ФОРМИРОВАНИЕ В КОГЕРЕНТНОМ СВЕТЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ АСИММЕТРИЧНОГО АБСОЛЮТНО ОТРАЖАЮЩЕГО КРАЯ 3D-ОБЪЕКТА
Ю.В. Чугуй1,2,3
1Конструкторско-технологический институт научного приборостроения СО РАН, г. Новосибирск, Россия
chugui@tdisie.nsc.ru
2Новосибирский государственный университет, г. Новосибирск, Россия
3Новосибирский государственный технический университет, г. Новосибирск, Россия
Ключевые слова: дифракция Френеля и Фраунгофера, фурье-оптика, пространственная фильтрация, изображения и спектры 3D-объектов, объёмный край, 3D размерный контроль
Страницы: 102-116
Аннотация
В аналитическом виде исследованы особенности формирования изображений граней объёмного асимметричного края объекта с абсолютно отражающей внутренней поверхностью применительно к размерному контролю. Получены формулы для расчёта полей в изображениях граней объекта в идеальных и дифракционно-ограниченных системах в зависимости от величины скоса объекта c , сдвига фазы ϕ волны, отражённой от внутренней поверхности объекта, и угловой апертуры 2θ0 когерентно-оптической системы формирования и фильтрации изображений. Установлено, что для металлических трёхмерных (3D) объектов (ϕ = π) значение поля в изображении задней грани в точке x1 = c, соответствующей положению её границы, пренебрежимо мало при глубине фокусировки системы много меньше толщины объекта. Показано, что при скосах c объекта, много меньшего размера зоны Френеля δd ~ √λd (λ - длина волны света, d - толщина объекта) и большего глубины фокусировки ∆z , смещение профиля интенсивности в изображении передней грани пропорционально c/δd и зависит от фазы ϕ . При больших скосах, когда c >> δd и Δz >> d, смещение границы передней грани обратно пропорционально величине c/δd. Указанные смещения могут приводить к систематическим погрешностям измерений положения границ граней 3D-объекта и их нужно учитывать при прецизионном размерном контроле.
DOI: 10.15372/AUT20210312 |
