HoloVIDは、1981年にマーク・スレーターによって、デルタロケットシリーズの内部アイソグリッド構造ウェブのホログラフィック寸法測定のために開発された測定機器である。
デルタロケットは、ボーイングがラインを買収するまでマクドネル・ダグラス・アストロノーティクスによって製造されていました。40 ×20フィート(12×6メートル)の水平フライス盤でT6アルミニウムから削り出された巨大なシートの検査には、当初の製造よりも時間がかかりました。リアルタイムの現場検査装置があればコストを削減できると推定されたため、この問題を解決するために独立研究開発(IRAD)予算が計上されました。マーク・スレーターは、ホログラフィックレンズを利用した光学的技術と、構成可能なマイクロトランスデューサ多重アレイを利用した超音波技術という2つの解決策を同時に開発しました。
マーティン・マリエッタ社では、スペースシャトルの外部燃料タンクを固定する長い溶接継ぎ目を検査するために、前面と背面の溶接フィードバックを同時に行うためのHoloVIDが2台使用された。TIG溶接によって生成される溶接ビードの形状をリアルタイムで制御することで、最適な重量対性能比が得られ、ロケットエンジンの推力エネルギーの無駄遣いを防ぎつつ、可能な限り最高のウェブ強度を保証することができた。
コダック、イミュネックス、ボーイング、ジョンソン・エンド・ジョンソン、エアロスペース・コーポレーション、シルバーライン・ヘリコプターズなど、多くの企業が、スーパーコンピュータの表面実装パッドの評価から遺伝子生化学アッセイ分析まで、さまざまな用途向けに、統合ホログラフィック光学処理機能を備えた6次元非接触リーダーのカスタマイズ版を使用しています。
HoloVIDは、構造化光3Dスキャナデバイスとして知られるセンサーのクラスに属します。構造化光を使用して3次元形状情報を抽出することはよく知られた技術です。[ 1 ] [ 2 ] 単一の光面を使用して物体の距離と向きを測定することは、何度か報告されています。[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]
物体の形状を測定し、体積推定値を構築するために、複数の平面[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]および複数の点[ 9 ] [ 10 ]の光を使用する方法も広く報告されている。[ 11 ]
画像波面の一部を選択的に偏向させるためにセグメント化された位相ホログラムを使用する方法は珍しい。このデバイスで使用されるホログラフィック光学部品は、戻ってくる波面のテッセレーションされたセグメントをプログラム可能なバルク領域と形状パッチに分割することで、読み取り可能なオブジェクトのサイズと測定可能な点ごとのz軸方向の深さの両方を増加させる独自の機能を実現し、同時に可能な操作数も増加させる。これは、従来の技術水準からの大きな進歩である。
レーザービームをターゲット表面に照射します。照射された非線形光場の角度は、表面に対して直交しない場合があります。この光ビームは、入射角、光の周波数、波長、および表面の相対的な粗さに幾何学的に関連する広い円錐状の広がり関数で表面によって反射されます。この反射光の一部は、同軸で光学系に入り、そこで「ストップ」によってエッジが遮られます。シングルポイントリーダーでは、このエッジがフォトダイオードアレイによって半径に沿って観察されます。
このデバイスの出力はボックスカー出力であり、センサーに対する物体の距離が変化するにつれて、フォトダイオードがダイオードごとに順次点灯し、最終的にダイオードが点灯しなくなるか、すべてのダイオードが点灯するまで続きます。各ライトダイオードセル内の残留積電荷の動的値は、バイアス電流、暗電流、および入射電離放射線(この場合は、戻ってくるレーザー光)の関数です。
マルチポイントシステムであるHoloVIDでは、カーソルポイントは音響光学的にx軸方向に走査され、単軸トランスフォーマー。単軸ホログラフィックレンズが波面を集光し、そのパターンを一次元フォトダイオードアレイと二次元マトリックスセンサ上に再構成する。センサデータの画像処理により、圧縮された波面と実際の物体との相関関係が導き出される。