RU132893U1 - DEVICE FOR MEASURING LIGHTS IN OPTICAL GLASSES - Google Patents

Abstract

Устройство для измерения свильности оптических стекол, представляющее собой теневой прибор, содержащий источник излучения, конденсор, светозадающую диафрагму, коллимирующий объектив, приемный объектив, нож и фотоприемное устройство в виде цифровой камеры, отличающееся тем, что перед ножом установлен светоделитель, создающий второй фотоприемный канал, причем отраженный световой пучок фокусируется на второй нож, кромка которого перпендикулярна кромке первого ножа, и после которого установлено второе фотоприемное устройство, а выводы с обоих фотоприемных устройств подключены к персональному компьютеру.A device for measuring the luminosity of optical glasses, which is a shadow device containing a radiation source, a condenser, a light-setting diaphragm, a collimating lens, a receiving lens, a knife and a photodetector in the form of a digital camera, characterized in that a beam splitter is installed in front of the knife, creating a second photodetector channel, moreover, the reflected light beam is focused on the second knife, the edge of which is perpendicular to the edge of the first knife, and after which the second photodetector is installed, and the conclusions with both photodetectors are connected to a personal computer.

Description

Полезная модель относится к оптическим теневым приборам, используемым для визуализации и измерения размеров свилей в оптических стеклах.The invention relates to optical shadow devices used to visualize and measure the size of stubs in optical glasses.

Известны устройства, описанные в монографии Л.А. Васильева «Теневые методы», Москва, Наука: 1968 г. В монографии представлены теневые приборы ИАБ-451, ТЕ-19, ИАБ-453. Эти приборы, выпускавшиеся промышленностью, имеют ряд недостатков, а именно:Known devices described in the monograph of L.A. Vasilyeva “Shadow methods”, Moscow, Science: 1968. The monograph presents shadow devices IAB-451, TE-19, IAB-453. These devices, manufactured by industry, have several disadvantages, namely:

1. Большие габариты (до 4 м).1. Large dimensions (up to 4 m).

2. Регистрация ведется на фотопленку, проявка которой и дальнейшая обработка данных требуют значительного времени.2. Registration is carried out on film, the development of which and further processing of the data require considerable time.

3. Перемещение ножа перпендикулярно оптической оси осуществляется вручную, что не оперативно.3. Moving the knife perpendicular to the optical axis is carried out manually, which is not operational.

Эти недостатки во многом устранены в изобретении (патент РФ) №2303775 от 27 июля 2007 г., который принимаем за прототип. Но этот прибор имеет ограниченные информационные возможности, т.к. в нем в качестве визуализирующего элемента используется только один нож, что позволяет измерять градиент показателя преломления в одном направлении, а, следовательно, измерять размеры неоднородностей (свилей) неточно, т.к. при этом определяется только проекция свили на ось, перпендикулярную кромке ножа.These disadvantages are largely eliminated in the invention (RF patent) No. 2303775 of July 27, 2007, which is taken as a prototype. But this device has limited information capabilities, as it uses only one knife as a visualizing element, which makes it possible to measure the gradient of the refractive index in one direction, and therefore, it is not accurate to measure the size of inhomogeneities (svile), because in this case, only the projection of the swirl on the axis perpendicular to the edge of the knife is determined.

Целью создания настоящей модели является устранение указанного недостатка и увеличение информативности прибора.The purpose of creating this model is to eliminate this drawback and increase the information content of the device.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве перед ножом установлен светоделитель с отношением

(ρ - коэффициент отражения, τ - коэффициент пропускания), делящий световой пучок на два перпендикулярных друг другу пучка, при этом в отраженном пучке в плоскости изображения светозадающей диафрагмы установлен второй нож, кромка которого перпендикулярна кромке первого ножа.This goal is achieved by the fact that in the known device in front of the knife a beam splitter is installed with the ratio

(ρ is the reflection coefficient, τ is the transmission coefficient), dividing the light beam into two beams perpendicular to each other, while a second knife is installed in the reflected beam in the image plane of the light-setting diaphragm, the edge of which is perpendicular to the edge of the first knife.

На чертеже (фиг.1) изображена оптическая и структурная схемы предлагаемого устройства, которая содержит источник излучения (лампа накаливания) 1, конденсор 2, светозадающую диафрагму 3, коллимирующий и приемный объективы 4 и 5, между которыми устанавливается образец, светоделитель 6, ножи 7 и 8, фотоприемные устройства 9 и 10, представляющие собой цифровые фотокамеры, и персональный компьютер, а в приборе установлены двигатели 11 и 12 с редукторами 13 и 14.The drawing (figure 1) shows the optical and structural diagrams of the proposed device, which contains a radiation source (incandescent lamp) 1, a condenser 2, a light-setting diaphragm 3, a collimating and receiving lenses 4 and 5, between which a sample is installed, a beam splitter 6, knives 7 and 8, photodetectors 9 and 10, which are digital cameras, and a personal computer, and the device has motors 11 and 12 with gearboxes 13 and 14.

Устройство работает следующим образом: нить накала лампы 1 конденсором 2 изображается в плоскости светозадающей диафрагмы 3, которая расположена в передней фокальной плоскости объектива 4, создающего квазипараллельный световой пучок в исследуемом объеме, в котором устанавливается образец. Далее световой пучок попадает в объектив и, пройдя светоделитель, фокусируется в плоскости ножей 7 и 8. Далее объективы приемных цифровых камер 9 и 10, сфокусированные на плоскость исследуемого образца, создают изображение последней на своих ПЗС матрицах.The device operates as follows: the filament of the lamp 1 with a capacitor 2 is depicted in the plane of the light-setting diaphragm 3, which is located in the front focal plane of the lens 4, which creates a quasi-parallel light beam in the studied volume in which the sample is installed. Next, the light beam enters the lens and, passing the beam splitter, focuses in the plane of the knives 7 and 8. Next, the lenses of the receiving digital cameras 9 and 10, focused on the plane of the sample, create the image of the latter on their CCD matrices.

На фиг.2 изображена схема, иллюстрирующая сущность теневого метода с двумя перпендикулярными друг другу ножами. Нож 7 обеспечивает визуализацию проекции свили на ось Y, а нож 8 - на ось X.Figure 2 shows a diagram illustrating the essence of the shadow method with two knives perpendicular to each other. Knife 7 provides visualization of the projection of the swirl on the Y axis, and knife 8 on the X axis.

Оцифрованные сигналы с фотокамер поступают в персональный компьютер, снабженный программой обработки изображений с последующим выводом данных об исследуемом образце на экран монитора. Управление двигателями, которые через редукторы двигают ножи, осуществляется клавиатурой персонального компьютера или непосредственно кнопками на приборе.The digitized signals from the cameras are sent to a personal computer equipped with an image processing program with subsequent output of data on the test sample to the monitor screen. Engines that move knives through gears are controlled by the keyboard of a personal computer or directly by buttons on the device.

Предлагаемое устройство для измерения свильности оптических стекол по сравнению с прототипом имеет следующее преимущество: светоделение обеспечивает создание двух оптических каналов, в каждом из которых ножи, кромки которых перпендикулярны друг другу, визуализируют оптические неоднородности (свили) в двух перпендикулярных направлениях в плоскости образца и, тем самым, создают возможность измерять истинные размеры свилей.The proposed device for measuring the luminosity of optical glasses in comparison with the prototype has the following advantage: beam splitting provides the creation of two optical channels, in each of which the knives, the edges of which are perpendicular to each other, visualize optical inhomogeneities (twists) in two perpendicular directions in the plane of the sample and, therefore, thereby, create the ability to measure the true dimensions of the stilts.

Claims (1)

Устройство для измерения свильности оптических стекол, представляющее собой теневой прибор, содержащий источник излучения, конденсор, светозадающую диафрагму, коллимирующий объектив, приемный объектив, нож и фотоприемное устройство в виде цифровой камеры, отличающееся тем, что перед ножом установлен светоделитель, создающий второй фотоприемный канал, причем отраженный световой пучок фокусируется на второй нож, кромка которого перпендикулярна кромке первого ножа, и после которого установлено второе фотоприемное устройство, а выводы с обоих фотоприемных устройств подключены к персональному компьютеру.

A device for measuring the luminosity of optical glasses, which is a shadow device containing a radiation source, a condenser, a light-setting diaphragm, a collimating lens, a receiving lens, a knife and a photodetector in the form of a digital camera, characterized in that a beam splitter is installed in front of the knife, creating a second photodetector channel, moreover, the reflected light beam is focused on the second knife, the edge of which is perpendicular to the edge of the first knife, and after which the second photodetector is installed, and the conclusions with both photodetectors are connected to a personal computer.

Images