DE102021118429B4 - Process and device for 3D coordinate measurement using the autofocus process - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur 3D-Koordinatenmessung nach dem Autofokusverfahren mit folgenden Schritten:a) Bereitstellen einer Kamera (34), die eine Abbildungsoptik (38) und einen Bildsensor (36) enthält, wobei die Abbildungsoptik (38) eine optische Achse (52) und eine Objektebene (56) hat, die auf den Bildsensor (36) abgebildet wird;b) Beleuchten eines zu vermessenden Werkstücks (26) mit Messlicht;c) Erzeugen einer Relativbewegung zwischen dem Werkstück (26) und der Objektebene (56) entlang der optischen Achse (52) der Abbildungsoptik (38);d) Aufnehmen von Bildern der Oberfläche (40) des Werkstücks (26) auf dem Bildsensor (36) zu unterschiedlichen Zeitpunkten während der Relativbewegung;e) Speichern der vom Bildsensor (36) während der Relativbewegung aufgenommenen Bilder;f) Berechnen von 3D-Koordinaten der Oberfläche (40) des Werkstücks (26) durch Auswertung zumindest eines Teils der in Schritt e) gespeicherten Bilder;dadurch gekennzeichnet, dasswährend des Schritts d) eine im Strahlengang des Messlichts angeordnete Filtereinrichtung (4; 44; 44', 44", 44''') zumindest einen Teil von ersten Messlichtstrahlen (48a) abschwächt, die von dem Werkstück (26) unter ersten Winkeln bezüglich einer zur optischen Achse (52) parallelen Richtung (z) ausgehen, die kleiner sind als ein vorgegebener Grenzwinkel, unddass die Filtereinrichtung (4; 44; 44', 44", 44''') zumindest einen Teil von zweiten Messlichtstrahlen (48b) nicht oder zumindest weniger abschwächt als die ersten Messlichtstrahlen (48a), wobei die zweiten Messlichtstrahlen (48b) von dem Werkstück (26) unter zweiten Winkeln bezüglich der zur optischen Achse (52) parallelen Richtung (z) ausgehen, die größer sind als der vorgegebene Grenzwinkel.Method for 3D coordinate measurement using the autofocus method with the following steps: a) providing a camera (34) containing imaging optics (38) and an image sensor (36), the imaging optics (38) having an optical axis (52) and an object plane (56) which is imaged on the image sensor (36);b) illuminating a workpiece (26) to be measured with measuring light;c) generating a relative movement between the workpiece (26) and the object plane (56) along the optical axis ( 52) the imaging optics (38);d) recording images of the surface (40) of the workpiece (26) on the image sensor (36) at different times during the relative movement;e) storing the images recorded by the image sensor (36) during the relative movement ;f) calculating 3D coordinates of the surface (40) of the workpiece (26) by evaluating at least some of the images stored in step e); characterized in that during step d) a filter device (4; 44; 44', 44", 44''') attenuates at least part of first measuring light beams (48a) which emanate from the workpiece (26) at first angles with respect to a direction (z) parallel to the optical axis (52) which are smaller than a predetermined limit angle, and that the filter device (4; 44; 44', 44", 44''') does not attenuate at least part of the second measuring light beams (48b) or at least less than the first measuring light beams (48a), the second measuring light beams (48b) emanate from the workpiece (26) at second angles with respect to the direction (z) parallel to the optical axis (52), which angles are greater than the predetermined critical angle.
Description
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
1. Gebiet der Erfindung1. Field of the Invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Gerät zur optischen 3D-Koordinatenmessung nach dem Autofokusverfahren. Bei solchen Verfahren und Geräten werden Bilder von der Oberfläche eines Werkstücks aus unterschiedlichen Abständen aufgenommen. Aus Schärfeinformationen der Bilder kann ein 3D-Profil des Werkstücks gewonnen werden.The invention relates to a method and a device for optical 3D coordinate measurement using the autofocus method. Such methods and devices take pictures of the surface of a workpiece from different distances. A 3D profile of the workpiece can be obtained from the sharpness information of the images.
2. Beschreibung des Standes der Technik2. Description of the Prior Art
Zur Messung der Geometrie von Werkstücken werden im Stand der Technik Koordinatenmessgeräte eingesetzt. Solche Messungen finden beispielsweise im Rahmen der Qualitätssicherung oder eines sogenannten „Reverse Engineering“ statt. Die teilweise komplexen Messaufgaben werden in aller Regel auf die Messung der räumlichen Koordinaten einer Anzahl von Einzelpunkten reduziert.In the prior art, coordinate measuring devices are used to measure the geometry of workpieces. Such measurements take place, for example, as part of quality assurance or so-called "reverse engineering". The sometimes complex measurement tasks are usually reduced to measuring the spatial coordinates of a number of individual points.
Die Koordinatenmessgeräte enthalten einen Sensor, dessen Position relativ zu dem zu vermessenden Werkstück mit Hilfe von Antrieben veränderbar ist. Vor allem bei kleineren Koordinatenmessgeräten befindet sich das Werkstück auf einem Kreuztisch, der entlang zweier horizontaler Koordinatenachsen x, y mit hoher Genauigkeit verfahren werden kann. Der Sensor ist in der Regel an einer Pinole befestigt, die mit ähnlich hoher Genauigkeit vertikal (d.h. in z-Richtung) verfahren werden kann. Wenn besonders große oder schwere Werkstücke vermessen werden sollen, kommen in Portalbauweise ausgeführte Koordinatenmessgeräte zum Einsatz, bei denen das Werkstück ruht und nur der Sensor verfahren wird.The coordinate measuring machines contain a sensor whose position relative to the workpiece to be measured can be changed with the aid of drives. In the case of smaller coordinate measuring machines, in particular, the workpiece is located on a cross table that can be moved with high accuracy along two horizontal coordinate axes x, y. The sensor is usually attached to a quill, which can be moved vertically (i.e. in the z-direction) with a similarly high level of accuracy. If particularly large or heavy workpieces are to be measured, coordinate measuring machines with a portal design are used, in which the workpiece is stationary and only the sensor is moved.
Bei den Sensoren für Koordinatenmessgeräten unterscheidet man zwischen optischen und taktilen Sensoren. Während bei taktilen Sensoren die Information über die Lage eines Messpunkts durch Berühren des Messpunkts mit einem Antastelement erzeugt wird, wird bei optischen Sensoren die Information über die Lage des Messpunkts durch Licht übertragen.When it comes to sensors for coordinate measuring machines, a distinction is made between optical and tactile sensors. While with tactile sensors the information about the position of a measuring point is generated by touching the measuring point with a probing element, with optical sensors the information about the position of the measuring point is transmitted by light.
Bei einem Typ von derartigen optischen Sensoren werden die z-Koordinaten der Werkstückoberfläche mit Hilfe des Autofokusverfahrens bestimmt. Der Sensor weist hierzu eine Kamera mit einer Abbildungsoptik und einem Bildsensor auf. Wird die Pinole mit dem daran befestigten Sensor vertikal entlang der optischen Achse der Abbildungsoptik verfahren, wird nur in einer z-Position der Kamera eine scharfe Abbildung derjenigen Bereiche der Oberfläche des Werkstücks erzeugt, die sich auf der gleichen Höhe befinden. Außerhalb dieser Position ist der Bildsensor defokussiert, so dass diese Oberflächenbereiche auf den aufgenommenen Bildern unscharf wiedergegeben sind.In one type of optical sensor of this type, the z-coordinates of the workpiece surface are determined using the autofocus method. For this purpose, the sensor has a camera with imaging optics and an image sensor. If the quill with the sensor attached to it is moved vertically along the optical axis of the imaging optics, a sharp image of those areas of the surface of the workpiece that are at the same height is only generated in a z-position of the camera. Outside this position, the image sensor is out of focus, so that these surface areas are blurred in the recorded images.
Als Kenngröße für den Schärfezustand der auf dem Bildsensor entstehenden Bilder wird in der Regel der Kontrast verwendet. Der Kontrast für einen bestimmten Punkt auf der Oberfläche des Werkstücks wird maximal, wenn sich der Punkt exakt in der Objektebene der Abbildungsoptik der Kamera befindet. Da die Lage der Objektebene in einem Bezugssystem des Koordinatenmessgeräts mit hoher Genauigkeit bekannt ist, lässt sich der Abstand zu diesem Punkt und damit seine z-Koordinate auf dieser Weise sehr genau messen. Je schneller der Kontrast abfällt, wenn der Punkt aus der Objektebene herauswandert, desto höher ist die Genauigkeit dieser Messung.The contrast is usually used as a parameter for the sharpness of the images created on the image sensor. The contrast for a specific point on the surface of the workpiece is at its maximum when the point is located exactly in the object plane of the imaging optics of the camera. Since the position of the object plane in a reference system of the coordinate measuring machine is known with a high level of accuracy, the distance to this point and thus its z-coordinate can be measured very precisely in this way. The faster the contrast falls as the point moves out of the object plane, the higher the accuracy of this measurement.
Um für ein bestimmtes Werkstück eine 3D-Koordinatenmessung nach dem Autofokusverfahren durchzuführen, muss somit eine Relativbewegung zwischen dem Werkstück und der Objektebene entlang der optischen Achse der Abbildungsoptik erzeugt werden. Hierzu kann entweder das Werkstück, die Kamera oder beides in z-Richtung verfahren werden. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann die Lage der Objektebene durch Verschieben von einzelnen Linsen der Abbildungsoptik oder mit Hilfe eines optischen Elements mit variabler Brechkraft (z.B. einer Flüssiglinse) verändert werden. Die zu unterschiedlichen Zeitpunkten während der Relativbewegung aufgenommenen Bilder der Werkstückoberfläche werden gespeichert, um anschließend über die Kontrastbestimmung die 3D-Koordinaten der Werkstückoberfläche zu berechnen. Aus den Bildern, in denen bestimmte Bereiche der Werkstückoberfläche scharf wiedergegeben sind, können zusätzlich mit Hilfe von Bildverarbeitungsalgorithmen Kanten und andere Konturen bestimmt und mit den gemessenen z-Koordinaten korreliert werden.In order to carry out a 3D coordinate measurement for a specific workpiece using the autofocus method, a relative movement between the workpiece and the object plane along the optical axis of the imaging optics must be generated. For this purpose, either the workpiece, the camera or both can be moved in the z-direction. Alternatively or in addition to this, the position of the object plane can be changed by moving individual lenses of the imaging optics or by using an optical element with variable refractive power (e.g. a liquid lens). The images of the workpiece surface recorded at different points in time during the relative movement are stored in order to then calculate the 3D coordinates of the workpiece surface by determining the contrast. Edges and other contours can also be determined from the images, in which certain areas of the workpiece surface are reproduced sharply, with the aid of image processing algorithms and correlated with the measured z-coordinates.
Koordinatenmessgeräte, die nach dem vorstehend erläuterten Prinzip des Autofokusverfahrens die z-Koordinaten berechnen, werden von der Anmelderin unter der Marke ZEISS O-INSPECT vertrieben und sind beispielsweise in der
Wie bereits erwähnt, hängen die Empfindlichkeit des Autofokusverfahrens und damit die Messgenauigkeit in z-Richtung vor allem davon ab, wie schnell der Kontrast abfällt, wenn der Punkt aus der Objektebene herauswandert. Je kleiner also der axiale Bereich ist, in dem Punkte auf der Oberfläche des Werkstücks scharf dargestellt werden, desto größer ist die Messgenauigkeit. Dieser auch als Schärfentiefe bezeichnete Bereich hängt unmittelbar von der numerischen Apertur der Abbildungsoptik ab. Je größer die numerische Apertur der Abbildungsoptik ist, desto geringer ist die Schärfentiefe und desto genauer sind die mit Hilfe des Autofokusverfahrens gemessenen z-Koordinaten.As already mentioned, the sensitivity of the autofocus method and thus the measurement accuracy in the z-direction depend above all on how quickly the contrast falls when the point moves out of the object plane. The smaller the axial range in which points on the workpiece surface are sharp, the greater the measurement accuracy. This one also as Schär The area designated as depth depends directly on the numerical aperture of the imaging optics. The larger the numerical aperture of the imaging optics, the smaller the depth of field and the more accurate the z-coordinates measured using the autofocus method.
Wenn man bei einer gegebenen Größe des Messfeldes (also des auf den Bildsensor abbildbaren Objektfeldes in der Objektebene der Abbildungsoptik) die numerische Apertur erhöhen möchte, erfordert dies jedoch eine größere Abbildungsoptik. Optiken mit größeren Durchmessern sind jedoch signifikant teurer. Außerdem wird durch eine größere Optik der Sensor insgesamt schwerer. Dies stellt wiederum höhere Anforderungen an die mechanischen Bauteile des Koordinatenmessgeräts, die zur präzisen Führung des Sensors benötigt werden.However, if you want to increase the numerical aperture for a given size of the measuring field (ie the object field that can be imaged on the image sensor in the object plane of the imaging optics), this requires larger imaging optics. However, optics with larger diameters are significantly more expensive. In addition, larger optics make the sensor heavier overall. This, in turn, places higher demands on the mechanical components of the coordinate measuring machine, which are needed for the precise guidance of the sensor.
Soll die numerische Apertur bei gleichbleibender Größe der Abbildungsoptik erhöht werden, so ist dies nur möglich, wenn die Größe des Messfeldes verringert wird. Dies ist jedoch ebenfalls nachteilig, da kleine Messfelder zu längeren Messzeiten führen.If the numerical aperture is to be increased while the size of the imaging optics remains the same, this is only possible if the size of the measuring field is reduced. However, this is also disadvantageous since small measuring fields lead to longer measuring times.
Aus der
Die
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Aufgabe der Erfindung ist es deswegen, ein Verfahren und ein Gerät zur 3D-Koordinatenmessung nach dem Autofokusverfahren anzugeben, bei dem die Messgenauigkeit in z-Richtung erhöht ist, ohne dass sich dies nachteilig auf die Größe der Abbildungsoptik oder des Messfeldes auswirkt.The object of the invention is therefore to specify a method and a device for 3D coordinate measurement using the autofocus method, in which the measurement accuracy in the z-direction is increased without this having a negative effect on the size of the imaging optics or the measurement field.
Bezüglich des Verfahrens wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit folgenden Schritten gelöst:
- a) Bereitstellen einer Kamera, die eine Abbildungsoptik und einen Bildsensor enthält, wobei die Abbildungsoptik eine optische Achse und eine Objektebene hat, die auf den Bildsensor abgebildet wird;
- b) Beleuchten eines zu vermessenden Werkstücks mit Messlicht;
- c) Erzeugen einer Relativbewegung zwischen dem Werkstück und der Objektebene entlang der optischen Achse der Abbildungsoptik;
- d) Aufnehmen von Bildern der Oberfläche des Werkstücks auf dem Bildsensor zu unterschiedlichen Zeitpunkten während der Relativbewegung;
- e) Speichern der vom Bildsensor während der Relativbewegung aufgenommenen Bilder;
- f) Berechnen von 3D-Koordinaten der Oberfläche des Werkstücks durch Auswertung zumindest eines Teils der in Schritt e) gespeicherten Bilder;
wobei
während des Schritts d) eine im Strahlengang des Messlichts angeordnete Filtereinrichtung zumindest einen Teil von ersten Messlichtstrahlen abschwächt, die von dem Werkstück unter ersten Winkeln bezüglich einer zur optischen Achse parallelen Richtung ausgehen, die kleiner sind als ein vorgegebener Grenzwinkel, und wobei
die Filtereinrichtung zumindest einen Teil von zweiten Messlichtstrahlen nicht oder zumindest weniger abschwächt als die ersten Messlichtstrahlen, wobei die zweiten Messlichtstrahlen von dem Werkstück unter zweiten Winkeln bezüglich der zur optischen Achse parallelen Richtung ausgehen, die größer sind als der vorgegebene Grenzwinkel.With regard to the method, this task is solved by a method with the following steps:
- a) providing a camera containing imaging optics and an image sensor, the imaging optics having an optical axis and an object plane which is imaged onto the image sensor;
- b) illuminating a workpiece to be measured with measuring light;
- c) generating a relative movement between the workpiece and the object plane along the optical axis of the imaging optics;
- d) recording images of the surface of the workpiece on the image sensor at different points in time during the relative movement;
- e) storing the images recorded by the image sensor during the relative movement;
- f) calculating 3D coordinates of the surface of the workpiece by evaluating at least some of the images stored in step e);
whereby
during step d) a filter device arranged in the beam path of the measuring light attenuates at least part of the first measuring light beams, which emanate from the workpiece at first angles with respect to a direction parallel to the optical axis, which are smaller than a predetermined critical angle, and wherein
the filter device does not attenuate at least part of the second measuring light beams or at least less than the first measuring light beams, wherein the second measuring light beams emanate from the workpiece at second angles with respect to the direction parallel to the optical axis, which angles are greater than the specified critical angle.
Vereinfacht ausgedrückt, werden erfindungsgemäß unter kleinen Winkeln in die Abbildungsoptik eintretende Messlichtstrahlen gegenüber den schräger eintretenden Messlichtstrahlen abgeschwächt. Dies hat zur Folge, dass Messlichtstrahlen, die einer kleineren numerischen Apertur entsprechen und für die deswegen die Tiefenschärfe am größten ist, nicht oder nur noch in einem geringeren Umfang zur Abbildung beitragen. Durch die Abschwächung dieses Anteils der Messlichtstrahlen wird somit relativ gesehen der Beitrag der Messlichtstrahlen zur Abbildung erhöht, für welche die Tiefenschärfe geringer ist.Expressed in simple terms, according to the invention, measuring light beams entering the imaging optics at small angles are weakened compared to the measuring light beams entering at an angle. The result of this is that measuring light beams that correspond to a smaller numerical aperture and for which the depth of field is therefore the greatest do not contribute to the imaging, or only to a lesser extent. The weakening of this proportion of the measuring light beams thus increases the contribution of the measuring light beams to the image, for which the depth of field is smaller, in relative terms.
Der Erfinder hat erkannt, dass bereits durch diese Verschiebung der Gewichtung die Tiefenschärfe verringert wird, ohne dass dazu die numerische Apertur im Vergleich zu herkömmlichen Abbildungsoptiken vergrößert werden muss. Bei der Messung der z-Koordinaten macht sich dies dadurch bemerkbar, dass sich der Kontrast bei der axialen Relativbewegung zwischen dem Werkstück und der Objektebene pro Längeneinheit stärker ändert, als wenn man die unter kleinen Winkeln in die Abbildungsoptik eintretenden Messlichtstrahlen wie bislang üblich ohne Abschwächung zur Abbildung beitragen lässt.The inventor has recognized that the depth of field is already reduced by this shift in the weighting without the numerical aperture having to be increased in comparison to conventional imaging optics. When measuring the z-coordinates, this is noticeable in that the contrast during the relative axial movement between the workpiece and the object plane changes more per length unit than if the measuring light beams entering the imaging optics at small angles are used, as shown in to can contribute to the image for a long time without weakening.
Je größer die Abschwächung ist, desto stärker ist die vorstehend beschriebene Wirkung auf die Tiefenschärfe und damit der günstige Einfluss auf die Genauigkeit der Messung der z-Koordinate. Bevorzugt ist es deswegen, wenn die Filtereinrichtung alle ersten Messlichtstrahlen maximal abschwächt - was einer vollständigen Abblendung gleichkommt - und alle zweiten Messlichtstrahlen überhaupt nicht abschwächt. In Betracht kommen jedoch auch Filtereinrichtungen mit einem Verlaufsfilter, der eine von großen zu kleinen Winkeln kontinuierlich zunehmende Abschwächung erzeugt.The greater the attenuation, the stronger the effect described above on the depth of field and thus the favorable influence on the accuracy of the measurement of the z-coordinate. It is therefore preferred if the filter device maximally weakens all first measuring light beams--which is tantamount to complete dimming--and does not weaken all second measuring light beams at all. However, filter devices with a graduated filter that produces an attenuation that increases continuously from large to small angles can also be considered.
Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst die Filtereinrichtung ein in Transmission oder Reflexion wirkendes Filterelement, das in einer Pupillenebene der Abbildungsoptik oder zumindest in der Nähe der Pupillenebene angeordnet ist und einen vom Ort abhängenden Transmissionsgrad bzw. Reflexionsgrad hat. Die Pupillenebene wird häufig auch als Aperturebene bezeichnet und zeichnet sich dadurch aus, dass dort die Hauptstrahlen die optische Achse schneiden.In one exemplary embodiment, the filter device comprises a filter element that acts in transmission or reflection, which is arranged in a pupil plane of the imaging optics or at least in the vicinity of the pupil plane and has a transmittance or reflectance that depends on the location. The pupil plane is also often referred to as the aperture plane and is characterized by the fact that the principal rays intersect the optical axis there.
Bei telezentrischen Abbildungsoptiken befindet sich die Pupillenebene in einem Zwischenraum zwischen zwei Teilobjektiven. In diesem Zwischenraum kann dann auch das Filterelement angeordnet werden. Nicht-telezentrische Abbildungsoptiken können aus nur einer Linse oder aus einer Linsengruppe bestehen, vor oder hinter der sich die Pupillenebene befindet.In the case of telecentric imaging optics, the pupil plane is located in an intermediate space between two partial objectives. The filter element can then also be arranged in this intermediate space. Non-telecentric imaging optics can consist of just one lens or a group of lenses, in front of or behind which the pupil plane is located.
Da alle Messlichtstrahlen, die unter einem bestimmten Winkel von dem Werkstück ausgehen, am gleichen Ort die Pupillenebene durchtreten, stellt die Pupillenebene den idealen Ort dafür dar, mit einem einfachen Filterelement mit einem ortsabhängigen Transmissions- oder Reflexionsgrad die gewünschte Abschwächung der ersten Messlichtstrahlen zu erzielen. Da der vorstehend erwähnte Zusammenhang zwischen Winkeln in der Objektebene und Orten in der Pupillenebene auch mit guter Näherung in der Nähe der Pupillenebene gilt, muss das Filterelement jedoch nicht exakt in der Pupillenebene der Abbildungsoptik angeordnet sein, sondern kann in axialer Richtung gegenüber der Pupillenebene um einen bestimmten Betrag versetzt sein.Since all measuring light beams that emanate from the workpiece at a certain angle pass through the pupil plane at the same place, the pupil plane represents the ideal place for achieving the desired attenuation of the first measuring light beams with a simple filter element with a location-dependent degree of transmission or reflection. Since the above-mentioned relationship between angles in the object plane and locations in the pupil plane also applies to a good approximation in the vicinity of the pupil plane, the filter element does not have to be arranged exactly in the pupil plane of the imaging optics, but can be arranged in the axial direction relative to the pupil plane by one be offset by a certain amount.
Im einfachsten Fall handelt es sich bei dem Filterelement um eine zentrale Kreisblende, welche einen kreisförmigen Bereich der Pupillenebene mit einem bestimmten Durchmesser vollständig obskuriert. Ein anderes Beispiel für ein geeignetes Filterelement ist ein Spiegel, dessen innerer Bereich absorbierend oder so facettiert ist, dass die dort auftreffenden Messlichtstrahlen aus dem Strahlengang des Messlichts heraus abgelenkt werden. In the simplest case, the filter element is a central circular aperture which completely obscures a circular area of the pupil plane with a specific diameter. Another example of a suitable filter element is a mirror, the inner area of which is absorbing or faceted in such a way that the measuring light beams impinging there are deflected out of the beam path of the measuring light.
Alternativ zu einem pupillennah angeordneten Filterelement kann die Filtereinrichtung ein in Transmission oder Reflexion wirkendes Filterelement umfassen, das in einem Zwischenraum zwischen dem Werkstück und der Abbildungsoptik oder in einem Zwischenraum zwischen dem Bildsensor (36) und der Abbildungsoptik (38) angeordnet ist und einen vom Winkel abhängenden Transmissionsgrad bzw. Reflexionsgrad hat. Derartige Filterelemente können beispielsweise als plattenförmige Glassubstrate ausgebildet sein, die mit speziellen mehrlagigen Beschichtungen versehen sind, welche die Winkelabhängigkeit erzeugen.As an alternative to a filter element arranged close to the pupil, the filter device can comprise a filter element which acts in transmission or reflection and which is arranged in a space between the workpiece and the imaging optics or in a space between the image sensor (36) and the imaging optics (38) and at an angle has dependent transmittance or reflectance. Such filter elements can be designed, for example, as plate-shaped glass substrates that are provided with special multi-layer coatings that produce the angular dependency.
Durch die erfindungsgemäße Abschwächung der ersten Messlichtstrahlen gelangt weniger Licht auf den Bildsensor. Für die Abstandsmessung ist dies in der Regel unproblematisch. Bei einigen Anwendungen kann es jedoch wünschenswert sein, dass zumindest in einigen Relativpositionen zwischen dem Werkstück und der Objektebene zusätzliche Bilder von der Oberfläche des Werkstücks aufgenommen werden, bei denen die Filtereinrichtung die ersten Messlichtstrahlen nicht oder zumindest nicht stärker als die zweiten Messlichtstrahlen abschwächt.Due to the inventive weakening of the first measuring light beams, less light reaches the image sensor. This is usually not a problem for distance measurement. In some applications, however, it may be desirable for additional images of the surface of the workpiece to be recorded at least in some relative positions between the workpiece and the object plane, in which case the filter device does not attenuate the first measuring light beams, or at least not more than the second measuring light beams.
Diese zusätzlichen Bilder werden somit nicht für die Abstandsmessung in Schritt f) herangezogen, sondern für andere Auswertungszwecke. Beispielsweise können diese zusätzlichen Bilder als Basis für eine Bildverarbeitung zur Detektion von Kanten oder Konturen verwendet werden.These additional images are therefore not used for the distance measurement in step f), but for other evaluation purposes. For example, these additional images can be used as a basis for image processing to detect edges or contours.
Um Bilder aufnehmen zu können, bei denen die ersten Messlichtstrahlen in unterschiedlichem Umfang zur Abbildung beitragen, sollte die Filtereinrichtung zwischen einem ersten Modus, in dem sie die ersten Messlichtstrahlen und die zweiten Messlichtstrahlen unterschiedlich stark abschwächt, und einem zweiten Modus wechseln können, in dem sie die ersten Messlichtstrahlen nicht oder genauso wenig abschwächt wie die zweiten Messlichtstrahlen. Idealerweise ist die Filtereinrichtung sehr rasch zwischen den beiden Modi umschaltbar. Dann ist es möglich, dass die Umschaltung während einer kontinuierlichen Relativbewegung zwischen der Objektebene und dem Werkstück erfolgt. Beispiele für solche schnell umschaltbaren Filtereinrichtungen sind LCD-Panels oder schaltbare Mikrospiegelarrays wie z.B. DMDs (digital mirror device).In order to be able to record images in which the first measuring light beams contribute to the image to a different extent, the filter device should be able to switch between a first mode in which it attenuates the first measuring light beams and the second measuring light beams to different extents, and a second mode in which they does not weaken the first measuring light rays or weakens them just as little as the second measuring light rays. Ideally, the filter device can be switched between the two modes very quickly. It is then possible for the switching to take place during a continuous relative movement between the object plane and the workpiece. Examples of such rapidly switchable filter devices are LCD panels or switchable micromirror arrays such as DMDs (digital mirror devices).
Wenn die Umschaltung längere Zeit benötigt, wie dies beispielsweise bei in den Strahlengang einführbaren Transmissionsfiltern der Fall ist, so können die zusätzlichen Bilder in einem eigenen Messvorgang aufgenommen werden, in dem ausschließlich Bilder im zweiten Modus aufgenommen werden.If switching takes a long time, as is the case, for example, with transmission filters that can be inserted into the beam path, the additional images can be measured in a separate measurement process gang in which only pictures are taken in the second mode.
Hinsichtlich des Gerätes wird die oben genannte Aufgabe gelöst durch ein Gerät zur 3D-Koordinatenmessung nach dem Autofokusverfahren, mit:
- a) einer Kamera, die eine Abbildungsoptik und einen Bildsensor enthält, wobei die Abbildungsoptik eine optische Achse und eine Objektebene hat, die auf den Bildsensor abgebildet wird,
- b) einer Beleuchtungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, ein zu vermessendes Werkstück mit Messlicht zu beleuchten,
- c) einem Antrieb oder einem verstellbaren optischen Element zum Erzeugen einer Relativbewegung zwischen dem Werkstück und der Objektebene entlang der optischen Achse der Abbildungsoptik,
- d) einem Speicher zum Speichern von Bildern der Oberfläche des Werkstücks, die von dem Bildsensor zu unterschiedlichen Zeitpunkten der Relativbewegung aufgenommen wurden,
- e) einer Recheneinheit, die dazu eingerichtet ist, 3D-Koordinaten der Oberfläche des Werkstücks durch Auswertung zumindest eines Teils der in Schritt e) gespeicherten Bilder zu berechnen,
- f) einer im Strahlengang des Messlichts angeordnete Filtereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, während der Aufnahme von Bildern der Oberfläche des Werkstücks
- - zumindest einen Teil von ersten Messlichtstrahlen abzuschwächen, die von dem Werkstück unter ersten Winkeln bezüglich einer zur optischen Achse parallelen Richtung ausgehen, die kleiner sind als ein vorgegebener Grenzwinkel, und
- - zumindest einen Teil von zweiten Messlichtstrahlen nicht oder zumindest weniger abschwächt als die ersten Messlichtstrahlen, wobei die zweiten Messlichtstrahlen von dem Werkstück unter zweiten Winkeln bezüglich der zur optischen Achse parallelen Richtung ausgehen, die größer sind als der vorgegebene Grenzwinkel.
- a) a camera containing imaging optics and an image sensor, the imaging optics having an optical axis and an object plane which is imaged on the image sensor,
- b) an illumination device that is set up to illuminate a workpiece to be measured with measuring light,
- c) a drive or an adjustable optical element for generating a relative movement between the workpiece and the object plane along the optical axis of the imaging optics,
- d) a memory for storing images of the surface of the workpiece, which were recorded by the image sensor at different times of the relative movement,
- e) a computing unit that is set up to calculate 3D coordinates of the surface of the workpiece by evaluating at least some of the images stored in step e),
- f) a filter device arranged in the beam path of the measuring light, which is set up to record images of the surface of the workpiece
- - to attenuate at least part of first measuring light beams emanating from the workpiece at first angles with respect to a direction parallel to the optical axis, smaller than a predetermined critical angle, and
- - At least some of the second measuring light beams are not weakened or at least less weakened than the first measuring light beams, the second measuring light beams emanating from the workpiece at second angles with respect to the direction parallel to the optical axis, which angles are greater than the specified critical angle.
Die Filtereinrichtung kann dazu eingerichtet sein, alle ersten Messlichtstrahlen vollständig abzublenden und alle zweiten Messlichtstrahlen nicht abschwächt.The filter device can be set up to completely screen out all first measuring light beams and not to attenuate all second measuring light beams.
Die Recheneinheit kann dazu eingerichtet sein, das Gerät so zu steuern, dass zumindest in einigen Relativpositionen zwischen dem Werkstück und der Objektebene zusätzliche Bilder von der Oberfläche des Werkstücks aufgenommen werden, bei denen die Filtereinrichtung die ersten Messlichtstrahlen nicht oder zumindest nicht stärker als die zweiten Messlichtstrahlen abschwächt.The computing unit can be set up to control the device in such a way that at least in some relative positions between the workpiece and the object plane, additional images of the surface of the workpiece are recorded, in which the filter device does not detect the first measuring light beams or at least not more than the second measuring light beams weakens.
Zu diesem Zweck kann die Recheneinheit die Filtereinrichtung so ansteuern, dass die Filtereinrichtung zwischen einem ersten Modus, in dem sie die ersten Messlichtstrahlen und die zweiten Messlichtstrahlen unterschiedlich stark abschwächt, und einem zweiten Modus wechselt, in dem sie die ersten Messlichtstrahlen nicht oder genauso wenig abschwächt wie die zweiten Messlichtstrahlen.For this purpose, the computing unit can control the filter device in such a way that the filter device changes between a first mode in which it attenuates the first measuring light beams and the second measuring light beams to different extents and a second mode in which it does not attenuate the first measuring light beams or attenuates them just as little like the second measuring light beams.
Das verstellbare optische Element kann beispielsweise eine axial verfahrbare Linsengruppe oder Einzellinse, ein deformierbarer Spiegel, eine Flüssiglinse oder eine schaltbare Fresnellinse sein.The adjustable optical element can be, for example, an axially movable lens group or individual lens, a deformable mirror, a liquid lens or a switchable Fresnel lens.
Figurenlistecharacter list
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:
-
1 : eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Koordinatenmessgeräts; -
2 : einen meridionalen Schnitt durch einen Sensor des Koordinatenmessgeräts und ein auf einem Kreuztisch befestigtes Werkstück; -
3a und3b : einen Strahlengang mit kleiner numerischer Apertur zum Messen von z-Koordinaten an unterschiedlichen Orten auf dem Werkstück; -
4a und4b : den3a und3b entsprechende Darstellungen für einen Strahlengang mit großer numerischer Apertur; -
4c : der in der4b gezeigte Strahlengang nach Verfahren der Abbildungsoptik in z-Richtung; -
5a : eine den3a und4a entsprechende Darstellung für einen Strahlengang mit mittlerer numerischer Apertur; -
5b : eine den 3b und 4b entsprechende Darstellung für einen Strahlengang mit mittlerer numerischer Apertur, wobei erfindungsgemäß Messlichtstrahlen, die unter kleinem Winkel zur Richtung der optischen Achse verlaufen, abgeschwächt werden; -
6 : ein Diagramm, auf dem die Intensitätsverteilung eines Lichtpunkts auf dem Bildsensor in unterschiedlichen Abständen z zwischen der Objektebene und der Oberfläche des Werkstücks für den in der5a gezeigten Fall dargestellt ist; -
7 : ein der6 entsprechendes Diagramm für den in der5b gezeigten Fall; -
8 : der in der2 gezeigte Sensor, wobei sich die Filtereinrichtung in einem ersten Modus für die Abstandsmessung befindet, in dem Messlichtstrahlen abgeschwächt werden; -
9 : einen der2 entsprechenden meridionalen Schnitt durch einen Sensor gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, bei dem die Filtereinrichtung als digitales Mikrospiegelarray ausgebildet ist und sich in einem zweiten Modus befindet, in dem keine Messlichtstrahlen abgeschwächt werden; -
10 : der in der9 gezeigte Sensor, wobei sich die Filtereinrichtung im ersten Modus befindet, in dem Messlichtstrahlen abgeschwächt werden; -
11 : einen der2 entsprechenden meridionalen Schnitt durch einen Sensor gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, bei dem das Filterelement eine fest in einer Pupillenebene des Sensors angeordneten Kreisblende umfasst; -
12 : eine Draufsicht auf die in der11 gezeigte Kreisblende; -
13 : einen der2 entsprechenden meridionalen Schnitt durch einen Sensor gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel, bei dem die Filtereinrichtung als winkelabhängiges Filterelement ausgebildet ist; -
14 : einen Graphen, auf dem die Abhängigkeit des Transmissionsgrades T vom Einfallswinkel α schematisch dargestellt ist.
-
1 : a perspective view of a coordinate measuring machine according to the invention; -
2 : a meridional section through a sensor of the coordinate measuring machine and a workpiece fixed on a cross table; -
3a and3b : a small numerical aperture beam path for measuring z-coordinates at different locations on the workpiece; -
4a and4b : the3a and3b corresponding representations for a beam path with a large numerical aperture; -
4c : the Indian4b Beam path shown after moving the imaging optics in the z-direction; -
5a : a den3a and4a Corresponding representation for a beam path with a mean numerical aperture; -
5b 3b and 4b: a representation corresponding to FIGS. 3b and 4b for a beam path with a mean numerical aperture, with measuring light beams running at a small angle to the direction of the optical axis being attenuated according to the invention; -
6 : a diagram showing the intensity distribution of a point of light on the image sensor at different distances z between the object plane and the surface of the workpiece for the in the5a case shown; -
7 : one of6 corresponding diagram for the one in the5b shown case; -
8th : the Indian2 Sensor shown, wherein the filter device is in a first mode for the distance measurement, are attenuated in the measuring light beams; -
9 : one of2 corresponding meridional section through a sensor according to a second exemplary embodiment, in which the filter device is designed as a digital micromirror array and is in a second mode in which no measuring light beams are attenuated; -
10 : the Indian9 Sensor shown, wherein the filter device is in the first mode are attenuated in the measuring light beams; -
11 : one of2 corresponding meridional section through a sensor according to a third exemplary embodiment, in which the filter element comprises a circular diaphragm fixedly arranged in a pupil plane of the sensor; -
12 : a top view of the in the11 circular aperture shown; -
13 : one of2 corresponding meridional section through a sensor according to a fourth exemplary embodiment, in which the filter device is designed as an angle-dependent filter element; -
14 : a graph on which the dependency of the transmittance T on the angle of incidence α is shown schematically.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS
1. Aufbau des Koordinatenmessgeräts1. Structure of the coordinate measuring machine
Die
Das Koordinatenmessgerät 10 umfasst eine Basis 12, die einen Tisch 14 trägt, an dem ein Steuerpult 16 befestigt ist. Vom Tisch 14 ausgehend erstreckt sich nach oben ein Ständer 18, die eine Pinole 20 trägt. Wie durch einen Doppelpfeil 22 angedeutet ist, ist die Pinole 20 mit Hilfe eines nicht dargestellten Antriebs in vertikaler Richtung (z-Richtung) präzise verfahrbar.The coordinate measuring
An der Unterseite der Pinole 20 ist ein optischer Sensor 24 befestigt, mit dem ein Bild von einem Werkstück 26 aufgenommen werden kann. Das Werkstück 26 ist auf einem Kreuztisch 28 befestigt, mit dem das Werkstück 26 in der horizontalen Ebene (x-Richtung und y-Richtung) präzise verfahren werden kann, wie dies in der
Falls noch größere oder besonders schwere Werkstücke 26 vermessen werden sollen, kann das Koordinatenmessgerät 10 auch einen anderen mechanischen Aufbau haben und beispielsweise anstelle des Kreuztisches 28 ein bewegbares Portal aufweisen, an dem die Pinole 20 befestigt ist. Auf diese Weise lässt sich die Pinole 20 nicht nur entlang der z-Richtung, sondern auch entlang der x-Richtung und y-Richtung präzise verfahren, wie dies an sich im Stand der Technik bekannt ist. Das Werkstück 26 muss dann während der Messung nicht bewegt werden.If larger or particularly
2. Aufbau des Sensors2. Structure of the sensor
Die
Der Sensor 24 umfasst außerdem eine Filtereinrichtung mit einem in einer Pupillenebene 42 der Abbildungsoptik 38 angeordneten Filterelement, das im dargestellten Ausführungsbeispiel als LCD-Panel 44 ausgebildet ist. Das LCD-Panel 44 umfasst hierzu eine Vielzahl von matrixartig angeordneten Flüssigkristallzellen 46, deren Transmissionsgrad individuell zwischen einem Minimalwert in der Nähe von 0% und einem Maximalwert in der Nähe von 100% verändert werden kann. Im dargestellten Modus sind alle Flüssigkristallzellen 46 maximal lichtdurchlässig, so dass alle Messlichtstrahlen 48a und 48b, die von der Oberfläche 40 des Werkstücks 26 ausgehen und in die Abbildungsoptik 38 eintreten, ohne nennenswerte Abschwächung den Bildsensor 36 erreichen.The
Unterhalb der Kamera 34 befindet sich eine Beleuchtungseinrichtung 50, die im dargestellten Ausführungsbeispiel ringförmig um die optische Achse 52 herum angeordnete LEDs umfasst. Die Beleuchtungseinrichtung 50 kann beispielsweise so ausgebildet sein, dass sie Licht mit verschiedenen Farben und/oder aus verstellbaren Richtungen auf die Oberfläche 40 des Werkstücks 26 richten kann. Ein Beispiel für eine geeignete Beleuchtungseinrichtung 50 ist in der
Mit 53 ist in der
Der Bildsensor 36, das LCD-Panel 44, die Beleuchtungseinrichtung 50, der Antrieb 53 und der Kreuztisch 28 sind mit einer einen Speicher 55 enthaltenden Recheneinheit 54 verbunden, die den Messablauf in noch näher zu erläuternder Weise steuert und die vom Bildsensor 36 aufgenommenen Bilder verarbeitet.The
3. Funktion3. function
Zur Erläuterung der Funktion des Sensors 24 wird zunächst auf die
Die
Mit 56 ist in der
Wird nun das Werkstück 26 entlang der x-Richtung um eine bestimmte Wegstrecke verfahren, wie dies in der
Allerdings ist der Schärfeverlust und entsprechend die Kontrastverringerung in diesem Falle sehr klein. Dies liegt daran, dass die Messlichtstrahlen 48 nur einen kleinen Winkel zur Vertikalen einschließen. Wie man durch Vergleich der
Die Abbildung bei kleiner numerischen Apertur bewirkt also eine große Schärfentiefe. Das Bild auf dem Bildensor 36 bleibt deswegen vergleichsweise scharf, wenn die Oberlfläche 40 nicht mehr exakt in der Objektebene positioniert ist. Für die Abstandsmessung mit Hilfe des Sensors 24 ist eine große Schärfentiefe jedoch unerwünscht, da sich der Kontrast auf dem Bildsensor 36 nur geringfügig ändert, wenn der Abstand zwischen der Oberfläche 40 und der Objektebene 56 variiert.The imaging with a small numerical aperture thus causes a large depth of field. The image on the
Für die Abstandsmessung günstiger ist der in den
Aufgrund des geringen Kontrastes auf dem Bildsensor 36 in der in der
Während der Messung wird also kontinuierlich oder intermittierend eine Relativbewegung zwischen dem Werkstück 26 und der Objektebene 56 entlang der optischen Achse 52 der Abbildungsoptik 68 erzeugt, indem die Pinole 20 mit Hilfe des Antriebs 53 entlang der z-Richtung verfahren wird. Während dieser Relativbewegung werden von der Oberfläche 40 des Werkstücks 28 mehrere Bilder mit Hilfe der Kamera 34 zu unterschiedlichen Zeitpunkten aufgenommen und in dem Speicher 55 der Recheneinheit 54 gespeichert.During the measurement, a relative movement is thus generated continuously or intermittently between the workpiece 26 and the
Dabei werden alle innerhalb des lateralen Messfelds und des axialen Messbereichs liegenden Bereiche der Oberfläche 40, welche die gleiche z-Koordinate haben, zu einem bestimmten Zeitpunkt während der Relativbewegung zwischen der Pinole 20 und dem Werkstück 26 scharf auf den Bildsensor 36 abgebildet. Auf diese Weise lässt sich ein dreidimensionales Profil der Oberfläche 40 des Werkstücks 26 gewinnen, da die x- und y-Koordinaten der Messpunkte direkt aus der Lage auf den aufgenommenen Bildern abgeleitet werden können.All areas of the
Um bei einer gegebenen Größe des Messfeldes die numerische Apertur NA zu erhöhen und dadurch die Schärfentiefe zu verringern, müsste die Abbildungsoptik 38 deutlich grö-ßer, schwerer und teurer werden. Bei gleichbleibender Größe der Abbildungsoptik 38 kann die numerische Apertur NA ansonsten nur auf Kosten der Größe des Messfeldes vergrö-ßert werden. Kleinere Messfelder sind jedoch nachteilig, weil dadurch bei größeren Werkstücken die Messdauer deutlich zunimmt. In der Praxis wählt man deswegen in der Regel eher kleinere numerische Aperturen NA zwischen 0.1 und 0.2, die bereits eine ausreichende laterale Auflösung der Bilder gewährleisten.In order to increase the numerical aperture NA for a given size of the measuring field and thereby reduce the depth of focus, the
In der
Eingezeichnet sind außerdem zweite Messlichtstrahlen 48b, die von dem Punkt P auf der Oberfläche 40 unter zweiten Winkeln bezüglich der Vertikalen ausgehen, die größer sind als der vorgegebene Grenzwinkel. Für diese schräger als die ersten Messlichtstrahlen 48a verlaufenden zweiten Messlichtstrahlen 48b ist die Tiefenschärfe kleiner als für die ersten Messlichtstrahlen 48a.Also shown are second measuring
Erfindungsgemäß werden die ersten Messlichtstrahlen 48 von einer Filtereinrichtung abgeschwächt, wie dies in der
Dieser Unterschied ist in den
Die
Die
Die in der
Das Abschwächen der ersten Messlichtstrahlen 48a ist aber auf einfache Weise in der Pupillenebene 42 der Abbildungsoptik 38 möglich. Da alle Messlichtstrahlen 48a, 48b, die in der Objektebene 56 unter einem bestimmten Winkel ausgehen, an einem Ort die Pupillenebene 42 durchtreten, lässt sich dort auf einfache Weise eine winkelabhängige Abschwächung der Messlichtstrahlen 48 vornehmen.The weakening of the first
Die
Um die ersten Messlichtstrahlen 48a maximal abzuschwächen, steuert die Recheneinheit 54 die Flüssigkristallzellen 46 des LCD-Panel 44 so an, dass alle Flüssigkristallzellen 46 innerhalb des Radius rG ihren Transmissionsgrad maximal reduzieren (T ≈ 0), was in der
Durch die vorstehend beschriebene Ansteuerung des LCD-Panels 44 wird ein Teil des vom Werkstück 26 reflektierten Messlichts obskuriert und trägt damit nicht zur Abbildung bei. Dadurch verringert sich auch die Helligkeit der von dem Bildsensor 36 erfassten Bilder. Vor allem bei stärker absorbierenden Oberflächen 40 des Werkstücks 26 kann dies dazu führen, dass Fehler bei einer zusätzlich durchgeführten Bildverarbeitung, etwa zum Zwecke der Detektion von Kanten oder Profilen, häufiger auftreten.Due to the activation of the
Um dies zu vermeiden, können zusätzliche Bilder von der Oberfläche 40 des Werkstücks 26 aufgenommen werden, bei denen das LCD-Panel 44 die ersten Messlichtstrahlen 48a nicht oder zumindest nicht stärker als die zweiten Messlichtstrahlen 48b abschwächt. Zu diesem Zweck steuert die Recheneinheit 54 das LCD-Panel 44 so an, dass alle Flüssigkristallzellen 46 das Messlicht mit maximalem Transmissionsgrad durchtreten lassen, wie dies in der
Da die Umschaltung des LCD-Panels 44 zwischen einem ersten Modus, in dem die ersten Messlichtstrahlen 48a und die zweiten Messlichtstrahlen 48b unterschiedlich stark abgeschwächt werden, und einem zweiten Modus, in dem die ersten Messlichtstrahlen 48a nicht oder genauso wenig abgeschwächt werden wie die zweiten Messlichtstrahlen 48b, bei dem LCD-Panel 44 sehr schnell erfolgen kann, lassen sich die in den unterschiedlichen Modi aufgenommenen Bilder in schnellem Wechsel aufnehmen. Dadurch können in einer einzigen Verfahrbewegung der Pinole 20 im Wechsel oder quasi-gleichzeitig Bilder mit großer und mit kleiner Schärfentiefe aufgenommen werden.Since the switching of the
4. Zweites Ausführungsbeispiel4. Second embodiment
Die
Während bei dem in den
In der in der
5. Drittes Ausführungsbeispiel5. Third embodiment
Die
Die Filtereinrichtung weist hier kein in der Pupillenebene 42 angeordnetes schaltbares Filterelement aus. Stattdessen wird dort das Filterelement durch eine einfache Kreisblende 44" mit kreisförmigem Umfang gebildet, die zentriert zur optischen Achse 52 angeordnet ist. Wie die Draufsicht auf die Kreisblende 44" gemäß der
Die Kreisblende 44" verbleibt vorzugsweise dauerhaft im Strahlengang, so dass keine Bilder aufgenommen werden können, bei denen die ersten Messlichtstrahlen 48a ebenfalls zur Abbildung beitragen. Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, die Kreisblende 44" mit Hilfe einer nicht dargestellten Austauschmechanik aus dem Strahlengang automatisiert zu entfernen und bei Bedarf wieder in den Strahlengang einzuführen. Ein solcher Austausch benötigt allerdings vergleichsweise viel Zeit und kann daher nicht während eines kontinuierlichen Verfahrvorgangs der Pinole 20 durchgeführt werden.The
6. Viertes Ausführungsbeispiel6. Fourth embodiment
Die
Anstelle ein Filterelement mit ortsabhängigen Transmissions- oder Reflexionsgrad in der Pupillenebene 42 anzuordnen, ist dort als Filterelement ein plattenförmiges Transmissionsfilter 44''' in einem Zwischenraum zwischen dem Werkstück 26 und der zweiten Linse L2 angeordnet. Das Transmissionsfilter 44''' hat einen vom Einfallswinkel α abhängenden Transmissionsgrad T, wie dies in der
Wie bei den anderen Ausführungsbeispielen wird somit auch hier eine winkelselektive Abschwächung der ersten Messlichtstrahlen 48a und damit eine Erhöhung der Messgenauigkeit für die Messung der z-Koordinate erreicht.As in the other exemplary embodiments, an angle-selective weakening of the first
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |