Устройство для измерения профиля отражающей поверхности Советский патент 1991 года по МПК G01B21/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения профиля отражающих поверхностей различных объектов, например колец подшипников.

Цель изобретения - повышение разрешающей способности.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 показаны три по I ложения дифракционной решетки и распределение интенсийностей потока излучения в +1, 0, -1 порядках дифракции; на фиг.З показано изменение амплитуды сигнала, формируемого на выходе блока нахождения разностного сигнала при смещении отражающей поверхности объекта.

Устройство содержит оптически связанные источник 1 когерентного излучения, телескопическую систему 2, светоделитель 3, первый объектив 4, установленный в направлении прохождения через светоделитель 3 прямого лучка света, второй объектив 5, установленный в направлении прошедшего через светоделитель 3 обратного лучка света, дифракционную решетку 6 с линейно изменяющейся шириной штрихов, установленную в фокальной плоскости второго объектива 5 перпендикулярно его оптической оси, фотоприемники 7, 8, установленные в зонах формирования ненулевых дифракционных максимумов одного порядка, блок $ нахождения разностного сигнала, входы которого подключены к фотоприемникам 7, 8, привод 10. Измеряется профиль отражающей поверхности объекта 11.

Устройство работает следующим образом.

Пучок когерентного излучения, формируемый источником 1, расширяется телескопической системой 2, проходит светоделитель 3, первый объектив 4 и фокусируется по отражающей поверхности объекта 11.

Отраженный от отражающей поверхности объекта 11 пучок когерентного излучения проходит первый объектив 4, светоделитель 3, второй обьектив 5 и падает на дифракционную решетку 6, на которой дифрагирует, С фотоприемников 7, 8 снимаются сигналы, разность которых находится блоком 9,

При нахождении отражающей поверхности объекта 11 в среднем положении диф- ракционные максимумы формируются

симметричными и разность сигналов, снимаемых с фотоприемников 7, 8, равна нулю. При смещении отражающей поверхности объекта 11 в том или ином направлении при его перемещении приводом 10 интенсивность потока излучения в одном из дифракционных максимумов возрастает, а во втором убывает за счет дополнительных фазовых сдвигов дифрагирующего потока из.: лучения из-за неодинаковой ширины

штрихов дифракционной решетки 6.

Использование устройства позволяет повысить разрешающую способность определения профиля отражающей поверхности объекта.

Формула из обретения

Устройство для измерения профиля отражающей поверхности, содержащее оптически связанные источник когерентного излучения, телескопическую систему, светоделитель, первый объектив, установленный в направлении прохождения через светоделитель прямого пучка света, второй объектив, установленный в направлении прошедшего через светоделитель обратного пучка света, два фотоприемника, блок нахождения разностного сигнала, входы которого подключены к фотоприемникам, о т- личающееея тем, что. с целью повышения разрешающей способности, оно снабжено дифракционной решеткой с линейно изменяющейся шириной штрихов, установленной в фокальной плоскости второго объектива перпендикулярно его о.ической оси, а фотолриемники установлены в зонах

формирования ненулевых дифракционных максимумов одного порядка.

Риг.З

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение разрешающей способности. Пучок света формируется источником 1 когеретного излучения, проходит телескопическую систему 2, светоделитель 3 и фокусируется объективом 4 на отражающую поверхность объекта 11. Отраженный пучок света проходит объектив 4, светоделитель 3, объектив 5 и фокусируется на дифракционную решетку 6 с линейно изменяющейся шириной штрихов. С фотоприемников 7, 8, установленных в ненулевых порядках дифракции, снимаются сигналы, разность которых находится блоком 9 нахождения разностного сигнала. При смещении отражающей поверхности объекта 11 от среднего положения происходит перераспределение интенсивностей потоков излучения в ненулевых порядках дифракции, что приводит к формированию на выходе блока 9 нахождения разностного сигнала сигнала соответствующего знака. 3 ил.