201403. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és elrendezés fénynyaláb átmérőjének meghatározására
HU 201403 B 2 fényérzékelő elemeket tartalmaz, ahol a fotoérzékelősor a 3 fénynyaláb útjában, előnyösen hozzá merőlegesen van elrendezve. Az 1 fotoérzékelőmátrix a 2 nyíl irányában, az 1 fotoérzékelőmátrix fotoérzékelősorával párhuzamosan mozgatható. Ezen párhuzamos mozgatás biztosítására az 1 fotoérzékelőmátrix tartóelemét 4 vezetéken rendezzük el. Az 1 fotoérzékelőmátrix 6 mozgatórúdon keresztül lineáris mozgást biztosító 5 meghajtószervvel van mozgásátviteli kapcsolatban. Az 5 meghajtószerv konkrét kialakítása a találmány lényegét nem érinti, ezért erre külön nem térünk ki. Az 5 meghajtószerv bármilyen ismert kialakítású lineáris meghajtószerv pl. elektromágneses tekerccsel megvalósítva. A mozgatás pontossága nem befolyásolja a mérés pontosságát. A 14 CCD fényérzékelőszenzor 7 kábelkötegen keresztül 8 CCD meghajtókártyával és azon keresztül mérésadatgyűjtőt tartalmazó 9 kiértékelő rendszerrel van összekötve. Az 5. ábra szemlélteti az 1 fotoérzékelőmátrixnak a 4 vezetéken való elrendezését. A 4 vezeték 10, 11, 12, 13 laprugókkal van megvalósítva. A 10, 11, 12, 13 laprugók az 1 fotoérzékelőmátrixnak 2 nyíllal jelölt mozgásirányára merőlegesen párban vannak elrendezve, ahol 10, 11 illetve a 12, 13 laprugókkal kiképzett laprugópárok egyik 10 illetve 12 laprugójának egyik vége mereven van befogva, másik vége pedig ugyanezen laprugópár másik 11 illetve 13 laprugójához csatlakozik, a másik 11 illetve 13 laprugó másik vége pedig az 1 fotoérzékelőmátrix tartóeleméhez van rögzítve. A 10, 11, 12, 13 laprgók egymással csereszabatosak. A találmány szerinti elrendezés egy megvalósításában 1 fotoérzékelőmátrixként 14 CCD fényérzékelőszenzor van beépítve. A találmány szerinti elrendezésnek egy kiviteli alakjánál (6. ábra) a 14 CCD fényérzékelőszenzort védő 15 üvegablak helyére igen jó visszaverőképességű ( >99 %) 15’ tükör van behelyezve ( 6. ábra). A találmányi eljárás egy megvalósításában a 14 CCD fényérzékelőszenzort védő 15 üvegablak el van távolítva, és a 14 CCD fényérzékelőszenzor érzékelőfelületén igen jó visszaverőképességű 16’ tükör, vagy nagy sűrűségű ( >OD-2, vagyis az áteresztőképesség <0,01) 16 optikai szűrő (high density filter) van elhelyezve. A találmány szerinti eljárás és az azt foganatosító elrendezés előnyei a korábbi hasonló célú megoldásokhoz képest a következőek: Az ismertetett eljárással széles tartományban ( 1 pm-1 cm) határozható meg a fény nyaláb átmérője. A mérési elrendezés helyigénye kicsi, ezért működő optikai rendszer (például optikai tároló, lézerlemezjátszó) fényútjába a rendszer lényegi megváltoztatása nélkül behelyezhető. Nem igényel különlegesen precíziós mozgatást (a fotoérzékelőmátrix rezgőmozgásának pontossága a mérés pontosságától függően 1 % nagyságrenjében van). Nem igényel különlegesen precíziós beállítást (a fotoérzékelőmátrix fénynyalábra állításának a pontossága néhány mikrométer). A mérés nem igényel különösen rezgésmentes kivitelezést (mikrométeres zavaró rezgések megengedettek). A mérési eljárás a fotoérzékelőmátrixon kívül nem igényel egyéb más érzékelőt. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Eljárás fénynyaláb átmérőjének meghatározására, amelynek során a fénynyalábot egymástól meghatározott távolságban sorban elrendezett fényérzékelő elemeket tartalmazó fotoérzékelőmátrixra vetítjük, és a fénynyaláb hatására a fényérzékelő elemekben keltett jeleket érzékeljük, azzal jellemezve, hogy a foroérzékelőmátrixot fotoérzékelő sorával párhuzamosan mozgatjuk, a mozgatás során a fényérzékelő elemekben a fénynyaláb hatására keltett fotoelektromos jeleket meghatározott időközönként mérjük, a mért jelek értékének, valamint a fotoérzékelőmátrix pillanatnyi sebességének függvényében statisztikát készítünk, amely statisztikának jellemző paramétereit fénynyaláb átmérőre jellemző etalonértékekkel hasonlítjuk össze, amelynek során a vizsgált fénynyaláb átmérőjét az egyező etalonérték alapján határozzuk meg. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az etalonértékeket előzetes minősítő mérés alapján hatátozzuk meg, amely mérést ismert átmérőjű fénynyalábokon végezzük. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az etalonértékeket számítással határozzuk meg, amelyhez a fénynyaláb intenzitáseloszlásából és az egyes érzékelőelemek helytől függő fotoérzékenységeloszlásából számított tér- és időfüggő konvolúciós integrálból meghatározható expozíciós érték, valamint a fénynyaláb és az egyes érzékelőelemek távolsága közti összefüggést használjuk fel. 4. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az etalonértékeket számítással határozzuk meg, amelyhez az egyes érzékelőelemek és a fénynyaláb közti távolság, valamint az egyes érzékelőelemekre eső fényteljesítmény közti összefüggést használjuk fel. 5. Az 1., 2. vagy 4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fénynyalábot impulzusüzemben bocsátjuk a fotoérzékelőmátrixra. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fotoérzékelőmátrix pillanatnyi sebességét a fotoérzékelősor érzékelő elemeinek egymást meghatározott időközönként követő jelsorozatainak összehasonlításával, a fotoérzékelősorra vetülő fénynyaláb által a fotoérzékelősor elemeiben keltett jeleknek mozgatás miatti, egymáshoz viszonyított eltolódása alapján becsüljük. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy mérést megelőzően a fotoérzékelőmátrix mozgatásának indítása előtt a fotoérzékelőmátrixot sorára valamint a fénynyaláb irányára merőlegesen annyira toljuk el, míg a fénynyaláb alatt levő egyes érzékelő elemek fotoelektromos jele maximális értéket vesz fel. 8. Elrendezés fénynyaláb átmérőjének meghatározására, különösen az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítására, amely elrendezés a fénynyaláb útjában - előnyösen hozzá merőlegesen elrendezett - egymástól meghatározott távolságban sorban elhelyezett fényérzékelő elemeket tartalmazó foto-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
