Способ контроля линейных размеров объекта Советский патент 1987 года по МПК G01B11/02 G01B11/22 G01B11/24 G02B27/46 

представляет собой плоскую волну, которая фокусируется в яркую точку в фокусе второй линзы 4. Если на вход фильтра поступает сигнал, отличный от S(x,y), то кривизна преобразованного по Фурье волнового фронта от объекта 6 не комйенсируется маской 3 и прошедший через фильтр свет уже не будет собираться и яркую

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля размеров и формы глубоких отверстий малого диаметра, тонких нитей, шариков малого диаметра и т.п.

Цель изобретения - повьшение точности контроля и обеспечение возможности контроля формы поверхности объекта за счет учета амплитудно-фазовых соотношений волнового поля за частотной маскгой в каждой точке, а также путем применения частотной маски специального вида.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства, реализующего способ контроля линейных размеров объекта.

Устройство содержит лазер 1 и последовательно установленные по ходу светового луча первую линзу 2, частотную маску 3, вторую линзу 4 и фотоприемник 5.

Устройство работает следующим образом.

Объект 6 с контролируемой поверхностью освещают лазером 1. За счет этого формируют волновое поле от объекта 6. Например, интерферируют падающие и отраженные от объекта 6 лу- |чи, дифрагируют падающие лучи при ма- лых размерах объекта 6.

С помощью первой линзы 2 осуществляют прямое Фурье-преобразование пространственного волнового поля от объекта 6. Помещая в преобразованное волновое поле частотную маску 3, реализуют свертку Фурье-образа волнового поля от объекта 6 с частотной маской 3. Вторая линза 4 осуществляет обратное Фурье-преобразование пространственного волнового поля, прошед38

точку в фокусе линзы 4. Таким образом, степень соответствия волнового поля от объекта эталонному мо жно проверять по максимальной амплитуде волнового поля в фокусе второй линзы 4. Степень соответствия волнового поля от объекта эталонному однозначно определяет отклонение формы поверхности контролируемого объекта. 1 ил.

шего через частотную маску 3. В фокальной плоскости второй линзы 4 с помощью фотоприемника 5 регистрируют максимальное значение амплитуды полу- 5 ченного после обратного Фурье-преобразования волнового поля.

Первая линза 2, частотная маска 3 и вторая линза 4 представляют собой пространственно-инвариантный фильтр, 0 согласованный с данным сигналом

S(x,y). Сигналу S(x,y) соответствует волновое поле от эталонного объекта. Согласованность фильтра с S(x,y) достигается тем, что амплитудный 15 коэффициент частотной маски 3 пропорционален сопряженному Фурье-образу волнового поля от эталонного объекта.

Если на вход фильтра подается сиг- 0 нал S(x,y), то поле, прошедшее через маску 3, представляет собой плоскую волну, которая фокусируется в яркую точку в фокусе второй линзы 4.

25 Если на вход фильтра поступает сигнал, отличный от S(x,y), то кривизна преобразованного по Фурье вол- , нового фронта от объекта 6 не компенсируется маской 3, и прошедший через

0 фильтр свет уже не собирается в яркую точку в фокусе линзы 4.

Таким образом, степень соответствия волнового поля от объекта 6 эта5 лонному можно проверять по максимальной амплитуде волнового поля в фокусе второй линзы 4. В свою очередь, степень соответствия волнового поля от объекта 6 эталонному однозначно опре0 деляет отклонение формы поверхности контролируемого объекта 6.

Формула изобретения Способ контроля линейных размеров объекта, заключающийся в том, что формируют пространственное волновое поле от объекта, осуществляют прямое Фурье- преобразование пространственного волнового поля в частотную область помещают в преобразованное волновое поле частотную маску, соответствую- щую зталонному объекту, и судят о линейном размере объекта, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля и обеспечения возможности контроля формы по-

верхности объекта, амплитудный коэффициент частотной маски выбирают пропорциональным сопряженному Фурье-образу пространственного волнового поля от эталонного объекта, осуществляют обратное Фурье-преобразование из частотной области пространственного волнового поля, прошедшего через частотную маску, и регистрируют максимальное значение амплитуды полученного после обратного Фурье-преобразования пространственного волнового поля, по которому судят о форме поверхности объекта.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля размеров и формы глубоких отверстий малого диаметра, тонких нитей, шариков малого диаметра. Цель изобретения - повышение точности контроля и обеспечение возможности контроля формы поверхности объекта. Объект Б с контролируемой поверхностью освещают лазером 1, За счет этого формируют волновое поле от объекта 6, С помощью первой линзы 2 осуществляют прямое Фурье-преобразование пространственного волнового поля от объекта. Помещая в преобразованное волновое поле частотную маску 3, реализуют свертку Фурье-образа волнового поля от объекта 6 с частотной маской. Вторая линза 4 осуществляет обратное Фурье-преобразование пространственного волнового поля, прошедшего через частотную маску 3, В фокальной плоскости второй линзы 4 с помощью фотоприемника 5 регистрируют максимальное значение амплитуды полученного после обратного Фурье- преобразования волнового поля. Первая линза 2, частотная маска 3 и вторая линза 4 представляют собой пространственно-инвариантный фильтр, согласованный с данным сигналом S(x,y), Сигналу (х,у) соответствует волновое поле от эталонного объекта. Согласованность фильтра с S(x,y) достигается тем, что амплитудный коэффициент частотной маски 3 пропорционален сопряженному Фурье-образу волнового поля от эталонного объекта. Если на вход фильтра подается сигнал S(x,y), то поле, прошедшее через маску 3, (Л 00 4 00 О5 СО оо