สิทธิบัตรการประดิษฐ์เซ็นเซอร์หน้าคลื่นอัตราเฉือนแบบแปรผันโดยอิงจากตะแกรงไฮบริดการเข้ารหัสแบบสุ่ม (2)

การประดิษฐ์ในปัจจุบันตระหนักถึงการเปลี่ยนแปลงอัตราเฉือนผ่านอุปกรณ์ส่งกำลังดังต่อไปนี้:

ในระหว่างกระบวนการวัด ส่วนที่หมุนจะถูกปรับตามเข็มนาฬิกาหรือทวนเข็มนาฬิกาตามทิศทางของแกนแสง จากนั้นตัวยึดตะแกรงจะถูกขับเคลื่อนด้วยสกรูเพื่อเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงไปตามทิศทางของแกนแสงภายในช่วงระยะทางที่ระบุภายในเซ็นเซอร์จึงผลักดันระยะห่างระหว่างตะแกรงไฮบริดการเข้ารหัสแบบสุ่มและ CCD ให้เปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง หน้าคลื่นที่จะวัดจะเลี้ยวเบนหลังจากผ่านตะแกรงไฮบริดการเข้ารหัสแบบสุ่มเพื่อสร้างหน้าคลื่นย่อยสี่หน้าที่มีความเอียง และรูปแบบการรบกวนแรงเฉือนด้านข้างสี่คลื่นจะถูกสร้างขึ้นบนระนาบภาพและรวบรวมโดย CCD เนื่องจากอัตราเฉือนของรูปแบบการรบกวนถูกกำหนดโดยระยะห่างระหว่างตะแกรงไฮบริดการเข้ารหัสแบบสุ่มและ CCD เซ็นเซอร์จึงสามารถปรับอัตราเฉือนของการรบกวนด้วยแรงเฉือนด้านข้างได้อย่างต่อเนื่อง

อัตราเฉือน β ของเซ็นเซอร์ของการประดิษฐ์นี้คือ โดยที่ D คือรูรับแสงของลำแสงตกกระทบ แลคือความยาวคลื่นแสงที่ตกกระทบ d คือระยะพิตช์ของตะแกรง และ H คือความหนาของตะแกรงของเฟส L คือระยะห่างระหว่างตะแกรงไฮบริดการเข้ารหัสแบบสุ่มและ CCD และช่วงการปรับคือ 0.8 มม. - 11 มม. เนื่องจากต้องมีระยะห่างระหว่างตะแกรงและ CCD เพื่อป้องกัน CCD จึงจำเป็นต้องมีระยะห่างขั้นต่ำ 0.8 มม. และช่วงอัตราเฉือนที่สอดคล้องกัน β คือ 0.0155-0.1937

สิ่งประดิษฐ์ปัจจุบันจำเป็นต้องใช้อัตราเฉือนที่แตกต่างกันสำหรับหน้าคลื่นที่มีการบิดเบือนที่แตกต่างกันเพื่อสร้างสมดุลระหว่างความแม่นยำและความไว สำหรับหน้าคลื่นที่มีค่า PV (พีคถึงหุบเขา) มากกว่า จำเป็นต้องมีอัตราเฉือนเล็กน้อยเพื่อให้มั่นใจถึงความแม่นยำ สำหรับหน้าคลื่นที่มีค่า PV น้อยกว่า สามารถเลือกอัตราเฉือนขนาดใหญ่ได้อย่างเหมาะสมเพื่อเพิ่มความไว เมื่อเปรียบเทียบกับระบบที่มีอัตราเฉือนที่ไม่เปลี่ยนแปลง อัตราเฉือนเดี่ยวไม่สามารถใช้กับหน้าคลื่นหลายประเภทได้ ในขณะที่เซ็นเซอร์หน้าคลื่นที่มีอัตราเฉือนแบบแปรผันสามารถใช้ในการวัดหน้าคลื่นที่แม่นยำของวัตถุจำนวนมากได้ และอุปกรณ์ปรับแต่งนั้นเรียบง่ายและ ยืดหยุ่นได้.

ผลประโยชน์ของการประดิษฐ์นี้มีดังนี้:

เซ็นเซอร์หน้าคลื่นอัตราเฉือนแบบแปรผันซึ่งอิงตามตะแกรงไฮบริดการเข้ารหัสแบบสุ่มที่ประดิษฐ์ขึ้นในปัจจุบัน สามารถปรับระยะห่างระหว่างตะแกรงไฮบริดเข้ารหัสแบบสุ่มและ CCD ได้อย่างแม่นยำโดยการปรับส่วนการส่งผ่านบนเซ็นเซอร์หน้าคลื่น บนพื้นฐานของการวัดตะแกรงการเข้ารหัสแบบสุ่มดั้งเดิมของหน้าคลื่นที่บิดเบี้ยว อัตราเฉือนของรูปแบบการรบกวนการตัดด้านข้างของหน้าคลื่นสี่คลื่นสามารถปรับได้อย่างต่อเนื่อง เซ็นเซอร์หน้าคลื่นมีการผสานรวมในระดับสูง โครงสร้างที่เรียบง่าย การปรับที่สะดวก การวัดที่ยืดหยุ่น ความแม่นยำสูง และความเป็นสากลที่เพิ่มขึ้น

การเลี้ยวเบนของ Fraunhofer แบบตะแกรงมีลำดับการเลี้ยวเบนที่เข้มงวดเพียงสี่ลำดับเท่านั้น ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมีหน้าต่างการเลือกลำดับ และไม่มีผลกระทบจากทัลบอตบนพื้นผิวการสังเกต ระยะห่างระหว่างตะแกรงและ CCD จะกำหนดอัตราเฉือนโดยตรง เซ็นเซอร์มีการผสานรวมสูง โครงสร้างเรียบง่าย และการปรับที่สะดวก ด้วยการปรับตะแกรงลูกผสมการเข้ารหัสแบบสุ่มเพื่อเลื่อนไปข้างหน้าและข้างหลังเพื่อให้ได้อัตราเฉือนที่แตกต่างกัน การรบกวนของการตัดด้านข้างสี่คลื่นด้านหน้าจะเกิดขึ้น และสามารถตรวจจับหน้าคลื่นชั่วคราวได้แบบเรียลไทม์ และสามารถตรวจจับเซลล์ทางชีววิทยาในเฟสเชิงปริมาณได้ ปริมาณแรงเฉือนที่ปรับได้อย่างต่อเนื่องช่วยให้สามารถเซ็นเซอร์หน้าคลื่นเพื่อเลือกอัตราเฉือนที่ดีที่สุดสำหรับหน้าคลื่นเฉพาะที่จะวัด และการวัดมีความยืดหยุ่น ความแม่นยำในการวัดสูง และเพิ่มความเป็นสากล

คัดลอกมาจาก: สิทธิบัตรการประดิษฐ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ของ Jingnaike