SU1562689A1 - Способ определени рассто ни до поверхности объекта и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при контроле удаленности объектов. Целью изобретени   вл етс  расширение диапазона измерений. Путем фокусировани  объективом 2 света от источника 1 на точечную диафрагму 3 за ней создают дифракционное поле с радиально симметричным спектральным распределением пучков. Пучок пол  отклон етс  аксиконом 4 в сторону оптической оси, что обеспечивает каждой спектральной компоненте свое расположение точки фокусировки на оси. Сформированным таким образом сход щимс  пучком освещают поверхность объекта и в задней фокальной плоскости объектива 6 формируют ее изображение. Диафрагмы 7, пропуска  только центральную часть изображени , обеспечивают получение в дальней зоне дифракции картины в виде спектра, который проектируетс  на линейный фотоприемник 8. В блоке 9 определ етс  длина волны спектральной компоненты, имеющей максимальную интенсивность, по которой определ етс  рассто ние до объекта. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может найти применение при создании средств дл . контрол  удаленности объектов. Целью изобретени   вл етс  расширение диапазона измерений.

На чертеже представлена схема устройства , реализующего способ.

Устройство содержит последователь- но расположенные источник 1 св.ета, первый объектив 2, точечную диафрагму 3 аксикон 4, светоделитель 5, второй оЬъектив 6, в задней фокальной плоскости которого расположена диафрагма 7, линейный позиционно-чувствитель- ный фотоприемник 8 и блок 9 электронной обработки.

Способ реализуетс  посредством устройства следующим образом.

Первый объектив 2 фокусирует излучение источника 1 на точечное отверстие диафрагмы 3. Возникающее за диафрагмой дифракционное поле состоит из совокупности осесимметричных рас- ход щихс  парциальных пучков, каждому из которых соответствует определенна  длина волны. Аксикон 4 - тело вращени  конической формы - отклон ет падающий на него под углом о/ световой пучок длины волны А в сторону оптической оси, причем сохран ет его гомоцентричность. Точка фокусировки пучка однозначно св зана с углом d его падени  на аксикон. По- этому в каждой точке на оси системы фокусируетс  спектральна  компонента определенной длины волны А. Второй Объектив 6 выбран таким образом, что его заднее фокусное рассто ние много меньше рассто ни  до поверхности, что соответствует телескопическому ходу лучей в пространстве предметов. Оптимальным образом данному условию удовлетвор ют линзы, изготовленные из отрезков самофокусирующих градиентных моноволокон - граданов, выполненных в Форме пр мого кругового цилиндра диаметром 0,8 - 1,5 мм и длиной 4-5 мм. При этом дл  различных вариантов волокон Обеспечиваетс  фокусное рассто ние от ± со до долей миллиметра при большой (до 0,66) чис .повой апертуре. Изображение поверхности формируетс  в задней фокальной плоскости этого объектива. Диафрагмой 7 пропускаетс  только центральна  часть изображени , содержаща  сфокусированную компоненту и частичные потоки с другими длинами волн. В дальней зоне диафрагмы 7 образуетс  дифракционна  картина в виде спектра, котора  проектируетс  на линейный фотоприемник 8, например линейку ПЗС, диссектор, линейку фотодиодов и т.п. Амплитуда выходного сигнала фотоприемника  вл етс  функцией координаты светочувствительной площадки. Поэтому в блоке 9 электронной обработки по положению максимума амплитуды однозначно определ ют длину волны спек- тральной компоненты и соответствующее ей рассто ние до поверхности объекта .

Claims (2)

1.Способ определени  рассто ни  до поверхности объекта, заключающийс  в том, что формируют сход щийс  световой поток, освещают им поверхность контролируемого объекта, формируют изображение освещенного участка поверхности , осуществл ют анализ изображени 

и по параметру светового излучени  определ ют рассто ние до поверхности, отличающийс  тем, что, с целью расширени  диапазона измерений , формируют поток с радиально симметричным спектральным распределением , при освещении поверхности фок 1 сируют спектральные компоненты светового потока вдоль оси потока, при анализе изображени  спектрально разлагают изображение, определ ют распределение интенсивности в спектре и фиксируют спектральную компоненту с максимальной интенсивностью, а в качестве параметра светового излучени  выбирают длину волны зафиксированной спектральной компоненты. I

2.Устройство дл  определени  рассто ни  до поверхности объекта, содержащее расположенные вдоль оптической оси источник света, первый объектив и светоделитель, оптически св занные с светоделителем и последовательно установленные второй объектив, диафрагму и фотоприемник, и блок электронной обработки, отличающеес  тем, что, с целью расширени  диапазона измерений, первый объектив размещен между источником света и светоделителем, устройство снабжено последовательно расположенными вдоль оптической оси между.пер515626896

вым объективом и фотоприемником то-аксикона, аксикон ориентирован так,

чечной диафрагмой и аксиконом, точеч-что его ось совпадает с оптической

на  диафрагма установлена в плоское-осью устройства, а фотоприемник выти изображени  первого объектива иполней линейным позиционно-чувствиоптически сопр жена с входным торцомтельным.