Авторы:

Г. П. Катыс Е. П. Чубаров В. П. Бондаренко

Заявитель:

Институт автоматики телемеханики технической кибернетики
Институт автоматики телемеханики технической кибернетики

ДВУХКАНАЛЬНОЕ СКАНИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Номер патента: 296070


ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

296070

Союз Советских Социалистических Республик

Зависимое от авт. свидетельства № -Заявлено 19.VI.1969 (№ 1338427/18-24)
с присоединением заявки № —

Приоритет —
Опубликовано 12.11.1971. Бюллетень № 8 Дата опубликования описания 4.V. 1971

МПК Б 021 3/00

УДК 681.337.2 (088.8)

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министроа СССР
_________________________________________________________________________________________________________________________________
|___________________________________________________________________________________________|“_■_""_"_...........{-___________|
|Авторы |Всесоюзная | ПАТЕНШ-1|Ш:;ШЯ
|изобретения_Г._П._Катыс,_Е._П._Чубаров_и_В._П._Бондаре|БИБЛИОТЕКА_|_______________|
Заявитель Институт автоматики и телемеханики (технической кибернетики)

ДВУХКАНАЛЬНОЕ СКАНИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО 1 2

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
пьезоизлучателем. В фокальной плоскости объектива за первой камерой
акустической ячейки установлена диафрагма, модулятор и фотоприем
ник, перед которым расположена маска, установленная на пути хода луча света,
отраженного «качающимся» зеркалом и идущего через вторую камеру акустической
ячейки во Еторой 5 модулятор от источника с зеркальной призмой, отражающей
основную часть потока к объекту через оптический модулятор, установленный за
второй камерой акустической ячейки, полупрозрачное зеркало и объектив. Выход
фа-10 зочувствительного усилителя, связанного с выходом фотоприемника, соединен
с входом оптического модулятора, а выход генератора импульсов подключен к
входам модуляторов, а выходы генераторов отклоняющих яапряже-15 ний подключены
соответственно к пьезоизлучателю акустической ячейки и электромагнитной системе
«качающихся» зеркал.
На чертеже показано предложенное устройство.
20 Оно содержит объект 1, установленный за объективом 2, вертикальный
отклоняющий блок 3, представляющий собой акустическую ячейку, разделенную на
камеры А и В, пьезоизлучатель 4, систему «качающихся» зеркал 5 25 и 6, источник
излучения 7, фотоприемник 8, фазочувствительный усилитель 9,
оптический модулятор 10, модуляторы 11 и 12, генератор 13 прямоугольных
импульсов обоазующие оптический коммутатор, маску 14, фокусирую-30 щие линзы 15
и 16, зеркальную призму 17,


296070

3
полупрозрачное зеркало 18, диафрагму 19, генератор 20 синусоидального
напряжения 20, генератор тока 21, зеркало 22 и системы зеркал 23—26.
Устройство работает следующим образом.
Снятие информации с объекта 1 (например стрелки) и воздействие на объект 1
осуществляются в разных спектрах, поэтому акустическая ячейка 3 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 X за счет изменения скорости
распространения V ультразвуковых волн, оставляя неизменным угол отклонения
светового луча 2а в обоих каналах. К пьезоизлучателю 4 блока 3 от генератора
подается синусоидальное напряжение, модулированное по частоте пилообразным
сигналом.
Горизонтальное отклонение световых пучков производится с помощью двух систем
«зеркало—катушка», используемых в гальванометрах, которые возбуждаются током
нужной формы от одного генератора тока 21.
В 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 26 и сканирующего зеркала 6, через второй модулятор 12
оптического коммутатора, вертикальный отклоняющий блок 3, фокусирующие линзы 15
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
4
модуляторов 11 и 12, стоящих соответственно в этих каналах, и генератора 13,
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 3 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, отличающееся
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 призмой,
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
Редактор Е. Семанова    Техред Л. Л. Евдонов    Корректор Т. А. Абрамова
Заказ 1040/11    Изд. № 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