Устройство для определения положения изображения объекта

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.09,74 (21) 206753/23 51) Ч. К 51,з С 01 В 9,08 присоединением заявкиГосударственный комите Совета Министров ССС ло делам изобретений(72) Авторы изобретения А. Леонец 71) Заявитель Институт электродинамики АН Украинской) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕИИЯ ПОЛОЖЕН ИЗОБРАЖЕИИЯ ОБЪЕКТАИзобретение относится к области измерп- тельноЙ техники и 5 Ожет наит 51 примегение для измерения одной линейной координаты на плоскости, в частности в генераторах изображений, фотоповторителях и в других подобных устройствах в микроэлектронике, в оптических запоминающих устройствах, а также в системах контроля размеров в машиностроении.Известно устройство для определения положения изооражепия объекта, содержащее двухканальный пнтерферометр, состоящий из осветителя, светоделительного устройства, неподвижного Отражатезя, устаноВленноГО В Одном канале, и отражателя, укрепленного на подвижн 05 каретке ВО Втором канале ДВух плоских параллельных зеркал, фоточувствительного отсчетпого устроиства с реверсивным счетчиком и устройством индикации, проекционную оптическую систему со сканирующим зеркалом, устанОВленную на подВижнОЙ каретке.Однако известное устройство имеет малое быстродействие, так как для измерения необходимо достичь строго определенного положения изображе 1 ия участка изн 1 ер 51 емОГО обьекта, например штриха штриховой меры, относительно оптической оси прибора для наблодения.Целью изобретсни 51 51 вляетс 5 повыше 11 ие и 1 дежности измерения, упрощение юстировки, а также снижение требовашит к точОст 11 установки оси поворота сканирующего зеркала.ДЛЯ ЭТОГО В ПРЕДЛВГВЕМОЕ УСТРОЙСТВО ВВЕДЕно дополнительное зеркало, выполнешое в виде плоскопараллельной пластины с окном и двухстор 011 ним зсркаль 15 ым покрьтием, жест-.ко связанное со скаппрующим зеркалом и установленное между двумя плоскх 1 параллельными зерка.1 ам 11, жестко сосд 11 нснным 11 с кареткой.Б Описываемои системе зеркал при ПОВОроте сканирующего зеркала луч интерферометра приооретает дополнитсльнуо разность 15 хода, что позволяет пропзьодить непрерывнуюкоррекцию показан ьй интерферомстра в соответствии со смещением светового луча, которое получено путем сканирования.На фиг. 1 изображена схема предлагаемо го устройства; на фиг. 2 -- пример соединения сканирующего и дополнигельного зеркал.Устройство содержит иптерферометр, состоящий из осветительного устроиства, представляющего собой лазер 1 с щелевой диафраг мой 2, светоделительного устройства 3 в видеплоскопараллельной стеклянной пластины, неподвижного Отражател 4 Одной нз ВеГвей интерферометра, крепле 11 ПОГО на подВиж 10 Й каретке 5 отражателя 6 второй из ветвей интер ферометра, фоточувствительного отсчетного5 10 15 о 25 30 35 ю 45 50 55 60 устройства 7 с реверсивным счетчиком и устройством 8 индикации; проекционную оптическую систему, состоящую пз объектива 9, источника света, например лампы-вспышки 10, с конденсором 11, объекта 12, например промежуточного оригинала в фотоповторителе, предмета с плоской поверхностью 13, например фотопластинки, поворотного зеркала 14, установленного в непосредственной близости к объективу 9 и жестко соединенного с дополнительным зеркалом 15, Зеркала 14 и 15 укреплены на общей оси (с целью упрощения чертежа ось показана условно в виде кинематнческой связи 16).Зеркала 14 и 15 могут быть выполнены как показано на фнг. 2 в виде единой плоскопараллельной пластины с двухсторонним зеркальным покрытием и окном, смещенным относительно геометрического центра вдоль оси вращения пластины. В этом случае роль зеркал 14 и 15 выполняют отдельные участки пластины.Угол поворота зеркала 14 изменяется с помощью какого-либо приводного механизма. Зеркало 15 установлено между двумя плоскимн зеркалами 17 и 18.Устройство работает, например, в качестве фотоповторителя следующим образом.Параллельный пучок света от лазера 1 попадает через щелевую диасррагму 2 на устройство 3, после которого часть светового потока отражается на отражатель 4 (первая ветвь интерферометра), другая часть попадает на одно из зеркальных поверхностей дополнительного зеркала 15, отражается от нее на плоское зеркало 17, проходит через окно зеркала 15 и, отразившись от зеркала 18, попадает на противоположную зеркальную поверхность зеркала 15, отразившись от которой попадает на отражатель 6 (вторая ветвь интерферометра), После отражателя 6 световой пучок меняет направление и, пройдя весь вышеописанный путь 115, 18, 17, 15), возвращается на светоделительнос устройство 3, интерферируя с пучком первой ветви,Разность хода лучей зависит от смещения каретки 5 и угла поворота зеркала 15, При смещении каретки 5 или поворота зеркала 15 интерференционные полосы перемещаются относительно фоточувствительного отсчетного устройства 7, которое вырабатывает электрические сигналы, необходимые для работы реверсивного счетчика с устройством индикации. Изображение светящейся части лампы- вспышки 10 проекцируется конденсатором 11 на входной зрачок объектива 9, что создает равномерное освещение объекта 12, Рассеянные объектом 12 лучи, отразившись от поворотного зеркала 14, попадают на объектив 9, который создает изображение объекта 12 на поверхности 13. При повороте зеркала 14 и жестко соединенного с ним зеркала 15 происходит смещение изображения ооъекта 12 по поверхности 13 и одновременно изменение разности хода лучей интерферометра. При определенном расстоянии и угле наклона зеркал 17 и 18, которые определяются расчетом, изменение разности хода соответствует смещению изображения, которое получено сканированием. Для перемещения изображения промежуточного оригинала на поверхности 13 перемещают каретку 5 и поворачивают зеркала 14 и 15, чем осуществляется коррекция положения изображения обьекта 12, которое регистрируется фотопластинкой в момент вспышки лампы 1 О. Отсчет положения изображения на поверхности происходит при этом непрерывно, что повышает надежность измерения и создает условия для автоматизации процесса измерения.Коррекция положения светового луча по полю изображения проекционной оптической системы и определения величины этой коррекции производятся с помощью зеркала, выполненного в виде пластины с двухсторонним зеркальным покрытием и смещенным к краю окном, т. е, деталью, размеры и оощая масса которой могут быть получены одного порядка с поворотными зеркалами быстродействующих зеркальных гальваномеров, Нечувствительность устройства к параллельным смещениям оси вращения сканирующего зеркала относительно каретки позволяет упростить конструкцию шарнирно узла этого зеркала и повысить скорость перемещения каретки. Формула изобретения1. Устройство для определения положения изображения объекта, содержащее двухканальный интерферометр, состоящий из осветителя, светоделительного устройства, неподвижного отражателя, установленного в одном канале, и отражателя, укрепленного на подвижной каретке во втором канале, двух плоских параллельных зеркал, фоточувствительного отсчетного устройства с реверсивным счетчиком и устройством индикации, проекционную оптическую систему со сканирующим зеркалом, установленную на подвижную каретку, отличающееся тем, что, с целью повышения точности инадежности определения положения, в него введено дополнительное зеркало, выполненное в виде плоскопараллельной пластины с окном и двухсторонним зеркальным покрытием, жестко связанное со сканирующим зеркалом и установленное между двумя плоскими параллельными зеркалами, жестко соединенными с кареткой.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, сканирующее и дополнительное зеркала выполнены в виде единой плоскопараллельной пластины с двухсторонним зеркальным покрытием и окном, смещенным относительно геометрического центра вдоль оси вращения пластины.