Импульсный фотоэлектрический микроскоп

Импульсный фотоэлектрический микроскоп

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (») 54024О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.07.75(21) 2157246/10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) И. Кл

& 02 В 27/00

Государственнмй комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано25.12.76.Бюллетень № 47 (53) УДК 535.822.1 (088. 8) (45) Дата опубликования описания16.03.77 (72) Автор изобретения

Л. С. Привер (71) Заявитель аучно-исследовательский инститУт пРикладной математики и кибернетики при Горьковском государственном университете им. Н. И, Лобачевского (54) ИМПУЛЬСНЫЙ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МИКРОСКОП

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 f 2J.

Наиболее близким к предлагаемому является импульсный фотоэлектрический микроскоп, содержащий оптический тракт в виде источника света, диафрагмы со щелью, конденсора, узла сканирования, объек— тива, 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 из о брете ния — п овы ш енп е точ пос†ти 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

10 регенеративного оптрона в моменты совмещения световой марки со штрихом шкалы.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого импульсного фотоэлек15 трического микроскопа.

Он содержит малоинерционный управляемый источник света, например светодиод 1, конденсор 2, диафрагму 3 со щелью, узел сканирования 4, объектив 5, полупроз20 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.

540240

Источник света (светодиод) с помощью конденсора 2 освещает диафрагму 3 с узкой щелью. Объектив 5 создает изображение щели 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 фотоприемник 8 и,частично отражаясь от другой стороны полупрозрачной пластины 6, попадает в опорный фотоприемник 9. Оба фотоприемника присоединены к разным входам дифференциального усилителя 10, 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 д 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 10, а не к какому-либо стороннему источнику пита- Зп ния. 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- З тодиод 1 ичасть оптического тракта, направляющая свет от другой стороны светоделительной пластины в фотоприемник 9, образуют оптрон с положительной обратной связью (регенеративный оптрон), что приве-4 дет к импульсному зажиганию светодиода 1.

Такие импульсы будут возникать два раза за период сканирования и могут иметь большую 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 11 с 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 эталонным 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 CILIA № 3601613, кл. 250205, 24.08.71 (прототип).

2. "Оптико-механическая промышленность", 1961 г, № 6, стр. 8-16, ¹ 11, стр. 21-26.

540240

Составитель В. Белоусов

Редактор Т. Иванова Техред N. Ликович Корректор В, Салка

Заказ 5858/1 Тираж 637 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

1 1 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4