190892. lajstromszámú szabadalom • Sík felületek reflexióját mérő berendezés, különösen csillogásmérő
3 190.892 4 üzeménél jelent előnyt, továbbá arra is nyújt lehetőséget, hogy az egyes mérőgeometriákhoz tartozó (pl. csillogásméréshez) előírt fényforrásméreteket oly módon biztosítsuk, hogy a diódák műanyag fejét közvetlenül a kívánt méretre munkáljuk le és mattítjuk, ami egyúttal az optikai hatásfokot (hasznos mérőjelet) is növeli. A hatásfok további növelését a dióda oldalfelületeinek tükröző bevonattal való bevonásával érhetjük el. A kvázimonokromatikus fény alkalmazása továbbá különös előnyt jelent az optikai leképző elemek kialakításánál. Az optikai leképzésnek a szabványokban rögzített szoros tűrésértékei, széles spektrumú fénynyalábok szabatos optikai leképzése esetén, gyakorlatilag képhibamentes, akromatikus, nagy fényerejű lencserendszereket igényelnek. Az ilyen rendszerek tervezése, előállítása és a készülékben történő elrendezése azonban csak igen nehezen és költségesen lenne megvalósítható. A találmány szerinti mérőberendezésben a fényforrásokból kicsatolt optikai referencianyalábokat, alkalmas fényvezető elemekkel, pl. fényvezető szálakon, melyek hajlított úton is vezethetők és/vagy közvetlen rálátást biztosító csövön vagy furaton át vezetjük a referenciaészlelőkre. Ez a kiviteli mód különösen a kompakt felépítést könnyíti meg. A furatos kivitel esetén a furatba oldalról becsavarható csavar segítségével optikai jelszabályozás is könnyen oldható meg. (A jelszintek beállítását a későbbiekben részletesebben is ismertetjük.) Fényvezető szálak alkalmazásánál lényeges, hogy a szál fényforrás felé eső vége a hasznos megvilágító nyalábot részben se takarja le, mivel ez esetben a mintakivilágítás egyenetlenné válik. A találmány szerinti mérőberendezésben az azonos vizsgált mintafelületet az egyes megvilágító nyalábokba (azok közel párhuzamosan haladó részeibe) a megvilágító objektívek és a minta között elhelyezett alkalmas méretű nyílások, nyalábhatároló blendék biztosítják. Mivel a megvilágító nyalábok kissé széttartóak, ezen nyílásokat, a geometriai elrendezéstől függően, lehetőleg a mintafelülethez közel helyezzük el. A nagy beesési szögű, pl. a 85°-os geometriához tartozó nyalábhatároló blende kialakítása és elhelyezése különösen kritikus. Legcélszerűbbnek találtuk azt az elrendezési módot, amikor a blende a megvilágított mintafelülettel párhuzamos, mivel ekkor alakja és mérete a hasznos mintafelülettel gyakorlatilag azonos, ami a gyártásban jelent könnyebbséget. Kisebb beesési szögeknél ezeket a blendéket gyakorlatilag a megvilágító objektívek kilépő oldalára helyezhetjük (az optikai tengelyre merőlegesen) és ekkor ezek méretei a vizsgált mintafelületnek a megfelelő optikai tengelyek irányába vett vetületei lesznek. Éles kontúrral rendelkező kivilágított mintafelületeket a 182 334 l.sz. magyar szabadalomban leírt elrendezéssel lehet megvalósítani. A találmány szerinti mérőberendezésben különös gondot fordítottunk a megvilágító nyalábok polarizációs állapotának pontos megtartására. A csillogásmérésre vonatkozó szabványok ugyanis polarizálatlan fényre érvényesek, azaz a megvilágító nyalábokban a beesési síkra merőleges és azzal párhuzamos síkban polarizált nyalábok egyenlő intenzitásúak. Ezt oly módon érjük el, hogy a fényforrások fénye polarizálatlan és sem a megvilágító, sem az észlelő nyaláb nem halad át és/vagy nem tükröződik ferde felületeken, ami a polarizációs intenzitásarányt megbontaná és hamis végső eredményeket okozna. Megfelelően kompakt felépítésű, több mérőgeometriás mérőberendezésben azonban tükrözésre is gyakran szükség van. Ekkor tükörként olyan totálreflexiós prizmát használunk, melynek be- és kilépő sík lapjai az optikai tengelyre merőlegesek, így refelxióképességük bármely polarizációs irányban azonos. Az itt felsorolt jellemzők lehetővé teszik, hogy több mérőgeometriás mérőberendezést olyan kompakt felépítésben alakítsunk ki, melyben az optikai részeken, a jelfeldolgozó és kijelző villamos egységeken kívül a készülék üzemeltetéséhez szükséges tölthető villamos telepek is elhelyezhetők. Ezáltal a találmány szerinti mérőberendezés különösen a nehezen hozzáférhető helyeken pl. épületrészeken, terepen stb. történő mérések végzését könnyíti meg. Ezt a célt szolgálja az átfordíthatóan dugaszolható kijelző alkalmazása, mely a leolvasást könnyíti. A találmány szerinti mérőberendezés egy példaképpel 20760780°-os mérőgeometriákat alkalmazó kiviteli alakját az ábrákra történő hivatkozásokkal a következőkben részletesen ismertetjük: 1. ábra a példaképpeni mérőberendezés fő metszetét (részben nézeti képét), 2. ábra a találmány szerinti mérőberendezés elvi blokkvázlatát, 3. ábra a mérőberendezés egy példaképpen csillogásmérőben alkalmazott fényforrását, a 4. ábra a jelfeldolgozó egység egy példaképpen három mérőgeometriás mérőberendezésben alkalmazott villamos kapcsolási elrendezését mutatja be. Az 1. ábrán a példaképpeni mérőberendezés fő metszetét, részbeni nézeti képét mutatjuk be. A 20°, 60°, 85°-os mérőgeometriákhoz tartozó 11, 21, 31 fényforrások a 14, 24, 34 megvilágító objektívek fókuszsíkjában helyezkednek el. Jelen példában a 11, 21, 31 fényforrások azonos hullámhosszon sugárzó fényemittáló diódák. Ha a diódák világító magja nagyobb, mint a 14, 24, 34 megvilágító objektívek fókusztávolsága és a mérőgeometria szabvány szerint meghatározott méret, a dióda elé a megszabott méretnek megfelelő pl. 22 fényforrás blendét helyezhetjük el. A 11, 21, 31 fényforrások fényének egy részét a 13,23,33 fényvezető elemekkel vezetjük az 1 referencia észlelőre. Jelen példában a 13,23 fényvezető elem fényvezető szál. A 23 fényvezető elem középső szakasza a rajz síkja mögött kerül átvezetésre és a 31 fényforrásból kilépő hasznos megvilágító nyalábot nem takarja, míg a 23 fényvezető elem belépő és kilépő végei a rajz síkjában vannak oly módon, hogy a 23 fényvezető elem belépő vége a 21 fényforrásból kilépő hasznos megvilágító nyalábot nem takarja. A 33 fényvezető elem a 70 mérőfejtestbe fúrt furat, melybe felülről, a rajzon nem feltűntetve, egy csavar nyúlik be, melynek segítségével a 33 fényvezető elem optikai transzmissziója változtatható. A 15,25 nyalábhatároló blendék a 14,24 megvilágító objektívek minta felőli oldalán, míg a 35 nyalábhatároló blende az 51 mintafelülettel párhuzamosan, ahhoz közel oly módon van elhelyezve, hogy a 60°-os megvilágító nyalábot nem takarja. A 85°-os 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
