SU515934A1 - Устройство дл определени положени изображени объекта - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области измерительной техники и может найти применение дл  измерени  одной линейной координаты на плоскости, в частности в генераторах изображений , фотоиовторител х и в других подобных устройствах в микроэлектронике, в оптических запоминающих устройствах, а также в системах контрол  размеров в машиностроении .

Известно устройство дл  определении ноложени  изображени  объекта, содержащее двухканальный интерферометр, состо щий из осветител , светоделительного устройства, неподвижного отражател , установленного в одном канале, и отражател , укрепленного на подвижной каретке во втором канале двух плоских параллельных зеркал, фоточувствительного отсчетного устройства с реверсивным счетчиком и устройством индикации, проекционную оптическую систему со сканирующим зеркалом, установленную на подвижной каретке .

Однако известное устройство имеет малое быстродействие, так как дл  измерени  необходимо достичь строго определенного положени  изображени  участка измер емого объекта, например штриха штриховой меры, относительно оптической оси прибора дл  наблюдени .

Целью изобретени   вл етс  повышеиие иадежности измерени , упрощение юсгировки, а также снижение требований к точности установки оси поворота сканирующего зеркала.

Дл  этого в предлагаемое устройство введено дополнительное зеркало, выполиенное в виде плоскопараллельной пластины с окном и двухсторонним зеркальным покрытием, жест-, ко св занное со сканнрующим зеркалом и установленное мелсду двум  плоск 1ми параллельнымн зеркалами, жестко соединенными с кареткой.

В описываемой системе зеркал при повороте сканирующего зеркала луч интерферометра приобретает дополнительную разность хода, что позвол ет производить непрерывную коррекцию иоказаний интерферометра в соответствни со смещением светового луча, которое получено путем сканировани .

На фиг. 1 изображеиа схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - пример соединени  скаиирующего и дополнительного зеркал.

Устройство содержит иитерферометр, состо щий из осветительного устройства, нредставл ющего собой лазер 1 с щелевой диафрагмой 2, светоделительного устройства 3 в виде плоскопараллельной стекл нной пластины, неподвижного отражатели 4 одной из ветвей интерферометра , укреиленного на подвижной каретке 5 отражател  6 второй из ветвей интерферометра , фоточувствительного отсчетного

устройства 7 с реверсивным счетчиком и устройством 8 индикации; проекциониую оптическую систему, состо и ую из объектива 9, источника света, наирил1ер лампы-всиышки 10, с конденсором 11, объекта 12, например проме 1 уточного оригинала в фотоповторителе, предмета с плоской поверхностью 13, папример фотопластинки, поворотного зеркала 14, ттановленного в непосредствеииой близости к объективу 9 и жестко соединенного с допол |нтельпым зеркалом 15. Зеркала 14 и 15 укреплены на общей оси (с целью упрощени  чертежа ось показана условно в виде кииематнческой св зи 16).

Зеркала 14 и 15 могут быть выполнены как показано на фиг. 2 в виде единой плоскопараллельиой пластины с двухсторонним зеркальным покрытием и окном, смеп1.еииым относительно геометрического цеитра вдоль оси вращени  пластииы. В этом случае роль зеркал 14 и 15 выполн ют отдельные участки пластипы.

Угол поворота зеркала 14 измен етс  с помощью какого-либо приводного механизма. Зеркало 15 установлено между двум  плоскими зеркалами 17 и 18.

Устройство работает, например, в качестве фотоповторител  следующим образом.

Параллельный иучок света от лазера 1 попадает через щелевую диафрагму 2 на устройство 3, иосле которого часть светового потока отражаетс  на отражатель 4 (перва  ветвь интерферометра), друга  часть попадает па одно из зеркальных поверхностей дополнительного зеркала 15, отражаетс  от нее на плоское зеркало 17, проходит через окно зеркала 15 и, отразившись от зеркала 18, попадает на противополол пую зеркальную поверхность зеркала 15, отразившись от которой попадает на отражатель 6 (втора  ветвь интерферометра). После отражател  6 световой пучок мен ет направление и, пройд  весь вышеописанный путь (15, 18, 17, 15), возвращаетс  на светоделительное устройство 3, интерфериру  с пучком первой ветви.

Разность хода лучей зависит от смещени  каретки 5 и угла поворота зеркала 15. При смещении каретки 5 или поворота зеркала 15 интерференционные полосы перемещаютс  относительно фоточувствительного отсчетпого устройства 7, которое вырабатывает электрические сигналы, необходимые дл  работы реверсивного счетчика с устройством индикации . Изобрал :епие свет щейс  части лампывспыщки 10 проекцируетс  конденсатором 11 на входной зрачок объектива 9, что создает равномерное освещеиие объекта 12. Рассе нные объектом 12 лучи, отразившись от поворотпого зеркала 14, попадают па объектив 9, который создает изображение объекта 12 па поверхности 13. При повороте зеркала 14 и жестко соединеппого с пим зеркала 15 происходит смещение изображени  объекта 12 по

13 и одновременно изменение разности хода лучей интерферометра. При определенном рассто нии и угле наклона зеркал 17 и 18, которые определ ютс  расчетом, изменение разности хода соответствует смещению изображеии , которое получено сканированием . Дл  перемещени  изображени  промежуточпого оригинала па поверхности 13 перемещают каретку 5 и поворачивают зеркала 14 и 15, чем осунлествл етс  коррекци  положени  изображени  объекта 12, которое регистрируетс  фотонластннкой в момент вспышки лампы 10. Отсчет положени  изображени  на поверхности происходит при этом непрерывпо, что повышает надежность измерени  и создает услови  дл  автоматизации процесса измерени .

Коррекци  положени  светового луча по полю изображени  проекционной оптической системы и определени  величииы этой коррекции производ тс  с помощью зеркала, выполпенного в виде иластины с двухсторонним зеркальным иокрытнем и смещенным к краю окном , т. е. деталью, размеры и обща  масса которой могут быть получены одного пор дка с поворотпымн зеркалами быстродействующих зеркальпых гальваномеров. Нечувствительность устройства к параллельным смещени м оси вращени  сканирующего зеркала относительно каретки позвол ет упростить конструкцию шарнирно узла этого зеркала и повысить скорость перемещени  каретки.

Claims (2)

1.Устройство дл  определени  положени  изображени  объекта, содержащее двухканальный интерферометр, состо щий из осветител , светоделительного устройства, неподвижного отражател , установленного в одном канале, и отражател , укрепленного на подвижной каретке во втором канале, двух плоских параллельных зеркал, фоточувствительиого отсчетиого устройства с реверсивным счетчиком и устройством индикации, проекционную оптическую систему со сканирующим зеркалом , установленную на подвижную каретку, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности ннадежности определени  положени , в него введено Дополнительное зеркало , выполненное в виде плоскопараллельпой пластины с окном и двухсторонним зеркальным нокрытнем, жестко св занное со сканирующим зеркалом и установленное между двум  плоскими параллельными зеркалами, жестко соединенными с кареткой.

2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, с целью повыщепи  быстродействи , сканирующее и дополнительное зеркала выполнены в виде единой плоскопараллельной пластины с двухсторонним зеркальным покрытием и окном, смещенным относительно геометрического центра вдоль оси вращени  пластины .