DE10207186C1

DE10207186C1 - Niederkohärenz-interferometrisches Gerät zur lichtoptischen Abtastung eines Objektes

Info

Publication number: DE10207186C1
Application number: DE10207186A
Authority: DE
Inventors: Alexander Knuettel
Original assignee: Individual
Current assignee: Sentronics Metrology GmbH
Priority date: 2002-02-21
Filing date: 2002-02-21
Publication date: 2003-04-17
Anticipated expiration: 2022-02-22
Also published as: AU2003215503B2; WO2003073041A1; CA2476174A1; EP1476716A1; DE10390785D2; CA2476174C; JP4286667B2; JP2005518535A; AU2003215503A1; US20050190371A1; US7170610B2

Abstract

Niederkohärenz-interferometrisches Gerät zur lichtoptischen Abtastung eines Objektes (18) mit einem Kurzkohärenz-Interferometer (6), welches eine kurzkohärente Lichtquelle (7), einen Referenzreflektor (21) und einen Detektor (25) umfaßt, wobei das von der Lichtquelle (7) ausgehende Licht auf zwei Lichtwege (11, 12) aufgeteilt wird, wobei ein erster Teil als Meßlicht (16) auf das Objekt gestrahlt und ein zweiter Teil als Referenzlicht (22) auf den Referenzreflektor (21) gestrahlt wird und das Meßlicht (16) und das Referenzlicht (22) nach Reflexion an dem Objekt (18) bzw. dem Referenzreflektor (21) an einer Strahlzusammenführung (10) so zusammengeführt werden, daß ein Interferenzsignal entsteht, das eine Information über die Stärke der Reflexion des Meßlichts in Abhängigkeit von der jeweils eingestellten Abtastposition enthält. DOLLAR A Um eine extrem schnelle Abtastung zu ermöglichen, ist in dem Lichtweg des Detektionslichts zwischen der Strahlzusammenführung (10) und dem Detektor (25) eine variable Wellenlängenselektionseinrichtung (30) angeordnet, durch die das Detektionslicht (24) in Abhängigkeit von seiner Wellenlänge derartig selektiert wird, daß zu dem Detektor (25) selektiv bevorzugt Licht mit Wellenlängen gelangt, die einer vorbestimmten Folge von Wellenzahlen k entsprechen. Zur Variation der Abtastposition längs der Abtaststrecke (27) sind unterschiedliche Folgen der Wellenzahlen k einstellbar.

Description

Die Erfindung betrifft ein Niederkohärenz-interferometri sches Gerät zur lichtoptischen Abtastung eines Objektes durch Detektion der Position von lichtremittierenden Stellen, die in unterschiedlichen Abständen von dem Gerät längs einer in Abtastrichtung (d. h. in Richtung des de tektierenden Lichtstrahles; "z-Richtung") verlaufenden Abtaststrecke lokalisiert sind. Nachfolgend wird dies als Low Coherence Distance Scan (LCDS) bezeichnet.

Derartige Geräte und die entsprechenden Verfahren werden zur Untersuchung unterschiedlicher Objekte eingesetzt. Sie ermöglichen es, mit höchster Präzision die Entfernung zu einem oder mehreren streuenden Objektpunkten zu be stimmen oder bildlich darzustellen. Wichtige Anwendungs gebiete sind die automatisierte Vermessung von Objekt oberflächen und die Untersuchung des optischen Streuver haltens innerhalb eines Objektes, wobei der letztere An wendungsfall vor allem auf medizinischem Gebiet (Gewebe diagnostik) bedeutsam ist.

Bei manchen Anwendungsfällen ist es ausreichend, das Ob jekt eindimensional, also nur längs einer in Strahlrich tung verlaufenden Abtaststrecke, zu untersuchen. ("Longi tudinalabtastung", englisch "longitudinal scan"). In der Mehrzahl der Anwendungsfälle geht es jedoch darum, durch eine zusätzliche laterale Abtastung (lateral scan) eine Information über reflektierende Strukturen in einer Ab tastebene oder (dreidimensional) über eine Volumenaus schnitt zu gewinnen. Diese erfordert eine zwei- bzw. dreidimensionale Abtastung, die im einfachsten Fall durch ein- oder zweidimensionale laterale Verschiebung des In terferometers erreicht werden kann. Solche Verfahren er möglichen eine mehrdimensionale Bilddarstellung und wer den üblicherweise als OCT (Optical Coherence Tomography) bezeichnet.

Gemeinsam ist allen LCDS-Verfahren, daß Licht einer nie derkohärenten (spektral breitbandig emittierenden) Licht quelle in zwei Lichtwege, nämlich einen Meßlichtweg, der in die Probe eindringt, und einen Referenzlichtweg aufge teilt wird und die beiden Teillichtwege vor dem Auftref fen auf einem Detektor derartig zusammengeführt werden, daß sie miteinander interferieren. Zu diesem Zweck ent hält das Gerät eine Interferometer-Anordnung, die übli cherweise außer der niederkohärenten Lichtquelle einen Strahlteiler, einen Referenzreflektor und den Detektor umfaßt. Die Lichtwege zwischen diesen Elementen bilden Interferometerarme. Das Licht der Lichtquelle gelangt durch einen Lichtquellenarm zu dem Strahlteiler und wird dort aufgeteilt. Ein erster Lichtanteil wird als Meßlicht über einen Objektarm in Abtastrichtung auf das Objekt gestrahlt, während ein zweiter Lichtanteil als Referenz licht über einen Reflektorarm zu dem Referenzreflektor gelangt. Beide Lichtanteile werden reflektiert (das Meß licht an lichtremittierenden Stellen (light reflecting sites) in dem Untersuchungsobjekt, das Referenzlicht an dem Referenzreflektor) und auf dem jeweils gleichem Lichtweg (Objektarm bzw. Referenzarm) zu dem Strahlteiler zurückgeführt. Dort werden sie zusammengefaßt und als Detektionslicht über einen Detektionsarm dem Detektor zugeführt.

Bei der Abtastung wird die longitudinale Abtastposition (longitudinal scan position) in rascher Folge variiert. Dies geschieht üblicherweise durch Veränderung der Rela tion der Längen des Referenzlichtweges und des Meßlicht weges. Dadurch wird diejenige Position auf der Abtast strecke verändert, für die die Voraussetzung für die In terferenz des Meßlichts und des Referenzlichts (nämlich, daß sich die optische Weglänge beider Lichtwege maximal um die Koheränzlänge der Lichtquelle voneinander unter scheiden) erfüllt ist. Die aktuelle Abtastposition ist dabei jeweils diejenige Position auf der Abtaststrecke, für die die optische Länge des Meßlichtweges mit der op tischen Länge des Referenzlichtweges (jeweils von der Strahlteilung bis zur Strahlzusammenführung) überein stimmt ("Kohärenzbedingung"). In der Regel wird der Refe renzspiegel in Richtung des Referenzstrahles verschoben und dadurch der Referenzlichtweg verkürzt oder verlängert wird.

Nähere Einzelheiten über unterschiedliche vorbekannte LCDS-Geräte sind der einschlägigen Literatur zu entneh men. Hierzu gehören folgende Publikationen:

1. WO 95/33971
2. J. M. Schmitt "Compact in-line interferometer for low- coherence reflectometry", Optic Letters 1995, 419 bis 421
3. WO 97/27468

Die Erfindung bezieht sich speziell auf Anwendungsfälle, bei denen eine extrem schnelle Longitudinalabtastung mög lich sein soll. Ein wichtiges Beispiel sind laufende Un tersuchungen von Mehrschichtfolien ("Multifolien") zur Produktionsüberwachung oder Qualitätskontrolle. Dabei läuft die Folie mit hoher Geschwindigkeit an einem Meß kopf vorbei und es ist laufend zu überwachen, ob eine bestimmte gewünschte Schichtstärke (von beispielsweise 100 µm) innerhalb vorbestimmter Grenzen eingehalten wird. Derartige Anwendungsfälle stellen sehr hohe Anforderungen an die Abtastgeschwindigkeit. Geht man beispielsweise davon aus, daß der Durchmesser des Oberflächenpunktes ("spot") auf den sich die Untersuchung bezieht, 8 µm be trägt und die zu untersuchende Folienbahn mit einer Ge schwindigkeit von 10 m/sec transportiert wird, so müßte etwa alle 0,8 µsec ein Meßwert aufgenommen werden. Hier aus errechnet sich eine Mindestabtastrate von 1,25 MHz. Bei 256 Punkten je Longitudinalabtastung resultiert hier aus eine Wiederholrate von 4,9 kHz. Derartig hohe Wieder holraten lassen sich durch Verschieben eines Spiegels nicht erreichen.

Es sind bereits eine Reihe von Vorschlägen gemacht wor den, bei LCDS-Geräten eine höhere Wiederholrate zu ermög lichen.

In der Publikation

1. K. F. Kwong et al. "400-Hz mechanical scanning optical delay line", Optics Letters 1993, 558-560

wird eine optische Verzögerungsstrecke beschrieben, die im Referenzarm eines Interferometers angeordnet werden kann. Die Variation der optischen Weglänge wird dabei durch eine Kombination eines Dispersionsgitters und eines in einem engen Winkelbereich schwenkbaren Spiegels er reicht.

Eine ähnliche Anordnung wird auch in

1. US Patent 6,111,645 und
2. G. J. Tearney et al. High-speed phase- and group-delay scanning with a grating-based phase control delay line", Optics Letters 1997, 1811-1813

als Bestandteil eines LCDS-Gerätes, das sich für sehr schnelle Abtastungen eignen soll, beschrieben. In diesen Publikationen wird das in dem Zitat

4

) verwendete Grund prinzip dahingehend verallgemeinert, daß ein Dispersions gitter in Verbindung mit einem spektralen Phasenschieber verwendet werden soll. Es werden auch nicht-mechanische Möglichkeiten zur Realisierung eines spektralen Phasen schiebers beschrieben, insbesondere ein akusto-optischer Modulator (AOM).

Nachteilig bei diesen Vorschlägen ist, daß die doppelte Passage des Lichts durch die aus Spektralgitter und opti schem Phasenschieber bestehende Verzögerungseinheit einen sehr hohen Justieraufwand bedingt, weil ein exakter Wie dereintritt in eine Single-Mode-Lichtleitfaser erforder lich ist. Außerdem ist mit diesem Lichtweg ein hoher In tensitätsverlust verbunden.

In den Zitaten 5) und 6) werden einleitend weitere Lö sungsversuche des vorausgehenden Standes der Technik dis kutiert:

- Eine Änderung der optischen Weglänge läßt sich durch piezoelektrische Dehnung von Lichtleitfasern (piezo electric fiber stretching) erreichen. Dies erfordert allerdings ein relativ großes Bauteil und ermöglicht keine hinreichend hohe Wiederholrate. Außerdem ist der Energiebedarf hoch.
- Der longitudinal verschiebbare Spiegel im Referenzka nal kann durch einen rotierenden Glaswürfel ersetzt werden (vgl. auch US Patent 6,144,456). Dies führt al lerdings zu einer nichtlinearen Änderung der optischen Weglänge sowie zu einer von der optischen Weglänge ab hängigen Dispersion. Auch in diesem Fall können die erreichbaren Wiederholraten gehobene Ansprüche nicht befriedigen.

Auf dieser Grundlage liegt der Erfindung das technische Problem zugrunde, ein interferometrisches Gerät zur Ver fügung zu stellen, das mit vertretbarem Aufwand eine ex trem hohe Wiederholrate der Longitudinalabtastung ermög licht.

Dieses Problem wird gelöst durch ein Niederkohärenz interferometrisches Gerät zur lichtoptischen Abtastung eines Objektes durch Detektion der Position von lichtre mittierenden Stellen, die längs einer in einer Abta strichtung verlaufenden Abtaststrecke lokalisiert sind mit einem Kurzkohärenz-Interferometer, welches eine kurz kohärente Lichtquelle, einen Referenzreflektor und einen Detektor umfaßt, wobei das von der Lichtquelle ausgehende Licht mittels eines Strahlteilers auf zwei Lichtwege auf geteilt wird, wobei ein erster Teil des Lichts als Meß licht auf das Objekt gestrahlt und an einer lichtremit tierenden Stelle, die sich an einer einstellbaren Ab tastposition auf der Abtaststrecke befindet, reflektiert wird und ein zweiter Teil des Lichts als Referenzlicht auf den Referenzreflektor gestrahlt und dort reflektiert wird, die einstellbare Abtastposition auf der Abtast strecke zur Durchführung einer Abtastung variiert wird und das Meßlicht und das Referenzlicht an einer Strahlzu sammenführung so zusammengeführt werden, daß das resul tierende Detektionslicht beim Auftreffen auf den Detektor ein Interferenzsignal erzeugt, das eine Information über die Stärke der Reflexion des Meßlichts in Abhängigkeit von der jeweils eingestellten Abtastposition enthält, die dadurch gekennzeichnet ist, daß in dem Lichtweg des De tektionslichts zwischen der Strahlzusammenführung und dem Detektor eine variable Wellenlängenselektionseinrichtung angeordnet ist, durch die das Detektionslicht in Abhän gigkeit von seiner Wellenlänge derartig selektiert wird, daß zu dem Detektor selektiv bevorzugt Licht mit Wellen längen gelangt, die einer vorbestimmten Folge von Wellen zahlen k entsprechen und zur Variation der Abtastposition längs der Abtaststrecke unterschiedliche Folgen der Wel lenzahlen k einstellbar sind.

Im Gegensatz zu den oben erläuterten bisherigen Versuchen zur Realisierung einer extrem schnellen Longitudinalabta stung befindet sich die für die Einstellung der Abtastpo sition verwendete Abtasteinheit (scanning unit) im Licht weg des Detektionslichts nach der Zusammenfassung des Referenzlichts und des Meßlichts. Die Änderung der longi tudinalen Abtastposition (longitudional scan position) basiert bei der Erfindung nicht auf einer Änderung der Relation der Länge von Meß- und Referenzlichtweg, sondern auf der Auswahl einer definierten Folge ausgewählter Wel lenlängen des interferierenden Detektionslichts. Diese Auswahl wird mittels der Wellenlängenselektionseinrich tung so variiert, daß die den ausgewählten Wellenlängen entsprechende Folge von Wellenzahlen ("k-Profil der Wel lenlängenselektionseinrichtung") jeweils mit demjenigen k-Profil des Interferometers übereinstimmt, das der je weiligen Abtastposition entspricht. Dies wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert.

Das bei der Erfindung benutzte physikalische Phänomen ist als sogenannte "Müller'sche Streifen" seit langem be kannt. Gelegentlich wurde es auch bei interferometrischen Verfahren eingesetzt. In der DE 43 09 056 ist die Möglich keit beschrieben, die Entfernung streuender Punkte bzw. deren Intensitätsverteilung in Richtung des Detektions strahls dadurch zu bestimmen, daß das Licht mittels eines Spektralapparates spektral zerlegt und das Spektrum mit einem ortsempfindlichen Photoempfänger, beispielsweise einer Photodiodenzeile, detektiert wird. In dem Dokument wird erläutert, daß mit einer solchen Anordnung die In tensitätsverteilung durch Fouriertransformation des de tektierten Spektrum ermittelt werden kann. Dieses Verfah ren ist für schnelle Longitudinalabtastungen ungeeignet, weil der Zeitbedarf für das Auslesen der Daten der Photo diodenzeile und die Verarbeitung in Form einer Fourier transformation viel zu hoch ist. Außerdem ist das Detek torsignal wegen der erforderlichen guten Ortsauflösung sehr schwach und deswegen das S/N (signal/noise)- Verhältnis schlecht.

Durch die Erfindung werden mehrere wichtige Vorteile er reicht:

- Eine vollständige longitudinale Abtastung kann mit einer sehr hohen Wiederholrate (10-100 kHz) durch geführt werden. Für viele Anwendungszwecke, insbeson dere bei der laufenden Überwachung bewegter Objekte, ist wichtig, daß die Abtastfrequenz je Abtastpunkt noch wesentlich höher (1-10 MHz) sein kann.
- Der Meßkopf des Gerätes kann sehr gut miniaturisiert werden, weil die Abtasteinheit im Detektionslichtweg angeordnet ist, der über Lichtleitfasern mit den üb rigen Teilen des Interferometers, die in einen kom pakten Meßkopf integriert werden können, verbunden werden kann.
- Die Auswertung ist nicht von phasensensitiven Infor mationen im Detektionslichtweg abhängig und deswegen sehr robust. Auch das Risiko, daß durch Fehljustage Signalverzerrungen entstehen können, ist verhältnis mäßig gering.
- Die von dem Detektor erfaßte Lichtintensität ist (insbesondere im Vergleich zu der DE 43 09 056) hoch, weil keine ortsselektive Detektion notwendig ist.
- Soweit sich die Dispersion des Lichts auf dem Meß lichtweg von der Dispersion auf dem Referenzlichtweg unterscheidet, führt dies bei vorbekannten Geräten zu Signalunschärfen. Im Rahmen der Erfindung können sol che Dispersionsunterschiede durch eine entsprechende Anpassung des k-Profils der Wellenlängenselektions einrichtung ausgeglichen werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die dargestellten und beschriebenen Besonderheiten können einzeln oder in Kombination verwendet werden, um bevor zugte Ausgestaltungen der Erfindung zu schaffen. Es zei gen:

Fig. 1 eine Prinzpdarstellung eines erfindungsgemäßen LCDS-Gerätes,

Fig. 2 eine Prinzipdarstellung eines Teils einer er sten Ausführungsform einer variablen Wellenlän genselektionseinrichtung,

Fig. 3 eine Prinzipdarstellung eines Teils einer zwei ten Ausführungsform einer Wellenlängenselekti onseinrichtung,

Fig. 4 ein Diagramm zur Verdeutlichung der analogen und digitalen Selektion durch eine räumliche Lichtselektionseinrichtung,

Fig. 5 eine grafische Darstellung der Überlagerung zweier unterschiedlicher Wellenlängen,

Fig. 6 eine grafische Darstellung des k-Profils eines Interferometers bei Reflexion des Meßlichtes an einer lichtremittierenden Stelle in einer defi nierten Abtastposition,

Fig. 7 eine Prinzipdarstellung einer ersten Ausfüh rungsform einer mechanisch veränderlichen räum lichen Lichtselektionseinrichtung,

Fig. 8 eine Prinzipdarstellung einer zweiten Ausfüh rungsform einer mechanisch veränderlichen räum lichen Lichtselektionseinrichtung,

Fig. 8a einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 8,

Fig. 9 eine Prinzipdarstellung eines Teils einer drit ten Ausführungsform einer Wellenlängenselekti onseinrichtung,

Fig. 10 eine Prinzipdarstellung eines Teils einer vier ten Ausführungsform einer Wellenlängenselekti onseinrichtung,

Fig. 11 eine Prinzipdarstellung eines Teils einer fünf ten Ausführungsform einer Wellenlängenselekti onseinrichtung,

Fig. 12 eine Prinzipdarstellung eines Teils einer sechsten Ausführungsform einer Wellenlängense lektionseinrichtung.

Das in Fig. 1 dargestellte LCDS-Gerät 1 besteht aus einem Meßkopf 2, einer Abtasteinheit 3 und einer Elektronikein heit 4. Die Darstellung ist nicht maßstäblich und stark schematisiert. Konstruktive Einzelheiten, die für die Funktion der Erfindung unwesentlich sind, sind nicht dar gestellt.

Der Meßkopf 2 und die Abtasteinheit 3 enthalten die opti schen Bauteile eines Kurzkohärenz-Interferometers 6. Das Licht einer Lichtquelle 7 wird über ein Objektiv 8 in eine Single-Mode Lichtleitfaser eingekoppelt, die den Lichtquellenarm 9 des Interferometers 6 bildet. Das in dem Lichtquellenarm 9 transportierte Primärlicht wird mittels eines als Strahlteiler wirkenden optischen Kopp lers 10 gleichmäßig als Meßlicht 16 in einen Probenarm 12 und als Referenzlicht 22 in einen Referenzarm 11 aufge teilt, in denen der Lichttransport ebenfalls in Licht leitfasern erfolgt. In dem Probenarm 12 wird das Meßlicht 16 in ein Objektiv 13 ausgekoppelt, das aus Linsen 14 und 15 besteht. Die Linse 15 refokussiert das Meßlicht 16, das durch ein Fenster 17 in Richtung auf ein Untersu chungsobjekt 18 gestrahlt wird.

Sowohl in dem Probenarm 12 als auch in dem Referenzarm 11 findet eine Reflexion statt, nämlich an einer lichtremit tierten Stelle 20 des Meßobjektes 18 bzw. an einem Refe renzreflektor 21. Das reflektierte Meßlicht 16 und das reflektierte Referenzlicht 22 werden in dem optischen Koppler 10 wieder zusammengeführt und in einem Detekti onsarm 23 als Detektionslicht 24 zu dem Detektor 25 transportiert.

Insoweit ist die Konstruktion des Interferometers 6 im wesentlichen konventionell und muß nicht näher erläutert werden. Statt der dargestellten Interferometeranordnung kann auch eine andere bekannte Gestaltung verwendet wer den. Insbesondere kann statt der faseroptischen Realisie rung mit einem faseroptischen Koppler 10 eine Freistrahl anordnung mit einem Freistrahl-Strahlteiler verwendet werden. Es ist auch grundsätzlich möglich, gesonderte optische Elemente einerseits als Strahlteiler für die Aufteilung des Lichts und andererseits als Strahlzusam menführung zu verwenden. Bevorzugt wird jedoch für die Strahlteilung und für die Strahlzusammenführung - wie dargestellt - das gleiche optische Element 10 verwendet.

Eine Besonderheit der in dem Meßkopf 2 enthaltenen Inter ferometeranordnung besteht darin, daß weder der Referen zarm 11 noch der Probenarm 12 Mittel enthält, durch die die Längen beider Arme (allgemeiner gesprochen die Längen des Meßlichtweges und des Referenzlichtweges) relativ zueinander verändert werden, um die longitudinale Ab tastposition längs einer in Fig. 1 gestrichelt darge stellten Abtaststrecke 27 in der durch den Pfeil 28 sym bolisierten Abtastrichtung zu variieren. Die für die Durchführung der Längsabtastung erforderliche Variation der Abtastposition wird vielmehr mittels der Abtastein heit 3 bewirkt, die im Lichtweg des Detektionslichts 24 zwischen der Zusammenführung des Lichts durch den opti schen Koppler 10 und dem Detektor 25 angeordnet ist.

Die Abtasteinheit 3 enthält eine insgesamt mit 30 be zeichnete variable Wellenlängenselektionseinrichtung, deren wesentliche Teile in den Fig. 2 und 3 in zwei unterschiedlichen Ausführungsformen deutlicher zu erken nen sind. Im dargestellten bevorzugten Fall schließt sie eine Spektralzerlegungseinrichtung 31 ein, durch die das Detektionslicht 24 in Abhängigkeit von der Lichtwellen länge λ räumlich zerlegt wird. Die Spektralzerlegungsein richtung 31 wird im dargestellten Fall von einem reflek tierenden Spektralgitter 32 gebildet, jedoch können auch andere in Spektralapparaturen gebräuchliche optische Ele mente (Transmissionsgitter, Prismen) verwendet werden. Das von dem Spektralgitter 32 abgestrahlte spektral zer legte Licht wird mittels eines aus zwei Objektiven 34 und 35 bestehenden optischen Abbildungssystems 36 auf eine räumliche Lichtselektionseinrichtung 38 fokussiert. Das erste Objektiv 34 kollimiert das aus der Eintrittspupille 37 der Wellenlängenselektionseinrichtung 30 austretende Licht auf die Spektralzerlegungseinrichtung 31, während das zweite Objektiv 35 das aus der Spektralzerlegungsein richtung 31 austretende Licht auf die Lichtselektionsein richtung 38 fokussiert.

Die räumliche Lichtselektrionseinrichtung 38 weist Licht passagebereiche 39 und Sperrbereiche 40 auf, die längs einer Linie alternieren, welche vorzugsweise gerade in einer in den Figuren mit x bezeichneten Raumrichtung ver läuft. In jedem Fall muß die Linie der alternierenden Lichtpassage- und Sperrbereiche 39, 40 quer zu der opti schen Achse A des Detektionslichts 24 verlaufen, daß das durch die Spektralzerlegungseinrichtung 31 wellenlängen abhängig aufgefächerte Licht derartig längs der Linie auf die alternierenden Lichtpassage- und Sperrbereiche auf trifft, daß es mit entsprechend wellenlängenabhängig al ternierender Intensität zu dem Detektor 25 weitergeleitet wird.

Dies kann sowohl mit einer in Fig. 2 dargestellten Transmissionsanordnung als auch mit einer in Fig. 3 dar gestellten Reflexionsanordnung erreicht werden. Das De tektionslicht 24 passiert die Lichtpassagebereiche 39 mit im Vergleich zu den Sperrbereichen 40 geringerer Schwä chung. Beispielsweise gelangt in den Fig. 2 und 3 das auf die Mitte eines Lichtpassagebereiches 39 fallende Licht mit der Wellenlänge λ₁ nahezu ungeschwächt zu dem Detektor 25, während das mittig auf einen Sperrbereich auftretende Licht mit der Wellenlänge λ₂ nahezu vollstän dig blockiert wird. Das zwischen einem Lichtpassagebe reich und einem Sperrbereich auftreffende Licht mit der Wellenlängen λ₃ wird partiell geschwächt. Anhand von Fig. 3 wird deutlich, daß die Begriffe "Lichtpassagebe reich" und "Sperrbereich" nicht beschränkend im Sinne einer Transmissionsanordnung zu verstehen sind, bei der das Licht durch ein optisches Element hindurchtritt. Vielmehr kann die alternierend unterschiedliche Schwä chung auch durch ein reflektierendes optisches Element bewirkt werden.

Fig. 4 verdeutlicht, daß sowohl bei einer transmittie renden räumlichen Lichtselektionseinrichtung 42 gemäß Fig. 2 als auch bei einer in Fig. 3 dargestellten re flektierenden Lichtselektionseinrichtung 43 die Transmis sion T bzw. Reflexion R des Elementes in Abhängigkeit von der Position x vorzugsweise analog (insbesondere sinus förmig) variiert. Die in der Figur gestrichelt darge stellte digitale Selektion ist jedoch ebenfalls möglich. Entscheidend ist, daß zu dem Detektor 25 selektiv bevor zugt Licht entsprechend dem definierten k-Profil der Wel lenlängenselektionseinrichtung 30 gelangt. Bevorzugt sollte die Differenz zwischen der minimalen Lichtschwä chung der dem k-Profil entsprechenden Wellenlängen und der maximalen Lichtschwächung der dazwischenliegenden "gesperrten" Wellenlängen ("Selektionskontrast") mög lichst groß sein.

Bei den in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungs formen der Erfindung wird die variable Selektion von Lichtwellenlängen gemäß dem k-Profil der Wellenlängense lektionseinrichtung 30 dadurch erreicht, daß bei konstan ter Winkeldispersion der wellenlängenabhängigen Zerlegung des Lichts der Abstand der alternierenden Lichtpassage- und Sperrbereiche 39, 40 der räumlichen Lichtselektions einrichtung 38 variabel ist. Alternativ besteht auch die (weiter unten anhand von Fig. 11 erläuterte) Möglich keit, eine Spektralzerlegungseinrichtung 31 mit variabler Winkeldispersion in Kombination mit einer konstanten räumlichen Lichtselektionseinrichtung 38 einzusetzen. Prinzipiell könnten auch beide Elemente variabel sein.

Als transmittierende variable räumliche Lichtselektions einrichtung 38 (Fig. 1 und 2) kann beispielsweise eine elektrisch ansteuerbare LCD-Maske verwendet werden. Dabei ist der minimale Abstand benachbarter Transmissionsberei che durch den doppelten Pixelabstand der Maske gegeben. Größere Abstände können stufenweise als Vielfaches dieses Abstandes eingestellt werden. Ein näherungsweise analoger Transmissionsverlauf läßt sich erreichen, wenn der Pi xelabstand sehr viel kleiner als der kürzeste gewünschte Abstand zwischen den Transmissionsbereichen ist.

In dieser Hinsicht besonders vorteilhaft ist eine Refle xionsanordnung der in Fig. 3 dargestellten Art, bei der ein DMD (Digital Mirror Device) als variable Lichtselek tionseinrichtung verwendet werden kann. Solche Mikrospie gel-Arrays werden mit sehr kleinen Pixelabständen insbe sondere für Projektionssysteme hergestellt.

Nachfolgend wird das bei der Erfindung verwendete Prinzip anhand der Fig. 5 und 6 erläutert.

Fig. 5 zeigt die Überlagerung zweier am Nullpunkt in Phase schwingender Wellenzüge 45 und 46 auf einer Strecke Δz. Am Ende der Strecke Δz befinden sich die Wellenzüge wiederum in Phase, interferieren also konstruktiv. Aus der Figur kann man unmittelbar entnehmen, daß zwei Wel lenzüge unter den dargestellten Bedingungen konstruktiv interferieren, wenn ihre Wellenlänge ein ganzzahliger Bruchteil von Δz ist, d. h. die Bedingung λ = Δz/n gilt.

Zur Vereinfachung wurden hier nur zwei Wellenzüge be trachtet. In der Realität findet eine Interferenz vieler benachbarter Wellenzüge statt. Unter Berücksichtigung des Zusammenhangs zwischen der Wellenzahl k und der Wellen länge λ (k = 2π/λ) läßt sich die allgemeine Regel ablei ten, daß über eine Strecke Δz diejenigen Wellenzüge kon struktiv miteinander interferieren, deren Wellenzahlen sich um

Δk = 2π/Δz (1)

unterscheiden.

Eine solche Interferenz findet auch in dem Dektektionsarm eines Interferometers statt. Der Nullpunkt, von dem aus die Strecke Δz zu messen ist, wird dabei durch denjenigen Punkt des Meßlichtweges definiert, für den die optischen Weglängen des Meßlichtweges und des Referenzlichtweges gleich sind. Er wird nachfolgend als Koinzidenzpunkt (point of coincidence of optical lengths) bezeichnet. Im Rahmen der Erfindung hat der Koinzidenzpunkt eine doppel te Bedeutung:

a) Einerseits markiert er den Punkt, für den die einlei tend erläuterte Kohärenzbedingung erfüllt ist. Dies ist bei den üblichen LCDS-Geräten Grundlage der lon gitudinalen Abtastung.
b) Zugleich markiert er die Position, an der Phasen gleichheit des Meßlichts und des Referenzlichts für alle Wellenlängen herrscht (sofern keine Dispersions unterschiede bestehen). Der Koinzidenzpunkt ist des halb der Nullpunkt der erfindungsgemäßen Longitudi nalabtastung, bei der sich die jeweilige Abtastposi tion in einer Entfernung Δz von dem Koinzidenzpunkt befindet.

Fig. 6 zeigt ein aus einer solchen Überlagerung resul tierendes Interferenzspektrum (auf den Maximalwert nor mierte Intensität in Abhängigkeit von der Wellenlänge) einer Lichtquelle mit einer Zentralwellenlänge λ₀ = 800 nm und einer spektralen Bandbreite Δλ_FWHM = 50 nm für eine Interferenzstrecke Δz = 100 µm.

Experimentell kann man ein solches Spektrum beobachten, wenn man im Meßlichtstrahl eines LCDS-Gerätes gemäß Fig. 1 einen Reflektor an einem Punkt der Abtaststrecke 27 anordnet, der sich in einem Abstand Δz von dem Koinzi denzpunkt des Interferometers befindet und an der Positi on der räumlichen Lichtselektionseinrichtung 38 den In tensitätsverlauf in x-Richtung, d. h. die Abhängigkeit der Intensität von der Wellenlänge (mit einem ortsempfindli chen oder verschiebbaren Detektor) längs der Linie 55 analysiert. Diesem Spektrum im λ-Raum entspricht das k- Profil des Interferometers im k-Raum für den eingestell ten Wert Δz.

Mathematisch ergibt sich aus der obigen Gleichung (1) ein unmittelbarer Zusammenhang zwischen dem Abstand der Maxi ma des k-Profils und Δz. Im k-Raum sind demzufolge die Interferenzmaxima des k-Profils des Interferometers äqui distant, sofern keine Dispersionsunterschiede zwischen dem Meßlichtweg und dem Referenzlichtweg berücksichtigt werden müssen. Eine longitudinale Abtastposition in einem Abstand Δz von dem Koinzidenzpunkt läßt sich demzufolge einstellen, indem die variable Wellenlängenselektionsein richtung 30 auf eine äquidistante Folge der Wellenzahl k eingestellt wird, deren Abstände Δk gemäß Gleichung 1 berechnet sind. Da der Zusammenhang zwischen λ und k nicht linear (sondern reziprok) ist, ist das entsprechen de Spektrum im λ-Raum nicht streng äquidistant. Bei Be trachtung eines relativ schmalbandigen Spektrums, wie es in Fig. 6 dargestellt ist, ist jedoch auch die Folge der selektierten λ-Werte näherungsweise konstant.

Wie bereits mehrfach erwähnt, setzen die vorstehenden Überlegungen voraus, daß keine Dispersion berücksichtigt werden muß, daß also die Abhängigkeit des Brechungsindex von der Wellenlänge in dem Meßlichtweg und in dem Refe renzlichtweg übereinstimmt. Da bei den gebräuchlichen LCDS-Geräten die Schärfe des Abtastsignals von Disper sionsunterschieden negativ beeinflußt wird, werden übli cherweise erhebliche Anstrengungen unternommen, durch geeignete Auswahl der Lichtleitmedien eine möglichst weitgehende Angleichung der Dispersion beider Lichtwege zu erreichen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es hingegen möglich, Dispersionsunterschiede zwischen dem Lichtweg des Meßlichts 16 und dem Lichtweg des Referenz lichts 22 auf einfache Weise dadurch auszugleichen, daß die Folge der Wellenzahlen k die von der Längenwellense lektionseinrichtung 30 selektiert werden, derartig von einer äquidistanten Folge abweicht, daß der Dispersions unterschied ausgeglichen wird. Mit anderen Worten wird das k-Profil der Wellenlängenselektionseinrichtung an das unter Berücksichtigung der Dispersion nicht äquidistante k-Profil des Interferometers angeglichen. Experimentell kann dies auf relativ einfache Weise dadurch geschehen, daß man auf der vorgesehenen Abtaststrecke 27 einen Re flektor nacheinander in unterschiedliche Abtastpositionen bringt und, beispielsweise wie oben beschrieben, das re sultierende Spektrum im Detektionslichtweg des Interfero meters mißt. Auf diese Weise erhält man für jede Ab tastposition in dem vorgesehenen Δz-Bereich ein k-Profil des Interferometers. Die gleichen k-Profile werden zur Durchführung der Abtastung auch in der Wellenlängenselek tionseinrichtung 30 eingestellt und zur Durchführung ei ner Longitudinalabtastung durchvariiert.

Nach Passage der Wellenlängenselektionseinrichtung 30 trifft das selektierte Licht 24 auf die lichtempfindliche Oberfläche eines Detektors 25. Der Detektor 25 ist nicht ortsselektiv, d. h. er wandelt die gesamte auf ihn auf treffende Lichtintensität in ein elektrisches Signal um, das an die Elektronikeinheit 4 weitergeleitet und dort ausgewertet wird. Bei der in den Fig. 1 bis 3 darge stellten bevorzugten Ausführungsform ist dem Detektor 25 jeweils eine Kondensorlinse 48 vorgelagert, die als lichtsammelndes Element 49 wirkt. Dadurch kann das gesam te durch die Wellenlängenselektrionseinrichtung 30 hin durchtretende Licht mit einer vergleichsweise kleinen Detektorfläche erfaßt werden.

In der Elektronikeinheit 4 wird die Intensität des von dem Detektor 25 erfaßten Lichts in Abhängigkeit von der Einstellung des k-Profils der Wellenlängenselektionsein heit 30 mittels einer Auswerteeinheit 50 erfaßt. Dabei ist jedem k-Profil der entsprechende Wert der Abtastposi tion Δz zugeordnet. Die Intensität des gemessenen Signals nach Abzug einer Grundlinie (d. h. die Abweichung der In tensität von dem Grundliniensignal) entspricht der Stärke der Reflexion an der jeweils eingestellten Abtastpositi on.

Obwohl die Abtastung nicht auf einer Veränderung der Re lation der optischen Weglängen des Meßlichtweges (gemes sen bis zu dem Koinzidenzpunkt) und des Referenzlichtwe ges basiert, bedeutet dies nicht, daß die Position des Referenzreflektors 21 im Referenzlichtweg apparativ fi xiert sein muß. Vielmehr kann es zum Zwecke der Justie rung der Apparatur vorteilhaft sein, diese Position ein stellbar zu machen. Während der Abtastung bleibt die Län ge des Referenzlichtweges jedoch konstant.

In den Fig. 7 und 8 sind zwei unterschiedliche Ausfüh rungsformen einer mechanisch veränderlichen Lichtselekti onseinrichtung 38 dargestellt, denen gemeinsam ist, daß auf einer drehbaren Scheibe 54 bzw. 56 streifenförmige Lichtpassage- und Sperrbereiche 39, 40 vorgesehen sind, die so verlaufen, daß sich ihr längs einer über die Scheibenoberfläche verlaufenden Linie 55 gemessener Streifenabstand bei der Drehung der Scheibe ändert. Die Lichtpassage- und Sperrbereiche können beispielsweise durch photolithographische Bearbeitung von metallisierten Glasplatten in beliebiger Form erzeugt werden.

Bei der in Fig. 7 dargestellten Scheibe 54 laufen die Lichtpassagebereiche 39, 40 gerade und parallel. Die hin sichtlich der Wellenlängenselektion wirksame Linie 55 (d. h. die Linie, auf die das Spektrum der Spektralzerle gungseinrichtung abgebildet wird) verläuft so, daß sich der effektive Abstand der Bereiche 39, 40 bei der Drehung der Scheibe 54 ändert.

Bei der in den Fig. 8 und 8a dargestellten Ausfüh rungsform verlaufen die Lichtpassage- und Sperrbereiche 39, 40 am Rand der Scheibe 56 jeweils abschnittsweise über eine Länge 1 dergestalt aufeinander zu, daß ihr Abstand bezogen auf die Linie 55, auf die das Spektrum projeziert wird, während der Drehung innerhalb des Abschnittes 57 jeweils abnimmt. Während des Durchlaufs eines Abschnitts 57 findet jeweils ein vollständiger Abtastvorgang statt, so daß eine sehr hohe Abtastgeschwindigkeit erreicht wird. Beispielsweise lassen sich mit einer Rotation von 100 Umdrehungen pro Sekunde und 100 Abschnitten 57 (mit jeweils replizierten Strukturen) Wiederholraten von 10 kHz erzielen. Da die Linienstruktur der Bereiche 39, 40 beliebig gekrümmt sein kann, ist eine Anpassung der Lichtselektion an Dispersionsunterschiede im Meß- und Referenzlichtweg möglich.

Im Zuammenhang mit den Fig. 2 und 3 wurde bereits die Möglichkeit beschrieben, für die räumliche Lichtselekti onseinrichtung 38 ein optisches Element (LCD, DMD) zu verwenden, dessen Transmission oder Reflexion in unter schiedlichen Teilbereichen einer Fläche selektiv elektro nisch einstellbar ist. Ein weiteres Beispiel für dieses allgemeine Prinzip zeigt Fig. 9. Dabei wird das von der Spektralzerlegungseinrichtung 31 kommende Detektionslicht 24 auf die Oberfläche eines AOM (Acousto-Optical Modula tor) fokussiert. In dem AOM werden durchlaufende Schall wellen erzeugt. Die resultierenden Schwingungen in dem (beispielsweise aus TeO₂ bestehenden) Kristall führen dazu, daß unter einem der Beugung erster Ordnung entspre chenden Winkel eine räumliche Lichtselektion stattfindet. Der Detektor 25 und die Kondensorlinse 48 sind unter die sem Beugungswinkel zu der optischen Achse des auf den AOM 59 auftreffenden Lichts angeordnet. Im Gegensatz zu den zuvor beschriebenen Ausführungsformen sind die Lichtspas sage- und Sperrbereiche 39, 40 der von dem AOM 59 gebilde ten räumlichen Lichtselektionseinrichtung 38 auf deren Fläche nicht stationär, sondern laufen ständig in x- Richtung durch. Die Funktion der Erfindung wird hierdurch jedoch nicht beeinträchtigt.

Fig. 10 verdeutlicht, daß die in der Abtasteinheit 30 erforderliche optische Abbildung nicht notwendigerweise mittels zusätzlicher Bauelemente bewirkt werden muß. Bei spielsweise kann als Spektralzerlegungseinrichtung 31 ein gekrümmtes Spektralgitter 60 zu verwenden, durch das nicht nur die spektrale Zerlegung, sondern die Kollimati on des aus der Eintrittspupille 37 austretenden Lichts auf die räumliche Lichtselektionseinrichtung 38 bewirkt wird.

Wie bereits erwähnt, verdeutlicht Fig. 11 eine alterna tive Ausführungsform der variablen Wellenlängenselekti onseinrichtung 30, bei der eine Spektralzerlegungsein richtung 31 mit variabler Spreizung in Kombination mit einer konstanten räumlichen Lichtselektionseinrichtung 38 verwendet wird. In diesem Fall wird das Detektionslicht 24 nach dem Austritt aus der Eintrittspupille 37 und Kol limation durch das Objektiv 34 durch einen AOBD (Acousto- Optic Beam Deflector) spektral zerlegt. Der AOBD bildet ein variables Spektralgitter, dessen Gitterabstand von der angelegten elektrischen Frequenz abhängig ist. Die resultierenden Spektralanteile werden mittels des zweiten Objektivs 35 auf eine konstante räumliche Lichtselekti onseinrichtung 38 fokussiert.

Fig. 12 zeigt eine variable Wellenlängenselektionsein richtung 30, die sich von den zuvor beschriebenen Ausfüh rungsformen insofern grundsätzlich unterscheidet, als sie nicht auf der Kombination einer Spektralzerlegungsein richtung mit einer räumlichen Selektionseinrichtung ba siert. Das aus dem Detektionslichtleiter 23 austretende Detektionslicht 24 wird dabei in einen Lichtleiter 64 mit teilreflektierenden Endflächen eingekoppelt, dessen Bre chungsindex abhängig von der elektrischen Feldstärke ist. Der Lichtleiter 64 ist von zwei Elektroden 65, 66 umgeben, an die eine variable Spannung V angelegt werden kann, um die elektrische Feldstärke in dem Lichtleiter 64 zu vari ieren. Aufgrund des Fabry-Perot-Effektes resultiert die mit der Änderung der elektrischen Feldstärke verbundene Änderung des Brechungsindex in dem Lichtleiter 64 in ei ner Änderung des optischen Lichtweges, die wiederum durch Interferenzen eine Lichtwellenselektion bewirkt.

Claims

1. Niederkohärenz-interferometrisches Gerät zur lichtop tischen Abtastung eines Objektes (18) durch Detektion der Position von lichtremittierenden Stellen (20), die längs einer in einer Abtastrichtung (28) verlau fenden Abtaststrecke (27) lokalisiert sind
mit einem Kurzkohärenz-Interferometer (6), welches eine kurzkohärente Lichtquelle (7), einen Referenzre flektor (21) und einen Detektor (25) umfaßt, wobei
das von der Lichtquelle (7) ausgehende Licht mit tels eines Strahlteilers (10) auf zwei Lichtwege (11, 12) aufgeteilt wird, wobei ein erster Teil des Lichts als Meßlicht (16) auf das Objekt gestrahlt und an einer lichtremittierenden Stelle (20), die sich an einer einstellbaren Abtastposition auf der Abtaststrecke (27) befindet, reflektiert wird und ein zweiter Teil des Lichts als Referenzlicht (22) auf den Referenzreflektor (21) gestrahlt und dort reflektiert wird,
die einstellbare Abtastposition auf der Abtast strecke (27) zur Durchführung einer Abtastung va riiert wird und
das Meßlicht (16) und das Referenzlicht (22) an einer Strahlzusammenführung (10) so zusammenge führt werden, daß das resultierende Detektions licht (24) beim Auftreffen auf den Detektor ein Interferenzsignal erzeugt, das eine Information über die Stärke der Reflexion des Meßlichts in Abhängigkeit von der jeweils eingestellten Ab tastposition enthält,
dadurch gekennzeichnet, daß
in dem Lichtweg des Detektionslichts zwischen der Strahlzusammenführung (10) und dem Detektor (25) eine variable Wellenlängenselektionseinrichtung (30) ange ordnet ist, durch die das Detektionslicht (24) in Ab hängigkeit von seiner Wellenlänge derartig selektiert wird, daß zu dem Detektor (25) selektiv bevorzugt Licht mit Wellenlängen gelangt, die einer vorbestimm ten Folge von Wellenzahlen k entsprechen und
zur Variation der Abtastposition längs der Abtast strecke (27) unterschiedliche Folgen der Wellenzahlen k einstellbar sind.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion in den Lichtwegen des Meßlichts (16) und des Referenzlichts (22) im Spektralbereich der Lichtquelle (7) im wesentlichen übereinstimmt und die Folge der Wellenzahlen k äquidistant ist.

3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Dispersion in dem Lichtweg des Meßlichts (16) von der Dispersion in dem Lichtweg des Referenz lichts (22) im Spektralbereich der Lichtquelle (7) unterscheidet und die Folge der Wellenzahlen k derar tig von einer äquidistanten Folge abweicht, daß der Dispersionsunterschied ausgeglichen wird.

4. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die variable Wellenlängen selektionseinrichtung (30)
eine Spektralzerlegungseinrichtung (31) einschließt, durch die das Detektionslicht (24) in Abhängigkeit von der Wellenlänge des Detektionslichts (24) räum lich zerlegt wird,
eine räumliche Lichtselektionseinrichtung (38) mit längs einer Linie alternierenden Lichtpassageberei chen (39) mit geringerer Lichtschwächung und Sperrbe reichen (40) mit höherer Lichtschwächung einschließt, wobei das Detektionslicht (24) die Lichtpassageberei che (39) mit im Vergleich zu den Sperrbereichen (40) geringerer Schwächung passiert, und
ein optisches Abbildungssystem (34, 35) einschließt, durch das das von der Spektralzerlegungseinrichtung (31) abgestrahlte Licht auf die räumliche Lichtselek tionseinrichtung (38) fokussiert wird,
wobei die Spreizung der wellenlängenabhängigen Zerle gung des Detektionslichts (24) durch die Spektralzer legungseinrichtung (31) und der Abstand der alternie renden Durchlaß- und Sperrbereiche (39, 40) der Licht selektionseinrichtung (38) zur Einstellung der Folge von Wellenzahlen k relativ zueinander variabel sind.

5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkeldispersion der wellenlängenabhängigen Zer legung des Lichts durch die Spektralzerlegungsein richtung (31) konstant und der Abstand der alternie renden Lichtpassage- und Sperrbereiche (39, 40) der Lichtselektionseinrichtung (38) variabel ist.

6. Gerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spektralzerlegungseinrichtung (31) ein opti sches Gitter (32) einschließt.

7. Gerät nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, daß mindestens ein optisches Element (60) des optischen Abbildungssystems (36) zugleich Bestandteil der Spektralzerlegungseinheit (31) ist.

8. Gerät nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, daß die räumliche Lichtselektionsein richtung ein reflektierendes optisches Element (43) aufweist, auf das das Detektionslicht (24) einge strahlt wird und das in den Lichtpassagebereichen (39) und in den Sperrbereichen (49) selektiv unter schiedlich reflektiert.

9. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Lichtselektionseinrich tung (38) eine drehbare Scheibe (54, 56) mit streifen förmigen Lichtpassage- und Sperrbereichen (39, 40) aufweist, die so verlaufen, daß sich ihr längs einer über die Scheibenoberfläche verlaufende Linie (55) gemessener Streifenabstand bei der Drehung der Schei be (54, 55) ändert.

10. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die räumliche Lichtselekti onseinrichtung (38) ein optisches Element (42, 43, 59) einschließt, dessen Reflexion oder Transmission in unterschiedlichen Teilbereichen einer Fläche selektiv elektronisch einstellbar ist.

11. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß in dem Lichtweg des Detek tionslichts (24) zwischen der Lichtselektionseinrich tung (38) und dem Detektor (25) ein lichtsammelndes optisches Element (49) angeordnet ist, um das Detektionslicht (24) auf den Detektor (25) zu kompri mieren.