186255. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés térbeli tárgypontok koordinátájának meghatározására
21 186255 térbelileg párhuzamos, egymástól A távolságra lévő, azonos megvilágftáserősségű 33 síkok vannak. A feladat most az, hogy a térbeli megvilágításerősség moduláció egész n (Xq) periódusait megszámláljuk, és a ... . A<p(Xo) periódusok —^— törtrészeit folyamatosan mérjük, amelyeken az „A” tárgypont X0 nagyságú elmozdulása során keresztülhalad. A mérési pontosság növeléséhez és a megfordítható irányú számlálásának megvalósításához a koherens fő 2 fénymező időbeli megvilágításerősség modulációja, az említettek szerint az optikai 27 frekvenciamodulátor segítségével történik. Eközben az azonos megvilágításerősségű térbeli 33 síkokat a 27 frekvenciamodulátor állandó sebességgel a mérés irányában mozgatja. Az 1 tárgy „A” tárgypontjával optikai kapcsolatban lévő 29 fényérzékelő váltakozó elektromos jelet szolgáltat, amelynek fázisa arányos az „A” tárgypont x nagyságú elmozdulásával a 29 fényérzékelő kimenőjele a 21 referenciajeladó kimenőjelével együtt a kiterjesztett, 0...27tN méréshatárú fázismérő bemenetére jut, ahol N=I,2,3, ... A fázis mért p(xo)= =27m(x0)+A 9(Xq) értéke a 22 számítóegységre kerül az „A” tárgypont x-koordinátájának kiszámolásához. Amennyiben egyidejűleg több térbeli tárgypont, például „A”, „B” és „C” pontok elmozdulásának meghatározása szükséges, akkor a berendezés 6 vevőrésze az 1 tárgy mindegyik kiválasztott pontjához, tehát „A”, „B” és „C” pontokhoz rendelt egy-egy 29 fényérzékelővel van ellátva (20. ábra). Minden 29 fényérzékelő előtt egy-egy periodikus 32 raszter van elrendezve. (20'. ábra.) A raszterperiódus megegyezik a koherens fő 2 fénymező periodikus térbeli megvilágításerősség modulációjának periódusával. Mindegyik 29 fényérzékelő kimenete, valamint a 21 referenciajeladó kimenete a megfelelő, kibővített 0...27TN rád mérési tartományú elektronikus fázismérő bemenetére van kapcsolva, ahol N=l, 2, 3, ... A 20 fázismérő kimenetei a koordináták kiszámításához a 22 számítóegységhez csatlakoznak. A 21 referenciajeladó a fentiekben megadottakhoz hasonlóan alakítható ki. A koordináta mérőműben lévő elmozdítható 34 elem (21. ábra), például mikroelektronikai rendszerek helyzetének meghatározásához a berendezés 5 adórészében lévő optikai fő 7 adócsatorna a koordináta mérőmű rögzített 35 hordozó részéhez erősített 8 lézert tartalmaz, amelynek optikai tengelyén a 8 lézer sugárzási frekvenciáját eltoló optikai 27 frekvenciamodulátor, 23 sugárosztó van elrendezve. A koordináta mérőmű elmozdítható 34 elemén két, eltérő Xt és X2 periódusú periodikus 36 és 37 raszter van elrendezve, amelyek merőlegesek a 8 lézer optikai tengelyére és az elmozdítható 34 elem mozgási irányába vannak orientálva. A periodikus 36 és 37 raszterek úgy vannak kivitelezve, hogy a 37 raszter elmozdítható 34 elem helyzetének mérési tartományába eső periódusainak száma egy periódussal nagyobb, mint a 36 raszter ugyanezen tartományba eső periódusainak száma. Az optikai 10 átalakító a koherens fő 2 fénymezőnek az elmozdítható 34 elem térbeli környezetében való megfelelő méretűre formálására szolgál. A fő 15 vevőcsatoma a koordináta mérőmű rögzített 35 hordozóján a periodikus 36 és 37 raszterek mögött elhelyezett 16 fényérzékelővel van ellátva. A 16 fény-22 érzékelő a 0...27trad fázismérési tartományú 20 fázismérőre van kapcsolva. Ezúttal a kisebb periódusszámú 36 raszter mögött lévő 16' fényérzékelő kimenete a fázismérőként kiala- 5 kított 20 mérőegység mérőbemenetére csatlakozik, míg a nagyobb periódusszámú 37 raszter mögött elrendezett 16' fényérzékelő kimenete a fázismérőként kivitelezett 20 mérőegység 39 referenciajel-bemenetére kapcsolódik. 10 Ebben a berendezésben a koherens fő 2 fénymező két koherens fénymezőből van előállítva, amelyeket a 23 sugárosztó, az optikai 10 átalakító és a 36, illetve 37 raszterek alakítják ki. A koherens fő 2 fénymező optikai mérőjellemzőjeként, amely a fénymezőnek az el- 15 mozdítható 34 elem kiválasztott pontjával egybeeső helyén a mérőjellemző értékének és ezen pont koordinátájának egyértelmű és megfordítható egymáshozrendelését megadja, a két fénymező választott pontbeli fáziskülönbsége szolgál. A fáziskülönbség maximális értékét 20 (2tc) csak az elmozdítható 34 elem szélső helyzetében éri el. A 36 raszter és a 23 sugárosztó térfrekvenciájának egyenlősége esetén az ezen 36 raszter mögötti 16' fényérzékelő kimenetén a következő ij(t) elektromos jel ala- 25 kul ki : ahol i01 az elektromos jel maximális értéke ; 30 az optikai 27 frekvenciamodulátorral előállított időbeli megvilágításerősség-modulációfrekvenciája ; X, a 36 raszter periódusa; Xq az elmozdítható 34 elem mérendő koordinátá- 35 ja. A másik, a 37 raszter mögött elhelyezkedő 16' fényérzékelő kimenetén jelentkező i2(t) elektromos jel a következő kifejezéssel írható le: 40 45 50 »2(0=102 +cos ’ (14) ahol : X2 a 37 raszter periódusát, i02 az elektromos jel maximális értékét jelenti. Az ij(t) és i2(t) elektromos jelek a fázismérőként kivitelezett 20 mérőegység 38 mérőbemenetére, illetve 39 referenciajel-bemenetére kerülnek. A fázismérő méréshatára 0...2tí rád, és ezen két elektromos jel közötti A<p<27t fáziskülönbséget méri: xo A'p"2?-f0_2nx»irTi Aj Aj Aj • Aj 05) Xr 55 60 65 .. =A, mennyiség tulajdonképpen a koherens Xj-Xz fő 2 fénymező térbeli megvilágításerősség moduláció-X jártak periódusa. Mivel X. =—- meg van határozva, ahol Ni X az elmozdítható 34 elem helyzetének mérési tartománya és N {a 36 raszter periódusainak száma a perióduson x belül, és mivel X2=—-——, ezért a koherens fő fény- N| + l mező térbeli megvilágításerősség modulációjának Aj periódusa a következő összefüggéssel fejezhető ki : Ai== x,-x.-=x. (16) 12
