RU2037768C1

RU2037768C1 - Interferential spherometer

Info

Publication number: RU2037768C1
Authority: RU
Inventors: И.П. Гуров
Original assignee: Санкт-Петербургский институт точной механики и оптики
Priority date: 1992-06-17
Filing date: 1992-06-17
Publication date: 1995-06-19

Abstract

FIELD: instrumentation. SUBSTANCE: interferential spherometer includes radiation source, collimator, first beam splitter, optical wedge with flat bearing surface, optical table for placement of checked part mounted for reciprocating motion in plane parallel to bearing surface and provided with instrumentation displacement converter arranged along ray path and first objective lens and first radiation receiver placed in series across output of first beam splitter along backward path of ray. In addition second beam splitter is located across output of first beam splitter in forward path of ray. Second objective lens and second radiation receiver are positioned across its output along backward path of rays. Inputs of signal processing unit which outputs are coupled to inputs of computer are connected to outputs of first and second radiation receivers. Optical table is mounted for additional axial rotation. Each of radiation receivers is made in the form of multielement light- sensitive matrix. Radiation source is manufactured monochromatic with different radiation waves set in manufactured monochromatic with different radiation waves set in sequence. EFFECT: high-precision testing of curvature radii of spherical surfaces. 1 dwg

Description

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для высокоточного бесконтактного определения радиуса кривизны сферической поверхности. The invention relates to instrumentation and can be used for high-precision non-contact determination of the radius of curvature of a spherical surface.

При создании современных машин и приборов во многих случаях требуется измерять с высокой точностью радиус кривизны поверхностей с высокой частотой обработки, например оптических линз, элементов прецизионных шарикоподшипников и т.п. При этом в ряде случаев не допускается использование контактных сферометров [1] из-за недостаточной их точности, невоспроизводимости результатов, опасности повреждения измеряемой поверхности. When creating modern machines and devices, in many cases it is necessary to measure with high accuracy the radius of curvature of surfaces with a high processing frequency, such as optical lenses, elements of precision ball bearings, etc. Moreover, in some cases it is not allowed to use contact spherometers [1] because of their insufficient accuracy, irreproducibility of the results, and the danger of damage to the measured surface.

Известен бесконтактный сферометр [2]содержащий установленные на оптической скамье микроскоп с источником оптического излучения, перемещаемый держатель контролируемой детали и связанный с ним штихмасс. Излучение источника падает на контролируемую поверхность, отражается и попадает в микроскоп, который в исходном положении детали сфокусирован на ее поверхность, а в последующем положении на ее центр кривизны. Радиус кривизны при этом равен расстоянию между упомянутыми положениями держателя контролируемой детали и определяется по показаниям штихмасса. A non-contact spherometer [2] is known which contains a microscope mounted on an optical bench with an optical radiation source, a movable holder of a controlled part, and a shtichmass associated with it. The radiation from the source falls on the surface being monitored, is reflected and falls into the microscope, which in the initial position of the part is focused on its surface, and in the subsequent position on its center of curvature. The radius of curvature in this case is equal to the distance between the mentioned positions of the holder of the controlled part and is determined by the readings of the shtikhmass.

Недостатком известного устройства является недостаточная точность контроля радиуса кривизны поверхности, обусловленная погрешностями фокусировки и измерения перемещения, а также погрешностями объектива с увеличенной апертурой, необходимого при контроле выпуклых поверхностей. Кроме этого, в известном устройстве невозможно разделить общие и местные отклонения радиусы кривизны. A disadvantage of the known device is the insufficient accuracy of controlling the radius of curvature of the surface due to errors in focusing and measuring movement, as well as errors in the lens with an increased aperture, which is necessary when controlling convex surfaces. In addition, in the known device it is impossible to separate the general and local deviations of the radius of curvature.

Известен также интерференционный сферометр [3] который наиболее близок к изобретению содержит источник излучения, последовательно расположенные по ходу луча коллиматор, светоделитель, оптический клин с плоской опорной поверхностью, оптический стол для размещения контролируемой детали, установленной с возможностью поступательного перемещения в плоскости, параллельной опорной поверхности и снабженный измерительным преобразователем перемещений, и последовательно расположенные на выходе светоделителя в обратном ходе лучей объектив и приемник излучения (глаз оператора). An interference spherometer [3] is also known which is closest to the invention and contains a radiation source, a collimator, a beam splitter, an optical wedge with a flat supporting surface, an optical table for placing a controlled part mounted for translational movement in a plane parallel to the supporting surface, sequentially located along the beam and equipped with a measuring transducer displacements, and sequentially located at the output of the beam splitter in the return path of the rays of the lens and radiation receiver (operator's eye).

Известное устройство работает по методу интерференционных колец Ньютона [3] следующим образом. Световой пучок на выходе коллиматора разделяется на два пучка, отраженных соответственно от опорной и контролируемой поверхности, при этом на выходе объектива наблюдается интерференционная картина колец Ньютона. Исходному положению соответствует нулевое показание измерительного преобразователя перемещений при наблюдении центра интерференционной картины. Затем выполняется поступательное перемещение контролируемой детали, величина которого определяется показаниями измерительного преобразователя перемещений. Перемещение происходит до положения, когда приемник излучения зарегистрирует максимум (или минимум) интенсивности света в интерференционной картине. После этого перемещение возобновляется до последующего положения, когда будет пройдено целое число N интерференционных полос и приемник излучения вновь зарегистрирует максимум (или, соответственно, минимум) интенсивности света в интерференционной картине. Радиус кривизны R контролируемой поверхности определяется по формуле [3] в виде
R

(1) где l₁ и l₂ показания измерительного преобразователя перемещений;
N число интерференционных полос,
λ- длина волны излучения.The known device operates by the method of Newton interference rings [3] as follows. The light beam at the output of the collimator is divided into two beams reflected respectively from the reference and controlled surface, while the interference pattern of Newton's rings is observed at the output of the lens. The initial position corresponds to the zero reading of the measuring transducer when observing the center of the interference pattern. Then the translational movement of the controlled part is carried out, the value of which is determined by the readings of the displacement transducer. The movement occurs to the position where the radiation detector registers the maximum (or minimum) of the light intensity in the interference pattern. After that, the movement resumes to the next position, when an integer N of interference fringes is passed and the radiation detector registers the maximum (or, respectively, minimum) of the light intensity in the interference pattern. The radius of curvature R of the controlled surface is determined by the formula [3] in the form
R

(1) where l ₁ and l _{2 are the} readings of the displacement transducer;
N is the number of interference fringes,
λ is the radiation wavelength.

Недостатком известного устройства является недостаточная точность измерения радиуса кривизны, обусловленная следующими причинами. A disadvantage of the known device is the lack of accuracy in measuring the radius of curvature due to the following reasons.

Вследствие ограниченной разрешающей способности и высокой трудоемкости подсчета числа полос N, это число обычно невелико. Поскольку из (1) очевидно, что для заданных значений l₁ и l₂ погрешность измерения радиуса кривизны δR равна
δR ≈

N (2) то малым значением N соответствует значительная погрешность δR. Кроме этого, в известном устройстве велика погрешность δN при визуальном наблюдении интерференционных колец, особенно при искажениях интерференционной картины в реальных условиях измерений.Due to the limited resolution and high complexity of counting the number of N bands, this number is usually small. Since it is obvious from (1) that for given values of l ₁ and l _{2, the} error in measuring the radius of curvature δR is
δR ≈

N (2) then a small value of N corresponds to a significant error δR. In addition, in the known device, the error δN is large when visually observing interference rings, especially when the interference pattern is distorted under real measurement conditions.

Другими источниками погрешностей известного устройства является неточность исходного визуального наведения на центр интерференционных колец, влияние непараллельности направления перемещения по отношению к опорной плоскости, возможные сбои при подсчете числа интерференционных полос, приводящие к грубым промахам, а также малая скорость перемещения и, следовательно, повышенная длительность интервала и измерений, чувствительность к воздействию внешних дестабилизирующих факторов. Other sources of errors of the known device are the inaccuracy of the initial visual guidance on the center of the interference rings, the effect of the non-parallelism of the direction of movement relative to the reference plane, possible malfunctions in the calculation of the number of interference bands, leading to gross misses, as well as a low speed of movement and, consequently, an increased duration of the interval and measurements, sensitivity to external destabilizing factors.

Таким образом, известный интерференционный сферометр имеет недостаточную точность измерений радиуса кривизны. Thus, the known interference spherometer has insufficient accuracy in measuring the radius of curvature.

Изобретение решает задачу повышения точности измерений радиуса кривизны за счет уменьшения влияния дестабилизирующих факторов, повышения разрешающей способности и быстродействия процесса измерений. The invention solves the problem of improving the accuracy of measuring the radius of curvature by reducing the influence of destabilizing factors, increasing the resolution and speed of the measurement process.

Для решения этой задачи предлагаемое устройство, содержащее источник излучения, расположенные по ходу луча коллиматор, первый светоделитель, оптический плин с плоской опорной поверхностью, оптический стол для размещения контролируемой детали, установленный с возможностью поступательного перемещения в плоскости, параллельной опорной поверхности и снабженный измерительным преобразователем перемещений, и последовательно расположенные на выходе первого светоделителя в обратном ходе лучей первый объектив и первый приемник излучения, дополнительно снабжено вторым светоделителем, установленным на выходе первого светоделителя в прямом ходе лучей, вторым объективом и вторым приемником излучения, последовательно расположенными на выходе второго светоделителя в обратном ходе лучей, блоком обработки сигналов, к входам которого подключены выходы первого и второго приемников излучения, и вычислительным блоком, входы которого соединены с выходами обработки сигналов, оптический стол для размещения контролируемой детали установлен с возможностью осевого вращения, каждый из приемников излучения выполнен в виде многоэлементной светочувствительной матрицы, а источник излучения выполнен монохроматическим с последовательно устанавливаемыми различными длинами волн излучения. To solve this problem, the proposed device containing a radiation source located along the beam collimator, a first beam splitter, an optical plinth with a flat supporting surface, an optical table for placing a controlled part, mounted with the possibility of translational movement in a plane parallel to the supporting surface and equipped with a measuring transducer of movements , and sequentially located at the output of the first beam splitter in the reverse beam, the first lens and the first radiation receiver, optionally equipped with a second beam splitter installed at the output of the first beam splitter in the forward beam, a second lens and a second radiation receiver, sequentially located at the output of the second beam splitter in the reverse beam, a signal processing unit, to the inputs of which the outputs of the first and second radiation receivers are connected, and computational unit, the inputs of which are connected to the outputs of the signal processing, the optical table for placing the controlled part is installed with the possibility of axial rotation, each and h radiation detectors made in the form of a multi-element photosensitive matrix, and the radiation source is made monochromatic with sequentially set different wavelengths of radiation.

В предлагаемом устройстве за счет использования дополнительно второго светоделителя, второго объектива и второго приемника излучения обеспечивается одновременное измерение в двух точках контролируемой поверхности, что сокращает интервал измерений и снижает влияние дестабилизирующих факторов по сравнению с известным устройством. In the proposed device due to the use of an additional second beam splitter, a second lens and a second radiation receiver, simultaneous measurement at two points of the controlled surface is ensured, which shortens the measurement interval and reduces the influence of destabilizing factors compared with the known device.

Использование двух многоэлементных приемников излучения и блока обработки сигналов позволяет повысить разрешающую способность устройства, увеличить диапазон изменения порядков интерференции N при одновременном снижении погрешности δN и, тем самым, согласно (2), принципиально снизить погрешность определения радиуса кривизны. The use of two multi-element radiation detectors and a signal processing unit can increase the resolution of the device, increase the range of variation of the interference orders N while reducing the error δN, and, thus, according to (2), fundamentally reduce the error in determining the radius of curvature.

Использование вычислительного блока позволяет устранить влияние неидеальности интерференционной картины, повысить точность наведения на центр интерференционных колец и исключить погрешность от непараллельности направления перемещения по отношению к опорной плоскости, т.е. устранить источники погрешностей принципиально присущие известному устройству. The use of a computing unit allows eliminating the influence of imperfection of the interference pattern, increasing the accuracy of pointing at the center of the interference rings and eliminating the error from the non-parallel movement direction with respect to the reference plane, i.e. eliminate the sources of errors fundamentally inherent in the known device.

Использование оптического стола, установленного с возможностью осевого вращения контролируемой детали совместно с вычислительным блоком, позволяет уменьшить случайную составляющую погрешности за счет возможности усреднения результатов измерения, полученных на различных участках поверхности, а также разделить общие и местные отклонения радиуса кривизны. The use of an optical table, mounted with the possibility of axial rotation of the controlled part together with the computing unit, allows to reduce the random component of the error due to the possibility of averaging the measurement results obtained at different parts of the surface, as well as to separate the general and local deviations of the radius of curvature.

Применение источника монохроматического излучения с несколькими последовательно устанавливаемыми различными длинами волн позволяет проводить измерения только в начальном и последующем положениях, без подсчета числа N интерференционных полос. Это снижает ограничения на скорость перемещения контролируемой детали между двумя ее положениями, устраняет сбои и промахи, характерные для известного устройства при подсчете числа N, дополнительно снижает чувствительность предлагаемого устройства к воздействию внешних дестабилизирующих факторов. The use of a monochromatic radiation source with several successively set different wavelengths allows measurements to be made only in the initial and subsequent positions, without counting the number N of interference fringes. This reduces the restrictions on the speed of movement of the controlled part between its two positions, eliminates failures and errors characteristic of the known device when calculating the number N, further reduces the sensitivity of the proposed device to external destabilizing factors.

Таким образом, по сравнению с известным устройством предлагаемое устройство обеспечивает повышение точности измерений радиуса кривизны контролируемой поверхности. Thus, in comparison with the known device, the proposed device provides an increase in the accuracy of measuring the radius of curvature of the controlled surface.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства. The drawing shows a diagram of the proposed device.

Устройство содержит источник излучения 1, последовательно расположенные по ходу оптического луча коллиматор 2, первый светоделитель 3, оптический клин 4 с плоской опорной поверхностью, оптический стол 5 для размещения контролируемой детали 15, установленный с возможностью поступательного перемещения в плоскости, параллельной опорной поверхности оптического клина 4, и снабженный измерительным преобразователем 6 перемещений, и последовательно расположенные на выходе первого светоделителя 3 в обратном ходе лучей первый объектив 7 и первый приемник излучения 8. При этом устройство дополнительно снабжено вторым светоделителем 9, вторым объективом 10, вторым приемником 11 излучения, блоком 12 обработки сигналов и вычислительным блоком 13. The device comprises a radiation source 1, a collimator 2 located in series along the optical beam, a first beam splitter 3, an optical wedge 4 with a flat supporting surface, an optical table 5 for accommodating the controlled part 15, mounted for translational movement in a plane parallel to the supporting surface of the optical wedge 4 , and equipped with a measuring transducer 6 movements, and sequentially located at the output of the first beam splitter 3 in the reverse beam, the first lens 7 and the first radiation receiver 8. In this case, the device is additionally equipped with a second beam splitter 9, a second lens 10, a second radiation receiver 11, a signal processing unit 12, and a computing unit 13.

Второй светоделитель 9 установлен на выходе первого светоделителя 3 в прямом ходе лучей, второй объектив 10 и второй приемник излучения 11 последовательно расположены на выходе второго светоделителя 9 в обратном ходе лучей. К выходам первого и второго приемников излучения 8 и 11 подключены входы блока 12 обработки сигналов, выходы которого соединены со входами вычислительного блока 13, причем оптический стол 5 установлен с возможностью дополнительного вращения относительно оси 14, каждый из приемников излучения 8 и 11 выполнен в виде многоэлементной светочувствительной матрицы, а источник излучения 1 выполнен монохроматическим с последовательно устанавливаемыми различными длинами волн излучения. The second beam splitter 9 is installed at the output of the first beam splitter 3 in the forward beam, the second lens 10 and the second radiation receiver 11 are sequentially located at the output of the second beam splitter 9 in the reverse beam. The outputs of the first and second radiation receivers 8 and 11 are connected to the inputs of the signal processing unit 12, the outputs of which are connected to the inputs of the computing unit 13, the optical table 5 being installed with the possibility of additional rotation about the axis 14, each of the radiation receivers 8 and 11 is made in the form of a multi-element a photosensitive matrix, and the radiation source 1 is made monochromatic with successively set different radiation wavelengths.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Пучок монохроматического излучения источника 1 расширяется коллиматором 2 и разделяется первым 3 и вторым 9 светоделителями на два пучка, падающих на опорную поверхность оптического клина 4 и далее на контролируемую поверхность детали 15. The proposed device operates as follows. The beam of monochromatic radiation of the source 1 is expanded by the collimator 2 and is divided by the first 3 and second 9 beam splitters into two beams incident on the supporting surface of the optical wedge 4 and then on the controlled surface of the part 15.

Опорная и измерительная волны, образованные при отражении от опорной поверхности оптического клина 4 и контролируемой поверхности детали 15, интерферируют, и интерференционные картины на выходах первого и второго объективов 7 и 10 воспринимаются первым и вторым приемниками излучения, интерференционные фотоэлектрические сигналы которых обрабатываются в блоке 12 обработки и вычислительном блоке 13 с получением оценки значения радиуса кривизны сферической поверхности контролируемой детали 15. The reference and measuring waves generated upon reflection from the supporting surface of the optical wedge 4 and the controlled surface of the part 15 interfere, and interference patterns at the outputs of the first and second lenses 7 and 10 are perceived by the first and second radiation detectors, the interference photoelectric signals of which are processed in the processing unit 12 and computing unit 13 to obtain an estimate of the value of the radius of curvature of the spherical surface of the controlled part 15.

Измерения происходят при двух положениях детали, обеспечиваемых оптическим столом 5 с возможностью поступательного перемещения. В первом положении (см.чертеж) первый приемник 8 излучения воспринимает интерференционную картину колец Ньютона, а второй приемник излучения 11 картину интерференционных полос. Во втором положении вершина сферической поверхности контролируемой детали 15 расположена в поле зрения второго приемника излучения 11, регистрирующего кольца Ньютона, при этом первый приемник излучения 8 регистрирует картину интерференционных полос. Measurements take place at two positions of the part provided by the optical table 5 with the possibility of translational movement. In the first position (see drawing), the first radiation receiver 8 perceives the interference pattern of Newton's rings, and the second radiation receiver 11 receives a pattern of interference fringes. In the second position, the apex of the spherical surface of the controlled part 15 is located in the field of view of the second radiation detector 11 detecting Newton's rings, while the first radiation detector 8 records the pattern of interference fringes.

В блоке обработки сигналов 12 в первом и втором положениях осуществляется помехоустойчивая фильтрация информативных составляющих, например, известным методом свертки, и аналого-цифровое преобразование интерференционных сигналов. Вычислительный блок 13 осуществляет восстановление значений разности фаз интерферирующих волн и положений х_о центра картины колец Ньютона. Алгоритм вычислений подробно рассмотрен, например, в работе [4]
В вычислительном блоке в результате определяется стрелка прогиба сферической поверхности как разность зазоров между опорной плоской поверхностью оптического клина 4 и контролируемой поверхностью детали 15 в двух точках, одной из которых является вершина сферы. Для однозначного определения значения Nλ= 2h в (1) измерения для каждого положения проводят в нескольких длинах волн, при использовании методики многоволновой интерферометрии.In the signal processing unit 12, in the first and second positions, noise-resistant filtering of informative components, for example, by the known convolution method, and analog-to-digital conversion of interference signals are performed. Computing unit 13 restores the phase difference of the interfering waves and the x position _{of the} center of the picture of Newton's rings. The calculation algorithm is considered in detail, for example, in [4]
As a result, in the computing unit, the arrow of deflection of the spherical surface is determined as the difference of the gaps between the supporting flat surface of the optical wedge 4 and the controlled surface of the part 15 at two points, one of which is the vertex of the sphere. To unambiguously determine the value of Nλ = 2h in (1), measurements for each position are performed at several wavelengths using the multi-wavelength interferometry technique.

Таким образом, применительно к предлагаемому устройству формула (1) преобразуется к более простому виду

(3) где l показания измерительного преобразователя перемещений 6 при переходе из первого положения (l₁ 0) во второе (l₂ l). В вычислительном блоке по формуле (3) можно определить искомое значение радиуса кривизны контролируемой поверхности.Thus, in relation to the proposed device, the formula (1) is converted to a simpler form

(3) where l is the reading of the displacement transducer 6 when moving from the first position (l ₁ 0) to the second (l ₂ l). In the computing unit according to the formula (3), it is possible to determine the desired value of the radius of curvature of the surface being monitored.

В предлагаемом устройстве за счет использования увеличительных объектов 7 и 10, многоэлементных приемников излучения 8 и 11 и блока обработки сигналов обеспечивается высокая разрешающая способность при 10-20-кратном увеличении числа N и одновременном снижении погрешности δN на один-два порядка. В соответствии с (2) это позволяет принципиально уменьшить погрешность измерения в 10³-10⁴ раз по сравнению с известным устройством.In the proposed device due to the use of magnifying objects 7 and 10, multi-element radiation receivers 8 and 11 and the signal processing unit, a high resolution is provided with a 10-20-fold increase in the number N and a simultaneous decrease in the error δN by one or two orders of magnitude. In accordance with (2), this allows to fundamentally reduce the measurement error by 10 ³ -10 ⁴ times in comparison with the known device.

Использование возможности вращения контролируемой детали 15 относительно оси 14 при обработке совокупности данных в вычислительном блоке 13 позволяет выполнить усреднение результатов измерений по n участкам поверхности детали 15 и тем самым дополнительно уменьшить случайную составляющую погрешность при- мерно в

раз.Using the possibility of rotation of the controlled part 15 relative to the axis 14 when processing the data set in the computing unit 13 allows one to average the measurement results over n parts of the surface of the part 15 and thereby further reduce the random component error by approximately

time.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известными устройствами позволяет повысить точность измерения радиуса кривизны сферической поверхности. Thus, the proposed device in comparison with known devices can improve the accuracy of measuring the radius of curvature of a spherical surface.

Конкретными примерами отдельных элементов устройства являются следующие. Источник излучения 1 может представлять собой лазер с переключаемой длиной волны излучения или набор из нескольких лазеров, например, типа ЛГН-303А, настроенных на длину волны λ₁ 0,63 мкм и λ₂ 0,61 мкм.Specific examples of the individual elements of the device are as follows. The radiation source 1 can be a laser with a switchable wavelength of radiation or a set of several lasers, for example, type LGN-303A, tuned to a wavelength of λ ₁ 0.63 μm and λ ₂ 0.61 μm.

Измерительный преобразователь перемещений 6 представляет собой лазерный интерферометр перемещений или иной датчик, например, растрового типа с диапазоном измерения перемещений до 60 мм. The measuring displacement transducer 6 is a laser displacement interferometer or other sensor, for example, a raster type with a range of measuring displacements up to 60 mm.

Приемники излучения 8 и 11 являются однотипными и могут быть выполнены, например, на основе многоэлементных приборов с зарядовой связью. The radiation receivers 8 and 11 are of the same type and can be performed, for example, on the basis of charge-coupled multi-element devices.

Блок 12 обработки сигналов является двухканальным (или одноканальным с мультиплексированием) и содержит в своем составе, в частности, аналого-цифровой преобразователь. The signal processing unit 12 is a two-channel (or single-channel with multiplexing) and includes, in particular, an analog-to-digital converter.

Вычислительный блок 13 может быть построен, например, на основе микро-ЭВМ. Computing unit 13 can be constructed, for example, on the basis of microcomputers.

Характеристики остальных элементов устройства очевидным образом определяются их функциональным назначением и принципиальных особенностей не имеют. The characteristics of the remaining elements of the device are obviously determined by their functional purpose and do not have fundamental features.

Таким образом, использование в предлагаемом устройстве элементов 1-14 позволяет обеспечить высокоточный контроль и измерения радиуса кривизны сферических поверхностей. Thus, the use of elements 1-14 in the proposed device allows for highly accurate control and measurement of the radius of curvature of spherical surfaces.

Claims

An INTERFERENCE SPHEROMETER containing a radiation source, a collimator located along the beam, a first beam splitter, an optical wedge with a flat supporting surface, an optical table for placing a controlled part, mounted with the possibility of translational movement in a plane parallel to the supporting surface, and equipped with a measuring transducer of movements, and sequentially located at the output of the first beam splitter in the reverse ray path, the first lens and the first radiation receiver, characterized in that о it is equipped with a second beam splitter installed at the output of the first beam splitter in the forward beam path, a second lens and a second radiation receiver, sequentially located at the output of the second beam splitter in the beam path, a signal processing unit, to the inputs of which the outputs of the first and second radiation receivers are connected, and a computing unit, the inputs of which are connected to the outputs of the signal processing unit, the optical table for placing the controlled part is mounted with the possibility of axial rotation, each of the receiving The radiation source is made in the form of a multi-element photosensitivity matrix, and the radiation source is made monochromatic with successively set different radiation wavelengths.