DE2412359A1

DE2412359A1 - Contactless object outline measuring device - with object illuminated by coherent light from two punctiform sources

Info

Publication number: DE2412359A1
Application number: DE2412359A
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr Baerwinkel; Walter-Michael Dr Ewers; Heinz Dipl Phys Wachutka
Original assignee: Dornier System GmbH
Current assignee: Dornier System GmbH
Priority date: 1974-03-14
Filing date: 1974-03-14
Publication date: 1975-09-25

Abstract

The apparatus produces a 3D interference field with an optical interference fringe pattern on the object, preproduced on an image plane by central projection. An interference fringe pattern is produced on a reference plane with at least three points whose position is known. Data concerning the optical positioning of the light sources, of the optical system and of the image plane are derived from the pattern, its image and the image of the known points. A parallel laser beam directed along the perpendicular to the straight line joining the two light sources, and passing through its centre, marks the zero order interference. A computer calculates the object outline. The image plane is electro-optically scanned and the data fed into the computer. The system is relevant to machine tool control.

Description

Verfahren und Gerät zur berührungslosen Vermessung von Objektkonturen Die Erfindung beirifft ein Verfahren und ei.n Gerät zur berührungslosen Vermessung von Objektkonturen, wobei durch Beleuchtung mit kohärentem Licht ein räumliches Interferenzfeld und dadurch auf dem Objekt ein Interferenzstreifennuster erzeugt wird.Method and device for non-contact measurement of object contours The invention relates to a method and a device for contactless measurement of object contours, whereby lighting with coherent light creates a spatial Interference field and thereby an interference fringe pattern is generated on the object will.

Die Bestimmung der Oberflachengestalt beliebiger Objekte bzw.The determination of the surface shape of any objects or

die Darstellung von Höhenschichtlinien dreidimensionaler Gegenstände sind überall da von Interesse, wo von einem Modell eines Erzeugnisses Werkzeichnungen, Lehren sowie Gießformen für die Serienherstellung angefertigt oder Steuersignale für numerisch gesteuerte Werkzeugmaschinen gewonnen werden sollen. Die Verwendung von mechanischen oder induktiven Meßfühlern zur Kontur@ermessung erfordert wegen der punktweisen Abtastung einen hohen zeitlichen Aufwand und erweist sich bei großen Objekten als ungeeignet. Optisch-interferometrische Methoden dagegen gestatte@ berührungsfrei ein direktes Höhensd@i chtlinienbild des zu vermessenden Gegenstandes herzustellen Es ist bekannt, durch Beleuchtung mit kohärentes Licht aus zwei punktförmigen Lichtqueller ein räumliches Interferenzfeld zu erzeugen, in das der zu vermessende Gegenstand eingebracht wird. Er erscheint dann von einem System heller und dunkler Streifen übersogen, die Schnitte der Objektoberfläche mit den räumlichen Kurvenscharen des Interferenzfeldes darstellen. Entsteht das Winter ferenzfeld z. B. durch Überlagerung zweier ebener Wellen, so sind die Interferenzstreifen auf dem Gegenstand die Schnittkurven von zueinander parallelen äquidistanten Ebenen mit der Objektoberfläche, während bei Verwendung zweier Kugelwellen die Interferenzen auf dem Gegenstand die Schnittkurven von Ratationshyperboloiden mit der Objektoberfläche sind. Bei Kenntnis der optischen Anordnung kann aus diesen @nter@erogrammen der Abstand jedes Oberflächenpunktes von einer Bezugsebene mit großer Genauigkeit angegeben werden Es sind verschiedene holographische Methoden zur Erzeugung von Interferenzmustern als Höhenschichtlinien räumlicher Objekte bekannt. Sie beruhen alle darauf, daß der zu vermessende Gegen stand zweimal nacheinander mit kohärentem Licht beleuchtet wirdt wobei während jeder der beiden Teilbeleuchtungen auf einer einzigen Hologrammplatte ein Hologramm des Gegenstandes angefertigt wird. Die Lictitwellen für die beiden Teilbeleuchtungen unterscheiden sich dabei entweder durch ihre Wellenlänge oder ihre Phase. Bei der Holograrnrnrekonstruktion erhält man dann ein Bild des von Interferenzlinien überzogenen Gegenstandes.the representation of contour lines of three-dimensional objects are of interest wherever work drawings of a model of a product, Gauges as well as casting molds made for series production or control signals to be obtained for numerically controlled machine tools. The usage of mechanical or inductive sensors for contour measurement required because of the point-by-point scanning takes a lot of time and turns out to be large Objects as unsuitable. Optical-interferometric methods, on the other hand, allow @ contact-free to create a direct contour line image of the object to be measured It is known by lighting with coherent light from two point-shaped light sources to generate a spatial interference field in which the object to be measured is introduced. It then appears from a system of light and dark stripes oversubscribed, the intersections of the object surface with the spatial families of curves of the Represent interference field. If the winter ferenzfeld z. B. by overlay two plane waves, the interference fringes on the object are the intersection curves of mutually parallel equidistant planes with the object surface, while when using two spherical waves the interference on the object the intersection curves of ratation hyperboloids with the object surface. Knowing the optical Arrangement can use these @ nter @ erograms to determine the distance of each surface point can be specified with great accuracy by a reference plane. They are different holographic methods for generating interference patterns as contour lines spatial objects known. They are all based on the object to be measured stood lit twice in a row with coherent light being illuminated during each of the two partial illuminations on a single hologram plate a hologram of the Item is made. The light waves for the two partial lights differ either by their wavelength or their phase. In the In the holographic reconstruction, an image of what is covered by interference lines is obtained Subject.

Die-prinzipiellen Nachteile dieser bekannten interferometrischen und holographisch-interferometrischen Verfahren liegen darin, daß sie nur unter erheblichem experimentellem Aufwand in einem den All forderungen der Interferometrie und Holographie entsprechenden Labor durchgeführt werden können. Für jede Vermessung ist ein vollständiges, -empfindliches Interferometer oder eine komplette Holographie-Anordnung notwendig, an die extreme Stabilitätsanforderun gen zu stellen sind. So müssen z. B. die optischen Wege im Interferometer- bzw. im Holographie-Aufbau auf Bruchteile einer Wellenlänge konstant bleiben Das gelingt nur mit stabilen Holographie-Tischen und massiven, erschütterungsfreien Aufbauten, von denen mechanische und thermische Störungen, z. B. durch laufende Maschinen, L@ftschlieren usw.) ferngehalten werden müssen. Weiterhin sind für die klassischen Interferometer hochpräzise Spiegel und Strahlenteiler erforderlich. Durch die genannten Störeinflüsse werden möglicherweise nicht vorhandene Formabweichungen vorgetauscht oder auch vorhandene Abweichungen nicht erkannt, wenn nicht evtl. sogar die Vermessung bzw. der Vergleich von Untersuchungs-Objekten gänzlich unmöglich gemacht wird.The principal disadvantages of this known interferometric and holographic interferometric methods are that they only under considerable experimental effort in one of the all requirements of interferometry and holography appropriate laboratory can be carried out. A complete, -sensitive interferometer or a complete holographic arrangement necessary, which are subject to extreme stability requirements. So z. B. the optical Paths in the interferometer or holographic structure to fractions of a wavelength stay constant This can only be achieved with stable holography tables and massive, vibration-free structures, from which mechanical and thermal disturbances, z. B. by running machines, air streaks, etc.) must be kept away. Furthermore, high-precision mirrors and beam splitters are required for classic interferometers necessary. Due to the above-mentioned interfering influences may not exist Form deviations pretended or existing deviations not recognized, if not possibly even the measurement or the comparison of examination objects completely is made impossible.

Um die bei den bekannten Methoden auftretenden Schwierigkeiten und Nachteile zu vermeiden, ist schon vorgeschlagen worden, den zu vermessenden Gegenstand in ein durch die Rekonstruktion eines Hologrammes, in dem wenigstens zwei Lichtquellen gespeichert sind, erzeugtes räumliches Interferenzfeld zu bringen. Bei der Rekonstruktion der in dem Hologramm gespeicherten Lichtquellen werden die von den virtuellen Bildern dieser Lichtquellen ausgehenden Wellen gleichzeitig freigesetzt und bilden durch Interferenz das gewünschte räumliche Interferenzfeld, in das dann der zu vermessende Gegenstand eingebracht wird. Sind z. B. im Hologramm zwei Punktlichtquellen gespeichert, so entsteht bei der Rekonstruktion durch die Interferenz der beiden freigesetzten sphärischen Wellen ein räumliches Interferenzfeld in Form einer Schar von Rotationshyperboloiden.In order to overcome the difficulties encountered with the known methods and To avoid disadvantages, it has already been proposed that the object to be measured into one through the reconstruction of a hologram in which at least two light sources are stored to bring generated spatial interference field. During the reconstruction of the light sources stored in the hologram are those of the virtual images waves emanating from these light sources are released at the same time and form through interference the desired spatial interference field into which then the object to be measured is introduced. Are z. B. two point light sources in the hologram stored, then arises during the reconstruction by the interference of the two released spherical waves create a spatial interference field in the form of a cluster of rotational hyperboloids.

Nach dem Vorschlag ist zur Erzeugung von Interferenzmustern, insbesondere zur Erzeugung von Höhenschichtlinien zur Konturvermessung, nur ein in geeigneter Weise hergestelltes Hologramm nötig, das mit monochromatischem Licht beleuchtet wird Es entfallen also die bei den bisherigen bekannten Methoden notwendigen, sehr umfangreichen und störanfälligen Interferometer- bzw. Holographie-Aufbauten. Es kann dabei ein Phasen-Hologramm oder ein Amplituden-Hologramm Verwendung finden. Insbcsondere sind stabile, Schwingungsisolierte Holographie-Tische bei der Vermessung unnötig und es kann mit einem Minimum von optischen Komponenten gearbeitet werden, so daß die Messung mit einem transportablen Gerät in einfacher Weise in jedem beliebigen Raum (z. B. Werkstatt) durchgerührt werden kann, der nicht speziell für Interferometrie oder Holographie ausgelegt sein muß, wie es bei den bekannten Verfahren der Fall ist.According to the proposal is to generate interference patterns, in particular for generating contour lines for contour measurement, only one suitable A well-made hologram is required that illuminates with monochromatic light It is therefore very unnecessary to use the previously known methods extensive and failure-prone interferometer or holographic structures. It a phase hologram or an amplitude hologram can be used. In particular, stable, vibration-isolated holography tables are used for measurements unnecessary and a minimum of optical components can be used, so that the measurement with a portable device in a simple manner in any Space (e.g. workshop) that is not specially designed for interferometry can be carried out or holography must be designed, as is the case with the known methods is.

Der Erfindung lag die Auf gabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das es gestattet, schnell und auf einfache Weise aus dem Streifenmuster eines mit den Höhenschichtlinien überzogenen Gegonstandes die genaue Objektkontur zu bestimmen. Die Daten einer solchen Konturvermessung sind, wie eingangs schon gesagt, z. B.The invention was based on the task of creating a method which makes it possible to quickly and easily remove one from the striped pattern the contour lines covered object to determine the exact object contour. The data of such a contour measurement are, as already mentioned, z. B.

von Bedeutung bei der Steuerung von Werkzeugmaschinen nach vorliegenden Modellen oder bei der Anfertigung von Zeichnungen oder Schnittkurven nach diesen Modellen. Es ist daher die spezielle Aufgabe der Erfindung, die Vermessung der Objektkontur weitestgehend zu automatisieren. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf/einer Referenzebene mit wenigstens drei Punkten von bekannter Lage ein InterferrnzstreiMennuster erzeugt wird und aus dem Muster, seiner Abbildung und der Abbildung der bekannten Punkte die Daten der optischen Anordnung von Lichtquellen, Abbildungsoptik und Bildebene ermittelt werden, daß ferner ein nicht aufgeweiteter Laserstrahl in Richtung der Mittelsenkrechten auf der Verbindungsstrecke der beiden Lichtquellen die Interferenz nullter Ordnung auf dem Objekt markiert und daß durch einen Rechner aus den Koordinaten der Bildpun@te und den zugehö renden Interferenzordnungen die räumliche Lage der zugehörenden Objektpunkte und somit die Objektkontur berechnet wird.of importance in the control of machine tools according to the present Models or when making drawings or cutting curves based on these models. It is therefore the special object of the invention to measure the object contour to automate as much as possible. According to the invention, this object is achieved by that on a reference plane with at least three points of known position an interference line pattern is generated and from the pattern, its image and the image of the known Points the data of the optical arrangement of light sources, imaging optics and image plane be determined that also a non-expanded laser beam in the direction of The interference is caused by perpendicular lines on the connecting line between the two light sources zeroth order marked on the object and that by a computer from the coordinates the image points and the associated interference orders determine the spatial position of the associated object points and thus the object contour is calculated.

Dadurch, daß dem Rechner die ges@mten Daten dev optischen Anordnung, d.h. Lage der Lichtquellen und des Ixlterferenzfeldes sowie die Lage des Projektionszentrums und der Bildebene zur Referenzebene ermittelt und eingegeben werden können, ist es bei geeigneter Programmierung möglich, durch laufende punktweise Abtastung des Bildes sofort punktweise die räumlichen Koordinaten der Objektkontur zu erhalten und damit z. B. direkt eine Werkzeugmaschine zu steuern. Andererseits ist es auch möglich, mit den Ausgabedaten des Rechners eine automatische Zeichenmaschine so zu steuern, daß sie die Objektkontur in Form von Schnittkurven aufzeichnet Das Verfahren ist für verschiedene Arten der Erzeugung von Interferenzstreifennustern anwendbar. So kann z. B. das räumliche In terferenzfeld durch die oben genannte Rekonstruktion eines Hologrammes mit zwei gespeicherten Lichtquellen erzeugt werden. Es sind aber auch die anderen, in der Holographie üblichen Methoden der Streifenerzeugung mittels Doppelbelichtung nach der "Zwei-Objekt-Wellen-Methode" möglich. In diesem Falle wird vorteilhafterweise die nullte Interferenzordnung durch eine zusätzliche dritte Belichtung mit einem nicht aufgeweiteten Laserstrahl markiert. Die oben beschriebene Auswertung geschieht dann am virtuellen Bild des dreifach belichteten Hologramms.Because the computer receives the entire data from the optical arrangement, i.e. the position of the light sources and the interference field as well as the position of the projection center and the image plane to the reference plane can be determined and entered is it is possible with suitable programming, by continuous point-by-point scanning of the Immediately get the spatial coordinates of the object contour point by point and thus z. B. to control a machine tool directly. On the other hand it is too possible, with the output data of the computer an automatic drawing machine like that to control that it records the object contour in the form of intersection curves That Method is for different ways of generating fringe patterns applicable. So z. B. the spatial interference field in by the above Reconstruction of a hologram can be generated with two stored light sources. But there are also the other methods of creating stripes commonly used in holography possible by means of double exposure according to the "two-object-wave method". In this The case is advantageously the zeroth interference order by an additional third exposure marked with an unexpanded laser beam. The one described above Evaluation then takes place on the virtual image of the triple exposed hologram.

Sin Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnung erläntert.Sin embodiment of the invention is explained with reference to the drawing.

Der Aufbau der Anordnung ist aus der Zeichnung zu entnehmen, Zunachst ist angenommen, daß zur Erzeugung eines Interferenzstrei fenmusters ein Hologramm H vorgesehen ist, das aus einer monochromatischen Lichtquelle L (Laser) über eine Aufweitungsoptik S beleuchtet wird. Das auf diese Weise aus dem Hologramm rekonstruierte Interferenzfeld I entspricht einem von den beiden Lichtquellen Pl und P2 erzeugten Interferenzfeld. Ferner ist in dem Hologramm H noch ein nicht aufgewei.teter Laserstrahl R gaspei c ert, der in der Mttelsenkrechten der Verbindungsstrecke zwischen den Lichtquellen Pl,, P2 verlauft. Mit RE ist eine Referenz ebene bezeichnet. Auf ihr sind wenigstens drei Punkte 1, 2, 3 von vorgegebener Lage dargestellt. Ferner ist im Interferenzfeld das zu vermessende Objekt G eingezeichnet. Dieses Objekt ist hier andeutungsweise von Interferenzstreifen überzogen, die zur Vermessung der Kontur herangezogen werden. Die Anordnung enthält ferner eine Projektionsoptik O mit dem Projektionszentrum Z, welche die Referenzebene RE und das Objekt G auf eine Bildebene BE abbildet. Ferner ist ein Rechner C angedeutet, in den die Daten der optischen Anordnung in grober Annäherung vorab eingegeben werden. Diese Eingabe erfolgt über Dl. In den Rechner werden außerdem die in der Bildebene BE abgetasteten Bildpunkte über die Eingabeeinrichtung D3 eingespeist. Die Abtastung ist durch die Abtasteinrichtung A angedeutet. Sie erfolgt in an sich bekannter elektrooptischer Weise. Es ist aber auch jegliche andere Art der Abtastung bzw. Vermessung von Bildpunkten nach der Koordinatenlage möglich. An den Rechner sind beisiiielsweise weiterhin noch angeschlossen eine Ausgabeeinrichtung KD, die hier als Keordinatendrucker für die räumlichen Koordinaten der Objektpunkte angenommen.sind. Als weiterer Ausgang ist eine Einrichtung ZM vorgesehen. Hier im Beispiel eine vom Rechner automatisch gesteuerte Zeichenmaschine oder Werkzeugmaschine.The structure of the arrangement can be seen from the drawing, first it is assumed that a hologram is used to generate an interference fringe pattern H is provided from a monochromatic light source L (laser) via a Expansion optics S is illuminated. That reconstructed from the hologram in this way Interference field I corresponds to one generated by the two light sources P1 and P2 Interference field. Furthermore, in the hologram H there is still a laser beam that has not been expanded R gaspei c ert, which is in the mid-vertical of the connection between the Light sources P1 ,, P2 run. RE is a reference plane. On her at least three points 1, 2, 3 are shown from a given position. Furthermore is The object G to be measured is drawn in the interference field. This object is here hinted at covered by interference fringes leading to Measurement of the contour can be used. The arrangement also contains projection optics O with the projection center Z, which the reference plane RE and the object G on maps an image plane BE. Furthermore, a computer C is indicated in which the data the optical arrangement must be entered in advance in a rough approximation. This input takes place via Dl. In addition, those scanned in the image plane BE are scanned into the computer Image points fed in via the input device D3. The sampling is through the Scanning device A indicated. It takes place in a known electro-optical Way. However, any other type of scanning or measurement of image points is also possible possible according to the coordinate position. To the computer are for example still still connected to an output device KD, which is used here as a keypad printer for the spatial coordinates of the object points are assumed. As a further exit a facility ZM is provided. Here in the example one automatically from the computer controlled drawing machine or machine tool.

Die Wirkungsweise des Verfahrens ist folgende: Zur Konturvermessung ist es wesentlich, daß zunächst sämtliche Daten der optischen Anordnung bekannt sind. Diese Daten werden mit Hilfe der Referenzebene RE ermittelt und dem Rechner C zugeführt. Die Daten bzw. die Lage der Projektionsoptik O, insbesondere die genaue Lage des Projektionszentrums Z und der Bildebene BE zur Referenzebene-RE wird durch die in BE abgebildeten Punkte l, 2, 3 der Referenzebene RE ermittelt. Nachdem in der Eingabe Dl in grober, erster Annäherung diese Werte in den Rechner C eingegeben wurden, können mit Hilfe eines bekannten Iterationsverfahrens aus den auf der Bildebene BE vermessenen Abbildungen der Punkte 1, 2, 3 die genauen Daten ermittelt und endgültig im Rechner C gespeichert werden. Diese Speicherung ist durch die Eingabeeinrichtung D2 angedeutet.The method works as follows: For contour measurement it is essential that all data of the optical arrangement are known first are. These data are determined with the help of the reference plane RE and the computer C supplied. The data or the position of the projection optics O, in particular the exact one The position of the projection center Z and the image plane BE in relation to the reference plane RE is determined by the points 1, 2, 3 of the reference plane RE shown in BE are determined. After in the input Dl entered these values in the computer C in a rough, first approximation became, can with the help of a known iteration method from the on the image level BE measured images of points 1, 2, 3, the exact data is determined and finally stored in computer C. This storage is by the input device D2 indicated.

Die Ermittlung der genauen Lage der hier im Beispiel rekonstruierten Lichtquellen Pl und P2 bezüglich der Referenzebene RE kann dadurch erfolgen, daß auf der Referenzebene vorab ein Muster aufgebracht wird, das einem beliebigen' Schnitt mit dem Interferenzfeld einer bestimmten Lichtquellenanordnung entspricht. Die Referenzebene mit dem aufgebrachten Muster wird dann im eigentlichen Interferenzfeld I so justiert, daß das Muster mit dem nunmehr auf der Referenzebene PE abgebildeten Streifenmuster zur Deckung kommt. Damit liegen die Lichtquellen in der durch das gewählte Muster vorgegebenen Lage. Diese Angaben können wiederum in den Rechner C.eingegeben werden. Das Muster auf der Bezugsebene kann z. B. zeichnerisch aufgebracht werden oder auch durch fotographische Belichtung in einem bekannten Interferenzfeld Die Bestimmung der räumlichen Lage von Pl und P2 kann auch derartig erfolgen, daß der Schnitt des in der Anordnung verwendeten Interferenzfeldes I mit der Referenzebene RE auf BE abgebildet wird. Dasselbe geschieht mit dem nicht aufgeweitetem Laserstrahl R, der als Punkt die nullte Interferenzordnung markiert, Durch Vermessung des abgebildeten Streifenmusters ist es dann leicht mit Hilfe des Rechners C möglich, die genauen Daten der Lage von Pl und P2 zu ermitteln und für die Konturvermessung zu speichern.The determination of the exact position of the reconstructed here in the example Light sources Pl and P2 with respect to the reference plane RE can take place in that on the reference plane a pattern is applied in advance, which is an arbitrary 'cut corresponds to the interference field of a certain light source arrangement. The reference plane with the applied pattern is then adjusted in the actual interference field I so that that the pattern with the stripe pattern now depicted on the reference plane PE comes to cover. This means that the light sources are located in the direction of the selected pattern given location. This information can in turn be entered in the computer C. The pattern on the reference plane can e.g. B. be applied graphically or by photographic exposure in a known interference field The determination the spatial position of Pl and P2 can also be done in such a way that the intersection of the in the arrangement used interference field I with the reference plane RE on BE is mapped. The same thing happens with the non-expanded laser beam R, the the zeroth order of interference marked as a point, by measuring the depicted Stripe pattern it is then easily possible with the help of the computer C to determine the exact To determine the data of the position of P1 and P2 and to save them for the contour measurement.

Nach diesen vorbereitenden Verfahrensschritten, die der Ermittlung der notwendigen Daten der optischen Anordnung dienten, wird das Objekt G in das Interferenzfeld I gebracht. Das Objekt wird mit seinen Interferenzstreifen und dem nicht aufgeweiteten Laserstrahl, der sich hier als Punkt auf dem Objekt darstellt, über die Optik 0 auf der Bildebene BE abgebildet. Durch einfache Vermessung öder auch elektrooptische Abtastung drch die Einrichtung A werden laufend die Koordinaten der abgebildeten Objektpunkte zusammen mit der zugehörigen Interferenzordnung über die Einrichtung D3 in den Rechner C eingegeben. Dort werden auf Grund der vorher ermittelten und gespeicherten Daten der optischen Anordnung die räumlichen Koordinaten der einzelnen Objektpunkte errechnet. Die Ausgabe der errechneten Werte erfolgÇz. B. über einen Koordinatendrucker KD in numerischer Form. Selbstverständlich ist jede Art von Ausgabe und Speicherung möglich, die eine manuelle oder maschinelle Verwertung dieser Koordinaten zuläßt.After these preparatory procedural steps, the determination the necessary data of the optical arrangement served, the object G is in the Interference field I brought. The object becomes with its interference fringes and the non-expanded laser beam, which is shown here as a point on the object, imaged via the optics 0 on the image plane BE. Dull by simple measurement Electro-optical scanning by device A also continuously determines the coordinates of the depicted object points together with the associated interference order the device D3 entered into the computer C. There will be based on the beforehand determined and stored data of the optical arrangement the spatial coordinates of the individual object points calculated. The output of the calculated values is successful. B. via a coordinate printer KD in numerical form. It goes without saying any type of output and storage possible, manual or automatic Exploitation of these coordinates allows.

Diese Art der Ausgabe ist durch die oben erwähnte automatische Zeichenmaschine ZM im Prinzip angedeutet.This kind of output is by the above mentioned automatic drawing engine ZM indicated in principle.

Statt der erwähnten automatischen, elektrooptischen Abtastung in der Bildebene können auch andere Methoden zur Vermessung der einzelnen Bildpunkte und ihrer zugehörigen Interferenzordnungen verwendet werden, Auch diese vermessenen Angaben werden dene Rechner C zugeleitet. Beispielsweise istt es möglich, in der Bildebene BE eine fotographische Abbildung durchzuführen und diese Abbildung, evtl. sogar eine Vergrößerung dieser Abbildung, manuell zu vermessen und die jeweiligen Werte dem Rechner C zuzuführen.Instead of the mentioned automatic, electro-optical scanning in the Other methods of measuring the individual pixels and image plane can also be used their associated interference orders are used, these also measured Information is forwarded to the computer C. For example, it is possible in the Image plane BE to carry out a photographic image and this image, possibly even an enlargement of this figure, to be measured manually and the respective Feed values to the computer C.

Sofern die Geräte zur Erzeugung des Interferenzfeldes und die Abbildungsoptik mit Bildebene in ihrer relativen Lage unveränderlich zusammengefalat sind, brauchen die Daten der optischen Anordnung in der oben beschriebenen Weise nur einmal ermittelt und im Rechner C gespeichert zu werden; es können dann verschiedene Objekte G nacheinander in beliebiger Zeit vermessen werden.If the devices for generating the interference field and the imaging optics are invariably lumped together with the image plane in their relative position the data of the optical arrangement is determined only once in the manner described above and to be stored in computer C; there can then be different objects G one after the other can be measured in any time.

Eine Neuermittlung der Daten für die optische Anordnung ist nur dann erforderlich wenn das Gerät abgebaut und für neue Blessungen wieder neu zusammengestellt wird.A re-determination of the data for the optical arrangement is only then required when the device is dismantled and reassembled for new blessings will.

Claims

0 Method and device for the non-contact measurement of object contours, being by illuminating with coherent light from two point light sources a spatial interference field is generated and an optical interference fringe pattern is generated on the object generated and imaged by central projection in an image plane, thereby characterized that on a reference plane (RE) with at least three points (1, 2, 3) an interference fringe pattern is generated from a known location and from which Pattern, its mapping and the mapping of the known points the data of the optical Arrangement of light sources (pl, P2), imaging optics (0) and image plane (BE) determined be that also a non-expanded laser beam (R) in the direction of the perpendicular on the connecting line of the two light sources (Pl, P2) the interference is zero Order marked and 4ass by a computer (C) from the coordinates of the pixels and the associated interference orders, the spatial position of the associated object points and thus the object contour is calculated.

2. The method according to claim 1, characterized by electro-optical Sche Scanning (A) of the image plane (DE) and feeding (D1, D2, D3) for the data the optical arrangement and the pixels obtained signals in the computer (C).

3. The method according to claim 1, characterized by fotograpbi cal Imaging in the image plane (BE) and subsequent measurement of the pixels.

4. The method according to claim 3, characterized by intermediate magnification of the picture.

5. The method according to claim 1, characterized by holographic Storage and subsequent electro-optical scanning of the image.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that that the position of the object points from the computer (C) numerically by spatial coordinates (KD) specified, e.g. B. is printed out.

7, method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that that the computer (C) an automatic processing machine through its output data controls,

8. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that that from the output data of the computer (C) an automatic drawing machine (ZM) controlled and the object contour is specified as an intersection curve.

9 The method according to claim 1, characterized by the reconstruction a hologram (H) with two stored light sources (Pl, P2) for generation a spatial interference field (I), in addition, the non-expanded laser beam (R) is stored in the hologram (TI).

10. The method according to claim 1, characterized in that on the Reference plane (RE) a pattern is applied, which intersects with the interference field corresponds to a certain light source arrangement and the pattern of the reference plane in the actual interference field (I) to the congruent position with deln in front of the interference field generated stripe pattern is brought,

11. The method according to claim 1, characterized in that that the data de @ optical arrangement of image plane (BE) and projection optics (0) with regard to the reference plane (RE) in rough approximation in the computer (C) in front of a '» entered (Dl) and the exact data by measuring the reference points shown can be obtained and stored with the help of an iteration process.

L e r s e i t e