Способ определения геометрических размеров отражающих объектов

(56) Патент СШАкл. С 01 В 11/24 которь объект юл. В 41 й институт точи и В,В.Хопов8,8)4387994,1983. где гра ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ ОТРАЖАЮЩИХ ОБЪЕКТОВ(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения геометрических параметров отражающих объектов, Цель изобретения - обеспечениевозможности измерения геометрическихразмеров объектов, перемещающихся внаправлении, параллельном освещающе-.му пучку света. Разделяют излучениеот лазера 1 на два пучка, первый из х направляют на поверхность а 14, а второй - на поверхность объекта 14 параллельно первому, изменяют разность их оптических путей в интервале, определяемом условиями ЭН + 8, Р( Ь -8ницы интервала соответственно; о - длина когерентности излучения света; Н - максимальная величина изменения размера объекта между его точками, освещаемыми двумя пучками света; Ь - минимальная величина изменения размера объекта между его точками, освещаемыми двумя пучками света, Регистрируют интерференционную картину, измеряют ее контраст, В момент максимального контраста интерференционной картины регистрируют величину разности оптических путей пучков, по которой и судят об искомом размере объекта. 1 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения геометрическихпараметров отражающих объектов путемиспользоВания принципов интерферо 5метрии пониженной чувствительности.Целью изобретения является обеспечение воэможности измерения геометрических размеров объектов перемеФ Ощающихся в направлении, параллельном освещающему пучку света, за счетнечувствительности к смещениям объекта, достигаемой выбором опорной точки на поверхности объекта и сравне 5нием изменения формы поверхностина интервале, равном расстоянию между освещающими пучками с оптической разностью пути этих пучков.На чертеже изображена принципиальная схема устройства для реализации . способа определения геометрических размеров отражающих объектов.Устройство содержит последовательно расположенные полупроводниковый лазер 1, светоделительную пластину 2, компенсаторы 3 и 4 оптического пути, электромеханический привод 5, связанный с компенсатором 3 и соединенный с датчиком 6 угол код, интерферометр сдвига, выполненный в виде телескопического объектива, состоящего из линз 7 и 8 и дифракционной решетки 9, установленной между линзами в месте сопряжения их фокусных расстояний. Телескопический 35 объект ориентирован своей осью симметрично нормали, опущенной в точку пересечения осей плеч светоделительной пластины 2 с плоскостью установки объекта, и его входное окно обра щено к этой плоскости, перед дифракционной решеткой 9 на оси интерферометра сдвига установлена диафрагма 10, за линзой 8 в плоскости, оптически сопряженной с плоскостью установ ки объекта, помещен фотоприемник 11, выход которого соединен с блоком 12 измерения контраста интерференционных полос, выход которого подключен к установочному входу запоминающего 50 устройства 13, информационные входы которого соединены с выходом датчика б.Способ осуществляется с помощью данного устройства следующим образом. 55Светоделительная пластина 2 разделяет излучение лазера 1 на два параллельных пучка и направляет их на объект 14, Компенсатор 3 непрерывно изменяет разность оптического пути этих пучков, Пучки света, отраженные от объекта 14, совмещаются при помощи интерферометра сдвига, состоящего из линз 7 и 8 и дифракционной решетки 9. Диафрагма 10 служит для увеличения среднего размера элементов спекл - структуры света, отраженного от диффузионного объекта 14, поскольку фаза каждого спекла является случайной величиной, входное окно фотоприемника 11 должно быть меньше его среднего размера. Толщины пластинок компенсатора 3 и настройка компенсатора 4 подбираются таким образом, чтобы выполнялись условия1 мин21где Омска ф Пмин - веРхняя и нижняя границы интервала соответ 8 ственно;- длина когерентности излучения;Н и Ь - соответственномаксимальная и минимальная величины изменения размеров объекта между его точками, освещаемыми двумя пучками света,Поскольку разность оптического пути в плечах интер 4 ерометра сдвига непре рывно изменяется, в момент появления контрастных полос в поле интерференции с выхода фотоприемника 11 на вход блока 12 измерения контраста интерференционных полос поступает синусоидальный сигнал с переменной амплитудой. При достижении амплитуды сигнала максимальной величины блок 12 измерения контраста интерференционных полос выдает управляющее напряжение на запоминающее устройство 13, которое фиксирует информацию с датчика 16 угол - код. Эта информация характеризует задержку, которую вводит в плечо интерферометра компенсатор 3 посредством привода 5 в момент максимума контраста полос. Таким обра35пучок направляют на поверхность объекта параллельно первому,изменяют разность их оптических путей в интервале, определяемом условиямиО в 2 Н+о Формула и з обретения Составитель Л.ЛобзоваРедактор С.Пекарь Техред Л.Сердюкова Корректор Л,Пилипенко Заказ 5634/39 Тираж 680 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж-Э 5, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4 3 14359зом, зная толщины пластинки 2, компенсатора 4 и геометрию оптическойсхемы, можно измерить изменение формыповерхности объекта на интервале,равном расстоянию между освещающимипучками света. Искомый параметр пропорционален величине оптического пути компенсатора 3, где коэффициентпропорциональности есть величина,обратная косинусу угла между нормалью, опущенной в плоскость установкиобъекта, и направлением распространения освещающих исследуемую поверхность пучков,Способ определения геометрических размеров отражающих объектов, заключающиися в том, что разделяют излуч20 чение света на два пучка, первый из которых направляют на поверхность объекта, совмещают пучок света, от раженный от поверхности объекта, с вторым пучком, регистрируют интерференционную картину, измеряют ее максимальныйконтраст и определяют геометрические размеры объекта, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения воэможности измерения геометрических размеров объектов, перемещающихся в направлении, парал-лельном первому пучку света, второй В 2 й+о,где Омакс в Пмнц - верхняя и нижняяграницы интерваласоответственно;:8 - длина когерентности излучения света;жуН - максимальная величина измененияразмера объектамежду его точками, освещаемымидвумя пучкамисвета;Ь - минимальная величина измененияразмера объектамежду его точками, освещаемымидвумя пучкамисвета,а в момент максимального контрастаинтерференционной картины регистрируют величину разности оптических путей пучков, по которой судят об искомом размере объекта,