Фотоэлектрическое устройство дляНАВЕдЕНия HA гРАНицу CBETA и ТЕНи Советский патент 1981 года по МПК G01B11/00 

1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может .быть использовано, в частности, для наведения на границу теневого изображения объекта, например.фотомасок, плоских шаблонов и др.

Известно устройство для наведения на границу света и тени, в котором осуществляется развертка изображения границы между светом и тенью с помощью вращающегося клина, приводимого в движение от электродвигателя 1.

Наличие двигателя (вибратора), работгиацего непосредственно в момент наведения, часто является помехой при точных измерениях, так как неиз,бежно приводит к возникновению вибраций и требует определенных, часто очень сложных средств защиты.

Кроме того, указанное устройство (как и все механические сканирующие устройства с двигателями, вибратора ми и т.п.) практически не дает возможности проводить измерения в динамике, на ходу, без остановки объекта в момент измерения.

Наиболее близким по технической сущности к. изобретению является устройство для наведения на границу света и тени, содержащее источник света, объектив, установленный по ходу светового потока, светоделительный кубик, делящий световой поток на две ветви, два фотоприемника, размещенные в этих ветвях и включенные по фотобалансной схеме, кольцевую и круглую диафрагмы, установленные перед фотоприёмниками и оптически со10пряженные с анализируемой плоскостью, в которой изображения этих диафрагм концентричны и их площади равны между собой 2.

Недостатком данного устройства

15 является трудность юстировки положения кольцевой и круглой диафрагмы, размещенных в разделенных ветвях светового потока, так как необходимо добиться строгой концентричности их

20 изображений в анализируемой плоскости С другой стороны, .гаобое изменение положения диафрагм.: друг относительно друга (например, вследствие изменения температуры) приводит к сниже25нию точности Наведения.

Цель изобретения - повышение точности наведения.

Поставленная цель достигается тем, что кольцевая и круглая диафрагма

3d выполнены на входной грани светоделительного кубика, а на центральной зоне его гипотенузой грани нанесено отражающее покрытие со световым диаметром, большим, чем диаметр круговой диафрагмы, но меньшим, чем внутренний диаметр кольцевой диафрагмы.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства для наведения на границу света и тени, на фиг. 2 вид А на фиг. 1.

Устройство для наведения на границу света и тени содержит (фиг.1) последовательно расположенные источник 1 света, конденсатор 2, призму 3, предметный столик 4, объектив 5, светоделительный кубик, состоящий из двух склеенных прямоугольных приз б и 7 и на входной грани 8 которого нанесены круглая 9 и кольцевая 10 диафрагмы (фиг. 2), В центральной зоне гипотенузной грани призмы,например 6, нанесено зеркальное отражающее покрытие 11 со световым диамет-. ром, большим чем диаметр круглой диафрагмы 9, но меньшим, чем внутренний диаметр кольцевой диафрагмы 10. Светоделительный кубик делит, световой поток на две ветви, в одной из которых расположен фотоприёмник 12, а в другой - 13, фотоприемники 12 и 13 включены по фотобалансной схеме.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Световой поток от источника 1 света через конденсатор 2 и призму 3 направляется на предметный столи 4,- на котором располагают деталь 14. Теневое изображение детали объективом 5 проектируется в плоскость входной грани 8 светоделительного кубика, на которой нанесены круглая 9 и кольцевая 10 диафрагмы. В центральной зоне гипотенузной грани призмы, например 6, нанесено зеркальное отражаклцее покрытие 11 с такой площадью зоны, что свет, идущий через кольцевую диафрагму 10, не попадает, на зеркальное отражающее покрытие 11 и проходит через кубик, как через .плоскопараллельную пластину, на фотоприемник 12 Свет, идущий через круглую диафрагму 9, попгщает полностью на зеркальное покрытие и, отражаясь от негЬ, на фотоприемник 13. При пересечении границей света и тени оптической оси устройства, проходящей через узловую точку объектива 5 и центр круглой 9 и кольцевой 10 диафрагм, сигнал с выключенных по фотобалансной схеме фотоприемников 12 и 13 станет равньли нулю, при этом перекрытие теневьом изображением площади кольцевой и круглой диафрагмы будут равны друг другу.

Предлагаемое устройство позволяет упростить юстировку и повысить точность работы. .Юстировка устройства за счет того, что светоделительный кубик с зеркальнымотражающим покрытием 11 необходимо лишь установить так, чтобы плоскость его входной грани совпала с плоскостью изображений детали. Кроме того, нанесение круглой и кольцевой диафрагмы на входной грани светоделительного кубика исключает нарушение их взаимного расположения в процессе эксплуатации в различных режимах и тем самым приводит к повышению точности работы устройства.

формула изобретения

Фотоэлектрическое устройство для наведения на границу света и тени-, содержащее источник света, об.ъектив, установленный по ходу светового потока , светоделительный кубик, делящий световой поток на две ветви, два фотоприемника, размещенные в эти ветвях и включенные по фотобалансной схеме, кольцевую и круглую диафрагмы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности наведения, кольцевая и круглая диафрагмы выполнены на входной грани светоделительного кубика, а на центральной зоне его гипотенузной грани нанесено отражающее покрытие со световым диаметром, большим чем диаметр круглой диафрагмы, но меньшим, чем внутренний диаметр кольцевой диафрагмы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 284309, кл. G 01 В 11/02, 1969.

2.Авторское свидетельство СССР № 587321, кл. G 01 В 9/04, 1975 (прототип).

n

Лп2