FR2624623A1 - DEVICE FOR RECORDING A RADIAL DIFFRACTIVE NETWORK - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif d'enregistrement d'un réseau diffractant radial. Selon l'invention, il comporte une source de rayonnement cohérent 7 et, l'un après l'autre sur le trajet A du rayonnement cohérent, un interféromètre dédoubleur 8 et un disque tournant 3 portant à sa surface une couche photosensible 4 pour y enregistrer un réseau diffractant radial 5; les axes optiques 14 et 15 des bras 12 et 13 de l'interféromètre 8 se coupent à un point Q d'intersection se trouvant à la surface de la couche 4, dans la zone du réseau à enregistrer 5; les bras 12 et 13 ont des éléments optiques 22 et 23, objectifs à foyer court, pour former, dans chacun des bras 12 et 13, un faisceau divergent du rayonnement cohérent avec front d'onde sphérique passant par la couche photosensible 4 du disque 3 dans la zone du réseau à enregistrer 5, de l'axe du disque 3 vers sa périphérie. L'invention s'applique notamment en métrologie.The invention relates to a device for recording a radial diffracting grating. According to the invention, it comprises a source of coherent radiation 7 and, one after the other on the path A of the coherent radiation, a splitting interferometer 8 and a rotating disc 3 carrying on its surface a photosensitive layer 4 for recording therein. a radial diffracting grating 5; the optical axes 14 and 15 of the arms 12 and 13 of the interferometer 8 intersect at an intersection point Q located at the surface of the layer 4, in the zone of the network to be recorded 5; the arms 12 and 13 have optical elements 22 and 23, short focus objectives, to form, in each of the arms 12 and 13, a diverging beam of coherent radiation with a spherical wave front passing through the photosensitive layer 4 of the disc 3 in the area of the network to be recorded 5, from the axis of the disk 3 towards its periphery. The invention is particularly applicable in metrology.
Description
1.1.
La présente invention concerne les dispositis d'en- The present invention relates to
registrement d'un réseau diffractant, et plus particulièrement, les dispositifs d'enregistrement d'un réseau diffractant radial. L'invention peut être utilisée en métrologie et dans des systèmes de mesures précises des déplacements angulaires. Il existe un dispositif d'enregistrement d'un réseau diffractant radial qui comporte un outil de coupe à diamant et un disque de verre à revêtement métallisé pour y porter le réseau diffractant radial, pouvant tourner autour de son axe à l'aide d'une machine de division du cercle ou traceur recording of a diffracting grating, and more particularly, the recording devices of a radial diffractive grating. The invention can be used in metrology and in systems for accurately measuring angular displacements. There is a radial diffracting grating recording device which includes a diamond cutting tool and a metallized coated glass disc to carry the radial diffracting grating thereon, rotatable about its axis with a circle splitter or plotter
(L.P. Presnoukhin, "Convertisseurs d'information photo- (L.P. Presnoukhin, "Information Converters
électriques", 1974, Mashinostroenie, (Moscou), pages 319 à ", 1974, Mashinostroenie, (Moscow), pages 319 to
320).320).
Dans ce dispositif, les réseaux diffractants radiaux sont obtenus par la taille, à l'aide de l'outil de In this device, the radial diffracting gratings are obtained by the size, using the tool of
coupe à diamant, de traits radiaux sur le revêtement métal- diamond cut, radial features on the metal coating
lisé du disque.read from the disk.
Ce dispositif fonctionne de la façon suivante. This device works as follows.
Le disque tourne successivement d'un angle donné à l'aide de la machine de division du cercle et, après chaque déplacement, le trait est taillé par enlèvement de la couche de revêtement métallisé à l'aide de l'outil de coupe The disk rotates successively at a given angle using the circle dividing machine and, after each movement, the line is cut by removing the metallized coating layer using the cutting tool.
à diamant.to diamond.
Ce dispositif ne permet pas d'obtenir une haute den- This device does not make it possible to obtain a high den-
sité de traits. Ceci est do à l'usure de l'outil de coupe lors de l'enregistrement du réseau, l'outil se déplaçant sur une grande distaoce à la surface du disque, ce qui limite le nombre de traits et leur longueur. Outre cela, ladite usure trait. This is due to the wear of the cutter during the recording of the grating, the tool moving a great distance to the surface of the disc, which limits the number of lines and their length. In addition to this, said wear
influe également surla variation de la forme et de la dis- also influences the variation of the form and
position des traits ayant lieu du début à la fin de la taille, tout en imposant des prescriptions sévères quant à la résistance, aux vibrations et à la stabilité thermique du position from the beginning to the end of the size, while imposing stringent requirements on the strength, vibration and thermal stability of the
dispositif.device.
Le dispositif ne permet pas d'obtenir une grande vitesse de taille des traits (dureé de taille! dizaines The device does not make it possible to obtain a high speed of size of the lines (duration of size!
d'heures) parce que chaque trait est réalisé séparément. hours) because each stroke is done separately.
Il existe un dispositif d'enregistrement d'un réseau diffractant radial qui comporte, placés l'un après l'autre, un système d'éclairage et un disque avec une couche photosensible à sa surface, pour y enregistrer un réseau diffractant radial et pouvant tourner autour de son axe (Applied Optics, v. 20, No. 23, 1981,1er Décembre, US, D.F. Horne "Optical Scales, reticles, gratings, masks and There is a recording device of a radial diffracting grating which comprises, placed one after the other, a lighting system and a disc with a photosensitive layer on its surface, to record a radial diffracting grating and able to rotate around its axis (Applied Optics, v. 20, No. 23, 1981, December 1, US, DF Horne "Optical Scales, reticles, gratings, masks and
Standards", pages 4000 à 4008, 4003 à 4006). Standards ", pages 4000 to 4008, 4003 to 4006).
Dans ce dispositif, le système d'éclairage contient une source de lumière sous la forme d'une lampe à mercure et, suivant la marche du faisceau lumineux, des miroirs de déflexion, un système collimateur et un masque réalisé sous la forme d'un écran plan non transparent au faisceau lumineux avec cinq fentes radiales transparentes disposées avec un pas angulaire déterminé par rapport à l'axe du disque. In this device, the lighting system contains a light source in the form of a mercury lamp and, depending on the operation of the light beam, deflection mirrors, a collimator system and a mask made in the form of a lamp. flat screen non-transparent to the light beam with five transparent radial slots arranged with a determined angular pitch with respect to the axis of the disk.
Ce dispositif fonctionne de la façon suivante. This device works as follows.
Le faisceau lumineux émis par la source de lumière passe par le masque et crée des images des traits dans la zone de la couche photosensible du disque, qui s'y impriment. Le disque avec revêtement photosensible tourne autour de son axe à un pas égal au pas angulaire entre les traits du masque, le système d'éclairage fonctionnant sans arrêt. Le temps d'immobilisation du disque dépasse notablement celui de passage d'une position à l'autre. Durant chaque arrêt du disque, sa couche photosensible enregistre simultanément cinq traits. Un tel mode de fonctionnement du dispositif permet'de réduire l'influence des erreurs de positionnement du disque sur la précision de l'enregistrement du réseau The light beam emitted by the light source passes through the mask and creates images of the lines in the area of the photosensitive layer of the disk, which are printed there. The disc with photosensitive coating rotates about its axis at a step equal to the angular pitch between the lines of the mask, the lighting system operating continuously. The time of immobilization of the disk substantially exceeds that of passage from one position to another. During each stop of the disc, its photosensitive layer simultaneously records five lines. Such a mode of operation of the device makes it possible to reduce the influence of the errors of positioning of the disk on the accuracy of the recording of the network.
diffractant radial sur le disque.Radial diffractant on the disc.
Ce dispositif ne permet pas d'enregistrer un réseau radial à haute densité dé traits parce qu'à l'augementation de la densité du masque jusqu'à des centaines de lignes par millimètre, le contraste des images des fentes du masque sur This device does not make it possible to record a high density radial grating because, when the density of the mask is increased to hundreds of lines per millimeter, the contrast of the images of the mask slots
la surface de la couche sensible du disque commence essen- the surface of the sensitive layer of the disc begins essentially
tiellement à dépendre de la valeur et de la stabilité de l'espace entre le masque et le disque, ce qui entraîne de fortes modifications de l'efficacité diffractante en ouver- to depend on the value and stability of the space between the mask and the disk, which results in strong changes in diffracting efficiency by opening up
ture du réseau à enregistrer.network to be registered.
Outre cela, la technologie de fabrication de masques prévoyant un enregistrement photographique à l'aide d'un coordinatographe d'une fente radiale à échelle agrandie, sa réduction photographique et l'enregistrement ultérieur à l'aide d'un traceur circulaire de cinq fentes radiales ne permet pas d'obtenir un masque à haute densité de fentes. La densité du réseau enregistré par ce dispositif est égale à la In addition to this, the mask-making technology provides for a photographic recording using a coordinatograph of an enlarged radial slot, its photographic reduction and subsequent recording using a five-slot circular plotter. radial does not allow to obtain a mask with high density of slots. The density of the network recorded by this device is equal to the
densité du masque.density of the mask.
Comme le dispositif fonctionne en mode de rotations successives d'un pas angulaire du réseau à enregistrer et As the device operates in successive rotations mode of an angular step of the network to be recorded and
d'arrêts du disque, il faut un temps considérable pour en- disk stops, it takes a considerable amount of time to
registrer un réseau proportionnel au nombre total de ses traits, autrement dit, le dispositif est caractérisé par une faible vitesse d'enregistrement du réseau. Ainsi, pour enregistrer un réseau -à 8000 traits, il faut environ register a network proportional to the total number of its features, in other words, the device is characterized by a low speed of network registration. Thus, to record a network - at 8000 lines, it takes about
9 heures.9 hours.
Donc le dispositif ne permet pas d'enregistrer les réseaux diffractants radiaux qu'à une faible densité et à So the device does not record the radial diffracting networks at a low density and
une petite vitesse d'enregistrement. a small recording speed.
L'invention vise à créer un dispositif d'enregis- The object of the invention is to create a recording device
trement d'un réseau diffractant radial, dont la réalisation du système d'éclairage permettrait d'enregistrer un a radial diffracting network, whose realization of the lighting system would make it possible to record a
réseau à haute densité et à grande vitesse. - high density and high speed network. -
Le problème posé est résolu du fait que, dans un dispositifd'enregistrement d'un réseau diffractant radial qui comporte, l'un après l'autre, un système d'éclairage The problem posed is solved by the fact that, in a recording device of a radial diffracting grating which comprises, one after another, a lighting system
et un disque portant une couche photosensible pour y enre- and a disc carrying a photosensitive layer for recording
gistrer le réseau diffractant et pouvant tourner autour de son axe, conformément à l'invention, le système d'éclairage comporte une source de rayonnement cohérent et, dans le sens de marche du rayonnement cohérent, un interféromètre dédoubleur dont les bras sont disposés, par rapport à la surface du disque, de façon que leurs axes optiques se coupent à un point d'intersection se trouvant à la surface de la couche photosensible du disque, dans la zone du réseau the diffracting grating and being able to rotate about its axis, according to the invention, the lighting system comprises a coherent radiation source and, in the direction of the coherent radiation, a splitting interferometer whose arms are arranged by relative to the surface of the disk, so that their optical axes intersect at a point of intersection on the surface of the photosensitive layer of the disk, in the area of the network
diffractant radial à enregistrer, et son disposés symétri- radially diffracting to be recorded, and its symmetrical
quement par rapport au plan passant par le point d'inter- compared to the plane passing through the point of inter-
section des,axes optiques et par l'axe du disque, ces bras étant munis d'éléments optiques pour former, dans chaque bras, un faisceau divergent de rayonnement cohérent à front d'onde sphérique passant par la couche photosensible du section, optical axes and the axis of the disk, these arms being provided with optical elements to form, in each arm, a divergent beam of coherent radiation spherical wave front passing through the photosensitive layer of
disque, dans la zone du réseau diffractant radial à enregis- disc, in the region of the radial diffracting network recorded
trer, dans le sens de l'axe du disque vers sa périphérie, lesdits éléments optiques étant placés symétriquement par trer, in the direction of the axis of the disc towards its periphery, said optical elements being placed symmetrically by
rapport au plan indiqué.to the plan indicated.
Les élèments optiques de l'interféromètre dédoubleur peuvent être réalisés sous la forme d'objectifs dont les foyers principaux sont disposés sur les axes optiques des bras de l'interféromètre à une même distance par rapport au point d'intersection de ces axes et entre ce point et The optical elements of the splitting interferometer can be made in the form of objectives whose main foci are arranged on the optical axes of the arms of the interferometer at the same distance from the point of intersection of these axes and between this point and
l'axe du disque.the axis of the disc.
Une telle réalisation constructive du dispositif revendiqué permet d'enregistrer des réseaux diffractants radiaux à haute densité de traits avec une grande vitesse Such a constructive embodiment of the claimed device makes it possible to record high-density radial diffracting gratings of lines with a high speed
d'enregistrement.recording.
L'invention ressortira de la description qui suit The invention will emerge from the description which follows
d'un exemple concret de son exécution, schématisé sur les dessins annexes dont: la figure 1 représente un schéma général du dispositif a concrete example of its execution, schematized in the accompanying drawings, of which: FIG. 1 represents a general diagram of the device
d'enregistrement d'un réseau diffractant radial selon l'in- recording of a radial diffracting network according to the
vention (en perspective); la figure 2 représente le schéma de la disposition des élèments optiques de la figure 1 par rapport au disque (en perspective); la figure 3 représente un ensemble de fixation du disque de la figure 1 (vue générale avec coupe transversale partielle, agrandie); la figure 4 représente la disposition géométrique des centres S1 et S2 des fronts d'onde sphériques des faisceaux divergents de rayonnement cohérent, formés par les élèments optiques de l'interféromètre du dispositif de vention (in perspective); FIG. 2 represents the diagram of the arrangement of the optical elements of FIG. 1 with respect to the disk (in perspective); Figure 3 shows a fixing assembly of the disc of Figure 1 (general view with partial cross-section, enlarged); FIG. 4 represents the geometrical arrangement of the centers S1 and S2 of the spherical wave fronts of the divergent beams of coherent radiation, formed by the optical elements of the interferometer of the device of FIG.
la figure 1, conformément à l'invention. Figure 1 according to the invention.
Le dispositif d'enregistrement d'un réseau diffrac- The recording device of a diffracted network
tant radial selon l'invention comporte une base I (figure 1). both radial according to the invention comprises a base I (Figure 1).
La base 1 porte, placés l'un après l'autre, un système d'éclairage 2 et un disque 3 dont la surface porte une The base 1 door, placed one after the other, a lighting system 2 and a disc 3 whose surface bears a
couche photosensible 4 pour y enregistrer un réseau dif- layer 4 to record a different network.
fractant radial 5.radial fracture 5.
Le système d'éclairage 2 comporte, sur un support indivuduel 6, installé à son tour sur la base 1, une source de rayonnement cohérent 7,dans le cas présent, un laser, un interféromètre dédaubleur 8 placé sur le même support 6, sur le trajet A du rayonnement cohérent, et un diaphragme sous la forme d'un segment, placé après l'interféromètre 8 sur le trajet A du rayonnement cohérent, sur un support The lighting system 2 comprises, on an indivudual support 6, installed in turn on the base 1, a coherent radiation source 7, in this case a laser, a dedubler interferometer 8 placed on the same support 6, on the path A of the coherent radiation, and a diaphragm in the form of a segment, placed after the interferometer 8 on the path A of the coherent radiation, on a support
individuel 9 monté, à son tour, sur la base 1. individual 9 mounted, in turn, on the base 1.
L'interféromètre dédoubleur 8 contient, après la The interferometer splitter 8 contains, after the
source 1,sur le trajet A du rayonnement cohérent, un prisme- source 1, on the path A of the coherent radiation, a prism
cube Il divisant le rayonnement cohérent en deux faisceaux de rayonnement cohérent envoyés vers des bras 12 et 13 cube It divides the coherent radiation into two beams of coherent radiation sent to arms 12 and 13
de l'interféromètre 8.interferometer 8.
Les bras 12 et 13 de l'interféromètre 8 sont dis- The arms 12 and 13 of the interferometer 8 are dis-
posés, par rapport à la surface du disque 3, de fa.çon que posed, with respect to the surface of the disc 3, so that
leurs axes optiques 14 et 15 se coupent à un point d'inter- their optical axes 14 and 15 intersect at a point of intersection
section Q se trouvant à la surface de la couche photosensible 4 du disque 3, dans la zone du réseau diffractant radial 5 à enregistrer, et sont disposés symétriquement par rapport au plan passant par le point d'intersection des axes optiques section Q lying on the surface of the photosensitive layer 4 of the disk 3, in the region of the radial diffractive grating 5 to be recorded, and are arranged symmetrically with respect to the plane passing through the point of intersection of the optical axes
14 et 15 et l'axe 16 (figure 2) du disque 3. 14 and 15 and the axis 16 (Figure 2) of the disk 3.
Le bras 12 (figure 1) comprend un miroir 17 placé The arm 12 (FIG. 1) comprises a mirror 17 placed
6 26246236 2624623
après le prisme-cube 11 sur le trajet de l'un des faisceaux résultant de la division. du rayonnement cohérent et chaque bras 12 et 13 comprend, respectivement, sur les trajets des faisceaux résultant de la division, et après le miroir 17 et le prisme-cube 11, des miroirs 18 et 19 dans les corps et 21 d'élèments optiques 22 et 23, pour former dans chaque bras 12 et 13 un faisceau divergent du rayonnement cohérent avec front d'onde sphérique passant par la couche photosensible 4 du disque 3 dans la zone du réseau 5 à enregistrer, placés symétriquement par rapport au plan after the cube prism 11 on the path of one of the beams resulting from the division. coherent radiation and each arm 12 and 13 comprises, respectively, on the beam paths resulting from the division, and after the mirror 17 and the cube prism 11, mirrors 18 and 19 in the bodies and 21 optical elements 22 and 23, to form in each arm 12 and 13 a divergent beam of the coherent radiation with spherical wavefront passing through the photosensitive layer 4 of the disk 3 in the region of the grating 5 to be recorded, placed symmetrically with respect to the plane
ci-indiqué, et des sténopés 24 et 25. indicated, and pinholes 24 and 25.
Dans la variante décrite d'exécution du dispositif, on utilise, en tant qu'élèments optiques 22 et 23 (figure 2), des objectifs à foyer court dont les foyers principaux 26 et 27 se trouvent sur les axes optiques 14 et 15 des bras 12 et 13 de l'interféromètre 8, à une même distance par rapport au point Q d'intersection de ces axes 14 et 15 In the described variant embodiment of the device, optical lenses 22 and 23 (FIG. 2) use short-focus lenses whose main focal points 26 and 27 are located on the optical axes 14 and 15 of the arms. 12 and 13 of the interferometer 8, at the same distance from the intersection point Q of these axes 14 and 15
et entre ce point Q et l'axe 16 du disque 3. and between this point Q and the axis 16 of the disk 3.
Or, la même fonction dans le dispositif selon l'in- However, the same function in the device according to
vention, peut être remplie par des objectifs à foyer long, des lentilles divergentes et des miroirs sphériques utilisés vention, can be filled with long-focus lenses, diverging lenses and spherical mirrors used
en tant qu'élèments optiques.as optical elements.
Les sténopés 24 et 25 (figure 1).sont placés de façon que leurs orifices coicident avec les foyers principaux 26 The pinholes 24 and 25 (FIG. 1) are placed so that their orifices co-act with the main foci.
et 27 des éléments optiques 22 et 23. and 27 optical elements 22 and 23.
Le diaphragme 10 est disposé au-dessus de la zone de la couche photosensible 4 du disque 3, sur laquelle doit The diaphragm 10 is disposed above the area of the photosensitive layer 4 of the disc 3, which must be
être enregistré le réseau diffractant radial 5. the radial diffractive grating 5 is recorded.
Le disque 3 (figure 3) est placé sur une plate-forme 28 laquelle, à son tour, est placée sur l'arbre 29 d'un traceur circulaire 30. Dans ce cas, l'axe 16 du disque 3 The disk 3 (FIG. 3) is placed on a platform 28 which, in turn, is placed on the shaft 29 of a circular plotter 30. In this case, the axis 16 of the disk 3
coincide avec l'axe de rotation'de l'arbre 29 du traceur 30. coincides with the axis of rotation 'of the shaft 29 of the tracer 30.
Le traceur circulaire 30 est rigidement fixé à la base 1. The circular tracer 30 is rigidly fixed to the base 1.
Le dispositif d'enregistrement du réseau de diffrac- The recording device of the diffraction network
tion radial selon l'invention fonctionne de la façon suivante. radial arrangement according to the invention operates as follows.
Le faisceau du rayonnement cohérent géneré par la source de rayonnement cohérent 7 (figure 1) est divisé par le prisme-cube 11 en deux faisceaux. Ensuite, ces faisceaux sont dirigés, à l'aide des miroirs 17,_18 et 19, sur les élèments optiques 22 et 23, objectifs à court foyer, res- The beam of coherent radiation generated by the coherent radiation source 7 (FIG. 1) is divided by the cube prism 11 into two beams. Then, these beams are directed, using the mirrors 17, 18 and 19, on the optical elements 22 and 23, short-focus lenses,
pectivement, qui les focalisent dans les orifices des sté- which focus them in the holes of
nopés 24 et 25.noped 24 and 25.
Ainsi, se forment deux faisceaux divergents du rayon- Thus, two divergent beams of the ray-
nement cohérent avec fronts d'onde sphériques à centres S1 et S2 (figure 4) et qui coicident avec les centres des orifices des sténopés 24 et 25 (figure 1) et, respectivement, avec les foyers principaux 26 et 27 (figure 2) des objectifs à foyer court. Dans la zone d'intersection des deux faisceaux coherent with S1 and S2 spherical wave fronts (Figure 4) and co-interacting with the centers of the pinhole apertures 24 and 25 (Figure 1) and, respectively, with the main focal points 26 and 27 (Figure 2). short focus lenses. In the intersection zone of the two beams
divergents dont le centre coincide avec le point Q d'inter- whose center coincides with the point Q of inter-
section des axes optiques 14 et 15 des bras 12 et 13 de section of the optical axes 14 and 15 of the arms 12 and 13 of
l'interféromètre 8 (figure 1), se forme un champ interféren- the interferometer 8 (FIG. 1) forms an interfering field
tiel, lequel, en projection sur la surface de la couche photosensible 4 du disque 3, forme une structure radiale périodique de franges interférentielles. Dans ce qui suit, tiel, which, in projection on the surface of the photosensitive layer 4 of the disk 3, forms a periodic radial structure of interference fringes. In the following,
ce champ sera appelé champ interférentiel radial. this field will be called radial interference field.
Le champ interférentiel radial impressionne la couche photosensible 4 du disque 3 dans les limites d'une zone sous la forme d'un segment d'une dimension angulairesT, The radial interference field impresses the photosensitive layer 4 of the disc 3 within the limits of an area in the form of a segment of an angular dimension T,
limitée par le diaphragme 10.limited by the diaphragm 10.
Le disque 3 réalise, à l'aide du traceur circulaire , des rotation. successives d'un pas angulaire Dû =T /, o k est un nombre entier. L'interféréromètre 8 est réglé de façon qu'à la rotation d'un tel pas angulaire, le disque The disc 3 makes, with the help of the circular plotter, rotation. successive angular steps D u = T /, where k is an integer. The interferometer 8 is adjusted so that at the rotation of such an angular step, the disk
3 se déplace d'un nombre entier de pas du champ interféren- 3 moves an integer step number of the interfering field
tiel, c'est-à-dire que le rapport n =i, o est le pas angulaire du champ interférentiel radil, respectivement, du réseau radial 5 à enregistrer, a une valeur numérique entière. Dans ce cas, = 2RJ/N, o Z= 3,14..., et N est le that is, the ratio n = i, o is the angular pitch of the radil interference field, respectively, of the radial grating 5 to be recorded, has an integer numerical value. In this case, = 2RJ / N, where Z = 3.14 ..., and N is the
nombre total de traits du réseau 5 à enregistrer. total number of lines of the network 5 to be recorded.
Le temps t1 est le temps durant lequel le disque 3 réalise une rotation d'un pas angulaire; le temps t2 est le temps durant lequel le disque 3 reste immobile. Le disqu.e 3 est toujours exposé au système d'éclairage 2 (à la lumière du champ interférentiel radial) jusqu'à réaliser un tour The time t1 is the time during which the disc 3 rotates an angular pitch; the time t2 is the time during which the disc 3 remains stationary. The disk 3 is always exposed to the lighting system 2 (in the light of the radial interference field) until a lap
complet de 360 , après quoi l'enregistrement du réseau dif- complete 360, after which the registration of the network differs
fractant radial 5 cesse. Ce mode de fonctionnement du dis- radial fracture 5 ceases. This mode of operation of the
positif selon l'invention assure l'enregistrement d'un ré- positive embodiment of the invention ensures the recording of a
seau radial 5 tous les 360 .radial bucket 5 every 360.
Les coordonnées des centres S1 (a, b, h) et S2 (-a, b, h), comme le montre la figure 4, des fronts d'ondes sphériques des faisceaux divergents du rayonnement cohérent, The coordinates of the centers S1 (a, b, h) and S2 (-a, b, h), as shown in FIG. 4, of the spherical wave fronts of the divergent beams of the coherent radiation,
par rapport au système rectangulaire cartésien de coordon- compared to the Cartesian rectangular coordinate system
nées XYZ, dont le plan XOY coincide avec la surface de la couche photosensible 4 du disque 3, l'axe OY passant par le point Q d'intersection des axes optiques 14 et 15 {figure 1) de l'interféromètre 8, alors que l'axe OZ coincide avec l'axe 16 (figure 2) du disque 3, sont déterminées par les expressions suivantes: [c C2 ( 1 ClC a = + 1 (1) XYZ, whose XOY plane coincides with the surface of the photosensitive layer 4 of the disk 3, the axis OY passing through the point Q of intersection of the optical axes 14 and 15 (Figure 1) of the interferometer 8, while the axis OZ coincides with the axis 16 (Figure 2) of the disk 3, are determined by the following expressions: [c C2 (1 ClC a = + 1 (1)
C = (1 _ ?%2 2) (2)C = (1 _?% 2 2) (2)
(4) 0(4) 0
et .302 16.r 2a 2) b = (1 -)r (4) o est la longueur d'onde de la source de rayonnement cohérent 7; 'o r0 est le rayon moyen du réseau 5, c'est-àdire4 and .302 16.r 2a 2) b = (1 -) r (4) o is the wavelength of the coherent radiation source 7; 'o r0 is the average radius of network 5, ie 4
la distance OQ (figure 4).the distance OQ (Figure 4).
Il découle, des expressions (1) à (4), que la limite pour les valeurs admissibles de la coordonnée h est: r /2 rh2r[ 1 (2 (5) h2 4 22 4.r2 4 ro Respectivement, du rapport (5) découle la limite pour r et: 4 r2. 2 It follows from expressions (1) to (4) that the limit for the admissible values of the coordinate h is: r / 2 rh2r [1 (2 (5) h2 4 22 4.r2 4 ro Respectively, of the ratio ( 5) follows the limit for r and: 4 r2.
O\2 "2 1(6)O \ 2 "2 1 (6)
Ainsi, les expressions(1) et (4), compte tenu des Expressions (1) and (4), taking into account
expressions (5) et (6), permettent de déterminer les coor- expressions (5) and (6), make it possible to determine the
données a et b pour assurer l'enregistrement du réseau dif- data a and b to ensure the registration of the different network.
fractant radial 5 à un pas angulaire.ç et à un rayon ro radial fracture 5 at an angular pitch and at a radius
la valeur de la coordonnée h étant choisie. the value of the coordinate h being chosen.
Le choix de h se fait compte tenu de l'expression (5) de façon à assurer une différence assez sensible du 0 de l'angle entre chacun des axes 14 et 15 et la surface de la couche photosensible 4 du disque 3, pour réduire la part de The choice of h is made in view of the expression (5) so as to ensure a rather significant difference in the angle of the angle between each of the axes 14 and 15 and the surface of the photosensitive layer 4 of the disk 3, to reduce the part of
la lumière réfléchie et, par conséquent, pour élever l'effi- reflected light and, consequently, to increase the effi-
cacité d'interaction du rayonnement incident avec la couche interaction efficiency of the incident radiation with the layer
photosensible 4 du disque 3.photosensitive 4 of the disc 3.
Pour augmenter la vitesse de l'enregistrement du réseau diffractant radial 5, il est nécessaire d'utiliser un segment du champ interférentiel radial de dimension angulaire suffisamment grande. La dimension angualire du segment du champ interférentiel créé par deux raisceaux du rayonnement cohérent à fronts d'onde sphériques est liée à la précision voulue -A de la position angulaire des traits du champs radial interférentiel par l'expression suivante = 2. 3/ [ + 3b2.h2] 1,73 (a +h2s2 ( 7) To increase the recording speed of the radial diffractive grating 5, it is necessary to use a radial interference field segment of sufficiently large angular size. The angular dimension of the segment of the interferential field created by two beams of coherent radiation with spherical wave fronts is related to the desired accuracy of the angular position of the radially interferential field lines by the following expression = 2. + 3b2.h 2] 1.73 (a + h 2s 2 (7)
o a et b sont définis par les expressions de (1) à (4). o a and b are defined by the expressions of (1) to (4).
Une telle exécution constructive du dispositif reven- Such a constructive execution of the
diqué permet d'enregistrer des réseaux diffractants radiaux è une grande densité moyenne des traitso0 (jusqu'à 1000 lignes/mm et plus, respectivement, avec un pas angulaire du réseau de 2" et moins, pour un rayon moyen du réseau r = lOOmm), tout en o diqué makes it possible to record radial diffracting gratings with a high average density of features (up to 1000 lines / mm and more, respectively, with an angular pitch of the grating of 2 "and less, for a mean radius of the grating r = 100 mm ), while o
réduisant le temps T de l'enregistrement du réseau de 8 à 12 fois par aug- reducing the time T of the network recording from 8 to 12 times by
mentation de 8 à 12 fois du pas angulaireOde rotations du disque, La vites- 8 to 12 times the angular pitch of rotations of the disk, the speed
se V d'enregistrement des traits du réseau augmente de 300 V se registration of network features increases by 300
à 500 fois et atteint 4000 à 7000 lignes/mn. 500 times and reaches 4000 to 7000 lines / min.
Ainsi, le dispositif selon l'invention assure une élévation notable de la densité du réseau diffractant radial enregistré et de la vitesse de son enregistrement, tout en Thus, the device according to the invention ensures a significant increase in the density of the recorded radial diffracting grating and the speed of its recording, while
préservant sa précision.preserving its precision.
Le dispositif selon l'invention a permis d'enregis- The device according to the invention has made it possible
trer un réseau diffractant radial aux paramètres suivants: N = 32 400, = 1,910- 5 rad = 4", r0 = 100 mm, radially diffracting the following parameters: N = 32 400, = 1.910-5 rad = 4 ", r0 = 100 mm,
0 = 516 lignes/mm.0 = 516 lines / mm.
Les caractéristiques du dispositif étaient alors las suivantes: h = 25 mm, a = 15,5 mm, b = 9,6 mm,â\t = 0;2", The characteristics of the device were then as follows: h = 25 mm, a = 15.5 mm, b = 9.6 mm, λ = 0, 2 ",
t = 20, ( = 30', n = 450, k = 4. Le dispositif fonction- t = 20, (= 30 ', n = 450, k = 4. The function device
nait au régime suivant: t1 = 4 s, t2 = I s, the following scheme: t1 = 4 s, t2 = I s,
T = I h, V = 5400 lignes/mn.T = I h, V = 5400 lines / min.
l1l1
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- 1987-12-11 FR FR8717325A patent/FR2624623B1/en not_active Expired - Fee Related
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FR2624623B1 (en) | 1990-05-25 |
CH675164A5 (en) | 1990-08-31 |
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GB2212938A (en) | 1989-08-02 |
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