Лптоколлимлциоиньш фотоэлектрическиймикроскоп!:!л'лгш-; шрее«; ;3^'вл;-^оте:на

 

284356

Союз Советских

Социалистических

Республик

r ,>

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Заявлено 17.11.1969 (№ 1308525. 18-10) с. присоединением заявки №вЂ”

Г1 р порп ет—

Onx бл!!ковано 14.X.1970. В!!>ллетепь ¹ 32

1(1. 42h, 14/03

42!!, 0/07

Комитет па делам изобретений и открыт!!й при Совете Министров

СССР

МПI(С 02Ь 27/32

УД l(535.822: 535-88 (088.8) Дятя опуолик >3annn onncalnf>l 27.1.1971

Авторы изобретения

И. И. Духопел, Е. П. Родионов и И. F.. Урнис

:-Заявитель

>х11ТОКОЛЛИМАЦИОННЫЙ ФОТОЭЛЕКТРИт! 1=.СКИЙ

ИИ КР1-уСК011

Данное изобретение относится к оптикомеханическому п!р !сбор остр оен и !о.

Известные фотоэлектрические микроскопы для наведения на объект, содержащие сптическую и растровую системы для формирования изображения марок, используемых для наведе ния и фокусировки, Ife ооеспечива!От высокой точности и обладают малой светосилой.

В предлагаемом микроско..!е погышена точность наведения и увеличена светосила за счет выполнения растровой спстсмы из трех одинаковых по шагу амплитудных растров, два пз которых установлены пo рязшлс стороны QT оптическои осп и второй anланатпческой точки

Ооъе! т1!Вя, а третий — В проме>!с > т! е меясду автоколлих!ационными изображе пнями первых двух и сдвинут на половину шага 01!!Iocnтельно их в своей плоскости.

На фиг. показан принцип формирсвапи>! изображения, марок в,предлагаемой системе.

Сим!х!етри lno относительно изображения апланятическои то !ки 001>ектиВЯ 1 pacno, 10æñ)nû растры 2 и 8 с одинаковым шагом. 1>Ястрь! равномерно освещаются ",àìïî÷êîé 1 If с 10мощью полупрозря шой пластины 6 п объектива 1 проецируются соответственно в полуплоскостп 6 и 7. Если в anланятпческую Io fu>> ООЪЕКТИВЯ ПОХ!Е .ТПТЬ 3CРKa,10 (!!Лn 3СРКЯ,11>по oTJ)яжЯющий Обьект) 8, TO изооражс In!i растров сформируются соответствс;шо в полуплоскостях 9 и 10, а в автоколгли!х!Яцио!ннов! ходе — в;полуплоскостях 11 и 12. В . частном случае, когда зеркало 8 расположено точно в середине между полуплоскостями 6 и 7, изображение растра в полуплоскости 9 оказывается совмещенным с изображением в полуплоскости 7, я изоора>кение растра в полуплоскости 10 соответственно — с изображением в полуплоскости 6. ! и Кромс растров 2 и 8 схема содержит аналоги>!и!.н! растр 1>, зеркальное изображение которого в светоделсительной пластине паходптся точш> в середине между изобра>ке!!!!ю!в растров 2 и 8. Отно;!!тельно изобряжеllnll растров 2 и 8 в полуплоскостях 11 и 12 растр

18 смещен па полшага, так что против изображс1ний прозрачны.; штрихов в полуплоскс>стях 11 и 12 располагаются !!епрозрачныс промежутгси растра 18 и наоборот.

Прп указанном на фпг. положении зеркала 8 интенсивности пучков, прошедших через леву!о и правую половину растра 18, оказыва-!

Отся о тяня кОВВ! ll ll. СдB!тг зорка, 1 8 Вдо.1!> осп от среднего положения вызывает смещение изображения в плоскостях 11 и 12 относительно растра 18 и cooTBcòñòâåíflo перераспределение !интенсивности г!евого и правого пучков. Если зеркало удалено от об.ьективя, то изображение в плоскости 12 приближается

30 изобра>кению растра 18 в этой плоскости, я

2843 Р изображение в плоскости 11 удалится. В соответстви и с этим интенсивность правого пучка уменьшится, а левого — увеличится. В случае приближения зеркала к объективу наблюдается обратная картина.

IIa фиг. 2 приведена схома фотоэлектрпческОГО микроскопа с указанным рясноложением растров, обеспечивающ им з нячительное повыIllBHèå точности фокусирования на поверхность и автоматизацию процесса наведения.

В схеме используются светофильтр 14, конденсор 1О и полевая линза 1б. Так как микрообъектив 1 рассчитан для тубуса, поэтому он работает с полевой линзой 16. Зеркало 8 носажоно,на пьезоэлемент 17, изменение длины которого регулируется подачей пе ременного по величине напряжения от батареи 18 и реостата 19. Узел пьезоэлемента используется для оценки чувспвительностп фокусировки микроскопа в условиях фотоэлектрической регистрации световых сигналов,:проходящих через левую и правую половины растра 18, и осуществления обратной связи с фотоприе. пиками

20. ..Одна.из возможных схем для фотоэлектри„.,:ческой регистрации сигналов показана .Ня фиг.

3; обратной связи на схеме не показано.

>е

Катетные гра1ни прямоугольной призмы 21 направляют прошедшие через растр 18 левый н,правый пучки соответственно на левый и правь|й фотоприемники 20, включенные в мостовую схему 22. Когда интенсивности обоих пучков одинаковы (что соответствует наиболее резкой фокусировке), гальванометр 28, включенный в диагональ моста, нс регистрирует тока. Смещение зеркала 8 в ту или другую сторону от плоскости наилучшей фокусировки вызывает лоявлен ие тока. Этот ток (сигнал) может быть использован как для регистрации наличия расфокуси ровки, так и,для приведения,в действие ка кого-либо меха низма автоматической фокусировки, т. е. для осугцест вла ня обратной связи.

Недостатком изображенной на фиг. 2 фотоэлектрической части установки является необходимость жесткой стабилизации питания источника света. Менее чувствительна к неточности стабилизации схема, принцип действия которой можно уяснить прп рассмотрении фиг.

3. Здесь 18 —,растр, соответствующий растру фиг. 2. Выше растра расположен модулятор

24, Модулятор под действием синусоидаль О ного напряжения совершает колебательное движение с амплитудой а в направлении, указян|ном стрелкОЙ. Прошедший через растр 1 3 свет направляется на фотоприемник 20. Если оос половины растра освещены одинаково, мо15 дуляции света не про исходит, и фотонриемпик не выдает перемен ной составляющей сигнала.

При наличии разности освещен ности появляется переменная составляющая сигнала,,которая регистрируется соответствующим прибором или нспользуется необходимым способом. Чтобы определить направление расфокусировки, схема должна быть снабжена фазочувствптельным устройством, сра ь1нива1О|цим фазу питания модулятора и фазу сигнала фотоприемника. На макетном образце микроскопа, собранного по схеме фиг. 2, при апертуре микрообъектива 0,3; 0,5 и 0,65 получена чувствительность к расфокуси ровке, близкая к 0,0005 лкм.

30 Предмет изобретения

Лвтоколлимационный фотоэлектрический ,ми кроскоп, содержащий оптическую и pacIpoвую системы для формпро|вания автоколлимационного .изобр аже|шя м арок, отличи(о щийс» тем, что, с целью повыше пня точности наведения и увеличения светосилы, растровая система,выполнена из трех одинаковых по шагу амплитудных pacTpolB, два из которых устагиовлены по разные стороны от Оптической оси и второй апланатической точки объектива, а третий — в промежутке между автоколлимационными изображениями первых двух и сдвинут на половину шага относительно их в своей плоскости.

Ю

1В в

Т7

Фиг

Фие 2

Составитель Илленко

Техрсд Л. Я, Левина

Iioppcr;rop Л. В. Юшина

Редактор Хейфиц

Загорская типография

Заказ 6069 Тираж 480 Подпнсно."

ЦН1ЛИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССI

Москва, 1 -35, Раушская паб., д. 4/5