Оптико-электронный профилометр

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике. Цель изобретения - повышение точности. Наличие обратной связи схемы управления движением фотоприемника 5 блока 13 дифференцирователя, квадратора 14 и блока 15 умножения приводит к уменьшению статических ошибок измерения. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,К0 (61) 1578471 (21) 4700466/28 (22) 06.06.89 (46) 15,10.92.Бюль 38 (71) Институт проблем регистрации информации АН УССР (72) В.Г.Гришко, В.Н,Федоров, В.А.Хвалов и H.Ï.Äóäíèê (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1578471, кл. G 01 В 2730, 1989.,„, Ы„, 1768977А2 (54) ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРОФИЛОМЕТР (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике. Цель изобретения — повышение точности. Наличие обратной связи схемы управления движением фотоприемника 5 блока 13 дифференцирователя, квадратора 14 и блока 15 умножения приводит к уменьшению статических ошибок измерения. 1 ил.

1768977

Изобретение относится к контрольно- приемным узлом, второй фотоприемный измерительной технике и моя<от Сыть ис- узел, выполненный неподвижным, выходы пальэовано для контроля отража>ощих каторогo падкл>ачены к вычислительному поверхностей, в частности для контроля узлу, а вход сопряжен с оптическим выхоподложек носителей информации оптиче- 5 дом интерферометра и блок перемещения ских запоминающих устройств и является объекта контроля, кинематическис ним свяусовершенствованием известного устрой- занный, электрический выход которого подства по а.с.М ) 578471, ключен ко второму входу регулиру>ощего

По основному авт.св,N 1578471 изве- узла. В нем дополнительно установлены постен оптико-электронный прафилометр, са- 10 следовательно соединенные дифференцидер>кащийоптически-связанные с объектам альный усилитель и блок контроля источник излучения, оптическую дифференцирования, выход которого через систему, первый, второй и третий светоде- квадратар и блок умножения подключены к лители, первый, второй и третий фатапри- одному из входов сумматора, кдругомувхаемные узлы, интерферометр, содержащий 15 ду котарога падкл>очен выход усилителя неподвижный и подви>кный уголковые атра- мошности. жатели, узел слежения за лучом, блок пере- На чертеже иэобра>кена функциональмещения первого фотоприемного уэлл, ная схема предлагаемого устройства. вычислительный узел, регистрирующий Оптико-электронный прафиламетр узел, блок перемещения объекта контроля. 20 вкл>очает в себя источник излучения 1-(наНедостаткам известного устройства пример, Не-Ne лазер), разделенный светодля целого ряда применений, в частности, делителем 2 на два канала, адин из которых контроля микрагеометрии подложки апти- с помощью оптической системы 3 связан с ческих дисков, винчестерных дисков и в дру- г>оверхнасть>о исследуемого объекта 4. Свегих случаях, является то. что в нем 25 тоделитель 2 сопряжен с первым фатоприреализована автоматическая система регу- емником 5 (например, двухплощадным лирования по отклонению (статическая сис- фатадиодом с подсоединенными к его выхотема), т.е. ей принципиальна присущ дам предусилителями, выходы которых подстатиэм, величина которого вызывает полн- ключены в разнастному усилителю), и через ление существенной погрешности, для вы- 30 поворотные эсркала 6,7 — с плоскапаралшеукаэанных применений, лельнай пластиной 8. Выход первого фотаЦелью изобретения является повыше- приемника 5 связан с преобразователями ние точности измерения. Введение в канал так-напряжение 9,10 (например, выполненслежения за профилем квадратора и умно- ными в виде УИН), которые подключены ко жителя делают да>гный канал очень чувстви- 35 входу дифференциального усилителя И,соетельны к малей>ши>л изменениям профиля, диненнаго с усилителем мощности 12, Усипозволяет снизить динамические погреш- . литель мощности 12 соединен ности т.е. повысить точность, непосредственно и через блок дифференциПоставленная цель достигается тем, что рования 13 и через квадратар 14 с блоком в известном оптика-электронном профило- 40 умножения 15, подсоединенным к сумматаметре, содержащем оптически связанные с ру 16, объектом контроля источник излучения, оп- Выход сумматора 16 подкл>ачен к притическую систему и первый фотоприемный воду схемы слежения 17 (например, выпалузел, а также последовательно включенный ненным в виде линейного вычислительный узел и регистрирующий 45 электродвигателя), подвижная часть котароузел, подвижный первый фотоприемный ro с размещенным на нем фотоприемникам узел, а также узел слежения эа лучом, пад- 5 перемещается на воздушной подушке. ключенныйк выходупервогафагаприемна- Оптическая часть интерфераметра паго узла, кинематически с ним связанный, к страена посхеме Райхель<она. Схема вклювыходукоторагаподключен выходуэласле- 50 чает угалковые отражатели 18, 19 и дящего за лучом, светоделитель, размещен- пласкапараллельную пластину 8, ный между источником излучения и Причем отражатель 18 жестко связан с объектом контроля, интерФеааметр, содеа- фотоприемником 5. Выход пласкопаралжащийнеподвижныйипадвижныйу>o>iI<0»b>U лельной пластины оптически сопряжен с отражател>л, причем подвижный.уголкавый 55 входом блока фотоприемников 20. К выходу отражатель закреплен на первом фотапри- блока фотоприемников 20 подключен блок емном узле и оптический вход интерфера- электроники 21(например, выполненный на метра сопряжен со вторым оптическим однокристалльной ми" ðî-3ВМ серии M1 выходом светоделителя, третий оптический 0/6ВЕ48). Блок электроники 21 состоит из выход >

1768977

Составитель В. Хвалов

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор Н. Кешеля

Редактор О. Федотов

Заказ 3638 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

ИМС серии К 572ПВ2), анализатора микрогеометрии исследуемой поверхности 23, накопителя 24, ЦАП 25 (например, выполненном на базе ИМС серии К572ПА2) и, в качестве устройства документирования, 5 регистрирующее устройство 26 (например, самописец, принтер, осциллограф и т.д.)

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Излучение Не-Ne лазера 1, разделяется 10 на два потока светоделителя 2. Один из потоков обеспечивает работу интерферометра перемещений, второй фокусируется оптической системой 3 на поверхность объекта 4.

Отраженное поверхностью излучения воз- 15 вращается по тому же пути до светоделителя 2, отразившись от которого направляется на двухплощадный фотоприемник 5. Сигналы с выхода фотоприемника 5 через преобразователи типа "ток-напряжение" 9, 10 20 подаются на входы дифференциального. усилителя 11. Выходной сигнал дифференциального усилителя 11 подается на усилитель мощности 12, с выхода которого сигнал поступает на дифференцирующий блок 13 с 25 одной стороны и на блок умножения 15 с другой, а также на сумматор 16. С выхода дифференцирующего блока 13 сигнал поступает на блок умножения 15 через квадратор 14. После умножения сигналов с блока 15 и усилителя мощности 12 сигнал подается на сумматор 16, связанный через исполнительное устройство 17 с фотоприемником 5.

Формула изобретения

Оптико-электронный профилометр по авт.св.t+ 1578471, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен дифференциальным усилителем, входы которого подключены к выходам преобразователя ток-напряжение, усилителем мощности, вход которого подключен к выходу дифференциального усилителя. блоком дифференцирования, вход которого подключен к выходу усилителя мощности, квадратором, вход которого подключен к выходу блока дифференцирования, блоком умножения, первый вход которого подключен к выходу квадратора, а второй — к выходу усилителя мощности, и сумматором, к первому входу которого подключен выход блока умножения, к второму — выход усилителя мо цности, в выход сумматора подключен к входу схемы спекания за лучом.