CZ2015348A3 - Zařízení pro bezkontaktní měření tvaru předmětu - Google Patents

Abstract

Zařízení pro bezkontaktní měření tvaru předmětu s využitím jevu interference bílého světla je tvořeno spojením modulačního interferometru (1) a měřícího interferometru (2), kde koncovka (11) na výstupu modulačního interferometru (1) slouží jako zdroj záření s modulovaným spektrem pro měřicí interferometr (2). Modulační interferometr (1) je napájený světelným zdrojem (12) se širokým spektrem a je vybaven alespoň jedním vláknovým děličem (13), ramenem (14) s proměnnou optickou délkou a ramenem (15) s konstantní optickou délkou. Rameno (14) s proměnnou optickou délkou je opatřeno optickým modulátorem (17) a propojení modulačního interferometru (1) a měřicího interferometru (2) je realizováno pomocí optického kabelu (3), který je veden z vláknového děliče (13) modulačního interferometru (1) a je ukončen koncovkou (11). Koncovka (11) optického kabelu (3) je umístěna v ohnisku osvětlovací optické soustavy (21) měřícího interferometru (2), za níž je ve směru záření paralelního svazku umístěn dělič (22) světla pro rozdělení světelného svazku do předmětového ramena (23) a referenčního ramena (24), kde v předmětovém ramenu (23) je umístěn měřený předmět (4) a v referenčním ramenu (24) se nachází referenční zrcadlo (25). Protilehle měřenému předmětu (4) je za děličem (22) světla umístěna zobrazovací optická soustava (26), za níž je ustavena kamera (7) opatřená maticovým světlocitlivým čipem.

Description

Zařízení pro bezkontaktní měření tvaru předmětu Oblast techniky

Vynález se týká zařízení pro bezkontaktní měření tvaru předmětu s využitím jevu interference bílého světla, které je určeno zejména pro měření tvaru předmětů s opticky drsným nebo opticky hladkým povrchem.

Dosavadní stav techniky V současné době se měření tvaru předmětu řeší mnoha způsoby a k měření se využívá různých fyzikálních principů. Průmyslově je vyráběna celá řada zařízení pro měření tvaru předmětů. Tato zařízení je možné rozdělit do dvou základních skupin, a to na kontaktní měřicí zařízení, měřící tvar předmětu pomocí hrotu, který se při měření dotýká povrchu měřeného předmětu, a na bezkontaktní měřicí zařízení, která žádný mechanický kontakt s měřeným předmětem nevyžadují. Bezkontaktní měřiče tvaru předmětu využívají různých fyzikálních principů, přičemž významné postavení mezi nimi zaujímají měřiče optické, které pro měření tvaru předmětů využívají světlo odražené od povrchu měřeného předmětu. Důležitým fyzikálním jevem, který je využíván u některých měřičů tvaru předmětu je interference bílého světla. Tento jev je v odborné literatuře zmiňován od počátku devatenáctého století, kdy byl popsán skotským fyzikem Davidem Brewsterem. Interference bílého světla byla nejdříve využívána pro měření vzdálenosti mezi dvěma odraznými plochami, například zrcadly. Pro měření tvaru předmětů je tento jev využíván od začátku devadesátých let dvacátého století.

Interference bílého světla, anglicky „white-light interference", je jev, který vzniká při interferenci polychromatického světla, například při průchodu interferometrem. Podstatou tohoto jevu je, že pokud mají ramena interferometru, např. Michelsonova, Machova-Zehnderova, Mirauova, stejnou optickou délku, dojde ke -2- konstruktivní interferenci světla všech vlnových délek zastoupených ve spektru. To vede k výraznému nárůstu intenzity světla na výstupu interferometru. Interference bílého světla tedy slouží jako indikátor toho, že obě ramena interferometru mají stejnou optickou délku, nebo jinými slovy, že je interferometr vyvážený. Výhodou použití interference bílého světla pro měření tvaru předmětu je, že je možné ji paralelizovat. Pokud se v interferometru použije široký rovnoběžný svazek a jako detektoru se použije maticová kamera, obvykle CCD (Charge-Coupled Device) nebo CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), je možné změřit tvar předmětu v mnoha bodech během jednoho měřicího procesu. Jedná se o plošný snímač tvaru předmětu. Plošný snímač tvaru předmětu se nazývá plošný proto, že změří tvar předmětu na určité ploše během jednoho procesu. Naproti tomu bodový snímač tvaru předmětu měří souřadnice povrchu předmětu pouze v jednom bodě. V podstatě se tedy jedná o měřič vzdálenosti, který měří vzdálenost mezi výstupní aperturou snímače a jedním bodem na povrchu měřeného předmětu. Pokud má být pomocí bodového snímače změřen tvar celého předmětu, je nutné snímač nebo měřený předmět posouvat v příčném směru a měřit tvar postupně bod po bodu. Takový proces se nazývá skenování.

Zařízení pro měření tvaru předmětu pomocí interferometrie v bílém světle je známé a je popsáno například v publikaci: T. Dresel, G. Háusler, and H. Venzke, “Three-dimensional sensing of rough surfaces by coherence radar," Appl. Opt. 31, 919 - 925 (1992) nebo v patentovém spisu DE 4108944 A1. Při měření tvaru předmětu se zrcadlo v jednom ramenu interferometru nahradí měřeným předmětem a v druhém ramenu zůstane zrcadlo, působící jako referenční zrcadlo, přičemž se ramena měřicího interferometru nazývají předmětové a referenční. Zdrojem světla pro interferometr je polychromatický zdroj, například svítící dioda nebo žárovka. Na výstupu interferometru je jako detektor použita maticová kamera vybavená vhodnou zobrazující soustavou. Poloha referenčního zrcadla definuje polohu referenční roviny v předmětovém ramenu. Pokud se měřený předmět nachází v referenční rovině, je interferometr vyvážený. -3- Při měření tvaru předmětu je tento měřený předmět posouván podél optické osy pomocí vhodného posuvného zařízení. Referenční zrcadlo je jemně posouváno v malém rozsahu, aby bylo možné měnit fázi pro každou polohu měřeného předmětu. Zobrazující soustava kamery je zaostřena na referenční rovinu. V okamžiku, kdy některá část pohybujícího se předmětu prochází referenční rovinou, dojde na odpovídajícím pixelu kamery k nárůstu intenzity způsobeném interferencí bílého světla. Poloha posuvného zařízení v okamžiku maximální interference je zaznamenána pro každý pixel kamery. Tímto způsobem jsou získána data o tvaru povrchu předmětu. Ke dvěma souřadnicím, které jsou dány polohou příslušného pixelu v rámci maticové kamery, je přiřazena třetí souřadnice, definovaná polohou posuvného zařízení v okamžiku maximální interference na tomto pixelu. Popsané zařízení je schopné měřit tvar předmětu s opticky drsným i opticky hladkým povrchem. Interferometrické měření tvaru předmětu s drsným povrchem je možné díky jevu, který se nazývá koherenční zrnitost. Na maticové kameře vznikají zrna, přičemž v každém zrnu je definovaná fáze, která umožňuje vznik signálu, který je kamerou zpracováván. Výhodou popsaného uspořádání je, že je získáván ostrý obraz z referenční roviny po celou dobu měření. Nevýhodou je, že se měřený předmět musí pohybovat vůči měřicímu zařízení, což není vždy realizovatelné. Z toho důvodu jsou vyvíjena zařízení, u kterých by nutnost posouvat měřený předmět vůči měřicímu zařízení byla odstraněna. Existují varianty zařízení, které nahrazují pohyb měřeného předmětu vůči měřicímu zařízení pohybem referenční roviny. Pohybu referenční roviny je možné dosáhnout pohybem referenčního zrcadla. Pak sice odpadne nutnost posouvat měřený předmět vůči měřicímu zařízení, ale zůstane mechanický pohyb referenčního zrcadla uvnitř měřícího zařízení. Tím, že se referenční rovina pohybuje, se ztrácí podstatná výhoda, a to ostrý obraz z referenční roviny po celou dobu měření. Jinou možností je použití syntézy koherenční funkce. Jestliže je interferometr osvětlen polychromatickým světelným zdrojem, jehož spektrum má periodický tvar, vzniknou místo jedné referenční roviny tři referenční roviny. Poloha hlavní referenční roviny je dána polohou pevného zrcadla stejně, jako tomu je v případě, že je interferometr osvětlen zdrojem světla s neperiodickým spektrem. Další dvě vedlejší referenční roviny jsou umístěny symetricky po obou stranách hlavní -4- referenční roviny, přičemž vzdálenost mezi vedlejší a hlavní referenční rovinou je dána velikostí periody ve spektru zdroje světla. Pokud se perioda v čase mění, mění se i poloha vedlejší referenční roviny. Takovým způsobem je možné dosáhnout toho, že se vedlejší referenční rovina posouvá v prostoru. Pokud pn měření prochází měřený předmět vedlejší referenční rovinou, dojde na výstupu interferometru také k nárůstu intenzity. Pokud se vedlejší referenční rovina posouvá, je možné nárůstu intenzity dosáhnout i při nepohyblivém měřeném předmětu. Pro pohyb vedlejší referenční roviny je třeba zajistit, aby spektrum zdroje světla mělo periodický tvar, jehož perioda se v čase mění. Toho se dá dosáhnout například tím, že se světlo spektrálně rozloží pomocí hranolu nebo mřížky, poté se spektrum moduluje pomocí prostorového modulátoru a následně se světlo pomocí hranolu nebo mřížky opět spektrálně složí. Perioda ve spektru světla se mění pomocí prostorového modulátoru. Takový způsob je popsán v publikaci: Y. Teramura, K. Suzuki, M. Suzuki, and F. Kannari, “Low coherence interferometry with synthesis of coherence function, ” Appl. Opt. 38, 5974 - 5980 (1999). Výhodou tohoto uspořádání je, že se měřený předmět při měření nemusí pohybovat. Nevýhodou je, že rovina zaostření zobrazovací soustavy je nastavená pevně, zatímco referenční rovina se pohybuje. Referenční rovina tedy není zobrazována ostře během celého měření, což vede k problémům s hloubkou ostrosti a následně k omezení měřicího rozsahu. Další nevýhodou je, že prostorový modulátor se skládá z jednotlivých pixelů a jeho charakteristika je jen přibližně lineární. Důsledkem je, že spektrum zdroje světla má požadovaný tvar pouze přibližně. Průběh koherenční funkce pak není dostatečně ostrý, což způsobuje zvýšení nejistoty měření.

Jiný způsob modulace spektra je, že se jako zdroje světla použije výstup interferometru. V tomto případě se perioda spektra moduluje změnou rozdílu délky ramen interferometru. To je popsáno v patentovém spisu DE 19808273 A1. V popsaném zařízení je použit Machúv-Zehnderův interferometr, v jehož ramenech jsou umístěny akustooptické modulátory k fázové modulaci nebo frekvenčnímu posuvu. Interferometr se nazývá modulační a jeho výstup slouží jako zdroj světla pro měřicí sondu. Ta je tvořena Michelsonovým interferometrem s jedním referenčním zrcadlem a měřeným povrchem, který použit jako druhé zrcadlo. Měřicí sonda je s výstupem modulačního interferometru spojena pomocí optického vlákna. U tohoto zařízení -5- odpadá mechanický pohyb, ale zůstává nevýhoda toho, že referenční rovina není zobrazována ostře během celé doby měření. Popsané zařízení umožňuje měření tvaru předmětu pouze v jednom bodě, jedná se tedy o bodový snímač. V zařízení popsaném v patentovém spisu DE 19808273 A1 jsou tedy použity dva interferometry. První je použit jako zdroj světla a druhý jako měřicí.

Pořadí interferometrů může být i opačné. Jako první je použit interferometr měřicí a na jeho výstupu je pak použit druhý, detekční, interferometr. Takové řešení je popsáno například v publikaci: R. Ulrich and A. Koch, “Faseroptischer Antastsensor fůr rauhe Oberfláchen,” F & M 100, 521-524 (1992). Délka ramen detekčního interferometru se mění pomocí mechanického pohybu. U tohoto uspořádání není nutné pohybovat měřicím předmětem, ale zůstává nutnost mechanického pohybu uvnitř měřicího zařízení. Také toto zařízení pracuje jako bodový snímač. Podobné řešení je popsáno v patentovém spisu DE 102010022421 (A1), kde na výstupu měřicího interferometru je detekční interferometr v Michelsonově provedení. Jedno ze zrcadel detekčního interferometru vykonává oscilační pohyb, čímž se mění dráhový rozdíl v ramenech interferometru. I v tomto případě se jedná o bodový snímač.

Zmíněný jev koherenční zrnitosti se používá také k detekci absolutní polohy nebo změny polohy předmětu. V patentovém spisu CZ 304207 je popsáno zařízení obsahující osvětlovací blok sestávající jednak ze zdroje záření pracujícího ve viditelné, blízké infračervené nebo blízké ultrafialové, oblasti spektra, a jednak z osvětlovací optické soustavy polohovatelně ustavené v motorickém posuvném systému, který je uložen mezi objektem a vlastním zdrojem záření a je napojen na řídicí a vyhodnocovací systém. Zdroj záření, motorický posuvný systém a řídicí a vyhodnocovací systém jsou přitom napojeny na napájecí zdroj a ve zvolené rovině pozorování objektu je umístěn obrazový snímač napojený na řídicí a vyhodnocovací systém a objekt je umístěn na otočném a posuvném členu tvořícím s objektem jeden segment pro kalibraci a následnou detekci absolutní polohy objektu, přičemž otočný a posuvný člen je napojen na zdroj elektrického napětí a je propojen s řídicím a vyhodnocovacím systémem. Z patentového spisu CZ 302803 je pak známo zařízení k detekci pohybu pole koherenční zrnitosti pomocí svazku koherentního nebo kvazikoherentního záření ze zdroje záření, -6- které obsahuje dělič svazku záření vložený mezi zdroj záření a objekt generující pole koherenční zrnitosti, přičemž za objektem nebo v jím odraženém poli je ustavena zvětšovací optická soustava pro pozorování interferenčního obrazce v oblasti zrna struktury koherenční zrnitosti, za níž je umístěn obrazový snímač, který je napojen na vyhodnocovací systém. Obě popsaná zařízení využívají kvazimonochromatické světlo, jehož zdrojem je obvykle laser, a neslouží k měření tvaru předmětu. Úkolem předkládaného vynálezu je představit novou konstrukci zařízení pro bezkontaktní měření tvaru předmětu s využitím jevu interference bílého světla, které měří tvar předmětu během jednoho měřicího procesu. Během procesu se měřený předmět nepohybuje vůči měřicímu zařízení a referenční rovina je zobrazena ostře na světlocitlivý čip kamery po celou dobu měření. Toho je dosaženo posuvem vedlejší referenční roviny podél optické osy, když zároveň s ní se posouvá rovina zaostření optické soustavy.

Podstata vynálezu

Stanoveného cíle je dosaženo vynálezem, kterým je zařízení pro bezkontaktní měření tvaru předmětu s využitím jevu interference bílého světla, které je tvořeno spojením modulačního interferometru a měřícího interferometru, kde koncovka na výstupu modulačního interferometru slouží jako zdroj záření s modulovaným spektrem pro měřicí interferometr, přičemž modulační interferometr je napájený světelným zdrojem se širokým spektrem a je vybaven alespoň jedním vláknovým děličem, ramenem s proměnnou optickou délkou a ramenem s konstantní optickou délkou, rameno s proměnnou optickou délkou je opatřeno optickým modulátorem a propojení modulačního interferometru a měřicího interferometru je realizováno pomocí optického kabelu, který je veden z vláknového děliče modulačního interferometru a je ukončen koncovkou. Podstatou vynálezu je, že koncovka optického kabelu je umístěna v ohnisku osvětlovací optické soustavy měřícího interferometru, za níž je ve směru záření paralelního svazku umístěn dělič světla pro rozdělení světelného svazku do předmětového ramena a referenčního ramena, kde v předmětovém ramenu je umístěn -7- měřený předmět a v referenčním ramenu se nachází referenční zrcadlo, přičemž protilehle měřenému předmětu je za děličem světla umístěna zobrazovací optická soustava, za níž je ustavena kamera opatřená maticovým světlocitlivým čipem.

Ve výhodném provedení je zobrazovací optická soustava tvořena dvojicí objektivových čoček, z nichž jedna má proměnnou ohniskovou vzdálenost a je v optimálním případě tvořena elektricky řízenou kapalinovou čočkou. Dále je výhodné, když osvětlovací optická soustava měřícího interferometru je realizována kolimační čočkou.

Konečně je výhodné, když je poloha hlavní referenční roviny definována vzdáleností hlavní referenční roviny od děliče světla, která je stejná jako vzdálenost děliče světla od referenčního zrcadla.

Zařízením podle vynálezu se dosahuje nového a vyššího účinku v tom, že není nutné, aby se měřený předmět při měření tvaru pohyboval vůči měřicímu zařízení, jako je tomu u běžného uspořádání pro měření tvaru předmětu s využitím jevu interference bílého světla. Není ani potřeba jemný posuv referenčního zrcadla pro změnu fáze. Oproti uspořádáním se syntézou koherenční funkce, která také nevyžadují pohyb měřeného předmětu vůči měřicímu zařízení, je výhodou představovaného zařízení, že referenční rovina je zobrazena ostře na světlocitlivý čip kamery během celé doby měření, čímž odpadá problém s hloubkou ostrosti u zobrazovací optické soustavy.

Popis obrázků na připojených výkresech

Konkrétní příklady provedení vynálezu jsou schematicky znázorněny na připojených výkresech, kde obr|l je schéma základního provedení zařízení, u něhož je jako modulační interferometr použit Michelsonův interferometr a jako měřící interferometr je použit Michelsonův interferometr a -8- obr. 2 je schéma alternativního provedení zařízení u něhož je jako modulační interferometr použit vláknový Machův-Zehnderův interferometr a jako měřící interferometr je použit Michelsonův interferometr. Výkresy, které znázorňují představovaný vynález a následně popsané příklady konkrétních provedení v žádném případě neomezují rozsah ochrany uvedený v definici, ale jen objasňují podstatu vynálezu. Příklady provedení vynálezu γ V základním provedení podle obr.1 je zařízení tvořeno spojením modulačního interferometru 1, který je v provedení vláknového Michelsonova interferometru a měřícího interferometru 2, který je v provedení Michelsonova interferometru. Koncovka 11 na výstupu modulačního interferometru 1 slouží jako zdroj záření s modulovaným spektrem pro měřicí interferometr 2. Modulační interferometr 1 je napájen světelným zdrojem 12 se širokým spektrem, tvořeným například superluminescenční diodou, a sestává z vláknového děliče 13, ramena 14 s proměnnou optickou délkou a ramena 15 s konstantní optickou délkou. Obě ramena 14, 15 jsou tvořena optickými vlákny a zakončena stacionárními zrcadly 16. Rameno 14 s proměnnou optickou délkou je opatřeno optickým modulátorem 17, který je tvořen například piezoelektrickým vláknovým modulátorem. Optická délka ramena 14 se mění například tím, že se v optickém modulátoru 17 mechanicky prodlužuje optické vlákno v závislosti na přiloženém elektrickém napětí. Propojení modulačního interferometru 1 a měřicího interferometru 2 je realizováno pomocí optického kabelu 3, který je veden z vláknového děliče 13 modulačního interferometru 1 a je ukončen koncovkou 11 Koncovka 11 optického kabelu 2 je umístěna v ohnisku osvětlovací optické soustavy 21 měřícího interferometru 2, která je v příkladném provedení realizována kolimační čočkou a je určena pro transformaci záření vystupujícího z koncovky H optického kabelu 3 do paralelního svazku. -9-

Ve směru záření paralelního svazku je umístěn dělič 22 světla, realizovaný obvykle jako polopropustné zrcadlo nebo dělící hranol, který slouží k rozdělení světelného svazku do předmětového ramena 23 a referenčního ramena 24. V předmětovém ramenu 23 je umístěn měřený předmět 4 a v referenčním ramenu 24 se nachází referenční zrcadlo 25. Vzdálenost referenčního zrcadla 25 od děliče 22 světla definuje polohu hlavní referenční roviny 5, kde vzdálenost hlavní referenční roviny 5 od děliče 22 světla je stejná jako vzdálenost referenčního zrcadla 23 od děliče 22 světla. Protilehle měřenému předmětu 4 je za děličem 22 světla umístěna zobrazovací optická soustava 23. tvořená obvykle dvojicí objektivových čoček 261. z nichž jedna má proměnnou ohniskovou vzdálenost a s výhodou je tvořena elektricky řízenou kapalinovou čočkou. Za zobrazovací optickou soustavou 26 je ustavena kamera 7 opatřená maticovým světlocitlivým čipem. Optický modulátor 17 slouží k realizaci změn optické délky ramena 14 s proměnnou optickou délkou modulačního interferometru 1, a tím i k souvisejícím změnám tvaru spektra záření vystupujícího z koncovky H na výstupu modulačního interferometru 1, v důsledku čehož dochází k posuvu vedlejší referenční roviny 6 podél optické osy 8. Ohnisková vzdálenost objektivové čočky 261 s proměnnou ohniskovou vzdáleností se mění tak, aby pohybující se vedlejší referenční rovina 6 byla zobrazena ostře na světlocitlivý čip maticové kamery 7 během celé doby měření.

Popsané provedení není jediným možným řešením podle vynálezu, ale jak je znázorněno na obr.2, je možné jako modulační interferometr 1 použít Machův-Zehnderův interferometr, který je vybaven dvěma vláknovými děliči 13, které jsou propojeny dvěma rameny 14, 15, z nichž jedno je opatřeno optickým modulátorem H pro umožnění změny jeho optické délky. Rovněž není v určitých případech nutné, aby uspořádání předmětového ramena 22 a referenčního ramena 24 bylo ve vzájemně kolmém směru. Stejně tak kolimační čočka v osvětlovací optické soustavě 21 měřícího interferometru 2 může být nahrazena jiným optickým prvkem a zobrazovací optická soustava 26, nemusí být tvořena dvojicí objektivových čoček 261. Při měření tvaru předmětů 4 je záření přiváděné ze světelného zdroje 12 se širokým spektrem transformováno v modulačním interferometru 1 pomocí jeho -10- optického modulátoru 17. Záření, jehož spektrum je v modulačním interferometru 1 modulováno, je z jeho vláknového děliče 13 optickým kabelem 1 vedeno do koncovky 11 umístěné v ohnisku osvětlovací optické soustavy 21 měřícího interferometru 2. V osvětlovací optické soustavě 21 je záření transformováno do paralelního svazku, který je přiveden k děliči 22 světla, v němž je rozdělen do předmětového ramena 23 a referenčního ramena 24- Spektrum záření vystupujícího z koncovky H je během měřicího procesu modulováno tak, aby se vedlejší referenční rovina 6 posouvala podél optické osy 8. Pokud vedlejší referenční rovina 6 během svého posuvu podél optické osy 8 protne povrch měřeného předmětu 4, dojde na příslušném pixelu světlocitlivého čipu kamery Z k interferenci bílého světla. Výstupní signál z příslušného pixelu dosáhne maximální modulace. Pro každý pixel kamery 7 je zaznamenána poloha vedlejší referenční roviny 6 v okamžiku maximální modulace signálu. Z tohoto údaje a z polohy příslušného pixelu v rámci světlocitlivého čipu kamery 7 jsou získány údaje o tvaru měřeného předmětu 4.

Zařízení může měřit tvar předmětů 4 s opticky drsným nebo opticky hladkým povrchem. Možnost použití u předmětů 4 s opticky drsným povrchem je omezená odrazivostí povrchu. Pokud je odrazivost povrchu natolik nízká, že odražené světlo není možné v měřícím interferometru 2 zpracovat a vyhodnotit, měření není možné. Hodnota minimální odrazivostí závisí na citlivosti použité kamery 7 a na parametrech použité zobrazovací optické soustavy 2g a světelného zdroje 12· Možnost použití zařízení pro měření tvaru předmětu 4 s opticky hladkým povrchem je omezena sklonem měřeného povrchu. Pokud je sklon povrchu vyšší než maximální přípustná hodnota, světlo odražené od měřeného povrchu nedopadne do zobrazovací optické soustavy 2£ a nemůže být zpracováno a vyhodnoceno. Hodnota maximálního sklonu je dána vlastnostmi zobrazovací optické soustavy 26.

Průmyslová využitelnost

Zařízení pro bezkontaktní měření tvaru předmětu s využitím jevu interference bílého světla podle vynálezu je určeno zejména pro měření tvaru předmětů s opticky drsným nebo opticky hladkým povrchem.

Claims (5)

1. -11 - PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zařízení pro bezkontaktní měření tvaru předmětu s využitím jevu interference bílého světla, které je tvořeno spojením modulačního interferometru (1) a měřícího interferometru (2), kde koncovka (11) na výstupu modulačního interferometru (1) slouží jako zdroj záření s modulovaným spektrem pro měřicí interferometr (2), přičemž modulační interferometr (1) je napájený světelným zdrojem (12) se širokým spektrem a je vybaven alespoň jedním vláknovým děličem (13), ramenem (14) s proměnnou optickou délkou a ramenem (15) s konstantní optickou délkou, rameno (14) s proměnnou optickou délkou je opatřeno optickým modulátorem (17) a propojení modulačního interferometru (1) a měřicího interferometru (2) je realizováno pomocí optického kabelu (3), který je veden z vláknového děliče (13) modulačního interferometru (1) a je ukončen koncovkou (11), vyznačující se tím, že koncovka (11) optického kabelu (3) je umístěna v ohnisku osvětlovací optické soustavy (21) měřícího interferometru (2), za níž je ve směru záření paralelního svazku umístěn dělič (22) světla pro rozdělení světelného svazku do předmětového ramena (23) a referenčního ramena (24), kde v předmětovém ramenu (23) je umístěn měřený předmět (4) a v referenčním ramenu (24) se nachází referenční zrcadlo (25), přičemž protilehle měřenému předmětu (4) je za děličem (22) světla umístěna zobrazovací optická soustava (26), za níž je ustavena kamera (7) opatřená maticovým světlocitlivým čipem.
2. 2. Zařízení pro bezkontaktní měření tvaru předmětu podle nároku 1, vyznačující se tím, že zobrazovací optická soustava (26) je tvořena dvojicí objektivových čoček (261), z nichž jedna má proměnnou ohniskovou vzdálenost.
3. 3. Zařízení pro bezkontaktní měření tvaru předmětu podle nároku 2, vyznačující se tím, že objektivová čočka (261) s proměnnou ohniskovou vzdáleností je tvořena elektricky řízenou kapalinovou čočkou. -12-
4. 4. Zařízení pro bezkontaktní měření tvaru předmětu podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že osvětlovací optická soustava (21) měřícího interferometru (2) je realizována kolimační čočkou.
5. 5. Zařízení pro bezkontaktní měření tvaru předmětu podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že poloha hlavní referenční roviny (5) je definována vzdáleností hlavní referenční roviny (5) od děliče (22) světla, která je stejná jako vzdálenost děliče (22) světla od referenčního zrcadla (25).