199981. lajstromszámú szabadalom • Optikai elrendezés pásztázó lézersugaras készülékekhez
5 HU 199981 B 6 Ami a 4 konvergencia-divergencia beállító nyalábformáló szerkezeti felépítését illeti, ilyen célú optika tervezése - a célspecifikáció ismeretében - a zoom-optikák méretezésére vonatkozó ismert összefüggések alapján elvégezhető. A gyakorlati pásztázó lézersugaras készülékekben azonban a d foltátmérő, az oC aszimptotikus félkúpszög és ezzel a nyaláb D átmérőjének néhány X-os ingadozása ill. pontatlansága megengedhető. Ez lehetővé teszi a költséges és bonyolult, de elméletileg tökéletes zoom-optika helyett lényegesen egyszerűbb és olcsóbb közelitő megoldás alkalmazását. A 4. és 5. ábra egy-egy ilyen célszerű, egyszerűsített megoldást szemléltet. A 4. ábra szerinti megoldásnál a 4 konvergencia-divergencia beállító nyalábformáló egy 5 szórólencséből és egy 6 gyűjtőlencséből áll, amelyek egymáshoz képest elmozdíthatok és baloldali F fókuszpontjuk a beállítási alap helyzetben egybeesik. Ez a megoldás akkor alkalmazható, ha a 2 nyalábeltéritőnél a nyaláb szükséges D átmérője nagyobb, mint az 1 lézerből kilépő eredeti nyaláb átmérője. Mint látható, beállítási alaphelyzetben a 4 konvergencia-divergencia beállító nyalábformáló közönséges nyalábtágitó szerepét tölti be. De ha pl. a 6 gyűjtőlencsét és az 5 szórólencsét egymáshoz közelítjük, úgy a kilépő nyaláb divergenssé válik, miközben a kilépési helyen az átmérő lecsökken. Az 5 szórólencse és a 6 gyűjtőlencse optikai paramétereinek megfelelő megválasztásával elérhető, hogy ez a két ellentétes hatás a 2 nyalábeltéritőnél éppen kompenzálja egymást, úgy hogy ezen a helyen a nyaláb D átmérője jó közelítéssel változatlan maradjon. A két lencse távolításával a hatás az előző fordítottja. Ilyenkor a kilépő nyaláb konvergens lesz, de a kilépési átmérő megnő, így a 2 nyalábeltéritőnél mutatkozó D átmérő ilyenkor is jó közelítéssel változatlan. Az 5. ábra szerinti megoldás akkor alkalmazható, ha azt akarjuk, hogy a kompenzált D átmérő kisebb legyen, mint az 1 lézer eredeti nyalábátmérője. Ez az elrendezési változat az előző fordítottja, vagyis itt az 5 szórólencse a 6 gyűjtőlencse után van elhelyezve úgy, hogy a lencsék jobboldali F fókusza alap helyzetben egybeessen. A lencsék közelítésével a kilépő nyaláb konvergenssé, távolításával pedig divergenssé tehető. A kompenzált D átmérő itt is közel változatlan. A találmányunk szerinti megoldás alkalmazása elsősorban olyan ipari méretellenőrző készülékeknél előnyös, ahol az üzemi körülményektől függően - pl. a mért munkadarabok különböző hőmérséklete miatt - ugyanazon típusú készülékeknél erősen eltérő tár g y távolságokat célszerű alkalmazni. Intézetünkben pl. kísérleti céllal beépítettük a 5 találmány szerinti megoldást egy hagyományos pásztázó lézersugaras méretellenőrző készülékbe, amelynek ezáltal a tárgytávolsága mintegy 1:3 arányú átfogási tartományban állíthatóvá vált, anélkül, hogy a készülék 10 egyéb méréstechnikai paraméterei romlottak volna. Az egyszerűsített, kétlencsés nyalábformáló alkalmazása mellett a találmány szerinti megoldás többletköltsége annyira csekély, hogy az nem éri el a teljes készülék 15 értékének lX-át sem. A találmány szerinti megoldás előnyösen alkalmazható olyan pásztázó lézer su garas méretellenörző készülékekben is, ahol a mérés egy mérendő tárgy és egy etalon egyidejű 20 mérésével és összehasonlításával történik, miközben ezek két különböző tárgysíkban helyezkednek el. Ilyenkor ui. a mérési pontosság érdekében lényeges, hogy mind a tárgy, mind pedig az etalon megvilágítása 25 azonos keresztmetszetű fényfolttal történjen. Ez úgy érhető el, hogy a nyaláb fókuszálási pontját a két tárgysík közé állítjuk be. Az ilyen beállítás is a találmány szerinti megoldás segítségével igen egyszerűen és bizton- 30 ságosan valósítható meg. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 35 1. Optikai elrendezés pásztázó lézersugaras készülékekhez, amely tartalmaz párhuzamos nyalábot kibocsátó lézert (1), nyalábeltérítőt (2), így pl. elforduló tükröt és pásztázó gyűjtőlencsét (3), azzal jellemezve, 40 hogy a lézer (1) és a nyalábeltérítő (2) között a nyalábeltéritőre (2) állandó átmérőjű fényfoltot vetítő konvergencia-divergencia beállitó nyalábformáló (4) van elhelyezve. 2. Az 1. igénypont szerinti optikai el- 45 rendezés, azzal jellemezve, hogy a konvergencia-divergencia beállító nyalábformáló (4) rendre egymáshoz képest elmozdítható szórólencsét (5), majd gyűjtőlencsét (6) tartalmaz, amelyek elülső fókusza a beállítási alaphely-50 zetben egybeesik. 3. Az 1. igénypont szerinti optikai elrendezés azzal jellemezve, hogy a konvergencia-divergencia beállitó nyalábformáló (4) rendre egymáshoz képest elmozdítható gyűj-55 tőlencsét (6) és szórólencsét (5) tartalmaz, amelyek hátsó fókusza a beállítási alaphelyzetben egybeesik. Országos Találmányi Hivatal, Budapest - A kiadásért felel: Himer Zoltán osztályvezető R 4915 - KJK 90.2760.66-13-2 Alföldi Nyomda Debrecen - Felelős vezető: Szabó Viktor vezérigazgató 5
