Импульсный фотоэлектрический микроскоп Советский патент 1976 года по МПК H01J37/26 G02B27/00 

1

Изобретение относится к оптико-электронной измерительной технике и может быть использовано для линейных измерений путем наводки на эталонный штрих.

Известны устройства для 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.

Наиболее близким к предлагаемому является импульсный фотоэлектрический микроскоп, содержащий оптический тракт в виде источника света, диафрагмы со щелью, конденсора, узла сканирования, объектива, светоделительной пластины, шкалы с эталонным неотражающим штрихом и электронную схему, состоящую из основного и опорного фотоприемников, дифференциального усилителя и блока демодуляции фазоимпульсных сигналов 1.

Недостатком известного устройства является сравнительно небольшая точность измерений.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Для этого в предлагаемом устройстве малоинерционный управляемый источник

5 света, например светодиод, присоединен к выходу усилителя, а опорный фотоприемник присоединен к одному из входов усилителя и расположен так, что он вместе с усилителем и источником света образует цепь

0 регенеративного оптрона в моменты совмещения световой марки со штрихом шкапы.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого импульсного фотоэлек5 трического микроскопа.

Он содержит малоинерционный управляемый источник света, например светодиод 1, конденсор 2, диа.фрагму 3 со шелью, узел сканирования 4, объектив 5, полупроз0 рачную пластину 6, шкалу 7 с неотражающим штрихом, фотоприемник 8, опорный фотоприемник 9, дифференциальный усилитель 10 и блок демодуляции 11 фазо-импульсных сигналов.

Устройство работает следующим образом.

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 отражения от шкалы световой поток частично отражаясь от светоделительной пластины 6, попадает в фотоприемник 8. Одновременно свет пластины 6 попадает в фотопри- емник 8 и,частично отражаясь от другой стороны полупрозрачной пластины 6, попадает в опорный фотоприемник 9. Оба фотоприемника присоединены к разным входам дифференциального усилителя 1О, причем

оба фотоприемника выдают сигнал одного знака. В результате сканирования (колебания узла сканирования 4) изображение щели в диафрагме 3 перемещается по шкале 7. Если это изображение (световая марка) не совпадает с эталонным штрихом, то в оба приемника попадает световой поток. Путем подбора соответствующей нагрузки или делителя для фотоприемника 9 можно добиться, что сигналы с фотоприемников 8 и 9 будут одинаковы и на выходе усилителя 10 сигнала не будет. Это значит, что светодиод 1 не излучает свет, так как он присоединен к выходу усилителя 1О, а не к какому-либо стороннему источнику питания. Если же в процессе сканирования световая марка совместится 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, направляющая свет от другой стороны светоделительной пластины Б фотоприемник 9, образуют оптрон с положительной обратной связью (регенеративный оптрон), Что прив цет к импульсному зажиганию светодиода 1. Такие импульсы будут возникать два раза за период сканирования и могут иметьбольшую мощность и крутизну, поскольку в этом случае щель в диафрагме 3 может быть весьма узкой, а скважность импульсов большой. Эти импульсы обрабатываются затем в блоке демодуляции 11с выдачей соответствующего сигнала. Отсутствие сигнала на выходе свидетельствует об одинаковых интервалах между импульсами, т.е. о совпадении положения эталонного штриха с оптической осью прибора.

Формула изобретения

Импульсный фотоэлектрический микроскоп, содержащий оптический тракт в виде источника света, диафрагмы со щелью, конденсора, узла сканирования, объектива, светоделительной пластины, шкалы с эталоным неотражающим штрихом и электронную схему, состоящую из основного и опорного фотоприемников, дифференциального усилителя и блока демодуляции фазоимпульсных сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, малоинерционный управляемый источник света, например светодиод, присоединен к выходу усилителя, а опорный фотоприемник присоединен к одному из входов усилителя и расположен так, что он вместе с усилителем и источником света образует цепь регенеративного оптрона в моменты совмещения световой марки со штрихом шкалы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент США № 3601613, кл. 250205, 24.08.71 (прототип).

2. Оптико-механическая промышленность, 1961 г, № 6, стр. 8-16, № 11, стр. 21-26.

X

8bii(,