RU18850U1 - Лазерный профилометр - Google Patents

Abstract

Лазерный профилометр, содержащий излучающий лазер, сканирующую систему со схемой формирования пучка лучей в плоскость, приемную оптическую систему с фотопреобразователем и вычислительно-управляющее устройство, отличающийся тем, что схема формирования пучка лучей в плоскость выполнена в виде двух цилиндрических линз, первая из которых по ходу лучей собирающая, а вторая - конденсорная, установленных с возможностью образования на выходе непрерывного, растянутого в плоскость пучка параллельных световых лучей, равномерно распределенных по ширине плоскости.

Description

Лазерный профилометр.

Полезная модель относится к измерительной технике и может использоваться для измерения и оценки состояния профиля или шероховатости поверхностей различных объектов. Традиционные контрольно-измерительные устройства с использованием щупов и шаблонов не обеспечивают требуемой точности и, кроме того, требуют большого количества времени на подготовку перед проведением измерений и последуюшую обработку результатов.

Известно устройство для контроля положения отражающей поверхности объекта, содержащее оптически связанные источник излучения с оптической системой, приемную систему с фотопреобразователем и блоком управления с элементами сравнения импульсов 1 . Однако, известное устройство позволяет осуществлять контроль отражающей поверхности объекта только в одной точке.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является устройство для контроля положения отражающей поверхности, содержащее источник когерентного излучения, сканируюшую систему со схемой формирования пучка лучей в плоскость, приемную оптическую систему с фотопреобразователем, вычислительное и управляющее устройства 2 .

Недостатком этого устройства является импульсная «засветка фотопреобразователя и, соответственно, дискретный, т.е., через определенные промежутки времени контроль отражающей поверхности. Кроме того, наличие схемы формирования пучка лучей в плоскость в виде щелевой диафрагмы, формирующей пучок когерентного излучения через прорезь диафрагмы не обеспечивает достаточной равномерМ. кл. G01B21/00

ности силы света по ширине плоскости пучка. Щелевая диафрагма значительно ослабляет энергию лазерного пучка после формирования.

Задача, на решение которой направлена полезная модель и технический результат от ее использования заключается в создании лазерного профилометра, позволяюш;его обеспечить высокую точность и скорость измерений за счет получения после схемы формирования пучка лучей непрерывного, растянутого в плоскость пучка параллельных световых лучей, равномерно распределенных по ширине плоскости.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для контроля положения отражаюш;ей поверхности, содержаш;ей излучаюш;ий лазер, сканирующую систему со схемой формирования пучка лучей в плоскость, приемную оптическую систему с фотопреобразователем, вычислительно-управляющее устройство, схема формирования пучка лучей в плоскость выполнена в виде двух цилиндрических линз, первая из которых по ходу лучей собирающая, а вторая - конденсорная, установленных с возможностью образования на выходе непрерывного, растянутого в плоскость пучка параллельных световых лучей, равномерно распределенных по щирине плоскости.

На фиг.1 представлена блок-схема лазерного профилометра, на фиг.2 - схема формирования пучка лучей в плоскость с преобразованием круглого (в сечении) пучка лучей в плоскость.

Лазерный профилометр содержит последовательно расположенные источник когерентного излучения (лазер) 1, сканирующую систему 2, схему формирования пучка лучей в плоскость 3, направляющую пучок в виде плоскости на контролируемую поверхность 4, приемную оптическую систему 5 и фотопреобразователь 6, электрически связанный с вычислительно-управляющим устройством 7.

Работает лазерный профилометр следующим образом. Лазер 1 испускает пучок лучей на схему формирования пучка лучей в плоскость 3, при этом с помощью сканирующей системы 2 осуществляется перемещение лучей по контролируемой поверхности. На первую цилиндрическую собирающую линзу Л1 схемы формирования 3 поступает круглый (в сечении) пучок лучей, которые после пересечения расходятся и попадают на вторую цилиндрическую конденсорную линзу Л2. При прохождении линзы Л2 пучок лучей растягивается в плоскость с толщиной, близкой к диаметру лазерного пучка и шириной, равной ширине полосы контролируемой поверхности. Сформированный в схеме формирования пучка лучей в плоскость 3, плоский пучок равномерно распределенных по ширине параллельных лучей направляется на контролируемую поверхность 4. Отраженные от контролируемой поверхности лучи попадают через объектив (не показан) в приемную оптическую систему 5 и далее в фотопреобразователь 6, на телеэкране которого регистрируется изображение профиля контролируемой поверхности. С фотопреобразователя 6 электрические сигналы, после их анализа, поступают в вычислительно-управляющее устройство 7, которое дает информацию о состоянии поверхности контролируемого объекта.

Источники информации:

1.Авт. свидетельство .№ 151595, кл. G 01 В 21/00, 1987 г.

2.Авт. свидетельство № 1707472, кл. G 01 В 21/20, 1992 г.

Claims (1)

1. Лазерный профилометр, содержащий излучающий лазер, сканирующую систему со схемой формирования пучка лучей в плоскость, приемную оптическую систему с фотопреобразователем и вычислительно-управляющее устройство, отличающийся тем, что схема формирования пучка лучей в плоскость выполнена в виде двух цилиндрических линз, первая из которых по ходу лучей собирающая, а вторая - конденсорная, установленных с возможностью образования на выходе непрерывного, растянутого в плоскость пучка параллельных световых лучей, равномерно распределенных по ширине плоскости.