CS272641B1 - Holographical interferometer for measuring displacements normal to observation direction - Google Patents

Description

1 CS 272641 B1

Vynález sa týká holografického interferometra na meranie premiestnení kolmých nasměr pozorovania na povrchoch difúzne odrážajúcich objektov,

Doteraz známe optické metody založené na vlastnostiach koherentného světla využí-vají! na meranie pol’a premiestnení pri deformácii difúzne. odrážajúcich objektov bu5 ho-lografické bezšoSovkové schémy, alebo dvojexpozičné fotografovanie v kóherentnom svět-le tzv. „speckle interferometria". nevýhodami holografických bezšošovkových schém súnajma velká citlivost1 na nežiadúce vonkajšie vplyvy a komplikované vyhodnotenie získá-nej informácie, Siršiemu využitiu speckle interferenčných technik v technickej a labo-ratorně j praxi bránia také problémy, ako je nízká dosiahnutelná citlivost’ merania naj-menších premiestnení, ktorá je řádové nižšia ako pri holografickej interferometr!!,malý rozsah meraných hodnot premiestnení a značná nepřesnost merania zaviněná limitova-nou technickou kvalitou objektívov s velkou uhlovou aperturou.

Uvedené nedostatky v podstatnej miere odstraňuje holografický interferometer nameranie premiestnení kolmých na směr pozorovania podl'a vynálezu, ktorého podstata spo-čívá v tom, že v predmetovej vzdialenosti od difúzne odrážajúceho objektu sú symetric-ky vedla seba a navzájom rovnoběžnými optickými osami umiestnené dva identické objek-tivy a zrkadlá alebo hranoly, ktoré sú umiestnené v střede optických dráh objekt -- obraz, pričom spoločný obraz hologramu sa nachádza v obrazovej rovině objektívov.

Holografický interferometer na meranie premiestnení kolmých na směr pozorovaniapodía vynálezu umožňuje na rozdiel od obvyklej schémy speckle interferometrie priamesnímanie interferenčných čiar premiestnení na povrchu objektu s až 5-násobne vyššou cit-livosťou merania najmenších premiestnení a súčasne s podstatné menšími chybami zapří-činěnými nedokonalosťou objektívov. Citlivost’ merania najmenších premiestnení je limi-tovaná iba najvačším zorným uhlom objektívov. Dčsledkom toho je aj zlepšená možnost*merania rozměrných konštrukcií, keSže na rozdiel od klasickej speckle interferometriehranica citlivosti holografického interferometre podlá vynálezu nie je obmedzená aper-túrou a teda fyzickou velkosťou zobrazujúceho objektivu. lnou výhodou holografickéhointerferometre podlá vynálezu je možnost’ snímania interferogramov v reálnom čase.z to-hoto dovodu tiež holografický interferometer umožňuje uskutočniť namiesto fotografic-kého snímania informácie snímanie pomocou televíznej kamery. Interferometer podlá vy-nálezu možno použit’ aj na priamy optický záznam poměrných deformácii na meranom povr-chu tak, že sa snímá záznam nepatrné navzájom posunutých obrazov objektu, pričom sazískajú izočiary poměrných deformácii. fialšou výhodou holografického interferometrepodlá vynálezu je schopnost’ potlačenia javu dekorelácie dvojexpozičných záznamov pomo-cou zmenšovania apertúrnych otvorov zobrazujúcich objektívov. Takto sa obmedzí neŽia-dúci vplyv nekontrolovaného premiestnenia objektu ako celku pri snímaní premiestnení.Interferometer možno tiež použiť v jednoexpozlčnom režime v podobě kompaktnej kameryna záznam zobrazovacích hologramov dovolujúcich rekonstrukciu v bielom svetle.

Ha priloženom výkrese je znázorněná základná optická schéma holografického inter-ferometrů.

Holografický interferometer na meranie premiestnení kolmých na směr pozorovaniapodlá vynálezu je založený na využití vzájomnej interferencie světelných lúčov, ktorésa odrazili od difúzne rozptylujúceho povrchu objektu 1 v dvoch róznych smeroch. lúšepo odraze od objektu _1 prechádžajú dvorná kanálmi optického zápisu informácie, z kte-rých každý obsahuje objektiv 2, 3 a optický prvok ako zrkadlo, hranol 4, 5, apod, za-bezpečujúei nasmerovanie zobrazujúcich lúčov do spoločnej obrazovej roviny. Tu sa vy-tvára překrýváním obrazov premietnutých oboma objektívmi £, 3 spoločný obraz meranéhoobjektu 1. luče prichádzajúce z dvoch roznych smerov vzájomne interferujú a vytvárajúhologram 6. Pri premiestnení uvažovaného bodu objektu 1 v smere kolmom na směr pozoro-vania prichádza k zmene dráhového (fázového) rozdielu lúčov idúcich prvým a druhým ka-nálom. Tieto fázové změny vytvoria potom při rekonštrukcii dvojexpozičného hologramu

Claims (1)

1. CS 272641 B1 2 interferenčný obrazec. Jeho čiary sú izočiarami premiestnení bodov povrchu objektu 1.v smere súhlasnom so spojnicou stredov zobrazujúcich objektívov 2, 3. Holografický interferometer na meranie premiestnení kolmých na směr pozorovaniasa može využit’ pri riešení problémov základného a aplikovaného výskumu-z hlediska pružnosti a pevnosti materiálov. Jeho využitie je možné pri testovaní a defektoskopickýchskúškach v strojárstve, v elektrotechnike, jemnej mechanike i optike a všade tam, kdesú potřebné merania mikroskopických deformácií. Relativné velká odolnosť voči vonkaj-'ším nepriaznivým vplyvom dovoluje použiť holografický interferometer podl’a vynálezu voformě špeciálnej kamery aj v podmienkach továrenskej a dielenskej výroby. PREDMET VYNÁLEZU Holografický interferometer na meranie premiestnení kolmých na směr pozorovaniapomocou dvojexpozičného snímania v koherentnom svetle, vyznačujúci sa tým, že v pred-metovej vzdialenosti od difúzne odrážajúceho objektu (1) sú symetricky vedla seba snavzájom rovnoběžnými optickými osami umiestnené dva identické objektivy (2, 3) a zr-kadlá alebo hranoly (4, 5), ktoré sú umiestnené v střede optických dráh objekt - ob-raz, pričom spoločný obraz hologramu (6) sa nachádza v obrazovej rovině objektívov(2, 3). 1 výkres