DE3718327A1 - Vorrichtung zur durchfuehrung von holographischer interferometrie - Google Patents
Vorrichtung zur durchfuehrung von holographischer interferometrieInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung von
holographischer Interferometrie gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
Bekanntlich stellt die holographische Interferometrie ein
berührungsloses bildhaftes Meßverfahren dar, das mit höchster
Genauigkeit arbeitet und die Messung von Verformungen an Objekten
im Mikrometerbereich ermöglicht.
Die holographische Prüftechnik wird bisher allgemein in Hologra
phielabors durchgeführt. Das Kernstück derartiger Labors ist ein
schwingungsisolierter Tisch, an dem der Laser starr montiert ist.
Auf die Schwingungsisolierung des Tisches kann bei der Pulsholo
graphie verzichtet werden.
Auf dem Tisch sind die optischen Komponenten und das Prüfobjekt
angeordnet. Das Gewicht und das Volumen des Lasers selbst und das
der Versorgungs- und Steuerungseinrichtungen schränkt die
Mobilität bisher bekannter holographischer Prüfvorrichtungen
erheblich ein. Ganz allgemein gilt, daß wegen der starren
Verbindung der zur holographischen Prüftechnik erforderlichen
voluminösen und schweren Einrichtungen praktisch keine Mobilität
gegeben ist und demgemäß das Holographielabor bisher der bevor
zugte Meßplatz ist, zu dem das Prüfobjekt gebracht werden muß.
Es besteht daher ein Bedürfnis, die qualitativen Vorzüge der
holographischen Interferometrie auch außerhalb von Holographiela
bors, insbesondere an industriellen Meßplätzen, mit einer
gewissen Mobilität der Prüfeinrichtung bezüglich des Prüfobjekts
ausnutzen zu können.
Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich
tung zur Durchführung von holographischer Interferometrie
verfügbar zu machen, die einen zuverlässigen industriellen
Einsatz bei einfacher Handhabung ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1
gekennzeichneten Merkmale gelöst. Bevorzugte Merkmale, die die
Erfindung vorteilhaft weiterbilden, sind in den nachgeordneten
Patentansprüchen enthalten.
Bei der Erfindung ist in vorteilhafter Weise ein gemeinsame
Station für den Laser und die holographischen Strahlaufberei
tungseinrichtungen vorgesehen, die vom eigentlichen Meßort und
den an diesem herrschenden Einflüssen entfernt werden kann und
die vorteilhaft über nicht starre Verbindungen mit wenigstens
einem mobilen Holographiemeßkopf verbunden ist, welcher am Meßort
den jeweiligen gewünschten Untersuchungen entsprechend eingesetzt
werden kann.
Die Handhabung bei der Durchführung der Messungen ist äußerst
einfach und erfordert kein Fachpersonal. Dabei ist es insbeson
dere in vorteilhafter Weise nicht mehr erforderlich, im Bereich
der holographischen Strahlaufbereitungseinrichtung für jeden
Meßfall eine Justierung der einzelnen optischen Komponenten
vorzunehmen, da diese nach einer einmaligen Ausgangsjustierung
zuverlässig in ihrer Stellung festgelegt worden sind und keiner
lei Beeinträchtigungen durch Meßortbedingungen unterliegen.
Die Verwendung von optischen Wellenleitern, vorzugsweise eine
Monomode-Glasfaser für jeden Referenzstrahl sowie einer Mono
bzw. Multimode-Glasfaser für den Beleuchtungsstrahl trägt zu
einer universellen Einsetzbarkeit der Vorrichtung bei, da sich
die Vorrichtung den jeweiligen örtlichen Meßgegebenheiten
aufgrund der Entkopplung von Teilfunktionsgruppen und dem
Vorsehen wenigstens eines mobilen Holographiekopfes optimal
anpassen läßt.
Das erfindungsgemäße Konzept ermöglicht einen äußerst robusten
und kompakten Aufbau sowohl der Station für den Laser und die
holograpische Strahlaufbereitungseinrichtungen als auch jedes
Holographiemeßkopfes, der in vorteilhafter Weise keine Optik
außer einer Abbildungsoptik und der Auskopplungsoptik benötigt.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung ist an
jedem Holographiekopf eine CCD-Kamera vorgesehen, die vorteilhaft
jedes Holographiebild und Interferogramm zur On-Line-Auswertung
an eine ebenfalls räumlich von dem eigentlichen Meßort entfernt
Auswertungsstation über eine elektrische Leitung vermittelt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in günstiger Weise mit
mehreren Holographiemeßköpfen versehen sein. Vorzugsweise sind
insgesamt drei räumlich angeordnete Holographiemeßköpfe vorgese
hen, um die aus der Beobachtungsrichtung eines Hologramms
resultierende Komponente durch zwei weitere Komponenten zu
ergänzen, die aus den Beobachtungsrichtungen der übrigen beiden
Holographiemeßköpfe resultiert. Hierdurch läßt sich vorteilhaft
eine komplette dreidimensionale Änderung (räumlicher Verschiebe
weg) als räumlicher Vektor darstellen.
Vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Vorrichtung auch insoweit,
als Starrkörperbewegungen eliminiert werden können und ein Grad
von Schwingungsunempfindlichkeit für die Holographieaufnahmen
erreicht wird, der die Vorzüge der hohen Meßgenauigkeit der
holographischen Interferometrie voll zur Geltung kommen läßt.
Der Laser und die holographische Strahlaufbereitungseinrichtung
sind nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung mit einer
gemeinsamen Schwingungsisolierung in Form einer luftgefederten
Sandwichplatte versehen, welche auf einem Wagen mit selbstlenken
den Rollen angeordnet ist. Hierdurch sind der Laser und die
holographischen Strahlaufbereitungseinrichtungen nicht nur bei
ihrem Transport auf dem Wagen geschützt, sondern erfahren noch
eine zusätzlich Schwingungsisolierung gegenüber dem Standort des
Wagens.
Weitere Vorteile, insbesondere für die Handhabung der Vorrichtung
liegen dann vor, wenn nach einer bevorzugten weiteren Ausgestal
tung die gemeinsame Station für den Laser und die holographische
Strahlaufbereitungseinrichtungen ein separates, über eine
elektrische Leitung verbundenes Handsteuerpult aufweist, über das
dann beispielsweise vom Meßort aus der Laser, einzelne Verschlüs
se, gegebenenfalls Filter sowie der für einen Referenzstrahl
vorgesehene Phasenschieber angesteuert werden kann, welcher
vorzugsweise aus einer kippbaren transparenten Scheibe definier
ter Dicke besteht.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung verwirklicht somit vorteilhaft
das Konzept einer sogenannten modularen Holographie und ist in
der Lage, in hervorragender Weise die individuellen Anforderungen
zu befriedigen, die an unterschiedlichen industriellen Meßplätzen
herrschen. Jeder bewegliche Holographiemeßkopf, der vorteilhaft
nur etwas größer als eine Videokamera ausgebildet werden kann,
läßt sich in günstiger Weise am Prüfobjekt installieren. Das
Prüfobjekt muß bei Dauerstrichholographie lediglich auf einer
schwingungsisolierten Bodenplatte oder einem Fundament aufgebaut
sein. Bei Pulsholographie fällt die Schwingungsisolierung weg.
Durch die Verwendung der neuesten Lichtleitertechnik läßt sich
vorteilhaft die bisher übliche starre Verbindung zwischen Laser
und einem oder mehreren Holographiemeßköpfen auftrennen und eine
bisher nicht verwirklichte Mobilität und Einsatzmöglichkeit
erreichen, wobei das in jedem Holographiemeßkopf verfügbare
holographische Prüfergebnis als Videosignal On-Line an eine
Auswertungsstation zur Computeranalyse weitergeleitet wird, wo
das Prüfergebnis anwendergerecht aufbereitet zur Verfügung steht.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind
den übrigen Patentansprüchen sowie dem anschließenden Beschrei
bungsteil zu entnehmen, in dem ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher
erläutert wird.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur
Durchführung von holographischer Interferometrie an
einem dreidimensionalen Objekt mit veränderlicher
Kontur;
Fig. 2 eine Seitenansicht auf eine Station mit Laser und
zugeordneter Strahlaufbereitung;
Fig. 3 eine Draufsicht auf die in Fig. 2 gezeigte Station;
Fig. 4 eine schematische Seitenansicht eines mobilen Holo
graphiemeßkopfes mit Videokamera; und
Fig. 5 eine schematische Seitenansicht eines Phasenschiebers.
In Fig. 1 sind schematisch eine gemeinsame Station 10 für einen
Laser 30 und holographische Strahlaufbereitungseinrichtungen 31,
ein Steuerpult 11, ein Holographiemeßkopf 12, ein Antivibrations
tisch 13 mit einem aufgespannten zum messenden Objekt 14 mit
veränderlicher Kontur bzw. Umriß sowie eine separate Auswer
tungsstation 15 dargestellt. Das Steuerpult 11 ist über eine
Steuerleitung 16 an die Station 10 angeschlossen. Die Station 10
ist über ein Bündel 17 mit dem Holographiemeßkopf 12 verbunden,
wobei das Bündel 17 drei verschiedenen Glasfasern und für die
Hologramm-Sofortbild-Verarbeitung und das Videosignal erforder
liche elektrische Leitungen enthält. Der Holographiemeßkopf 12
weist einen Abschnitt 18 mit einer CCD-Kamera auf, die über eine
elektrische Leitung 19 mit der Auswertungsstation 15 zur On-Line-
Auswertung verbunden ist.
Das Steuerpult 11 besitzt zahlreiche Steuertasten 20, mit denen
einzelne Funktionen in der Station 10 bzw. die Hologramm-Sofort
bild-Verarbeitung fernbedient werden können. Das Steuerpult 11
kann in nicht dargestellter Weise auch einen Kontrollmonitor zur
Hologrammbildüberwachung aufweisen.
Die Antivibrationsplatte 13 weist eine Montageplatte 22 auf, die
über an den Ecken vorgesehenen Traversen 23 auf Luftfedern 24
gelagert sind, welche sich ihrerseits über stempelartige Beine 25
am Boden abstützen. Die Montageplatte 22 besitzt nicht darge
stellte Befestigungsmittel für das Aufspannen des zu untersuchen
den Objekts 14.
Der mobile Holographiemeßkopf 12 kann ebenfalls auf der Montage
platte 22 oder, wie in Fig. 1 dargestellt, auf einem eigenen
schwingungsisolierten Stativ 21 in der Nähe des Objekts 14
angeordnet sein. Bei Verwendung von drei mobilen Holographiemeß
köpfen 12 ist für diese eine räumliche Zuordnung zu dem Objekt 14
vorgesehen.
Die Computeranalyse- bzw. Auswertungsstation 15 besitzt einen
Bildschirm 26 zur Darstellung von holographischen Interferogram
men, einzelner Abschnitte der Bildverarbeitung und des Ergebnis
ses, z. B. als Pseudo-3D-Plot, einen nichtgezeigten Monitor zur
Darstellung des Programm-Ablaufs und gegebenenfalls eines
interaktiven Dialogs, eine Tastatur 27 zur Programmsteuerung,
einen nicht dargestellten Computer zur Bildverarbeitung sowie
eine nicht gezeigte Druckeinrichtung für die Ausgabe von Meßda
ten.
In den Fig. 2 und 3 ist die gemeinsame Station 10 für einen
Laser 30 und eine Strahlaufbereitungseinrichtung 31 detaillierter
dargestellt. Der Laser 30 besteht aus einem Argon-Ionenlaser und
ist gemeinsam mit der Strahlaufbereitungseinrichtung 31 auf einer
Sandwichplatte 32 montiert. Die Sandwichplatte 32 stützt sich
schwingungsisoliert über Luftfedern 33 auf einem Wagen 34 ab. Der
Wagen 34 besteht aus einer quaderförmigen randseitigen Anordnung
aus Aluminiumprofilen 35-38. In dem durch die Aluminiumprofile
35-38 gebildeten Innenbereich des Wagens 34 sind für den Laser
30 eine Stromversorgung 39 mit Netzkabel 39 a und ein Transforma
tor 40 befestigt. Von der Stromversorgung 39 führt eine Stromver
sorgungsleitung 41 zu dem Laser 30. Nicht dargestellt ist die
Wasserleitung zur Kühlung des Lasers 30. Unterhalb des unteren
Aluminiumprofils 37 sind im Bereich der unteren vier Wagenecken
selbstlenkende Rollen 42 angeordnet.
Am rückseitigen Ende des Wagens 34 ist eine Zugentlastung 43 für
das Bündel 17 der optischen Wellenleiter schematisch angedeutet.
Die Steuerleitung 16 ist über einen Stecker 44 am gegenüberlie
genden Ende des Wagens 44 angeschlossen und steht in nicht
dargestellter Weise mit den Steuer- und Versorgungsorganen des
Lasers sowie mit Steuereinrichtungen innerhalb der Strahlaufbe
reitungseinrichtung 31 in Verbindung. Von der Strahlaufberei
tungseinrichtung 31 ist in Fig. 2 nur schematisiert ein Teil des
Gehäuses dargestellt.
Die Fig. 3 zeigt weitere Einzelheiten der Strahlaufbereitungs
einrichtungen 31, wobei die obere Hälfte des Einrichtungsgehäuses
weggelassen ist. In der optischen Achse des aus dem Laser 30
austretendem Laserstrahls 45 ist ein Hauptphotoverschluß 46
angeordnet, der durch eine nicht dargestellte Steuereinrichtung
von dem Steuerpult 11 mit variablen Öffnungszeiten betätigt
werden kann. Der Laserstrahl 45 trifft nach Durchtritt durch den
Hauptverschluß 46 auf einen Umlenkspiegel 47, der ihn um 90° zu
einem ersten Strahlenteilerwürfel 48 mit einem Reflexions- zu
Transmissionsverhältnis von 90/10 umgelenkt, und er wird hier in
einen Objekt-bzw. Beleuchtungsstrahl 49 und einen Hauptreferenz
strahl 50 aufgespalten. Im Strahlengang des Hauptreferenzstrahls
50 ist ein weiterer Strahlenteilerwürfel 51 angeordnet, der den
Hauptreferenzstrahl 50 mit einem Teilungsverhältnis von 50/50 in
einen ersten Referenzstrahl 52 und einen zweiten Referenzstrahl
53 zerlegt. Der zweite Referenzstrahl 53 wird anschließend von
einem Umlenkspiegel 54 um 90° umgelenkt und verläuft dann
parallel zu dem Beleuchtungsstrahl 49 und dem ersten Referenz
strahl 52.
In dem Strahlengang des Beleuchtungsstrahls 49 sind ein einsetz
barer Filter 55 und ein Fotoverschluß 56 vorgesehen. Der Photo
verschluß 56 läßt sich über das Steuerpult 11 fernbetätigen.
Der Beleuchtungsstrahl 49 tritt dann in einem Einkopplungshalter
57 in eine Mono- oder Multimodeglasfaser 58 ein. Die Glasfaser 58
wird durch eine Öffnung 59 in der Sandwichplatte 32 nach unten
und dann in nicht dargestellter Weise zu der Zugentlastung 43
geführt.
Für den ersten Referenzstrahl 52 sind ebenfalls ein Filter 61 und
ein Fotoverschluß 60 vorgesehen, die nach Aufbau und Betätigung
dem Filter 55 bzw. dem Fotoverschluß 56 gleichen. Dem Fotover
schluß 60 ist ein Phasenschieber 62 im Strahlengang des ersten
Referenzstrahls 52 nachgeordnet. Danach tritt dann der erste
Referenzstrahl 52 in einem Einkopplungshalter 63 in eine Mono
modeglasfaser 64, welche ebenfalls durch die Öffnung 59 in der
Sandwichplatte 32 in nicht dargestellter Weise zu der Zugent
lastung 43 geführt ist.
In dem Strahlengang des zweiten Referenzstrahls 53 ist nach
dessen Umlenkung im Umlenkspiegel 54 ebenfalls ein Filter 65 und
ein Photoverschluß 66 angeordnet, wobei der Filter 65, der
Photoverschluß 66 entsprechend wie bei dem zweiten Referenzstrahl
52 ausgebildet und ebenfalls über das Steuerpult 11 in nicht
dargestellter Weise steuerbar sind. Die Einkopplungshalter 57, 63
und 68 sind einkoppelseitig jeweils mit einer Optik 70 bzw. 71
bzw. 72 versehen. Alle Eintrittsoptiken 70-72 haben einen
Durchmesser von ca. 6 mm und erleichtern erheblich die Justierung
der Glasfasern 58, 64 und 69. Die einkoppelseitigen Enden der
Glasfasern 58, 64, 69 sind mit nicht dargestellten Einkoppelstek
kern versehen, welche entsprechend in die zugeordneten Einkopp
lungshalter 57, 63 und 68 eingreifen. Nach Durchtritt durch die
Öffnung 59 werden alle Glasfasern in einem gemeinsamen Kabel
geführt, das als Bündel 17 in Fig. 1 und Fig. 3 bezeichnet ist.
Hierdurch wird ein optimaler Schutz gegen Knicken und andere
mechanische Zerstörung erreicht.
In Fig. 4 ist eine schematische Darstellung des Holographiemeß
kopfes 12 gezeigt. Die einzelnen Bestandteile des Holographiemeß
kopfes 12 sind auf einer steifen Platte 75 starr befestigt und
können sich nach einmaliger Justierung nicht mehr verstellen. Am
vorderen Ende der in Fig. 4 dargestellten steifen Platte 75 sind
zwei Auskopplungshalter 76 für die Referenzstrahlglasfasern
angeordnet, von denen nur der Auskopplungshalter 76 für den
zweiten Referenzstrahl 53 gezeigt ist, welcher über die Monomode
faser 69 und einen nicht dargestellten Auskopplungsteil transpor
tiert wird. Für den ersten Referenzstrahl 52, der über die
Monomodeglasfaser 64 und einen entsprechenden Auskopplungsteil
übertragen wird, ist ein entsprechender Auskopplungshalter in
einer vor der Bildebene der Fig. 4 liegenden Ebene vorgesehen.
Im Auskopplungsteil wird das aus der Faser austretende Licht
durch geeignete Optiken auf den erforderlichen Durchmessr
gebracht.
Beide Auskopplungshalter 76 sind dabei so ausgerichtet, daß sie
ihren jeweiligen Referenzstrahl auf eine Hologrammspeicherplatte
78 richten, welche in vereinfachter Darstellung in einem Halter
79 angeordnet ist.
Die Hologrammspeicherplatte 78 besteht aus einer Thermoplast
platte. Auf die Hologrammspeicherplatte 78 fällt das von dem zu
untersuchenden Objekt 14 zurückgestreute Licht des Objekt- bzw.
Beleuchtungsstrahls 49, der von einem ebenfalls auf der Platte 75
montierten Auskopplungshalter 77 über die Mono- oder Multimode
glasfaser 58 übertragen wird. Der Auskopplungshalter 77 weist
ebenfalls einen Auskopplungsteil auf und ist von oben gesehen
zwischen den beiden Auskopplungshaltern 76 zu dem Halter 79
versetzt derart angeordnet, daß der Objekt- bzw. Beleuchtungs
strahl 49 schräg nach vorn auf das in Fig. 4 nicht dargestellte
Objekt 14 gerichtet ist.
Am hinteren Ende der Platte 75 ist die Fernsehkamera 18 be
festigt, die über ein Zoomobjektiv 80 die über die Holographie
speicherplatte 78 erzeugten Hologrammbilder aufnimmt und über die
elektrische Leitung 19 zu der Auswertungsstation 15 überträgt.
Die Fernsehkamera 18 besteht aus einer CCD-Kamera. Der darge
stellte Holographiemeßkopf 12 läßt sich in einer Größe von ca. 12
×12×40 cm ausbilden und aufgrund dieser geringen Größe
besonders leicht handhaben. Er kann direkt nahe dem zu messenden
Objekt 14 oder, wie in Fig. 1 dargestellt, auf einem separaten
Stativ 21 montiert werden.
Fig. 5 zeigt schematisch die Ausbildung des Phasenschiebers 62.
Der Phasenschieber 62 besteht aus einem Halter 81, der einen
Befestigungsabschnitt 82, einen Gelenkabschnitt 83 und einen
Halteabschnitt 84 aufweist und beispielsweise rahmenförmig
ausgebildet sein kann. Auf dem Halteabschnitt 84 ist eine
transparente Scheibe 85 mit konstanter definierter Dicke d
befestigt, die mit dem Halteabschnitt 84 um den Gelenkabschnitt
83 verschwenkt bzw. gekippt werden kann. Für das Kippen der
Scheibe 85 ist ein Antrieb 86 in Form eines Präzisionsstellmotors
mit einem Stellglied 87 vorgesehen. Über das Stellglied 87 kann
die Scheibe 85 aus ihrer Ausgangsstellung, in der der Referenz
strahl 52 in der Scheibe 85 einen gegenüber der senkrechten
Ausgangsstellung etwas längeren Weg zurücklegt, gekippt werden.
Dadurch wird der optische Weg und damit die Phasenlage des durch
die Scheibe 85 tretenden Strahls gegenüber der Ausgangsstellung
verändert.
Fig. 5 zeigt den Phasenschieber 62 in der gekippten Stellung,
wobei beispielsweise ein Weg des Stellglieds 87 von 1 mm aus
reicht, um eine Phasenverschiebung um eine Wellenlänge des
verwendeten Lichtes zu erreichen. Der dargestellte Phasenschieber
62 zeichnet sich nicht nur durch einen besonders einfachen Aufbau
aus, sondern ist gegenüber herkömmlichen Phasenschiebern, die mit
spannungs- und wegkontrollierten Piezoelementen arbeiten, nach
Steuerungsaufwand und Wirkungsweise erheblich günstiger.
Die dargestellte Vorrichtung eignet sich vor allem für das
Erstellen und On-Line-Auswerten von Interferogrammen, die nach
dem sogenannten Zwei-Referenzstrahl-Verfahren hergestellt werden.
Dabei erfolgt zunächst eine Beleuchtung des Objekts nur mit dem
ersten Referenzstrahl 52, wobei der Photoverschluß 60 geöffnet
und der Photoverschluß 66 des zweiten Referenzstrahls geschlossen
ist. Anschließend wird bei geöffnetem Photoverschluß 66 und
geschlossenem Photoverschluß 60 das Objekt mit seinen geänderten
Konturen bzw. Umrissen zur Erzeugung einer zweiten Beleuchtung
des Hologramms, das mit dem ersten Beleuchtung des Hologramm zur
Interferenz gebracht werden soll, nur mit dem zweiten Referenz
strahl 53 beleuchtet. Bei der Rekonstruktion kann die ungeänderte
und die geänderte Kontur mit dem jeweils relevanten Referenz
strahl getrennt dargestellt werden. Bei gleichzeitiger Benutzung
der beiden Referenzstrahlen überlagern sich die Bilder der
ungeänderten und geänderten Kontur in Echtzeit. Mit Hilfe des
Phasenschiebers 62 wird die Phase in einem der beiden Referenz
strahlen verschoben. Nach bekannten Verfahren, vergl. R. Dändli
ker, E. Marom und F. M. Mottir, Two-reference-beam holographic
interferometry, J. Opt. Soc. Am., Vol. 66, Nr. 1, January 1976,
S. 23-30, kann dadurch die durch Konturänderung hervorgerufene
Phasenänderung in jedem Punkt der Kontur bestimmt werden. Die
Video- bzw. Fernsehkamera 18 erfaßt dann die über die Hologra
phiespeicherplatte 78 erzeugten Interferogramme und leitet es zur
On-Line-Auswertung an die Auswertungsstation 15 weiter.
Über das Steuerpult 11 können dabei in vorteilhafter Weise
fernbetätigt alle Steuerfunktionen für die Durchführung der
einzelnen Meßabschnitte einschließlich der individuellen Phasen
verschiebung der einzelnen Referenzstrahlen zur Erzielung einer
klaren Bildtrennung der Interferogramme erzielt werden.
Aufgrund der funktionellen Aufteilung der Vorrichtung kann die
holographische Interferometrie wirkungsvoll und bei einfacher
Handhabung on line für ein breites Anwendungsspektrum unter
industriellen Einsatzbedingungen eingesetzt werden, ohne daß die
im unmittelbaren Bereich des zu messenden Objektes herrschenden
Umgebungsbedingungen zu einer Beeinträchtigung des Meßverfahrens
und des Meßergebnisses führen.
Claims (15)
1. Vorrichtung zur Durchführung von holographischer Interfero
metrie, bestehend aus
einem Laser (30),
jeweils einer Strahlaufbereitungseinrichtung (31) für wenigstens einen Referenzstrahl (52) und einen Beleuchtungs strahl (49),
und aus einer Hologrammspeicherplatte (78) dadurch gekennzeichnet,
daß der Laser (30) und die holographischen Strahlaufberei tungseinrichtungen (31) in einer gemeinsamen Station (10) angeordnet sind, und
daß für den Beleuchtungsstrahl (49) und jeden Referenzstrahl aus der Station (10) ein Laserstrahltransport über optische Wellenleiter (17) zu wenigstens einem mobilen Holographie meßkopf (12) vorgesehen ist.
einem Laser (30),
jeweils einer Strahlaufbereitungseinrichtung (31) für wenigstens einen Referenzstrahl (52) und einen Beleuchtungs strahl (49),
und aus einer Hologrammspeicherplatte (78) dadurch gekennzeichnet,
daß der Laser (30) und die holographischen Strahlaufberei tungseinrichtungen (31) in einer gemeinsamen Station (10) angeordnet sind, und
daß für den Beleuchtungsstrahl (49) und jeden Referenzstrahl aus der Station (10) ein Laserstrahltransport über optische Wellenleiter (17) zu wenigstens einem mobilen Holographie meßkopf (12) vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß drei mobile Holographiemeßköpfe (12) vorgesehen sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Holographiemeßkopf (12) eine Video- bzw. Fernseh
kamera (18) zur Hologrammerfassung im Bereich der Hologramm
speicherplatte (78) aufweist, wobei die Fernsehkamera (18)
über eine elektrische Leitung (19) mit einer separaten
Auswertungsstation (15) verbunden ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Station (10) mobil ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Laser (30) und die holographischen Strahlaufberei
tungseinrichtungen (31) in der Station (10) schwingungs
isoliert (32, 33) sind.
6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Station (10) als Wagen (34) mit selbstlenkenden
Rollen (42) ausgebildet ist, wobei der Laser (30) und die
Strahlaufbereitungseinrichtungen (31) gemeinsam auf einer
Sandwichplatte (32) angeordnet sind, die luftgefedert (33)
auf dem Wagen (34) gelagert ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Strahlaufbereitungseinrichtungen (31) einen Haupt
verschluß (46) für den Eintritt des Laserstrahls (45)
aufweisen, wobei für den Laserstrahl (45) in den Strahlauf
bereitungseinrichtungen (31) eine Zerlegung in wenigstens
einem Strahlenteiler (48, 51) und für jeden Teilstrahl (49,
52, 53) ein einsetzbarer Filter (55, 61, 65), ein separat
schaltbarer Photoverschluß (56, 60, 66), ein separat
steuerbarer Phasenschieber (62) für einen Referenzstrahl
(52) sowie eine Optikein-bzw.-auskopplung (57, 63, 68, 70-72)
für den jeweiligen Wellenleiter (58, 64, 69) vorgesehen
sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß in den holographischen Strahlaufbereitungseinrichtungen
(31) für den aus dem Laser (30) austretenden Strahl (45)
eine Aufspaltung in einen Beleuchtungsstrahl (41) und einen
Hauptreferenzstrahl (50) durch einen Strahlenteilerwürfel
(51) mit einem Reflexions - zu Transmissionsverhältnis von
90/10 erfolgt, und daß für den Hauptreferenzstrahl (50) zur
Herstellung und Auswertung der Interferogramme nach dem
Zwei-Referenzstrahl-Verfahren nochmals eine Teilung in einen
ersten Referenzstrahl (52) und einen zweiten Referenzstrahl
(53) in einem Strahlenteilerwürfel (51) mit einem Teilungs
verhältnis 50/50 vorgesehen ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Phasenschieber (62) für den Referenzstrahl (52)
aus einer kippbaren transparenten Scheibe (85) definierter
Dicke (d) besteht.
10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Strahlaufbereitungseinrichtungen (31) mit jedem
Holographiemeßkopf (12) durch eine Monomodeglasfaser (64,
69) für jeden Referenzstrahl (52, 53) und durch eine Mono
oder Multimodeglasfaser (58) für den Beleuchtungsstrahl (49)
verbunden sind.
11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Station (10) für die optischen Wellenleiter (17, 58,
64, 69) eine mechanische Zugentlastung (43) aufweist.
12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Station (10) ein über eine elektrische Leitung (16)
angeschlossenes separates Steuerpult (11) aufweist.
13. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Vorrichtung eine separate Antivibrationsplatte (13)
zum Aufspannen des zu messenden Objektes (14) zugeordnet
ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Antivibrationsplatte (13) auf Luftfedern (24) ruht
und aus einer Honigwabenplatte oder einer Gußplatte oder
einem beliebigen Fundament besteht.
15. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Auswertungsstation (15) mobil ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873718327 DE3718327A1 (de) | 1987-06-01 | 1987-06-01 | Vorrichtung zur durchfuehrung von holographischer interferometrie |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19873718327 DE3718327A1 (de) | 1987-06-01 | 1987-06-01 | Vorrichtung zur durchfuehrung von holographischer interferometrie |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3718327A1 true DE3718327A1 (de) | 1988-12-22 |
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ID=6328810
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19873718327 Ceased DE3718327A1 (de) | 1987-06-01 | 1987-06-01 | Vorrichtung zur durchfuehrung von holographischer interferometrie |
Country Status (1)
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DE (1) | DE3718327A1 (de) |
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