ОПТИЧЕСКАЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЗАИМНОГО РАСПОЛОЖЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ В ПРОСТРАНСТВЕ, СПОСОБ И УСТРОЙСТВО РЕГИСТРАЦИИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В НЕЙ

1. Способ определения взаимного расположения, по меньшей мере, двух элементов в пространстве с помощью оптической измерительной системы, содержащей, по меньшей мере, два измерительных модуля, выполненных с возможностью закрепления на упомянутых элементах, содержащий этапы, на которых:
формируют с помощью первого измерительного модуля луч оптического излучения, направленный в сторону второго измерительного модуля;
обеспечивают попадание луча оптического излучения в область детектирования на плоскости регистрации оптического излучения позиционно-чувствительного детектора оптического излучения во втором измерительном модуле;
определяют с помощью упомянутого позиционно-чувствительного детектора, по меньшей мере, одну координату изображения луча оптического излучения в пределах области детектирования на плоскости регистрации оптического излучения детектора; и
вычисляют, по меньшей мере, один геометрический параметр, характеризующий взаимное расположение упомянутых, по меньшей мере, двух элементов в пространстве на основании упомянутой, по меньшей мере, одной координаты;
отличающийся тем, что способ содержит этап, на котором:
осуществляют преобразование сформированного луча
оптического излучения с помощью оптического элемента во втором измерительном модуле, до его попадания в упомянутую область детектирования на плоскости регистрации,
причем в результате преобразования изображение луча оптического излучения на плоскости регистрации масштабно преобразуется по двум взаимно перпендикулярным осям, лежащим в этой плоскости и имеющим отличающиеся друг от друга коэффициенты масштабирования,
причем упомянутая, по меньшей мере, одна координата изображения преобразованного луча оптического излучения представляет собой координату, по меньшей мере, одной из упомянутых осей масштабирования в упомянутой плоскости регистрации.
2. Способ по п.1, в котором упомянутое преобразование луча оптического излучения представляет собой дифракционное разложение, осуществляемое с помощью дифракционной решетки.
3. Способ по п.1, в котором упомянутое преобразование луча оптического излучения представляет собой анаморфирование, осуществляемое с помощью анаморфота.
4. Способ по п.1, в котором упомянутый этап определения, по меньшей мере, одной координаты изображения луча оптического излучения повторяют два или более раз,
причем упомянутый этап вычисления содержит вычисление упомянутого, по меньшей мере, одного геометрического параметра на основании соответствующих двух или более координат, полученных в результате упомянутого повторения.
5. Способ по п.4, в котором упомянутое повторение этапа определения, по меньшей мере, одной координаты изображения луча оптического излучения выполняется после изменения положения в пространстве упомянутых элементов и/или измерительных модулей.
6. Способ по п.5, в котором упомянутое изменение положения в пространстве представляет собой поворот упомянутых элементов и/или измерительных модулей вокруг соответствующих осей вращения.
7. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором осуществляют дополнительное преобразование луча оптического излучения с помощью одного или более оптических средств, причем упомянутое дополнительное преобразование выполняется до и/или после упомянутого этапа осуществления преобразования.
8. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором данные, полученные в результате упомянутого этапа определения и/или упомянутого этапа вычисления, представляют пользователю в графической и/или другой доступной для восприятия форме.
9. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором данные, полученные в результате упомянутого этапа определения и/или упомянутого этапа вычисления, передают стороннему устройству с помощью проводного и/или беспроводного соединения.
10. Оптическая измерительная система для определения взаимного расположения, по меньшей мере, двух элементов в пространстве, содержащая:
первый измерительный модуль, выполненный с возможностью закрепления на первом из упомянутых элементов, и содержащий блок излучения, выполненный с возможностью формирования направленного луча оптического излучения;
второй измерительный модуль, выполненный с возможностью закрепления на втором из упомянутых элементов, и содержащий позиционно-чувствительный детектор, выполненный с возможностью определения, по меньшей мере, одной координаты изображения луча оптического излучения в пределах области детектирования на плоскости регистрации оптического излучения детектора; и
модуль обработки, выполненный с возможностью получения данных от первого и второго измерительных модулей, включающих в себя упомянутую, по меньшей мере, одну координату, и возможностью вычисления, по меньшей мере, одного геометрического параметра, характеризующего взаимное расположение упомянутых, по меньшей мере, двух элементов в пространстве на основании упомянутых данных;
отличающаяся тем, что второй измерительный модуль содержит:
оптический элемент, обеспечивающий преобразование луча оптического излучения до его попадания в упомянутую область детектирования на плоскости регистрации,
причем в результате преобразования изображение луча оптического излучения на плоскости регистрации масштабно преобразуется по двум взаимно перпендикулярным осям, лежащим в этой плоскости и имеющим отличающиеся друг от друга коэффициенты масштабирования,
причем упомянутая, по меньшей мере, одна координата изображения преобразованного луча оптического излучения представляет собой координату, по меньшей мере, одной из упомянутых осей масштабирования в упомянутой плоскости регистрации.
11. Система по п.10, в которой упомянутый оптический элемент представляет собой дифракционную решетку и осуществляет дифракционное разложение.
12. Система по п.10, в которой упомянутый оптический элемент представляет собой анаморфот, и осуществляет анаморфирование изображения луча оптического излучения на упомянутой плоскости регистрации.
13. Система по п.10, в которой второй измерительный модуль выполнен с возможностью повторения упомянутого определения, по меньшей мере, одной координаты изображения луча оптического излучения два или более раз,
причем модуль обработки дополнительно выполнен с возможностью вычисления, упомянутого, по меньшей мере, одного геометрического параметра на основании двух или более координат, полученных в результате упомянутого повторения.
14. Система по п.13, в которой упомянутое повторение определения, по меньшей мере, одной координаты изображения луча оптического излучения выполняется после изменения положения в пространстве упомянутых элементов и/или измерительных модулей.
15. Система по п.14, в которой упомянутое изменение положения в пространстве представляет собой поворот упомянутых элементов и/или измерительных модулей вокруг соответствующих осей вращения.
16. Система по п.10, в которой второй измерительный модуль дополнительно содержит одно или несколько вспомогательных оптических средств, выполненных с возможностью дополнительного преобразования луча оптического излучения, которые располагаются перед и/или после упомянутого оптического элемента по направлению распространения луча оптического излучения.
17. Система по п.10, дополнительно содержащая интерфейс для обмена данными между компонентами системы с помощью проводного и/или беспроводного соединения.
18. Система по п.10, дополнительно содержащая запоминающее устройство, выполненное с возможностью сохранения данных, полученных в измерительных модулях и/или модуле обработки.
19. Система по п.10, дополнительно содержащая модуль отображения, выполненный с возможностью представления данных, полученных в измерительных модулях и/или модуле обработки, пользователю в графической и/или другой доступной для восприятия форме.
20. Система по п.10, дополнительно содержащая средство передачи данных, выполненное с возможностью передачи данных, полученных в измерительных модулях и/или модуле обработки, стороннему устройству с помощью проводного и/или беспроводного соединения.
21. Система по одному из пп.18-20, в которой, по меньшей мере, одно из упомянутых запоминающего устройства, модуля отображения и средства передачи входит в состав модуля обработки.
22. Система по п.10, в которой первый измерительный модуль дополнительно содержит позиционно-чувствительный детектор и оптический элемент для преобразования луча оптического излучения, аналогичные таковым во втором измерительном модуле.
23. Система по п.10, в которой второй измерительный модуль дополнительно содержит блок излучения, аналогичный таковому в первом измерительном модуле.
24. Система по п.10, в которой первый и/или второй измерительный модуль дополнительно содержит процессор и запоминающее устройство.
25. Система по п.24, в которой модуль обработки реализован с помощью программных средств, сохраненных в запоминающем устройстве первого и/или второго измерительного модуля и исполняемых процессором первого и/или второго измерительного модуля.
26. Устройство регистрации оптического излучения в оптической измерительной системе для определения взаимного расположения, по меньшей мере, двух элементов в пространстве, выполненное с возможностью закрепления на втором элементе из упомянутых элементов, причем упомянутая система содержит источник оптического излучения, выполненный с возможностью закрепления на первом элементе из упомянутых элементов и формирования направленного луча оптического излучения, причем устройство содержит:
позиционно-чувствительный детектор, выполненный с возможностью определения, по меньшей мере, одной координаты изображения луча оптического излучения от источника оптического излучения в пределах области детектирования на плоскости регистрации оптического излучения детектора,
причем упомянутая, по меньшей мере, одна координата характеризует расположение в пространстве данного устройства регистрации по отношению к упомянутому источнику оптического излучения;
отличающееся тем, что устройство содержит:
оптический элемент, обеспечивающий преобразование луча оптического излучения оптического излучения до его попадания в упомянутую область детектирования на плоскости регистрации,
причем в результате преобразования изображение луча оптического излучения на плоскости регистрации масштабно преобразуется по двум взаимно перпендикулярным осям, лежащим в этой плоскости и имеющим отличающиеся друг от друга коэффициенты масштабирования,
причем упомянутая, по меньшей мере, одна координата изображения преобразованного луча оптического излучения представляет собой координату, по меньшей мере, одной из упомянутых осей масштабирования в упомянутой плоскости регистрации.
27. Устройство по п.26, дополнительно содержащее источник оптического излучения, выполненный с возможностью формирования направленного луча оптического излучения.
28. Устройство по п.2 6, в котором упомянутый оптический элемент представляет собой дифракционную решетку и осуществляет дифракционное разложение.
29. Устройство по п.2 6, в котором упомянутый оптический элемент представляет собой анаморфот, и осуществляет анаморфирование изображения луча оптического излучения на упомянутой плоскости регистрации.
30. Устройство по п.26, в котором позиционно-чувствительный детектор выполнен с возможностью повторения упомянутого определения, по меньшей мере, одной координаты изображения луча оптического излучения два или более раз.
31. Устройство по п.30, в котором упомянутое повторение определения, по меньшей мере, одной координаты изображения луча оптического излучения выполняется после изменения положения в пространстве упомянутых элементов.
32. Устройство по п.31, в котором упомянутое изменение положения в пространстве представляет собой поворот упомянутых элементов вокруг соответствующих осей вращения.
33. Устройство по п.26, дополнительно содержащее одно или несколько вспомогательных оптических средств, выполненных с возможностью дополнительного преобразования луча оптического излучения, которые располагаются перед и/или после упомянутого оптического элемента по направлению распространения луча оптического излучения.
34. Устройство по п.26, дополнительно содержащее запоминающее устройство, выполненное с возможностью хранения данных, полученных позиционно-чувствительным детектором.
35. Устройство по п.2 6, дополнительно содержащее модуль отображения, выполненный с возможностью представления данных, полученных позиционно-чувствительным детектором, пользователю в графической и/или другой доступной для восприятия форме.
36. Устройство по п.26, дополнительно содержащее средство передачи данных, выполненное с возможностью передачи данных, полученных позиционно-чувствительным детектором, стороннему устройству с помощью проводного и/или беспроводного соединения.
37. Устройство по любому из пп.26-36, дополнительно содержащее вычислительный модуль, выполненный с возможностью обработки данных, полученных позиционно-чувствительным детектором, для вычисления, по меньшей мере, одного геометрического параметра, характеризующего расположение в пространстве упомянутого второго элемента по отношению к упомянутому первому элементу.