DE102006033779B4 - Method for measuring a reflective surface - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Vermessung einer reflektierenden Oberfläche, bei dem ein Ablenkspiegel (2) mit einem einzelnen Laserstrahl (1) derart beaufschlagt wird, dass der abgelenkte Laserstrahl (1') auf einen Punkt (x, y, z) der zu vermessenden reflektierenden Oberfläche (3) trifft, die den Laserstrahl (1'') derart reflektiert, dass der reflektierte Laserstrahl (1'') einen ersten teildurchlässigen Schirm (S1) im Punkt (x1, y1, z1) beaufschlagt, wobei der reflektierte Laserstrahl (1'') anschließend einen zweiten teildurchlässigen Schirm (S2), der parallel zum ersten Schirm (S1) angeordnet ist, im Punkt (x2, y2, z2) beaufschlagt und die Koordinaten des mindestens einen Punkts (x, y, z) aus den Koordinaten der Punkte (x1, y1, z1) und (x2, y2, z2) ermittelt werden und wobei der Ablenkspiegel (2) zwischen zwei einzelnen Messungen rotiert wird.Method for measuring a reflecting surface, in which a deflecting mirror (2) is acted on by a single laser beam (1) such that the deflected laser beam (1 ') reaches a point (x, y, z) of the reflecting surface (3 ), which reflects the laser beam (1 '') in such a way that the reflected laser beam (1 '') acts on a first partially transmissive screen (S 1 ) at the point (x 1 , y 1 , z 1 ), the reflected laser beam ( 1 '') then a second partially transmissive screen (S 2 ), which is arranged parallel to the first screen (S 1 ), at the point (x 2 , y 2 , z 2 ) acted upon and the coordinates of the at least one point (x, y , z) are determined from the coordinates of the points (x 1 , y 1 , z 1 ) and (x 2 , y 2 , z 2 ) and wherein the deflection mirror (2) is rotated between two individual measurements.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermessung einer reflektierenden Oberfläche, insbesondere der Oberfläche eines Flüssigmetalls.The invention relates to a method for measuring a reflective surface, in particular the surface of a liquid metal.

Flüssigmetalle wie Lithium (Li), Natrium (Na) oder Blei-Wismut-Eutektika (PbBi) besitzen hohe Temperaturen, eine hohe chemischer Aktivität und eine nahezu totalreflektierende Oberfläche, deren Geometrie sich mit gängigen Messverfahren nur unbefriedigend vermessen lässt. Insbesondere ist die zeit- und ortsaufgelöste Erfassung der Oberflächen von Flüssigmetallen bisher nicht möglich, da sich die Oberfläche mit hoher Geschwindigkeit verändert.Liquid metals such as lithium (Li), sodium (Na) or lead-bismuth eutectics (PbBi) have high temperatures, high chemical activity and an almost totally reflecting surface whose geometry can only be measured unsatisfactorily with common measuring methods. In particular, the time- and location-resolved detection of the surfaces of liquid metals is not yet possible because the surface changes at high speed.

Beispiele für Flüssigmetalloberflächen sind das in Kooperation des Forschungszentrums Karlsruhe mit SCK-CEN, Mol, Belgien, entwickelte MYRRAH-Target oder das GSI-Target. Die Flüssigmetalle sind hier Blei-Wismut-Eutektika (PbBi), Natrium oder Lithium (Na, Li). Die Flüssigmetalloberflächen bilden sich in Vakuum aus. Bei MYRRHA fällt PbBi durch einen Ringkanal nach unten. Bei der Zusammenführung im unteren Fallrohr bildet sich eine freie Grenzfläche über dem Staupunkt aus. Beim GSI-Target fallen Li oder Na durch eine Düse. Es bildet sich ein Freistrahl aus, dessen Oberflächenkontur erfasst werden muss.Examples of liquid metal surfaces are the MYRRAH target or the GSI target developed in cooperation of the Forschungszentrum Karlsruhe with SCK-CEN, Mol, Belgium. The liquid metals here are lead bismuth eutectics (PbBi), sodium or lithium (Na, Li). The liquid metal surfaces are formed in a vacuum. In MYRRHA, PbBi falls down through a ring channel. When merging in the lower downpipe, a free interface forms above the stagnation point. With the GSI target, Li or Na fall through a nozzle. It forms a free jet whose surface contour must be detected.

B. Lehnert untersuchte in An instability of laminar flow of mercury caused by an external magnetic field, Royal Institute of Technology, Schweden, S. 299 ff, 12–1955, Geschwindigkeitsfelder auf Quecksilberoberflächen, indem er Licht in Form eines Gitters auf die zu untersuchende Oberfläche projizierte und das reflektierte Bild auf dem Schirm untersuchte. Quantitative Aussagen über die Form der Oberfläche wurden auf diese Weise nicht erhalten, da aus den drei Koordinaten eines Projektionspunkts auf dem Schirm keine eindeutige Aussage über die drei Koordinaten und die zwei Neigungswinkel der Oberfläche möglich sind, die die Reflektion an der Oberfläche und damit Projektion des einfallenden Laserstrahls auf den Schirm festlegen.B. Lehnert, in An instability of laminar flow of mercury caused by an external magnetic field, Royal Institute of Technology, Sweden, p. 299 et seq., 12-1955, examined velocity fields on mercury surfaces by projecting light in the form of a grating onto the surface to be examined Projected surface and examined the reflected image on the screen. Quantitative statements about the shape of the surface were not obtained in this way, because of the three coordinates of a projection point on the screen no clear statement about the three coordinates and the two angles of inclination of the surface are possible, the reflection on the surface and thus projection of the of incident laser beam on the screen.

Beim Michelson-Interferometer fällt ein Lichtbündel über einen Strahlteiler auf zwei Spiegel, die so angeordnet sind, dass sich die reflektierten zwei Bündel in Richtung der Augen des Beobachters überlagern. Dieses Verfahren wird auch als Streulichtinterferometrie oder Kohärenztomographie bezeichnet. Die Auflösung hat die Dimension der verwendeten Wellenlänge. Der Twyman-Green-Interferometer entspricht dem Michelson-Interferometer unter Verwendung von kolliminiertem Licht. Beide Verfahren sind auf ebene, senkrecht zur einfallenden Strahl angeordnete Spiegel anwendbar. Bei der Anwendung auf unebenen spiegelnden Oberflächen, muss das reflektierte Licht einen hinreichenden Anteil an diffus reflektiertem Licht enthalten. (E. Hecht, Optik, vollständig überarbeitete Auflage, Oldenbourg Wissenschaftsverlag, 2001). Für die genannten Interferometer ist eine hochgenaue Justierung der Spiegel notwendig. Im Gegenzug muss die Anwendung jedoch tolerant sein gegenüber hohen Temperaturen und schnellen Bewegungen. Hierbei muss die Oberfläche gescannt werden, um sie ganz zu erfassen. Ihre Auflösung in der Dimension der Wellenlänge des verwendeten Lichts ist für diese Anwendung zu klein. Zudem gestaltet sich die Auswertung der empfangenen Daten als schwierig.In the Michelson interferometer, a beam of light passes through a beam splitter onto two mirrors, which are arranged so that the reflected two beams are superimposed in the direction of the observer's eyes. This method is also referred to as scattered light interferometry or coherence tomography. The resolution has the dimension of the wavelength used. The Twyman-Green interferometer corresponds to the Michelson interferometer using collimated light. Both methods are applicable to plane, arranged perpendicular to the incident beam mirror. When used on uneven reflective surfaces, the reflected light must contain a sufficient amount of diffusely reflected light. (E. Hecht, Optik, completely revised edition, Oldenbourg Wissenschaftsverlag, 2001). For the interferometers mentioned a highly accurate adjustment of the mirror is necessary. In return, however, the application must be tolerant of high temperatures and fast movements. Here, the surface must be scanned to fully capture it. Their resolution in the dimension of the wavelength of the light used is too small for this application. In addition, the evaluation of the received data is difficult.

Bei Detektor-Emitter-Verfahren wie trigonometrischen Verfahren oder Time-of-Flight-Verfahren (F. Blais, Review of 20 Years of Range Sensor Development, Journal of Electronic Imaging, 13, S. 231–240, 2004) fällt zuvor auf die Oberfläche gelenktes Licht in einen Detektor, so dass aus dem Einfallswinkel bzw. der Flugzeit der relative Abstand zur Oberfläche ermittelt werden kann. Hier entspricht die örtliche Auflösung dem eingesetzten Strahldurchmesser. Diese Verfahren wurden ursprünglich für diffus reflektierende Oberflächen oder reflektierende Oberflächen mit bekannter Winkellage eingesetzt, um den relativen Abstand zwischen Sensor und Oberfläche zu bestimmen. Bei einer ausschließlich total reflektierenden Oberfläche, deren Lage und Form nicht a priori bekannt ist, wird der Laserstrahl auf einen nicht vorhersagbaren Punkt zurückfallen.In detector-emitter methods such as trigonometric methods or time-of-flight methods (F. Blais, Review of 20 Years of Range Sensor Development, Journal of Electronic Imaging, 13, pp. 231-240, 2004), it is previously the case Surface directed light into a detector, so that from the angle of incidence or the time of flight, the relative distance to the surface can be determined. Here, the local resolution corresponds to the beam diameter used. These methods were originally used for diffuse reflective surfaces or reflective surfaces of known angular position to determine the relative distance between sensor and surface. For a totally reflective surface whose position and shape are not known a priori, the laser beam will fall back to an unpredictable point.

Beim 43. Treffen des Gesprächskreises Rhein-Neckar – Physikalische Forschung in Industrie und Hochschule am 13. Juli 2006 stellte J. Bähr in seinem Vortrag „RaySense”: Ein neuartiges strahlenoptisches Verfahren zur absoluten 3D-Vermessung spiegelnder Freiform-Flächen für den Einsatz in der Qualitätssicherung, ein berührungsloses, rein optisches Messverfahren für spiegelnde Freiform-Flächen zur Erlangung absoluter 3D-Oberflächendaten vor. Hierbei wird die spiegelnde Oberfläche über einen verfahrbaren Schirm mit einem tiefenscharfen Lichtmuster beleuchtet, das mittels mikrooptischer Komponenten erzeugt wird. Die Richtungs- und Ortsverteilung des Lichtmusters vor und nach der Reflektion wird von einem Detektor vermessen.At the 43rd Meeting of the Rhine-Neckar Discussion Group - Physical Research in Industry and Higher Education on July 13, 2006, J. Bähr presented in his lecture "RaySense": A novel beam-optical method for the absolute 3D measurement of reflective free-form surfaces for use in the Quality assurance, a non-contact, purely optical measuring method for specular free-form surfaces to obtain absolute 3D surface data. Here, the reflecting surface is illuminated via a movable screen with a deep-focused light pattern, which is generated by means of micro-optical components. The directional and spatial distribution of the light pattern before and after the reflection is measured by a detector.

Die US 5,825,476 A offenbart ein Verfahren zur Vermessung einer reflektierenden Oberfläche, bei dem ein Laserstrahl auf mindestens einen Punkt (x, y, z) der zu vermessenden reflektierenden Oberfläche trifft, die den Laserstrahl derart reflektiert, dass der reflektierte Laserstrahl einen ersten teildurchlässigen Schirm im Punkt (x1, y1, z1) beaufschlagt und anschließend einen zweiten teildurchlässigen Schirm, der parallel zum ersten Schirm angeordnet ist, im Punkt (x2, y2, z2) beaufschlagt und die Koordinaten des mindestens einen Punkts (x, y, z) aus den Koordinaten der Punkte (x1, y1, z1) und (x2, y2, z2) ermittelt werden.The US 5,825,476 A discloses a method of measuring a reflective surface in which a laser beam strikes at least one point (x, y, z) of the reflective surface to be measured which reflects the laser beam such that the reflected laser beam forms a first partially transmissive screen at the point (x 1 , y 1 , z 1 ) and then a second partially transparent screen, parallel to is arranged at the point (x 2 , y 2 , z 2 ) and the coordinates of the at least one point (x, y, z) from the coordinates of the points (x 1 , y 1 , z 1 ) and (x 2 , y 2 , z 2 ) are determined.

G. Häusler und G. Schneider beschreiben in Testing optics by experimental ray tracing with a lateral effect photodiode, Appl. Opt. 27, S. 5160–64, 1988, ein Verfahren zum Vermessen einer Optik, bei dem die Propagation eines Laserstrahls durch eine Probe ermittelt wird. Hierzu werden ein scannender Spiegel und eine positionsempfindliche Photodiode auf eine bewegliche Einrichtung moniert. Ein Laserstrahl wird sequentiell über den Spiegel durch äquidistante Punkte in einer Ebene durch die Probe gesandt, wobei die Laserdiode einmal vor und einmal hinter dem Brennpunkt angeordnet ist. Auf diese Weise lassen sich die Laserstrahlen rekonstruieren und hieraus z. B. eine sphärische Aberration erkennen.G. Häusler and G. Schneider describe in testing optics by experimental ray tracing with a lateral effect photodiode, Appl. Opt. 27, p. 5160-64, 1988, a method for measuring optics, in which the propagation of a laser beam through a sample is determined. For this purpose, a scanning mirror and a position-sensitive photodiode are mounted on a movable device. A laser beam is sent sequentially across the mirror through equidistant points in a plane through the sample, with the laser diode once before and once behind the focus. In this way, the laser beams can be reconstructed and z. B. recognize a spherical aberration.

In W. D. Amstel, S. M. B. Bäumer und F. C. Couweleers, Mini-Deflectometer for measuring optical finish quality, EUROPTO Conference an Optical Fabrication and Testing, SPIE 3739, 5.363–368, 1999, wird das Verfahren der Deflektometrie dargestellt, mit dem sich die optische Finish-Qualität von beliebig geformten Oberflächen bestimmen lässt. Hierzu trifft Laserlicht auf eine Probe, die um 45° gegenüber der optischen Achse des Systems angeordnet ist, die das Laserlicht so reflektiert, dass es über einen vibrierenden Spiegel in eine positionsempfindliche Photodiode geführt wird, in der die Verteilung des reflektierten Laserlichts aufgenommen wird. Jede Unebenheit auf der Oberfläche der Probe resultiert in einer Verschiebung in der Photodiode.WD Amstel, SMB Bäumer and FC Couweleers, Mini-Deflectometer for measuring optical finish quality, EUROPTO Conference on Optical Fabrication and Testing, SPIE 3739, pp. 363-368, 1999, present the method of deflectometry, with which the optical finishing Quality of any shaped surfaces can be determined. For this purpose, laser light impinges on a sample which is arranged at 45 ° with respect to the optical axis of the system, which reflects the laser light so that it is guided via a vibrating mirror into a position-sensitive photodiode, in which the distribution of the reflected laser light is recorded. Any unevenness on the surface of the sample results in a shift in the photodiode.

Die DE 35 43 787 A1 offenbart eine Messanordnung zur Bestimmung des Einfallswinkels von Licht, bei der ein Lichtempfänger in Einfallsrichtung des Lichts hinter einer Blende eine Einrichtung mit zwei parallel zur Blende und parallel zueinander angeordneten Fluoreszenzplatten enthält, die jeweils an zwei gegenüberliegenden Seitenflächen eine positionsempfindliche Photodiode tragen.The DE 35 43 787 A1 discloses a measuring arrangement for determining the angle of incidence of light, in which a light receiver in the direction of incidence of the light behind a diaphragm comprises a device with two parallel to the diaphragm and arranged parallel to each other fluorescence plates, each carrying a position-sensitive photodiode on two opposite side surfaces.

Ausgehend hiervon ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Vermessung reflektierender Oberflächen vorzuschlagen, die die genannten Nachteile nicht aufweisen.Proceeding from this, it is the object of the present invention to provide a method for measuring reflective surfaces, which do not have the disadvantages mentioned.

Insbesondere soll ein Verfahren bereitgestellt werden, das die berührungslose Untersuchung der reflektierenden Oberflächen von Flüssigmetallen erlaubt. Daher sollen keine besonderen Anforderungen an die Geometrie der Oberfläche erforderlich sein, so dass die zu vermessende reflektierende Oberfläche auch beliebig uneben sein kann.In particular, a method is to be provided which allows the non-contact examination of the reflective surfaces of liquid metals. Therefore, no special requirements for the geometry of the surface should be required, so that the reflective surface to be measured can also be arbitrarily uneven.

Weiterhin soll dieses Verfahren in einer besonderen Ausgestaltung zur zeitaufgelösten Erfassung von veränderlichen reflektierenden Oberflächen, wie sie bei Flüssigmetalloberflächen auftreten, geeignet sein. Die örtliche Auflösung sollte hierbei nicht allein vom Strahldurchmesser des verwendeten Lasers abhängig sein.Furthermore, this method should be suitable in a particular embodiment for the time-resolved detection of variable reflective surfaces, as they occur in liquid metal surfaces. The local resolution should not depend solely on the beam diameter of the laser used.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche beschreiben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.This object is solved by the features of claim 1. The subclaims describe advantageous embodiments of the invention.

Um eine Oberfläche im dreidimensionalen Raum zu vermessen, werden zu jedem Punkt dieser Oberfläche dessen Koordinaten x, y und z benötigt, die sich durch das erfindungsgemäße berührungslose Verfahren ermitteln lassen. Hierzu wird ein einzelner Lichtstrahl über einen Ablenkspiegel auf die zu untersuchende Oberfläche gelenkt und das Bild des Lichtstrahls auf dem Schirm mit einer Kamera aufgenommen. Dabei sind der Ausgangspunkt des einfallenden Laserstrahls, die Neigungswinkel φ, θ des Ablenkspiegels und die Lage der beiden Projektionsschirme jeweils als Funktion des Ausgangspunkts bekannt. Außer von der Lage und der Richtung des einfallenden Strahls hängen die Lage und die Richtung des reflektierten Strahls von den Koordinaten des Oberflächenpunkts (x, y, z) und von den beiden Neigungswinkeln der Oberfläche ab.In order to measure a surface in three-dimensional space, the coordinates x, y and z required for each point of this surface, which can be determined by the non-contact method according to the invention, are required. For this purpose, a single light beam is directed to the surface to be examined via a deflection mirror and the image of the light beam is recorded on the screen with a camera. In this case, the starting point of the incident laser beam, the inclination angle φ, θ of the deflection mirror and the position of the two projection screens are each known as a function of the starting point. Apart from the position and the direction of the incident beam, the position and the direction of the reflected beam depend on the coordinates of the surface point (x, y, z) and on the two angles of inclination of the surface.

Der gesuchte Auftreffpunkt (x, y, z) auf der Oberfläche kann als Schnittpunkt zweier Geraden g1 und g2 betrachtet werden. Die erste Gerade g1 wird durch den Ausgangspunkt und die Winkel φ, θ des Ablenkspiegels bestimmt. Steht zur Bestimmung der zweiten Gerade g2 nur der Punkt (x1, y1, z1) auf dem Schirm S1 zur Verfügung, so lässt sich der Punkt (x, y, z) jedoch nicht eindeutig bestimmen. Erst durch das Hinzufügen des zweiten Schirms S2, der parallel zum Schirm S1 angeordnet ist, ergibt sich ein zweiter Punkt (x2, y2, z2) und somit die Möglichkeit, den Schnittpunkt eindeutig zu bestimmen.The desired impact point (x, y, z) on the surface can be considered as the intersection of two straight lines g 1 and g 2 . The first straight line g 1 is determined by the starting point and the angles φ, θ of the deflection mirror. If only the point (x 1 , y 1 , z 1 ) on the screen S 1 is available for determining the second straight line g 2 , then the point (x, y, z) can not be uniquely determined. Only by adding the second screen S 2 , which is arranged parallel to the screen S 1 , results in a second point (x 2 , y 2 , z 2 ) and thus the ability to uniquely determine the intersection.

Ein Laserstrahl wird über einen Spiegel auf die zu vermessende Oberfläche abgelenkt. Der von der Oberfläche reflektierte Strahl fällt durch zwei Schirme, so dass die Kamera als Betrachter zwei Punkte erkennen kann. Die drei Koordinaten des Punktes (x, y, z) sind gesucht, φ, θ, S1 und S2 bzw. (x1, y1, z1) und (x2, y2, z2) müssen gemessen werden.A laser beam is deflected by a mirror onto the surface to be measured. The beam reflected from the surface falls through two screens, so that the camera can recognize two points as a viewer. The three coordinates of the point (x, y, z) are searched, φ, θ, S 1 and S 2 or (x 1 , y 1 , z 1 ) and (x 2 , y 2 , z 2 ) must be measured ,

Die Geraden g1 und g2 sind durch die Beziehungen

Figure 00060001
gegeben. Hieraus lässt sich der Schnittpunkt der Geraden zu
Figure 00060002
bestimmen, woraus sich x, y und z berechnen lassen:
Figure 00070001
The lines g 1 and g 2 are through the relationships
Figure 00060001
given. From this, the intersection of the straight line can be
Figure 00060002
determine from which x, y and z can be calculated:
Figure 00070001

Erst der Einsatz des zweiten Schirms möglicht es, eine reflektierende (spiegelnde) Oberfläche zu vermessen.Only the use of the second screen makes it possible to measure a reflective (reflecting) surface.

Die Vorteile der laseroptischen Messung von reflektierenden Oberflächen mit zwei Projektionsschirmen liegen darin, dass einerseits kein diffus reflektiertes Licht benötigt wird und nur das total reflektierte Licht ausgewertet wird, zum anderen darin, dass die zu vermessende spiegelnde Oberfläche beliebig uneben sein kann und keine weiteren Anforderungen an die Geometrie der Oberfläche gestellt werden.The advantages of the laser-optical measurement of reflective surfaces with two projection screens are that on the one hand no diffuse reflected light is needed and only the totally reflected light is evaluated, on the other hand that the reflecting surface to be measured can be any uneven and no further requirements the geometry of the surface can be made.

Darüber hinaus ist mit diesem Verfahren auch die zeitaufgelöste Erfassung veränderlicher Oberflächen, wie sie insbesondere bei Flüssigmetalloberflächen auftreten, möglich. Die örtliche Auflösung kann nach Bedarf über das projizierte Muster verändert werden und ist nicht allein vom Strahldurchmesser des verwendeten Lasers abhängig. Die Messung eines Einzelpunkts kann z. B. über einen rotierenden Ablenkspiegel oder einer Vielzahl von einfallenden Strahlen erweitert werden. Die Anpassung an eine bestimmte Anwendung kann ferner über eine Veränderung der Schirme (z. B. Abstand der Schirme) erfolgen. Das Verfahren ist tolerant gegenüber hohen Temperaturen, Vakuumbedingungen und schwierigen Oberflächengeometrien. Zudem ist das Funktionsprinzip mit anderen Lasermethoden kombinierbar.In addition, with this method, the time-resolved detection of variable surfaces, as they occur in particular with liquid metal surfaces possible. The local resolution can be changed as needed over the projected pattern and does not depend solely on the beam diameter of the laser used. The measurement of a single point can, for. B. be extended via a rotating deflecting mirror or a plurality of incident rays. The adaptation to a specific application can also be carried out via a change of the screens (eg distance of the screens). The process is tolerant of high temperatures, vacuum conditions and difficult surface geometries. In addition, the functional principle can be combined with other laser methods.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to an embodiment.

Die Figur zeigt schematisch das erfindungsgemäße Verfahren. Ein Laserstrahl 1 trifft unter dem Winkeln φ, θ auf einen Ablenkspiegel 2, der den hierdurch abgelenkten Laserstrahl 1' über den Laufweg g1 auf den Punkt (x, y, z) eines reflektierenden Objekts 3, das hier vereinfacht durch einen Objektspiegel dargestellt ist, ablenkt. Der vom Objekt 3 reflektierte Laserstrahl 1'' trifft über den Laufweg g2 zunächst auf den Punkt (x1, y1, z1) eines teildurchlässigen ersten Schirms S1 und anschließend auf den Punkt (x2, y2, z2) eines teildurchlässigen zweiten Schirms S2. Aus den mittels einer CCD-Kamera erfassten Werten für die Koordinaten der Punkte (x1, y1, z1) und (x2, y2, z2) lassen sich gemäß der obigen Darstellung die Koordinaten des gesuchten Punkts (x, y, z) auf dem reflektierenden Objekt 3 ermitteln.The figure shows schematically the inventive method. A laser beam 1 hits at the angles φ, θ on a deflecting mirror 2 , which deflected thereby the laser beam 1' via the path g 1 to the point (x, y, z) of a reflecting object 3 , which is simplified here by an object mirror, distracts. The object 3 reflected laser beam 1'' meets via the path g 2 first to the point (x 1 , y 1 , z 1 ) of a partially transparent first screen S 1 and then to the point (x 2 , y 2 , z 2 ) of a partially transparent second screen S 2nd From the values recorded by means of a CCD camera for the coordinates of the points (x 1 , y 1 , z 1 ) and (x 2 , y 2 , z 2 ), the coordinates of the searched point (x, y , z) on the reflective object 3 determine.

Claims (5)

Verfahren zur Vermessung einer reflektierenden Oberfläche, bei dem ein Ablenkspiegel (2) mit einem einzelnen Laserstrahl (1) derart beaufschlagt wird, dass der abgelenkte Laserstrahl (1') auf einen Punkt (x, y, z) der zu vermessenden reflektierenden Oberfläche (3) trifft, die den Laserstrahl (1'') derart reflektiert, dass der reflektierte Laserstrahl (1'') einen ersten teildurchlässigen Schirm (S1) im Punkt (x1, y1, z1) beaufschlagt, wobei der reflektierte Laserstrahl (1'') anschließend einen zweiten teildurchlässigen Schirm (S2), der parallel zum ersten Schirm (S1) angeordnet ist, im Punkt (x2, y2, z2) beaufschlagt und die Koordinaten des mindestens einen Punkts (x, y, z) aus den Koordinaten der Punkte (x1, y1, z1) und (x2, y2, z2) ermittelt werden und wobei der Ablenkspiegel (2) zwischen zwei einzelnen Messungen rotiert wird.Method for measuring a reflecting surface, in which a deflecting mirror ( 2 ) with a single laser beam ( 1 ) is acted upon in such a way that the deflected laser beam ( 1' ) to a point (x, y, z) of the reflective surface to be measured ( 3 ) that hits the laser beam ( 1'' ) such that the reflected laser beam ( 1'' ) is acted upon by a first partially transmissive screen (S 1 ) at the point (x 1 , y 1 , z 1 ), the reflected laser beam ( 1'' ) then a second partially transparent screen (S 2 ), which is arranged parallel to the first screen (S 1 ), at the point (x 2 , y 2 , z 2 ) acted upon and the coordinates of the at least one point (x, y, z) are determined from the coordinates of the points (x 1 , y 1 , z 1 ) and (x 2 , y 2 , z 2 ) and wherein the deflection mirror ( 2 ) is rotated between two individual measurements. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Koordinaten der Punkte (x1, y1, z1) und (x2, y2, z2) mittels eines optischen Detektors erfasst werden. The method of claim 1, wherein the coordinates of the points (x 1 , y 1 , z 1 ) and (x 2 , y 2 , z 2 ) are detected by means of an optical detector. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Koordinaten des mindestens einen Punkts (x, y, z) mittels der Beziehung
Figure 00090001
ermittelt werden, wobei φ und θ die Neigungswinkel des Ablenkspiegels (2) in Bezug auf den Laserstrahl (1) sind.Method according to claim 1 or 2, wherein the coordinates of the at least one point (x, y, z) are determined by means of the relationship
Figure 00090001
where φ and θ are the angles of inclination of the deflection mirror ( 2 ) with respect to the laser beam ( 1 ) are. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Abstand des zweitens Schirms (S2) vom ersten Schirm (S1) verändert wird.Method according to one of claims 1 to 3, wherein the distance of the second screen (S 2 ) from the first screen (S 1 ) is changed. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine zeitlich veränderliche reflektierende Oberfläche eingesetzt wird.Method according to one of claims 1 to 4, wherein a time-varying reflective surface is used.
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