Оптические устройства для калибровки и для анализа качества остекления и способы для этого - RU2019143417A

1. Оптическое устройство (1000, 1001, 1002), характеризующееся тем, что оно содержит первый полярископ, включающий в себя в этом порядке, в оптическом совмещении вдоль оптической оси (Z):

первый источник (1) света, предпочтительно полихроматический, с данным спектром, размещенный ортогонально оптической оси и выдающий световой пучок;

первый круговой поляризатор (2), поляризующий в первом направлении вращения плоскости поляризации, размещенный ортогонально оптической оси и включающий в себя первый линейный поляризатор, после которого размещена первая четвертьволновая пластина; и

первый анализатор (2), представляющий собой круговой поляризатор, поляризующий во втором направлении вращения плоскости поляризации, противоположном первому направлению вращения, размещенный ортогонально оптической оси и включающий в себя вторую четвертьволновую пластину, после которой размещен второй линейный поляризатор;

тем, что оптическое устройство содержит после первого анализатора и в упомянутом оптическом совмещении первый цифровой датчик (6, 6'), размещенный ортогонально оптической оси, и первый объектив (5, 5'), размещенный ортогонально оптической оси и задающий фокальную плоскость, причем упомянутый первый объектив расположен обращенным к первому цифровому датчику, между первым анализатором и первым цифровым датчиком;

тем, что оптическое устройство содержит размещенный ортогонально оптической оси, между первым поляризатором и первым анализатором и в упомянутом оптическом совмещении, калиброванный первый генератор (3) оптической задержки для создания оптических задержек в диапазоне AB со значением A предпочтительно в пределах от 0 нм до 100 нм и с разностью B–A, предпочтительно равной по меньшей мере 100 нм, причем первый генератор оптической задержки находится в упомянутой фокальной плоскости;

тем, что первый цифровой датчик включает в себя набор первых фотодетекторов (6, 6'), чувствительных к спектру первого источника света и имеющих данный спектральный отклик, причем один или более первых фотодетекторов, называемых калибровочными фотодетекторами, расположены обращенными к первому генератору оптической задержки, причем каждый первый калибровочный фотодетектор принимает последовательно для каждой из упомянутых оптических задержек в упомянутом диапазоне AB световую энергию, выдаваемую из светового пучка, выходящего из первого анализатора, причем первый цифровой датчик затем формирует так называемые калибровочные цифровые изображения для упомянутых оптических задержек в упомянутом диапазоне AB, причем каждое калибровочное цифровое изображение формируется из одного или более пикселов с одним или более опорных каналов Ck, представляющих спектральный отклик одного или более первых калибровочных фотодетекторов;

и тем, что оптическое устройство дополнительно содержит первый блок цифровой обработки всех калибровочных цифровых изображений, причем упомянутый первый блок обработки формирует калибровочную базу данных, содержащую для каждой оптической задержки в диапазоне AB численные значения Ik для каждого из опорных каналов Ck, причем Ik представляют световые энергии, уловленные одним или более первыми калибровочными фотодетекторами.

2. Оптическое устройство (1000, 1001, 1002) по п. 1, характеризующееся тем, что калиброванный первый генератор оптической задержки включает в себя оптическую систему из двулучепреломляющего материала, выбранного из следующего:

набор калиброванных статических оптических плоских волновых пластин, являющихся взаимозаменяемыми, причем каждая пластина вставляется последовательно в оптическое устройство; или

система (3), такая как, в частности, компенсатор Бабине–Солейля, включающий в себя первую и вторую клиновидные пластины из двулучепреломляющего материала, причем вторая пластина является поступательно перемещаемой относительно статической первой пластины, причем компенсатор, в частности, задается посредством апертуры (31), центрируемой на оптической оси, причем апертура полностью освещается первым источником света, апертура находится в упомянутой фокальной плоскости, а один или более первых калибровочных фотодетекторов обращены к апертуре.

3. Оптическое устройство (1000, 1001, 1002) по одному из предшествующих пунктов, характеризующееся тем, что изменение оптической задержки является автоматизированным и, в частности, управляемым компьютером, причем первый генератор (3) оптической задержки, в частности, представляет собой снабженный двигателем и, в частности, управляемый компьютером компенсатор, такой как компенсатор Бабине–Солейля, и имеет возможность автоматически постепенно увеличивать оптические задержки в диапазоне AB, в частности, с шагом приращения P0 самое большее 0,5 нм и даже самое большее 0,3 нм, в частности, между 15 и 25 нм и даже между 0 и 25 нм, либо тем, что изменение статической оптической плоской волновой пластины является автоматизированным, например, с помощью автоматизированной системы на основе поворотной площадки или поступательно перемещаемого типа.

4. Оптическое устройство (1000, 1001, 1002) по одному из пп. 2 или 3, характеризующееся тем, что апертура (31) компенсатора является круговой с диаметром O1, или апертура компенсатора имеет эквивалентный диаметр O1 диаметра или эквивалентный диаметр самое большее 30 мм, центр апертуры вписывается в центральный диск с диаметром O1/2, и один или более используемых первых калибровочных фотодетекторов полностью обращены к упомянутому центральному диску с диаметром или эквивалентным диаметром самое большее 25 мм и даже самое большее 10 мм и еще лучше по меньшей мере 5 мм.

5. Оптическое устройство (1000, 1001, 1002) по одному из предшествующих пунктов, характеризующееся тем, что опорные каналы Ck содержат или даже представляют собой три канала, красный, зеленый и синий, называемые RGB–каналами.

6. Оптическое устройство (1000, 1001, 1002) по одному из предшествующих пунктов, характеризующееся тем, что первый генератор оптической задержки включает в себя входную область (31), которая освещается световым пучком и которая задает область калибровки диаметра или эквивалентного диаметра самое большее 30 мм и предпочтительно в диапазоне от 5 мм до 25 мм.

7. Оптическое устройство (1000, 1001, 1002) по одному из предшествующих пунктов, характеризующееся тем, что оптическая ось (Z) является вертикальной, и первый полярископ, первый цифровой датчик (6), объектив (5) и первый генератор оптической задержки находятся на линии нагрева и закалки, после закалочной системы, причем остекление не движется через зону калибровки и еще лучше останавливается, а линия включает в себя транспортер, предпочтительно горизонтальный, для транспортировки остеклений вдоль оси Y транспортировки, причем линия необязательно представляет собой гибочно–закалочную линию, причем первый полярископ, первый цифровой датчик, объектив (5) и первый генератор оптической задержки находятся после гибочной системы.

8. Оптическое устройство (1000, 1001) по предшествующему пункту, характеризующееся тем, что транспортер (8) включает в себя два ролика, которые расположены на расстоянии межроликового пространства, первый источник света находится под зоной транспортировки, находится между двумя роликами и/или под двумя роликами, причем упомянутый первый источник света необязательно находится на источникодержателе, который расположен на расстоянии от земли, и первый цифровой датчик является линейным и расположен на расстоянии и находится выше двух роликов.

9. Оптическое устройство (1000, 1001) по одному из пп. 7 и 8, характеризующееся тем, что транспортер включает в себя два ролика, расположенных на расстоянии межроликового пространства, и первый генератор оптической задержки прикреплен на монтажном держателе (7) к двум роликам, причем упомянутый монтажный держатель имеет отверстие, обращенное к области калибровки первого генератора оптической задержки, которая представляет собой входную область, освещаемую световым пучком.

10. Оптическое устройство (1000, 1001) по одному из предшествующих пунктов, характеризующееся тем, что первый цифровой датчик (6) является линейным.

11. Оптическое устройство (1000, 1001, 1002) по одному из предшествующих пунктов, характеризующееся тем, что первый источник света, в частности, неорганические светоизлучающие диоды (1) или один или более органических светоизлучающих диодов, образует линейную светящуюся ленту, и, в частности, поперечные области светящейся ленты закрываются маской, при этом центральная область освещает первый генератор оптической задержки.

12. Оптическое устройство (1002) по одному из пп. 1–8, характеризующееся тем, что первый цифровой датчик является датчиком с матрицей, причем первые фотодетекторы размещены в этой матрице.

13. Оптическое устройство (1002) по одному из предшествующих пунктов, характеризующееся тем, что оно включает в себя первое коллимирующее средство после первого источника (1') света и до первого генератора оптической задержки, и даже предпочтительно до первого поляризатора (2), и тем, что первый объектив (5') является телецентрическим.

14. Оптическое устройство (1000, 1002) по одному из предшествующих пунктов, характеризующееся тем, что оно включает в себя расположенную между первым генератором оптической задержки и линейным первым датчиком, до первого анализатора, калиброванную оптическую волновую пластину (4) с задержкой A'0, выбранной в зоне, в которой взаимосвязь между значением Ik и оптической задержкой является практически линейной для по меньшей мере одного из опорных каналов Ck.

15. Оптическое устройство по одному из предшествующих пунктов, характеризующееся тем, что первый источник света является управляемым компьютером, и/или первые фотодетекторы являются управляемыми компьютером.

16. Устройство (2001, 2002, 2003) для анализа качества остекления, включающее в себя первый полярископ (1, 2, 2'), в частности, калибруемый, предпочтительно посредством калиброванного генератора (3) оптической задержки, первый цифровой датчик (6, 6'), в частности калибруемый, предпочтительно посредством калиброванного первого генератора (3) оптической задержки, первый объектив (5, 5') и упомянутую калибровочную базу данных оптического устройства, охарактеризованного в одном из предшествующих пунктов, в частности, устройство для анализа качества не включает в себя ни калиброванный первый генератор (3) оптической задержки, ни фактически монтажный держатель калиброванного первого генератора (3) оптической задержки, характеризующееся тем, что, в частности при работе, остекление (100) находится между первым поляризатором (2) и первым анализатором (2'), оптическая ось является перпендикулярной плоскости, тангенциальной к поверхности остекления на освещаемом участке поверхности, и характеризующееся тем, что каждый первый фотодетектор упомянутого набора способен принимать световую энергию в спектре первого источника света, выдаваемую из светового пучка, выходящего из первого анализатора, первый цифровой датчик затем формирует цифровые изображения, называемые цифровыми изображениями для анализа качества, причем каждое цифровое изображение для анализа качества формируется из одного или более пикселов с упомянутым(и) опорным(и) каналом(ами) Ck, которые представляют спектральный отклик первых фотодетекторов, и тем, что оно дополнительно содержит блок цифровой обработки всех цифровых изображений для анализа качества и всех изображений необязательного второго цифрового датчика, обращенного к упомянутому освещаемому участку поверхности, формирующий карту оптических задержек по отношению к упомянутому освещаемому участку поверхности посредством калибровочной базы данных.

17. Устройство для анализа качества остекления по предшествующему пункту на устройство для анализа, характеризующееся тем, что оно содержит процессор, который на основе карты определяет один или более показателей, которые предпочтительно основаны на математическом или статистическом анализе.

18. Устройство для анализа качества остекления по одному из предшествующих пунктов на устройство для анализа, характеризующееся тем, что оптическая ось (Z) предпочтительно является вертикальной, и первый полярископ и первый цифровой датчик находятся на линии нагрева и закалки, после закалочной системы, причем линия включает в себя транспортер, предпочтительно горизонтальный, для транспортировки остеклений вдоль оси Y транспортировки, причем производственная линия необязательно является линией нагрева, гибки и закалки, первый полярископ и первый цифровой датчик находятся после гибочной системы, и тем, что первый цифровой датчик является линейным, а первые фотодетекторы располагаются в ряд.

19. Устройство для анализа качества остекления по предшествующему пункту на устройство для анализа, характеризующееся тем, что оно включает в себя детектор присутствия остекления до первого источника света, в частности, чтобы инициировать первое получение во время t_o и/или предпочтительно выдавать индикатор мгновенной скорости V двух роликов, обрамляющих первый источник света.

20. Устройство (2003) для анализа качества остекления по любому из пунктов 16 и 17 на устройство для анализа, характеризующееся тем, что остекление предпочтительно является статическим, горизонтальным или вертикальным, и тем, что первый цифровой датчик является датчиком с матрицей, причем первые фотодетекторы размещены в матрице.

21. Линия нагрева и закалки, включающая в себя транспортер, предпочтительно горизонтальный, для транспортировки остеклений вдоль оси Y транспортировки, причем линия необязательно представляет собой гибочно–закалочную линию и включает в себя после закалочной системы оптическое устройство по одному из пп. 1–15, причем остекление не движется через зону калибровки и еще лучше останавливается, и в случае гибки первый полярископ, первый цифровой датчик, объектив (5) и первый генератор оптической задержки находятся после гибочной системы.

22. Линия нагрева и закалки по предшествующему пункту, характеризующаяся тем, что транспортер (8) включает в себя два ролика, расположенные на расстоянии межроликового пространства, первый источник света находится под зоной транспортировки, находится между двумя роликами и/или под двумя роликами, причем упомянутый первый источник света необязательно находится на источникодержателе, который расположен на расстоянии от земли, и первый цифровой датчик является линейным и расположен на расстоянии от и выше двух роликов.

23. Линия нагрева и закалки по одному из пп. 21 и 22, характеризующаяся тем, что транспортер включает в себя два ролика, расположенных на расстоянии межроликового пространства, и первый генератор оптической задержки прикреплен на монтажном держателе (7) к двум роликам, причем упомянутый монтажный держатель имеет отверстие, обращенное к области калибровки первого генератора оптической задержки, которая представляет собой входную область, освещаемую световым пучком.

24. Линия нагрева и закалки, которая включает в себя транспортер, предпочтительно горизонтальный, для транспортировки остеклений вдоль оси Y транспортировки, причем линия необязательно представляет собой гибочно–закалочную линию и включает в себя после закалочной системы устройство для анализа качества по одному из пп. 16–20, причем оптическая ось (Z) предпочтительно является вертикальной, характеризующаяся тем, что первый цифровой датчик является линейным, первые фотодетекторы расположены в ряд, и, необязательно, в частности, производственная линия является линией нагрева, гибки и закалки, первый полярископ и первый цифровой датчик находятся после гибочной системы, и, в частности при работе, остекление (100) находится между первым поляризатором (2) и первым анализатором (2').

25. Линия нагрева и закалки по предшествующему пункту, характеризующаяся тем, что она включает в себя детектор присутствия остекления до первого источника света, в частности, чтобы инициировать первое получение во время t_o и/или предпочтительно выдавать индикатор мгновенной скорости V двух роликов, обрамляющих первый источник света.

26. Способ изготовления остекления, содержащий, последовательно, формирование остекления, нагрев и закалку или гибку–закалку с последующим анализом качества остекления (100) с использованием устройства для анализа по любому из пп. 16–20, предпочтительно на линии нагрева и закалки, причем упомянутому анализу качества предпочтительно предшествует калибровка первого цифрового датчика и первого полярископа, составляющих часть оптического устройства по одному из пп. 1–15, посредством введения оптической задержки, варьируемой в диапазоне AB, предпочтительно автоматически, в первый полярископ с использованием калиброванного первого генератора оптической задержки, предпочтительно автоматизированного, причем упомянутую калибровку предпочтительно выполняют на линии во время остановки.

27. Способ изготовления остекления по предшествующему пункту, характеризующийся тем, что анализ качества остекления выполняется на линии нагрева и закалки и приводит к предупреждению или к прекращению изготовления и/или нагрева, и/или линии, и/или к формированию обратной связи по параметрам нагревательного и/или закалочного устройства.

28. Способ калибровки первого цифрового датчика и первого полярископа, составляющих часть оптического устройства по одному из пп. 1–15, посредством введения оптической задержки, варьируемой в диапазоне AB, предпочтительно автоматически, в первый полярископ с использованием калиброванного первого генератора оптической задержки, предпочтительно автоматизированного.

29. Способ анализа качества остекления, реализуемый после способа калибровки по предшествующему пункту, причем упомянутый анализ качества основан на устройстве для анализа качества по одному из пунктов на устройство для анализа качества, причем остекление (100) находится между первым поляризатором (2) и первым анализатором (2'), оптическая ось, в частности, является перпендикулярной плоскости, тангенциальной к поверхности остекления на освещаемом участке поверхности, причем упомянутый анализ качества предпочтительно выполняют на линии нагрева и закалки во время остановки, причем устройство для анализа качества расположено после закалки.

30. Способ анализа качества остекления по предшествующему пункту, характеризующийся тем, что его выполняют на линии нагрева и закалки после закалки, причем остекление является перемещаемым и, в частности, поступательно движется по транспортеру линии.