186159. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés tárgyfelületek geometriai paramétereinek meghatározására
] 186159 2 a fényt a 25 felületre történő beeső síkkal párhuzamos polarizációval áteresztik. Ezenkívül a fénynek a 21 sugárelosztóba történő belépése előtt egy további 26 elem is el van helyezve, amely a fénypolarizációt oly módon alakítja, hogy a fent említett komponensei egyenlő nagyok legyenek. 26 elemként például A/4 méretű lemez alkalmazható. A 4 fénynyalábot egy 27 síkban egyesítjük, amely síkban a vizsgálandó tárgy el van helyezve. Az 5. ábrán bemutatott példakénti másik kiviteli alaknál a 19 lézer két Ai és ki fénynyalábot bocsát ki, amelyek egymással oszthatatlanok. Ilyen hullámhosszúságok például Ai = 0,4880 mikron és ki- 0,5145 mikron, amilyen hullámhosszúságot például egy argon gázlézer bocsát ki. A 6. ábrán a fénynyaláboknak a metszési tartománya látható a vizsgálandó felület közelében. A két különbözőképpen, tehát a folytonos vonallal és a szaggatott vonallal jelzett vonalak az interferencia szélsőértékek felületeit jelölik, amelyek a különböző interferenciaképeket képezik. Mivel a fénynyalábok minden párban egymáshoz képest szimmetrikusak, mégpedig ugyanarra a szimmetriasíkra, így ebbe a síkba esik mindkét interferenciaképnek a szélsőértéke is, azaz a szimmetriasík lesz a nullsík. Abban az esetben, ha az interferenciaképeknek a távolságai egy K faktorban különböznek egymástól, mégpedig úgy, hogy az első esetben K = S2/Si = sincrl/2 , ,---------, míg a második esetben K = S2/Si = A2/Ai sin a2/2 alapján számítható ki, az ni és n2 sávszámok a regisztrált kép párjaiban is megtalálhatók, még abban az esetben is, ha a nullázott szélsőérték síkja a vizsgálandó felülettel nem kereszteződnek. Erre az esetre /In, és zln2 sávszámkülönbséget kell két, mindkét képen azonos ponton mérni. Ekkor egy egyenletrendszert kapunk, amely a következő lesz: rni = Kn2 km -t-zlm =K(n2+/ln2) Ebben az egyenletrendszerben ni és n2 értékek ismeretlenek. ni, n2, /lm és zln2 értékek általában nem egész számok, és lehetnek mind pozitív mind negatív értékűek. A találmány szerinti eljárással lehetőség van mozgó tárgyfelület geometriai paramétereinek meghatározására, amikoris a tárgyfelületre egy sor rövid idejű impulzus segítségével hozunk létre interferenciaképet. Ezeknek az impulzusoknak az időpontjai vagy az eljárás során megadott időpontok, vagy pedig a tárgy várható helyzetét adjuk meg előre és azzal van szinkronizálva. A koherens fényforrásnak ebben az esetben egy impulzusfényforrásnak kell lennie, amely vezérelhetően kell kialakítva legyen. A nagy mérési pontosság és a biztonságos mérési eredmények érdekében a sávszámokat a regisztrált interferenciaképre határozzuk meg, mégpedig egy járulékos képnek a segítségével, amely járulékos kép vándorló interferencia sávokkal van ellátva, amelyeknek nagysága azonban lényegesen kisebb a regisztrált kép nagyságánál, és amelyeknek távolsága a regisztrált képben lévő sávtávolsággal egyenlő, vagy annak egész számú többszöröse, és a járulékos képnek a középső részét a kétkoordinátával megadott pontokban folyamatosan értékeljük, és a regisztrált képet és a járulékos képet együttesen villamos jellé alakítjuk át, és a sávszámokat, beleértve annak egész számrészét és tört számrészét is, a kapott villamos jel váltóáramú komponensének fázisszöge alapján határozzuk meg. A találmány szerinti eljárás alapján a sávszámok mérése a sávok növekményének meghatározása alapján a 7a—7d ábrákon látható. A t = 0 kiindulási időponthoz a vándorló interferenciasávok (világos maximumok) a kép interferenciasávjaival (a fotorészek feketedési minimumai) egybeesnek. Ebben az esetben a regisztrált kép maximális fényerősséget enged át, vagyis a 44 fényelektromos vevő kimenetén maximális i fotoáramot regisztrálhatunk. Ha a vándorló interferenciasávokat meghatározott sebességgel eltoljuk, az i fotoáram értéke periodikusan változik, mégpedig f = V/L frekvenciával, ahol L az intervallum középértéke, amely a vándorló sávok között fellép. A fotoáram periódusideje A fotoáramnak a maximuma a tm időpontban fog fellépni, ahol tro = m.T. A 7b ábrán a 7a ábrán bemutatott időfüggvényeket láthatjuk egy AX értékkel eltolva. Jól látható az ábrán, hogy azok az időpontok, ahol a vándorló sávok az interferenciakép sávjaival egybeesnek, egy At értékkel megváltoznak, ahol At -AX/V, és ennek a változásnak a következtében megváltozik a rezgési idő is, mégpedig: Aq> = 2n~ = 2n~ (6) Ha a regisztrált képet olymértékben eltoljuk, hogy az nagyobb lesz, mint a lézernek a léptetési távolsága, azaz AX = (n)-L + /IX0, ahol zlXo = e(n)-L<L, akkor A<p = 2/r(n) + 2n- e(n) (7) azaz a fázisváltozás periódusában az egész szám az interferenciasávban is egész számot jelent, mig ha a fázisszög eltolódás kisebb, mint egy teljes körülfordulás, vagy kisebb, mint 27r, akkor az interferenciasávoknál is törtrészeket kapunk. A 6 egységet, amely a sávszámoknak a mérésére van kiképezve, a 8. ábrán mutatjuk be részletesebben. Ez az egység tartalmaz egy 29 kétkoordinátás-mérőasztalt, amely 30 koordinátaadókkal és 31 villamos hajtással van ellátva, és amelyre a regisztrált képet felhelyezik. Tartalmaz továbbá a berendezés egy vándorló interferenciasávokkal ellátott kép előállítására szolgáló optikai rendszert, amelybe el van helyezve egy folyamatos és koherens sugárzású fényforrás, jelen esetben 33 lézer, kétcsatornás 34 interferométer, a fény frekvenciáját eltoló 35 berendezés az interferométer egyik csatorná5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 7
