Двухканальное сканирующее устройство
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
296Î70
Союз Соаетских
Социалистическкх
Респуолин
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 19,V1.1969 (№ 1338427/18-24) с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 12.11.1971. Бюллетень ¹ 8
Дата опубликования описания 4Х.1971
МПК G 02f 3/00
Комитет по делам иаосретеиий и открытий при Сосете Мииистроа
СССР
УДК 681.337.2 (088.8) с ла
З1 сс
qцpсстiig с —, с-."., °: с а,т
Г = сл "с . 1- h
Авторы изобретения
Г. П. Катыс, Е. П. Чубаров и В, П. Бондаренко
L>4Q
Институт автоматики и телемеханики (технической кибернетики) Заявитель
ДВУХКАНАЛЬНОЕ СКАНИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО
Предлагаемое устройство относится к оптическим сканирующим устройствам, предназначенным для высокоточного отображения информации на люминесцентных и фотохромных экранах, для изготовления транспорантов, шаблонов и масок, для напыления и нанесения на подложки различного рода покрытий и тонких пленок и т. д.
Известны оптико-механические сканирующие устройства, осуществляющие запись информации оптическими средствами с одновременным контролированием процесса записи.
Недостатком этих устройств является то, что они не обеспечивают автоконтроль и регулирование объектов с повышенной динамичностью изменения регулируемого параметра, так как обладают малой скоростью сканирования, невысокой разрешающей способностью и низкой надежностью за счет использования механических связей между элементами.
Предложенное устройство отличается от известных тем, что в нем за последовательно расположенными объективом, системой «качающихся» зеркал и полупрозрачным зеркалом установлена акустическая ячейка, выполненная в виде двух камер, заполненных разными жидкостями и разделенных между собой г;ьезоизлучателем. В фокальной плоскости объектива за первой камерой акустической ячейки установлена диафрагма, модулятор и фотоприемник, перед которым расположена маска, установленная на пути хода луча света, отраженного «качающимся» зеркалом и идущ.сго через вторую камеру акустической ячейки во второй модулятор от источника с зеркальной призмой, отражающей основную часть потока к объекту через оптический модулятор, установленньш за второй камерой акустической ячейкис полупрозрачное зеркало и объектив. Выход фа1О зочувствительного усилителя, связанного с выходом фотоприемника, соединен с входом оптического модулятора, а выход генератора импульсов подключен к входам модуляторов, а выходы генераторов отклоняющих напряже1S ний подключены соответственно к псезоизлучателю акустической ячейки и элекгромагнитной системе «качающихся» зеркал.
Нь чертеже показано предложенное устройство.
2о Оно содержит объект 1, установленный за объективом 2, вертикальный отклоняющий блок 8, представляющий собой акустическую ячейку, разделенную на камеры А и Б, пьезоизлучатель 4, систему «качающихся» зеркал 5 д и б, источник излучения 7, фотоприемник 8, фазочувствительный усилитель 9, оптический модулятор 10, модуляторы 11 и 12, генератор
18 прямоугольных импульсов обпазующие оптический коммутатор, маску 14, фокусируюзо щие линзы 15 и 1б, зеркальную призму 17, 296070
3 полупрозрачное зеркало 18, диафрагму 19, генератор 20 синусоидального напряжения 20, генератор тока 21, зеркало 22 и системы зеркал 28 — 2б.
Устройство работает следующим образом.
Снятие информации с объекта 1 (например стрелки) и воздействие на объект 1 осуществляются в разных спектрах, поэтому акустическая ячейка 8 выполнена в виде двух камер которые заполнены разными рабочими жидкостями и разделены между собой общим пьезоизлучателем 4, т. е. такая конструкция позволяет компенсировать изменение длины световой волны Х за счет изменения скорости распространения v ультразвуковых волн, оставляя неизменным угол отклонения светового луча 2и в обоих каналах. К пьезоизлучателю 4 блока 8 от генератора подается синусоидальное напряжение, модулированное по частоте пилообразным сигналом, Горизонтальное отклонение световых пучков производится с помощью двух систем «зер.кало — катушка», используемых в гальванометрах, которые возбуждаются током нужной формы от одного генератора тока 21.
Ы информационном канале, в котором определяется значение регулируемого параметра, с помощью объектива 2 световой поток от объекта 1 собирается и сужается до размеров апертуры вертикального отклоняющего блока
3 с учетом получения наибольшей разрешающей способности. Сканирование изображения объекта 1 производится с помощью отверстия диафрагмы 19, установленной в фокальной плоскости объектива 2. После диафрагмы 19 каждый элемент изображения через модулятор 11 оптического коммутатора и с помощью зеркала 22 проходит к фотоприемнику 8, в котором возникает сигнал, пропорциональный значению параметра в контролируемой точке поля.
Этот сигнал сравнивается с эталонным сигналом, который формируется на том же фотоприемнике 8 с помощью эталонного потока, поступающего от источника излучения 7 к фотоприемнику 8 с помощью зеркальной призмы 17, системы зеркал 25 и 2б и сканирующего зеркала б, через второй модулятор 12 оптического коммутатора, вертикальный отклоняющий блок 8, фокусирующие линзы l5 и 16 и маску
14, прозрачность которой соответствует распределению регулируемого параметра по полю.
Выбор фотоприемника 8 обусловлен спектральными характеристиками излучений объекта 1 и источника излучения 7.
Поочередность поступления световых сигналов с информационного и эталонного каналов на фотоприемник 8 достигается применением оптического коммутатора, состоящего из двух г5
55 бО модуляторов 11 и 12, стоящих соответственно в этих каналах, и генератора 18, который подает на них в противофазе напряжения прямоугольной формы. В результате этого на выходе фазочувствительного усилителя 9, установленного за фотоприемником 8, возникает электрический сигнал, пропорциональный величине отклонения параметра от требуемой величины. Этот сигнал подается на оптический модулятор 10, стоящий в канале воздействия, в котором по сигналам информационного и эталонного каналов осуществляется коррекция регулируемого параметра. Поток воздействия с помощью системы зеркал 23 и 24, полупрозрачного зеркала 18 и сканирующего зеркала
5 через оптический модулятор 10, вертикальный отклоняющий блок 8 и объектив 2 проходит к объекту 1, где воздействует на тот элемент объекта 1, информация о котором была получена с помощью информационного канала.
Предмет изобретения
Двухканальное сканирующее устройство, содержащее источник излучения с зеркальной призмой, фотоприемник, фазочувствительный усилитель, оптические модуляторы, объектив, полупрозрачные зеркала, системы зеркал, фокусирующие линзы, генераторы отклоняющих напряжений и генератор импульсов, отличаюи ееся тем, что, с целью увеличения быстродействия, повышения точности и надежности его работы, в нем за последовательно расположенными объективом, системой «качающихся» зеркал и полупрозрачным зеркалом установлена акустическая ячейка, выполненная в виде двух камер, заполненных разными жидкостями и разделенных между собой пьезоизлучателем, а в фокальной плоскости объектива за первой камерой акустической ячейки установлена диафрагма, модулятор и фотоприемник, перед которым расположена маска, установленная на пути хода луча света, отраженного «качающимся» зеркалом и идущего через вторую камеру акустической ячейки во второй модулятор от источника с зеркальной приз.мой, отражающей основную часть потока к объекту через оптический модулятор, установленный за второй камерой акустической ячейки, полупрозрачное зеркало и объектив, причем выход фазочувствительного усилителя, связанного с выходом фотоприемника, соединен с входом оптического модулятора, а выход генератора импульсов подключен к входам модуляторов, а выходы генераторов отклоняющих напряжений подключены соответственно к пьезоизлучателю акустической ячейки и электромагнитной системе «качающихся» зеркал.
296070
Составитель И. А. Фролова
Техред Л. Л. Евдонов
Редактор Е. Семанова
Корректор Т. А. Абрамова
Заказ 1040/11 Изд. Ма 465 Тираж 473 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
