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Interferometrische Messeinrichtungen
werden insbesondere zur Qualitätskontrolle
eingesetzt, um berührungslos
und somit rückwirkungsfrei
Merkmale eines Werkstücks,
wie Formgenauigkeit oder Formabweichung, zu untersuchen. Ihnen liegt
das Prinzip zugrunde, dass durch Überlagern von kohärenten Lichtwellen
mit unterschiedlichen optischen Wegen ein Interferenzmuster (Interferogramm),
d.h. ein Hell-Dunkel-Muster entsteht, das Informationen über die
optischen Wege und somit über
die berührten
Oberflächen
enthält.
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Bei bekannten Messverfahren wird
ein Referenzstrahl mit einem Messstrahl überlagert, der zuvor an der
Oberfläche
des Werkstücks
reflektiert worden ist. Aus den Interferenzmustern, insbesondere
der Phasendifferenz der beiden überlagerten
Strahlen, kann auf den Wegunterschied der Strahlen und die Lage
der Messpunkte geschlossen werden. Allein aus einer Messung ist
es jedoch nicht möglich,
die Phasenlage zwischen den beiden Strahlen eindeutig zu bestimmen.
Bspw. ist die Richtung der Formabweichung unbestimmt. Außerdem kann
sich das optische Reflexionsverhalten auf dem Messobjekt verändern und
einen Messfehler verursachen.
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Eine Auswertungsmöglichkeit bietet das Phasenschiebeverfahren,
bei dem drei oder mehrere Bilder des Objektes eingelesen werden,
die sich durch eine definierte Phasenverschiebung voneinander unterscheiden.
Im Allgemeinen wird vor jeder Aufnahme ein Beugungsgitter oder ein
Spiegel mit einem Piezosteller verschoben, so dass sich unterschiedliche
optische Wege des Messstrahls und/oder des Referenzstrahls ergeben.
Aus den phasenverschobenen Bildern können die fehlenden Informationen,
wie die Intensität
und die richtige Phasenlage des Messstrahles eindeutig bestimmt
werden. Die Phasenverschiebung kann auch durch Verkippung einer
Planparallelplatte, durch Verschiebung eines Gitters um einen Bruchteil
der Gitterperiode, oder polarisationsoptisch durch Rotation eines
Analysators erfolgen.
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Bekannt sind Punktsensoren, die die
Werkstückoberfläche punktweise
abtasten, wobei für
jeden Messpunkt nach dem Phasenschiebeverfahren mehrere Aufnahmen
erforderlich sind. Der Abtastpunkt wird sukzessive auf der Werkstücksoberfläche verfahren,
um Flächen
zu überstreichen.
Es können Bohrungen
kleinsten Durchmessers vermessen werden. Bei größeren Oberflächen ist
aber die Messdauer relativ lang.
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Aus der
DE 196 43 074 A1 und aus
der
DD 106 769 ist es
bekannt, die gesamte Werkstückoberfläche auf
einmal zu erfassen. Hierzu wird ein computergeneriertes Hologramm
verwendet, das ein Abbild einer idealen Werkstückoberfläche darstellt und eine Beugungsoptik
bildet, die ein Lichtbündel
in ein Referenzbündel
und ein Messbündel
aufteilt. Das an der Oberfläche
des Werkstücks
reflektierte Messbündel
wird an einer Beugungsstruktur mit dem Referenzbündel wieder vereinigt. Das
resultierende Interferenzbild wird mit einer CCD-Kamera aufgenommen.
Das Verfahren ist als Grazing Incidence Verfahren bekannt.
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Zum Phasenschieben wird der Abstand
zwischen den Beugungsoptiken, an denen die beiden Strahlen gespalten
bzw. rekombiniert werden, stufenweise verändert. Nach wenigen Phasenschiebungen und
Aufnahmen ist die Werkstückoberfläche im Ganzen
erfasst. Allerdings setzt die Auflösung der CCD-Kamera der Messgenauigkeit
Grenzen, und es können
nur relativ kleine Dimensionsbereiche abgedeckt werden.
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Aus der
DE 198 11 460 C2 ist eine
interferenzoptische Messeinrichtung bekannt, bei der die Oberflächenform
in einer Aufnahme entlang einer Messlinie erfasst wird. Eine Positioniereinrichtung verstellt
das Werkstück,
um nach und nach die ganze Oberfläche des Werkstücks aufzunehmen.
Die zu einer Messlinie gehörenden
Messwerte werden von einem Liniensensor, also einer einzigen Reihe
von Sensorzellen erfasst. Die einzig von der Anzahl der Zellen des
Liniensensors und der Schrittweite abhängige Messwertdichte kann sehr
hoch gewählt
werden.
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In einer Ausführungsform wird ein Michelson-Interferometer
verwendet. Ein Strahlteiler teilt das Lichtbündel der Lichtquelle in zwei
senkrecht zueinander polarisierte Strahlen, einen Messtrahl und einen
Referenzstrahl, auf. Der Referenzstrahl wird an einem verschiebbar
gelagerten Spiegel reflektiert und von dem Strahlteiler mit dem
an dem Werkstück reflektierten
Messtrahl überlagert.
Zur Phasenverschiebung wird der Spiegel mittels eines Piezoantriebs
um einen Bruch teil der Wellenlänge
linear verstellt und bei jeder Stellung des Referenzspiegels die gesamte
Oberfläche
des Werkstücks
linienweise gescannt.
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Davon ausgehend ist es Aufgabe der
Erfindung, eine weitere vorteilhafte interferenzoptische Messeinrichtung
und ein Verfahren zu schaffen, die bzw. das eine Messung auf der
Basis der Phasenschiebung ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch die Messeinrichtung
nach Anspruch 1 und das Verfahren nach Anspruch 22 gelöst.
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Der erfindungsgemäßen Messeinrichtung liegt das
Prinzip zugrunde, eine Werkstückoberfläche mit
einem Interferometer bereichsweise zu vermessen bzw. zu prüfen. Eine
Verstelleinrichtung dient entsprechend dazu, das Werkstück und das
Interferometer in Bezug aufeinander zu verstellen, um vorgegebene
Messbereiche, z.B. Teilflächen
der Werkstückoberfläche, Messlinien
oder Messpunkte, sukzessive zu erfassen. Abweichend von bekannten Messverfahren
wird hier aber mit der Relativverstellung oder -positionierung gleichzeitig
die erforderliche Phasenschiebung mit bewirkt. Erreicht wird dies dadurch,
dass das Interferometer in einer Relativstellung in Bezug auf das
Werkstück
von mehreren festgelegten Messbereichen der Werkstückoberfläche gleichzeitig
oder im Wesentlichen gleichzeitig die zugehörigen Interferenzmuster erzeugt,
und dass jedem der in einer Relativstellung erfassen Messbereiche
ein Phasenschiebeelement zugeordnet ist, das eine definierte, jeweils
im Wert unterschiedliche Verschiebung der Phasenlage des entsprechenden
Interferenzmusters bewirkt. So können
in einer Relativstellung phasenverschobene Bilder von mehreren Messbereichen
erzeugt und erfasst werden. Mittels der Verstelleinrichtung werden
die Messbereiche in zeitlicher Folge allen Phasenschiebeelementen
zugeordnet, so dass jeder Messbereich an dem Werkstück mehrmals,
jeweils einem Phasenschiebeelement zugeordnet abgetastet wird. Die
Relativbewegung kann stufig oder kontinuierlich erfolgen. Die Phasenschiebeelemente
bilden gemeinsam eine in Bezug auf das Interferometer ortsfeste,
bspw. in dieses integrierte Anordnung.
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Unter „(im Wesentlichen) gleichzeitig"
oder „zeitgleich"
erfassten Messbereichen soll hier verallgemeinert verstanden werden,
dass diese Messbereiche in einer einzigen Relativstellung des Interferometers
in Bezug auf das Werkstück
nebeneinander abgetastet werden können, ohne hierzu die Relativstellung ändern zu
müssen.
Bspw. weist das Interferometer mehrere, den einzelnen Messbereichen
zugeordnete Sensoren auf. Die zu diesen Messbereichen zugehörigen Interferenzbilder
selbst müssen nicht
völlig
simultan, sondern können
z.B. in kurzer Zeitfolge nacheinander erzeugt und/oder aufgenommen
werden. Allerdings ist eine völlig
gleichzeitige Erfassung besonders vorteilhaft.
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Durch die relativ zu dem Interferometer
ortsfeste Anordnung von Phasenschiebeelementen und die Erzeugung
mehrerer phasenverschobener Intensitätsbilder in einer Relativstellung
wird die Basis für eine
schnelle und präzise
Messung geschaffen. Ansonsten nötige
schrittweise Verschiebung eines einzelnen Phasenschiebeelementes
entfällt.
Die Messung braucht nicht angehalten oder unterbrochen zu werden,
so dass auch kontinuierlich gemessen werden kann. Die Messzeit ist
somit gegenüber
vergleichbaren Messeinrichtungen und Messverfahren deutlich reduziert.
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Die erfindungsgemäße Messmethode ermöglicht zudem
hohe Messwertdichten und Messgenauigkeiten. Im Unterschied zur ganzheitlichen
Erfassung wird hier jeweils nur ein Abschnitt der Werkstückoberfläche auf
bspw. die Matrix einer CCD-Kamera abgebildet. Außerdem können Messfehler, die auf fehlerhafte Ausrichtung
oder Justage des Phasenschiebeelementes beim Schiebeprozess zurückzuführen sind,
vermieden werden.
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Die erfindungsgemäße Messeinrichtung dient bevorzugterweise
zur berührungslosen
und rückwirkungsfeien
Vermessung oder Prüfung
von Merkmalen, wie bspw. der Formgenauigkeit oder Formabweichung
der Oberfläche
eines Werkstücks oder
der Oberflächenrauheit.
Das Werkstück
kann eine nahezu beliebige, bspw. kubische, zylindrische oder sphärische Gestalt
aufweisen. Vermessung von Innenbohrungen ist ebenfalls möglich. Es
wird vorzugsweise eine Dimension vermessen, die rechtwinklig zu
der Oberfläche
eines Idealkörpers
verläuft, um
so die Abweichung der realen Werkstückform von einer vorgegebenen
Idealform zu erhalten. Bei einem Zylinder sind das bspw. die Radiusabweichungen
der Mantelfläche
von einem idealen Sollwert. Bei einer planen Oberfläche ist
es die Höhe
der realen Werkstückoberfläche über einer
gedachten vollkommen ebenen Fläche.
Es sind auch andere Anwendungen, die Phasenschiebung erfordern,
bspw. auf Speckle- oder Shearing-Prinzip basierende Prüfmethoden
zur Erkennung von Fehlern in Objekten, denkbar.
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Zur eindeutigen Bestimmung der Interferenzphase
sind im Allgemeinen drei Bilder oder Phasenverschiebungen erforderlich.
Zwei Bilder reichen aus, wenn der Kontrast oder die Untergrundhelligkeit
als konstant angesehen werden kann. Insofern sind erfindungsgemäß wenigstens
zwei oder drei Phasenschiebeelemente vorzusehen und zwei oder drei Messbereiche
gleichzeitig aufzunehmen. Zur Erhöhung der Messgenauigkeit wird
aber bevorzugt, mehr als drei, vorzugsweise vier oder fünf Phasenschiebungen
vorzunehmen. Diese betragen vorzugsweise ein Vielfaches des Bruchteils
der Wellenlänge λ des verwendeten
Lichts. Bei drei Phasenschiebungen erhält man besonders einfache Beziehungen
bei Phasenverschiebungen um 0°,
120° und
240° oder
insbesondere um 90°,
180° und
270°. Bei
vier Phasenverschiebungen sind Vielfache von 90° (λ/4) oder von 60° (λ/6) vorteilhaft.
Letzteres gilt auch für
fünf Phasenschiebungen.
Es sind aber auch andere gezielte Phasenänderungen möglich.
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Die im Wesentlichen zeitgleich erfassten Messbereiche
liegen vorzugsweise einander benachbart, um einen kompakten Aufbau
zu ermöglichen.
Als Mess- oder Bezugsbereiche können
Flächenbereiche,
Messlinien oder Messpunkte dienen, wobei der Punktsensor hier mehrere
Messpunkte im Wesentlichen gleichzeitig erfasst. Besonders vorteilhaft
ist die linienweise Erfassung, bei der die Messwerte entlang festgelegter
Messlinien erfasst werden. Die in einer Relativstellung erfassten
Messlinien können
unmittelbar nebeneinander liegen oder um mehrere Positionierschritte
voneinander beabstandet sein.
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Die Form der Messlinien ist prinzipiell
beliebig. Diese können
bspw. elyptisch oder sichelförmig gekrümmt sein.
Vorgezogen werden Linien, die sich durch senkrechten Schnitt einer
Ebene mit der Oberfläche
des Werkstücks
ergeben, wenn das Werkstück
in Richtung der Relativverstellung in Bezug auf diese Ebene schrittweise
verstellt würde.
Bei einem zylindrischen Körper
sind es im Hinblick auf eine Ebene, die die Achse des Zylinders
enthält,
bspw. alle zueinander parallele Mantellinien. Bei einer planen Oberfläche erhält man entsprechend
in Verschieberichtung zueinander parallele Geraden als Messlinien.
Auch bei komplizierten Werkstückformen,
bspw. mit unterschiedlich geformten Flächenabschnitten, lassen sich
so Messlinien festlegen, durch deren sukzessive Verlagerung parallel
zur Werkstückoberfläche diese
vollständig
erfasst werden kann.
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Zur einfachen Bildverarbeitung ist
vorzugsweise eine Sensoreinrichtung vorgesehen, die bspw. eine CCD-Kamera
enthält.
Diese erfasst die erzeugten Interferenzmuster und liefert den Intensitäten der einzelnen
Bildpunkte entsprechende Werte. Die zu einem Messbereich zugehörigen, in
zeitlicher Folge erzeug ten Messwerte können bspw. in einen Rechner
eingelesen und dort einander zugeordnet werden, um die Interferenzphase
und somit die Lage der Messpunkte zu bestimmen. Die so erhaltene
Formabweichung kann anschließend
visualisiert werden. Eine Bestimmung bspw. des Werkstückdurchmessers
ist mit Hilfe eines Referenzobjekts, dessen Durchmesser bekannt
ist, möglich.
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Bei linienweiser Abtastung der Werkstückoberfläche erhält man einen
besonders einfachen Sensoraufbau. Die Matrixkamera enthält bspw.
der Anzahl der Phasenschiebeelemente entsprechende Anzahl von Liniensensoren
mit jeweils mehreren Zellen, die den einzelnen Messpunkten entlang
der Messlinie zugeordnet sind. Die Anzahl der Zellen eines Liniensensors
legt die Messwertdichte entlang der Messlinie fest. Diese kann sehr
hoch gewählt werden.
Ein Liniensensor kann mehrere Tausend Zellen enthalten, wobei vier
oder fünf
solcher Liniensensoren genügen.
Selbst wenn Liniensensoren mit je zehn Tausend Zellen verwendet
werden, ist der technische Aufwand im Vergleich zu herkömmlichen CCD-Kameras
mit bspw. ca. 512 × 512
Zellen, wie sie bei der Erfassung von Werkstücken im Ganzen verwendet werden,
geringer. Außerdem
können
die Messlinien auch jeweils nur abschnittsweise erfasst werden.
Die laterale Messwertdichte in Richtung der Relativverstellung zwischen
dem Interferometer und dem Werkstück hängt bei schrittweiser Positionierung
allein von der Schritaweite und bei der schnelleren kontinuierlichen
Positionierung nur von der Aufnahmefrequenz ab. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
werden höhere
Messwertdichten in akzeptabler Messzeit erzielt. Die Werkstückoberfläche kann
genauer vermessen werden, und es können viel größere Dimensionen
erfasst werden.
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Das verwendete Interferometer kann
von beliebiger Art sein. Bevorzugt werden Interferometer, wie sie
oben beschrieben worden sind. Sie erlauben die Vermessung einer
Vielzahl von Oberflächen
mit verschiedenster Geometrie (Sphären, ebene lächen, Zylinder
etc.) mit Tiefenauflösungen
im Bereich weniger Mikrometer oder sogar im Nanometerbereich. Das
Interferometer weist also vorzugsweise Mittel auf, die ein paralleles
kohärentes
Lichtbündel
einer Strahlenquelle in ein Referenzbündel und ein Messbündel aufteilt,
das an der Werkstückoberfläche reflektiert
wird. Die Strahlbündel
sind wenigstens so breit, dass alle zum jeweiligen Zeitpunkt zu
erfassenden Messbereiche beleuchtet werden können. Liegen die ausgewählten Messbereiche
im Abstand zueinander, kann das Lichtbündel auch in mehrere Referenz-
und Messstrahlen aufgeteilt werden.
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Zur Erzeugung der Phasenverschiebungen dient
die Anordnung von Phasenschiebeelementen. Diese kann in dem Strahlengang
des Referenzstrahlbündels
oder des Messstrahlbündels
oder in deren gemeinsamem Strahlenweg angeordnet sein. Die Anzahl
der Phasenschiebeelemente entspricht der Anzahl der gewünschten
Phasenschiebungen.
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Besonders bevorzugt ist eine Anordnung
von Phasenschiebeelementen, die durch ein in Strahlrichtung treppenartig
gestuftes Beugungsgitter gebildet ist. Dieses weist also quer zur
Strahlrichtung bspw. drei, vier oder fünf Stufen auf, die in Strahlrichtung
parallel und vorzugsweise äquidistant
zueinander versetzt sind. Jede Stufe des Beugungsgitters, die einem
der gleichzeitig erfassten Messbereiche zugeordnet ist, ist ein
Phasengitter mit quer zur Strahlrichtung verlaufenden Spalten bzw.
Stegen und Lücken.
Die Teilungsperiode der Phasengitter, das Steg-Lücken-Verhältnis und die Steghöhe wie auch die
Stufenhöhe
sind in Abhängigkeit
von der Wellenlänge
des verwendeten Lichts derart gewählt, dass sich die gewünschten
Beugungen und die definierten Phasenschiebungen ergeben.
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Vorzugsweise ist das auf diese Weise
geschaffene Beugungsgitter einstückig
ausgebildet. Dies ergibt eine kompakte Einheit und ermöglicht die Einhaltung
enger Toleranzen bereits bei der Herstellung. Die einzelnen Phasenschiebeelemente,
also die Phasengitter sind genau aufeinander ausgerichtet. Justieraufwand
und -fehler werden deutlich verringert. Es ist aber auch möglich, voneinander
getrennte, versetzte Gitter zu verwenden, die bspw. auf einem gemeinsamen
Träger
angebracht sein können.
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Insbesondere bei linienhafter Abtastung kann
zur Phasenschiebung auch ein einzelnes Beugungsgitter verwendet
werden, das in Bezug auf die durch den Strahlengang festgelegte
Ebene unter einem Winkel ungleich 90° schräg gestellt ist. Die den gerade
erfassten Messlinien zugeordneten linienhaften Bereiche des Beugungsgitters,
die den Phasenschiebeelemente entsprechen, liegen also in Strahlrichtung
in äquidistanten,
parallelen Ebenen, wie dies beim gestuften Gitter der Fall ist.
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Außerdem ist eine Anordnung möglich, bei der
mehrere Phasengitter zwar in einer gemeinsamen, zu dem Strahlengang
senkrechten Ebene angeordnet sind, die einzelnen Gitter aber in
dieser Ebene um einen Bruchteil der Teilungsperiode des Gitters
jeweils gegeneinander versetzt sind. Weiterhin ist der Einsatz von
bekannten Phasenschiebemethoden bspw. mit rotierenden planparallelen
Platten oder Analysatoren denkbar.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform
der Erfindung basiert auf dem Grazing Incidence Interferometer.
Dieses weist eine erste Beugungsoptik, vorzugsweise ein erstes Beugungsgitter,
das einen ungebeugten Referenzstrahl (0. Beugungsordnung) sowie einen
gebeugten Messstrahl (1. Beugungsordnung) durchgehen lässt, sowie
eine zweite Beugungsoptik, vorzugsweise ein zweites Beugungsgitter
auf, das die beiden Strahlenbündel
wieder rekombiniert. Das erste Beugungsgitter kann bspw. ein computergeneriertes
Hologramm sein, das ein Abbild bspw. nur weniger Linien des Idealkörpers liefert.
Bspw. ist das Hologramm einer Mantellinie eines Zylinders ein Streifen
mit einem Mus ter aus quer angeordneten Strichen. Wenn die Messlinien,
entlang derer der Zylinder im Wesentlichen zeitgleich erfasst wird,
dicht nebeneinander liegen, genügt
ein schmaler Streifen eines solchen Hologramms. Ein solches Hologramm ist
einfach und kostengünstig
herzustellen.
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Es kann vorteilhaft sein, als Hologramm
einen Ausschnitt, bspw. ein Segment eines Axicons, also eines rotationssymmetrischen
Phasengitters, zu verwenden. Ein Axicon besteht vorzugsweise aus
einem Glassubstrat, in das konzentrische Ringe gleicher Breite und
gleichen Abstands geätzt
werden. Ein solcher Ausschnitt des Axicons bildet die Oberfläche eines
idealen Zylinders genauer ab als ein Beugungsgitter mit geradem
Strichmuster. Allerdings genügt
in den meisten Fällen
auch ein gerades Strichmuster den gestellten Genauigkeitsanforderungen.
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Die zweite Beugungsoptik ist durch
die Anordnung von Phasenschiebeelementen, bspw. durch das gestufte
Beugungsgitter oder durch mehrere versetzte Phasengitter gebildet.
Es ergeben sich somit unterschiedliche optische Weglängen für die bspw. den
Messlinien zugeordneten Strahlen. Durch die Relativverstellung zwischen
Werkstück
und Interferometer wird die Phasenschiebung durchgeführt. Eine Verstellung
eines der Beugungsgitter zwischen den einzelnen Aufnahmen ist nicht
erforderlich.
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Der Aufbau kann auch derart gewählt werden,
dass die Anordnung aus Phasenschiebelementen die erste Beugungsoptik
bildet. Zur Überlagerung beider
Strahlen kann bspw. ein einfaches Gitter mit geraden Strichen dienen.
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In einer anderen Ausführungsform
ist die Messeinrichtung auf der Basis eines Michelson-Interferometers
aufgebaut. Sie weist einen Strahlteiler auf, der das Lichtbündel einer
Strahlenquelle in ein Referenzbündel
und ein Messbündel
aufspaltet.
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Das Messstrahlbündel wird zu der Werkstückoberfläche geführt, dort
reflektiert und wieder zu dem Strahlteiler zurückgeführt. Das Referenzstrahlbündel wird
an einem Referenzspiegel reflektiert und gelangt ebenfalls zu dem
Strahlteiler zurück,
der beide Strahlen wieder vereinigt. Unterschiedliche Phasenlagen
der so erzeugten Interferenzmuster können bspw. durch eine stufige
Ausbildung des Referenzspiegels bewirkt werden, so dass sich unterschiedliche
Weglängen
der den im Wesentlichen zeitgleich erfassten Messlinien zugeordneten
Referenzstrahlen ergeben. Es kann auch der Strahlteiler an der dem Referenzspiegel
zugewandten Seite entsprechend treppenartig abgestuft ausgebildet
werden.
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Die Verstelleinrichtung sorgt für die zum Scannen
der Oberfläche
erforderliche Relativverstellung zwischen Werkstück und Messeinrichtung und vorteilhafterweise
zugleich für
die Zuordnung zwischen den Messbereichen und den Phasenschiebeelementen.
Sollen plane Flächen
vermessen werden, ist vorzugsweise eine Verschiebeeinrichtung vorzusehen,
die bspw. das Werkstück
relativ zu dem Interferometer verschiebt. Bei einem Zylinder ist
eine Drehpositioniereinrichtung, ein Drehteller oder dergleichen,
vorteilhaft, die das Werkstück
relativ zu der Anordnung von Phasenschiebeelementen dreht. Bedarfsweise
kann auch das Werkstück
ruhen und das Interferometer verstellt, also verschoben oder gedreht
oder auf sonstiger Bahnkurve bewegt werden, um die Oberfläche zu überstreichen.
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Die Richtung der Verstellung ist
geeignet gewählt,
um die gesamte Oberfläche
möglichst
schnell zu erfassen. Vorteilhaft ist bspw. eine quer zu den Messlinien
und parallel zu der Werkstückoberfläche ausgerichtete
Verstellrichtung.
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Weitere vorteilhafte Einzelheiten
von Ausführungsformen
der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung, der zugehörigen Beschreibung
und Unteransprüchen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele
der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:
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1 einen
Messplatz mit einer Messeinrichtung zur bereichsweisen Messwertaufnahme,
in einer Ausführungsform
zum Vermessen ebener Flächen
eines Werkstücks,
in schematisierter perspektivischer Darstellung,
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2 ein
Werkstück
und eine erfindungsgemäße Messeinrichtung
nach 1 in schematisierter Seitenansicht,
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3 eine
Ausführungsform
einer in der Messeinrichtung nach 1 verwendeten
Beugungsoptik, in ausschnittsweiser, vergrößerter schematisierter perspektivischer
Darstellung,
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4 eine
für die
Messeinrichtung nach 1 geeignete
Anordnung von Phasenschiebeelementen, in ausschnittsweiser, vergrößerter schematisierter
perspektivischer Darstellung,
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5 das
Werkstück
und Teile der Messeinrichtung nach 1 in
ausschnittsweiser, schematisierter Darstellung, zur Verdeutlichung
deren Funktionsweise,
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6 einen
Messplatz entsprechend 1, in
einer Ausführungsform
zum Vermessen zylindrischer Flächen,
in einer perspektivischen schematisierten Darstellung,
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7 eine
Ausführungsform
einer auch zur Vermessung von Innenbohrungen geeigneten abgewandelten
Messeinrichtung, in schematisierter Schnittdarstellung, und
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8 eine
abgewandelte Ausführungsform der
Messeinrichtung nach 7,
in schematisierter Seitenansicht.
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In 1 ist
in schematisierter Perspektive ein Prüf- oder Messplatz 1 mit einer
ein Interferometer 2 aufweisenden Messeinrichtung 3 veranschaulicht.
In der dargestellten Anwendung ist eine im Wesentlichen plane Oberfläche 4 eines
quaderförmigen Werkstücks 5 bereichsweise
zu vermessen. Die Messeinrichtung 3 weist hierzu einen
Grundkörper 6 auf, auf
dem ein Messtisch 7 zur Aufnahme des Werkstücks 5 verschiebbar
gelagert ist. Eine Verstelleinrichtung, vorliegendenfalls eine Verschiebeeinrichtung,
die im Wesentlichen durch einen verschiebbaren Schlitten 8 gebildet
ist, gestattet das gezielte Verfahren und Einstellen von gewünschten
Positionen des Messtisches 7. Die Verschieberichtung 9 stimmt mit
der Richtung x eines in 1 beispielhaft
eingezeichneten kartesischen Koordinatensystems x, y, z überein.
Weitere Einrichtungen, z.B. zur automatischen Ausrichtung des Werkstücks 5 auf
dem Messtisch 7, sind in 1 der Übersichtlichkeit
wegen nicht eingezeichnet.
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Zu der inter:ferenzoptischen Messeinrichtung 3 gehört im Wesentlichen
eine Strahlenquelle 11, die ein Lichtbündel zum Bestrahlen des zu
untersuchenden Werkstücks 5 erzeugt,
das Interferometer 2 zum Abbilden einer von dem Werkstück 5 reflektierten
Strahlung in eine Bildebene 12 sowie eine in der Bildebene 12 angeordnete
optoelektronische Sensoreinrichtung 13.
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Als Strahlenquelle 11 wird
vorzugsweise ein Laser verwendet, der eine kohärente Strahlung mit einer bestimmten
Wellenlänge
liefert. Bevorzugt ist ein He-Ne-Laser, der sich durch große Kohärenzlänge und
hohe Frequenzstabilität
auszeichnet. Halbleiterlaser, die im sichtbaren Bereich strahlen,
oder andere monochromatischen Lichtquellen können auch verwendet werden.
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Das Interferometer 2 kann
in dem Strahlengang des Laserstrahls des Lasers 11 mehrere
strahlenleitende bzw. strahlenformende Elemente enthalten. Im vorliegenden
Fall sind dem Laser 11 eine Aufweitungsoptik 14 zum
Aufweiten des Laserstrahls zu einem parallelen Lichtbündel und
gegebenenfalls eine Blende 15 nachgeschaltet. Das durch
die Blendenöffnung
der Blende 15 hindurchtretende Lichtbündel 16 ist parallel,
kohärent
und im Querschnitt streifen- oder blattförmig. Es kann in der Querrichtung
y bis zu mehreren (vielen) Zentimetern breit sein. In der dazu senkrechten
Querrichtung x ist das Lichtbündel 14 nur
wenige Millimeter oder sogar weniger als ein Millimeter dick.
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Kernstück des Interferometers 2 bilden
eine erste und zweite Beugungsoptik 17, 18, die
im Strahlengang parallel und im Abstand zueinander derart angeordnet
sind, dass das zu vermessende Werkstück sich dazwischen befindet.
Die erste Beugungsoptik 17 ist im Anschluss an die Blende 15 parallel
zu dieser angeordnet. Sie ist dazu eingerichtet, das Lichtbündel 14 unter
anderem in ein an dem Werkstück
vorbeigeführtes
Referenzstrahlbündel 19 nullter
Beugungsordnung und ein auf der planen Außenfläche 4 des Werkstücks 5 auftreffendes
und dort reflektiertes Messstrahlbündel 20 erster Beugungsordnung
zu beugen (vgl. auch 2).
Beide Strahlenbündel 19, 20 werden
von der zweiten Beugungsoptik 18 wieder vereinigt und über eine
Blende 22 sowie eine Abbildungsoptik 23 auf die
Sensoreinrichtung 13 abgebildet.
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Die erste Beugungsoptik 17 kann,
wie in 1 und 2 angedeutet, ein einfaches
Strichgitter oder Streifenmuster sein, dessen lichtbeugende Gitterlinien
oder Streifen 24 vorzugsweise in gleichen Abständen und
parallel zueinander angeordnet und in etwa in der in 1 horizontalen Richtung
x orientiert sind. Ein solches Streifenmuster (Gitter) stellt eine holographische
Abbildung eines idealen planen Flächenabschnitts dar.
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In 3 ist
eine weitere mögliche
Ausführungsform
der ersten Beugungsoptik 17 veranschaulicht. Diese ist
durch ein binäroptisches
Beugungsgitter gebildet, das aus einem Substrat, bspw. Glas besteht,
auf das mittels eines Ätzverfahrens
eine Reliefstruktur 25 ausgebildet worden ist. Die Reliefstruktur 25 ist
surch einander abwechselnde Stege 25 und Lücken 26 gebildet.
Die auf diese Weise auch mikrofein herstellbaren Beugungsgitter
weisen hohe Präzision
in Bezug auf die Teilungsperiode und Steghöhe aus und ermöglichen
somit eine genaue Beugung des hindurchtretenden Lichtstrahls selbst
geringer Wellenlänge.
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Die zweite Beugungsoptik 18 dient
zum einen dazu, beide Strahlbündel 19, 20 zur
Interferenz zu bringen und zum anderen auch als Einrichtung zur Phasenverschiebung,
um eine definierte Änderung der
Phasenlage des Interferenzbildes zu bewirken. Sie erfüllt also
gleichzeitig zwei Funktionen.
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Ein Ausschnitt der in 1 gezeigten vorteilhaften
Ausführungsform
der zweiten Beugungsoptik 18 ist in 4 in einer vergrößerten Perspektive dargestellt.
Wie ersichtlich, ist sie durch ein treppenartig gestuftes Beugungsgitter
gebildet, das aus mehrereren, im vorliegenden Fall aus drei jeweils
als Phasengitter ausgebildeten Stufen 28a, 28b, 28c besteht. Jedes
Phasengitter 28a, 28b, 28c entspricht
im Wesentlichen in Form dem in 3 gezeigten
Beugungsgitter 17 und weist eine daran ausgebildete Reliefstruktur 29 mit
quer verlaufenden Stegen 30 und Lücken 31 auf. Die Steghöhe und Teilungsperiode
ist in allen drei Phasengittern 28a, 28b, 28c gleich.
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Die Stufen 28a, 28b, 28c sind
in zueinander parallelen Ebenen angeordnet, deren Abstand, d.h. die
Stufenhöhe 32,
vorzugsweise einen Bruchteil der Wellenlänge des verwendeten Lichts
beträgt.
Wenn die Gitter 28a, 28b, 28c in dem
Strahlengang der Strahlbündel 19 und 20 parallel
zu dem Beugungsgitter 17 ausgerichtet sind, ergeben sich
unterschiedliche Weglängen
für die
durch die Gitter 28a, 28b, 28c jeweils
hindurchtretenden Strahlen der Strahlbündel 19, 20 und
somit unterschiedliche Phasenlagen der von den Gittern 28a, 28b, 28c jeweils
erzeugten Interferenzmuster 34a, 34b, 34c.
Das Beugungsgitter 18 bildet somit eine Anordnung 35 von
Phasenschiebeelementen.
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Die Anordnung 35 kann je
nach der gewünschten
Anzahl von Phasenschiebungen drei, vorzugsweise vier oder fünf oder
bei Bedarf auch mehrere Phasenschiebeelemente 28i (i =
1 bis n) enthalten. Bei fünf
Phasenschiebungen können
Messfehler, die auf Schwankungen des Reflexionsverhaltens der Werkstückoberfläche, auf
Umgebungseinflüsse oder
fehlerhafte Justage zurückgehen,
deutlich reduziert werden. Die Anordnung 35 kann, wie in 4 gezeigt, vorteilhafteweise
einstückig
gefertigt sein, oder es können
auch gesonderte in Richtung z zueinander versetzte Phasengitter 28i verwendet
werden, wie dies in 2 angedeutet
ist. Diese können
in der Querrichtung x unmittelbar nebeneinander oder im Abstand
zueinander angeordnet sein. Als Phasengitter können auch beliebige aus der
Technik bekannte, geeignete Gitter oder Streifenmuster dienen.
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Die erfindungsgemäße Messeinrichtung dient zur
Vermessung oder Prüfung
von Oberflächen eines
Werkstücks 5.
Ihre Funktionsweise soll nun anhand der 5 erläutert
werden. Diese zeigt etwas schematisiert einen Ausschnitt aus der 1 mit dem Werkstück 5 und
dem aus den Beugungsoptiken 17, 18 gebildeten
holographischen Interferometer 2 quasi in Draufsicht, betrachtet
von einer Stelle über der
Sensoreinrichtung 13.
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Die insoweit beschriebene Messeinrichtung 3 arbeitet
wie folgt:
Das Werkstück 5 wird
auf dem Messtisch 7 platziert und vorzugsweise automatisch
in Bezug auf das Interferometer 2 ausgerichtet. Nach Einschalten
des Lasers 11 trifft der aufgeweitete, parallele, kohärente Laserstrahl
auf das Beugungsgitter 17 und beleuchtet diese vollständig oder
nahezu vollständig.
Hier wird das Lichtbündel 16 in
das ungebeugt hindurchtretende Referenzstrahlbündel 19 und das gebeugte Messstrahlbündel 20 vorzugsweise
gleicher Amplitude aufgeteilt. Während
das Referenzstrahlbündel 19 auf
direktem Wege zu der zweiten Beugungsoptik 18 gelangt,
wird das Messstrahlbündel 20 an
der Oberfläche 4 des
Werkstücks 5 reflektiert
und gelangt dann zu der zweite Beugungsoptik 18. Hier werden beide
Strahlenbündel 19, 20 einander überlagert,
um ein Interferenzbild 34 zu erzeugen.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn
das Werkstück 5 entlang
festgelegter Linien 36i (i = 1 bis n) erfasst wird. In 5 sind die streifenförmigen Messlinien 36i stark
vergrößert dargestellt.
Jeder der zeitgleich erfassten Messlinien 36k, 36l, 36m entspricht dann
ein Interferenzmuster 34a, 34b, 34c in
dem Interferenzbild 34. Diese Interferenzmuster 34a, 34b, 34c werden
von der Sensoreinrichtung 13 erfasst.
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Die Sensoreinrichtung 13 weist
entsprechend der Anzahl von Phasenschiebeelementen 28i entsprechende
Anzahl von Spalten oder Liniensensoren 13i (i = 1 bis n),
vorliegendenfalls drei Liniensensoren 13a, 13b, 13c,
auf. Jeder Liniensensor enthält
eine gewünschte
Anzahl von Zellen. Um hohe Messwertdichten entlang der Messlinie
zu erhalten, können
bis zu zehn Tausend Zellen oder sogar mehr vorgesehen werden. Wird
die Werkstückoberfläche 4 punktweise
abgetastet genügt
eine Sen soreinrichtung mit einer einzigen Querzeile aus drei bis
fünf Zellen.
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In einer Aufnahme werden mehrere
in Verschieberichtung hintereinander liegende Messlinien 36i hier
besonders vorteilhaft völlig
gleichzeitig vermessen. Dabei sind die von den Liniensensoren 13i jeweils
erfassten Interferenzmuster 34a, 34b, 34c durch
die Stellung der Phasengitter 28a, 28b, 28c jeweils
gezielt um eine Phase φa, φb bzw. φc phasenverschoben. Bspw. wird gemäß 5 das der Messlinie 36k zugehörige Interferenzmuster 34a von
dem Liniensensor 13a bei einer definierten Phaseverschiebung
von bspw. φa = 0° erfasst.
Gleichzeitig werden die um bspw. φb =
90° bzw. φc = 180° verschobenen
Interferenzmuster 34b bzw. 34c, die eine Abbildung
der Messlinien 36l bzw. 36m enthalten, von den
Liniensensoren 13b bzw. 13c aufgenommen.
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Anschließend wird das Werkstück 5 quer
zu dem Interferometer 2 derart verschoben, dass die Messlinie 36l von
dem Liniensensor 13a erfasst wird (Interferenzmuster 34a,
Phasenverschiebung φa). In gleicher Aufnahme werden die Messlinie 36m von dem
Liniensensor 13b (Interferenzmuster 34b, Phasenverschiebung φb) und die Messlinie 36n von dem Liniensensor 13c bei
der Phasenverschiebung φc aufgenommen. Führt man die Messung entsprechend
fort, kann die ganze Oberfläche
linienweise abgetastet werden. Sukzessive werden für jeden Messpunkt
alle phasenverschobenen Interferenzmuster aufgenommen, die es ermöglichen,
bspw. den Wert und die Richtung der Abweichung der Messpunkte von
ihrer Solllage zu bestimmen. Die aufgenommenen Intensitätsbilder
können
digitalisiert und einer in der Zeichnung nicht veranschaulichten
Rechen- und Visualisierungseinheit zur Auswertung zugeführt werden.
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Das skizzierte erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine
präzise
und schnelle Vermessung oder Prüfung
der Werkstücko berfläche 4,
unabhängig
davon, ob die Oberfläche
punktweise, linienweise oder bereichsweise abgetastet wird. Im letzteren
Fall ist jedem der zeitgleich erfassten Messbereiche eine CCD-Zellenmatrix zugeordnet.
Zur Durchführung
der Phasenschiebemethode brauchen die Beugungsgitter 17, 18 nicht
aufeinander zu verschoben zu werden. Die Phasenschiebung wird mittels
der Anordnung 35 sogleich mit der Relativverstellung zwischen dem
Werkstück 5 und
dem Interferometer 2 durchgeführt. Dabei kann auch das Interferometer 2 relativ
zu dem in Ruhe befindlichen Werkstück 5 verfahren werden.
Erfolgt die Relativverstellung schrittweise, können zwischen den im Wesentlichen
gleichzeitig erfassten Messpunkten oder -linien endlich viele Positionierschritte
liegen, so dass auch in der Verschieberichtung x hohe Messwertdichten
möglich
sind. Wenn die Verstellung kontinuierlich erfolgt, ist die Schrittweite
allein durch die periodischen Aufnahmezeitpunkte festgelegt. Der
Einfluss von Erschütterungen
kann durch kurze Aufnahmezeiten minimiert werden.
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Nur ergänzend wird darauf hingewiesen, dass
beide Beugungsoptiken 17, 18 auch miteinander
vertauscht werden können.
Die Anordnung 35 von Phasenschiebelementen dient dann zum
Aufspalten des Lichtbündels 16.
Wichtig ist nur, dass die Interferenzmuster 34i jeweils
unterschiedliche definierte Phasenverschiebungen erfahren. Insofern könnte zur
Phasenschiebung auch eine Anordnung 35 gewählt werden,
bei der die Phasengitter 28i zwar in einer gemeinsamen
Ebene liegen, jedoch gegeneinander um einen Bruchteil der Teilungsperiode
verschoben sind. Die Verwendung weiterer konventioneller Fhasenschiebeelemente,
bspw. rotierender planparalleler Glasplatten, ist ebenfalls denkbar.
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In 6 ist
eine weitere Möglichkeit
zur Ausbildung der Anordnung 35 gezeigt. Diese ist durch
ein einfaches Beugungsgitter gebildet, das gegenüber einer zum Beugungsgitter 17 parallelen
Ebene, also gegenüber
einer zu der durch den Strah lengang festgelegten Ebene senkrechten
Ebene, um einen Winkel α verkippt
ist, der ungleich Null ist. Damit wird im Wesentlichen der gleiche
Effekt erzielt wie mit einem gestuften Beugungsgitter oder mit mehreren
gegeneinander versetzten Gittern. Es ergeben sich stets unterschiedliche
Weglängen
der den zeitgleich erfassten Messlinien zugeordneten Messstrahlen.
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Die in 6 dargestellte
Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Messeinrichtung 3 ist
zur Vermessung eines zylindrischen Werkstücke 5 geeignet. Hierzu
ist der Zylinder 5 in einer in 6 nicht näher veranschaulichten Aufnahme
der Messeinrichtung 3 gelagert. Als Verstelleinrichtung
dient eine hier nicht näher
dargestellte, lediglich durch die Drehrichtung 37 gekennzeichnete
Drehpositioniereinrichtung, die den Zylinder um seine Längs- oder
Symmetrieachse 38 in Umfangsrichtung schrittweise oder
kontinuierlich dreht. Dadurch können
die Messlinien, hier bspw. zu der Symmetrieachse 37 parallele
Mantellinien, sequentiell auf der Zylinderoberfläche 4 verlagert werden.
Entsprechend lässt
sich auch eine Kegel- oder
Konusfläche
oder die Innenfläche
eines Hohlzylinders ganzheitlich vermessen.
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Abgewandelte Ausführungsformen der Messeinrichtung 3 sind
in den 7 und 8 dargestellt. Soweit Übereinstimmungen
mit der vorstehend beschriebenen Messeinrichtung in Bau und/oder
Funktion bestehen, wird unter Zugrundelegung gleicher Bezugszeichen
auf die vorstehende Beschreibung verwiesen.
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Die in 7 dargestellte
Ausführungsform unterscheidet
sich von den vorstehen erläuterten
im Wesentlichen durch die Ausbildung des Interferometers 2,
der vorliegend nach Art eines Michelson-Interferometers ausgebildet
ist. Das Interferometer 2 weist also einen Strahlteiler 41 auf,
der das vom Laser kommende, aufgeweitete Lichtbündel 16 in ein Referenzbündel 19 und
ein Messbündel 20 aufspaltet.
Das Referenzstrahl bündel 19 wird
von einem Spiegel 42 in sich selbst zurückreflektiert und kehrt zum
Strahlteiler 41 zurück.
Das Messstrahlbündel wird
zu einer Sonde 43 geleitet, die an der zu vermessenden
Werkstückoberfläche 4 geführt wird.
Die aus einem durchsichtigen Material bestehende Sonde 43 ist
sehr dünn
und somit auch zur Vermessung einer Bohrung 44 eines Werkstücks 5 geeignet.
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Die Sonde 43 weist an ihrer
dem Strahlteiler 41 zugewandten Seite ein Lichteintrittsfenster 45 auf, das
von dem blattförmigen
Messstrahl 20 getroffen wird. Im Strahlengang hinter dem
Lichteintrittsfenster 45 ist eine Beugungsoptik 46 angeordnet,
die ein gebeugtes Lichtbündel
erster Ordnung erzeugt. Der von der Beugungsoptik 46 nicht
gebeugte Lichtanteil wird von einer Absorbtionsstruktur 47 an
der dem Eintrittsfenster 45 gegenüberliegenden Seite der Sonde 43 absorbiert.
Das gebeugte Lichtbündel
trifft auf eine weitere, an einer Längskante der Sonde 43 angeordnete
Beugungsstruktur 48, die es rechtwinklig zu der Wandung
der Bohrung 44 austreten lässt. Das Lichtbündel wird
in sich zurückreflektiert,
durchläuft
die Beugungsanordnungen 48, 46 und kehrt ebenfalls
zu dem Strahlteiler zurück.
Dieser überlagert
beide Messstrahlbündel 19, 20 und
erzeugt in der Bildebene 12 der CCD-Kamera 13 ein
Interferenzbild.
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Bei herkömmlichen Messeinrichtungen
diesen Typs ist der Spiegel 42 zur Phasenverschiebung in
Richtung auf den Strahlteiler zu beweglich gelagert. Die erfindungsgemäße Phasenschiebemethode ermöglicht es,
den Spiegel fest anzuordnen. Der Spiegel 42 ist hier durch
mehrere reflektierende Elemente 50a bis 50i gebildet,
die in Richtung auf den Strahlteiler 41 zu parallel und
in gleichen Abständen zueinander
angeordnet sind. Sie sind in Bezug auf die Zeichenebene in 7 in unterschiedlichen Ebenen
angeordnet, wie dies auch die im Wesentlichen zeitgleich erfassten
Messlinien sind. Zugehörige
Refe renzstrahlen werden also an unterschiedlichen Stellen zurückreflektiert,
so dass sich unterschiedliche Phasenlagen zwischen den Referenzstrahlen und
den zugehörigen
Messstrahlen ergeben. Die reflektierenden Elemente 50a bis 50i bilden
also die Anordnung 35. Durch Drehen des Werkstücks oder der
Sonde 43 kann bei gleichzeitiger Phasenschiebung die gesamte
Wandung der Bohrung überstrichen
werden.
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Es ist auch möglich, den Referenzspiegel plan
auszubilden und die Anordnung 35 von Phasenschiebelementen
durch entsprechende trppenartig gestufte Ausgestaltung der der CCD-Kammera
zugewandten Seite des Strahlteilers 41 auszubilden. Auch hier
ergeben sich unterschiedliche Wege für die Referenzstrahlen, die
jeweils den an den im Wesentlichen zeitgleich erfassten Messlinien
reflektierten Messstrahlen überlagert
werden.
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Sollen sowohl der Strahlteiler 41 als
auch der Referenzspiegel 42 in gewohnter Weise plan ausgebildet
sein, kann die Phasenschiebung statt dessen im Messstrahlbündel 20 vorgenommen
werden. Eine mögliche
Ausgestaltung zeigt 8.
Wie ersichtlich, ist hier auf die Beugungsstruktur 48 verzichtet
worden, so dass das Licht an der Längskante der Sonde 43 in
spitzem Winkel zu der Werkstückoberfläche 4 aus
der Sonde austritt und in diese wieder eintritt. Außerdem ist
anstelle der Absorbtionsstruktur 47 eine Spiegelanordnung 51 bestehend
aus bspw. drei Spiegeln 52, 53, 54 vorgesehen,
die das Messlichtbündel
in sich selbst reflektiert. Jeder Spiegel 52, 53, 54 ist
in Einzelelemente 52i, 53i, 54i (i =
1 bis n) unterteilt, die in Bezug auf die Längskante der Sonde 43 derart
geneigt angeordnet sind, dass alle Strahlen des Messlichtbündels 20,
die an einer Messlinie reflektiert werden, eine gleichlange Wegstrecke
zurücklegen.
Die in Bezug auf die Zeichenebene in unterschiedlichen parallelen
Ebenen angeordneten Spiegel 52, 53, 54 sind
aber in Bezug aufeinander versetzt, so dass die Lichtstrahlen des
Messlichtbündels 20,
die an unterschiedli chen zeitgleich erfassten Messlinien reflektiert
werden, verschieden lange Wegstrecken zurücklegen. Die Spiegelanordnung 51 ist
nur ein Beispiel für
eine mögliche
Anordnung 35 von Phasenschiebeelementen in dem Strahlenweg des
Messstrahlbündels 20.
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Eine insbesondere zur Formmessung
an hochgenau bearbeiteten Oberflächen 4 eines
Werkstücks 5 geeignete
Messeinrichtung 3 enthält
ein Interferometer 3, mit dem von mehreren definierten Messbereichen 36k, 36l, 36m im
Wesentlichen gleichzeitig zugehörige
Interferenzmuster 34a, 34b, 34c erzeugt
und diese jeweils von einem Sensor 13a, 13b, 13c erfasst
werden. Durch Relativverstellung zwischen dem Werkstück 5 und
der Messeinrichtung 3 können
alle gewünschten
Messbereiche 36i (i = 1 bis n) der Werkstückoberfläche 4 erfasst
werden.
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Zur Absolutmessung werden von jedem Messbereich 36i mehrere
phasenverschobene Interferenzmuster aufgenommen. Dies wird dadurch
erreicht, dass jedem Sensor 13a, 13b, 13c jeweils
ein Phasenmodulator (Phasenschiebeelement) 28a, 28b, 28c zugeordnet
ist, der die Interferenzphase des von dem Sensor erfassten Interferenzmusters 34a, 34b, 34c gezielt
phasenmoduliert. Bei der Relativverstellung zwischen Werkstück 5 und
Messeinrichtung 3 wird jeder Messbereich 36i von
jedem Sensor mit der entsprechenden Phasenverschiebung aufgenommen.