РЕТРОГРАФИЧЕСКИЕ ДАТЧИКИ

1. Ретрографический датчик, содержащий
подложку с первой поверхностью, при этом подложка образована из первого эластомера, способного пропускать изображение и имеющего первую твердость;
деформируемый слой, расположенный на первой поверхности подложки, при этом деформируемый слой включает в себя материал, который отражает свет, проходящий через подложку и падающий на первую поверхность; и
контактную поверхность для помещения в соприкосновение с изображаемым объектом, при этом контактная поверхность включает в себя частицы, расположенные в виде структуры на деформируемом слое и отделенные от подложки деформируемым слоем, при этом частицы имеют вторую твердость, более высокую, чем первая твердость первого эластомера.
2. Ретрографический датчик по п. 1, в котором структура образует один слой частиц на деформируемом слое.
3. Ретрографический датчик по п. 1, в котором структура представляет собой матрицу с малым шагом.
4. Ретрографический датчик по п. 1, в котором структура представляет собой регулярную матрицу.
5. Ретрографический датчик по п. 1, в котором структура включает в себя множество локально гексагональных матриц.
6. Ретрографический датчик по п. 1, в котором структура представляет собой по существу гексагональную матрицу.
7. Ретрографический датчик по п. 6, в котором частицы соприкасаются друг с другом в структуре.
8. Ретрографический датчик по п. 1, в котором первая поверхность подложки является выпуклой.
9. Ретрографический датчик по п. 1, в котором структура частиц образует промежуточные каналы, которые позволяют воздуху протекать между частицами на стороне, противоположной деформируемому слою.
10. Ретрографический датчик по п. 1, в котором частицы являются монодисперсными.
11. Ретрографический датчик по п. 1, в котором частицы представляют собой монодисперсные микросферы.
12. Ретрографический датчик по п. 11, в котором частицы имеют средний диаметр около 5 мкм.
13. Ретрографический датчик по п. 11, в котором частицы имеют средний диаметр в пределах от 3 до 10 мкм.
14. Ретрографический датчик по п. 11, в котором частицы имеют средний диаметр в пределах от 1 до 25 мкм.
15. Ретрографический датчик по п. 1, в котором частицы включают в себя несферические частицы.
16. Ретрографический датчик по п. 1, в котором частицы являются полидисперсными с первым стандартным отклонением относительно среднего размера частиц, попадающего в пределы 1-10 мкм.
17. Ретрографический датчик по п. 1, в котором частицы образованы из полиметилсилсесквиоксана.
18. Ретрографический датчик по п. 1, в котором частицы образованы из одного или более из диоксида кремния, стекла, меламина, полистирола, полиметилметакрилата, полибутилметакрилата, сополимера стирола и акрилата, целлюлозы и полимолочной кислоты.
19. Ретрографический датчик по п. 1, в котором частицы образованы из одного или более из нейлона и политетрафторэтилена.
20. Ретрографический датчик по п. 1, в котором первая твердость по Шору А первого эластомера меньше, чем 40.
21. Ретрографический датчик по п. 1, в котором вторая твердость по Шору А частиц больше, чем 40.
22. Ретрографический датчик по п. 1, в котором частицы по меньшей мере частично внедрены в деформируемый слой.
23. Ретрографический датчик по п. 1, в котором первый эластомер имеет первую твердость по Шору А по меньшей мере 10, меньшую, чем вторая твердость по Шору А частиц.
24. Ретрографический датчик по п. 1, в котором частицы скреплены с деформируемым слоем адгезивом.
25. Ретрографический датчик по п. 1, в котором частицы скреплены с деформируемым слоем полиуретаном.
26. Ретрографический датчик по п. 1, в котором частицы выступают на по меньшей мере половину диаметра над слоем адгезива, соединяющего частицы с деформируемым слоем.
27. Ретрографический датчик по п. 1, в котором частицы косвенно связаны с деформируемым слоем через промежуточный слой.
28. Ретрографический датчик по п. 1, в котором первый эластомер представляет собой оптически прозрачный эластомер.
29. Ретрографический датчик по п. 1, в котором первый эластомер включает в себя силиконовый каучук.
30. Ретрографический датчик по п. 1, в котором первый эластомер включает в себя стирольный блоксополимер.
31. Ретрографический датчик по п. 30, в котором первый эластомер включает в себя 20 мас.% гидрогенизированного стирольного блоксополимера.
32. Ретрографический датчик по п. 30, в котором первый эластомер включает в себя 80 мас.% пластификатора.
33. Ретрографический датчик по п. 32, в котором пластификатор включает в себя придающий клейкость реагент.
34. Ретрографический датчик по п. 1, в котором первый эластомер включает в себя термопластичный эластомер.
35. Ретрографический датчик по п. 1, в котором первый эластомер включает в себя один или несколько из полиуретана, пластизоля, природного каучука, полиизопрена и поливинилхлорида.
36. Ретрографический датчик по п. 1, в котором деформируемый слой включает в себя отражающие частицы, расположенные во втором эластомере.
37. Ретрографический датчик по п. 1, в котором деформируемый слой включает в себя металлические частицы.
38. Ретрографический датчик по п. п. 1, в котором деформируемый слой включает в себя неметаллические частицы.
39. Ретрографический датчик по п. 1, в котором деформируемый слой включает в себя диоксид титана.
40. Ретрографический датчик по п. п. 39, в котором деформируемый слой включает в себя углеродную сажу в количестве, достаточном для придания нейтрального серого цвета диоксиду титана в деформируемом слое.
41. Ретрографический датчик по п. 1, в котором деформируемый слой включает в себя красный оксид железа.
42. Ретрографический датчик по п. 1, в котором материал деформируемого слоя отражает свет ненаправленно.
43. Ретрографический датчик по п. 1, в котором материал деформируемого слоя отражает свет по существу равномерно по всем направлениям.
44. Ретрографический датчик по п. 1, в котором материал деформируемого слоя включает в себя хлопья, которые проявляют по меньшей мере одно свойство из шероховатости поверхности, нерегулярной формы и случайного выравнивания относительно друг друга, что вызывает умеренно направленное отражение света материалом.
45. Ретрографический датчик по п. 1, в котором материал деформируемого слоя включает в себя хлопья, которые являются по существу плоскими, имеют поверхность, подобную зеркальной, и по существу хорошо выровнены относительно друг друга, что вызывает высоконаправленное отражение света материалом.
46. Ретрографический датчик по п. 45, в котором хлопья включают в себя по меньшей мере одни из алюминиевых хлопьев и бронзовых хлопьев.
47. Ретрографический датчик по п. 1, кроме того, содержащий систему формирования изображения, связанную с второй поверхностью подложки, противоположной первой поверхности, при этом схема формирования изображения выполнена с возможностью захвата множества изображений деформируемого слоя через первый эластомер.
48. Ретрографический датчик по п. 47, кроме того, содержащий осветительную систему, выполненную с возможностью освещения деформируемого слоя через первый эластомер.
49. Ретрографический датчик по п. 48, в котором осветительная система обеспечивает скользящее освещение для облегчения обнаружения изменений по нормали к поверхности деформируемого слоя.
50. Ретрографический датчик по п. 48, в котором осветительная система обеспечивает освещение двумя или большим количеством источников света, при этом каждый из двух или большего количества источников света освещает в другом диапазоне длин волн с другого направления.
51. Ретрографический датчик по п. 48, кроме того, содержащий фотометрический стереоскопический анализатор, выполненный с возможностью оценивания по меньшей мере одной нормали к поверхности и высоты поверхности деформируемого слоя на множестве мест при использовании двух или большего количества изображений деформируемого слоя, захваченных в двух или большем количестве различных диапазонов длин волн.
52. Ретрографический датчик по п. 1, кроме того, содержащий контроллер освещения для последовательного освещения первой поверхности двумя или большим количеством источников света, каждым на другом месте.
53. Ретрографический датчик, содержащий
подложку из оптически прозрачного эластомера;
деформируемый слой, расположенный на поверхности подложки, при этом деформируемый слой включает в себя материал, который отражает свет, проходящий через подложку и падающий на деформируемый слой;
контактную поверхность, расположенную на деформируемом слое, при этом контактная поверхность имеет неплоские элементы с большей твердостью, чем твердость подложки, и коэффициент трения, меньший, чем имеет деформируемый слой, неплоские элементы образуют промежуточные каналы, которые позволяют протекать воздуху между неплоскими элементами контактной поверхности.
54. Ретрографический датчик по п. 53, в котором твердость неплоских элементов больше, чем твердость деформируемого слоя.
55. Ретрографический датчик по п. 53, в котором неплоские элементы вытянуты перпендикулярно к поверхности подложки.
56. Ретрографический датчик по п. 53, в котором неплоские элементы включают в себя частицы, расположенные на деформируемом слое.
57. Ретрографический датчик по п. 53, в котором неплоские элементы включают в себя стойки, вытянутые от деформируемого слоя.
58. Ретрографический датчик по п. 53, в котором неплоские элементы включают в себя одну или более пирамид и конусов, вытянутых от деформируемого слоя.
59. Ретрографический датчик по п. 53, в котором неплоские элементы включают в себя конические структуры, вытянутые от деформируемого слоя.
60. Способ изготовления ретрографического датчика, содержащий этапы, на которых
подготавливают подложку из эластомера, способную пропускать изображение;
располагают деформируемый слой на первой поверхности подложки, при этом деформируемый слой ненаправленно отражает свет, проходящий через подложку и падающий на первую поверхность подложки; и
формируют контактную поверхность на деформируемом слое, при этом контактную поверхность выполняют с возможностью соприкосновения с поверхностью объекта для формирования изображения ретрографическим датчиком, контактная поверхность включает в себя частицы, расположенные в виде структуры на деформируемом слое и отделенные от подложки деформируемым слоем, частицы имеют вторую твердость, более высокую, чем твердость подложки.
61. Способ по п. 60, кроме того, содержащий нанесение частиц на деформируемый слой в виде водного раствора полиуретана.
62. Способ по п. 60, в котором по меньшей мере один из эластомера и деформируемого слоя включает в себя придающий клейкость реагент и в котором формирование контактной поверхности включает в себя нанесение слоя частиц на деформируемый слой и полив водного полиуретана на частицы.
63. Способ по п. 60, в котором частицы включают в себя монодисперсные частицы полиметилсилсесквиоксана.
64. Способ по п. 60, в котором частицы включают в себя полидисперсный полиметилсилсесквиоксан.
65. Способ по п. 60, в котором формирование контактной поверхности включает в себя нанесение центрифугированием смеси адгезива и монодисперсных частиц полиметилсилсесквиоксана.
66. Способ метрологии поверхности, содержащий этапы, на которых
подготавливают ретрографический датчик, включающий
подложку с первой поверхностью, при этом подложка образована из первого эластомера, первый эластомер способен пропускать изображения и первый эластомер имеет первую твердость,
деформируемый слой, расположенный на первой поверхности подложки, при этом деформируемый слой включает в себя материал, отражающий свет, падающий на первую поверхность подложки,
контактную поверхность для помещения в соприкосновение с изображаемым объектом, при этом контактная поверхность образована структурой частиц, расположенных на деформируемом слое и отделенных от подложки деформируемым слоем, частицы имеют вторую твердость, более высокую, чем первая твердость первого эластомера;
освещают материал деформируемого слоя источником света со стороны, обращенной к поверхности;
осуществляют соприкосновение контактной поверхности с поверхностью объекта для изменения геометрии деформируемого слоя;
захватывают изображение деформируемого слоя со стороны, обращенной к подложке, при освещении материала и соприкосновении контактной поверхности с поверхностью объекта;
анализируют изображение для определения трехмерной геометрии поверхности объекта.
67. Способ по п. 66, кроме того, содержащий освещение деформируемого слоя с двух или большего количества различных направлений, захват изображения деформируемого слоя при освещении с каждого из двух или большего количества различных направлений и анализ получающегося множества изображений для определения трехмерной геометрии поверхности объекта.
68. Способ по п. 66, кроме того, содержащий освещение деформируемого слоя одновременно первым источником света первого цвета и вторым источником света второго цвета, отличного от первого цвета.
69. Способ по п. 68, кроме того, содержащий захват многоцветного изображения деформируемого слоя, проведение различия между картиной освещения от первого источника света и второго источника света и анализ многоцветного изображения для определения трехмерной геометрии поверхности объекта на основании картины освещения от первого источника света и второго источника света.
70. Ретрографический датчик, содержащий
подложку из оптически прозрачного эластомера;
деформируемый слой, расположенный на поверхности подложки, при этом деформируемый слой включает в себя материал, который отражает свет, проходящий через подложку и падающий на деформируемый слой;
контактную поверхность, расположенную на деформируемом слое, при этом контактная поверхность имеет множество микросфер, более твердых, чем подложка, расположенных на ней в виде структуры, структура имеет Q-показатель по меньшей мере 2.
71. Ретрографический датчик по п. 70, в котором структура имеет Q-показатель по меньшей мере 3.
72. Ретрографический датчик по п. 70, в котором микросферы являются по существу монодисперсными.
73. Ретрографический датчик по п. 70, в котором микросферы имеют диаметр от 1 до 20 мкм.
74. Ретрографический датчик по п. 70, в котором Q-показатель равен пиковой частоте, деленной на пару частот, соответствующих половинной мощности, из усредненного по радиусу двумерного спектра мощности изображения структуры.