DE10357062B4 - System for measuring the tilt of structured surfaces - Google Patents

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DE10357062B4 DE2003157062 DE10357062A DE10357062B4 DE 10357062 B4 DE10357062 B4 DE 10357062B4 DE 2003157062 DE2003157062 DE 2003157062 DE 10357062 A DE10357062 A DE 10357062A DE 10357062 B4 DE10357062 B4 DE 10357062B4
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    • G01N2021/4711Multiangle measurement
    • G01N2021/4721Multiangle measurement using a PSD

Abstract

System zur Messung der Verkippung, bei der ein optisches System einen Lichtstrahl auf eine Oberfläche wirft, dieser wieder abgestrahlt wird und auf einen Detektor trifft, dadurch gekennzeichnet, dass
zur störungsfreien, schnellen und genauen Messung der Verkippung entweder die Oberfläche der zu messenden Ebene strukturiert ist, oder diese Strukturierung teilweise oder ganz durch die Verkippungsebene hindurch getrieben ist, so dass die einfallende Strahlung an der Verkippungsebene entweder reflektiert oder auch transmittiert wird, wobei die Strukturierung der Verkippungsebene derart gestaltet ist,
dass durch Brechung und/oder Beugung der Strahlengang der einfallenden Strahlung verändert wird, so dass sich auf dem strahlungsempfindlichen Detektor der Auswerteschaltung eine für die Strukturierung charakteristische Änderung des Ortsmusters oder Energieschwerpunktes, der von der Verkippungsebene reflektierten/transmittierten Strahlung, ergibt.
System for measuring the tilting, in which an optical system throws a light beam onto a surface, which is radiated again and impinges on a detector, characterized in that
for interference-free, fast and accurate measurement of the tilt either the surface of the plane to be measured is structured, or this structuring is driven partially or completely through the tilt plane, so that the incident radiation is either reflected or transmitted at the tilt plane, the structuring the tilting plane is designed in such a way
that the beam path of the incident radiation is changed by refraction and / or diffraction, so that on the radiation-sensitive detector of the evaluation circuit for the structuring characteristic change of the spatial pattern or energy focus, the reflected from the tilt plane / transmitted radiation results.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein System zur Messung der Verkippung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a system for measuring tilting according to the preamble of Patent claim 1.

Zur Bestimmung von Verkippungen finden eine Reihe von Messprinzipien Anwendung. Die bestehenden Systeme sind makroskopisch ausgeführt und fast alle sind prinzipbedingt nicht für die Anwendung in der Mikrosystemtechnik (Größenordnung von Mikrometern) geeignet.to Determination of tilting find a number of measuring principles Application. The existing systems are executed macroscopically and Almost all are inherently not for use in microsystems technology (Order of magnitude of Micrometers).

Aus dem Stand der Technik sind Messsysteme, die die Verkippung einer Elektrodenanordnung in einem Elektrolyten als Messsignal verwenden, bekannt (P1). Dieses Prinzip basiert auf der Gravitation und hat den Horizont als Bezugsrahmen, da sich die Oberfläche des Elektrolyten im Gleichgewichtsfall aufgrund der Schwerkraft immer parallel zum Horizont ausrichtet. In (P2) wird ebenfalls ein elektrolytisches Sensorprinzip vorgestellt. Ein weiteres Messprinzip mittels magnetischen Flüssigkeit ist in (1) beschrieben. (P3) beschreibt ein System, dass den Seebeck-Effekt zur Messung der Verkippung nutzt. Auch dieses System ist gravitationsbestimmt und hat den Horizont als 0°-Grad-Bezugsrahmen.Out The prior art are measuring systems that tilt a Use electrode arrangement in an electrolyte as a measurement signal, known (P1). This principle is based on gravity and has the horizon as a frame of reference, as the surface of the Electrolytes in the case of equilibrium always due to gravity Aligns parallel to the horizon. In (P2) is also an electrolytic Sensor principle presented. Another measuring principle by means of magnetic liquid is described in (1). (P3) describes a system that the Seebeck effect uses for measuring the tilting. This system is also gravitational and has the horizon as a 0 degree reference frame.

Ein weiteres Messsystem arbeitet kapazitiv nach dem Prinzip eines elektrischen Kondensators. Da elektrisches Feld und Ladungsverteilung als unabhängig vom herrschenden Gravitationsfeld gesehen werden können, orientiert sich dieses Messsystem nicht am sichtbaren Horizont.One Another measuring system works capacitively according to the principle of an electric Capacitor. Since electric field and charge distribution as independent of dominant gravitational field can be seen, this is oriented Measuring system not on the visible horizon.

(P4) beschreibt ein optisches Prinzip zur Messung von Position und Verkippung durch schrägen Einfall und Reflexion an einer unstrukturierten Oberfläche. Um, vor allem bei sehr geringen Verkippungen (z. B. 0,1 bis 5°), eine in der Praxis gute Sensitivität zwischen Verkippungsgrad und Ortswechsel des reflektierten Strahls auf dem PSD zu erreichen, muss unter einem Winkel, der von 90° verschieden ist (dies ist auch in (P4) festgelegt), auf die Verkippungsfläche eingestrahlt werden. Die Reflexion des schräg einfallenden Lichtstrahls findet dabei jedoch an einer unstrukturierten Oberfläche statt, wobei hier das Prinzip einfacher Reflexion (Einfallswinkel gleich Ausfallswinkel) genutzt wird. Existierende optische und kapazitive Messsysteme wie von Micro-Epsilon GmbH & Co KG nutzen die diffuse Streuung an der Reflexionsebene, um daraus den Abstand zu berechnen. Das in (P5) beschriebene Verfahren behandelt lediglich den Spezialfall der Verkippung von zwei Platten, welche sich um eine gemeinsame Achse drehen.(P4) describes an optical principle for measuring position and tilt by oblique Incidence and reflection on an unstructured surface. Around, especially at very low tilting (eg 0.1 to 5 °), an in the practice good sensitivity between tilting degree and change of location of the reflected beam to reach on the PSD, must be at an angle that is different from 90 ° (this is also specified in (P4)), irradiated on the tilting surface become. The reflection of the oblique incident light beam, however, finds it on an unstructured surface instead, here the principle of simple reflection (angle of incidence equal failure angle) is used. Existing optical and capacitive Measuring systems such as Micro-Epsilon GmbH & Co KG use the diffuse scattering at the reflection plane to calculate the distance. The in (P5) only deals with the special case the tilting of two plates, which is a common Turn axis.

Zunächst ist festzustellen, dass (P1)–(P3), makroskopische Systeme beschreiben. Diese Systeme sind so nicht für die Verkippungsmessung in der Mikrosystemtechnik zu verwenden. Bei diesen Verfahren geschieht zudem die Verkippungsmessung nicht kontaktlos, d. h. diese Sensoren müssen von Hand oder maschinell auf das Messobjekt aufgebracht werden. Dies ist in mikrotechnischen Aufbauten, wo im Bereich von Mikrometern zum einen keine Handmontage möglich ist und abgesehen davon das Messobjekt von außen, also nach der prozesstechnischen Fertigung, oft nicht erreichbar ist, überhaupt nicht oder nur sehr eingeschränkt möglich. Das angeführte thermische Messsystem (P3) ist zudem prinzipbedingt träge und das elektrolytische System sehr stark erschütterungsempfindlich; es sei denn es würden höher viskose Flüssigkeiten verwendet, was aber wiederum die Ansprechzeit erhöht und das Messsystem träge macht.First is find that (P1) - (P3), macroscopic Describe systems. These systems are not for tilt measurement to use in microsystems technology. In these procedures happens In addition, the tilt measurement is not contactless, d. H. these sensors have to be applied by hand or by machine to the test object. This is in microtechnical constructions where in the micrometer range on the one hand, no manual assembly possible is and apart from the measurement object from the outside, so after the process engineering Manufacturing, often unavailable, not at all or only very limited possible. The cited thermal measuring system (P3) is also inherently sluggish and the electrolytic system very sensitive to vibration; it was because it would higher viscosity liquids which in turn increases the response time and the measuring system makes you sluggish.

Diese Nachteile umgehen die kapazitiven und optischen Messverfahren. Sie nutzen kein träges oder erschütterungsempfindliches Medium und arbeiten berührungslos. Beide Verfahren sind in der Mikrosystemtechnik anwendbar, wobei optische Verfahren noch den Vorteil haben sehr gut skalierbar zu sein und mit gleichbleibender Genauigkeit sowohl für makroskopische als auch mikroskopische Aufbauten verwendbar zu sein. Des weiteren sind optische und kapazitive Systeme mit ihrer schnellen Ansprechzeit für Echtzeit-Monitoring geeignet. Optische Verfahren haben zudem den Vorteil, dass das Messprinzip unempfindlich gegenüber elektromagnetischen Störfeldern ist und sie selbst auch nicht als Quelle elektrischer Störfelder auftreten.These Disadvantages avoid the capacitive and optical measuring methods. she do not use lethargic or vibration-sensitive Medium and work without contact. Both methods are applicable in microsystem technology, wherein optical methods still have the advantage of being very scalable and with consistent accuracy for both macroscopic and microscopic Constructions to be suitable. Furthermore, optical and capacitive Systems with their fast response time suitable for real-time monitoring. Optical methods also have the advantage that the measuring principle insensitive to electromagnetic interference fields and she herself is not a source of electrical interference occur.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein schnelles und dabei hochgenaues, relativ einfach zu integrierendes und universell, auch in der Mikrosystemtechnik, einsetzbares Messsystem zu finden. Das Messprinzip soll relativ leicht in bestehende Systeme integrierbar sein, sich gut in den baulichen Dimensionen nach oben und unten skalieren lassen und auch senkrechten Einfall des Messstrahls zulassen (um z. B. hochintegrierbare Strahlquellen wie vertikal oberflächenemittierende Laser (VCSEL) für die Verkippungsmessung in der Mikrosystemtechnik nutzbar zu machen).task The invention is a fast and yet highly accurate, relatively easy to integrate and universal, also in microsystem technology, to find usable measuring system. The measuring principle should be relative Easy to integrate into existing systems, look good in the scale dimensions up and down and also vertical Allow incidence of the measuring beam (eg by highly integrated beam sources as vertical surface emitting Laser (VCSEL) for to use the tilt measurement in microsystem technology).

Eine weitere Aufgabe besteht darin, mit der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung ein Feedbacksystem für mikrooptische Anwendung realisieren zu können, mit der die Verkippung von Mikrospiegeln eingestellt und langzeitstabil kontrolliert und gegebenenfalls adaptiert werden kann. In Verbindung damit soll der zu schaltende Lichtstrahl auch als Messstrahl zur Verkippungsbestimmung herangezogen werden. Es wird angestrebt dadurch pro Verkippungseinheit (z. B. Mikrospiegel) eine sonst notwenige Strahlquelle einzusparen. Diese Aufgaben werden durch die in Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale wie, dass es sich um ein optisches Messverfahren mit Strukturierung der Oberfläche der Verkippungsebene und den Einsatz von Reflexions- oder Transmissionsgittern handelt, gelöst.Another object is to be able to realize with the specified in claim 1 invention, a feedback system for micro-optical application, adjusted with the tilting of micromirrors and controlled long-term stability and optionally adapted. In conjunction with this, the light beam to be switched should also be used as a measuring beam for tilting determination. It is thereby sought by each Verkippungseinheit (eg., Micromirror) otherwise notweni to save the beam source. These objects are achieved by the features listed in claim 1 such as that it is an optical measuring method with structuring of the surface of the tilt plane and the use of reflection or transmission gratings, solved.

Die mit der Erfindung erreichten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass das grundlegende Prinzip aus (P4) derart erweitert wird, dass das optische Messprinzip der Reflexion an einer Verkippungsebene mit Techniken und Methoden der Mikrosystemtechnik nutzbar gemacht wird, da die prozesstechnischen Anforderungen und Möglichkeiten der Mikrosystemtechnik eine einfache Herunterskalierung des Prinzips aus (P4) nicht erlauben. Darüber hinaus erhöht die vorgestellte Erfindung die Genauigkeit der Messung durch Vergrößerung der Winkeländerung des ausfallenden Strahls, indem sowohl Beugung als auch Reflexion genutzt werden, was mit eine größeren Ortsänderung des Messstrahls auf dem Detektor und damit einem höheren Auflösungsvermögen des Verkippungsgrades einhergeht. Des weiteren wird das einfache Reflexionsprinzip an unstrukturierten Oberflächen durch die Strukturierung derart erweitert, dass auch senkrecht einstrahlende Messstrahlen nicht auf sich selbst zurück reflektiert werden, sondern (beispielsweise für Beugungsordnungen höherer Ordnung, oder speziell auch für vertikal strukturierte diffraktive Strukturen) unter einem deutlich von 0 Grad verschiedenen Winkel auf den Positionsdetektor reflektiert werden können. Dies eröffnet Möglichkeiten für den Einsatz sogenannter vertikal oberflächen-emittierender Laser (VCSEL) zur Verkippungsmessung in der Mikrosystemtechnik und bietet immense Vorteile hinsichtlich Integrationsdichte, Aufbau- und Verbindungstechnik, Positioniergenauigkeit und Herstellungskosten. Ein weiterer Vorteil der hier vorgestellten Erfindung ist, dass bei optischen Anwendungen, die zu schaltende Strahlung gleichzeitig als Messstrahlquelle verwendet werden kann und somit eine extra Strahlquelle zur Verkippungsmessung überflüssig wird. Möglich wird dies durch Strukturierung der Verkippungsebene als Transmissionsgitter.The particular advantages of the invention are that the basic principle of (P4) is extended so that the optical measuring principle of reflection at a tilt plane used with techniques and methods of microsystems technology will, as the process engineering requirements and opportunities Microsystems technology a simple scaling down the principle off (P4). Furthermore elevated the presented invention, the accuracy of the measurement by increasing the angle change of the emergent beam, by both diffraction and reflection be used, resulting in a larger location change of the measuring beam on the detector and thus a higher resolution of the Tilting is accompanied. Furthermore, the simple reflection principle on unstructured surfaces extended by the structuring so that even vertically irradiating measuring beams not back to yourself be reflected, but (for example, for higher order diffraction orders, or especially for vertically structured diffractive structures) under one clearly of 0 degrees different angle reflected on the position detector can be. This opens options for the Use of so-called vertical surface emitting lasers (VCSEL) for tilt measurement in microsystems technology and offers immense Advantages in terms of integration density, assembly and connection technology, Positioning accuracy and manufacturing costs. Another advantage the invention presented here is that in optical applications, the radiation to be switched simultaneously used as a measuring beam source can be and thus an extra beam source for tilt measurement is unnecessary. Possible this is done by structuring the tilt plane as a transmission grating.

Die Erfindung ist sowohl makro- als auch mikrotechnisch nutzbar und dabei einfach in bestehende Designs zu integrieren. Über die frei wählbare Strukturierung der Oberfläche ist es möglich, gezielt bestimmte Reflexions- und/oder Transmissionsverhalten vorzugeben. Es ergibt sich dadurch nicht nur ein „sauberes" Reflexionsverhalten (im Gegensatz zu unstrukturierten Oberflächen mit diffuser Reflexion), sondern der formelle Zusammenhang von Verkippungsgrad und Strahlengang kann auch genau definiert über die jeweils gewählte Strukturierung eingestellt bzw. formell abgeleitet werden. Außerdem profitiert man von einer hohen Reproduzierbarkeit der kritischen Parameter, wie etwa die Justierung der Strahlquelle oder der Genauigkeit der Gitterkonstanten (Gitterstrukturen lassen sich sehr genau und reproduzierbar herstellen). Dazu kommt, dass die vorgestellte Messmethode nicht von der Geometrie des jeweiligen Aufbaus abhängt; im Gegensatz z. B. zu den kapazitiven Messsystemen, wo das Messprinzip grundlegend von der Geometrie des gebildeten Kondensators abhängt.The Invention is both macro- and microtechnically usable and easy to integrate into existing designs. About the freely selectable structuring the surface Is it possible, Specify specifically specific reflection and / or transmission behavior. This not only results in "clean" reflection behavior (in contrast to unstructured reflection behavior) surfaces with diffuse reflection), but the formal relationship of tilting degree and beam path can also be precisely defined over the selected structuring adjusted or formally derived. In addition, one benefits from one high reproducibility of the critical parameters, such as the Adjustment of the beam source or the accuracy of the lattice constants (Grid structures can be produced very accurately and reproducibly). In addition, the presented measuring method does not depend on the geometry depends on the particular structure; in contrast z. B. to the capacitive measuring systems, where the measuring principle fundamentally depends on the geometry of the capacitor formed.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in Patentanspruch 2 gegeben. Die Weiterbildung nach Patentanspruch 2 ermöglicht eine hochgenaue, kontinuierliche und dennoch kostengünstige und einfach zu implementierende Auswertung des physikalischen Reflexions- und Beugungsprinzips.A advantageous embodiment of the invention is in claim 2 given. The development according to claim 2 allows a Highly accurate, continuous yet cost effective and easy to implement Evaluation of the physical reflection and diffraction principle.

Zeichnungdrawing

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.In The drawing shows an embodiment is shown and will be closer in the following described.

Es zeigen:It demonstrate:

1 Messprinzip in Reflexion (Seitenansicht) 1 Measuring principle in reflection (side view)

101101
Seitenansicht der Verkippungsachsesideview the tilt axis
102102
Verkippungsebene im unverkippten ZustandVerkippungsebene in the untilted state
103103
Verkippungsebene verkippt um den Winkel αVerkippungsebene tilted by the angle α
104104
Verkippungsebene verkippt um den Winkel βVerkippungsebene tilted by the angle β
105105
Strahlengang des gebeugten/reflektierten Messstrahls im unverkippten Zustand (102)Beam path of the diffracted / reflected measuring beam in the untilted state ( 102 )
106106
Strahlengang des gebuegten/reflektierten Messstrahls im verkippten Zustand β(104)Beam path of the bent / reflected measuring beam in the tilted state β (FIG. 104 )
107,110107.110
Verkippungsabhängige Positionsänderung auf dem DetektorTilt-dependent position change on the detector
108 108
Strahlengang des gebeugten/reflektierten Messstrahls im unverkippten Zustand (102)Beam path of the diffracted / reflected measuring beam in the untilted state ( 102 )
109109
Strahlengang des gebeugten/reflektierten Messstrahls im verkippten Zustand α (103)Beam path of the diffracted / reflected measuring beam in the tilted state α ( 103 )
111, 112111, 112
Positionssensitive Strahlungsdetektorenposition Sensitive radiation detectors
113113
Strahlquellebeam source

2 Oberflächenstrukturprinzip 2 Surface structure principle

201201
Verkippungsebene in der AufsichtVerkippungsebene in the supervision
202202
Oberflächenstruktur der Verkippungsebene (hier ein Liniengitter)surface structure the tilt plane (here a line grid)

3 Transmissionsgitter in der Seitenansicht 3 Transmission grille in side view

301301
Einfallender Strahlincident beam
302302
Verkippungsebene im unverkippten ZustandVerkippungsebene in the untilted state
303303
Beugungsmaximum nullter Ordnung (geradliniger Durchgang)diffraction peak zeroth order (straight-line passage)
304, 305304 305
Strahlengang der Beugungsmaxima ±1. Ordnungbeam path the diffraction maxima ± 1. order
306306
Verkippungsebene im verkippten ZustandVerkippungsebene in the tilted state
307, 308307 308
Strahlengang der Beugungsmaxima ±1. Ordnung im verkippten Zustand (306)Beam path of the diffraction maxima ± 1. Order in the tilted state ( 306 )

4 Verkippbarer Mikrospiegel mit transmissivem Messprinzip 4 Tiltable micromirror with transmissive measuring principle

401401
Verkippungsebene im unverkippten ZustandVerkippungsebene in the untilted state
402402
Transmissionsgitter (Amplitudengitter)transmission grid (Amplitude grating)
403403
Einfallende Strahlungincident radiation
404404
Beugungsmaximum nullter Ordnung (geradliniger Durchgang)diffraction peak zeroth order (straight-line passage)
405, 406405 406
Strahlengang der Beugungsmaxima ±1. Ordnungbeam path the diffraction maxima ± 1. order
407, 408407 408
Strahlengang der Beugungsmaxima ±1. Ordnung bei Verkippungbeam path the diffraction maxima ± 1. order with tilting
409, 410409 410
Positionssensitive Strahlungsdetektoren (z. B. PSDs oder CCDs)position Sensitive Radiation detectors (eg PSDs or CCDs)

5 Verkippbarer Mikrospiegel mit reflektivem Messprinzip 5 Tiltable micromirror with reflective measuring principle

501501
Verkippungsebene im unverkippten ZustandVerkippungsebene in the untilted state
502502
Reflektives Gitter (Phasengitter)reflective Grid (phase grid)
503503
Einfallende Strahlung bzw. Beugungsmaximum 0. Ordnungincident Radiation or diffraction maximum 0th order
504, 505504 505
Strahlengang der Beugungsmaxima ±1. Ordnung bei unverkipptem Spiegelbeam path the diffraction maxima ± 1. order with tipped mirror
506, 507506 507
Strahlengang der reflektierten Beugungsmaxima ±1. Ordnung (verkippter Spiegel)beam path the reflected diffraction maxima ± 1. Okay (tilted mirror)
508508
Strahlengang des Beugungsmaximum 0. Ordnung bei verkippter Ebenebeam path of the diffraction maximum of 0th order with tilted plane
509, 510509 510
Positionssensitive Strahlungsdetektoren (z. B. PSDs oder CCDs)position Sensitive Radiation detectors (eg PSDs or CCDs)

6 Oberflächenstrukturprinzip 6 Surface structure principle

601601
VerkippungsebeneVerkippungsebene
602602
Darstellung des Prinzips der Oberflächenstrukturierung (Diffr. Optisches Element)presentation the principle of surface structuring (Diffr. Optical element)
603603
Senkrecht einfallender StrahlPerpendicular incident beam
604604
Reflektierter Messstrahl (Winkel ungleich 90°, z. B. höheres Beugungsmaximum)reflected Measuring beam (angle not equal to 90 °, z. Higher Diffraction maximum)

7 Reflektives Prinzip aus Reflexion (2α) und Beugung (β) 7 Reflective principle of reflection (2α) and diffraction (β)

701701
Einfallender Strahlincident beam
702702
Verkippungsebene im unverkippten AusgangszustandVerkippungsebene in the untilted initial state
703–705703-705
Beugungsmaxima 0. bzw. ±1. Ordnung im Ausgangszustand (702)Diffraction maxima 0. or ± 1. Order in the initial state ( 702 )
706706
Verkippungsebene im verkippten ZustandVerkippungsebene in the tilted state
707–709707-709
Beugungsmaxima 0. bzw. ±1. Ordnung im verkippten Zustand (706)Diffraction maxima 0. or ± 1. Order in the tilted state ( 706 )

Beschreibung des Ausführungsbeispielsdescription of the embodiment

1 zeigt wie ein Messstrahl ausgehend von einer Strahlquelle (113) auf das Messobjekt (102) fällthier eine noch unverkippt dargestellte Ebene deren Verkippung zu messen ist. Dabei kann der Strahl entweder unter schrägem Einfall (Einfallswinkel ungleich 90°) oder senkrecht auf die Ebene einfallen. Am Ort, an dem der Messstrahl die Verkippungsebene trifft, ist die Oberfläche strukturiert (z.B nach Art von 2 oder 6). Diese Strukturierung kann refraktiver (Linsen, Prismen), diffraktiver (z. B. optische Gitter aller Art) oder gemischt refraktiv-diffraktiver Art sein. Ein einfaches Beispiel eines diffraktiven optischen Elementes ist in 2 und 6 dargestellt. Das Prinzip einer möglichen reflexiven diffraktiven Strukturierung ist in den 5, 6 und besonders in 7 detailliert dargestellt. α und β symbolisieren dabei Verkippungs- und γ entsprechende dadurch verursachte Beugungswinkel. Auch bei senkrecht auftreffendem Strahl wird der Messstrahl (hier z. B. das Beugungsmaximum 1. Ordnung) nicht etwa auf den einfallenden Strahl zurückreflektiert – wie das bei einer planen Reflexionsebene der Fall wäre – sondern unter einem anderen definieren Winkel reflektiert. Dies hängt von der Beschaffenheit der Oberflächenstrukturierung (z. B. der Periode des optischen Gitters) und der Wellenlänge der Strahlung ab. Verkippt man nun die Ebene (102) um beliebige Winkel α (103) oder β (104) um die Drehachse 101, so ändert sich auch der Reflexionswinkel in Bezug auf die einfallende Strahlung und der reflektierte Messstrahl bewegt sich von der Ausgangslage (105) (bzw. (108)) zum Ort (106) (bzw. (109)). Kennt man den formalen Zusammenhang von den Verkippungswinkeln (α, β) und der Ortsdifferenz Δx (107), (110) am Detektor (111), (112), so ist es möglich aus den Wegdifferenzen (107), (110) auf Verkippungswinkel und -richtung rückzuschließen. Die Verkippung bei Messung in Reflexion bewirkt dabei sowohl eine Änderung der Phasenbeziehung der reflektierten Strahlung am diffraktiven Element – und damit charakteristische Beugungswinkel für die verschiedenen Beugungsordnungen -, als auch ein dem überlagerten Reflexionsverhalten nach dem bekannten Reflexionsgesetz (Einfallswinkel gleich Ausfallswinkel; in Bezug auf Normale der Verkippungsebene). Der Ausfallswinkel des Messstrahls (z. B. ein Beugungsmaximum 1. oder 2. Ordnung) setzt sich im Fall der Reflexionsmessung also zusammen aus dem Reflexionswinkel α (bezogen auf die Flächennormale, bzw. 2α bezogen auf den einfallen Strahl) und dem Beugungswinkel γ (bedingt durch den verkippungsabhängigen Phasenshift). Dies ist in 7 detailliert dargestellt. Bei der Verkippungsmessung in Transmission tritt dagegen nur eine verkippungsabhängige Änderung des Beugungswinkels zu tage. In 2 ist die Aufsicht einer beispielsweise mit einem einfachen Liniengitter (202) strukturierten Verkippungsebene (201) dargestellt. Die Strukturierung (202) besteht hier als Beispiel aus einem einfachen binären Amplitudengitter – also einer regelmäßigen alternierenden Abfolge von definierten strahlungsundurchlässigen (absorbierenden/-reflektierenden) Stegen und strahlungsdurchlässigen Öffnungen. Diese Gitterstruktur ist dabei nicht nur oberflächlich aufgebracht, sondern komplett durch die Verkippungsebenen hindurchgetrieben, damit die einfallende Stralung, oder zumindest ein Teil davon, auf die Rückseite transmittiert werden kann (hier ist im Wesentlichen an Anwendungen in der Mikrotechnik gedacht). Da die Gitterstruktur durch die bestrahlte Ebene durchgängig ist (3), wird einfallende Strahlung (301), die auf der Rückseite austritt (303)–(305), an diesem Gitter gebeugt (auf der Vorderseite gebeugt und reflektiert). Ein Teil der Strahlung wird an den Stegen der Vorderseite und der restlichen Oberfläche absorbiert oder reflektiert und am Gitter auf der Vorderseite ebenfalls gebeugt, während der andere Teil in die durchlässigen Öffnungen fällt und auf der Rückseite austritt. Auf der Rückseite interferieren die Elementarwellen dieser transmittierten Strahlung – Beugung tritt auf. Dabei entstehen, je nach Art des Gitters, verschiedene Interferenzmuster auf dem Detektor, die sich zur Bestimmung des Verkippungszustandes der Ebene nutzen lassen. Im einfachen Fall bilden sich klare Beugungsmaxima nullter (303), erster (304), (305) und höherer Ordnung, die ihre Position in Abhängigkeit von der Verkippung ändern. 3 illustriert schematisch die Seitenansicht von 2. Ein Strahl (301) trifft auf die strukturierte Ebene (302). Im Ausgangszustand (302) bilden sich die Beugungsmaxima aus (hier gezeigt sind die Maxima nullter (303) und plus/minus erster Ordnung (304), (305). Im verkippten Zustand (306) ändert sich aufgrund des Verkippungsweges die Phasenbeziehung der Elementarwellen zueinander und die Abbildungspunkte der Beugungsmaxima erster (und höherer Ordnung) wandern auf dem Detektor, was in (307) bzw. (308) angezeigt ist. Dabei verhalten sich die Änderungen der Maxima i.A. nicht symmetrisch. D.h., dass z. B. das Maximum erster Ordnung rechts (307) sich mit der Verkippung der Ebene (302) in z. B. den Verkippungszustand (306) nicht symmetrisch zum Maximum erster Ordnung links (308) verhält. Dadurch ist es u.a. möglich aus dem Messsignal auch die Richtung der Verkippung zu bestimmen. Der Detektor selbst ist dann z. B. wieder wie in 1 als PSD (Positionssensitiver Detektor) aufgebaut. Die Ausführung der Strukturierung der Verkippungsebene ist dabei variabel gehalten und kann sowohl diffraktive als auch refraktive oder gemischt diffraktiv-refraktive optische Elemente enthalten. 1 shows like a measuring beam starting from a beam source ( 113 ) on the test object ( 102 ) fällthier a still unabilted plane whose tilt is to measure. The beam can either by oblique incidence (angle of incidence not equal to 90 °) or perpendicular to the plane. At the location where the measuring beam meets the tilting plane, the surface is structured (eg in the manner of 2 or 6 ). This structuring can be more refractive (lenses, prisms), more diffractive (eg optical gratings of all types) or mixed refractive-diffractive types. A simple example of a diffractive optical element is in 2 and 6 shown. The principle of a possible reflexive diffractive structuring is in the 5 . 6 and especially in 7 shown in detail. α and β symbolize tilting and γ corresponding diffraction angles caused thereby. Even when the beam is incident perpendicularly, the measuring beam (here, for example, the 1st order diffraction maximum) is not reflected back to the incident beam - as would be the case with a plane of reflection - but reflected at another defined angle. This depends on the nature of the surface structuring (eg the period of the optical grating) and the wavelength of the radiation. If you now tilt the plane ( 102 ) by arbitrary angles α ( 103 ) or β ( 104 ) about the axis of rotation 101 , so also the angle of reflection with respect to the incident radiation changes and the reflected measuring beam moves from the initial position ( 105 ) (respectively. ( 108 )) to the place ( 106 ) (respectively. ( 109 )). Is the formal relationship between the tilt angles (α, β) and the position difference Δx ( 107 ) 110 ) at the detector ( 111 ) 112 ), it is possible from the path differences ( 107 ) 110 ) to infer tilt angle and direction. The tilting when measured in reflection thereby causes both a change in the phase relationship of the reflected radiation at the diffractive element - and thus characteristic diffraction angles for the different diffraction orders - as well as the superimposed reflection behavior according to the known law of reflection (angle of incidence equal to the angle of reflection; Verkippungsebene). The angle of reflection of the measuring beam (eg a 1st or 2nd order diffraction maximum) is in the case of reflection measurement thus composed of the reflection angle α (relative to the surface normal, or 2α with respect to the incident beam) and the diffraction angle γ ( conditioned by the tilt-dependent phase shift). This is in 7 shown in detail. In the case of tilt measurement in transmission, on the other hand, only a tilt-dependent change in the diffraction angle occurs. In 2 is the supervision of an example with a simple line grid ( 202 ) structured tilt plane ( 201 ). The structuring ( 202 ) consists here as an example of a simple binary amplitude grating - ie a regular alternating sequence of defined radiopaque (absorbing / reflecting) webs and radiation-permeable openings. In this case, this lattice structure is not only superficially applied, but completely driven through the tilt planes, so that the incident stratum, or at least part of it, can be transmitted to the back (in this case, it is essentially intended for applications in microtechnology). Since the lattice structure is continuous through the irradiated plane ( 3 ), incident radiation ( 301 ), which exits on the back ( 303 ) - ( 305 ), bent at this lattice (on the front bent and reflected). Part of the radiation is absorbed or reflected on the lands of the front and the rest of the surface and also diffracted at the grille on the front, while the other falls into the permeable openings and exits the back. At the rear, the elementary waves of this transmitted radiation interfere - diffraction occurs. Depending on the type of grating, different interference patterns are created on the detector, which can be used to determine the tilt state of the plane. In the simple case, clear diffraction maxima zeroth ( 303 ), first ( 304 ) 305 ) and higher order, which change their position depending on the tilt. 3 schematically illustrates the side view of 2 , A beam ( 301 ) meets the structured level ( 302 ). In the initial state ( 302 ), the diffraction maxima are formed (shown here are the maxima zeros ( 303 ) and plus / minus first order ( 304 ) 305 ). In tilted condition ( 306 ), due to the tilting path, the phase relation of the elementary waves to each other changes, and the imaging points of the first (and higher order) diffraction maxima travel on the detector, which in ( 307 ) respectively. ( 308 ) is displayed. The changes in the maxima generally do not behave symmetrically. This means that z. B. the maximum first order right ( 307 ) with the tilt of the plane ( 302 ) in z. B. the Verkippungszustand ( 306 ) not symmetric to the maximum of the first order left ( 308 ) behaves. This makes it possible, among other things, to determine the direction of the tilt from the measurement signal. The detector itself is then z. B. again as in 1 constructed as a PSD (Position Sensitive Detector). The embodiment of the structuring of the tilt plane is kept variable and can contain both diffractive and refractive or mixed diffractive-refractive optical elements.

In den 4 und 5 sind zwei mögliche mikrotechnische Ausführungen dargestellt. Der Siliziumwafer ist dabei typischerweise rückseitig mittels KOH-Ätzen sttrukturiert. Eine vorteilhafte Ausführung benutzt ein für die verwendete Strahlung transparentes Material (typischer Weise Pyrex) als Abstandshalten zwischen dem Mikrospiegel (401), (501) und den Strahlungsdetektoren (409), (410), (509), (510). Im Fall des transmissiven Messprinzips nach 4 fällt einfallende Strahlung (403) (kohärent oder teilkohärent) auf eine verkippbare (Spiegel-)struktur (401) deren Oberfläche ganz oder teilweise mikrooptisch strukturiert ist (hier ein optisches Gitter (402)). Im unverkippten Zustand bilden sich unterhalb des Spiegels in Transmission die charakteristischen Beugungsmaxima aus. Hier dargestellt sind die Maxima nullter (404) sowie ±erster Ordnung (405, 406). Im verkippten Zustand ändert sich aufgrund der Verkippung, in Bezug auf die einfallende Strahlung (403), die Phasenbeziehung der auf der Rückseite emittierten Elementarwellen. Im Gegensatz zum verkippungsunabhängigen Durchgang des Beugungsmaximums nullter Ordnung (404) ändern sich so die Abstrahlwinkel der Maxima höherer Ordnung. Dargestellt ist das Verhalten der Beugungsmaxima erster Ordnung (407) und (408). Aus der Änderung des Abstrahlverhaltens z. B. der Maxima erster Ordnung ((405) geht über in (407) und (406) zu (408)) lässt sich nun Richtung und Größe der Verkippung hochgenau messen.In the 4 and 5 Two possible microtechnical versions are shown. The silicon wafer is typically structured on the reverse side by means of KOH etching. An advantageous embodiment uses a material which is transparent to the radiation used (typically Pyrex) as the distance between the micromirror ( 401 ) 501 ) and the radiation detectors ( 409 ) 410 ) 509 ) 510 ). In the case of the transmissive measuring principle after 4 falls incident radiation ( 403 ) (coherent or partially coherent) to a tiltable (mirror) structure ( 401 ) whose surface is completely or partially micro-optically structured (here an optical grating ( 402 )). Im un tilted state form below the mirror in transmission, the characteristic diffraction maxima. Shown here are the maxima of zeroth ( 404 ) as well as ± first order ( 405 . 406 ). In the tilted state changes due to the tilt, with respect to the incident radiation ( 403 ), the phase relationship of the elementary waves emitted on the backside. In contrast to the tilt-independent passage of the zero-order diffraction maximum ( 404 ) change the radiation angle of the maxima of higher order. Shown is the behavior of the first order diffraction maxima ( 407 ) and ( 408 ). From the change of the radiation behavior z. B. the maxima of first order (( 405 ) goes over in ( 407 ) and ( 406 ) to ( 408 )) can now measure the direction and size of the tilting highly accurate.

5 stellt ebenfalls ein mögliches mikrotechnisches Ausführungsbeispiel eines verkippbaren Mikrospiegels dar. Der Mikrospiegel (501) ist hier allerdings nur einseitig mit einem optischen Gitter (502) strukturiert. Das Gitter (502) ist dabei nicht durch die Verkippungsebene hindurch getrieben, sondern nur über eine definierte Tiefe und arbeitet daher als Phasengitter. Da sich einfallende (teil)kohärente Strahlung (503) und die Detektoreinheiten (509), (510) auf derselben Seite befinden arbeitet dieses Beispielsystem in Reflexion. Wie im Fall von 4 bilden sich im unverkippten Zustand (501) Beugungsmaxima erster (504), (505) (und höherer Ordnung) aus, wobei das Maximum nullter Ordnung im Fall eines einfachen Liniengitters bei senkrechten Einfall exakt in Richtung der einfallenden Strahlung reflektiert wird (503). Wird der Mikrospiegel verkippt ändert sich zum einen wie im transmissiven Fall (in 4 dargestellt) die Phasenbeziehung der abgestrahlten Elementarwellen und zum anderen auch der Reflexionswinkel, der dem Reflexionsgesetz (Einfallswinkel gleich Ausfallswinkel) gehorcht. Beide Winkeleffekte (Beugung und Reflexion) kommen zum tragen, was sich in einem deutlich größeren Abstrahlwinkel und auch in einer deutlich größeren verkippungsabhängigen Winkeländerung niederschlägt. Im verkippten Zustand (wie in 5 illustriert) geht das linke Intensitätsmaximum 504 in 506 über; das rechte (505) dagegen in (507). Da der beugungsbedingte Abstrahlwinkel des Beugungsmaximums nullter Ordnung sich nicht mit der Verkippung ändert (siehe transmissives Messprinzip in 4) wird das Maximum nullter Ordnung unter dem Verkippungswinkel α in Bezug zum Lot auf die Verkippungsebene (bzw. 2α in Bezug zur einfallenden Strahlung) reflektiert und geht damit im Verkippungsfall in 5 vom Zustand (503) in (508) und in 7 von Zustand (703) zu (707) über. Der rein reflexionsbedingte Abstrahlwinkel α des Maximums nullter Ordnung tritt bei dieser Art Gitter folglich nur im Fall der Verkippungsmessung in Reflexion auf. Eine detaillierte Darstellung des allg. diffraktiven Prinzips in Reflexion ist in 7 dargestellt. Die Änderung des Reflexionswinkels des Maximums erster Ordnung beispielsweise (von (704) zu (708)) setzt sich zusammen aus dem reinen Reflexionswinkel (bzw. Verkippungswinkel) α und dem Beugungswinkel γ, welcher selbst aber vom Verkippungswinkel abhängt. 5 also represents a possible micro-technical embodiment of a tiltable micromirror. The micromirror ( 501 ) is only one-sided with an optical grating ( 502 ) structured. The grid ( 502 ) is not driven through the Verkippungsebene through, but only over a defined depth and therefore works as a phase grating. Since incident (partially) coherent radiation ( 503 ) and the detector units ( 509 ) 510 ) on the same page, this example system works in reflection. As in the case of 4 form in the untilted state ( 501 ) Diffraction maxima first ( 504 ) 505 In the case of a simple line grating, the zero-order maximum is reflected in the direction of the incident radiation when perpendicular incidence occurs ( 503 ). If the micromirror is tilted, it changes on the one hand as in the transmissive case (in 4 represented) the phase relationship of the radiated elementary waves and on the other hand, the reflection angle, which obeys the law of reflection (angle of incidence equal to the angle of reflection). Both angle effects (diffraction and reflection) come to bear, which is reflected in a significantly larger beam angle and also in a much larger tilt-dependent angle change. In tilted condition (as in 5 illustrated) goes the left intensity maximum 504 in 506 above; the right ( 505 ) in contrast (in 507 ). Since the diffraction-related emission angle of the zero-order diffraction maximum does not change with the tilting (see transmissive measurement principle in FIG 4 ), the zero-order maximum at the tilting angle α with respect to the perpendicular is reflected onto the tilting plane (or 2α with respect to the incident radiation) and thus enters into the tilting case 5 from the condition ( 503 ) in ( 508 ) and in 7 from state ( 703 ) to ( 707 ) above. The reflection-only emission angle α of the zero-order maximum therefore only occurs in reflection in the case of the tilt measurement in this type of grating. A detailed description of the general diffractive principle in reflection is given in 7 shown. The change of the reflection angle of the maximum of the first order, for example (from ( 704 ) to ( 708 )) is composed of the pure reflection angle (or tilt angle) α and the diffraction angle γ, which itself depends on the tilt angle.

Erlaubt es der weitere systemtechnische Aufbau, so ist das reflektive Messprinzip vorteilhaft, da es pro Verkippungsgrad eine deutlich größere Winkeländerung der auf den oder die Detektoren abgegebenen Strahlung mit sich bringt. Der Vorteil der Verkippungsmessung in Transmission ist dagegen die klare räumliche Trennung der Seite, auf welcher die Strahlung einfällt (und z. B. weiter verarbeitet werden soll), und der, auf welcher die positionssensitiven Detektoren positioniert werden, was bauliche Vorteile hat, da die Vorderseite, z. B. im Anwendungsfall optischer Schalter, nicht durch den Platzbedarf der Detektoren reduziert wird. Dies ist besonders im Fall von (mehrdimensionalen) Arrays solcher Mikrospiegel in optischen Schaltern (sog. Optical Crossconnects) von Vorteil bzw. notwendig.

  • [1] Olaru R., Coate C. Tilt sensor with magnetic liquid Sensors and Actuators A-Physical 59 (1–3): 133–135, 1997
  • [P1] Barsky B. E., Burgess, L. E., Kull, F. R. "Electrolytic tilt sensor having a metallic envelope" US 6 249 984 B1
  • [P2] Beitzer, G. W. "Tilt sensor and method of assembly" US 4 536 967
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  • [P4] Stoeckl, G. "Vorrichtung zur gleichzeitigen Messung des Abstandes und der Verkippung" DE 34 07 074 C2
  • [P5] Hauser, Karl-Heinz "Vorrichtung zur Vermessung der Verkippung zweier Körper" DE 41 05 202 C1
If the further system-technical structure allows it, then the reflective measuring principle is advantageous since, per degree of tilting, it brings about a significantly greater change in the angle of the radiation emitted onto the detector or detectors. The advantage of the tilt measurement in transmission, on the other hand, is the clear spatial separation of the side on which the radiation is incident (and, for example, further processed) and the position on which the position-sensitive detectors are positioned, which has structural advantages since the Front, z. B. in the application, optical switch, is not reduced by the space requirement of the detectors. This is particularly advantageous in the case of (multi-dimensional) arrays of such micromirrors in optical switches (so-called optical crossconnects).
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  • [P5] Hauser, Karl-Heinz "Device for measuring the tilting of two bodies" DE 41 05 202 C1

Claims (10)

System zur Messung der Verkippung, bei der ein optisches System einen Lichtstrahl auf eine Oberfläche wirft, dieser wieder abgestrahlt wird und auf einen Detektor trifft, dadurch gekennzeichnet, dass zur störungsfreien, schnellen und genauen Messung der Verkippung entweder die Oberfläche der zu messenden Ebene strukturiert ist, oder diese Strukturierung teilweise oder ganz durch die Verkippungsebene hindurch getrieben ist, so dass die einfallende Strahlung an der Verkippungsebene entweder reflektiert oder auch transmittiert wird, wobei die Strukturierung der Verkippungsebene derart gestaltet ist, dass durch Brechung und/oder Beugung der Strahlengang der einfallenden Strahlung verändert wird, so dass sich auf dem strahlungsempfindlichen Detektor der Auswerteschaltung eine für die Strukturierung charakteristische Änderung des Ortsmusters oder Energieschwerpunktes, der von der Verkippungsebene reflektierten/transmittierten Strahlung, ergibt.System for measuring the tilting, in which an optical system throws a light beam onto a surface, this is radiated again and hits a detector, characterized in that for trouble-free, fast and accurate measurement of the tilting either the surface of the plane to be measured is structured or this structuring is driven partially or entirely through the tilt plane, so that the incident radiation is either reflected or transmitted at the tilt plane, the structuring of the tilt plane being designed such that the beam path of the incident radiation is refracted and / or diffracted is changed, so that on the radiation-sensitive detector of the evaluation circuit characteristic of the structuring change of the location pattern or energy focus, the Verkip Pungsebene reflected / transmitted radiation results. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteschaltung zur Ermittlung der verkippungsabhängigen Änderung des Energieschwerpunktes der reflektierten oder transmittierten Strahlung, die Messignale eines ein oder mehrdimensionalen positionsempfindlichen Photodetektors (Positition Sensitive Device, PSD) auswertet.System according to claim 1, characterized in that the evaluation circuit for determining the tilt-dependent change the energy center of the reflected or transmitted radiation, the measurement signals of a one-dimensional or multi-dimensional position-sensitive Photodetector (Position Sensitive Device, PSD) evaluates. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteschaltung zur Ermittlung der verkippungsabhängigen Änderung des Ortsmusters der reflektierten oder transmittierten Strahlung, die Messignale eines ein oder mehrdimensionalen digitalen Sensors (CCD) auswertet. System according to claim 1, characterized in that the evaluation circuit for determining the tilt-dependent change the spatial pattern of the reflected or transmitted radiation, the Measuring signals of a single or multi-dimensional digital sensor (CCD) evaluates. System nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass es zur integrierten Bestimmung der Verkippung von mikrotechnischen Produkten geeignet ist.System according to one or more of claims 1 to 3 characterized in that it is for the integrated determination of Tilting of microtechnical products is suitable. System nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass es zur störungsfreien, kontaktlosen und langzeitstabilen integrierten Regelung und Adaption der Verkippung von mikrosystemtechnischen Produkten geeignet ist.System according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that it is for trouble-free, contactless and long - term stable integrated control and adaptation of the tilting of microsystem technology products is suitable. System nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3; dadurch gekennzeichnet, dass es vor allem durch das Prinzip eines optischen Transmissionsgitters auf der Verkippungsebene einen zu steuernden Lichtstrahl gleichzeitig als Messstrahl verwenden kann.System according to one or more of claims 1 to 3; characterized in that it is mainly due to the principle of optical transmission grating on the tilt plane to be controlled Light beam can simultaneously use as a measuring beam. System nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einem verkippbaren Mikrospiegel besteht, um einfallendes Licht gezielt unter einem anderen als dem Einfallswinkel zu reflektieren und bei dem zur Nutzung von Beugungseffekten auf der Verkippungsebene des Mikrospiegels, an der die Reflexion stattfindet, ein optisches Gitter angebracht ist, das ganz oder teilweise durch die zu verkippende Spiegelfläche hindurchgetrieben ist und bei dem je nach Ausführung auf der Vorder- oder Rückseite ein ortsauflösender Photodetektor angebracht ist, der einen verkippungsabhängigen charakteristischen Teil des am Gitter gebeugten Lichts erfasst und auswertet.System according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that it consists of a tiltable micromirror exists to target incoming light under a different than that Reflect angle of incidence and in the use of diffraction effects on the tilt plane of the micromirror, at which the reflection takes place, an optical grid is attached, the whole or is partially driven through the mirror surface to be tilted and depending on the version on the front or back a spatially resolving Photodetector is attached, which is a tilt-dependent characteristic Detects and evaluates part of the light diffracted at the grating. System nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass als Trägermaterial für den oder die Mikrospiegel mono- oder polykristallines Silizium und SU-8, zur Erhöhung der Reflektivität Metallisierungen aus Chrom/Gold oder Aluminium, als Verbindungsstück und Abstandshalter zwischen Spiegel und Photodetektor Glas (Pyrex) sowie ITO (Indiumzinnoxid) zur Realisierung durchsichtiger Steuerelektroden verwendet werden. System according to claim 7, characterized in that as a carrier material for the or the micromirrors monocrystalline or polycrystalline silicon and SU-8, to increase the reflectivity Chromium / gold or aluminum metallizations as connectors and spacers between mirror and photodetector glass (Pyrex) and ITO (indium tin oxide) for Realization of transparent control electrodes are used. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der verkippbare Mikrospiegel Abmessungen im Bereich einiger Mikrometer bis Millimeter, typischerweise 0,1–1 mm, und das auf der Verkippungsebene des Mikrospiegels angebrachte optische Gitter Gitterperioden von typischerweise 1–5 μm aufweist.System according to claim 7, characterized in that the tiltable micromirror dimensions in the range of a few microns to millimeters, typically 0.1-1 mm, on the tilt plane of the micromirror mounted optical grating grating periods of typically 1-5 microns. System nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass es zur Messung der Verkippung von mikrosystemtechnischen Produkten auch bei senkrechtem Einfall des Messstrahls auf die Verkippungsebene eingesetzt wird, um vertikal emittierende Laser (VCSEL) in der Mikrosystemtechnik einsetzen zu können.System according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that it is for measuring the tilt of microsystem-technical products even with normal incidence of the measuring beam is used on the tilting plane to vertically emitting Laser (VCSEL) in microsystem technology to use.
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