DE19755608B4

DE19755608B4 - Verwendung einer Vorrichtung und Verfahren zur Kalibrierung eines Maßstabs

Info

Publication number: DE19755608B4
Application number: DE1997155608
Authority: DE
Inventors: Michael Böhm; Boris Thielbeer; Manfred Tetzlaff; Fritz Pakebusch
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1997-12-15
Filing date: 1997-12-15
Publication date: 2012-12-06
Anticipated expiration: 2017-12-16
Also published as: DE19755608A1

Abstract

Verwendung einer Vorrichtung zur Kalibrierung eines Maßstabs (6), wobei die Vorrichtung eine Koordinatenmeßmaschine mit einem Meßarm, an dem eine Registriervorrichtung (1) angebracht ist, sowie ein Laserinterferometer (3, 4, 8) umfasst, wobei der Maßstab (6) mindestens zwei in Längsrichtung des Maßstabs (6) voneinander beabstandete Meßmarken aufweist, wobei die Registriervorrichtung (1) für die Registrierung der Meßmarken des Maßstabs (6) geeignet ist, wobei mittels des Laserinterferometers (3, 4, 8) Differenzlängen in einer Richtung parallel zum Maßstab (6) zwischen unterschiedlichen Positionen des Meßarms der Koordinatenmeßmaschine bestimmbar sind, wobei die Meßmarken als optisch registrierbare Zielmarken (16) ausgeführt sind, wobei die Registriervorrichtung als CCD-Kamera (1) ausgebildet ist, wobei die Zielmarken (16) aus mindestens zwei konzentrischen Kreisen bestehen, die in einer Ebene parallel zu der der CCD-Kamera (1) zugewandten Oberfläche des Maßstabs (6) ausgerichtet sind, und wobei jede der Zielmarken (16) eine auf einen Abschnitt des Maßstabs (6) aufgedampfte Schicht ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verwendung einer Vorrichtung zur Kalibrierung eines Maßstabs sowie ein Verfahren zur Kalibrierung eines Maßstabs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12.
In der DE 37 06 610 A1 wird eine Koordinatenmeßmaschine beschrieben, die über ein Laserinterferometer verfügt, das als Längenmeßsystem für die Verschiebewege beispielsweise eines Meßarms der Koordinatenmeßmaschine verwendet wird.
Aus der DE 41 09 483 A1 ist bekannt, am Meßarm einer Koordinatenmeßmaschine einen Meßkopf zu befestigen, der zur Messung der Lage von Kanten und Bohrungen, Spaltbreiten und dergleichen schaltende mechanische Tastköpfe oder aber optische Tastköpfe in Form von Triangulationstastern einsetzt.
Die Kalibrierung eines Maßstabs mit einer Koordinatenmeßmaschine gemäß dem Stand der Technik erweist sich in der Regel als viel zu ungenau, weil die herkömmlichen Tastköpfe die Position der Meßmarken des Maßstabs meßtechnisch nicht präzise genug erfassen können.
Die DE 196 18 283 A1 offenbart eine Vorrichtung für die dreidimensionale berührungsfreie Messung von Objekten. Dazu ist die Vorrichtung als Koordinatenmessmaschine mit einem Messarm ausgebildet, der einen dreidimensional verfahrbaren Messkopf umfasst. An dem Messkopf sind ein Laser und eine Kamera angordnet, die eine optische Erfassung der Oberflächen eines zu vermesssenden Objektes ermöglichen. Insbesondere beschreibt die DE 196 18 283 A1 auch die Eichung des Messkopfes durch Vermessen eines Eichkörpers.
Die US 4,261,107 A beschreibt eine Koordinatenmessmaschine, deren Messkopf einen Taststift oder ein Werkzeug oder ein Kameraauge oder dergleichen aufweisen kann. Die Korrdinatenmessmaschine umfasst zur Bestimmung der Koordinaten ein Laserinterferometer.
Die JP 57-175 201 AA beschreibt die Überprüfung einer Messvorrichtung vermittels eines sehr genauen Maßstabs. Der Maßstab wird auf einer bewegbaren, von der Messvorrichtung umfassten Unterlage angeordnet und weist zwei von einander beabstandete Messmarken auf. Zur Durchführung der Überprüfung wird ein Laserstrahl der Messvorrichtung auf eine der Messmarken des Maßstabs gerichtet, wobei das von der Messmarke reflektierte Licht vermessen wird. Daran anschließend wird die Unterlage verfahren, bis die zweite Messmarke von dem Laserstrahl getroffen wird. Auch in dieser Position wird das reflektierte Licht ausgewertet. Dieser Vorgang wird mehrfach wiederholt, um die Reproduzierbarkeit des Messergebnisses sicher zu stellen.
Das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problem ist die Verwendung einer Vorrichtung zur Kalibrierung eines Maßstabs sowie eines Verfahrens zur Kalibrierung eines Maßstabs der eingangs genannten Art, mit der bzw. mit dem der Abstand der Meßmarken des Maßstabs zueinander einfach und schnell mit verbesserter Genauigkeit ermittelbar ist.
Dies wird erfindungsgemäß hinsichtlich der Verwendung durch eine Verwendung gemäß Anspruch 1 sowie hinsichtlich des Verfahrens durch ein Verfahren der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 12 erreicht. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung.
Gemäß Anspruch 1 ist vorgesehen, daß die Vorrichtung eine Koordinatenmeßmaschine mit einem Meßarm, an dem eine Registriervorrichtung angebracht ist, sowie ein Laserinterferometer umfasst, daß der Maßstab mindestens zwei in Längsrichtung des Maßstabs voneinander beabstandete Meßmarken aufweist, daß die Registriervorrichtung für die Registrierung der Meßmarken des Maßstabs geeignet ist, daß mittels des Laserinterferometers Differenzlängen in einer Richtung parallel zum Maßstab zwischen unterschiedlichen Positionen des Meßarms der Koordinatenmeßmaschine bestimmbar sind, daß die Meßmarken als optisch registrierbare Zielmarken ausgeführt sind, daß die Registriervorrichtung als CCD-Kamera ausgebildet ist, und dass die Zielmarken aus mindestens zwei konzentrischen Kreisen bestehen, die in einer Ebene parallel zu der der CCD-Kamera zugewandten Oberfläche des Maßstabs ausgerichtet sind, und wobei jede der Zielmarken eine auf einen Abschnitt des Maßstabs aufgedampfte Schicht ist. Mittels der CCD-Kamera lassen sich die genauen Positionen der Zielmarken auf dem Maßstab ermitteln, so daß deren Abstand zueinander einfach und schnell mit erhöhter Genauigkeit bestimmt werden kann. Aufgrund der aus mindestens zwei konzentrischen Kreisen bestehenden Zielmarken läßt sich die Position des Mittelpunkts der Zielmarken sehr genau mittels der CCD-Kamera ermitteln. Zur Ermittlung des Mittelpunkts eines Kreises, der unter einem Winkel ungleich 90° anvisiert wird, kann eine verwendete Bildverarbeitungssoftware beispielsweise auf Basis eines Ellipsenoperators arbeiten.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt das Laserinterferometer geeignete Mittel, die neben der Differenzlängenbestimmung auch die Bestimmung eines Nickwinkels zumindest in einer Ebene ermöglichen, die durch die Längsrichtung des Maßstabs und die Strecke aufgespannt wird, die die kürzeste Verbindung zwischen einer der Zielmarken und der CCD-Kamera darstellt. Vorzugsweise umfassen die Mittel zur Bestimmung der Differenzlängen und des Nickwinkels eine an der CCD-Kamera oder an dem Meßarm angeordnete Spiegeleinheit, die so ausgebildet ist, daß ein auf sie auftreffender Laserstrahl des Laserinterferometers parallel versetzt zurückreflektiert wird. Auf diese Weise können aus den Meßdaten des Laserinterferometers sowohl der Nickwinkel als auch die während des Verfahrens des Meßarms der Koordinatenmeßmaschine zurückgelegten Wegstrecken ermittelt werden.
Vorteilhafterweise kann die Zielmarkeaus Metall, vorzugsweise Chrom, bestehen. Hierbei kann vorzugsweise der Abschnitt, auf den die Zielmarke aufgebracht ist, transparent oder diffus streuend durchscheinend sein, so daß die Zielmarke von der Rückseite des Maßstabs aus beleuchtbar ist. Durch die geeignete Wahl der Lichtstärke dieser Beleuchtung kann der für die CCD-Kamera und die verwendete Bildverarbeitungssoftware optimale Kontrast zwischen Zielmarke und beleuchtetem Hintergrund gewählt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Zielmarke auch mit einem diffus streuenden oder selbstleuchtenden (Durchlichtanordnung) oder reflektierenden Hintergrund hinterlegt sein.
Vorteilhafterweise ist die Vorrichtung zur Kalibrierung eines Maßstabs mit einem Meßrechner versehen, in den die Meßdaten des Laserinterferometers und die Bilddaten der CCD-Kamera eingelesen und verarbeitet werden können.
Das Verfahren gemäß Anspruch 12 ist durch die folgenden Verfahrensschritte gekennzeichnet:

– der Meßarm der Koordinatenmeßmaschine mit der an ihm angebrachten CCD-Kamera verfährt in eine Position, in der eine der Zielmarken von der CCD-Kamera registrierbar ist;
– der Meßarm der Koordinatenmeßmaschine mit der an ihm angebrachten CCD-Kamera verfährt in Längsrichtung des Maßstabs in eine Position, in der eine weitere der Zielmarken von der CCD-Kamera registrierbar ist;
– aus den Meßdaten des Laserinterferometers bezüglich des Verfahrwegs der CCD-Kamera in Längsrichtung des Maßstabs wird der Abstand der beiden Zielmarken in Längsrichtung des Maßstabs voneinander bestimmt, wobei
– das Verfahren Bildverarbeitungsroutinen nutzt, über die die Bildkoordinaten des Mittelpunkts der Zielmarke ermittelt werden können, auch wenn die Zielmarke von der CCD-Kamera nicht exakt unter 90° anvisiert wird.

Vorzugsweise werden die Bilddaten der CCD-Kamera in den Meßrechner ausgelesen und mit einer geeigneten Bildverarbeitungssoftware verarbeitet. Vorteilhafterweise werden über Bildverarbeitungsroutinen die Bildkoordinaten des Zielmarkenmittelpunkts ermittelt, woraufhin anschließend die Position der CCD-Kamera solange geändert wird, bis der Mittelpunkt der Zielmarke im Rahmen der Genauigkeit der CCD-Kamera und der verwendeten Bildverarbeitungssoftware auf den Mittelpunkt des CCD-Chips der CCD-Kamera abgebildet wird. Eventuell verbleibende kleine Lagedifferenzen, die in der Mittelpunktabbildung der CCD-Kamera zwischen den beiden Positionen bestehen, können bei der Auswertung als Korrektur vorzeichenrichtig zum gemessenen Längenmeßwert des Interferometers addiert werden.
Wenn nach der Postionsänderung des Meßarms der Koordinatenmeßmaschine längs des Maßstabs zur anderen Zielmarke die CCD-Kamera entsprechend genauso zu dieser Zielmarke positioniert wird, läßt sich aus dem von dem Meßarm mit der CCD-Kamera zwischen diesen beiden Positionen zurückgelegten Weg mittels der Meßdaten des Laserinterferometers sehr genau der Abstand der beiden Zielmarken voneinander in Längsrichtung des Maßstabs bestimmen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in jeder der beiden Positionen, in denen vorzugsweise der Mittelpunkt der Zielmarke genau auf dem Mittelpunkt des CCD-Chips abgebildet ist, der Nickwinkel der CCD-Kamera in einer Ebene ermittelt, die durch die Längsrichtung des Maßstabs und die Verbindungsstrecke zwischen der jeweiligen Zielmarke und der CCD-Kamera aufgespannt wird. Die beiden auf diese Weise ermittelten Nickwinkel werden bei der Berechnung des Abstands der beiden Zielmarken voneinander berücksichtigt. Auf diese Weise werden Fehlerquellen, die beispielsweise in einer Schieflage der Verfahrschienen der Koordinatenmeßmaschine gegeben sind, eliminiert, so daß die Messung zusätzlich an Genauigkeit gewinnt.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigen:
1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kalibrierung eines Maßstabs;
2 eine schematische Schnittdarstellung eines Endabschnitts eines erfindungsgemäßen Maßstabs;
3 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Zielmarke.
Die in 1 abgebildete Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kalibrierung eines Maßstabs umfaßt eine CCD-Kamera 1, die an einem Meßarm einer CNC-geführten Koordinatenmeßmaschine angebracht ist, sowie einen Meßrechner 2, der mit dem Digitalausgang der CCD-Kamera 1 verbunden ist. Die Vorrichtung umfaßt weiterhin ein Laserinterferometer 3, 4, 8 und eine an der CCD-Kamera 1 oder an dem Meßarm der Koordinatenmeßmaschine angebrachte Spiegeleinheit 4, die so gestaltet ist, daß ein einfallender Laserstrahl 5 des Laserinterferometers 3, 4, 8 um 180° gedreht parallel versetzt zur Einfallsrichtung aus ihr ausfällt. Spiegel dieser Art sind beispielsweise Zentralspiegel, bei denen drei aufeinander senkrechte plane spiegelnde Flächen wie die eine Ecke umgebenden Innenseiten eines Würfels angeordnet sind.
Bei dem in 1 abgebildeten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung erstreckt sich der zu vermessende Maßstab 6 in y-Richtung des in 1 eingezeichneten xyz-Koordinatensystems. Dementsprechend ist in 1 ein Pfeil 7 eingezeichnet, der den Verschiebeweg des Meßarms der Koordinatenmeßmaschine und der an dem Meßarm befestigten CCD-Kamera 1 veranschaulicht. Ein Laserstrahl 5 des Laserinterferometers 3, 4, 8 geht in y-Richtung aus und trifft auf einen Strahlteiler 8, von dem aus der Laserstrahl in zwei Teilstrahlen 9, 10 weiterverläuft, die auf die Spiegeleinheit 4 treffen. Vorteilhafterweise besteht die Spiegeleinheit 4 aus zwei in z-Richtung voneinander beabstandeten Zentralspiegeln, die jeden der Laserstrahlen 9, 10 parallel versetzt zurück reflektieren. Bewegungen des Meßarms der Koordinatenmeßmaschine und damit Bewegungen der CCD-Kamera 1 sowie der Spiegeleinheit 4 in y-Richtung können als sich verschiebende Interferenzstreifen in dem Laserinterferometer 3, 4, 8 registriert werden. Weiterhin können Nickbewegungen des Meßarms der Koordinatenmeßmaschine und somit der CCD-Kamera 1 und des Spiegels 4 in yz-Ebene von dem Laserinterferometer 3, 4, 8 registriert werden, weil sich durch diese Bewegungen die Wegdifferenz der Laserstrahlen 9, 10 zueinander verändert. Hierzu werden die zurückreflektierten Laserstrahlen 9, 10 in dem Strahlteiler 8 wieder in einen zurücklaufenden Strahl 5 des Laserinterferometers 3, 4, 8 überführt, wobei jedoch ihre Polarisationsrichtungen senkrecht zueinander gestellt werden, so daß sie im Detektor des Laserinterferometers 3, 4, 8 getrennt voneinander ausgewertet werden können.
Aus 2 ist der Aufbau eines der beiden Endabschnitte 11 eines erfindungsgemäßen Maßstabs 6 ersichtlich. Zwischen den beiden Endabschnitten 11 erstreckt sich ein Stab 12, der bevorzugt beispielsweise aus kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK), einer wärmeausdehungsarmen Glaskeramik (z. B. Cerodur^®) oder einem anderen Material mit geringem Wärmeausdehnungskoeffizienten und hoher Steifigkeit gefertigt ist. Der Endabschnitt 11 (z. B. aus Stahl) weist einen abgestuften Bereich 13 geringerer Höhe auf, der eine Ausnehmung 14 beispielsweise kreisförmigen Querschnitts mit zwei Anlageschultern 21, 22 aufweist. In dem oberen Teil der Ausnehmung 14 ist ein aus einem transparenten Material – beispielsweise Glas – bestehender Einsatz 15 mit einem an den Querschnitt der Ausnehmung 14 angepaßten Querschnitt in Anlage an die Anlageschulter 21 eingeklebt. Auf die Oberseite dieses Einsatzes 15 ist eine Zielmarke 16 aufgedampft. Die Zielmarke 16 besteht beispielsweise aus einer dünnen Chromschicht. Der Endabschnitt 11 und insbesondere die Position der Anlageschulter 21 sind dermaßen bemessen, daß sich die Zielmarke 16 in der x-y-Mittelebene 24 des Stabes 12 befindet.
Aus 3 ist ersichtlich, daß eine Zielmarke 16 beispielsweise einen äußeren Ring 17 und einen konzentrisch zu diesem angeordneten inneren Ring 18 aufweisen kann. Dieser Aufbau der Zielmarke 16 ist in 1 schematisch durch die beiden konzentrisch angeordneten Ringe an den Enden des Maßstabs 6 angedeutet, wobei zur Verdeutlichung die Zielmarken 16 um 90° relativ zum Maßstab 6 gedreht eingezeichnet sind. Die weiterhin in 1 abgebildeten Pfeile 19 sollen veranschaulichen, daß von dem Untergrund 20 Licht ausgehen kann, das durch die Ausnehmung 14 und den transparenten Einsatz 15 die Zielmarke 16 von unten beleuchtet. Auf diese Weise kann durch geeignete Wahl der im Bereich des Untergrunds 20 angeordneten Lichtquelle der Kontrast zwischen Zielmarke 16 und transparentem Einsatz 15 optimal gewählt werden.
Zur Erzielung einer gleichmäßigen Hintergrundbeleuchtung der Zielmarke 16 ist in dem unteren Teil der Ausnehmung 14 ein aus einem diffus streuenden, durchscheinenden Material bestehender Einsatz 23 in Anlage an die Anlageschulter 22 eingeklebt.
Die Zielmarke 16 kann mit der CCD-Kamera 1 anvisiert werden, wobei über entsprechende Bildverarbeitungsroutinen, die beispielsweise einen Ellipsenoperator umfassen, die Bildkoordinaten des Mittelpunkts der Zielmarke 16 ermittelt werden können, auch wenn die Zielmarke 16 von der CCD-Kamera 1 nicht exakt unter 90° anvisiert wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Maßstabskalibrierung kann beispielsweise folgende Verfahrensschritte umfassen:
Zuerst wird die CCD-Kamera 1 grob oberhalb der einen der beiden Zielmarken 16 positioniert. Anschließend daran wird eine Feinpositionierung durchgeführt, derart daß der Mittelpunkt des inneren Rings 18 der Zielmarke 16 auf die Mitte des CCD-Chips der CCD-Kamera 1 abgebildet wird. Die entsprechenden Bildkoordinaten des Mittelpunkts des inneren Rings 18 werden durch den Meßrechner 2 ermittelt und abgespeichert.
Weiterhin wird der Nickwinkel der CCD-Kamera 1 in der yz-Ebene bestimmt bzw. auf Null gesetzt und das Laserinterferometer 3, 4, 8 auf Null gesetzt.
In einem weiteren Verfahrensschritt wird der Meßarm der Koordinatenmeßmaschine und mit ihm die CCD-Kamera 1 in y-Richtung verfahren, bis die CCD-Kamera 1 grob über der zweiten Zielmarke 16 positioniert ist. In einem Feinpositionierungsschritt wird die CCD-Kamera 1 so verfahren, daß der Mittelpunkt des inneren Rings 18 der zweiten Zielmarke 16 ebenfalls auf die Mitte des CCD-Chips abgebildet wird. Weiterhin wird von dem Laserinterferometer 3, 4, 8 der in y-Richtung zurückgelegte Verfahrweg des Meßarms der Koordinatenmeßmaschine und damit der CCD-Kamera 1 bestimmt. Zusätzlich dazu wird der Nickwinkel in der yz-Ebene der zweiten Meßposition bestimmt und ebenfalls in den Meßrechner eingelesen.
Aus diesen ermittelten Meßwerten wird im Rahmen der Meßgenauigkeit der Abstand zwischen den beiden Mittelpunkten der inneren Ringe 18 der Zielmarken 16 bestimmt.
Es besteht weiterhin die Möglichkeit, einen Maßstab 6 mit mehr als zwei Zielmarken 16 auszustatten.

Claims

Verwendung einer Vorrichtung zur Kalibrierung eines Maßstabs (6), wobei die Vorrichtung eine Koordinatenmeßmaschine mit einem Meßarm, an dem eine Registriervorrichtung (1) angebracht ist, sowie ein Laserinterferometer (3, 4, 8) umfasst, wobei der Maßstab (6) mindestens zwei in Längsrichtung des Maßstabs (6) voneinander beabstandete Meßmarken aufweist, wobei die Registriervorrichtung (1) für die Registrierung der Meßmarken des Maßstabs (6) geeignet ist, wobei mittels des Laserinterferometers (3, 4, 8) Differenzlängen in einer Richtung parallel zum Maßstab (6) zwischen unterschiedlichen Positionen des Meßarms der Koordinatenmeßmaschine bestimmbar sind, wobei die Meßmarken als optisch registrierbare Zielmarken (16) ausgeführt sind, wobei die Registriervorrichtung als CCD-Kamera (1) ausgebildet ist, wobei die Zielmarken (16) aus mindestens zwei konzentrischen Kreisen bestehen, die in einer Ebene parallel zu der der CCD-Kamera (1) zugewandten Oberfläche des Maßstabs (6) ausgerichtet sind, und wobei jede der Zielmarken (16) eine auf einen Abschnitt des Maßstabs (6) aufgedampfte Schicht ist.
Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung geeignete Mittel (4, 8) umfaßt, die neben der Differenzlängenbestimmung auch die Bestimmung eines Nickwinkels zumindest in einer Ebene ermöglichen, die durch die Längsrichtung des Maßstabs (6) und die Strecke aufgespannt wird, die die kürzeste Verbindung zwischen einer der Zielmarken (16) und der CCD-Kamera (1) darstellt.
Verwendung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Bestimmung der Differenzlängen und des Nickwinkels eine an der CCD-Kamera (1) oder dem Meßarm angeordnete Spiegeleinheit (4) umfassen, die so ausgebildet ist, daß ein auf sie auftreffender Laserstrahl (9, 10) des Laserinterferometers (3, 4, 8) parallel versetzt zurückreflektiert wird.
Verwendung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Bestimmung der Differenzlängen und des Nickwinkels weiterhin einen Strahlteiler (8) umfassen, in dem ein Laserstrahl (5) des Laserinterferometers (3, 4, 8) in zwei Teilstrahlen (9, 10) aufgespalten werden kann, und daß die Spiegeleinheit (4) aus zwei Spiegeln besteht, die die beiden Teilstrahlen (9, 10) jeweils parallel versetzt zurückreflektieren können, wobei die beiden Spiegel in einer Richtung voneinander beabstandet angeordnet sind, die im wesentlichen parallel zur Verbindungsstrecke zwischen CCD-Kamera (1) und der jeweils zu registrierenden Zielmarke (16) ausgerichtet ist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zielmarke (16) aus Metall, vorzugsweise Chrom besteht.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt, auf den die Zielmarke (16) aufgebracht ist, transparent ist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt, auf den die Zielmarke (16) aufgebracht ist, diffus streuend durchscheinend ist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt, auf den die Zielmarke (16) aufgebracht ist, mit einem diffus streuenden Hintergrund hinterlegt ist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt, auf den die Zielmarke (16) aufgebracht ist, mit einem reflektierenden Hintergrund hinterlegt ist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt, auf den die Zielmarke (16) aufgebracht ist, mit einem selbstleuchtenden Hintergrund hinterlegt ist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung weiterhin einen Meßrechner (2) umfaßt, in den die Meßdaten des Laserinterferometers (3, 4, 8) und die Bilddaten der CCD-Kamera (1) eingelesen und verarbeitet werden können.
Verfahren zur Kalibrierung eines Maßstabs (6), der mindestens zwei in Längsrichtung des Maßstabs (6) voneinander beabstandete, als optisch registrierbare Zielmarken (16) ausgeführte Meßmarken aufweist, mit einer Vorrichtung zur Kalibrierung eines Maßstabs (6), umfassend eine Koordinatenmeßmaschine mit einem Meßarm, an dem eine Registriervorrichtung (1) angebracht ist, sowie ein Laserinterferometer (3, 4, 8), wobei die Registriervorrichtung (1) für die Registrierung der Meßmarken des Maßstabs (6) geeignet ist, wobei mittels des Laserinterferometers (3, 4, 8) Differenzlängen in einer Richtung parallel zum Maßstab (6) zwischen unterschiedlichen Positionen des Meßarms der Koordinatenmeßmaschine bestimmbar sind, wobei jede der Zielmarken (16) eine auf einen Abschnitt des Maßstabs (6) aufgedampfte Schicht ist und wobei die Registriervorrichtung als als CCD-Kamera (1) ausgebildet ist, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: – der Meßarm der Koordinatenmeßmaschine mit der an ihm angebrachten CCD-Kamera (1) verfährt in eine Position, in der eine der Zielmarken (16) von der CCD-Kamera (1) registrierbar ist; – der Meßarm der Koordinatenmeßmaschine mit der an ihm angebrachten CCD-Kamera (1) verfährt in Längsrichtung des Maßstabs (6) in eine Position, in der eine weitere der Zielmarken (16) von der CCD-Kamera (1) registrierbar ist; – aus den Meßdaten des Laserinterferometers (3) bezüglich des Verfahrwegs der CCD-Kamera (1) in Längsrichtung des Maßstabs (6) wird der Abstand der beiden Zielmarken (16) in Längsrichtung des Maßstabs (6) voneinander bestimmt, wobei – das Verfahren Bildverarbeitungsroutinen nutzt, über die die Bildkoordinaten des Mittelpunkts der Zielmarke (16) ermittelt werden können, auch wenn die Zielmarke (16) von der CCD-Kamera (1) nicht exakt unter 90° anvisiert wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilddaten der CCD-Kamera (1) in den Meßrechner (2) ausgelesen und mit einer geeigneten Bildverarbeitungsoftware verarbeitet werden.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Positionen, in die die CCD-Kamera (1) während der Messung verfahren wird, Positionen sind, in denen der Mittelpunkt der jeweiligen Zielmarke (16) im Rahmen der Genauigkeit der CCD-Kamera (1) und der verwendeten Bildverarbeitungssoftware auf den Mittelpunkt des CCD-Chips der CCD-Kamera (1) abgebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß gegebenenfalls eine restliche meßbare Abweichung einer oder beider Positionen, in die die CCD-Kamera (1) während der Messung verfahren wird, vom Mittelpunkt der der CCD-Kamera (1) bei der Berechnung des Abstandes der beiden Zielmarken (16) voneinander berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder der beiden Positionen, in die die CCD-Kamera (1) während der Messung verfahren wird, der Nickwinkel der CCD-Kamera (1) in einer Ebene ermittelt wird, die durch die Längsrichtung des Maßstabs (6) und die Verbindungsstrecke zwischen der jeweiligen Zielmarke (16) und der CCD-Kamera aufgespannt wird.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die ermittelten Nickwinkel bei der Berechnung des Abstands der beiden Zielmarken (16) voneinander berücksichtigt werden.