DE3534358A1

DE3534358A1 - Coherent optical method for surface testing, and devices for carrying out this method

Info

Publication number: DE3534358A1
Application number: DE19853534358
Authority: DE
Inventors: Nikolaos Dr Douklias
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1985-09-26
Filing date: 1985-09-26
Publication date: 1987-04-02

Abstract

The surface (OW) is imaged on thermoplastic or magneto-optical recording material (A), the image recorded on the material is fourier-transformed and an information item contained in the fourier-transformed image and characterising the state of quality of the surface (OW) is detected and processed. In such a method, it is intended to be able to detect and process the information item even more quickly, more efficiently and more accurately. For this purpose, the information is detected in parallel or/and sequentially directly in the fourier-transformed image and then processed. Previously, the information was filtered. Two devices for carrying out the method are described. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein kohärentoptisches Verfahren zur Oberflächenprüfung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und wie es aus der DE-OS 33 35 130 be kannt ist.The present invention relates to a coherent optical Surface inspection method according to the generic term of Claim 1 and how it be from DE-OS 33 35 130 be is known.

Bei dem bekannten Verfahren wird das fouriertransformierte Bild gefiltert und dann die in dem gefilterten Bild ent haltene Information erfaßt und verarbeitet.In the known method, the Fourier transform is used Filtered image and then ent in the filtered image held information recorded and processed.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der genannten Art dahingehend zu verbessern, daß die den Gütezustand der Oberfläche charakterisierende Information noch schneller, rationeller und genauer erfaßt und verarbeitet werden kann.The object of the invention is a method of the above To improve the way that the quality of the Surface characterizing information even faster, can be recorded and processed more rationally and precisely.

Diese Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, daß die Information direkt am fouriertransformierten Bild parallel oder/und sequentiell erfaßt und dann verarbeitet wird.This task is performed according to the characteristic part of the Claim 1 solved in that the information directly on the Fourier-transformed image in parallel or / and sequentially captured and then processed.

Danach wird die Information nicht wie bei dem oben ange gebenen bekannten Verfahren gefiltert, sondern ungefiltert erfaßt.After that, the information is not displayed as in the above Given known methods filtered, but unfiltered detected.

Zwei Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens basieren auf einer in der DE-OS 33 35 130 ange gebenen Vorrichtung und weisen die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 2 bzw. 3 angegebenen Merkmale auf.Two devices for performing the invention The method is based on one in DE-OS 33 35 130 given device and assign the in the characteristic Part of claim 2 or 3 specified features.

Die Erfindung wird am Beispiel einer Vorrichtung zur Durch führung des vorgeschlagenen Verfahrens in der folgenden Be schreibung näher erläutert.The invention is based on the example of a device for through implementation of the proposed method in the following Be spelling explained in more detail.

Die Figur zeigt die Vorrichtung in schematischer Darstel lung.The figure shows the device in a schematic representation lung.

Die Vorrichtung besteht aus einem über Rollen R 1 bis R 4 um laufenden und durch eine Antriebsrolle R 1 in Richtung des Pfeiles LR angetriebenen Band A aus thermoplastischem Auf zeichnungsmaterial, von dem das gezogene Trum in der Bild ebene EB der generell mit E bezeichneten Abbildungsoptik verläuft.The device consists of a roller R 1 to R 4 running and driven by a drive roller R 1 in the direction of the arrow LR tape A made of thermoplastic recording material, of which the drawn strand in the image plane EB of the imaging optics generally designated E runs .

Die Abbildungsoptik E ist beispielsweise ein Episkop, das zwei Lichtquellen 8 mit Hohlspiegel 81 aufweist, welche die Oberfläche OW des zu prüfenden Werkstücks W von zwei Seiten schräg beleuchten. Das von der Oberfläche OW zurückgewor fene Licht wird über einen Planspiegel 9 einem Projektions objekt 10 zugeleitet, das in der Bildebene und damit auf dem bereits sensibilisierten Aufzeichnungsmaterial des Bandes A ein reelles Bild erzeugt.The imaging optics E is, for example, an episcope which has two light sources 8 with concave mirrors 81 which illuminate the surface OW of the workpiece W to be inspected at an angle from two sides. The light recovered from the surface OW is fed via a plane mirror 9 to a projection object 10 , which generates a real image in the image plane and thus on the already sensitized recording material of the tape A.

Der so belichtete Abschnitt des Bandes A wird zu einer bild entwicklungseinrichtung BE transportiert und dort ent wickelt. Das entwickelte Bild wird anschließend zu einer kohärentoptischen Verarbeitungseinrichtung BA transpor tiert, wo sein Informationsgehalt verarbeitet wird.The section of tape A thus exposed is transported to an image development device BE and developed there. The developed image is then transported to a coherent-optical processing device BA , where its information content is processed.

Die kohärentoptische Verarbeitungseinrichtung BA entspricht aufbaumäßig der in der DE-OS 31 26 356 beschriebenen Vor richtung zum Prüfen einer Faser, die nach einem kohärent optischen Filterverfahren arbeitet.The coherent-optical processing device BA corresponds structurally to the device described in DE-OS 31 26 356 for testing a fiber that works according to a coherent optical filter method.

Dementsprechend weist die Verarbeitungseinrichtung BA einen Laser 1 auf, der einen Laserstrahl 11 ausstrahlt. Im Strah lengang dieses Laserstrahls 11 ist eine Aufweitungsoptik 2 angeordnet, aus welcher der aufgeweitete Laserstrahl als Parallelstrahl austritt, der das gezogene Trum des Bandes A vertikal durchstrahlt. Im durchgegangenen Strahlengang ist eine Transformationslinse 4 angeordnet, in deren bildseiti ger Brennebene 5 ein zur Informationserfassung verwendetes Detektorarray 7 stehend angeordnet ist. Mit diesem Detek torarray 7 kann die Information unmittelbar parallel erfaßt werden, die in dem Bild in der Brennebene 5 enthalten ist, das die Fouriertransformierte des auf dem Band A aufge zeichneten Bildes ist. Die Weiterverarbeitung der vom De tektorarray erzeugten Meßsignale kann beispielsweise nach dem in R. Brodmann: Feinwerktechnik und Meßtechnik, 91. Jahrgang 1983, Heft 2, S. 63-66 beschriebenen Verfahren erfolgen.Accordingly, the processing device BA has a laser 1 which emits a laser beam 11 . In the beam path of this laser beam 11 , an expansion optics 2 is arranged, from which the expanded laser beam emerges as a parallel beam which radiates through the drawn strand of the band A vertically. In the continuous beam path, a transformation lens 4 is arranged, in whose focal plane 5 on the image side a detector array 7 used for information acquisition is arranged upright. With this detector array 7 , the information can be detected directly in parallel, which is contained in the image in the focal plane 5 , which is the Fourier transform of the image recorded on the tape A. The further processing of the measurement signals generated by the detector array can take place, for example, according to the method described in R. Brodmann: Feinwerktechnik und Meßtechnik, 91st year 1983, volume 2, pp. 63-66.

Anstelle eines stationären Fotodetektorarrays kann auch in der Brennebene 5 ein Einzeldetektor oder ein Detektorarray beweglich angeordnet werden, mit dem die in dem fourier transformierten Bild enthaltene Information sequentiell oder teilweise sequentiell und parallel erfaßbar ist.Instead of a stationary photodetector array, a single detector or a detector array can also be movably arranged in the focal plane 5 , with which the information contained in the Fourier transformed image can be recorded sequentially or partially sequentially and in parallel.

Das in der Bildentwicklungseinrichtung BE entwickelte Bild der Oberfläche OW wird durch Vorschub des Bandes A in den aufgeweiteten Laserstrahl 11 gebracht.The image of the surface OW developed in the image development device BE is brought into the expanded laser beam 11 by advancing the band A.

Nach Beendigung der Auswertung wird das entwickelte Bild durch Weitertransport des Bandes A einer Bildlöscheinrich tung BL zugeführt, wo das Bild wieder gelöscht wird. Danach wird der gelöschte Abschnitt einer Sensibilisierungsein richtung SE zugeführt, wo der gelöschte Abschnitt wieder elektrostatisch aufgeladen und damit sensibilisiert wird, so daß der Abschnitt erneut zur episkopischen Belichtung verwendet werden kann, wenn er in die Bildebene EB des Episkops E transportiert worden ist.After completion of the evaluation, the developed image is fed by further transport of the belt A to an image deleting device BL , where the image is deleted again. The deleted section is then fed to a sensitizing device SE , where the deleted section is again electrostatically charged and thus sensitized, so that the section can be used again for episcopic exposure once it has been transported into the image plane EB of the episcope E.

Das thermoplastische Aufzeichnungsmaterial muß kein end loses Band sein. Es kann auch andere Formen, beispielswei se Diaformat haben.The thermoplastic recording material need not end be loose tie. Other forms, for example se slide format.

Claims

1. Coherent-optical method for surface inspection, wherein the surface (OW) is imaged on thermoplastic or magneto-optical recording material (A) , the image recorded on the material is Fourier-transformed and the information contained in the transformed image is used to characterize the quality of the surface (OW) and is processed, characterized in that the information is recorded directly on the Fourier-transformed image in parallel and / or sequentially and then processed.

2. Device with imaging optics (E) for real imaging of a surface (OW) on a thermoplastic or magneto-optical recording material (A) , with a transformation optics ( 4 ) for generating the Fourier-transformed image for image on the recording material (A) in a certain plane ( 5 ), and with a detector arrangement ( 7 ) for detecting information contained in the Fourier transformed image, which characterizes the quality status of the surface (OW) , for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the detector arrangement ( 7 ) consists of there is a detector array arranged upright in the specific plane ( 5 ), with which the information can be acquired in parallel directly on the Fourier-transformed image.

3. Device with imaging optics (E) for real imaging of a surface (OW) on a thermoplastic or magneto-optical recording material (A) with transformation optics ( 4 ) for generating the Fourier-transformed image for image on the recording material (A) in a certain plane ( 5 ) and with a detector arrangement ( 7 ) for detecting an image contained in the Fourier-transformed image, characterizing the quality of the surface (OW) , for carrying out a method according to claim 1, characterized in that the detector arrangement ( 7 ) consists of there is a single detector or detector array movably arranged in the specific plane ( 5 ), with which the information can be acquired sequentially or partially sequentially and in parallel directly on the Fourier-transformed image.