Способ контроля коэффициентов пропускания объектов с координатно-зависимым законом пропускания Советский патент 1984 года по МПК G01N21/86 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к исследованию оптическими методами объектов с целью определения коэффициентов пропускания, и может быть использовано в оптико-механической и электронной промышленности, в частности, для контроля объектов с координатнозависимым законом пропускания, например светофильтров, фотошаблонов и теневых масок, применяемых в произ водстве цветных электронно-лучевых трубок (ЦЭЛТ). Известен способ автоматизированного многомерного контроля оптического пропускания материалов, включаю щий сканирование поверхности объекта световым лучом (оптическим зондом), регистрацию и последующее преобразование прошедшего контролируемый объект светового луча в электрический сигнал, измерение или индикацию его величины Г1Л Недостатком данного способа является низкая точность контроля объектов, оптическое пропускание которых изменяется по сложному закону в широких пределах. Наиболее близким по технической сущности к предложенному является «. способ контроля коэффициентов пропус кания объектов с координатно-зависимым законом пропускания, .включающий сканирование световым лучом поверхностей контролируемого и эталонного образцов, преобразование прошедшего через образцы излучения в электричес кие сигналы и регистрацию отличия сигнала от контролируемого образца и сигнала от эталонного образца C2J. Известный способ обеспечивает высокую точность контроля за счет преобразования регистрируемых значений величин пропускания эталона и объекта в двоичные К9ДЫ, сравнения двоичных кодов эталонного значения сигнала. Однако для получения требуемой точности контроля известный способ обусловливает необходимость использования синхронизации, аналого-цифро вого преобразования, запоминания, считывания, сравнения и индикации, что значительно усложняет аппаратурную реализацию. Это препятствует широкому использоранию способа в массовом производстве, поскольку сложность техничес.ких средств его реализации требует, в свою очередь, использования высококвалифицированного труда наладчиков. Цель изобрет ения - упрощение аппаратурной реализации способа при сохранении точности контроля. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу контроля коэффициентов пропускания объектов с координатно-зависимым законом пропускания, включающему сканирование световым лучом поверхностей контролируемого и эталонного образцов, преобразование прошедшего через образцы излучения в электрические сигналы и регистрацию отличия сигнала от контролируемого образца и сигнала от эталонного образца, сканирование контролируемого образца осуществляют лучом, модулированным по мощности по закону, обратному закону пространственного изменения пропускания эталонного образца. Предлагаемьй способ контроля пропускания заключается в следующем. Исходя из требований закона изменения пропускания, оптических свойств и однородности материала объекта и т.д. для каждого конкретного типа контролируемых объектов устанавливают эталон и определяют с помощью известных средств с высокой точностью истинное значение его пропускания - :ГХУ ТО-(Х,У;, где Тл минимальное {значение пропускания; f(х,у) - функциональная зависимость пропускания от ко ординат X, у. Затем световым лучом постоянной мощности Р0 последовательно сканируют эталонный образец, регистрируют величину прошедшего излучения хуРо пропор1 иональную пропусканию, и преобразовывают оптические сигналы в электрические Jxy cfPxy oC-Po Jxy oC-Po-%-f(X,yJ, где ot- - коэффициент пропорщюнальности. Полученное значение фототока Jxу усиливают, регистрируют и исходя из . значения минимального уровня регистрации фототока определяют постоянный уровень - уровень годности, удовлетворяниций условию сохранения линейности приемно-преобразовательного тракта и превышения уровня сигнала над шумом. Закон модуляции мощности излучения определяют исходы из требования равенства уровней регистрации сигналов, казгдой точки контролируемого объекта с координатами х, у установленному постоянному уровню годности . (/Ро ТО «,-РО ТХУ лу, где k - коэффициент модуляции; Wjcy - значение мощности после модуляции W, K-.|.;W:5L,p, Jxy xv Это значит, что- при прохождении светового луча мощностью Wjjy через точку эталонного объекта с координатами X, у и пропусканием Тху регистриру мая фотоэлектрическим преобразователем величина мощности прошедшего излучения, определяемая выражением . Р,у а),у . РО т,у Jo Ро остается постоянной дпя каждой .точки эталонного объекта. Отсюда вытекает что при контроле объектов с коорди.натно-зависимым эакоиом пропускания для получения постоянного уровня регистрируемой- мощности прошедшего излучения для каждой точки объекта необходимо и достаточно модулировать .-.... мощность Р сканирующего объекта луч ЗГ по закону -РоуТ.е. по закону обратному закону пропускания эталонного образца. После определения закона модуля.ции все последующие объекты, простра ственное распределение пропускания которых близко по пропусканию эталонного образца, сканируют световым лучом, промодулированным по закону (1). Отклонение значения регистрируемого сигнала Jxy от уровня годности Jo означает отклонение пропускания объ екта от требуемой величины, так как модулируя мощность луча по закону (1), получают для всех точек годного объекта постоянный уровень регистрации. Контроль за постоянством уровня регистрации/Эо , измерение величины отклонения от негоДЗ у ху с обработка результатов значительнсэ проще анализа сложных сигналов, не требует аппаратуры повьш1енной сложности, в частности ЭВМ. Принципиальное отличие предлагаемого способа от известного заключается в том, что операция сравнения величин пропускания излучения эталоном и контролируемым образцом основана на использовании оптических сигналов без преобразования их в электрические, что позволяет использовать в качестве сравнивающего устройства непосредственно сам контролируемый объект (образец). Вводимое модулирование сканирующего светового луча позволяет исключить непосредственное измерение величин коэффициентов пропускания и связанные с этим операции преобразования оптических сигналов в электрические, их усиления, кодирования, синхронного сравнения и т.д.,что существенно упрощает аппаратурную реализацию способа (например, исключает использование схем аналого-цифрового преобразования, линий задержки, сравне|ния и др.) при сохранении точности.

СПОСОБ КОНТРОЛЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ ПРОПУСКАНИЯ ОБЪЕКТОВ С КООРДИНАТНО-ЗАВИСИМЫМ ЗАКОНОМ ПРОПУСКАНИЯ, включающий сканирование световым лучом поверхностей контролируемого и эталонного образцов преобразование прошедшего через образцы излучения в электрические сигналы и регистрацию отличия сигнала от контролируемого образца и сигнала от эталонного образца, отличающий с я тем что, с целью упрощения аппаратурной реализации при сохранении точности контроля, сканирование контролируемого образца осуществляют лучом, модулированным по мощности по закону, обратному закону пространственного изменения пропускания эталонного об.разца.: 3