Displacement measurement apparatus and method

G - Physics – 01 – B

Patent

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G01B 11/14 (2006.01) F41G 3/32 (2006.01) G01S 17/08 (2006.01)

Patent

CA 2213501

The displacement of a first object (6) relative to a second object (28) is measured by differential measurements from a photodetector (17) and an associated evaluation device (18). The photodetector (17) receives a measurement beam of radiation from a source (9) via a reflector (5) secured to object (6), and a reference beam of radiation from a source (10) via a reflector (26) secured to object (28). Sources (9, 10) are closely adjacent and in the focal plane of a collimating lens (13) through which both beams pass. Both beams are focused onto the detector (17) by a focusing lens (21). Because both beams pass through lenses (13, 21) movements thereof do not affect the displacement measurement. The remaining optical components which are used for beam steering and guidance are comparatively stable and so do not affect the displacement measurement.

On mesure le déplacement d'un premier objet (6) par rapport à un second objet (28) au moyen des mesures différentielles d'un photodétecteur (17) et d'un dispositif d'évaluation (18) associé. Le photodétecteur (17) reçoit un faisceau de mesure d'un rayonnement émis par une source (9) par l'intermédiaire d'un réflecteur (5) fixé au premier objet (6) ainsi qu'un faisceau de mesure d'un rayonnement émis par une source (10) par l'intermédiaire d'un réflecteur (26) fixé au second objet (28). Les sources (9, 10) sont très proches l'une de l'autre et se trouvent dans le plan focal d'un objectif collimateur (13) que les deux faisceaux traversent. On réalise la mise au point de ces deux faisceaux sur le détecteur (17) au moyen d'une lentille de focalisation (21). Du fait que les deux faisceaux traversent les lentilles (13, 21), le mouvement de ces dernières n'affecte pas la mesure du déplacement. Les autres composants optiques qui servent à l'orientation et au guidage des faisceaux sont comparativement stables et n'affectent donc pas la mesure du déplacement.

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