SU540240A1

SU540240A1 - Pulsed photoelectric microscope

Info

Publication number: SU540240A1
Application number: SU2157246A
Authority: SU
Inventors: Леонид Симхович Привер
Priority date: 1975-07-16
Filing date: 1975-07-16
Publication date: 1976-12-25

Description

1one

Изобретение относитс к оптико-электронной измерительной технике и может быть использовано дл линейных измерений путем наводки на эталонный штрих.The invention relates to an optoelectronic measurement technology and can be used for linear measurements by aiming at a reference stroke.

Известны устройства дл наводки на эталонный штрих, например фотоэлектрические микроскопы, в которых изображение щели сканируют по штриху, а сигнал, снимаемый с фотоприемника, содержит информацию о положении штриха относительно оптической оси прибора 2j.Known devices for aiming at a reference stroke, such as photoelectric microscopes, in which the slit image is scanned by a stroke, and the signal taken from the photodetector contains information on the position of the stroke relative to the optical axis of the device 2j.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс импульсный фотоэлектрический микроскоп , содержащий оптический тракт в виде источника света, диафрагмы со щелью , конденсора, узла сканировани , объектива , светоделительной пластины, шкалы с эталонным неотражающим штрихом и электронную схему, состо щую из основного и опорного фотоприемников, дифференциального усилител и блока демодул ции фазоимпульсных сигналов 1.Closest to the present invention is a pulsed photoelectric microscope containing an optical path in the form of a light source, aperture with a slit, a condenser, a scanning unit, an objective, a beam-splitting plate, a scale with a reference non-reflective stroke, and an electronic circuit consisting of a primary and reference photodetectors, a differential amplifier and demodulation unit for phase-pulse signals 1.

Недостатком известного устройства вл етс сравнительно небольша точность измерений.A disadvantage of the known device is the relatively small measurement accuracy.

Цель изобретени - повышение точности измерений.The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy.

Дл этого в предлагаемом устройстве малоинерционный управл емый источникFor this, in the proposed device, a short-response controlled source

5 света, например светодиод, присоединен к выходу усилител , а опорный фотоприемник присоединен к одному из входов усилител и расположен так, что он вместе с усилителем и источником света образует цепь5 light, such as an LED, is connected to the output of the amplifier, and the reference photodetector is connected to one of the inputs of the amplifier and is arranged so that it forms a circuit together with the amplifier and the light source

0 регенеративного оптрона в моменты совмещени световой марки со штрихом шкапы.0 of the regenerative optocoupler at the moments of combining the light mark with the dashboard.

На чертеже представлена принципиальна схема предлагаемого импульсного фотоэлек5 трического микроскопа.The drawing shows a schematic diagram of the proposed pulsed photoelectric microscope.

Он содержит малоинерционный управл емый источник света, например светодиод 1, конденсор 2, диа.фрагму 3 со шелью, узел сканировани 4, объектив 5, полупроз0 рачную пластину 6, шкалу 7 с неотражающим штрихом, фотоприемник 8, опорный фотоприемник 9, дифференциальный усилитель 10 и блок демодул ции 11 фазо-импульсных сигналов.It contains a low-inertia controlled light source, for example, LED 1, condenser 2, diaphragm 3 with shell, scan unit 4, lens 5, semi-transparent plate 6, scale 7 with non-reflective stroke, photodetector 8, reference photodetector 9, differential amplifier 10 and a demodulation unit of 11 phase-pulse signals.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Источник света (светодиод) с помощью конденсора 2 освещает диафрагму 3 с узкой шелью. Объектив 5 создает изображени щепи диафрагмы 3 в плоскости светлой, хорошо отражающей шкалы 7, содержащей неотражающий эталонный штрих. После отражени от шкалы световой поток частично отража сь от светоделительной пластины 6, попадает в фотоприемник 8. Одновременно свет пластины 6 попадает в фотопри- емник 8 и,частично отража сь от другой стороны полупрозрачной пластины 6, попадает в опорный фотоприемник 9. Оба фотоприемника присоединены к разным входам дифференциального усилител 1О, причемThe light source (LED) using a condenser 2 illuminates the aperture 3 with a narrow neck. Lens 5 generates images of the chips of the diaphragm 3 in the plane of a light, well-reflecting scale 7 containing a non-reflecting reference stroke. After reflection from the scale, the luminous flux partially reflected from the beam-splitting plate 6 enters the photodetector 8. At the same time, the light of the plate 6 enters the photoreceiver 8 and, partially reflected from the other side of the translucent plate 6, enters the reference photodetector 9. Both photoreceivers are attached to different inputs of the differential amplifier 1O, and

оба фотоприемника выдают сигнал одного знака. В результате сканировани (колебани узла сканировани 4) изображение щели в диафрагме 3 перемещаетс по шкале 7. Если это изображение (светова марка) не совпадает с эталонным штрихом, то в оба приемника попадает световой поток. Путем подбора соответствующей нагрузки или делител дл фотоприемника 9 можно добитьс , что сигналы с фотоприемников 8 и 9 будут одинаковы и на выходе усилител 10 сигнала не будет. Это значит, что светодиод 1 не излучает свет, так как он присоединен к выходу усилител 1О, а не к какому-либо стороннему источнику питани . Если же в процессе сканировани светова марка совместитс с неотражающим штрихом на шкале 7, то светового потока в сторону фотоприемника 8 не будет, а опооный фотоприемник 9, усилитель 10, све тодиод 1 и часть оптического тракта, направл юща свет от другой стороны светоделительной пластины Б фотоприемник 9, образуют оптрон с положительной обратной св зью (регенеративный оптрон), Что прив цет к импульсному зажиганию светодиода 1. Такие импульсы будут возникать два раза за период сканировани и могут иметьбольшую мощность и крутизну, поскольку в этом случае щель в диафрагме 3 может быть весьма узкой, а скважность импульсов большой. Эти импульсы обрабатываютс затем в блоке демодул ции 11с выдачей соответствующего сигнала. Отсутствие сигнала на выходе свидетельствует об одинаковых интервалах между импульсами, т.е. о совпадении положени эталонного штриха с оптической осью прибора.both photodetectors give the signal of the same sign. As a result of scanning (oscillations of scanning unit 4), the image of the slit in diaphragm 3 moves on a scale of 7. If this image (light mark) does not coincide with the reference stroke, then the luminous flux enters both receivers. By selecting the appropriate load or divider for the photodetector 9, it can be achieved that the signals from the photodetectors 8 and 9 will be the same and there will be no signal at the output of the amplifier 10. This means that LED 1 does not emit light, since it is connected to the output of amplifier 1O, and not to any third-party power source. If, during the scanning process, the luminous mark is combined with a non-reflective bar on a scale of 7, then there will be no luminous flux towards the photodetector 8, and a bad photodetector 9, an amplifier 10, an LED 1 and a part of the optical path directing light from the other side of the beam-splitting plate B photodetector 9, which form a positive feedback optocoupler (regenerative optocoupler), which will lead to pulsed ignition of LED 1. Such pulses will occur twice during the scan period and may have a large power and slope, since In this case, the gap in the diaphragm 3 can be very narrow, and the pulse duty cycle is large. These pulses are then processed in a demodulation unit 11c by issuing a corresponding signal. The absence of a signal at the output indicates the same intervals between pulses, i.e. about the coincidence of the position of the reference bar with the optical axis of the device.

Claims

1. US patent number 3601613, class. 250205, 08.24.71 (prototype).

2. Optical-mechanical industry, 1961, No. 6, pp. 8-16, No. 11, pp. 21-26.

X

8bii (,