RU157473U1 - OPTICAL-ELECTRONIC DEVICE FOR QUALITY CONTROL OF DIFFRACTION AND HOLOGRAPHIC ELEMENTS - Google Patents

OPTICAL-ELECTRONIC DEVICE FOR QUALITY CONTROL OF DIFFRACTION AND HOLOGRAPHIC ELEMENTS Download PDF

Info

Publication number
RU157473U1
RU157473U1 RU2015114346/28U RU2015114346U RU157473U1 RU 157473 U1 RU157473 U1 RU 157473U1 RU 2015114346/28 U RU2015114346/28 U RU 2015114346/28U RU 2015114346 U RU2015114346 U RU 2015114346U RU 157473 U1 RU157473 U1 RU 157473U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
channel
optical
digital
images
optical axis
Prior art date
Application number
RU2015114346/28U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Юрьевич Жердев
Евгений Юрьевич Злоказов
Василий Васильевич Колючкин
Алексей Станиславович Кузнецов
Дмитрий Сергеевич Лушников
Сергей Борисович Одиноков
Николай Владимирович Пирютин
Владимир Евгеньевич Талалаев
Иван Константинович Цыганов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана)
Priority to RU2015114346/28U priority Critical patent/RU157473U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU157473U1 publication Critical patent/RU157473U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Holo Graphy (AREA)

Abstract

1. Оптико-электронное устройство для контроля качества дифракционных и голографических элементов, включающее излучатель, два оптических канала, объединенных в единую оптическую головку и включающих фокусирующую оптику, светоделитель в виде куб-призмы и два датчика приема разных изображений контролируемого элемента, причем оптическая ось первого канала перпендикулярна оптической оси второго канала и оптически сопряжена с куб-призмой, отличающееся тем, что излучатель является светодиодным, первый оптический канал регистрации микроизображений состоит из установленных вдоль единой оптической оси канала следующих элементов: первого объектива, в фокальной плоскости которого расположен контролируемый элемент, куб-призмы, второго объектива, в фокальной плоскости которого установлен датчик приема изображений в виде фотоприемного устройства цифровой регистрации микроизображений микрозоны контролируемого элемента; второй оптический канал регистрации макроизображений состоит из последовательно установленных вдоль своей оптической оси своего объектива и своего датчика приема изображений в виде своего фотоприемного устройства цифровой регистрации макроизображений, расположенного в плоскости наилучшей установки объектива второго канала; есть также цифровой блок оператора по приему, отображению и обработке цифровых изображений каналов, в первую очередь, для контроля качества элемента посредством корреляционного сравнения микроизображения контролируемой микрозоны элемента и сохраненного в памяти цифрового блока корреляционного фильтра, синтезированного с помощью набора изображений нескольких �1. An optical-electronic device for controlling the quality of diffraction and holographic elements, which includes an emitter, two optical channels combined into a single optical head and including focusing optics, a beam splitter in the form of a cube prism, and two pickup sensors for receiving different images of the element being monitored, the optical axis of the first channel is perpendicular to the optical axis of the second channel and is optically coupled to a cube-prism, characterized in that the emitter is LED, the first optical channel recording microiso The image consists of the following elements installed along the single optical axis of the channel: the first lens in the focal plane of which the controlled element is located, a cube-prism, the second lens in the focal plane of which the image pickup sensor is installed in the form of a photodetector for digital recording of microzones of the microzone of the controlled element; the second optical channel for recording macro images consists of sequentially installed along its optical axis of its lens and its image pickup sensor in the form of its photodetector digital registration of macro images located in the plane of the best lens setting of the second channel; there is also a digital operator unit for receiving, displaying and processing digital images of channels, first of all, for controlling the quality of an element by means of correlation comparison of a micro image of a controlled microzone of an element and a digital block of a correlation filter synthesized using a set of images of several

Description

Область техникиTechnical field

Полезная модель относится к области создания оптико-электронных устройств, позволяющих осуществлять контроль качества дифракционных и голографических оптических элементов (ДОЭ и ГОЭ) различного типа.The utility model relates to the field of creating optoelectronic devices that allow quality control of diffraction and holographic optical elements (DOEs and GOEs) of various types.

Уровень техникиState of the art

Известны устройства для контроля качества, диагностики и идентификации дифракционных и голографических оптических элементов (ДОЭ и ГОЭ). Рассмотрим устройства, достаточно близкие по технической сущности к заявляемой полезной модели.Known devices for quality control, diagnosis and identification of diffraction and holographic optical elements (DOE and GOE). Consider devices that are quite close in technical essence to the claimed utility model.

Известно устройство контроля качества ГОЭ различного типа по патенту Японии JP 3339426 (В2) "QUALITY INSPECTION DEVICE" (МПК B41F 33/14; G01N 21/89; G01N 21/892; G06T 1/00; G06T 7/00, опубл. 2002-10-28), включающее для одновременного осмотра части голограммы и другой части объекта контроля одним устройством посредством обеспечения одного или более источников подсветки контролируемой голограммы в дополнение к обыкновенному источнику света для определения качества. Источник подсветки контролируемой голограммы свет, падающий на голограммный слой под заданным углом наклона с получением воспроизводимого изображения голограммы, подходящего для контроля голограммы, записанной в слое голограммы камерой захвата изображения. Обыкновенный источник света освещает поверхность отпечатанного материала, за исключением голограммного слоя, или подложку под углом наклона, чтобы дать изображение яркостного поля или темнового поля, наиболее подходящее для контроля печатной поверхности или основания с помощью камеры захвата изображения. Данные изображений, собираемых последовательно, сохраняются в памяти. Сохраненные изображения синтезируются и выводятся на средство отображения в качестве двумерного изображения. Средство определения качества обрабатывает изображения эталонного образа инспектируемого объекта, не имеющего повреждений и ранее взятого в качестве мульти-градационных данных, и сравнивает и сопоставляет данные изображения с данными эталонного образа по уровню плотности каждого пикселя для определения качества.A known quality control device for various types of GOE according to Japanese patent JP 3339426 (B2) "QUALITY INSPECTION DEVICE" (IPC B41F 33/14; G01N 21/89; G01N 21/892; G06T 1/00; G06T 7/00, publ. 2002 -10-28), including for simultaneous inspection of part of the hologram and another part of the control object with one device by providing one or more illumination sources of the controlled hologram in addition to an ordinary light source for determining quality. Illumination source of the controlled hologram light incident on the hologram layer at a given angle of inclination to produce a reproducible image of the hologram suitable for monitoring the hologram recorded in the hologram layer by the image capturing camera. An ordinary light source illuminates the surface of the printed material, with the exception of the hologram layer, or the substrate at an angle of inclination to give an image of the brightness field or dark field, most suitable for controlling the print surface or base using an image capture camera. Image data collected sequentially is stored in memory. The stored images are synthesized and output to the display means as a two-dimensional image. The quality determination tool processes the images of the reference image of the inspected object, which is not damaged and previously taken as multi-gradation data, and compares and compares the image data with the data of the reference image according to the density level of each pixel to determine the quality.

Устройство имеет следующие недостатки и ограничения:The device has the following disadvantages and limitations:

1) Устройство не имеет возможности регистрировать макроизображения дифракционных и голограммных оптических элементов.1) The device does not have the ability to register macro images of diffraction and hologram optical elements.

2) Отсутствие визуального оптического канала наведения на конкретные микрозоны контроля, требуемые для человека-оператора.2) The lack of a visual optical guidance channel for specific control microzones required for a human operator.

3) Работа с изображениями, а не с их спектрами, приводит к значительным ошибкам при сравнении с эталонным пороговым значением.3) Working with images, and not with their spectra, leads to significant errors when comparing with a reference threshold value.

Известно устройство, описанное в европейском патенте № ЕР 0412316 А2 «Authenticy identifying system for information storage cards» (G03H 1/30; G06K 19/16; G03H 1/26; G06K 19/14, опубл. 02.13.1991). Данное устройство предназначено для идентификации подлинности карт хранения данных, где идентификационной областью является голограмма, дифракционная решетка или набор дифракционных решеток с различной частотой (то есть различного типа ДОЭ и ГОЭ). Устройство снабжено лазерным источником излучения, подсвечивающим голограмму, а также набором приемников излучения, расположенных по направлению распространения излучения, дифрагирующего на голограмме.A device is known, described in European patent No. EP 0412316 A2 "Authenticy identifying system for information storage cards" (G03H 1/30; G06K 19/16; G03H 1/26; G06K 19/14, publ. 02.13.1991). This device is intended to identify the authenticity of data storage cards, where the identification area is a hologram, diffraction grating or a set of diffraction gratings with different frequencies (that is, different types of DOE and GOE). The device is equipped with a laser radiation source illuminating the hologram, as well as a set of radiation detectors located in the direction of propagation of radiation diffracting on the hologram.

Устройство имеет следующие недостатки и ограничения:The device has the following disadvantages and limitations:

1) Устройство не имеет возможности регистрировать макроизображения дифракционных и голограммных оптических элементов.1) The device does not have the ability to register macro images of diffraction and hologram optical elements.

2) Отсутствие визуального оптического канала наведения на конкретные микрозоны контроля, требуемые для человека-оператора.2) The lack of a visual optical guidance channel for specific control microzones required for a human operator.

В качестве ближайшего аналога предлагается наиболее близкое по технической сущности к заявляемой полезной модели устройство для верификации голограмм по патенту США №6832003 «Method and apparatus for reading and verifying holograms» (МПК G06K 7/10; G06K 9/00; G07F 7/08; G03H 1/22; G06K 19/06; G06K 9/76, опубл. 14.12.2004). Устройство предназначено для работы с ГОЭ и ДОЭ различного типа и включает лазерный излучатель, два оптических канала, объединенных в единую оптическую головку и включающих фокусирующую оптику, два светоделителя в виде куб-призм и два датчика приема разных изображений контролируемого элемента, причем оптическая ось первого канала перпендикулярна оптической оси второго канала и оптически сопряжена с одной из куб-призм (см. FIG. 3 и текст описания к FIG. 3 из патента США №6832003).As the closest analogue, the closest in technical essence to the claimed utility model device for hologram verification according to US patent No. 6832003 “Method and apparatus for reading and verifying holograms” (IPC G06K 7/10; G06K 9/00; G07F 7/08; G03H 1/22; G06K 19/06; G06K 9/76, publ. 14.12.2004). The device is designed to work with various types of optical elements and DOEs and includes a laser emitter, two optical channels combined into a single optical head and including focusing optics, two beam splitters in the form of cube prisms and two pickup sensors for receiving different images of the element under control, the optical axis of the first channel perpendicular to the optical axis of the second channel and optically coupled to one of the cube prisms (see FIG. 3 and description text to FIG. 3 from US patent No. 6832003).

Устройство имеет следующие недостатки и ограничения:The device has the following disadvantages and limitations:

1) Устройство не имеет возможности регистрировать макроизображения дифракционных и голограммных оптических элементов.1) The device does not have the ability to register macro images of diffraction and hologram optical elements.

2) Отсутствие визуального оптического канала наведения на конкретные микрозоны контроля, требуемые для человека-оператора.2) The lack of a visual optical guidance channel for specific control microzones required for a human operator.

Раскрытие полезной модели Задачей полезной модели является ускорение и упрощение процесса контроля качества ДОЭ и ГОЭ за счет использования оптического канала макроизображений различных участков контролируемого ДОЭ и ГОЭ вместе с автоматизированной системой линейных перемещений оптической головки устройства для ее быстрого оперативного наведения оператором на участки с контролируемыми микрозонами.Disclosure of a utility model The objective of a utility model is to accelerate and simplify the quality control process of DOE and GOE by using the optical channel of macro images of various sections of the controlled DOE and GOE together with an automated linear system of the optical head of the device for its quick prompt guidance by the operator to areas with controlled microzones.

Технический результат достигается тем, что оптико-электронное устройство для контроля качества дифракционных и голографических элементов включает светодиодный излучатель, два оптических канала, объединенных в единую оптическую головку и включающих фокусирующую оптику, светоделитель в виде куб-призмы и два датчика приема разных изображений контролируемого элемента. Причем оптическая ось первого канала перпендикулярна оптической оси второго канала и оптически сопряжена с куб призмой. При этом первый оптический канал регистрации микроизображений состоит из установленных вдоль единой оптической оси канала следующих элементов: первого объектива, в фокальной плоскости которого расположен контролируемый элемент, куб-призмы, второго объектива, в фокальной плоскости которого установлен датчик приема изображений в виде фотоприемного устройства цифровой регистрации микроизображений микрозоны контролируемого элемента. Второй оптический канал регистрации макроизображений состоит из последовательно установленных вдоль своей оптической оси своего объектива и своего датчика приема изображений в виде своего фотоприемного устройства цифровой регистрации макроизображений, расположенного в плоскости наилучшей установки объектива второго канала. Есть также цифровой блок оператора по приему, отображению и обработке цифровых изображений каналов, в первую очередь, для контроля качества элемента посредством корреляционного сравнения микроизображения контролируемой микрозоны элемента и сохраненного в памяти цифрового блока корреляционного фильтра, синтезированного с помощью набора изображений нескольких микрозон эталонного элемента. Дополнительно оптическая головка снабжена автоматизированной системой линейных перемещений, включающей двухкоординатный блок перемещения и блок автофокусировки по оптической оси первого канала регистрации микроизображений. Указанная система линейных перемещений связана через электронный блок управления с цифровым блоком оператора с возможностью оперативного, по макроизображениям второго оптического канала, наведения оператором оптической головки на участки с контролируемыми микрозонами.The technical result is achieved in that the optical-electronic device for controlling the quality of diffraction and holographic elements includes an LED emitter, two optical channels combined into a single optical head and including focusing optics, a beam splitter in the form of a cube prism, and two pickup sensors for receiving different images of the element under control. Moreover, the optical axis of the first channel is perpendicular to the optical axis of the second channel and is optically coupled to the cube prism. In this case, the first optical micro-image recording channel consists of the following elements installed along the single optical axis of the channel: the first lens, in the focal plane of which the element to be controlled is located, a cube-prism, and the second lens, in the focal plane of which an image receiving sensor is installed in the form of a digital photodetector microzones of the microzone of the controlled element. The second optical channel for recording macro images consists of sequentially installed along its optical axis of its lens and its image pickup sensor in the form of its photodetector digital registration of macro images located in the plane of the best lens installation of the second channel. There is also a digital operator unit for receiving, displaying and processing digital images of channels, first of all, for controlling the quality of an element by correlating a micro image of a monitored element microzone and a digital correlation filter stored in a digital block synthesized using a set of images of several microzones of a reference element. In addition, the optical head is equipped with an automated linear displacement system, including a two-coordinate displacement unit and an autofocus unit along the optical axis of the first micro-image registration channel. The specified linear displacement system is connected via an electronic control unit to a digital operator unit with the ability to quickly, according to macro images of the second optical channel, guide the optical head to areas with controlled microzones.

Преимущественно использовано линейное увеличение первого канала микроизображений в диапазоне 40…60х, а линейное увеличение второго канала макроизображений в диапазоне 4…6х.Mainly used a linear increase in the first channel of microimages in the range of 40 ... 60 x , and a linear increase in the second channel of macroimages in the range of 4 ... 6 x .

Светодиодный излучатель представляет собой преимущественно набор светодиодов, установленных вокруг оптической оси первого оптического канала под углом к нормали к плоскости контролируемого элемента.The LED emitter is mainly a set of LEDs mounted around the optical axis of the first optical channel at an angle to the normal to the plane of the element being monitored.

Отличием самого контроля качества ДОЭ и ГОЭ в заявляемой полезной модели от прототипа является также то, что в предлагаемом устройстве в плоскости приемника излучения осуществляется регистрация микроизображений определенных микрозон контролируемого элемента с последующим компьютерным анализом спектров этих изображений, при этом принцип действия контроля основан на анализе пространственно-частотных спектров (ПЧС) зарегистрированных микроизображений участков ДОЭ и ГОЭ. В прототипе же во втором оптическом канале формируются и регистрируются уже пространственные спектры (картина дифракционного распределения).The difference between the quality control of DOE and GOE in the claimed utility model from the prototype is also that in the proposed device, in the plane of the radiation receiver, micro images of certain microzones of the element under control are recorded, followed by computer analysis of the spectra of these images, while the principle of the control’s operation is based on spatial frequency spectra (PES) of recorded microimages of DOE and GOE sections. In the prototype, spatial spectra are already formed and recorded in the second optical channel (picture of the diffraction distribution).

Перечень фигурList of figures

Фиг. 1 - Функциональная схема оптико-электронного устройства для контроля качества ДОЭ и ГОЭ.FIG. 1 - Functional diagram of an optoelectronic device for quality control of DOE and GOE.

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства контроля качества ДОЭ и ГОЭ 2, состоящего из двух оптических каналов, разделяющихся куб-призмой 5. Контролируемый элемент 3 с поверхностным ДОЭ и ГОЭ 2 освещается системой подсветки 1, представляющей собой набор светодиодных излучателей. Первый оптический канал микроизображений включает в себя микрообъектив 4, куб-призму 5, тубу сную линзу 6, фотоприемное устройство 7, состоящее из матричного приемника излучения 8 и электронного блока 9. Второй оптический канал макроизображения (канал наведения) состоит из микрообъектива 4, куб-призмы 5 и фотоприемного устройства 10, состоящего из объектива 11, матричного приемника 12 и электронного блока 13. Цифровые видеосигналы с фотоприемных устройств 7 и 10 поступают в цифровой блок (компьютер) 14 оператора по приему, отображению и обработке цифровых изображений каналов. Оптическая головка имеет возможность перемещения при помощи автоматизированной системы линейных перемещений, состоящей из электронного блока управления 15, блока двухкоординатного перемещения 16 по осям x-y и блока автофокусировки 17 по оси z. Блок 15 связан с блоками 14, 16 и 17. Излучатель 1 представляет собой набор светодиодов (8…20 светодиодов, освещающих исследуемый элемент белым светом), установленных вокруг оптической оси под углом к нормали к плоскости контролируемого элемента 3, который может быть дополнительно закреплен опциональным приспособлением для фиксации и выравнивания (например, магнитным столом, на фиг. 1 не показан).In FIG. 1 is a functional diagram of a quality control device for DOE and HOE 2, consisting of two optical channels separated by a cube-prism 5. The controlled element 3 with a surface DOE and GOE 2 is illuminated by a backlight system 1, which is a set of LED emitters. The first optical micro-image channel includes a micro-lens 4, a cube-prism 5, a tube lens 6, a photodetector 7, consisting of a radiation matrix receiver 8 and an electronic unit 9. The second macro-optical optical channel (guidance channel) consists of a micro-lens 4, a cube prisms 5 and a photodetector 10, consisting of a lens 11, a matrix receiver 12 and an electronic unit 13. Digital video signals from the photodetector devices 7 and 10 are fed to a digital unit (computer) 14 of the operator for receiving, displaying and processing digital signals even images of channels. The optical head has the ability to move using an automated linear displacement system consisting of an electronic control unit 15, a two-coordinate displacement block 16 along the x-y axes and an autofocus unit 17 along the z axis. Block 15 is connected with blocks 14, 16 and 17. The emitter 1 is a set of LEDs (8 ... 20 LEDs illuminating the element under study with white light) mounted around the optical axis at an angle to the normal to the plane of the element 3 being monitored, which can be additionally fixed optional a fixture for fixing and aligning (for example, a magnetic table, not shown in FIG. 1).

Устройство работает следующим образом. Зафиксированный контролируемый элемент 3 с ДОЭ и ГОЭ 2 подсвечивается набором излучателей 1 под углом к нормали плоскости элемента 3. Микрообъектив 4 и тубусная линза 6 формируют увеличенное микроизображение в плоскости чувствительных элементов матричного приемника излучения (МПИ) 8 фотоприемного устройства (ФПУ) 7. Микроизображение регистрируется МПИ 8, преобразуется в электронном блоке 9 в цифровой код и записывается в память компьютера 14. В компьютере в рамках контроля качества элемента производится корреляционное сравнение микроизображения микрозоны контролируемого элемента 2 и сохраненного в памяти компьютера 14 синтезированного корреляционного фильтра. Корреляционный фильтр синтезируется по алгоритму с помощью набора изображений нескольких микрозон эталонного элемента. При этом использован анализ спектров этих изображений и принцип действия контроля основан на анализе пространственно-частотных спектров (ПЧС) зарегистрированных микроизображений участков ДОЭ и ГОЭ. Результаты корреляционного сравнения дают искомую оценку качества ДОЭ и ГОЭ.The device operates as follows. A fixed controlled element 3 with DOE and GOE 2 is highlighted by a set of emitters 1 at an angle to the normal to the plane of element 3. A micro lens 4 and a tube lens 6 form an enlarged micro image in the plane of the sensitive elements of the matrix radiation detector (MPI) 8 of the photodetector (FPU) 7. The micro image is recorded MPI 8 is converted in the electronic unit 9 into a digital code and recorded in the memory of computer 14. In the computer, as part of the quality control of the element, a correlation comparison of the microimage is made microzones of the controlled element 2 and the synthesized correlation filter stored in the computer 14. The correlation filter is synthesized according to the algorithm using a set of images of several microzones of the reference element. In this case, an analysis of the spectra of these images was used and the principle of the control’s operation is based on the analysis of spatial frequency spectra (PSP) of recorded microimages of DOE and GOE sections. The results of correlation comparison give the desired quality assessment of DOE and GOE.

Микрообъектив 4 и дополнительный объектив 11 второго оптического канала наведения совместно формируют макроизображение в большем угловом поле. Макроизображение регистрируется МПИ 12 (второй ФПУ), преобразуется в электронном блоке 13 в цифровой код, передается в память компьютера 14 и восстанавливается на мониторе компьютера для оперативного наблюдения его человеком-оператором.A micro lens 4 and an additional lens 11 of the second optical guidance channel together form a macro image in a larger angular field. The macro image is recorded by the MPI 12 (second FPU), converted into a digital code in the electronic unit 13, transferred to the computer's memory 14 and restored to the computer monitor for operational monitoring by a human operator.

Для наведения на каждую из контролируемых областей элемента устройство снабжено блоком линейного двухкоординатного перемещения 16 по координатам x, y и блоком автофокусировки 17 по вертикальной координате z, которые приводятся в действие при помощи электронного блока управления позиционерами 15.To point to each of the controlled areas of the element, the device is equipped with a block of linear two-coordinate movement 16 at x, y coordinates and an autofocus block 17 along the vertical coordinate z, which are actuated by the electronic control unit for positioners 15.

Опытный образец устройства обеспечивает контроль элементов размерами до 300×300 мм2, содержащих ДОЭ-ГОЭ, имеет возможность быстрого наведения на требуемые области контроля с использованием второго оптического канала наведения, возможность автоматизированного перемещения в горизонтальной плоскости оптической головки по двум линейным взаимно перпендикулярным координатам в диапазоне ±150 мм и автоматизированного перемещения для автофокусировки по вертикали в диапазоне ±25 мм.A prototype device provides control of elements up to 300 × 300 mm 2 in size containing DOE-GOE, has the ability to quickly point to the required control areas using a second optical guidance channel, and the ability to automatically move in the horizontal plane of the optical head along two linear mutually perpendicular coordinates in the range ± 150 mm and automated movement for autofocus vertically in the range of ± 25 mm.

Данный опытный образец устройства будет использован в МГТУ им. Н.Э. Баумана при создании экспериментального образца оптико-электронного сканера для оперативного контроля подлинности защитных голограмм на государственных документах в рамках НИР «Разработка методов анализа голографических изображений защитных голограмм на документах и оптико-электронного сканера для их контроля подлинности и идентификации» по Госзаданию №3.1426.2014К Министерства образования и науки РФ. Результаты выполнения НИР могут быть также использованы для контроля подлинности и идентификации банковских карточек, различных проездных документов в транспортной инфраструктуре, различных пропускных карточек государственных и коммерческих учреждений, а также на многих других документах юридических и физических лиц.This prototype device will be used at MSTU. N.E. Bauman during the creation of an experimental model of an optical-electronic scanner for operational control of the authenticity of protective holograms on government documents as part of the research work "Development of methods for analyzing holographic images of protective holograms on documents and an optical-electronic scanner for their authentication and identification" according to State Order No. 3.1426.2014K of the Ministry education and science of the Russian Federation. The results of the research can also be used to verify the authenticity and identification of bank cards, various travel documents in the transport infrastructure, various pass cards of state and commercial institutions, as well as on many other documents of legal entities and individuals.

Реализация полезной модели также может обеспечить возможность контроля качества не только готовых ДОЭ и ГОЭ, но и качества исходных мастер-матриц, используемых в технологии горячего тиснения при тиражировании элементов, что позволит уменьшить процент брака выпускаемых ДОЭ-ГОЭ.The implementation of the utility model can also provide the ability to control the quality of not only ready-made DOEs and GOEs, but also the quality of the original master matrices used in the hot stamping technology for duplicating elements, which will reduce the percentage of rejects produced DOE-GOE.

Claims (3)

1. Оптико-электронное устройство для контроля качества дифракционных и голографических элементов, включающее излучатель, два оптических канала, объединенных в единую оптическую головку и включающих фокусирующую оптику, светоделитель в виде куб-призмы и два датчика приема разных изображений контролируемого элемента, причем оптическая ось первого канала перпендикулярна оптической оси второго канала и оптически сопряжена с куб-призмой, отличающееся тем, что излучатель является светодиодным, первый оптический канал регистрации микроизображений состоит из установленных вдоль единой оптической оси канала следующих элементов: первого объектива, в фокальной плоскости которого расположен контролируемый элемент, куб-призмы, второго объектива, в фокальной плоскости которого установлен датчик приема изображений в виде фотоприемного устройства цифровой регистрации микроизображений микрозоны контролируемого элемента; второй оптический канал регистрации макроизображений состоит из последовательно установленных вдоль своей оптической оси своего объектива и своего датчика приема изображений в виде своего фотоприемного устройства цифровой регистрации макроизображений, расположенного в плоскости наилучшей установки объектива второго канала; есть также цифровой блок оператора по приему, отображению и обработке цифровых изображений каналов, в первую очередь, для контроля качества элемента посредством корреляционного сравнения микроизображения контролируемой микрозоны элемента и сохраненного в памяти цифрового блока корреляционного фильтра, синтезированного с помощью набора изображений нескольких микрозон эталонного элемента; дополнительно оптическая головка снабжена автоматизированной системой линейных перемещений, включающей двухкоординатный блок перемещения и блок автофокусировки по оптической оси первого канала регистрации микроизображений, и указанная система линейных перемещений связана через электронный блок управления с цифровым блоком оператора с возможностью оперативного, по макроизображениям второго оптического канала, наведения оператором оптической головки на участки с контролируемыми микрозонами.1. An optical-electronic device for controlling the quality of diffraction and holographic elements, which includes an emitter, two optical channels combined into a single optical head and including focusing optics, a beam splitter in the form of a cube prism, and two pickup sensors for receiving different images of the element being monitored, the optical axis of the first channel is perpendicular to the optical axis of the second channel and is optically coupled to a cube-prism, characterized in that the emitter is LED, the first optical channel recording microiso The image consists of the following elements installed along the single optical axis of the channel: the first lens in the focal plane of which the controlled element is located, a cube-prism, the second lens in the focal plane of which the image pickup sensor is installed in the form of a photodetector for digital recording of microzones of the microzone of the controlled element; the second optical channel for recording macro images consists of sequentially installed along its optical axis of its lens and its image pickup sensor in the form of its photodetector digital registration of macro images located in the plane of the best lens setting of the second channel; there is also a digital operator unit for receiving, displaying and processing digital images of channels, first of all, for monitoring the quality of an element by correlating a micro image of a monitored element microzone and a digital correlation filter stored in a digital block synthesized using a set of images of several microzones of a reference element; in addition, the optical head is equipped with an automated linear displacement system, including a two-coordinate displacement unit and an autofocus unit along the optical axis of the first micro-image registration channel, and the specified linear displacement system is connected via an electronic control unit to a digital operator unit with the possibility of prompt, by macro images of the second optical channel, operator guidance optical head to areas with controlled microzones. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что линейное увеличение первого канала в диапазоне 40…60х, а линейное увеличение второго канала в диапазоне 4…6х.2. The device according to p. 1, characterized in that the linear increase in the first channel in the range of 40 ... 60 x , and a linear increase in the second channel in the range of 4 ... 6 x . 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что светодиодный излучатель включает набор светодиодов, установленных вокруг оптической оси под углом к нормали к плоскости контролируемого элемента.
Figure 00000001
3. The device according to claim 1, characterized in that the LED emitter includes a set of LEDs mounted around the optical axis at an angle to the normal to the plane of the element being monitored.
Figure 00000001
RU2015114346/28U 2015-04-17 2015-04-17 OPTICAL-ELECTRONIC DEVICE FOR QUALITY CONTROL OF DIFFRACTION AND HOLOGRAPHIC ELEMENTS RU157473U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015114346/28U RU157473U1 (en) 2015-04-17 2015-04-17 OPTICAL-ELECTRONIC DEVICE FOR QUALITY CONTROL OF DIFFRACTION AND HOLOGRAPHIC ELEMENTS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015114346/28U RU157473U1 (en) 2015-04-17 2015-04-17 OPTICAL-ELECTRONIC DEVICE FOR QUALITY CONTROL OF DIFFRACTION AND HOLOGRAPHIC ELEMENTS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU157473U1 true RU157473U1 (en) 2015-12-10

Family

ID=54845918

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015114346/28U RU157473U1 (en) 2015-04-17 2015-04-17 OPTICAL-ELECTRONIC DEVICE FOR QUALITY CONTROL OF DIFFRACTION AND HOLOGRAPHIC ELEMENTS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU157473U1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU178286U1 (en) * 2017-12-11 2018-03-28 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Automated optoelectronic device for the diagnosis of protective holograms
CN107967703A (en) * 2018-01-05 2018-04-27 电子科技大学 A kind of self-focusing of optical scanner holography based on connected domain and method for reconstructing
RU185501U1 (en) * 2018-07-31 2018-12-06 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Automated optoelectronic device for in-depth and operational diagnostics of protective holograms
RU186041U1 (en) * 2018-07-31 2018-12-26 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Automated optoelectronic device for on-line diagnostics and determination of microrelief parameters of protective holograms

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU178286U1 (en) * 2017-12-11 2018-03-28 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Automated optoelectronic device for the diagnosis of protective holograms
CN107967703A (en) * 2018-01-05 2018-04-27 电子科技大学 A kind of self-focusing of optical scanner holography based on connected domain and method for reconstructing
CN107967703B (en) * 2018-01-05 2019-06-21 电子科技大学 A kind of self-focusing of the optical scanner holography based on connected domain and method for reconstructing
RU185501U1 (en) * 2018-07-31 2018-12-06 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Automated optoelectronic device for in-depth and operational diagnostics of protective holograms
RU186041U1 (en) * 2018-07-31 2018-12-26 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Automated optoelectronic device for on-line diagnostics and determination of microrelief parameters of protective holograms

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU157473U1 (en) OPTICAL-ELECTRONIC DEVICE FOR QUALITY CONTROL OF DIFFRACTION AND HOLOGRAPHIC ELEMENTS
TWI426228B (en) Method and apparatus of shape measurement of specular reflective surface
CN110441323B (en) Product surface polishing method and system
US20050237616A1 (en) Arrangement and method for checking optical diffraction structures on documents
WO2009078617A3 (en) Surface shape measuring system and surface shape measuring method using the same
CN110389021A (en) Lenticular image generation system and refractive power and thickness determination and defect inspection method
KR101523336B1 (en) apparatus for examining pattern image of semiconductor wafer
KR101652356B1 (en) optical apparatus for examining pattern image of semiconductor device
US20060039048A1 (en) Systems and methods of capturing prints with a holographic optical element
JP2015075483A (en) Defect detection method of optically transparent film
RU178286U1 (en) Automated optoelectronic device for the diagnosis of protective holograms
US10921573B2 (en) Determining the arrangement of a sample object by means of angle-selective illumination
US11049249B2 (en) Method, apparatus and system for cell detection
JP4954819B2 (en) Blood vessel image input device and blood vessel image reading device
TWI357973B (en) Apparatus and method for simulataneous confocal fu
TWI385361B (en) A test apparatus having a plurality of combinations of object distances and a test method
JP5825622B2 (en) Displacement / strain distribution measurement optical system and measurement method
RU185501U1 (en) Automated optoelectronic device for in-depth and operational diagnostics of protective holograms
JP2010175283A (en) Device for producing plane image
US20230175982A1 (en) Defect inspection apparatus
KR101507950B1 (en) apparatus for examining pattern image of semiconductor wafer
JP2008084179A (en) Medium verification device and medium verification method
JP2004144565A (en) Apparatus and method for detecting defects in hologram
RU186041U1 (en) Automated optoelectronic device for on-line diagnostics and determination of microrelief parameters of protective holograms
RU139535U1 (en) OPTICAL-ELECTRONIC DEVICE EXPRESS CONTROL OF AUTHENTICITY OF PROTECTIVE HOLOGRAMS