leuchtflecks bei ideal glatter Oberfläche verglichen wird. Es hat sich jedoch ergeben, daß dieses Verfahren nur zu sehr ungenauen MeSergebnissen führt.of a light spot is compared with an ideally smooth surface. However, it has been found that this method only leads to very inaccurate measurement results.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art in Hinblick auf die Meßgenauigkeit zu verbessern.The object of the invention is to provide a device of the type mentioned at the beginning with regard to the measurement accuracy to enhance.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 gekennzeichnete Vorrichtung gelöst. Bezüglich von Merkmalen bevorzugter Ausfuhrungsformen der Erfindung wird auf die Unteransprüche verwiesen.This object is achieved by the device characterized in claim 1. More preferred in terms of features Embodiments of the invention are based on the subclaims referenced.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele mithilfe der Zeichnungen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to two exemplary embodiments with the aid of the drawings.

Fig. 1 zeigt schematisch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung für transparente Me Gob j ekf-; „Fig. 1 shows schematically a first embodiment of a device according to the invention for transparent Me Gob j ekf-; "

Fig. 2 zeigt die Ansicht einer in Fig. 1 verwendeten Lochblende.FIG. 2 shows the view of a perforated diaphragm used in FIG. 1.

Fig. 3 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung für reflektierende Meßobjekte.Fig. 3 shows a further device according to the invention for reflective objects to be measured.

In der Vorrichtung gemäß Fig. 1 wird ein Lasersender 1 verwendet, der vom Typ Helium-Neon ist und eine Leistung von einigen Milliwatt liefert. Der zylinderförmige Laserstrahl 2 wird entlang einer optischen Achse 3 auf ein aus zwei Linsen 4 und 5 bestehendes afokales System ausgerichtet, durch das der Durchmesser des Strahls vergrößert wird. Dieser vergrößerte Strahl 6 ist auf ein senkrecht zur optischen Achse 3 angeordnetes Meßobjekt 7 ausgerichtet. Hier handelt es sich um ein transparentes Plättchen mit zwei zueinander parallelen, polierten Flächen 8In the device according to FIG. 1, a laser transmitter 1 is used which is of the helium-neon type and has a power of a few milliwatts. The cylindrical laser beam 2 is aligned along an optical axis 3 on an afocal system consisting of two lenses 4 and 5, through which the diameter of the beam is enlarged. This enlarged beam 6 is directed to an object to be measured perpendicular to the optical axis 3 7 aligned. This is a transparent plate with two polished surfaces 8 that are parallel to one another

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und 9, deren Güte bestimmt werden soll. Hinter dem Meßobjekt erreicht der Laserstrahl ein optisches Konvergenzsystem, das aus einer zur Achse 3 konzentrischen Sammellinse 10 besteht. In der Brennebene Il dieser Linse 10 befindet sich eine Lochblende 12, deren Durchmesser d der Öffnung 13 weiter unten präzisiert wird. Die durch das Loch der Blende 12 tretende Lichtintensität wird auf der lichtempfindlichen Oberfläche eines lichtelektrischen Wandlers 14 gemessen. Ein Teil der Lichtintensität, die von der Linse 10 stammt,aber nicht auf das Loch der Blende auftrifft, wird in einem zweiten lichtelektrischen Wandler 15 gemessen, der in der Brennebene neben dem Loch auf der Blende sitzt. Fig. 2 zeigt eine mögliche Anordnung dieses Wandlers auf der Blende. Die elektrischen Ausgänge der Wandler 14 und 15 führen zu zwei Verstärkern 16 und 17, deren Ausgänge wiederum an zwei Eingänge eines Divisionsschaltkreises 18 angelegt sind. Der Ausgang dieses Kreises führt zu einem Anzeigegerät 19.and 9, the quality of which is to be determined. Behind the measurement object, the laser beam reaches an optical convergence system, the consists of a converging lens 10 concentric to the axis 3. A pinhole diaphragm is located in the focal plane II of this lens 10 12, the diameter d of the opening 13 of which will be specified further below. The passing through the hole of the diaphragm 12 Light intensity is measured on the photosensitive surface of a photoelectric converter 14. A part of Light intensity coming from the lens 10, but not on the hole of the diaphragm hits, is measured in a second photoelectric converter 15, which is next to in the focal plane the hole on the panel. Fig. 2 shows a possible arrangement of this transducer on the diaphragm. The electrical outputs the converters 14 and 15 lead to two amplifiers 16 and 17, the outputs of which are in turn applied to two inputs of a division circuit 18. The exit of this circle leads to a display device 19.

Der Wert des Durchmessers d der Blendenöffnung 13 ist gleich dem Durchmesser des Leuchtflecks, der durch die Linse in der Brennebene 11 erzeugt würde, wenn das Meßobjekt 7 entfernt wäre. Bekanntlich ist der Durchmesser des Leuchtflecks proportional zur Brennweite der Linse 10 und zum Divergenzwinkel des verbreiterten Laserstrahls 6.The value of the diameter d of the aperture 13 is equal to the diameter of the light spot that passes through the lens would be generated in the focal plane 11 if the measurement object 7 were removed. As is known, the diameter of the light spot proportional to the focal length of the lens 10 and to the divergence angle of the broadened laser beam 6.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2 arbeitet folgendermaßen :The device according to the invention according to FIGS. 1 and 2 operates as follows:

Wenn die Oberflächen 8 und 9 des Meßobjekts 7 vollkommen glatt und zueinander parallel wären, dann würde dieIf the surfaces 8 and 9 of the measuring object 7 were perfectly smooth and parallel to each other, then the

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ganze Intensität des verbreiterten Laserstrahls 6 durch die Blendenöffnung 13 auf den Wandler 14 auftreffen. Dabei wird davon ausgegangen, daß auch die Blendenöffnung 13 und der Wandler 14 zur Achse 3 konzentrisch liegen.The entire intensity of the broadened laser beam 6 impinges on the transducer 14 through the aperture 13. It will it is assumed that the aperture 13 and the transducer 14 are also concentric with the axis 3.

Da tatsächlich die optische Güte der beiden Oberflächen 8 und 9 begrenzt ist, wird ein Teil der Intensität des Strahls 6 durch das Meßobjekt zerstreut^ und dieser Teil gelangt in der Brennebene 11 nicht in die Öffnung 13. Ein Teil der diffundierten Energie wird durch den Wandler 15 aufgefangen. In Fig. 1 ist der Strahlengang eines solchen diffusen, von einem Punkt 21 auf dem Meßobjekt ausgehenden Strahls mit 20 bezeichnet. Er trifft auf einem Punkt 22 des Wandlers 15 nach Durchgang durch die Linse 10 auf. Der diffuse Lichtanteil bildet mit dem nicht diffusen Licht in der Brennebene Il einen Diffraktionsfleck. Since the optical quality of the two surfaces 8 and 9 is actually limited, part of the intensity of the Beam 6 scattered by the measurement object ^ and this part does not get into the opening 13 in the focal plane 11. A part of the Diffused energy is captured by the converter 15. In FIG. 1, the beam path of such a diffuse beam emanating from a point 21 on the measurement object is indicated by 20 designated. It strikes a point 22 of the transducer 15 after passing through the lens 10. The diffuse light component forms with the non-diffuse light in the focal plane II a diffraction spot.

In dem besonderen, in Fig. 1 betrachteten Fall, in dem die beiden Flächen 8 und 9 des Meßobjekts genau parallel und senkrecht zur Achse 3 des verbreiterten Lichtstrahls 6 liegen, befindet sich der Mittelpunkt des Diffraktionsflecks auf der Achse 3, zu der auch die Lochblende 12 zentriert ist. Die im Wandler 14 festgestellte Lichtintensität I entspricht dem durch das Meßobjekt nicht abgelenkten Teil der Intensität des verbreiterten Lichtstrahls 6, abzüglich der im Meßobjekt 7 und der Linse 10 absorbierten Lichtintensität. Die im Wandler 15 festgestellte Lichtintensität I„ ist ein Maß für den aufgrund der mangelnden Güte der Oberflächen 8 und 9 abgelenkten Lichtanteil des verbreiterten Strahls 6. Der DivisionskreisIn the particular case considered in FIG. 1, in which the two surfaces 8 and 9 of the measurement object are exactly parallel and are perpendicular to the axis 3 of the broadened light beam 6, the center of the diffraction spot is on the Axis 3, to which the aperture plate 12 is also centered. The light intensity I determined in the converter 14 corresponds to this part of the intensity of the widened light beam 6 not deflected by the measurement object, minus that in the measurement object 7 and of the lens 10 absorbed light intensity. The light intensity I "determined in the converter 15 is a measure of the due the poor quality of the surfaces 8 and 9 deflected light portion of the broadened beam 6. The division circle

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teilt die beiden Intensitätswerts durcheinander und liefert damit ein Maß für die mittlere Güte der Oberflächen 8 und 9 des Meßobjekts 7. Dieses Maß wird im Anzeigegerät 19 sichtbar gemacht, wobei ein umso höherer Wert angezeigt wird, je höher die Oberflächengüte des Meßobjekts ist. Absolut gesehen hängt dieser Wert natürlich von den Werten der verschiedenen Organe der Vorrichtung gemäß Fig. 1 ab. In bekannter Weise begnügt man sich entweder mit Relativwerten im Vergleich verschiedener Meßobjekte oder man eicht die Vorrichtung mit Meßobjekten definierter Oberflächengüte.divides the two intensity values by one another and thus provides a measure of the average quality of surfaces 8 and 9 of the test object 7. This dimension is made visible in the display device 19, the higher the value being displayed, the higher it is is the surface quality of the measuring object. In absolute terms it depends this value naturally depends on the values of the various organs of the device according to FIG. Satisfied in a familiar way you either look at relative values when comparing different Objects to be measured or the device is calibrated with objects to be measured with a defined surface quality.

Wenn die beiden Flächen 8 und 9 des Meßobjekts nicht genau senkrecht zur Achse 3 liegen, beispielsweise aufgrund eines Fehlers in ihrer Parallellage, dann verschiebt sich der Diffraktionsfleck aus seiner axialen Lage. Dann muß die Lochblende 12 in der Brennebene 11 so verschoben werden, daß ihre Blendenöffnung 13 nicht mehr auf die Achse 13, sondern auf den Mittelpunkt des Diffraktionsflecks zentriert wird. Hierzu genügt es, die Lochblende 12 in der Brennebene 11 oder aber den Brennpunkt des Strahls in der Brennebene Il so zu verschieben, daß die Blendenöffnung mit dem Brennpunkt des Strahls zusammenfällt, d.h. bis die Lichtintensität im Wandler 14 ihren Höchstwert erreicht.If the two surfaces 8 and 9 of the measurement object are not exactly perpendicular to the axis 3, for example due to an error in their parallel position, then the diffraction spot is shifted from its axial position. Then the pinhole must 12 are shifted in the focal plane 11 so that their aperture 13 is no longer on the axis 13, but on the Center of the diffraction spot is centered. Suffice it to do this it to move the pinhole 12 in the focal plane 11 or the focal point of the beam in the focal plane II so that the aperture coincides with the focal point of the beam, i.e. until the light intensity in the transducer 14 is at its maximum achieved.

So ist in Fig. 1 ein Organ 24 schematisch angedeutet, das in der Lage ist, den aus der Linse 10 austretenden konvergierenden Lichtstrahl 25 abzulenken. Dieses Organ wird von einem Steuerkreis 16 so betätigt, daß der Brennpunkt des Strahls 25 eine Abtastung über eine vorgegebene Teilfläche der Brennebene 11 vollzieht. Außerdem ist ein Vergleichsschaltkreis 27Thus, an organ 24 is indicated schematically in FIG. 1, which is able to converge the converging elements emerging from the lens 10 Deflect light beam 25. This organ is operated by a control circuit 16 so that the focal point of the beam 25 carries out a scan over a predetermined partial area of the focal plane 11. A comparison circuit 27 is also provided

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vorgesehen, dessen Eingang 28 mit dem Ausgangssignal des dem Wandler 14 nachgeschalteten Verstärkers 16 beaufschlagt ist und der ein Synchronisationssignal an den Divisionskreis 18 liefert, wenn das am Eingang 28 anliegende Signal seinen Höchstwert aufweist. Durch dieses Signal wird die Divisionsoperation im Divisionskreis 18 ausgelöst.provided, the input 28 of which is supplied with the output signal of the amplifier 16 connected downstream of the converter 14 and which supplies a synchronization signal to the division circuit 18 when the signal present at the input 28 is at its maximum value having. The division operation in division circuit 18 is triggered by this signal.

Das Organ 24 kann beispielsweise ein Diasporameter sein, d.h. ein Gerät mit zwei nebeneinander angeordneten Prismen, von denen das eine bezüglich des anderen um eine die Prismenflächen durchdringende Achse gedreht wird.The organ 24 can, for example, be a diasporameter, i.e. a device with two prisms arranged next to one another, one of which is rotated with respect to the other about an axis penetrating the prismatic surfaces.

Die optisch wirksame Fläche des Wandlers 15 kann wie in Fig. 2 gezeigt die Form eines Kreisringsektors aufweisen.The optically effective surface of the transducer 15 can, as shown in FIG. 2, have the shape of a circular ring sector.

Der Wandler 14 kann aus einem Netz von Fotodioden gebildet sein. Die verschiedenen Fotodioden des Netzes sind untereinander in Serie verbundenjund die freien Enden der Serienschaltung sind an den Verstärker 17 angeschlossen.The converter 14 can be formed from a network of photodiodes. The different photodiodes of the network are among each other connected in seriesjand the free ends of the series circuit are connected to the amplifier 17.

Fig. 3 zeigt eine Variante der Vorrichtung gemäß der Erfindung, die besonders für den Fall geeignet ist, in dem die zu bewertende Oberfläche eine ebene Spiegelfläche 23 ist.Fig. 3 shows a variant of the device according to the invention, which is particularly suitable for the case in which the The surface to be assessed is a flat mirror surface 23.

Der aus dem afokalen optischen System mit den Linsen 4 und 5 austretende Laserstrahl 16 verbreiterten Querschnitts wird von der schrägen Fläche 23 des Meßobjekts auf die Linse abgelenkt. Die optisch wirksame Fläche des Wandlers 14 wird durch die Blendenöffnung 13 der Lochblende 12 begrenzt. Die im Wandler 14 gemessene Lichtintensität entspricht dem Teil des Lichtstrahls 16, der nicht an Fehlern der reflektierenden Oberfläche 23 diffus abgelenkt worden ist. Dagegen empfängt derThe one from the afocal optical system with the lenses 4 and 5 exiting laser beam 16 of broadened cross-section is from the inclined surface 23 of the measurement object onto the lens diverted. The optically effective area of the transducer 14 is delimited by the aperture 13 of the aperture 12. the The light intensity measured in the transducer 14 corresponds to that part of the light beam 16 which is not due to defects in the reflective Surface 23 has been deflected diffusely. On the other hand, he receives

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Wandler L5 einen Teil der an Oberf lächerifehlern diffus abgelenkten Lichtintensität.Converter L5 part of the diffusely deflected at surface errors Light intensity.

In Fig. 3 wurde außerdem ein elektromechanisches System 29 schematisch angedeutet, das die aus der Lochblende 12 und dem Wandler 14 bestehende Einheit mechanisch derart verschiebt, daß die Blendenöffnung der Lochblende 12 einen bestimmten Teil der Brennebene 11 abtastet. Auch hier ist ein Vergleichsschaltkreis 27 vorhanden, dem das Ausgangssignal des Verstärkers 16 zugeführt wird und der einen Synchronisationsimpuls an den Divfeionsschaltkreis 18 liefert, wenn der Wandler 14 seinen Höchstwert anzeigt.In Fig. 3 also an electromechanical system 29 was indicated schematically, which consists of the perforated diaphragm 12 and the Transducer 14 mechanically displaces the existing unit in such a way that the aperture of the pinhole 12 is a certain part of the Focal plane 11 scans. Here, too, there is a comparison circuit 27 to which the output signal of the amplifier 16 is fed and the one synchronization pulse to the division circuit 18 delivers when the converter 14 indicates its maximum value.

Das System 29 kann also wie die Elemente 24 und 26 in Fig. 1 eine automatische Zentrierung des Diffraktionsflecks bezüglich der Blendenöffnung 13 durchführen und die Messung in dem Moment auslösen, in dem die Zentrierung vorliegt.The system 29, like the elements 24 and 26 in FIG. 1, can therefore automatically center the diffraction spot with respect to it perform the aperture 13 and trigger the measurement at the moment in which the centering is present.

Im übrigen arbeitet die Vorrichtung nach Fig. 3 genauso wie die Vorrichtung aus Fig. 1. Auch hier kann man Vergleichswerte für die optische Güte verschiedener Oberflächen ermitteln oder auch eine Eichung vornehmen.Otherwise, the device according to FIG. 3 operates in exactly the same way as the device from FIG. 1. Here, too, comparative values for the optical quality of different surfaces can be determined or carry out a calibration.

χ χχ χ

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Claims (1)

31. Mai 1979May 31, 1979 COMPAGNIE INDUSTRIELLE DES LÄSERS S.A. Route de Nozay, 91460 MARCOUSSIS FrankreichCOMPAGNIE INDUSTRIELLE DES LÄSERS S.A. Route de Nozay, 91460 MARCOUSSIS France OPTISCHE VORRICHTUNG ZUR BESTIMMUNG DER GÜTE EINER OBERFLÄCHEOPTICAL DEVICE FOR DETERMINING THE QUALITY OF A SURFACE PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS I 4 Optische Vorrichtung zur Bestimmung der Güte einer Oberfläche, bestehend ausI 4 Optical device for determining the quality of a Surface consisting of - einem Laserstrahlgenerator, dessen Laserstrahl auf die Meßoberfläche gerichtet ist,- a laser beam generator whose laser beam hits the measuring surface is directed, - einem optischen Konvergenzsystem, das das von der Meßoberfläche kommende Lichtbündel bei idealer Oberflächengüte aur einen Lichtfleck des Durchmessers d in einer Brennebene abbildet, während bei nicht idealer Oberfläche ein Teil des Lichts auf außerhalb dieses Flecks liegende Bereiche abgelenkt wird,- An optical convergence system that aur the light beam coming from the measuring surface with ideal surface quality images a light spot of diameter d in a focal plane, while with a non-ideal surface a part of the light is on areas outside this spot are diverted, - und·(aus Analysemitteln zur Auswertung der in der Brennebene festgestellten Lichtverteilung,- and · (from analysis means for evaluating the in the focal plane determined light distribution, dadurch gekennzeichnet, daß die Analysemittel zwei lichtelektrische Wandler (14,15) sowie einen Auswerteschaltkreis (18) aufweisen, wobei der erste lichtelektrische Wandler (14) die im Lichtfleck des Durchmessers d eintreffende Lichtenergie (I) mißt und ein hierfür repräsentatives Signalcharacterized in that the analysis means have two photoelectric converters (14, 15) and an evaluation circuit (18), wherein the first photoelectric converter (14) is the one arriving in the light spot of diameter d Light energy (I) measures and a signal representative of this 909850/0744909850/0744 (S1) liefert, während der zweite lichtelektrische Wandler (15) neben dem Lichtfleck angeordnet ist und mindestens einen Teil der außerhalb des Lichtflecks in der Brennebene auftreffenden Lichtenergie (I2) mißt und ein hierzu repräsentatives Signal (S„) liefert, und daß der Auswertekreis die beiden Signale zugeführt erhält und deren Verhältnis berechnet, das für die Oberflächengüte des Meßobjekts (7) charakteristisch ist.(S 1 ) supplies, while the second photoelectric converter (15) is arranged next to the light spot and measures at least part of the light energy (I 2 ) incident outside the light spot in the focal plane and supplies a signal (S ") representative of this, and that the evaluation circuit receives the two signals and calculates their ratio, which is characteristic of the surface quality of the test object (7). 2 - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daßsie eine Lochblende (12) in der Brennebene (11) aufweist, deren Blendenöffnung in Lage und Größe dem Leuchtfleck entspricht^und daß der erste Wandler (14) hinter der Blende (12) liegt und das durch die Blende tretende Licht mißt, während der zweite Wandler (15) auf der dem Konvergenzsystem (10) zugewandten Seite der Lochblende (12) neben der Blendenöffnung (13) angeordnet ist.2 - Device according to claim 1, characterized in that it has a perforated diaphragm (12) in the focal plane (11), the aperture of which in position and size corresponds to the light spot ^ and that the first transducer (14) is behind the diaphragm (12) and measures the light passing through the diaphragm, while the second transducer (15) is on the the side of the perforated diaphragm (12) facing the convergence system (10) is arranged next to the diaphragm opening (13). 3 - Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Analysemittel einen Divisionsschaltkreis (18) aufweisen, dem Signale zugeführt werden, die für die in den beiden Wandlern (14,15) gemessenen Lichtintensitäten (I ,1 ) repräsentativ sind, wobei das Ausgangssignal dieses Kreises einem Anzeigegerät (19) zugeführt wird.3 - Device according to claim 2, characterized characterized in that the analysis means comprise a division circuit (18) to which signals are supplied which are representative of the light intensities (I, 1) measured in the two transducers (14,15), the output signal this circuit is fed to a display device (19). 4 - Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß außerdem Mittel (24,26) zur Ablenkung des aus dem optischen Konvergenzsystem (10) austretenden4 - Device according to claim 3, characterized in that also means (24,26) for Deflection of the emerging from the optical convergence system (10) 909850/0744909850/0744 Lichts vorgesehen sind, die zu einer Abtastung eines vorbestimmten Bereichs der Brennebene (11) durch den Brennfleck (13) führen, und daß die Analysemittel einen Vergleichsschaltkreis (27) aufweisen, dem das Meßsignal (S ) des ersten lichtelektrischen Wandlers (14) zugeführt wird und der ein Ausgangssignal in dem Augenblick abgibt, in dem das Wändlersignal seinen höchsten Wert anzeigt.Light are provided which lead to a scanning of a predetermined Area of the focal plane (11) lead through the focal spot (13), and that the analysis means a comparison circuit (27) to which the measurement signal (S) of the first photoelectric converter (14) is fed and which has an output signal gives off at the moment when the changer's signal is at its highest Value. 5 - Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß außerdem Mittel (29) zur Verschiebung der Öffnung (13) der Lochblende (12) vorgesehen sind, durch die eine Abtastung eines Teils der Brennebene (H) durch die Öffnung (13) erfolgt, und daß die Analysemittel einen Vergleichsschaltkreis (27) aufweisen, der ein Ausgangssignal in dem Augenblick an den Divisionskreis (18) liefert, in dem das Ausgangssignal des ersten Wandlers (14) seinen Höchstwert anzeigt. 5 - Device according to claim 3, characterized in that also means (29) for Displacement of the opening (13) of the pinhole diaphragm (12) are provided, through which a part of the focal plane (H) can be scanned takes place through the opening (13), and that the analysis means have a comparison circuit (27) which outputs an output signal in delivers to the division circuit (18) at the moment in which the output signal of the first transducer (14) indicates its maximum value. 6 - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Wandler aus einem Netz von miteinander verbundenen Fotodioden besteht.6 - Device according to claim 1, characterized in that the second converter consists of a Network of interconnected photodiodes. 7 - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lasergenerator einen Lasersender (1) und diesem nachgeordnet ein afokales optisches System aufweist.7 - Device according to claim 1, characterized in that the laser generator has a Has laser transmitter (1) and an afocal optical system downstream of this. 909850/074A909850 / 074A
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4229349A1 (en) * 1992-09-05 1994-03-17 Schoeller Felix Jun Papier Measurement of light reflection, transmission, and dispersion qualities of web materials - by measuring the amt. of fleck beam reflected from the material
DE102010039549A1 (en) * 2010-08-20 2012-02-23 Tu Bergakademie Freiberg Method for optical characterization of transparent medium e.g. frit used in spectrometer, involves filtering focused optical radiation to separate high and low intensity components

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2593599B1 (en) * 1986-01-29 1991-06-21 France Etat Ponts Chaussees METHOD AND DEVICE FOR NON-CONTACT DETERMINATION OF THE RELIEF OF A SURFACE
IE883229L (en) * 1988-10-25 1990-04-25 Provost Fellows Of Trinity Col Measuring surface quality of a lens
AU2014284109A1 (en) * 2013-06-19 2016-02-11 Optiscan Pty Ltd Optical scanner and scanned lens optical probe

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3245306A (en) * 1961-10-05 1966-04-12 Aluminum Co Of America Photometer and method
US3734626A (en) * 1972-01-14 1973-05-22 Control Data Corp Light apparatus for testing surfaces
US3804521A (en) * 1972-02-22 1974-04-16 Itek Corp Optical device for measuring surface roughness
CH552197A (en) * 1972-11-24 1974-07-31 Bbc Brown Boveri & Cie DEVICE FOR MEASURING THE ROUGHNESS OF A SURFACE.

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4229349A1 (en) * 1992-09-05 1994-03-17 Schoeller Felix Jun Papier Measurement of light reflection, transmission, and dispersion qualities of web materials - by measuring the amt. of fleck beam reflected from the material
DE102010039549A1 (en) * 2010-08-20 2012-02-23 Tu Bergakademie Freiberg Method for optical characterization of transparent medium e.g. frit used in spectrometer, involves filtering focused optical radiation to separate high and low intensity components
DE102010039549B4 (en) * 2010-08-20 2014-11-06 Tu Bergakademie Freiberg Method and spectrometer for optical characterization of a transparent medium

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