Оптический производстенный контроль - Малакара Д.
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 12.17. Использование одиночной решетки для проецирования и наблюдения:
1 — решетка; 2 — экран; 3 — телецентрическая камера (телеобъектив)
даже монохроматичности источника света. Как фотокамера, так в проектор с решеткой должны представлять собой телецентрические-системы для того, чтобы углы проекций и обзора можно было достаточно точно определить. Контролируемая поверхность изображается на решетке, чтобы выбрать необходимый наклон эталонной плоскости. Если рядом со второй решеткой установить матовое стекло, муаровую картину можно наблюдать непосредственно. Ее можно' сфотографировать, заменив стекло фотопластинкой. Недостатком метода является то, что высокочастотные полосы при прохождении через оптическую систему теряют контраст, к тому діє проектор» имеет ограниченную глубину резкости.
Для его устранения проектор с решеткой заменяют интерферометром (рис. 12.15, б) и используют когерентный лазерный пучок. Светоделитель с помощью слегка наклоненного зеркала проецирует
31?" на : о..т|)()лирусмую поверхность интерференционные полосы, возникающие в результате интерференции двух коллимироваииых пучьов. Iix нелоналпзованность приводит к тому, что в проекционной системе отсутствует проблема глубины фокуса.
ISa конечной фотографии будет воспроизводиться высокая несущая частота, если только не будут предприняты меры предотвратить ато с помощью, например, пространственного фильтрования (рис. 12.16). Второй способ заключается в увеличении частоты сверх разрешающей способности нлснки. Например, пленка типа «полароид» (Polaroid) имеет разрешающую способность 22—28 пар линии на 1 мм; если несущая частота превысит этот предел, на му а-ро в oil картине, создаваемой перед плоскостью пленки, воспроизведутся только относительно грубые элементы.
Третья возможная установка показана на рис. 12.17. Здесь для проецирования и наблюдения используется одна и та же решетка, и поэтому камера, не разрешая ее высокочастотные линии, изобразит с более высоким контрастом только муаровую картину. Другим преимуществом является то, что решетка может свободно перемещаться (по не вращаться) в своей плоскости, не изменяя воспринимаемую муаровую картину. Если в ходе экспозиции решетка медленно перемещается, это не отразится на качестве фотографии и будет записываться только неподвижная муаровая картина. Воспринимаемую чувствительность (полосы на единицу деформации) можно легко изменять путем вращения решетки; она доходит до пуля, когда линии решетки расположены параллельно плоскости источник света — камера. И, наконец, определение контура поверх? гости может выполняться с помощью белого света; проектор и камера здесь являются телецентрическими и имеют относительно большую апертуру. Недостаток метода заключается в необходимости
помещать решетку вплотную к контролируемой поверхности, однако необходимость этого требования ослабевает по мере того, как камера становится более длиннофокусной, источник света — коллимированным, а несущая частота уменьшается.
12.5.3. Результаты экспериментов
На рис. 12.18 изображена интерферограмма сферической поверхности, полученная по схеме (см. рис. 12.17) с использованием /.,.,/ = 200 мкм. Ее анализ подтверждает, что муаровая интерферометрия действительно является важным дополнением к традпцп-
!LMS. лиапавая шнерферограмма сфе- ,. 1
рическою' «-риала (/.,.„~2«9 мкм) ОНИОИ ГОЛОГрЭфИИ II МОЖСТ ОЫТЬ
Рнс. исключительно полезна при контроле длинноволновых оптнчсскпх деталей її систем.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Benoil P., Malhieu E., Hormier J., Thomas А. Characteri/.alicu :u:<! Contr.,і n/ Tlirec Dimensional Objects Using Fringe Projection Techniques. Xouv. i?c\. Gp'.. 6, 07 (і 975).
2. Biedermann К. Information Storage Materials for IIoiographv and Optx H Data Processing, Opt. Acta, 22, 103 (1975!.
3. Sircii K. G., Creen F, J. Tiie Application of Computer Generated Hologr.n :-to Testing Optical Elements. ,!. Phys., D: Appl. Phys., 3, !982 0972).
4. Broder-Bursztyn F. Malacara-Hernandez D. Hoiogranliic InterfcrouKtIvr to, Tc-4 Optical Surfaces, App!. Opt, 14, 2280 (1975).
5. Erooks R. E, Heflingtr L. 0. Moire Gauging Using Optical Interference Patterns. Appl, Opt., 8, 935 (196:)).
6. Collier R. J„ Burckhardt С. B., Lin L. H. Optical Holograpln-, Academic Press, New York. 1971
7. Deevcr Vv'. I. Testing of Commercial Aspheres with Computer-Generated Holograph}, J. Opt. Soc. Am, 65. 121(3 (1975).
8. Fauide M.', Fereher A. F., Torge R., Wilson R. N. Optical Testing by Means of Synthetic Hoiograins and Partial Lens Compensation, Opt. Commun, 7, 363 (1973).
9. Ferclier A. F. Testing Optical Mirrors bv Holography, Unsch. Wiss. Teeh., 73, 270 (1973).
10. Fereher A. F, Kyiese M. Binare Synthetische Hologramme zur Prufung As-phariseher Optischer Bleniente, Optik, 35, 168 (1972).
11. Fercher A. F. Computer generated holograms for testing optical elements: Error analysis and error compensation, Opt. Acta, 23, 347 (1976).
12. Haines K. A., Hildebrand B. P. Surface Deformation Measurement Using the Wavefront Reconstruction Technique, Appl. Opt, 5, 595 (1966).
