CS273925B1 - Device for object's cross dimension contactless continuous measuring by means of laser beam wobbulation - Google Patents

Description

Vynález řeší problém zařízení k bezdotykovému průběžnému měření příčného rozměru předmětu rozmítáním laserového paprsku, složeného ze zdroje laserového paprsku, nasměrovaného na plochý holografický difrakční rozmítač, za níž ve směru paprsku prvního difrakčního řádu jsou upraveny dvě soustavy čoček a světelný detektor napojený na elektronickou vyhodnocovací jednotku.

Dosud se v zařízení k bezdotykovému průběžnému měření příčného rozměru rozmítáním laserového paprsku, které využívá k tomuto rozmítání plochý holografický difrakční rozmítač (viz autorské osvědčení č. 255 153 z r. 1987), provádí monitorování chodu laserového zdroje tak, že se zařadí do cesty laserového paprsku mezi laserovým zdrojem a rozmítací jednotkou polopropustné zrcátko, které odráží část svazku paprsku na difúzní okénko umístěné na vnějším plášti zařízení, kde přítomnost světelné stopy indikuje chod laseru, nebo na fotodetektor k elektronickému monitorování.

Zařízení, ve kterém k monitorování funkce laseru slouží odraz na polopropustném zrcátku vloženém do cesty paprsku laseru před jeho rozmítáním, má řadu nevýhod. Vznikl tedy požadavek, aby zrcátko nedegenerovalo vlstnosti paprsku, protože v opačném případě by to mohlo silně ovlivňovat přesnost měření. Zařazení zrcátka také přispívá k dalšímu zkomplikováni celého zařízení.

Nevýhody odstraňuje zařízení podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že monitorovací část tvořená zrcátkem a difúzním okénkem je upravena v místě pro průchod paprsku nultého difrakčního řádu. Zrcátko může být upraveno jako krycí skleněná destička detekčního prvku pro příjem signálu o chodu laserového zdroje. Doplňujícím znakem vynálezu je to, že za nebo před zrcátkem v místě pro průchod difrakčního paprsku nultého řádu může být vložen polopropustný detekční prvek pro příjem signálu o chodu laserového zdroje.

Výhody zařízení podle vynálezu spočívají ve zjednodušeni optické sestavy měřicí hlavice, přičemž zjednodušení nemá za následek zhoršení funkce zařízení k měření příčného rozměru rozmítáním laserového paprsku, ale naopak absence polopropustného zrcátka v hlavni cestě paprsku od laseru k rozmítací vede ke zvýšené' přesnosti měření odstraněním možných deformací struktury paprsku vlivem nedokonalostí zrcátka a jeho justáže.

Příklad provedení podle vynálezu je schematicky znázorněn na výkresu.

Za zdrojem 1, laserového paprsku 2 je upraveno alespoň jedno zrcátko 3. a plochý holografický difrakční rozmítač £ upravený na hřídeli 2 spojeném s motorkem 6.· V měřicí větvi je upravena kolimační čočka 2 ^a fokusující čočka .8, mezi nimiž je umístěn měřený předmět 9. Za fokusující čočkou 2 je upraven detektor světla ID napojený na elektronickou vyhodnocovací jednotku. V monitorovací větvi ve dráze paprsku 14 nultého difrakčního řádu je upraveno zrcátko 11 a za ním polopropustný detekční prvek 13 a difúzní okénko 12.

Funkce zařízení probíhá tak, že laserový paprsek 2 dopadá pod vhodným úhlem na rotující plochý holografický difrakční rozmítač 4.· Paprsek prvního difrakčního řádu je rozmítán pres aperturu kolimační čočky 2> která z úhlového rozmítání vytvoří rozmítání rovnoběžné, do něhož je vložen měřený předmět 9.. Fokusující čočka 2 opět soustředí rozmítané paprsky na detektor světla 10, kterým se měří doba zastínění paprsku měřeným předmětem 9. a odtud ze znalosti rychlosti rozmítání se určuje rozměr jeho příčného řezu. Paprsek 14 nultého difrakčního řádu se od plochy rozmítače 2 šíří pod úhlem odrazu, protože se v podCS 273 925 Bl statě jedná o prostý odraz, i když intenzita v tomto paprsku 14 je zeslabena odvětvením výkonu do využívaného prvního řádu. Na rozdíl od rozmítaného prvního řádu zůstává při rotaci rozmítače £ odražený paprsek 14 nultého difrakčního řádu stacionární, tj. zaměřený stále do jednoho a téhož bodu. Zrcátko 11 je natočeno tak, aby paprsek 14 dále směřoval na difúzní okénko 12. kde vytváří světelnou stopu. Jestliže zdroj £ laserového paprsku 2 není v činnosti, difúzní okénko 12 není osvětleno. K elektronickému monitorování se odebírá signál buď z detektoru, jehož krycí destička slouží jako zrcátko 11, nebo z polopropustného detekčního prvku £3, který může být umístěn kdekoliv mezi plochým holografickým difrakčním rozmítačem £ a difúzním okénkem 12 na paprsku 14 nultého difrakčního řádu.

Zařízení podle vynálezu je možno s výhodou využit k monitorování funkce zdroje laserového paprsku při bezdotykovém průběžném měření příčného rozměru rozmítáním laserového paprsku holografickým difrakčním rozmítačem.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Zařízení k bezdotykovému průběžnému měření příčného rozměru předmětu rozmítáním laserového paprsku, skládající se ze zdroje laserového paprsku nasměrovaného na plochý holografický difrakční rozmítač, za nimž ve směru paprsku prvního difrakčního řádu jsou upraveny dvě soustavy čoěek a světelný detektor napojený na elektronickou vyhodnocovací jednotku, vyznačené tím, že monitorovací část tvořená zrcátkem (11) a difúznim okénkem (12) je·upravena v místě pro průchod paprsku (14) nultého difrakčního řádu.
2. 2. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že zrcátko (11) je upraveno jako krycí skleněná destička detekčního prvku pro příjem signálu o chodu laserového zdroje.
3. 3. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že za nebo před zrcátkem (11) v místě pro průchod paprsku (14) nultého difrakčního řádu je vložen polopropustný detekční prvek (13) pro příjem signálu o chodu laserového zdroje.