Устройство для измерения вектора смещения диффузно отражающих объектов

(19) (И) 17 А 1 5 401 В 11/16 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ точной тов,В.В Геметрия,вып. 4 ф а остается постх каналов посту" нала опорного кан янной, Сигналы об ителя 10 разносф ают на вхи фаз. 1 изм ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЕКТОРА СМЕЩЕНИЯ ДИФФУЗНО ОТРАЖА 10 ЩИХ ОБ%ЕКТОВ(57) Изобретение относится к измерительной технике, Цель изобретенияповышение точности измерения за счетустранения погрешности, связанной сналичием дополнительных интерференционных картин, формируемых в фокальной плоскости объектива. При перемещении растра 6 происходит модуляция интерференционных полос, н фотоприемник 8 измерительного канала регистрирует периодически изменяющийсяво времени световой сигнал, фаза сигИзобретение относится к контрольно-измерительной технике и можетбыть использовано для измерения вектора смещения диффузно отражающихобъектов. 5Целью изобретения является повышение точности измерений за счет устранения основной погрешности измерения, связанной с наличием дополнительных интерференционных картин,формируемых в Фокальной плоскостиобъектива,На чертеже представлена схемапредложенного устройства,Устройство содержит источник 1 ко 15герентного излучения, установленнуюпо ходу излучения спекл-фотографию 2,интерферометр 3 сдвига, установленный по ходу луча измерительного канала, отклоняющий элемент 4, установленный по ходу луча опорного канала,объектив 5, установленный по ходу,лучей обоих каналов, регулярный щелевой растр 6, установленный в зад 25ней фокальной плоскости объектива,фотоприемники 7 и 8, установленныепо ходу лучей опорного и измерительного каналов, резонансный Фильтр 9,вход которого электрически связан свыходом фотоприемника 8, измеритель10 разности фаз, два входа которогоподключены к фотоприемнику 7 и выходу резонансного фильтра,Устройство работает следующим образом.351Нерасширенный луч источника 1 когерентного излучения освещает спеклфотографию 2, на которой зарегистрирован исследуемый объект в возмущенном и невозмущенном состоянии. Рассеянный спекл-фотографией светраспространяется по измерительномуканалу, прямо прошедший - по опорному, В измерительном канале за спеклфотографией расположен интерферометр3 сдвига, который служит для настройки периода интерференционных полос.Интерференционная картина формируется в задней фокальной плоскости объектива 5 на поверхности растра б, Вустройстве может быть использованрегулярный щелевой цилиндрическийрастр, При перемещении (вращениирастра 6 происходит модуляция интерференционных полос, и Фотоприемник 6измерительного канала регистрируетпериодически изменяющийся во времени световой сигнал, Временная зави симость первой гармоники сигнала навыходе фотоприемника 8 имеет вид А - амплитуда первой гармоники;Я - частота первой гармоники; где Щ = - Ьс 1 бьсй Ъ где Ьд - разность показаний измерителя разности фаз, соответствующих двум положениямспекл-фотографии;М - изменение вектора смещения.Резонансный фильтр 9 служит дляподавления высших гармоник, содержащихся в сигнале измерительного канала на выходе фотоприемника 8, Фильтрнастроен на частоту первой гармоники Й,Настройка устройства осуществляется с помощью интерферометра 3 сдвигатаким образом, чтобы период интерференционных полос стал равным периодурастра. При этом амплитуда первойгармоники сигнала измерительного канала будет максимальна,рлс = - с 1 зпы, - фаза первой гармони%ки;с 1 - вектор смещения;- длина волны света источника когерентногоизлучения;сС - угол дифракции светана спекл-Фотографии(угол между опорными измерительным каналами),В фазе сигнала, как видно из (1),содержится информация о векторе смещения,Отклоняющий элемент 4, объектив 5и растр 6 формируют сигнал опорногоканала из света, прямо прошедшегоспекл-фотографию, При перемещенииспекл-фотографии относительно освещающего луча фаза сигнала измерительного канала изменяется в соответствии с изменением вектора смещения,Фаза сигнала опорного канала остается постоянной, Сигналы обоих каналовпоступают на входы измерителя 10 раэности Фаз, Изменение вектора смещения Ьд определяется иэ выраженияЗаказ 1295/39 Тираж 678 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д.4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4,Таким образом, предложенное выполнение устройства при подавлении высших гармоник на 20 дБ позволяет производить измерение вектора смещения с точностью не хуже 4/1000 поло сы. Устройство для измерения вектора смещения диффузно отражающих объек О тов, содержащее источник когерентного излучения, предназначенный для образования от объекта опорного и измерительного оптических каналов, интерферометр сдвига и фотоприемник, установленные последовательно по ходу луча измерительного оптического канала, второй фотоприемник, установленный по ходу луча опорного оптического канала, объектив, размещен ный между интерферометром сдвига ифотоприемниками и.являющийся общимдля обоих. каналов, и измеритель разности фаз, два входа которого подключены к соответствующим фотоприемникам, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено отклоняющимэлементом, установленным по ходу луча опорного канала перед объективом,регулярным щелевым растром, установленным за объективом в задней фокальной плоскости с воэможностью перемещениг.перпендикулярно оптической осиобъектива, и резонансным фильтром,установленным между первым фотоприемником и измерителем разности фаэ,а большая сторона щели растра перпен.дикулярна плоскости пересечения лучей каналов.1