DE102007015947B4

DE102007015947B4 - For measuring spatial objects suitable method and apparatus to do so

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Publication number: DE102007015947B4
Application number: DE200710015947
Authority: DE
Inventors: Dr. Schalz Karl-Josef; Dr. Beutler Andreas; Rainer Ziegenbein
Original assignee: Carl Mahr Holding GmbH
Current assignee: Carl Mahr Holding GmbH
Priority date: 2007-04-03
Filing date: 2007-04-03
Publication date: 2015-02-26
Anticipated expiration: 2027-04-04
Also published as: WO2008119558A1; DE102007015947A1

Abstract

Verfahren zur Vermessung räumlicher Objekte (2), insbesondere asphärischer Linsen, bei dem mittels eines Tastschnittgeräts (3) Tastschnitte der Objektoberfläche unter verschiedenen Relativ-Drehpositionen des Objekts (2) in Bezug auf das Tastschnittgerät (3) aufgenommen werden, wobei das Tastschnittgerät einen in Vertikalrichtung (Z) beweglichen Tastarm (4) mit einer Tastspitze (5) aufweist, wobei die Tastschnitte durch Abtastung der Objektoberfläche entlang von Abtastlinien aufgenommen werden, die sowohl radial zu einer Drehachse (12) des Objekts (2) in einer sich ungefähr in Längsrichtung des Tastarms (4) erstreckenden Schlepprichtung (X) wie auch in Umfangsrichtung bezogen auf die Drehachse (12) verlaufen, und wobei diese Abtastungen gesondert nacheinander als radiale lineare Abtastungen in Schlepprichtung (X) und als Kreisabtastungen in Umfangsrichtung um die Drehachse (12) durchgeführt werden, wobei entweder nur die Schleppachse oder nur die Drehachse (12) betätigt werden.Method for measuring spatial objects (2), in particular aspherical lenses, in which stylus sections of the object surface are recorded under different relative rotational positions of the object (2) with respect to the stylus device (3) by means of a stylus device (3), wherein the stylus device comprises a Vertical direction (Z) having a movable probe arm (4) with a stylus tip (5), wherein the samples are taken by scanning the object surface along scan lines which are both radially to an axis of rotation (12) of the object (2) in an approximately longitudinal direction of the scanning arm (4) extending in the circumferential direction with respect to the axis of rotation (12), and wherein these scans performed separately in succession as radial linear scans in towing direction (X) and as circular scans in the circumferential direction about the axis of rotation (12) be, either only the trailing axle or only the axis of rotation (12) will be operated n.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermessung räumlicher Objekte, insbesondere asphärischer Linsen sowie eine entsprechende Vorrichtung.The invention relates to a method for measuring spatial objects, in particular aspherical lenses and a corresponding device.

Die Vermessung räumlicher Objekte, insbesondere die Vermessung von Objekten mit so genannten Freiformflächen, stellt nach wie vor ein erhebliches Problem dar. Vorhandene 3D-Messverfahren beruhen beispielsweise auf dem punktweisen Antasten der Oberfläche. Sie sind aufwändig und zeitraubend.The measurement of spatial objects, in particular the measurement of objects with so-called free-form surfaces, is still a considerable problem. Existing 3D measuring methods are based, for example, on the point-by-point probing of the surface. They are complex and time consuming.

Die DE 10 2005 018 787 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vermessung einer zumindest fast kugelförmigen Oberfläche eines optischen Objekts. Zur Messung wird ein Messtaster wird um eine erste Drehachse gedreht, so dass er sich auf einer Kreisbahn auf der Kugeloberfläche bewegt. Das Objekt wird um eine zweite Drehachse gedreht. Die beiden Drehachsen schneiden sich in einem Krümmungsmittelpunkt der Objektoberfläche. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass die Messspitze des Messtasters immer senkrecht zur Kugeloberfläche ausgerichtet ist. Dies ist ferner aus der DE 100 19 962 A1 bekannt.The DE 10 2005 018 787 A1 discloses a method and apparatus for measuring an at least nearly spherical surface of an optical object. To measure a probe is rotated about a first axis of rotation, so that it moves on a circular path on the spherical surface. The object is rotated about a second axis of rotation. The two axes of rotation intersect at a center of curvature of the object surface. In this way it can be ensured that the measuring tip of the probe is always aligned perpendicular to the surface of the sphere. This is further from the DE 100 19 962 A1 known.

Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, mit dem sich räumliche Objekte einfach und zuverlässig vermessen lassen. Insbesondere soll das Verfahren zur Vermessung von Freiformflächen kleinerer Objekte geeignet sein. Das Verfahren soll sich des Weiteren insbesondere für die Vermessung asphärischer Linsen eignen. Dabei sollen in möglichst kurzer Messzeit Messwerte gewonnen werden, die eine Einschätzung der Form des gesamten Objekts, z. B. der asphärischen Linse gestatten. Dies soll möglich werden, ohne die gesamte Oberfläche des Objekts lückenlos mit Messpunkten zu überziehen. Außerdem soll eine entsprechende Messvorrichtung geschaffen werden.On this basis, it is an object of the invention to provide a method with which spatial objects can be measured easily and reliably. In particular, the method should be suitable for measuring freeform surfaces of smaller objects. The method should also be particularly suitable for the measurement of aspherical lenses. In this case, measured values are to be obtained in the shortest possible measuring time, which provides an assessment of the shape of the entire object, for. B. allow the aspherical lens. This should be possible without completely covering the entire surface of the object with measuring points. In addition, a corresponding measuring device is to be created.

Diese Aufgaben werden mit dem Verfahren nach Anspruch 1 sowie der Vorrichtung nach Anspruch 10 gelöst:
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird mittels eines Tastschnittgeräts mindestens eine Abtastung der Objektoberfläche unter verschiedenen Relativdrehpositionen des Objekts in Bezug auf das Tastschnittgerät aufgenommen. Die Abtastung kann als gekrümmter Tastschnitt angesehen werden. Sie erfolgt als Abtastung des Objekts mittels der Tastspitze entlang einer in Draufsicht geraden oder auch gekrümmten Linie. Auf dieser Linie werden während der Bewegung der Tastspitze Messwerte vorzugsweise kontinuierlich oder quasi kontinuierlich geliefert werden. Letzteres ist beispielsweise der Fall, wenn das Tastschnittgerät einen Sensor aufweist, der Sensorsignal z. B. in diskreten Zeitabständen abgibt. (Unter „Draufsicht” wird eine Ansicht verstanden, die sich ergibt, wenn der Betrachter in Richtung der Drehachse eines Drehtischs, der das Objekt trägt, auf das Objekt schaut.) Deshalb wird im Folgenden unter dem Begriff „Tastschnitt” nicht nur eine möglichst lückenlose Aufnahme von Messwerten entlang einer Geraden, sondern auch die Abtastung auf einer gekrümmten Linie verstanden.These objects are achieved by the method according to claim 1 and the device according to claim 10:
In the method according to the invention, at least one scan of the object surface is recorded under different relative rotational positions of the object with respect to the stylus device by means of a stylus device. The scan can be considered as a curved feature. It takes place as a scan of the object by means of the stylus tip along a straight line or curved line in plan view. During this movement of the stylus tip, measured values are preferably delivered continuously or virtually continuously on this line. The latter is for example the case when the stylus device has a sensor, the sensor signal z. B. at discrete intervals. ("Top view" is understood to mean a view that results when the observer looks at the object in the direction of the axis of rotation of a turntable carrying the object.) Therefore, the term "notch" will not only be as complete as possible Recording measurements along a straight line, but also understood the scanning on a curved line.

Die Tastschnitte können z. B. entlang zweier in Draufsicht gerader Linien aufgenommen werden, die in einem Winkel bezüglich einer Drehachse des Objekts zueinander orientiert sind. Vorzugsweise laufen beide Tastschnitte durch das Drehzentrum des Objekts. Alternativ beginnen sie oder enden sie in enger Nachbarschaft zu dem Drehzentrum. Es ist möglich, beide Tastschnitte von einem Rand des Objekts über seinen Zenit, der vorzugsweise im Drehzentrum liegt, zu dem anderen Rand zu führen. Es ist desgleichen möglich, einen Tastschnitt lediglich über die Radiuslänge des Objekts oder eine Teillänge desselben auszuführen und den Tastschnitt dann in verschiedenen Winkelpositionen des Objekts bezogen auf eine vertikale Drehachse desselben, z. B. in einem 180°-Winkelabstand oder auch in anderen Winkelabständen zu wiederholen. Vorzugsweise ergeben sich somit mindestens zwei in Draufsicht z. B. lineare Tastschnitte, die in einem Winkel zueinander stehen, der größer als Null und höchstens 180°, vorzugsweise kleiner als 180°, z. B. 90° ist.The Tastschnitte can z. B. along two straight lines in plan view are taken, which are oriented at an angle to each other with respect to a rotation axis of the object. Preferably, both samples run through the center of rotation of the object. Alternatively, they start or end in close proximity to the turning center. It is possible to guide both working sections from one edge of the object over its zenith, which is preferably located in the center of rotation, to the other edge. It is also possible to perform a stylus only over the radius length of the object or a partial length thereof and the stylus then in different angular positions of the object with respect to a vertical axis of rotation of the same, z. B. to repeat at a 180 ° angle distance or at other angular intervals. Preferably, therefore, at least two in plan view z. B. linear Tastschnitte which are at an angle to each other, which is greater than zero and at most 180 °, preferably less than 180 °, z. B. 90 °.

Zur Aufnahme dieser beiden Tastschnitte verbleibt das Objekt vorzugsweise in Ruhe. Es kann von einem Drehtisch aufgenommen sein, der es in einer fixierten Winkelposition hält. Vor Durchführung eines zweiten Tastschnitts wird der Tisch um einen gegebenen Winkelbetrag weiter gedreht.To accommodate these two Tastschnitte the object preferably remains at rest. It may be received by a turntable that holds it in a fixed angular position. Before performing a second tactile cut, the table is rotated further by a given angle.

Es ist aber auch möglich, die Tastschnitte kreisförmig auszuführen. Hierzu wird die Tastspitze des Tastschnittgeräts in einem gegebenen Abstand zu der Drehachse des Drehtischs und somit des Objekts positioniert. Während das Objekt um diese Achse gedreht wird, unternimmt das Tastschnittgerät keine Schleppbewegung. Das Objekt wird somit entlang einer Kreislinie abgetastet. Es ist auch möglich, die Tastspitze ein- oder mehrfach von der Objektoberfläche abzuheben, so dass das Objekt entlang von Kreisbögen abgetastet wird.But it is also possible to perform the Tastschnitte circular. For this purpose, the stylus tip of the stylus device is positioned at a given distance to the axis of rotation of the turntable and thus of the object. While the object is being rotated about this axis, the stylus does not move. The object is thus scanned along a circular line. It is also possible to lift the probe tip one or more times from the object surface, so that the object is scanned along circular arcs.

Nach Ausführung einer solchen Tastschnittmessung bei einem gegebenen Radius wird der Abstand der Tastspitze zu der Drehachse verstellt und eine erneute Messung durch Durchführung eines Tastschnitts ausgeführt. Wiederum findet keine Schleppbewegung statt. Deshalb ergibt sich wieder eine kreislinienförmige oder aus oder mehreren Kreisbögen bestehende Abtastlinie.After performing such a Tastschnittmessung at a given radius of the distance of the probe tip is adjusted to the axis of rotation and carried out a new measurement by performing a Tastschnitts. Again there is no tow motion. Therefore, again results in a circular or consisting of one or more circular arcs scan line.

Die so entstehenden Kreisbögen sind zueinander vorzugsweise konzentrisch. Außerdem können sie in äquidistanten Radiusabständen zueinander aufgenommen werden. Es ist auch möglich, die Tastschnittdichte in besonders interessierenden Zonen, beispielsweise zentrumsnah, zu erhöhen und somit hinsichtlich der Radiusdifferenzen nicht äquidistanten konzentrischen Kreisen zu arbeiten. The resulting arcs are preferably concentric with each other. In addition, they can be taken in equidistant radius intervals to each other. It is also possible to increase the stylus density in zones of particular interest, for example close to the center, and thus to work with respect to the radius differences of non-equidistant concentric circles.

Es ist des Weiteren möglich, die lineare Abtastung und die Kreisabtastung zu kombinieren. Damit lassen sich insbesondere asphärische Linsen schnell und sicher vermessen.It is further possible to combine the linear scan and the circular scan. In particular aspherical lenses can be measured quickly and safely.

Es hat sich herausgestellt, dass durch die Abtastung insbesondere asphärischer Linsen unter verschiedenen Drehwinkeln um die Mittelachse (linear in verschiedenen Radiusrichtngen, auf Kreislinien und/oder kombiniert, d. h. auf Spiralen) mit wenigen kurzen Messungen Daten gewonnen werden können, die eine sehr verlässliche Einschätzung der Maßhaltigkeit und somit der Qualität der Asphäre gestatten.It has been found that by scanning in particular aspherical lenses at different angles of rotation about the central axis (linearly in different radius directions, on circular lines and / or combined, ie on spirals) with a few short measurements, data can be obtained which provides a very reliable assessment of the Dimensional accuracy and thus the quality of the asphere allow.

Eine alternative Abtastung ergibt sich bei gleichzeitiger Ausführung einer Drehbewegung des Drehtischs und einer Schleppbewegung des Tastschnittgeräts. Es ergibt sich ein spiralförmiger Tastweg, wobei die Spirale ihren Anfang an der Drehachse oder in unmittelbarer Nähe derselben, d. h. auf dem Azimuth des Objekts, nimmt.An alternative sampling results in simultaneous execution of a rotary movement of the turntable and a drag movement of the stylus device. The result is a spiral Tastweg, wherein the spiral from the beginning of the axis of rotation or in the immediate vicinity thereof, d. H. on the azimuth of the object, takes.

Mit dem vorgenannten Verfahren ist eine 3D-Messung von Objekten mit Hilfe von Tastschnitten unter verschiedenen Winkeln der Drehachse und/oder Kreismessungen auf verschiedenen Radien und/oder Spiralbahnen möglich. Insbesondere eignet sich das Verfahren zur Vermessung optischer Komponenten, insbesondere asphärischer Linsen. Vorzugsweise können die Bahnen durch Vorgabe von Start- und Zielpunkten, Winkeln und/oder Radien verändert werden. Eine entsprechende Bedien- oder Auswerteeinrichtung kann dazu mit einer entsprechenden Eingabeschnittstelle versehen sein.With the aforementioned method, a 3D measurement of objects with the aid of tactile sections at different angles of the rotation axis and / or circular measurements on different radii and / or spiral paths is possible. In particular, the method is suitable for measuring optical components, in particular aspherical lenses. Preferably, the paths can be changed by specifying start and end points, angles and / or radii. A corresponding operating or evaluation device can be provided with a corresponding input interface.

Die erhaltenen Tastschnitte (Schnitte, Kreisbahnen, Spiralbahnen) werden vorzugsweise in ein gleichmäßiges X-Y-Raster umgerechnet, das in einer senkrecht zur Drehachse gegebenen Ebene liegt. Die gemessenen Bahnen weisen dann punktweise Z-Werte auf, die den Abstand von der genannten Ebene kennzeichnen.The obtained samples (sections, circular paths, spiral paths) are preferably converted into a uniform X-Y raster, which lies in a plane perpendicular to the axis of rotation. The measured webs then have pointwise Z-values which characterize the distance from said plane.

Der Zenit des Messobjekts wird vorzugsweise auf die Drehachse gelegt. Dies ergibt eine einfache und übersichtliche Messung.The zenith of the measurement object is preferably placed on the axis of rotation. This results in a simple and clear measurement.

Für eine Drehposition des Drehtischs gewonnene lineare Tastschnitte müssen sich nicht über das gesamte Messobjekt erstrecken. Sie können z. B. auch durch einen weiteren Schnitt nach einer Drehung des Messobjekts um 180° ergänzt werden.For a rotational position of the turntable obtained linear Tastschnitte must not extend over the entire measurement object. You can z. B. also be supplemented by a further cut after rotation of the test object by 180 °.

Das Messobjekt kann auf dem Drehtisch mit einer gewissen Kippung montiert sein. Diese Kippung wirkt sich auf die gewonnenen Messwerte aus. Insbesondere bei der Kreisabtastung ist die Kippung leicht erfassbar. Die gewonnenen Messergebnisse können mit der erfassten Verkippung korrigiert werden.The measurement object can be mounted on the turntable with a certain tilt. This tilt affects the measured values. In particular, in the Kreisabtastung the tilt is easily detected. The obtained measurement results can be corrected with the detected tilting.

Das vorgeschlagene Verfahren hat außerdem den Vorzug, dass nach Wechsel des Messobjekts kein erneutes Ausrichten einer oder mehrerer Messachsen oder irgendwelcher Hilfsachsen benötigt wird.The proposed method also has the advantage that after changing the measuring object no re-alignment of one or more measuring axes or any auxiliary axes is needed.

Des Weiteren ist vorzugsweise eine Verstelleinheit vorgesehen, die die Position des Tastschnittgeräts in Bezug auf die Drehachse verstellen kann. Dadurch kann eine solche Einstellung gewonnen werden, dass der Tastschnitt durch den Mittelpunkt der Drehachse läuft. Die Verstelleinheit kann eine Verschiebung, Drehung oder Verschwenkung des Tastschnittgeräts oder des Tasters am Tastschnittgerät bewirken.Furthermore, an adjusting unit is preferably provided which can adjust the position of the stylus device with respect to the axis of rotation. Thereby, such a setting can be obtained that the Tastschnitt runs through the center of the axis of rotation. The adjustment unit can cause a displacement, rotation or pivoting of the stylus device or of the stylus on the stylus device.

Das vorgestellte Verfahren eignet sich nicht nur zur Erfassung rotationssymmetrischer Flächen. Vielmehr können durch unterschiedliche Tastschnittlängen in unterschiedlichen Winkelpositionen oder unterbrochene Kreis- und Spiralbahnen auch beliebige Flächen, wie z. B. Rechteckflächen, Ellipsen, unterbrochene Flächen oder Flächen mit Ausnehmungen oder Löchern gemessen werden. Die Abtastung kann mechanisch-berührend erfolgen. Dazu werden entsprechende Tastspitzen über die Objektoberfläche geschleppt. Es können aber auch berührungslose Abtastverfahren, z. B. optische Tastverfahren zur Anwendung kommen. Auch hier wir, wie bei dem mechanischen Verfahren, ein Sensor verwendet, der eine vorzugsweise nur punktuelle Aufnahme eines Messwertes liefert, und der entsprechende Messpunkt wird dann entlang der gewünschten Abtastlinie vorzugsweise kontinuierlich über die Objektoberfläche bewegt, um fortwährend Messwerte aufzunehmen.The proposed method is not only suitable for detecting rotationally symmetrical surfaces. Rather, by different Tastschnittlängen in different angular positions or broken circular and spiral paths and any surfaces such. B. Rectangular surfaces, ellipses, broken surfaces or areas with recesses or holes are measured. The scanning can be done mechanically touching. For this purpose, appropriate stylus tips are dragged over the object surface. But it can also be non-contact scanning, z. B. optical touch probes are used. Again, as with the mechanical method, we use a sensor that provides a preferably only selective acquisition of a measurement, and the corresponding measurement point is then moved along the desired scan line preferably continuously over the object surface to continuously acquire readings.

Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung und der Beschreibung. Die Beschreibung ist auf wesentliche Aspekte der Erfindung und sonstiger Gegebenheiten beschränkt. Die Zeichnung offenbart weitere Einzelheiten. Es zeigen: Further details of advantageous embodiments of the invention will become apparent from the drawings and the description. The description is limited to essential aspects of the invention and other circumstances. The drawing discloses further details. Show it:

1 einen Messplatz zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in schematisierter Darstellung und 1 a measuring station for carrying out the method according to the invention in a schematic representation and

2 bis 4 verschiedene Tastwege, dargestellt als Draufsicht auf ein zu vermessendes Objekt in schematisierter Prinzipdarstellung. 2 to 4 different scanning paths, shown as a plan view of an object to be measured in a schematic outline representation.

In 1 ist eine Messeinrichtung 1 schematisch veranschaulicht, die dazu dient, ein Objekt 2 beispielsweise in Form einer asphärischen Linse im Tastschnittverfahren zu vermessen. Dazu dient ein Tastschnittgerät 3, das einen in Vertikalrichtung Z beweglichen Tastarm 4 mit einer Tastspitze 5 aufweist. Zur Bewegung in Z-Richtung ist der Tastarm 4 beispielsweise um eine Horizontalachse schwenkbar gelagert. Seine Schwenklagerung 6 wird von dem Tastschnittgerät 3 bereitgestellt, wie in 1 durch einen Aufbruch an dem Gehäuse des Tastschnittgeräts 3 sichtbar ist. Außerdem steht der Tastarm 4 mit einem Messsystem 7 in Verbindung, das die Auslenkungen des Tastarms 4 erfasst und in Messwerte umsetzt. Die Messwerte geben dann in Verbindung mit den objektbezogenen Positionswerten des Antastpunkts, bei dem die Tastspitze 5 das Objekt 2 berührt, die Form des Objekts wieder. Bei besonders hoher Auflösung kann evtl. auch die Rauheit erfasst werden. Außerdem ist es möglich, Taster mit variabler Wirkrichtung einzusetzen. So kann die Messrichtung immer senkrecht zu einer gekrümmten Oberfläche gehalten werden.In 1 is a measuring device 1 schematically illustrates, which serves to an object 2 to measure, for example in the form of an aspherical lens in the Tastschnittverfahren. This is done by a stylus device 3 comprising a movable in the vertical direction Z Tastarm 4 with a stylus tip 5 having. For movement in Z-direction is the sensing arm 4 for example, pivotally mounted about a horizontal axis. His swivel bearing 6 is from the stylus device 3 provided as in 1 by breaking open on the housing of the stylus device 3 is visible. In addition, the Tastarm stands 4 with a measuring system 7 in conjunction, that the deflections of the sensing arm 4 recorded and converted into measured values. The measured values then give in connection with the object-related position values of the touch point at which the probe tip 5 the object 2 touches the shape of the object again. If the resolution is especially high, the roughness may also be detected. It is also possible to use probes with variable direction of action. Thus, the measuring direction can always be kept perpendicular to a curved surface.

Die Tastspitze 5 des Tastarms 4 ist in einem Ausführungsbeispiel eine Stahlspitze. An ihrer Stelle kann auch eine Diamantspitze oder eine sonstige mechanische Struktur Anwendung finden, die geeignet ist, über die Oberfläche des Objekts 2 geschleppt zu werden, ohne dieses zu beschädigen. Dazu liegt der Tastarm 4 vorzugsweise mit einer vorbestimmten Kraft an der Oberfläche des Objekts 2 an. Zur Erzeugung dieser in Z-Richtung nach unten gerichteten Kraft kann eine Feder oder ein sonstiger Kraftgenerator dienen, der an dem Tastarm 4 angreift. Anstelle der mechanischen Abtastung ist aber auch eine berührungslose Abtastung möglich.The probe tip 5 of the probe arm 4 is a steel tip in one embodiment. In its place, a diamond tip or other mechanical structure may be used which is suitable over the surface of the object 2 to be towed without damaging it. This is the Tastarm 4 preferably with a predetermined force on the surface of the object 2 at. To generate this downward force in the Z direction, a spring or other force generator can be used, which is attached to the sensing arm 4 attacks. Instead of mechanical scanning but also a non-contact scanning is possible.

Das Tastschnittgerät 3 weist eine Motorstelleinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, die Schwenklagerung 6 und mit ihr den Tastarm 4 sowie das Messsystem 7 in einer horizontalen Richtung, beispielsweise der X-Richtung kontrolliert zu bewegen. Die X-Richtung wird auch als Schlepprichtung bezeichnet, weil der Tastarm in dieser Richtung über die Oberfläche des Objekts 2 geschleppt wird. Die Schlepprichtung erstreckt sich ungefähr in Längsrichtung des Tastarms 4. Alternativ kann das Tastschnittgerät 3 in Ruhe bleiben und das Objekt bewegt werden. Die Schlepprichtung kann dann die x-Richtung oder auch die y-Richtung sein.The stylus device 3 has an engine control device, which is adapted to the pivotal mounting 6 and with it the probe arm 4 as well as the measuring system 7 in a horizontal direction, for example, the X direction controlled to move. The X direction is also referred to as the towing direction because the sensing arm is in that direction across the surface of the object 2 is being towed. The towing direction extends approximately in the longitudinal direction of the sensing arm 4 , Alternatively, the stylus device 3 stay calm and move the object. The towing direction can then be the x-direction or the y-direction.

Das Tastschnittgerät 3 ist durch ein Gestell, beispielsweise in Form eines Stativs 8 gehalten, das auf einer Grundplatte 9 steht. Vorzugsweise ist das Tastschnittgerät 3 an dem Stativ 8 in Vertikalrichtung Z kontrolliert verstellbar. Dazu kann ein Motorantrieb dienen, der auch als Vertikalverstellachse bezeichnet wird.The stylus device 3 is by a frame, for example in the form of a tripod 8th kept that on a base plate 9 stands. Preferably, the stylus device 3 on the tripod 8th in the vertical direction Z controllably adjustable. For this purpose, a motor drive can serve, which is also referred to as Vertikalverstellachse.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Stativ 8 zudem in einer weiteren Horizontalrichtung Y auf der Grundplatte 9 verstellbar gelagert. Die Verstellrichtung Y ist rechtwinklig zu der Verstellrichtung Z und zu der Schlepprichtung X. Zusätzlich kann eine Neigeachse 10 vorgesehen sein, mit der das Tastschnittgerät 3 um eine zu der Y-Richtung parallele Achse neigbar ist.In a preferred embodiment, the tripod is 8th also in a further horizontal direction Y on the base plate 9 adjustable. The adjustment direction Y is perpendicular to the adjustment direction Z and to the towing direction X. In addition, a tilt axis 10 be provided with the stylus device 3 is tiltable about an axis parallel to the Y-direction.

Die Grundplatte 9 trägt außerdem einen Drehtisch 11, der das Objekt 2 lagert und somit eine Werkstück- oder Prüflingsaufnahmevorrichtung bildet. Der Drehtisch 11 ist dazu eingerichtet, das Objekt 2 kontrolliert um eine Vertikalachse 12 zu drehen und in vorgegebenen Drehpositionen zu halten. Die Achse 12 ist vorzugsweise parallel zu der Säule 8 und der Verstellrichtung Z. (Es können aber auch nichtparallele Ausrichtungen genutzt werden, bei denen zwischen der Säule 8 und der Verstellrichtung Z ein Winkel eingeschlossen ist.) Die Schlepprichtung X schneidet die Drehachse 12. Dies bedeutet, dass die Tastspitze 5 beim Abtasten der Oberfläche des Objekts 2 eine die Drehachse 12 schneidende Linie abfährt. Um diesen Zustand präzise einzustellen, ist entweder die Säule 8 und/oder alternativ der Drehtisch 11 in Verstellrichtung Y verstellbar. Vorzugsweise ist dazu ein Motorstellantrieb vorgesehen, der auch als Verstellachse bezeichnet wird.The base plate 9 also carries a turntable 11 who is the object 2 stores and thus forms a workpiece or Prüflingsaufnahmevorrichtung. The turntable 11 is set up the object 2 controlled around a vertical axis 12 to turn and keep in predetermined rotational positions. The axis 12 is preferably parallel to the column 8th and the adjustment direction Z. (But it can also be used non-parallel alignments, in which between the column 8th and the adjustment direction Z an angle is included.) The towing direction X intersects the axis of rotation 12 , This means that the stylus tip 5 when scanning the surface of the object 2 one the rotation axis 12 cutting line leaves. To precisely adjust this condition is either the column 8th and / or alternatively the turntable 11 adjustable in the adjustment direction Y. Preferably, a motor actuator is provided for this purpose, which is also referred to as adjustment axis.

Der Drehtisch 11 kann mit einer oder zwei weiteren Verstellachsen ausgerüstet sein, die in 1 nicht veranschaulicht sind. Dazu gehören beispielsweise ein oder zwei Kippachsen. Beispielsweise eine erste Kippachse parallel zur X-Richtung und eine zweite Kippachse parallel zur Y-Richtung. Damit kann z. B. eine ebene Aufnahmefläche 13 des Drehtischs 11 zur Aufnahme des Objekts 2 präzise parallel zu der Verstellrichtung Y und der Schlepprichtung X ausgerichtet werden. Diese Achsen werden genutzt, um die Drehachse zu dem Objekt 2 auszurichten.The turntable 11 can be equipped with one or two other adjustment axes, which in 1 not illustrated. These include, for example, one or two tilt axes. For example, a first tilt axis parallel to the X direction and a second tilt axis parallel to the Y direction. This can z. B. a flat receiving surface 13 of the turntable 11 for receiving the object 2 be aligned precisely parallel to the adjustment direction Y and the towing direction X. These axes are used to move the axis of rotation to the object 2 align.

Die Tastspitze 5 ist gemäß vorstehender Beschreibung eine berührende Tastspitze, die die Oberfläche des Objekts 2 beim Messen berührt. Alternativ kann eine nicht berührende Tastspitze 5 vorgesehen sein. Beispielsweise wird eine solche durch einen Lichtstrahl gebildet, der in Richtung der Tastspitze 5 auf die Objektoberfläche gesendet und von dieser ganz oder teilweise reflektiert wird. Durch eine geeignete optische Auswerteeinrichtung wird entweder die Länge des Lichtwegs erfasst und ausgewertet, wobei der Tastarm 4 in diesem Fall starr gehalten sein kann, oder es wird durch eine geeignete Regelschleife die Länge des Lichtwegs (von dem Tastarm 4 zu der Objektfläche) konstant gehalten und die sich ergebende Verschwenkung des Tastarms 4 registriert bzw. gemessen. Damit ist eine Abtastung besonders empfindlicher Objektoberflächen möglich. Weitere physikalische Messprinzipien sind einsetzbar.The probe tip 5 As described above, a touching stylus tip is the surface of the object 2 touched while measuring. Alternatively, a non-touching stylus tip 5 be provided. For example, such is formed by a light beam in the direction of the probe tip 5 is sent to the object surface and reflected by this in whole or in part. By a suitable optical evaluation either the length of the light path is detected and evaluated, the probe arm 4 be held rigidly in this case, or it is by a suitable control loop, the length of the light path (from the sensing arm 4 to the object surface) kept constant and the resulting pivoting of the sensing arm 4 registered or measured. This allows scanning of particularly sensitive object surfaces. Other physical measuring principles can be used.

Die insoweit beschriebene Messvorrichtung 1 arbeitet wie folgt:
Nach Platzierung des Objekts 2, beispielsweise einer asphärischen Linse, auf der Aufnahmefläche 13 wird das Objekt 2 oder der Drehtisch 11 bzw. seine Aufnahmefläche zunächst so justiert, dass die Aufnahmefläche 13 parallel zu der X- und der Y-Richtung ist, und dass der Zenit 14, d. h. der höchste Punkt des Objekts 2 auf der Drehachse 12 liegt. Dies kann mit Hilfe einer oder mehrerer Probemessungen geschehen, bei denen der Zenit 14 des Objekts 2 gesucht wird. Beispielsweise sind solche Probemessungen mit mehreren Tastschnittmessungen zu bewerkstelligen, die auf zueinander parallelen Linien über die Oberfläche des Objekts 2 führen. Nach Einjustierung des Objekts 2 und außerdem Justierung des Tastschnittgeräts 3 so, dass die Schlepprichtung X die Drehachse 12 schneidet oder mit anderen Worten, dass die Tastspitze 5 genau radial zu der Drehachse 12 bewegt wird, wenn die in Schlepprichtung X wirksame Vorschubeinrichtung betätigt wird.The measuring device described so far 1 works as follows:
After placement of the object 2 , For example, an aspherical lens, on the receiving surface 13 becomes the object 2 or the turntable 11 or its receiving surface initially adjusted so that the receiving surface 13 parallel to the X and Y directions, and that the zenith 14 ie the highest point of the object 2 on the axis of rotation 12 lies. This can be done with the help of one or more test measurements where the zenith 14 of the object 2 is searched. For example, such sample measurements can be accomplished with multiple stylus measurements taken on parallel lines across the surface of the object 2 to lead. After adjustment of the object 2 and also adjustment of the stylus device 3 such that the towing direction X is the axis of rotation 12 cuts or in other words that the stylus tip 5 exactly radial to the axis of rotation 12 is moved when the active in towing direction X feed device is actuated.

In dieser Einstellung wird das Objekt 2 in eine vorbestimmte Drehposition gefahren und dann die in 2 angedeutete Tastschnittmessung entlang einer ersten, in Draufsicht vorzugsweise linearen Tastlinie 15 durchgeführt. Dabei wird die Tastspitze 5 entlang der Linie 15 über die Objektoberfläche geschleppt. Die Tastspitze 5 folgt dabei der Kontur des Objekts 2, d. h. sie beschreibt aus Seitenansicht (1) einen Bogen. Der Tastarm 4 führt eine entsprechende Schwenkbewegung aus, die von dem Messsystem 7 registriert wird.In this setting, the object becomes 2 moved to a predetermined rotational position and then the in 2 indicated Tastschnittmessung along a first, in plan view preferably linear Tastlinie 15 carried out. This is the Tastspitze 5 along the line 15 dragged over the object surface. The probe tip 5 follows the contour of the object 2 ie it describes from side view ( 1 ) a bow. The probe arm 4 performs a corresponding pivoting movement, that of the measuring system 7 is registered.

Nach Abtastung des Objekts 2 entlang der Linie 15 wird der Drehtisch um die Drehachse 12 beispielsweise um 90° gedreht. Dazu kann die Tastspitze 5 von der Oberfläche des Objekts 2 abgehoben werden. Alternativ kann die Tastspitze auf der Oberfläche verbleiben. Sodann wird wiederum durch Betätigung der Vorschubeinrichtung und somit Bewegung des Tastarms 4 in Schlepprichtung X eine Abtastung des Objekts 2 vorgenommen, im Rahmen derer die Tastspitze 5 entlang der Linie 16 über die Oberfläche des Objekts geschleppt wird.After scanning the object 2 along the line 15 becomes the turntable about the rotation axis 12 for example rotated by 90 °. The tip of the probe can do this 5 from the surface of the object 2 be lifted off. Alternatively, the stylus tip may remain on the surface. Then, in turn, by actuation of the feed device and thus movement of the probe arm 4 in trajectory X, a scan of the object 2 made in the context of which the Tastspitze 5 along the line 16 is dragged over the surface of the object.

Nach Durchführung dieser beiden linearen Tastschnittmessungen werden vorzugsweise Kreismessungen durchgeführt. Dies kann geschehen, indem die Tastspitze 5 in einem gegebenen Abstand d. h. mit einem ersten Radius r1 zu der Drehachse 12 die Abtastung des Objekts 2 beginnt. Durch Aktivierung des Drehtischs 11 wird eine Abtastung entlang einer Kreislinie 17 vorgenommen. Die Bewegungen des Tastarms 4 werden von dem Messsystem 7 erfasst. Die Schleppvorrichtung bleibt stillgesetzt. Vorzugsweise erfolgt die Abtastung auf dem Radius r1 und somit der Kreislinie 17 durch entsprechende Positionierung bzw. Radialverstellung zwischen der Tastspitze 5 und der Drehachse 12 durch Betätigung der Verstellachse Y. Alternativ kann der radiale Abstand r1 zwischen der Tastspitze 5 und der Drehachse 12 auch durch entsprechende Einstellungen der Schleppachse X oder kombinierte durch Einstellung der Verstellachse Y und der Schleppachse X erreicht werden.After performing these two linear Tastschnittmessungen preferably circular measurements are performed. This can be done by the stylus tip 5 at a given distance, ie with a first radius r1 to the axis of rotation 12 the scanning of the object 2 starts. By activating the turntable 11 becomes a scan along a circular line 17 performed. The movements of the probe arm 4 be from the measuring system 7 detected. The towing device remains shut down. Preferably, the scanning takes place on the radius r1 and thus the circular line 17 by appropriate positioning or radial adjustment between the probe tip 5 and the axis of rotation 12 by actuating the adjustment axis Y. Alternatively, the radial distance r1 between the probe tip 5 and the axis of rotation 12 also be achieved by appropriate settings of the trailing axle X or combined by adjusting the adjustment axis Y and the trailing axle X.

Nach Durchführung der Tastschnittmessung auf der Kreislinie 17 wird der Radius zwischen der Tastspitze 5 und der Drehachse 12 auf den Radius r2 vergrößert, so dass die Abtastung nun entlang der Kreislinie 18 vorgenommen werden kann. Hinsichtlich der Erzielung der Radialverstellung wird auf die obigen Ausführungen verwiesen. In weiterer Folge kann auf weiteren Kreislinien 19 mit dem Radius r3, 20 mit dem Radius r4, 21 mit dem Radius r5 usw. abgetastet werden. Die Radiusdifferenzen Δr zwischen den einzelnen Radien r1 bis r5 können konstant oder auch zweckentsprechend anderweitig festgelegt werden, wobei besonders interessierende oder kritische Bereiche des Objekts 2 mit einer größeren Kreisliniendichte überzogen werden können.After performing the touch measurement on the circle line 17 becomes the radius between the stylus tip 5 and the axis of rotation 12 enlarged to the radius r2, so that the scan is now along the circumference 18 can be made. With regard to the achievement of the radial adjustment, reference is made to the above statements. Subsequently, on further circular lines 19 with the radius r3, 20 with the radius r4, 21 be scanned with the radius r5 and so on. The radius differences .DELTA.r between the individual radii r1 to r5 can be determined to be constant or otherwise appropriate, with particularly interesting or critical regions of the object 2 can be coated with a larger circular density.

Aus den gewonnenen Tastschnitten auf den Linien 15, 16 und den Kreislinien 17 bis 20 kann nun eine nicht weiter dargestellte Auswerteeinrichtung das Oberflächenprofil des Objekts 2 errechnen. Die gewonnenen Messwerte können in ein X-Y-Raster oder auch ein r-ϕ-Raster umgerechnet werden und als Messwerte ausgegeben werden. Mit einer entsprechenden Bedienvorrichtung können die Winkelpositionen der Linien 15, 16, die Radien der Kreislinien 17 bis 20 und andere Messparameter vorgegeben werden.From the obtained samples on the lines 15 . 16 and the circular lines 17 to 20 can now an evaluation not shown, the surface profile of the object 2 calculate. The measured values obtained can be converted into an XY-grid or an r-φ-grid and output as measured values. With a corresponding operating device, the angular positions of the lines 15 . 16 , the radii of the circular lines 17 to 20 and other measurement parameters are given.

3 veranschaulicht eine abgewandelte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Messverfahrens, wie es sich beispielsweise für rechteckig umrandete Objekte 2' eignet. Ein solches ist in 3 gestrichelt angedeutet. An Stelle geschlossener Kreislinien sind zumindest im äußeren Bereich kreisbogenförmige Abtastlinien 21, 22 vorgesehen. Ansonsten gilt die vorige Beschreibung entsprechend. 3 illustrates a modified embodiment of the measuring method according to the invention, as for example for rectangular edged objects 2 ' suitable. Such is in 3 indicated by dashed lines. Instead of closed circular lines are at least in the outer region arcuate scanning lines 21 . 22 intended. Otherwise, the previous description applies accordingly.

Während bei den vorbeschriebenen Ausführungsformen zur Abtastung entweder nur die Schleppachse X oder nur die Drehachse 12 des Drehtischs 11 betätigt worden ist, zeigt 4 eine abgewandelte Ausführungsform, bei der die Abtastung auf einer Spirallinie 23 vorgenommen wird, die auf der Drehachse 12 oder in deren unmittelbarer Nähe entspringt. Von dort ausgehend windet sich die Spirallinie 23 mehrfach um die Drehachse 12. In einer ersten einfachen Ausführungsform wird mit einer konstanten Drehgeschwindigkeit des Drehtischs 11 und einer konstanten Schleppgeschwindigkeit in Richtung der Schleppachse X gearbeitet. Es entsteht eine Spirale mit konstanter Steigung. In vielen Fällen ist eine Spirale mit nach außen zunehmender Steigung gewünscht, wie sie in 4 angedeutet ist. Eine solche kann erreicht werden, indem der Drehtisch mit zunehmendem Radius der Tastspitze 5 immer langsamer gedreht wird. Dies hat einerseits den gewünschten Effekt der Zunahme der Spiralsteigung mit zunehmendem Radius und andererseits den Effekt einer Minderung der Zunahme der Gleitgeschwindigkeit der Tastspitze 5 mit zunehmendem Radius. Wenn gewünscht, kann die Gleitgeschwindigkeit der Tastspitze 5 auch konstant gehalten werden. Es ist auch möglich, die Drehzahl des Drehtischs 11 konstant zu halten und die Schleppgeschwindigkeit zu variieren. Außerdem können bei einer weiteren Ausführungsform sowohl die Drehzahl des Drehtischs 11 als auch die Schleppgeschwindigkeit in Richtung der Schleppachse X variiert werden.While in the above embodiments for scanning either only the trailing axle X or only the axis of rotation 12 of the turntable 11 has been pressed, shows 4 a modified embodiment in which the scan on a spiral line 23 is made on the axis of rotation 12 or springs in their immediate vicinity. From there, the spiral line winds 23 several times around the axis of rotation 12 , In a first simple embodiment, with a constant rotational speed of the turntable 11 and a constant drag speed worked in the direction of the trailing axle X. The result is a spiral with a constant slope. In many cases, a spiral with outwardly increasing slope is desired, as in 4 is indicated. Such can be achieved by the turntable with increasing radius of the probe tip 5 is turned slower and slower. This has, on the one hand, the desired effect of increasing the spiral pitch with increasing radius and, on the other hand, the effect of reducing the increase in sliding speed of the probe tip 5 with increasing radius. If desired, the sliding speed of the stylus tip 5 also be kept constant. It is also possible to change the speed of the turntable 11 to keep constant and to vary the towing speed. In addition, in another embodiment, both the rotational speed of the turntable 11 as well as the drag speed in the direction of the trailing axle X are varied.

Zur Durchführung von 3D-Messungen ist die Kombination eines Drehtischs 11 zur Aufnahme eines Objekts 2 mit einem Tastschnittgerät 3 zur Abtastung der Oberfläche des Objekts 2 vorgesehen. Die Abtastung der Objektoberfläche erfolgt bei zumindest zwei verschiedenen Drehpositionen des Objekts 2. Vorzugsweise werden Tastlinien gewählt, die sowohl radial zu der Drehachse 12 des Drehtischs 11 wie auch in Umfangsrichtung bezogen auf die Drehachse 12 verlaufen. Diese Abtastungen können gesondert nacheinander als radiale lineare Abtastungen und als Kreisabtastungen sowie auch gleichzeitig als Spiralabtastung durchgeführt werden. In jedem Fall werden Messwerte gewonnen, aus denen sich die räumliche Gestalt der Objektoberfläche mit hoher Genauigkeit und in kurzer Messzeit ergibt.To perform 3D measurements is the combination of a turntable 11 to capture an object 2 with a stylus device 3 for scanning the surface of the object 2 intended. The scanning of the object surface occurs at at least two different rotational positions of the object 2 , Preferably, tactile lines are selected which are both radial to the axis of rotation 12 of the turntable 11 as well as in the circumferential direction relative to the axis of rotation 12 run. These scans may be performed separately one after the other as radial linear scans and circular scans as well as simultaneously as spiral scans. In each case, measured values are obtained from which the spatial shape of the object surface results with high accuracy and in a short measuring time.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Messvorrichtungmeasuring device
22: Objektobject
33: Tastschnittgerätprofiler
zz: Vertikalrichtungvertical direction
44: TastarmProbe arm
55: Tastspitzeprod
66: Schwenklagerungpivot bearing
77: Messsystemmeasuring system
88th: Stativtripod
99: Grundplattebaseplate
xx: Schlepprichtungtowing direction
y, zY Z: Verstellrichtungadjustment
1010: Neigeachsetilt axis
1111: Drehtischturntable
1212: Drehachseaxis of rotation
1313: Aufnahmeflächereceiving surface
1414: Zenitzenith
15, 1615, 16: Linieline
r1–r5r1-r5: Radiusradius
17–2017-20: Kreisliniecircle line
21, 2221, 22: TastlinienTastlinien
2323: Spiralliniespiral line
X, Y, ZX, Y, Z: allgemeine Koordinatenrichtungengeneral coordinate directions
A, B, CA, B, C: allgemeine Schwenkachsengeneral swivel axes
HZ, HY, HXHZ, HY, HX: lineare Hilfsachsen, z. B. für Säule 8 linear auxiliary axes, z. B. for column 8th
HA, HCHA, HC: Schwenkhilfsachsen, z. B. für Säule 8 Schwenkhilfsachsen, z. B. for column 8th
HBHB: Schwenkhilfsachse, z. B. als Achse 10 für Tastschnittgerät 3 Schwenkhilfsachse, z. B. as an axis 10 for stylus device 3
U, V, WAND MANY MORE: Koordinatenrichtungen für die Tastspitze 5 Coordinate directions for the probe tip 5
TX, TY, TZTX, TY, TZ: lineare Stellachsen des Drehtischs 11 linear adjusting axes of the turntable 11
TA, TB, TCTA, TB, TC: Neigeachsen des Drehtischs 11 Tilting axes of the turntable 11

Claims

Method for measuring spatial objects ( 2 ), in particular aspherical lenses, in which by means of a stylus device ( 3 ) Tastschnitte of the object surface under different relative rotational positions of the object ( 2 ) with respect to the stylus device ( 3 ), wherein the stylus device in a vertical direction (Z) movable sensing arm ( 4 ) with a stylus tip ( 5 ), wherein the samples are taken by scanning the object surface along scan lines that are both radial to an axis of rotation ( 12 ) of the object ( 2 ) in an approximately longitudinal direction of the sensing arm ( 4 ) extending towing direction (X) as well as in the circumferential direction relative to the axis of rotation ( 12 ) and these scans separately in succession as radial linear scans in the towing direction (X) and as circular scans in the circumferential direction about the swivel axis (FIG. 12 ), where either only the trailing axis or only the axis of rotation ( 12 ).

A method according to claim 1, characterized in that by means of the Tastschnittgeräts ( 3 ) at least two linear samples ( 15 . 16 ).

Method according to claim 1, characterized in that the object ( 2 ) when taking the samples ( 15 . 16 ) remains at rest and that the object ( 2 ) between the recording of the at least two sample sections ( 15 . 16 ) by an angular amount about an axis ( 12 ) is rotated substantially perpendicular to a towing direction (x) of the stylus device ( 3 ) stands.

Method according to claim 1, characterized in that the object ( 2 ) when taking a profile ( 17 - 20 ) about an axis ( 12 ) is rotated substantially perpendicular to a towing direction (x) of the stylus device ( 3 ), wherein the stylus device ( 3 ) during the measurement does not carry out a tow motion so that the 17 - 20 ) essentially circular lines ( 17 - 20 ) or circular arcs ( 21 . 22 ) are.

Method according to claim 4, characterized in that the circular lines ( 17 - 20 ) are concentric with each other and equidistant in the radial direction.

Method according to claim 4, characterized in that the circular lines ( 17 - 20 ) are concentric with each other and are not equidistant in the radial direction.

A method according to claim 1, characterized in that the measurement according to claim 3 and the measurement according to one of claims 4 to 6 are carried out sequentially.

Method according to claim 1, characterized in that on the object ( 2 ) before performing the measurement a zenith point ( 14 ) and this with a rotation axis ( 12 ) received by a receiving device ( 11 ) for the object ( 2 ).

Method according to Claim 1, characterized in that surface points of the object (2) are obtained from the measured values obtained in the stylus method . 2 ), which are predetermined by a fixed grid.

Device for measuring spatial objects ( 2 ), in particular aspherical lenses, with a stylus instrument ( 3 ), which has a sensing arm ( 4 ) with a stylus tip ( 5 ), which is held vertically movable, wherein the probe arm ( 4 ) by means of a pivot bearing ( 6 ) pivotable on the stylus instrument ( 3 ) is mounted, wherein the probe arm ( 4 ) with a measuring system ( 7 ), the deflections of the probe arm ( 4 ) and converted into measured values, whereby the stylus device ( 3 ) is adapted to the Tastarm ( 4 ) with the probe tip ( 5 ) in an approximately longitudinal direction of the sensing arm ( 4 ) to drag the extending towing direction (X) over the object surface, with a turntable ( 11 ), one around a vertical axis of rotation ( 12 ) rotatable receiving surface ( 13 ) for receiving the object ( 2 ), and with a control device, which is set up, by means of the stylus device ( 3 ) Tastschnitte of the object surface under different relative rotational positions of the object ( 2 ) with respect to the stylus device ( 3 The samples are taken by scanning the object surface along scan lines that are both radial to a rotation axis (FIG. 12 ) of the turntable ( 11 ) in the towing direction (X) as well as in the circumferential direction relative to the axis of rotation ( 12 ), and these scans are performed separately one after the other as radial linear scans in the toe direction (X) and as circle scans or simultaneously as spiral scans.

Apparatus according to claim 10, arranged for carrying out the method according to one or more of claims 2 to 8.

Apparatus according to claim 10, characterized in that the probe arm ( 4 ) of the stylus device ( 3 ) Is mounted pivotably about a horizontal axis.

Apparatus according to claim 10, characterized in that the probe tip ( 5 ) is a mechanical stylus tip.

Apparatus according to claim 10, characterized in that the probe tip ( 5 ) is an optical stylus tip.

Apparatus according to claim 10, characterized in that the stylus device ( 3 ) and the turntable ( 11 ) are vertically adjustable to each other.

Apparatus according to claim 10, characterized in that the stylus device ( 3 ) and the turntable ( 11 ) horizontally and transversely to that of the stylus instrument ( 3 ) fixed towing direction (x) are mutually adjustable.

Apparatus according to claim 10, characterized in that the stylus device ( 3 ) in a direction ( 10 ) is kept adjustable.

Apparatus according to claim 10, characterized in that the probe tip ( 5 ) is a non-touching stylus tip.