PL167918B1

PL167918B1 - Sposób i urzadzenie do okreslania jakosci optycznej plyty przezroczystej PL

Info

Publication number: PL167918B1
Application number: PL91292250A
Authority: PL
Inventors: Joachim Dr Ing Bretschneider
Original assignee: Flachglas Ag
Priority date: 1990-11-06
Filing date: 1991-10-31
Publication date: 1995-12-30
Also published as: DK0485043T3; ES2067142T3; US5210592A; PL292250A1; FI101750B; AU640058B2; JPH0776752B2; AU8698091A; ATE115288T1; FI915218A7; EP0485043A2; AR246351A1; EP0485043A3; EP0485043B1; DE59103804D1; DE4035168A1; ZA918798B; GR3015315T3; BR9104819A; JPH05209840A

Abstract

1. Sposób okreslania jakosci optycznej plyty przezro- czystej, zwlaszcza plyty ze szkla float, w którym dwa równolegle, oddalone w z a je m nie od siebie, promienie swietlne kieruje sie na plyte pod katem ostrym w sto- sunku do plyty, a nastepnie odbite od plyty promienie swietlne kieruje sie na zespól detekcyjny, zawierajacy swiatloczuly detektor i wyznacza sie kierunek odbitych promieni swietlnych, znamienny tym, ze ustawia sie, w zaleznosci od grubosci plyty, wzajemny odstep (aL ) i kat padania ( e 0 ), padajacych na plyte (26) promieni swietl- nych (A, B), doprowadzajac do rozdzielenia promieni swietlnych, odbitych od obydwóch powierzchni (30, 32) plyty (26), po czym wszystkie cztery odbite promienie swietlne (A1, A2, B1, B2) kieruje sie na detektor (24), analizujacy miejsce podania promieni. . . . 6. Urzadzenie do okreslania jakosci optycznej plyty przezroczystej, zawierajace zródlo swiatla laserowego i rozdzielacz promienia padajacego swiatla, sluzacy do wytworzenia dwóch równoleglych, wzajemnie oddalo- nych promieni swietlnych, które sa kierowane na plyte pod katem ostrym oraz zespól detekcyjny do odbierania odbitych promieni swietlnych ze swiatloczulym detekto- rem i blokiem elektronicznego przetwarzania danych do wyznaczania parametrów okreslajacych jakosc optyczna plyty na podstawie sygnalów uzyskanych z zespolu detekcyjnego, znamienne tym, ze zespól detekcyjny zawiera detektor (24), analizujacy miejsca podania czte- rech, rozdzielonych przestrzennie, promieni swietlnych (A1, A2, B1, B2), odbitych od obydwu powierzchni (30, 32) plyty (26) w wyniku padania na plyte (26) . . . Fig.1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób określania jakości optycznej płyty przezroczystej, zwłaszcza płyty ze szkła typu float oraz urządzenie do określania jakości optycznej płyty przezroczystej.

W znanych sposobach określania jakości optycznej płyty przezroczystej dwa równoległe, oddalone wzajemnie od siebie promienie świetlne kieruje się na płytę pod kątem ostrym w stosunku do płyty, a następnie odbite od płyty promienie świetlne kieruje się na zespół detekcyjny, zawierający światłoczuły detektor i wyznacza się kierunek odbitych promieni świetlnych, na podstawie którego określa się jakość optyczną płyty.

167 918

Znane są urządzenia do określania jakości optycznej płyty przezroczystej zawierające źródło światła laserowego i rozdzielacz promienia padającego światła, służący do wytworzenia dwóch równoległych wzajemnie oddalonych promieni świetlnych, które są kierowane na płytę pod kątem ostrym oraz zespół detekcyjny do odbierania odbitych promieni świetlnych ze światłoczułym detektorem i blokiem elektronicznego przetwarzania danych do wyznaczania parametrów określających jakość optyczną płyty, na podstawie sygnałów uzyskanych z zespołu detekcyjnego.

Przy wytwarzaniu przezroczystych płyt, zwłaszcza przy wytwarzaniu płaskich płyt szklanych, wymagane jest systematyczne sprawdzanie jakości optycznej produkowanego materiału i to możliwie szybko po jego wytworzeniu, aby w razie potrzeby można było niezwłocznie zmienić odpowiednio parametry procesu produkcyjnego, ewentualnie oddzielić wadliwe płyty.

Poza wykrywaniem wad szkła, takich jak na przykład niejednorodności, pęcherzyki powietrza lub wtrącenia, interesująca jest w praktyce, zwłaszcza płaskość powierzchni szklanych. Zakłócenia płaskości obserwowane są przede wszystkim prostopadle do kierunku ciągnienia wstęgi szklanej w postaci tak zwanych pasm ciągnienia. Następstwo tego rodzaju odchyłek od płaskości stanowią zakłócenia optyczne, które przejawiają się odchyleniem promieni świetlnych odbitych i przechodzących.

Jako ilościowa wielkość pomiarowa dla określania jakości optycznej płyt szklanych służy dotychczas przykładowo ich zdolność łamiąca, a mianowicie zdolność łamiąca promieni odbitych od poszczególnych płaszczyzn płyty oraz zdolność łamiąca płyty dla promieni przechodzących przez tę płytę. Zdolność łamiąca jest przy tym określanajako pochodna obserwowanego miejscowo kąta, a zatem kąta odbicia lub kąta przejścia. Jest ona tym większa, im silniej zakrzywiona jest lokalnie powierzchnia szkła.

Zgodnie ze stanem techniki, w praktyce ma miejsce subiektywna ocena jakości optycznej płyt szklanych w postaci oględzin przez specjalnie wyszkolony personel. Przez badaną płytę szklaną, jest -przy tym, puszczane światło na ekran projekcyjny. Odchyłki płaskości prowadzą do miejscowych zmian jasności (efekt soczewkowy) i w ten sposób mogą być oceniane jakościowo. Z drugiej strony istnieją już sposoby i urządzenia do ilościowego określania jakości optycznej płyt szklanych.

Niemiecki opis patentowy nr 23 61 209, na którym bazuje niniejszy wynalazek, opisuje sposób określania jakości optycznej płyt szklanych, w którym promień światła laserowego jest rozszczepiany przy pomocy rozdzielacza strumieni świetlnych na dwa równoległe promienie świetlne. Te dwa promienie świetlne padają pod zadanym kątem ostrym, względem prostej normalnej do płyty, na płytę szklaną i są odbijane albo na jej przedniej powierzchni, a następnie na zwierciadle wklęsłym, albo na umieszczonym za płytą szklaną zwierciadle wklęsłym, w kierunku światłoczułego detektora, który jest umieszczony wewnątrz obrotowej, mającej kształt bębna przesłony szczelinowej. Analizie poddawany jest czasowy odstęp obu zarejestrowanych przez światłoczuły detektor impulsów świetlnych, przy czym ten odstęp czasowy koreluje z kątami odbicia obu odbitych promieni. Przesłona szczelinowa, jako element składowy zespołu detekcyjnego zapewnia, że oba odbite promienie są odbierane oddzielnie, a mianowicie z opóźnieniem jeden po drugim, przez, nie mający trybu wyzwalnia zależnego od położenia, światłoczuły detektor zespołu detekcyjnego. Dla oceny jakości optycznej obu powierzchni płyty szklanej oraz załamania podczas przechodzenia, potrzebne są trzy następujące kolejno po sobie, różne pomiary, pomiędzy którymi płyta szklana musi zostać obrócona i oczyszczona. Prowadzi to do wysokiej czasochłonności całkowitego przeprowadzenia pomiaru jakości płyty. Poza tym, podobnie jak poprzednio, możliwa jest jedynie jakościowa lub półilościowa ocena diagramu pomiarowego, która musi zostać przeprowadzona przez doświadczonego użytkownika. Znane urządzenie nie umożliwia wyznaczanie znormalizowanych wielkości pomiarowych, jak przykładowo zdolność łamiącą.

Urządzenie to ma ponadto znaczne wymiary, ze wszystkimi tego niekorzystnymi następstwami. Wymaga ono poza tym umieszczenia części urządzenia pomiarowego po obu stronach szkła. Ponieważ dokładność pomiarów w wysokim stopniu zależy od stałej prędkości obrotowej przesłony szczelinowej, znane urządzenie jest stosunkowo mało odporne na zakłócenia.

Znany jest ponadto z amerykańskiego opisu 3 799 679 sposób określania jakości optycznej płyty szklanej, wykorzystujący jeden padający promień światła. Urządzenie to musi mieć dołączony elektroniczny zespół różnicujący, który warunkuje w sposób wymuszony ruch względny między badaną płytą i głowicą pomiarową, co nie jest pożądane. Zdolność łamiąca zgodnie z jej

167 918 definicją ustalana jest jako różnica dwóch kątów odchylenia w określonej odległości. Tego warunku nie może spełnić rozwiązanie według opisu amerykańskiego, bez skomplikowanej rozbudowy konstrukcji.

^ζνινιιι w jnaiaz.Ku jvot ia.ft.tv utvpdz,vntv dpuouuu i u.iz^uzvnia UMCdtatna jaKUdw piji. przezroczystych, aby w ciągu krótkiego czasu mogły być ustalone ilościowo wszystkie istotne dane optyczne płyty przezroczystej, w ciągu jednego procesu pomiarowego.

Urządzenie według wynalazku ma charakteryzować się zwartą budową, a zwłaszcza wszystkie potrzebne elementy urządzenia powinny być umieszczone wyłącznie na jednej stronie płyty.

Sposób określania jakości optycznej płyty przezroczystej według wynalazku polega na tym, że ustawia się w zależności od grubości płyty, wzajemny odstęp i kąt padania, padających na płytę promieni świetlnych, doprowadzając do rozdzielenia promieni świetlnych, odbitych od obydwóch powierzchni płyty, po czym wszystkie cztery odbite promienie świetlne kieruje się na detektor analizujący miejsce padania promieni i na podstawie miejsc padania czterech odbitych promieni świetlnych na detektor, ustala się kąty odbicia wszystkich czterech promieni i wyznacza się parametry określające ilościowo jakość optyczną płyty, zwłaszcza dewiację kąta odbicia promieni świetlnych, zdolność łamiącą płyty, dewiację zdolności łamiącej płyty przy odbijaniu promieni świetlnych od przedniej powierzchni płyty i dewiację zdolności łamiącej przy odbijaniu promieni od tylnej powierzchni płyty.

Korzystnie, padające promienie świetlne kieruje się na płytę pod kątem padania równym około 49°.

Korzystnie odbite promienie świetlne analizuje się kolejno za pomocą detektora w odstępach czasowych, zwłaszcza po zogniskowaniu ich na detektorze.

W sposobie według wynalazku, korzystnie oblicza się dewiację kąta odbicia promieni świetlnych, zdolność łamiącą płyty i dewiację zdolności łamiącej przy odbijaniu promieni świetlnych od obydwóch powierzchni płyty na podstawie następujących zależności:

- dewiacja kąta odbicia promieni świetlnych £2 - £1;

zdolność łamiąca płyty const · (ε₄ - ε₃) - (ε₂ - ε_Ί) .

a_L

- dewiaeja zdol ności łamiącej prey odbijoniu promieni świetlnyeh od przedniee poevieo^ci^eri płyty aL

- dewiaeja zdjlności lnmiązej płyty prty edbijnaiu cromiem świetlayeh n^cl tyh^et prwierzchni płyty £ą - ε₂ + ε₃ - £i const· _ a_L gdzie:

£ι, £3 - kąty odbicia padających promieni od przedniej powierzchni płyty, £2, £4 - kąty ndbiciz padających promieni od tylnej powierzchni płyty, cl - wzajemna odległość pomiędzy pc.acjpcymi promieniami.

Urządzenie do określania jakości optycznej płyty przezroczystej, według wynalazku, charakteryzuje się tym, że zespół detekcyjny zawiera detektor, analizujący miejsca padania czterech, rozdzielonych przestrzennie, promieni świetlnych, nObitych od obydwu powierzchni płyty, w wyniku padania na płytę dwóch równoległych promieni wychodzących z rozdzielacza promienia, pcacjącegn ze źródła światła.

167 918

Korzystnie rozdzielacz promienia, padającego ze źródła światła stanowi zespół, składający się z przynajmniej dwóch elementów rozdzielających, które są umieszczone zamiennie na drodze padającego ze źródła światła laserowego promienia świetlnego w zależności od grubości badanej „U.,., pły ty·

Korzystnie rozdzielacz promienia padającego zawiera silnik do przemieszczania elementów rozdzielających.

Korzystnie na drodze obu padających promieni świetlnych, wychodzących z rozdzielacza promieni, znajduje się pierwsze zwierciadło płaskie, nadające promieniom świetlnym kąt padania na płytę, równy około 49°, a na drodze czterech odbitych promieni świetlnych drugie zwierciadło płaskie.

Korzystnie detektor stanowi fotooptyczny skaner liniowy.

Korzystnie zespół detekcyjny zawiera przerywacz, umieszczony na drodze odbitych promieni świetlnych, przecinający drogę kolejnych promieni świetlnych w równych odstępach czasowych, usytuowany zwłaszcza pomiędzy drugim zwierciadłem płaskim i detektorem.

Korzystnie pomiędzy przerywaczem i detektorem znajduje się element ogniskujący promienie odbite, zwłaszcza w postaci soczewki, przy czym detektor znajduje się w płaszczyźnie ogniskowej tego elementu ogniskującego.

Korzystnie pomiędzy źródłem światła laserowego i rozdzielaczem promienia znajduje się element ogniskujący do ogniskowania promienia świetlnych padających na przerywacz.

Korzystnie przerywacz ma postać bębna, posiadającego w ściance obwodowej co najmniej jedną przesłonę szczelinową, usytuowaną równolegle do osi bębna, przy czym bęben jest ustawiony skośnie i tylko część jego ścianki obwodowej znajdująca się dalej od płyty, znajduje się na drodze czterech odbitych promieni świetlnych.

Korzystnie bęben przerywacza, ma co najmniej cztery przesłony szczelinowe rozmieszczone równomiernie na ściance obwodowej.

Korzystnie detektor zespołu detekcyjnego składa się z dużej liczby elementów światłoczułych rozmieszczonych obok siebie w płaszczyźnie padania promieni świetlnych.

Sposób i urządzenie według wynalazku są szczególnie korzystnie stosowane do badań jakościowych płaskich szyb szklanych, zwłaszcza szyb ze szkła float.

Wynalazek wykorzystuje nieoczekiwany fakt, że możliwa jest jednoczesna ocena optyki odbicia promieni od obu powierzchni płyty oraz optyki transmisji płyty, chociaż promienie świetlne są kierowane na jedną powierzchnię płyty, a obserwowane są wyłącznie odbite promienie świetlne. Szczególnie korzystne jest to, że na odwrotnej względem źródła światła stronie płyty nie są wymagane żadne elementy urządzenia, a płyta nie musi być odwracana. Poza tym, wynik pomiaru jest w szerokim zakresie niezależny od odległości płyty od urządzenia pomiarowego. Wynalazek osiąga przy tym rozwiązanie zadania przy użyciu prostych środków.

Kierowanie promieni świetlnych na płytę pod kątem 49°C w stosunku do prostej normalnej do płyty, umożliwia osiąganie maksymalnej odległości między odbitymi promieniami świetlnymi.

Zadaniem przerywacza jest umożliwienie czterem odbitym promieniom świetlnym padanie jeden po drugim na analizujący miejsce padania promieni detektor. Przerywacz o szczególnie małych wymiarach, w którym nawet, spowodowane istniejącymi wzdłuż płaszczyzny padania, zniekształceniami powierzchni płyty, załamania odbitych promieni świetlnych, nie pociągają za sobą błędów, jest korzystnie utworzony z bębna posiadającego w ściance obwodowej co najmniej jedną przesłonę szczelinową.

Sposób i urządzenie według wynalazku mogą być stosowane nie tylko do badania płyt szklanych, ale również do kontroli jakości optycznej innych przezroczystych wyrobów płytowych nawet z tworzywa sztucznego.

Zgodnie z wynalazkiem, urządzenie może być umieszczane w dowolnym miejscu linii technologicznej, ponieważ potrzebuje ono wyjątkowo mało miejsca. Dla przeprowadzenia pomiarów, przezroczyste płyty o jednakowym kształcie są transportowane do urządzenia pomiarowego. Jako rozwiązanie alternatywne można głowicę pomiarową przemieszczać względem płyty.

Urządzenie według wynalazku zostanie bliżej objaśnione na podstawie przykładu wykonania uwidocznionego na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia schematyczną budowę urządzenia, fig. 2 - schematyczne przedstawienie padających promieni laserowych A i B oraz odbitych pro167 918 mieni laserowych A1, A2, B1 i B2 dla płyty szklanej o idealnie płaskich i równoległych powierzchniach, fig. 3 schematyczne przedstawienie padających promieni laserowych A i B oraz odbitych promieni laserowych A1, A2, B1 i B2 dla płyty szklanej o falistych powierzchniach.

Na figurze 1 pokazany jest schemat konstrukcji urządzenia do określania jakości optycznej płyty przezroczystej, bez zachowania skali.

Z lasera 10, przykładowo lasera helowo-neonowego, emitowany jest w przybliżeniu równoległe do prostej normalnej do płyty 26 promień świetlny, który w rozdzielaczu promienia 14 jest rozszczepiany na dwa równoległe do siebie promienie świetlne, mające stały wzajemny odstęp. W tym miejscu może być w sposób alternatywny zastosowany element rozdzielający 12 lub element rozdzielający 14, które zależnie od mierzonej grubości płyty wywołują odpowiedni odstęp promieni równy przykładowo 2,0 mm lub 4,5 mm.

Oba promienie świetlne padają na pierwsze zwierciadło płaskie 16, które odbija promienie tak, że padają one na płytę 26 pod kątem równym około 49°, co pozwala na osiągnięcie maksimum wzajemnej odległości odbitych promieni świetlnych.

W wyniku odbicia obu padających promieni świetlnych od obu powierzchni płyty 30, 32 powstają cztery odbite promienie świetlne A1, A2, B1, B2, które padają na drugie zwierciadło płaskie 18, a z niego kierowane są na zespół detekcyjny. Składa się on z obracającego się ze stałą prędkością przerywacza 20, elementu ogniskującego w postaci soczewki 22 oraz detektora 24.

Soczewka 22 służy do tego, aby cztery odbite promienie świetlne skupiać w wiązkę, kierowaną na detektor 24, tak żeby wszystkie promienie świetlne, nawet z różnych chwil, padały na ten sam punkt, o ile ich kąty odbicia są jednakowe. Soczewka 22 znajduje się zazwyczaj pomiędzy przerywaczem 20 i detektorem 24.

Przerywacz 20 stanowi ustawiony ukośnie na drodze promieni bęben ze szczelinami 28 w ściance obwodowej. Odbite od drugiego zwierciadła płaskiego 18 promienie świetlne mogą przechodzić nad krawędzią ukośnego bębna znajdującą się bliżej płyty 26, podczas gdy przez tylną ściankę bębna mogą się one przedostawać jedynie przez szczeliny 28.

Urządzenie jest uzupełnione, zaznaczonym tutaj jedynie, blokiem elektronicznego przetwarzania danych 34 oraz urządzeniem sterującym 36 do zmiany odstępu między promieniami w zależności od grubości badanej płyty 26. Tego rodzaju zmiana odstępu jest wymagana wówczas, gdy przy określonej grubości płyty nie wszystkie odbite promienie świetlne są w wystarczającym stopniu oddzielone od siebie w sensie przestrzennym, padając na przerywacz 20. W tym przypadku należy zapewnić poprzez możliwość zwiększenia lub zmniejszenia odległości między promieniami, wystarczające rozdzielenie sygnałów świetlnych. Grubość badanej płyty 26 jest określana przy pomocy, nie pokazanego tutaj, urządzenia do pomiaru grubości, pobierana z produkcyjnego banku danych lub podawana przez użytkownika.

Blok elektronicznego przetwarzania danych 34 składa się zazwyczaj ze stopnia przetwarzania sygnałów, służącego do określania miejsca padania czterech odbitych promieni świetlnych na detektor 24, którym może być fotooptyczny skaner liniowy oraz stopnia przetwarzania danych, który na podstawie miejsca padania promieni, oblicza poszukiwane wielkości optyczne.

Wyznaczanie określających jakość optyczną badanej płyty 26 wielkości, w ramach zgodnego z wynalazkiem sposobu, objaśnione jest poniżej na podstawie fig. 2 i 3. Fig. 2 pokazuje przy tym idealną płytę szklaną o płaskorównoległych i pozbawionych wad powierzchniach, podczas gdy na fig. 3 przedstawione są warunki prowadzenia badania w przypadku płyty szklanej o falistej powierzchni - w dużej przesadzie.

Widoczne są w każdym przypadku padające pod kątem £o, równym około 49°, w odniesieniu do prostej normalnej do płyty OA (fig. 3), na płytę szklaną równoległe promienie świetlne A, B. Mają one wzajemny odstęp ai_. W wyniku odbicia od przedniej powierzchni płyty 30 powstają odbite promienie świetlne A1, B1, które są ustawione pod kątem £i i ε₃ do prostej normalnej OA. Odpowiednio, w wyniku odbicia od tylnej powierzchni płyty 32, powstają odbite promienie świetlne A2, B2, które opuszczają płytę szklaną pod kątem £2 ewentualnie £4.

Porównanie fig. 2 i 3 pokazuje, że w przypadku posiadającej odkształcenia płyty szklanej (fig. 3), odbite promienie świetlne A1, A2, B1, B2 nie biegną równolegle, jak to ma miejsce w przypadku idealnej płyty szklanej (fig. 2). Ze zmienionych, w stosunku do kąta padania £o kątów odbicia £1, £2, £a i £4 mogą być przy zastosowaniu zgodnego z wynalazkiem sposobu i zgodnego z

167 918 wynalazkiem urządzenia, po przyjęciu niewielkich odchyłek od płaskości, obliczone następujące wielkości określające jakość optyczną płyty 26:

- dewiacja kąta odbicia promieni świetlnych, za pomocą wzoru ε2 - ει;

- zdolność łamiąca płyty 26, w zależności const · (ε₄ - ε₃) - (ε₂ - ε_Ί) . ——————— ...... ?

a_L

- zdolność łami ąca pfyty przy odbijaniu promieni świetlnyeh od hrzedniej powierzchni cO płyty 26, z zależności const · ε₃ - ε_Ί .

a_L

- dewioejn zcol zości śamiącaj płyty p^y odbijaniu zromieni św^^yetl od Oyśnrt powieśnnhni 32 płyty 26 z wzoru ε4-ε2 + ε₃-ει const· _ a_L gdzie:

ει, ε₃ - kąty odbicia padających promieni A, B od przedniej powierzchni 30 płyty 26, ε2, ε₄ - kąty odbicia padających promieni A, B od tylnej powierzchni 32 płyty 26, aL - wzajemna odległość pomiędzy padającymi promieniami A, B.

Otrzymane w ten sposób wielkości pomiarowe mogą zostać teraz poddane dalszej analizie. I tak przykładowo, może być przeprowadzone przeliczenie odnoszących się do kąta padania, równego około 49°, wielkości pomiarowych na kąt padania równy 0° (przynależność ornstnoznłz). Ponadto możliwe jest, przy pomocy metod matematycznych lub poprzez filtrację elektroniczną, rozdzielenie zdolności łamiących i kątów załamania jako funkcji położenia na przedział długofalowy i krótkofalowy.

Na podstawie fig. 2 nbjaśninnn ponadto, w jaki sposób odstęp zl musi być dopasowywany do różnorodnych grubości płyt. Jeżeli mianowicie grubość płyty 26 zostanie zwiększona w stosunku do sytuacji z fig. 2, wówczas odbite promienie świetlne B1 i A2 zbliżają się do siebie coraz bardziej, aż na koniec przy określonej grubości płyty pokrywają się nawzajem. Ponieważ zgodny z wynalazkiem sposób ma zastosowanie jedynie wówczas, gdy rzeczywiście cztery odbite promienie świetlne A1, A2, B1, B2 padają na detektor 24 w określonej kolejności, to w tym przypadku odstęp zl musi być dotąd zmieniany, aż zostanie ponownie wytworzony wystarczający odstęp pomiędzy wszystkimi czterema odbitymi promieniami świetlnymi, zwłaszcza między B1 i B2. Mżże to być zrealizowane poprzez wymianę elementów rozdzielających 12 i 14, jak również poprzez sterowaną mechanicznie regulację odstępu między promieniami aL.

Zamieszczone w niniejszym opisie, na rysunku oraz w zastrzeżeniach cechy wynalazku mogą być uwzględnione zarówno pojedynczo, jak też w dowolnej kombinacji, przy realizacji wynalazku w jego różnych postaciach wykonania.

F i g.2

Fig.3

OA

Β1 A2A1

Fig.1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,50 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób określania jakości optycznej płyty przezroczystej, zwłaszcza płyty ze szkła float, w którym dwa równoległe, oddalone wzajmenie od siebie, promienie świetlne kieruje się na płytę pod kątem ostrym w stosunku do płyty, a następnie odbite od płyty promienie świetlne kieruje się na zespół detekcyjny, zawierający światłoczuły detektor i wyznacza się kierunek odbitych promieni świetlnych, znamienny tym, że ustawia się, w zależności od grubości płyty, wzajemny odstęp (aL) i kąt padania (εο), padających na płytę (26) promieni świetlnych (A, B), doprowadzając do rozdzielenia promieni świetlnych, odbitych od obydwóch powierzchni (30,32) płyty (26), po czym wszystkie cztery odbite promienie świetlne (A1, A2, B1, B2) kieruje się na detektor (24), analizujący miejsce podania promieni, i na podstawie miejsc padania czterech odbitych promieni świetlnych (Al, A2, B1, B2) na detektor (24), ustala się kąty odbicia (ει, ε2, εβ, ε4) wszystkich czterech promieni i wyznacza się parametry określające jakość optyczną płyty, zwłaszcza dewiację kąta odbicia promieni świetlnych, zdolność łamiącą płyty, dewiację zdolności łamiącej płyty przy odbijaniu promieni świetlnych od przedniej powierzchni płyty i dewiację zdolności łamiącej przy odbijaniu promieni od tylnej powierzchni płyty.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że padające promienie światła (A, B) kieruje się na płytę pod kątem padania (εο) równym około 49°.
3. .Sposób wedhig zastrz . 1 aib^o 2 , znamienny tym, że oc^tłite promienie świetlne (Al, A2,B1, B2) analizuje się kolejno za pomocą detektora w odstępach czasowych.
4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że odbite promienie świetlne (A1, A2, B1, B2) ogniskuje się na detektorze.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że oblicza się dewiację kąta odbicia promieni świetlnych, zdolność łamiącą płyty, dewiację zdolności łamiącej przy odbijaniu promieni świetlnych od obydwóch powierzchni płyty na podstawie następujących zależności:

- dewiacja kąta odbicia promieni świetlnych ε2 - ει;

- zdolność łamiąca płyty const · (ε₄ - ε₃) - (ε₂ - ει) .

------- --------?

a_L

- dewiacja zdoaności łamiącej płyty pyzy odbijanib promieni świetlnych od przednizj powierzchni płyty a_L

- dewieejy zdojnościłaIdiąznj pcyt, pyty pd^^iu prc>mieoj śwletlyyeZ oyJ tylnej p^^zwimi płyty . ε4 - ε2 + ε₃ - ει const· _ _ a_L gdzie:

ει, ε ₃ - kąty odbicia padających promieni (A, B) od przedniej powierzchni płyty (26), ε2, ε4 - kąty odbicia padających promieni (A, B) od tylnej powierzchni płyty (26). aL - wzajemna odległość pomiędzy padającymi promieniami (A, B).

167 918
6. Urządzenie do określania jakości optycznej płyty przezroczystej, zawierające źródło światła laserowego i rozdzielacz promienia padającego światła, służący do wytworzenia dwóch równoległych, wzajemnie oddalonych promieni świetlnych, które są kierowane na płytę pod kątem ostrym oraz zespół detekcyjny do odbierania odbitych promieni świetlnych ze światłoczułym detektorem i blokiem elektronicznego przetwarzania danych do wyznaczania parametrów określających jakość optyczną płyty na podstawie sygnałów uzyskanych z zespołu detekcyjnego, znamienne tym, że zespół detekcyjny zawiera detektor (24), analizujący miejsca podania czterech, rozdzielonych przestrzennie, promieni świetlnych (A1, A2, B1, B2), odbitych od obydwu powierzchni (30,32) płyty (26) w wyniku padania na płytę (26) dwóch równoległych promieni (A, B) wychodzących z rozdzielacza promienia, padającego ze źródła światła.
7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że rozdzielacz promienia padającego ze źródła światła stanowi zespół, składający się z przynajmniej dwóch elementów rozdzielających (12,14), które są umieszczone zamiennie na drodze padającego ze źródła światła laserowego (10) promienia świetlnego, w zależności od grubości badanej płyty (26).
8. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że rozdzielacz promienia padającego zawiera silnik (36) do przemieszczania elementów rozdzielających (12,14).
9. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że na drodze obu padających promieni świetlnych (A, B), wychodzących z rozdzielacza promieni, ma pierwsze zwierciadło płaskie (16), nadające promieniom świetlnym (A, B) kąt padania na płytę (26), równy około 49°, a na drodze czterech odbitych promieni świetlnych (A1, A2, B1, B2) ma drugie zwierciadło płaskie (18).
10. Urządzenie według zastrz. 6 albo 9, znamienne tym, że detektor (24) stanowi fotooptyczny skaner liniowy.
11. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że zespół detekcyjny zawiera przerywacz (20) umieszczony na drodze odbitych promieni świetlnych (A1, A2, B1, B2), przecinający drogę kolejnych promieni świetlnych (A1, A2, B1, B2) w równych odstępach czasowych, korzystnie, usytuowany pomiędzy drugim zwierciadłem płaskim (18) i detektorem (24).
12. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że pomiędzy przerywaczem (20) i detektorem (24) ma element ogniskujący promienie odbite, zwłaszcza w postaci soczewki (22), przy czym detektor (24) znajduje się w płaszczyźnie ogniskowej tego elementu ogniskującego.
13. Urządzenie według zastrz. 11 albo 12, znamienne tym, że pomiędzy źródłem światła laserowego (10) i rozdzielaczem promienia ma element ogniskujący do ogniskowania promieni świetlnych padających na przerywacz (20).
14. Urządzenie według zastrz. 11 albo 12, znamienne tym, że przerywacz (20) ma postać bębna, posiadającego w ściance obwodowej co najmniej jedną przesłonę szczelinową (28), usytuowaną równolegle do osi bębna, przy czym bęben jest ustawiony skośnie i tylko część jego ścianki obwodowej znajdująca się dalej od płyty (26), znajduje się na drodze czterech odbitych promieni świetlnych (A1, A2, B1, B2).
15. Urządzenie według zastrz. 14, znamienne tym, że bęben przerywacza (20) ma co najmniej cztery przesłony szczelinowe (28), rozmieszczone równomiernie na ściance obwodowej.
16. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że detektor (24) składa się z dużej liczby elementów światłoczułych rozmieszczonych obok siebie w płaszczyźnie padania promieni świetlnych.