DE102009051779A1 - Device for optical three dimensional shape detection of electronic component, has sensor arrangement, and feeding device feeding sensor relative to object in feed plane, where detection plane is arranged in inclined manner to feed plane - Google Patents

Device for optical three dimensional shape detection of electronic component, has sensor arrangement, and feeding device feeding sensor relative to object in feed plane, where detection plane is arranged in inclined manner to feed plane Download PDF

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Abstract

The device has a light source, and an interferometric sensor arrangement (2) that comprises a sensor surface (6) for detection of objects in a detection plane (8). A feeding device feeds a sensor (4) relative to the object to be examined in a feed plane. The detection plane is arranged in an inclined manner to the feed plane, and the interferometric sensor arrangement is designed as a Michelson interferometer. The light source is formed as a narrow band light source with a defined bandwidth, and the sensor arrangement comprises a camera arrangement with a camera and an optical system. An independent claim is also included for a method for optical multi-dimensional shape measurement of an object.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zur optischen mehrdimensionalen Formerfassung, insbesondere dreidimensionalen Vermessung, eines zu untersuchenden Objektes.The invention relates to a device referred to in the preamble of claim 1 for optical multi-dimensional shape detection, in particular three-dimensional measurement of an object to be examined.

Derartige Vorrichtungen werden beispielsweise zur Inspektion von Lotpastenaufträgen an elektronischen Baugruppen verwendet.Such devices are used, for example, for inspecting solder paste jobs on electronic assemblies.

Durch DE 195 28 513 A1 ist eine Vorrichtung der betreffenden Art zur optischen mehrdimensionalen Formerfassung, insbesondere dreidimensionalen Vermessung, eines Objektes bekannt, die eine Lichtquelle und eine interferometrische Sensoranordnung aufweist, die eine Sensorfläche zur Detektion von Objekten in einer Detektionsebene aufweist. Bei der bekannten Vorrichtung ist eine Vorschubeinrichtung für einen Vorschub des Sensors relativ zu dem Objekt in einer Vorschubebene vorgesehen.By DE 195 28 513 A1 a device of the type in question for optical multi-dimensional shape detection, in particular three-dimensional measurement, of an object is known, which has a light source and an interferometric sensor arrangement having a sensor surface for detecting objects in a detection plane. In the known device, a feed device for a feed of the sensor is provided relative to the object in a feed level.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art anzugeben, die eine optische mehrdimensionale Formerfassung, insbesondere dreidimensionale Vermessung eines Objektes mit hoher Geschwindigkeit und hoher Meßgenauigkeit ermöglicht.The invention has for its object to provide a device referred to in the preamble of claim 1, which allows an optical multi-dimensional shape detection, in particular three-dimensional measurement of an object with high speed and high accuracy.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.This object is achieved by the invention defined in claim 1.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, die Detektionsebene der Sensoranordnung zu der Vorschubebene geneigt anzuordnen. Erfindungsgemäß wird eine Sensor-anordnung verwendet, die in einem definierten Abstand zu der Sensorfläche eine Detektionsebene aufweist, wobei der Sensor ein Signal für alle in der Detektionsebene liegenden Punkte der Oberfläche des zu untersuchenden Objektes liefert. Für alle anderen Punkte des Objektes liefert der Sensor kein Signal bzw. ein Signal geringerer Amplitude. Hierbei wird jedem Punkt der Oberfläche des Objektes, der ein Signal liefert, einem definierten Punkt auf der Sensorfläche zugeordnet. Ist die Sensorfläche beispielsweise durch eine Detektionsfläche einer Kamera gebildet, so kann beispielsweise und insbesondere jedem Punkt der Oberfläche ein Kamerapixel zugeordnet sein.The basic idea of the invention is to arrange the detection plane of the sensor arrangement at an angle to the feed plane. According to the invention, a sensor arrangement is used which has a detection plane at a defined distance from the sensor surface, the sensor providing a signal for all points in the detection plane of the surface of the object to be examined. For all other points of the object, the sensor provides no signal or a signal of lower amplitude. In this case, each point of the surface of the object which supplies a signal is assigned to a defined point on the sensor surface. If the sensor surface is formed, for example, by a detection surface of a camera, then, for example, and in particular each point of the surface, a camera pixel can be assigned.

Aufgrund der geneigten Anordnung der Detektionsebene relativ zu der Vorschubebene liefert die Sensoranordnung somit ein Signal nur für solche Punkte der Objektoberfläche, die sich in der Detektionsebene befinden.Due to the inclined arrangement of the detection plane relative to the feed level, the sensor arrangement thus provides a signal only for those points of the object surface which are located in the detection plane.

Um von anderen Punkten der Objektoberfläche ein Signal zu erhalten, wird die Sensoranordnung mittels der Vorschubeinrichtung verfahren, wobei zur Gewinnung der vollständigen Oberflächeninformation das Objekt gescannt wird.In order to obtain a signal from other points of the object surface, the sensor arrangement is moved by means of the feed device, the object being scanned in order to obtain the complete surface information.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht eine optische mehrdimensionale Formerfassung, beispielsweise dreidimensionale Vermessung eines Objektes mit hoher Geschwindigkeit und hoher Meßgenauigkeit.The device according to the invention enables optical multi-dimensional shape detection, for example three-dimensional measurement of an object with high speed and high accuracy of measurement.

Darüber hinaus ergeben sich hinsichtlich der Beleuchtung des zu untersuchenden Objektes bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung besonders günstige Verhältnisse.In addition, with regard to the illumination of the object to be examined in the device according to the invention are particularly favorable conditions.

Erfindungsgemäß ist es möglich, daß die Detektionsebene der Sensoranordnung zu deren Sensorfläche parallel ist. In diesem Falle ist die Sensorfläche entsprechend der Neigung der Detektionsebene zu der Vorschubebene ebenfalls zu der Vorschubene geneigt angeordnet. Es ist erfindungsgemäß jedoch auch möglich, den Strahlengang so zu wählen bzw. umzulenken, daß die Detektionsebene zu der Vorschubebene geneigt angeordnet ist, die Sensorfläche jedoch zu der Vorschubebene parallel oder unter einem anderen Neigungswinkel geneigt zu der Vorschubebene angeordnet ist.According to the invention, it is possible for the detection plane of the sensor arrangement to be parallel to its sensor surface. In this case, the sensor surface is also inclined to the feed plane in accordance with the inclination of the detection plane to the feed plane. However, it is also possible according to the invention to select or deflect the beam path in such a way that the detection plane is inclined to the feed plane, but the sensor surface is arranged parallel to the feed plane or at a different inclination angle to the feed plane.

Erfindungsgemäß ist es möglich, für einen Vorschub des Sensors relativ zu dem zu untersuchenden Objekt das Objekt ortsfest anzuordnen und den Sensor zu bewegen. Gleichermaßen ist es erfindungsgemäß möglich, den Sensor ortsfest anzuordnen und das Objekt zu bewegen. Es ist erfindungsgemäß auch möglich, sowohl den Sensor als auch das Objekt zu bewegen.According to the invention, it is possible for a feed of the sensor relative to the object to be examined to arrange the object stationary and to move the sensor. Likewise, it is possible according to the invention to arrange the sensor stationary and to move the object. It is also possible according to the invention to move both the sensor and the object.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, daß die interferometrische Sensoranordnung nach Art eines Michelson-Interferometers aufgebaut ist. Bei dieser Ausführungsform entspricht der Aufbau der interferometrischen Sensoranordnung einem Michelson-Interferometer, so daß sich mit einem relativ einfachen apparativen Aufbau eine hohe Meßgenauigkeit ergibt. Im Unterschied zu einem Michelson-Interferometer wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung jedoch die Messung nicht durch Änderung der Länge eines Armes des Interferometers, sondern durch Bewegung des Sensors relativ zu dem zu untersuchenden Objekt ausgeführt.An advantageous development of the device according to the invention provides that the interferometric sensor arrangement is constructed in the manner of a Michelson interferometer. In this embodiment, the structure of the interferometric sensor arrangement corresponds to a Michelson interferometer, so that results in a high accuracy of measurement with a relatively simple construction of the apparatus. In contrast to a Michelson interferometer, however, in the device according to the invention, the measurement is carried out not by changing the length of an arm of the interferometer, but by moving the sensor relative to the object to be examined.

Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Lichtquelle als schmalbandige Lichtquelle mit definierter Bandbreite ausgebildet ist. Hierzu kann die erfindungsgemäße Sensoranordnung beispielsweise ein optisches Filter aufweisen, mittels dessen die Bandbreite der Lichtquelle selektierbar ist. Durch entsprechende Wahl der Bandbreite ist erfindungsgemäß auch die Kohärenzlänge der interferometrischen Sensoranordnung wählbar.Another advantageous embodiment of the invention provides that the light source is designed as a narrow-band light source with a defined bandwidth. For this purpose, the sensor arrangement according to the invention can have, for example, an optical filter by means of which the bandwidth of the light source can be selected. By appropriate choice of Bandwidth according to the invention, the coherence length of the interferometric sensor arrangement can be selected.

Erfindungsgemäß kann die Sensorfläche durch eine beliebige geeignete lichtempfindliche Fläche gebildet sein. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht insoweit vor, daß die Sensoranordnung eine Kameraanordnung aufweist, die eine Kamera und ein optisches System aufweist, wobei die Sensorfläche durch eine bildaufnehmende Fläche der Kamera gebildet ist. Bei der Kamera kann es sich beispielsweise um eine CCD-Kamera handeln. Unter einer Detektionsfläche wird erfindungsgemäß auch eine linienförmige Sensorfläche verstanden, bei der sämtliche lichtempfindlichen Einzeldetektoren, beispielsweise Fotodioden, linienförmig angeordnet sind. Vorzugsweise sind bei der erfindungsgemäßen Sensorfläche jedoch die Einzeldetektoren, beispielsweise Fotodioden, zweidimensional in Zeilen und Spalten angeordnet.According to the invention, the sensor surface may be formed by any suitable photosensitive surface. An advantageous development of the invention provides insofar as the sensor arrangement has a camera arrangement which has a camera and an optical system, the sensor area being formed by an image-receiving area of the camera. The camera may be, for example, a CCD camera. According to the invention, a detection surface is also understood to mean a linear sensor surface in which all light-sensitive individual detectors, for example photodiodes, are arranged in a line-shaped manner. Preferably, however, in the sensor area according to the invention, the individual detectors, for example photodiodes, are arranged two-dimensionally in rows and columns.

Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht eine Speichereinrichtung zur Speicherung von Ausgangssignalen der Sensoranordnung in Abhängigkeit von der jeweiligen Position der Sensorfläche in der Vorschubebene sowie eine Auswertungseinrichtung vor, die aus den gespeicherten Ausgangssignalen die Form des Objektes ermittelt. Erfindungsgemäß wird hierbei für jede Position der Sensorfläche in der Vorschubebene der Abstand der in der Detektionsfläche liegenden Punkte der Objektoberfläche zu der Sensorfläche ermittelt.Another advantageous embodiment of the invention provides a memory device for storing output signals of the sensor arrangement as a function of the respective position of the sensor surface in the feed level and an evaluation device, which determines the shape of the object from the stored output signals. According to the invention, the distance of the points of the object surface lying in the detection surface to the sensor surface is determined for each position of the sensor surface in the feed plane.

Nach einem Scannen der Objektoberfläche kann dann aus den in der jeweiligen Position der Sensorfläche ermittelten Abständen die dreidimensionale Form der Objektoberfläche rekonstruiert werden.After scanning the object surface, the three-dimensional shape of the object surface can then be reconstructed from the distances determined in the respective position of the sensor surface.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist im Anspruch 6 angegeben. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Sensorfläche der Sensoranordnung zu der Vorschubebene geneigt angeordnet und in dieser geneigten Anordnung in der Vorschubebene bewegt.A method according to the invention is specified in claim 6. In the method according to the invention, the sensor surface of the sensor arrangement is arranged inclined to the feed plane and moved in this inclined arrangement in the feed plane.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen 7 bis 10 angegeben.Advantageous developments of the method according to the invention are specified in the subclaims 7 to 10.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten, stark schematisierten Zeichnung näher erläutert, in der ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt ist. Dabei bilden alle beschriebenen, in der Zeichnung dargestellten und in den Patentansprüchen beanspruchten Merkmale für sich genommen sowie in beliebiger Kombination miteinander den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen und deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Beschreibung bzw. Darstellung in der Zeichnung.The invention will be explained in more detail with reference to the attached, highly schematic drawing, in which an embodiment of a device according to the invention is shown. In this case, all described, shown in the drawing and claimed in the claims characteristics taken alone and in any combination with each other the subject of the invention, regardless of their summary in the claims and their dependency and regardless of their description or representation in the drawing.

Es zeigt:It shows:

1 eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung der Funktionsweise einer in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendeten Sensoranordnung, 1 a schematic representation to illustrate the operation of a sensor arrangement used in the device according to the invention,

2 eine stark schematisierte Seitenansicht eines Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer ersten Position der Sensoranordnung, 2 a highly schematic side view of an embodiment of a device according to the invention in a first position of the sensor arrangement,

3 in gleicher Darstellung wie 2 die Vorrichtung gemäß 2 in einer zweiten Position der Sensoranordnung, 3 in the same representation as 2 the device according to 2 in a second position of the sensor arrangement,

4 stark schematisiert den Aufbau einer Sensoranordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und 4 highly schematic of the structure of a sensor arrangement of a device according to the invention and

5 eine Darstellung zur Verdeutlichung der Auswertung von mittels der Vorrichtung gemäß 1 erhaltener Signale. 5 a representation to illustrate the evaluation of by means of the device according to 1 received signals.

1 verdeutlicht das Funktionsprinzip einer in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendeten Sensoranordnung 2, die einen Sensor 4 mit einer lichtempfindlichen Sensorfläche 6 aufweist. Der Sensor 4 definiert in einem Abstand a parallel zu der Sensorfläche eine Detektionsebene 8. Befindet sich in der Dektionsebene 8 ein Objektpunkt eines zu untersuchenden Objektes (nicht dargestellt), so liefert der Sensor 4 ein entsprechendes Ausgangssignal, wie in 1 links dargestellt. Für diejenigen Punkte des Objektes, die sich nicht in der Detektionsebene 8 befinden, liefert der Sensor 4 kein Signal bzw. ein Signal wesentlich geringerer Amplitude. Hierbei wird jeder Punkt der Objektoberfläche, der ein Signal liefert, einem definierten Punkt auf der Sensorfläche 6, beispielsweise einem Pixel einer Kamera, zugeordnet. 1 illustrates the principle of operation of a sensor arrangement used in a device according to the invention 2 that a sensor 4 with a photosensitive sensor surface 6 having. The sensor 4 defines a detection plane parallel to the sensor surface at a distance a 8th , Located in the formation level 8th an object point of an object to be examined (not shown), so the sensor provides 4 a corresponding output signal, as in 1 shown on the left. For those points of the object that are not in the detection plane 8th the sensor delivers 4 no signal or a signal of much lower amplitude. In this case, each point of the object surface which provides a signal, a defined point on the sensor surface 6 , for example a pixel of a camera.

2 dient zur Verdeutlichung des grundsätzlichen Aufbaus einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Der Sensoranordnung 2 ist eine Vorschubeinrichtung zugeordnet, mittels derer die Sensoranordnung 2 bei diesem Ausführungsbeispiel in Richtung eines Doppelpfeiles 10 sowie in 2 in die Zeichenebene hinein und aus der Zeichenebene heraus bewegt werden kann, so daß ein zu vermessendes Objekt 12 mittels der Sensoranordnung 2 gescannt werden kann. Eine Vorschubebene, in der die Sensoranordnung 2 relativ zu dem Objekt 12 beweglich ist, ist in 2 durch eine strichpunktierte Linie 14 symbolisiert. 2 serves to illustrate the basic structure of a device according to the invention. The sensor arrangement 2 is associated with a feed device, by means of which the sensor arrangement 2 in this embodiment in the direction of a double arrow 10 as in 2 into and out of the plane of the drawing, so that an object to be measured 12 by means of the sensor arrangement 2 can be scanned. An advancing plane in which the sensor arrangement 2 relative to the object 12 is mobile is in 2 by a dot-dash line 14 symbolizes.

Erfindungsgemäß ist bei diesem Ausführungsbeispiel die Sensorfläche 6 und damit die Detektionsebene 8 unter einem Winkel α zu der Vorschubebene 14 geneigt angeordnet. Somit liefert der Sensor 4 nur für solche Punkte 16,18 des Objektes 12 ein Signal, die in der Detektionsebene 8 liegen, an denen also die Detektionsebene 8 die Oberflächenform des Objektes 12 schneidet.According to the invention, in this embodiment, the sensor surface 6 and thus the detection plane 8th at an angle α to the feed level 14 arranged inclined. Thus, the sensor provides 4 only for such points 16 . 18 of the object 12 a signal in the detection plane 8th lie where, therefore, the detection level 8th the surface shape of the object 12 cuts.

Wird die Sensoranordnung 2 in 2 nach links bewegt, so liegt in der in 3 dargestellten Position der Sensoranordnung 2 relativ zu dem Objekt 12 ein Punkt 16' in der Detektionsebene und liefert somit ein Signal des Sensors 4.Will the sensor arrangement 2 in 2 moved to the left, so lies in the in 3 shown position of the sensor arrangement 2 relative to the object 12 one point 16 ' in the detection plane and thus provides a signal from the sensor 4 ,

4 zeigt einen beispielsweisen Aufbau einer interferometrischen Sensoranordnung 2 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die Sensoranordnung 2 bei diesem Ausführungsbeispiel nach Art eines Michelson-Interferometers aufgebaut ist. Die Sensoranordnung 2 weist eine schmalbandige Lichtquelle 20 mit definierter Bandbreite mit einem Kollimator 22 und einem Strahlteiler 24 auf. Der Strahlteiler 24 teilt ein von der Lichtquelle 20 ausgehendes Strahlenbündel in einen Prüfstrahl 26 und einen Referenzstrahl 28 auf, wobei der Referenzstrahl 28 über einen Spiegel 30 auf die Sensorfläche 6 gelenkt wird, die bei diesem Ausführungsbeispiel durch eine Detektionsfläche einer Kamera gebildet ist. Der grundsätzliche Aufbau eines entsprechenden Interferometers ist allgemein bekannt und wird daher nicht näher erläutert. Auch die Art und Weise der Auswertung der Sensorsignale der Sensoranordnung 2 ist dem Fachmann allgemein bekannt, beispielsweise durch DE 195 28 513 A1 , und wird daher hier ebenfalls nicht näher erläutert. 4 shows an exemplary structure of an interferometric sensor arrangement 2 a device according to the invention, wherein the sensor arrangement 2 constructed in the manner of a Michelson interferometer in this embodiment. The sensor arrangement 2 has a narrow band light source 20 with a defined bandwidth with a collimator 22 and a beam splitter 24 on. The beam splitter 24 divides in from the light source 20 Outgoing radiation beam in a test beam 26 and a reference beam 28 on, with the reference beam 28 over a mirror 30 on the sensor surface 6 is deflected, which is formed in this embodiment by a detection surface of a camera. The basic structure of a corresponding interferometer is well known and will therefore not be explained in detail. Also, the manner of evaluation of the sensor signals of the sensor array 2 is well known to the skilled person, for example by DE 195 28 513 A1 , and is therefore not further explained here.

Bei der in 4 dargestellten Anordnung liefert der Sensor 4 für diejenigen Punkte der Oberfläche des Objektes 12 ein Signal, für die der Abstand zum Strahlteiler gleich der Länge des Referenzstrahles ist. In diesem Fall überlagert sich das Licht der Punkte mit dem Referenzstrahl in der Kamera, wobei sich ein Interferenzmuster bildet, das das gesuchte Signal bildet und in der bekannten Weise ausgewertet wird.At the in 4 the arrangement provides the sensor 4 for those points of the surface of the object 12 a signal for which the distance to the beam splitter is equal to the length of the reference beam. In this case, the light of the points superimposed on the reference beam in the camera, forming an interference pattern that forms the signal sought and evaluated in the known manner.

Die sich durch die Schrägstellung der Sensorfläche 6 ergebenden und bei der Auswertung der Sensorsignale zu berücksichtigenden geometrischen Verhältnisse werden nachfolgend anhand von 5 näher erläutert. Hierzu wird angenommen, daß der Sensor 4 in 5 nach rechts parallel zur Oberfläche des Objektes 12 in Position xSensor,0, xSensor,1, xSensor,2, ... bewegt wird. In Richtung der x-Achse haben diese Positionen den Abstand xSensor,i + 1 – xSensor,i = Δx voneinander. An jeder der Position xSensor,i ergeben sich Signale von denjenigen Punkten des Objektes 12, die in der Detektionsebene 8 des Sensors 4 liegen. Diese Punkte haben die Position xObjekt,j Jeder dieser Punkte des Objektes 12 an xObjekt,j wird dabei einer Position x'Detektor,k in der Detektionsebene 8 zugeordnet.The result of the inclination of the sensor surface 6 resulting and to be considered in the evaluation of the sensor signals geometric relationships are described below with reference to 5 explained in more detail. For this purpose it is assumed that the sensor 4 in 5 to the right parallel to the surface of the object 12 in position x sensor, 0 , x sensor, 1 , x sensor, 2 , ... is moved. In the direction of the x-axis, these positions have the distance x sensor, i + 1 -x sensor, i = Δx from each other. At each position x sensor, i , signals are obtained from those points of the object 12 that are in the detection plane 8th of the sensor 4 lie. These points have the position x object, j Each of these points of the object 12 an x object, j becomes a position x ' detector, k in the detection plane 8th assigned.

Aus dem Winkel α, unter dem die Sensorfläche 6 und damit die Detektionsebene 8 relativ zu der Vorschubebene 4 geneigt ist, und der Detektorposition x'Detektor,k kann dann die Höhe des jeweiligen Punktes des Objektes 12 zObjekte,j = x'Detektor,k·Sin(α) des Punktes des objektes an x'''Objekt,j ermittelt werden. Die ermittelten Höhen sind relative Werte, die sich auf eine Objektebene in x-y-Richtung beziehen, die durch x'Detektor,0 verläuft.From the angle α, below the sensor surface 6 and thus the detection level 8th relative to the feed level 4 is tilted, and the detector position x ' detector, k can then be the height of each point of the object 12 z objects, j = x ' detector, k · Sin (α) of the point of the object at x ''' object, j are determined. The detected heights are relative values that refer to an object plane in the xy direction that passes through x ' detector, 0 .

Nach einem Scannen des Objektes 12 mittels der Sensoranordnung 2 kann damit die dreidimensionale Form des Objektes 2 ermittelt werden.After scanning the object 12 by means of the sensor arrangement 2 can thus the three-dimensional shape of the object 2 be determined.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19528513 A1 [0003, 0031] DE 19528513 A1 [0003, 0031]

Claims (10)

Vorrichtung zur optischen mehrdimensionalen Formerfassung, insbesondere dreidimensionalen Vermessung, eines zu untersuchenden Objektes, mit einer Lichtquelle, mit einer interferometrischen Sensoranordnung, die eine Sensorfläche zur Detektion von Objekten in einer Detektionsebene aufweist, und mit einer Vorschubeinrichtung für einen Vorschub des Sensors relativ zu dem zu untersuchenden Objekt in einer Vorschubebene, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektionsebene (8) zu der Vorschubebene (14) geneigt angeordnet ist.Device for optical multi-dimensional shape detection, in particular three-dimensional measurement, of an object to be examined, having a light source, with an interferometric sensor arrangement having a sensor surface for detecting objects in a detection plane, and with a feed device for advancing the sensor relative to the object to be examined Object in an advancing plane, characterized in that the detection plane ( 8th ) to the feed level ( 14 ) is arranged inclined. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die interferometrische Sensoranordnung nach Art eines Michelson-Interferometers aufgebaut ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the interferometric sensor arrangement is constructed in the manner of a Michelson interferometer. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (20) als schmalbandige Lichtquelle mit definierter Bandbreite ausgebildet ist.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the light source ( 20 ) is designed as a narrow-band light source with a defined bandwidth. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoranordnung eine Kameraanordnung aufweist, die eine Kamera und ein optisches System aufweist, wobei die Sensorfläche durch eine bildaufnehmende Fläche der Kamera gebildet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor arrangement comprises a camera arrangement which has a camera and an optical system, wherein the sensor surface is formed by an image-receiving surface of the camera. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Speichereinrichtung zur Speicherung von Ausgangssignalen der Sensoranordnung (2) in Abhängigkeit von der jeweiligen Position der Sensorfläche in der Vorschubebene (14) und durch eine Auswertungseinrichtung, die aus den gespeicherten Ausgangssignalen der Sensoranordnung (2) die Form, insbesondere dreidimensionale Form des Objektes (12) ermittelt.Device according to one of the preceding claims, characterized by a memory device for storing output signals of the sensor arrangement ( 2 ) depending on the respective position of the sensor surface in the feed level ( 14 ) and by an evaluation device, which from the stored output signals of the sensor arrangement ( 2 ) the shape, in particular three-dimensional shape of the object ( 12 ). Verfahren zur optischen mehrdimensionalen Formerfassung, insbesondere dreidimensionalen Vermessung, eines Objektes, bei dem eine Lichtquelle und eine interferometrische Sensoranordnung verwendet werden, die eine Sensorfläche zur Detektion von Objekten in einer Detektionsebene aufweist, wobei die Sensoranordnung in einer Vorschubebene relativ zu dem Objekt bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektionsebene zu der Vorschubebene geneigt angeordnet ist.Method for optical multi-dimensional shape detection, in particular three-dimensional measurement, of an object, in which a light source and an interferometric sensor arrangement are used which has a sensor surface for the detection of objects in a detection plane, wherein the sensor arrangement is moved in an advancing plane relative to the object, characterized, that the detection plane is arranged inclined to the feed plane. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als interferometrische Sensoranordnung nach Art eines Michelson-Interferometers aufgebaut ist.A method according to claim 6, characterized in that is constructed as an interferometric sensor arrangement in the manner of a Michelson interferometer. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine schmalbandige Lichtquelle mit definierter Bandbreite verwendet wird.Method according to Claim 6 or 7, characterized in that a narrow-band light source with a defined bandwidth is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sensoranordnung mit einer Kameranordnung verwendet wird, die eine Kamera und ein optisches System aufweist, wobei die Sensorfläche durch eine bildaufnehmende Fläche der Kamera gebildet wird.Method according to one of claims 6 to 8, characterized in that a sensor arrangement with a camera arrangement is used, which has a camera and an optical system, wherein the sensor surface is formed by an image-receiving surface of the camera. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Ausgangssignale der Sensoranordnung in Abhängigkeit von der jeweiligen Position der Sensorfläche in der Vorschubebene gespeichert werden und daß mittels einer Auswertungseinrichtung ausgehend von den gespeicherten Ausgangssignalen die Form des Objektes ermittelt wird.Method according to one of claims 6 to 9, characterized in that output signals of the sensor arrangement are stored in dependence on the respective position of the sensor surface in the feed level and that the shape of the object is determined by means of an evaluation device, starting from the stored output signals.
DE200910051779 2009-11-03 2009-11-03 Device for optical three dimensional shape detection of electronic component, has sensor arrangement, and feeding device feeding sensor relative to object in feed plane, where detection plane is arranged in inclined manner to feed plane Ceased DE102009051779A1 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE19528513A1 (en) 1995-08-03 1997-02-06 Haeusler Gerd Process for non-contact, quick and precise detection of the surface shape of objects
US6449048B1 (en) * 2000-05-11 2002-09-10 Veeco Instruments, Inc. Lateral-scanning interferometer with tilted optical axis

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