RO125875B1

RO125875B1 - Microscop cu laser pentru curățarea obiectelor de artă 3d

Info

Publication number: RO125875B1
Application number: ROA200900159A
Authority: RO
Inventors: Roxana Rădvan; Roxana Savastru; Gheorghe-Cristian Deciu; Joakim Striber
Original assignee: Institutul Naţional De Cercetare-Dezvoltare Pentru Optoelectronică - Inoe 2000
Priority date: 2009-02-18
Filing date: 2009-02-18
Publication date: 2012-10-30
Also published as: RO125875A2

Description

Invenția se referă la un microscop stereoscopic cu laser, care să îndeplinească funcțiile unui microscop (observare și măsurare) și care în același timp să fie un instrument complex de operare cu precizie, destinat curățării cu ajutorul radiației laser a obiectelor de artă 3D, prin îndepărtarea straturilor superioare, nedorite, deteriorate.

Brevetul US 6291796 B1 (Lu Yongfeng, 2001) prezintă un dispozitiv pentru curățarea suprafețelor. Se folosește un laser excimer cu lungimea de undă în UV. Spotul laser trece printr-un omogenizator, care-i uniformizează intensitatea pe secțiunea spotului, și printr-o deschidere controlată electric în mod automat, care-și poate modifica dimensiunile. Spotul traversează și o lentilă mobilă, pentru a se obține arii de mărimi variabile, acoperite de acesta. Obiectele de curățat sunt transportate cu o bandă transportoare și trec pe sub radiația laser. Aprecierea curățării se face cu o cameră CCD sau un microscop optic, sau cu o diodă laser pentru măsurarea reflectivității suprafeței de lucru. Viteza benzii transportoare și toate celelalte reglaje sunt controlate de un computer.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția este curățarea cu precizie microscopică a unor suprafețe 3D, cu ajutorul unui fascicul laser și cu mobilitatea maximă oferită de brațul mobil. Invenția rezolvă totodată problema tehnică a marcării punctului de lucru al spotului laser.

Dispozitivul este compus dintr-un suport, pe care sunt montate: o parte de observare (microscopul stereoscopic), un laser cu mediu activ solid YAG:Nd, în regim Q-swiched, fixat pe unul dintre elementele brațului mobil al suportului, un sistem de răcire a laserului cu mediu activ solid YAG:Nd; un sistem de alimentare (sursa) a laserului cu mediu activ solid YAG:Nd; o sursă de lumină cu transmisie prin fibră optică, pentru iluminarea zonei de lucru și un sistem de marcare cu precizie a punctului de lucru al spotului laser, comandat în planul obiect, identic cu planul de lucru, necesar pentru țintirea cu precizie la comanda pulsului laser.

Prin aplicarea acestei invenții, se obțin următoarele avantaje:

- invenția se remarcă prin faptul că este un microscop cu laser pentru curățarea obiectelor de artă 3D, ce poate fi utilizat atât în laboratoare, cât și in sitw,

- invenția se remarcă prin faptul că permite observarea și acționarea cu fascicule laser controlate asupra unui punct, pe suprafețe cu denivelări accentuate de formă, adică pe suprafețe cu forme complexe;

- invenția se remarcă prin versatilitate superioară a regimului laser de lucru, având numeroase facilitați de reglare și care oferă utilizatorului o gamă largă de regimuri de lucru;

- invenția asigură posibilitatea urmăririi continue sub microscop a suprafeței pe care se aplică curățarea cu laser;

- invenția asigură operații de curățare cu laser de mare precizie, în oricare plan, pe hârtie, textile, obiecte metalice, obiecte din piatră, ceramică și lemn, prin intermediul unui braț mobil;

- invenția asigură operații de curățare cu laser, de mare precizie, în oricare plan, a obiectelor monocrome și policrome;

- invenția asigură metoda de marcare optică, cu precizie, a punctului de operare din planul obiect;

- invenția asigură posibilitatea captării imaginii din câmpul vizual și transmiterea acesteia în afara microscopului către sisteme electronice de captare/stocare/prelucrare a imaginilor;

- invenția asigură buna poziționare și stabilitate a microscopului în capătul brațului mobil, fără creșterea masei subansamblului optic în mișcare.

RO 125875 Β1

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției, în legătura cu fig. 1 și 2, 1 care prezintă:

- fig. 1, schema microscopului cu laser pentru curățarea obiectelor de artă 3D; 3

- fig. 2, detaliu sistem de marcare cu precizie a punctului de lucru al spotului laser comandat. 5

Invenția de față rezolvă posibilitatea utilizării operațiilor de curățare cu laser a obiectelor 3D, cu precizia de observare oferită de microscopul steroscopic (3x, 6x, 12x, 30x, 7

50x) și cu precizia de operare a fasciculului laser focalizat.

Dispozitivul este prevăzut cu un laser cu mediu activ solid YAG:Nd în regim de lucru 9 Q-swiched L, montat pe unul dintre elementele unui braț mobil BM, al unui suport SBM, care emite o rază laser ce este direcționată către obiectivul stereomicroscopului OB, prin interiorul 11 brațului mobil BM, cu ajutorul unor grupuri de prisme și unei oglinzi plane. Acest obiectiv OB focalizează fasciculul laser într-un plan focal situat pe corpul C, identic cu cel de observare 13 (planul obiect) al microscopului și conjugat cu cel imagine în raport cu microscopul.

Raza laser, emisă de laserul L, pătrunde în sistemul optic al microscopului M, printr-un 15 sistem de oglinzi solidar cu brațul mobil BM. Modul de cuplare a laserului la microscop asigură eliminarea riscului de dezaliniere optică, asigură incidența corectă a radiației laserîn sistemul 17 optic al microscopului M, totodată nu modifică flexibilitatea brațului mobil, nu crește masa microscopului M, amplasat la capătul brațului mobil BM, deci nu deplasează semnificativ centrul 19 de greutate al ansamblului și nu afectează stabilitatea sistemului în timpul funcționării.

Laserul este prevăzut cu un sistem de răcire SR și un sistem de alimentare SAL. 21 Dispozitivul este prevăzut cu o sursă de lumină SL, cu transmisie prin fibră optică, pentru iluminarea zonei de lucru. 23

De asemenea, invenția asigură posibilitatea captării imaginii din câmpul vizual atât prin intermediul unei oglinzi și al unui obiectiv adaptor OBa, și transmiterea acesteia în afara 25 microscopului către sistemul electronic de captare/stocare/prelucrare a imaginilor CCD, cât și prin vizualizarea directă a imaginii printr-o lentilă de câmp și un ocular Oc. 27

Invenția rezolvă problema marcării punctului de lucru al spotului laser, comandat în planul obiect al microscopului, printr-un sistem care se utilizează, împreună cu microscopul 29 cu laser, pentru curățarea obiectelor de artă 3D, care se bazează pe proiecția unui fascicul emis de o diodă laser. Sistemul de marcare a punctului de lucru al spotului laser, comandat 31 în planul obiect al microscopului, conform invenției, este alcătuit dintr-o diodă laser DL, ce se poziționează cu ajutorul unui sistem de reglaj SREG, care este parte componentă a 33 sistemului de marcare SM, ce este montat pe corpul microscopului M.

Sistemul de reglaj SREG cuprinde dioda laser DL și sistemul de prindere și reglare 35 a poziției diodei laser. Pentru alimentarea ușoară a diodei laser, la întregul sistem se utilizează un sistem de reglaj și fixare în trei puncte. 37

Radiația emisă de dioda laser DL este suprapusă cu cea emisă de laserul L, transmisă prin sistemul de oglinzi solidar cu brațul mobil, prin incidența pe peretele prismei 39 optice din sistemul de marcare SM. Ambele radiații pătrund în sistemul optic al microscopului pe calea optică preexistentă pentru sistemul de iluminare clasic. 41

Claims

Revendicări

1. Microscop stereoscopic cu laser (M), pentru curățarea obiectelor de artă 3D, caracterizat prin aceea că este prevăzut cu un laser (L) cu mediu activ solid YAG:Nd în regim Q-swiched, care emite o rază laser cu diametrul de 4 mm și divergența 4 mrad, ce este direcționată către un obiectiv al stereomicroscopului (OB), ce focalizează fasciculul laser într-un plan focal situat pe un corp (C), plan focal identic cu cel de observare al microscopului și conjugat cu cel imagine în raport cu microscopul, fasciculul laser fiind transmis printr-un braț mobil (BM) al unui suport (SBM), cu ajutorul unor grupuri de prisme și al unei oglinzi plane, iar captarea imaginii din câmpul vizual făcându-se atât prin intermediul unei oglinzi și al unui obiectiv adaptor (Oba) care transmite imaginea în afara microscopului către un sistem electronic de captare, stocare și prelucrare a imaginilor (CCD), cât și prin vizualizare directă, printr-o lentilă de câmp și un ocular (Oc), și mai cuprinde un sistem de marcare a punctului de lucru al spotului (SM).
2. Microscop conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că sistemul de marcare a punctului de lucru (SM) al spotului comandat în planul obiect al microscopului este alcătuit dintr-o diodă laser (DL), ce se poziționează cu ajutorul unui sistem de reglaj (SREG), care este parte componentă a sistemului de marcare (SM), ce este montat pe corpul microscopului (M).