DE3840820A1

DE3840820A1 - Measuring head

Info

Publication number: DE3840820A1
Application number: DE19883840820
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dr Breitmeier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-12-03
Filing date: 1988-12-03
Publication date: 1990-06-07
Also published as: DE3840820C2

Abstract

In a measuring head for optically measuring the surface microcontour of a workpiece, the axially movable measuring optical system (42) cooperates with the image (B) of the measuring point (M) situated on the workpiece surface. Said image is produced by an additional optical system (24; 82) which contains no moving parts and is thus of small radial design. It is possible in this way to measure the surfaces of tight bores and narrow surface steps. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Kopf zur Ausmessung der Ober flächenmikrokontur eines Werkstückes gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a head for measuring the upper surface micro contour of a workpiece according to the generic term of claim 1.

Ein derartiger Meßkopf ist in der DE-OS 35 36 700 beschrie ben. Er ist zur Verwendung an solchen Werkstückoberflächen geeignet, die keine engen Rücksprünge aufweisen. In solche kann der bekannte Meßkopf nicht hineinbewegt werden, da der Meßkopf verhältnismäßig großen Durchmesser aufweisen muß, um die bewegliche Meßoptik und den dieser zugeordneten Stellmotor aufnehmen zu können. Derartige Stellmotoren bestehen üblicherweise aus einem mit der Meßoptik verbun denen hülsenförmigen Permanentmagneten sowie einem diese umgebenden Ringspule.Such a measuring head is described in DE-OS 35 36 700 ben. It is for use on such workpiece surfaces suitable that have no narrow recesses. In such the known measuring head cannot be moved in there the measuring head have a relatively large diameter must to the movable measuring optics and the associated To be able to accommodate the servomotor. Such servomotors usually consist of a verbun with the measuring optics those sleeve-shaped permanent magnets and one of these surrounding ring coil.

Für viele Anwendungsfälle wäre es nun vorteilhaft, wenn man in Werkstückoberflächen auch enge Rücksprünge wie Nuten und Bohrungen bezüglich der Oberflächenmikrokontur ausmessen könnte. In anderen Fällen wäre es wünschenswert, bei einer an sich frei zugänglichen Werkstückoberfläche bis in die Nähe einer Oberflächenstufe messen zu können.For many applications it would now be advantageous if you can also see tight recesses in workpiece surfaces Grooves and holes related to the surface micro contour could measure. In other cases, it would be desirable with a freely accessible workpiece surface to be able to measure close to a surface level.

Um dies zu ermöglichen, wird durch die vorliegende Erfin dung ein Meßkopf angegeben, der in seinem dem Werkstück benachbarten Endabschnitt sehr schlank baut. Die dies ermöglichenden technischen Merkmale sind im Anspruch 1 angegeben.To make this possible, the present inven a measuring head specified in its the workpiece adjacent end section builds very slim. The this enabling technical features are in claim 1 specified.

Bei dem erfindungsgemäßen Meßkopf wird vor die bewegliche Meßoptik ein Bild der Werkstückoberfläche gelegt, welches die Meßoptik genauso verarbeitet wie die echte Werkstück oberfläche. Dieses Bild der Werkstückoberfläche wird unter Verwendung einer nur stehende Linsen aufweisenden Zusatzoptik erzeugt, die wegen des Fehlens bewegter Teile sehr schlank gebaut werden kann. Diese Zusatzoptik stellt eine Art Lichtleiter dar, der jedoch anders als Glasfaser bündel die von der Werkstückoberfläche reflektierten Strah len winkelgetreu an die Meßoptik weitergibt.In the measuring head according to the invention, the movable Measuring optics placed an image of the workpiece surface, which the measuring optics processed just like the real workpiece surface. This image of the workpiece surface is under Use of a standing lens only Additional optics generated because of the lack of moving parts can be built very slim. This additional optics provides a kind of light guide, but different from glass fiber bundle the beam reflected from the workpiece surface len passes on to the measuring optics true to the angle.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unter ansprüchen angegeben.Advantageous developments of the invention are in Unter claims specified.

Im Prinzip wäre es möglich, das Umformen des Parallelstrah lenbündels, welches im Inneren der Zusatzoptik angetroffen wird, in ein auf die Werkstückoberfläche fokussiertes Strahlenbündel unter Verwendung einer werkstückseitigen Linse der Zusatzoptik vorzunehmen, die andere Brennweite aufweist als die meßoptikseitige Linse der Zusatzoptik. Dies mag in manchen Fällen vorteilhaft sein, in denen besonders enge Bohrungen ausgemessen werden sollen. Im Hinblick auf Ausleuchtbedingungen, die exakt den Ausleucht bedingungen entsprechen, wie sie von der Meßoptik selbst erzeugt würden, wenn diese mit der Werkstückoberfläche zusammenarbeitete, ist es jedoch vorteilhaft, gemäß Anspruch 2 für die Linsen der Zusatzoptik die gleiche Brennwerte zu wählen, die auch die Meßoptik hat.In principle it would be possible to reshape the parallel beam len bundle, which is found inside the additional optics is focused on the workpiece surface Beams using a workpiece Make lens of the additional optics, the other focal length has as the measuring optics-side lens of the additional optics. This may be beneficial in some cases where particularly narrow bores should be measured. in the With regard to illumination conditions, which exactly the illumination conditions correspond to those of the measuring optics themselves would be generated if this with the workpiece surface collaborated, however, it is advantageous according to claim 2 the same calorific values for the lenses of the additional optics to choose, which also has the measuring optics.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 3 ermöglicht es auf besonders einfache Weise, Werkstückoberflächen auszumessen, die die Achse der Meßoptik umgeben.The development of the invention according to claim 3 enables it in a particularly simple way, workpiece surfaces to measure, which surround the axis of the measuring optics.

Dabei kann man mit dem in Anspruch 4 angegebenen Anstell winkel des Reflexionshologrammes hinterschnittene Bereiche eines Werkstückes besonders gut ausmessen, während sich der im Anspruch 5 angegebene Anstellwinkel des Reflexions hologramms besonders gut für das Ausmessen von Bohrungen und anderen im wesentlichen parallel zur Achse der Meßoptik verlaufenden Oberflächenstücken eignet.You can with the employment specified in claim 4 undercut areas of the reflection hologram of a workpiece measure particularly well while the angle of attack of the reflection specified in claim 5 hologram especially good for measuring holes and others essentially parallel to the axis of the measuring optics trending surface pieces is suitable.

Ein Meßkopf, wie er im Anspruch 6 angegeben ist, eignet sich besonders gut zur Ausmessung der Bodenfläche einer engen Sackbohrung. Wählt man dabei einen spitzen Anstell winkel der werkstückseitigen Linse der Zusatzoptik, so lassen sich derartige Bodenflächen bis hin zu ihrer Randkante einfach ausmessen.A measuring head as specified in claim 6 is suitable is particularly good for measuring the floor area of a narrow blind hole. If you choose a point of employment angle of the lens on the workpiece of the additional optics, so leave such floor areas up to their edge just measure.

Feine Unebenheiten der Werkstückoberfläche führen zusätz lich zur Reflexion des Laserlichtes auch zur Beugung des Laserlichtes. Diese ist bei einem Meßkopf der hier betrach teten Bauart störend, da die verwendete Detektoreinheit ausschließlich auf Brennpunktablagen des Bildes des gerade ausgeleuchteten Punktes der Werkstückoberfläche ansprechen soll. Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 7 oder 8 wird auf sehr einfache Weise erreicht, daß die durch die Unebenheiten der Werkstückoberfläche bedingte Beugung des Laserlichtes ohne Einfluß auf das Meßergebnis bleibt.Fine unevenness in the workpiece surface also result Lich to reflect the laser light also to diffract the Laser light. In the case of a measuring head, this is considered here tied construction because the detector unit used exclusively on focus repositories of the image of the straight address the illuminated point of the workpiece surface should. With the development of the invention according to claim 7 or 8 is achieved in a very simple way that the through Diffraction caused by the unevenness of the workpiece surface the laser light remains without influence on the measurement result.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigtThe invention will now be described with reference to embodiments play explained with reference to the drawing. In this shows

Fig. 1 einen axialen Schnitt durch einen Meßkopf zum Ausmessen der Oberflächenmikrokontur der Innen fläche einer Zylinderhülse; Figure 1 is an axial section through a measuring head for measuring the surface microcontour of the inner surface of a cylinder sleeve.

Fig. 2 einen axialen Schnitt durch das untere Ende eines abgewandelten Meßkopfes, der zur Ausmessung der Oberflächenmikrokontur einer hinterschnitte nen Lauffläche dient; Figure 2 is an axial section through the lower end of a modified measuring head, which is used to measure the surface micro-contour of an undercut NEN tread.

Fig. 3 einen Schnitt durch das untere Ende eines weiter abgewandelten Meßkopfes, der zur Ausmessung der Oberflächenmikrokontur der Bodenfläche einer kleinen Sackbohrung dient;3 shows a section through the lower end of a further modified measuring head which is used for measurement of the surface micro-contour of the bottom surface of a small blind hole.

Fig. 4 eine zu Fig. 1 ähnliche Schnittansicht, in welcher ein abgewandelter Meßkopf wiedergegeben ist; und FIG. 4 shows a sectional view similar to FIG. 1, in which a modified measuring head is shown; and

Fig. 5 eine schematische Darstellung des Strahlenganges in einem Teil eines weiter abgewandelten Meßkopfes. Fig. 5 is a schematic representation of the beam path in part of a further modified measuring head.

In Fig. 1 ist ein Meßkopf insgesamt mit 10 bezeichnet, der zum optischen Ausmessen der Oberflächenmikrokontur der Innenfläche 12 einer Zylinderhülse 14 dient.In Fig. 1, a measuring head is generally designated 10 , which is used for optically measuring the surface micro contour of the inner surface 12 of a cylinder sleeve 14 .

Der Meßkopf 10 hat ein nach oben offenes becherförmiges, innen mehrfach abgestuftes Gehäuse 16, welches durch einen Deckel 18 verschlossen ist.The measuring head 10 has a cup-shaped housing 16 which is open at the top and is stepped several times on the inside and which is closed by a cover 18 .

An den Boden 20 des Gehäuses 16 ist ein Haltering 22 für eine Linse 24 angeformt. Letztere wird durch einen auf den Haltering 22 aufgeschraubten oder aufgeklebten Halte ring 26 fixiert.A retaining ring 22 for a lens 24 is molded onto the bottom 20 of the housing 16 . The latter is fixed by a screwed or glued on the retaining ring 22 retaining ring 26 .

In der Brennebene der Linse 24 ist eine Lochblende 30 angebracht, deren Apertur 32 den Brennpunkt der Linse 24 unter geringem Abstand umgibt.A pinhole 30 is attached in the focal plane of the lens 24 , the aperture 32 of which surrounds the focal point of the lens 24 at a short distance.

Auf der Oberseite der Lochblende 30 ist über eine Mehrzahl von Schraubenfedern 34 ein ringförmiger Permanentmagnet 36 axial bewegbar gelagert. In den Permanentmagneten 36 sind ein unterer Haltering 38 und ein oberer Haltering 40 eingeklebt, die zwischen sich eine Meßlinse 42 ein spannen. Die Stärke der Schraubenfedern 34 ist so gewählt, daß der Brennpunkt der Meßlinse 42 normalerweise mit dem Brennpunkt der Linse 24 zusammenfällt. On the top of the perforated diaphragm 30 , an annular permanent magnet 36 is axially movably supported by a plurality of coil springs 34 . In the permanent magnet 36 , a lower retaining ring 38 and an upper retaining ring 40 are glued, which clamp a measuring lens 42 between them. The strength of the coil springs 34 is selected so that the focal point of the measuring lens 42 normally coincides with the focal point of the lens 24 .

Der ringförmige Permanentmagnet 36 durchsetzt unter radialem Spiel eine Ringspule 44. Beaufschlagt man diese im einen oder anderen Sinne mit Gleichstrom, läßt sich hierdurch die vom Permanentmagneten 36 getragene Meßlinse 42 unter Kompression bzw. Dehnen der Schraubenfedern 34 nach unten bzw. oben bewegen. Auf diese Weise ist es möglich, den Brennpunkt der Meßlinse 42 auch dann in den Bildpunkt des von der Linse 24 empfangenen Strahlenbündels zu stellen, wenn letzteres kein exaktes Parallelbündel ist.The annular permanent magnet 36 passes through an annular coil 44 with radial play. If, in one sense or another, it is subjected to direct current, the measuring lens 42 carried by the permanent magnet 36 can be moved downwards or upwards by compressing or stretching the coil springs 34 . In this way it is possible to place the focal point of the measuring lens 42 in the image point of the beam received by the lens 24 even if the latter is not an exact parallel beam.

Über der Ringspule 44 liegt ein einen halbdurchlässigen Spiegel 46 tragendes becherförmiges Tragteil 48 mit einer mittigen Öffnung 50. Auf der Oberseite des Tragteiles 48 ist ein flaches Doppelprisma 52 angeordnet, welches das hinter der Meßlinse 42 und dem Spiegel 46 erhaltene Licht bündel in zwei Lichtbündel 54, 56 aufspaltet. Letztere fallen auf zwei Detektoreinheiten 58, 60, die jeweils zwei zu beiden Seiten der Mittelebene der Einheit angeordnete lichtempfindliche Elemente 62, 64 aufweisen.Above the ring coil 44 is a cup-shaped support part 48 with a central opening 50 and carrying a semi-transparent mirror 46 . On the top of the support member 48 , a flat double prism 52 is arranged, which splits the light beam obtained behind the measuring lens 42 and the mirror 46 into two light beams 54, 56 . The latter fall on two detector units 58, 60 , each having two light-sensitive elements 62, 64 arranged on both sides of the center plane of the unit.

Die Detektoreinheiten 58, 60 sind auf einer Platte 66 angeordnet, die unter Zwischenschaltung eines Distanzringes 68 auf dem Tragteil 48 ruht. Die Platte 66 trägt auf ihrer Oberseite eine Elektronikeinheit 70, welche die Ausgangs signale der Detektoreinheiten 58, 60 verarbeitet und außer dem einen auf der Unterseite der Platte 66 angeordneten Halbleiterlaser 72 betreibt. Der vom Halbleiterlaser erzeugte Laserstrahl 74 gelangt über einen Umlenkspiegel 76 und den halbdurchlässigen Spiegel 46 sowie über die Meßlinse 42 und die Linse 24 in einen Kanal 78 der sich auf der Achse der Meßlinse 42 durch einen langen dünnen rohrförmigen Ansatz 80 des Gehäues 16 erstreckt. Am unteren Ende des Kanales 78 ist ein Reflexionshologramm 82 aufgestellt, welches das Laserlicht in eine zur Achse der Meßlinse 42 senkrechte Richtung spiegelt und zugleich bündelt. Als Sammellinsen wirkende Reflexionshologramme sind im Handel erhältlich.The detector units 58, 60 are arranged on a plate 66 which rests on the support part 48 with the interposition of a spacer ring 68 . The plate 66 carries on its upper side an electronics unit 70 , which processes the output signals of the detector units 58, 60 and, in addition to operating a semiconductor laser 72 arranged on the underside of the plate 66 . The laser beam 74 generated by the semiconductor laser passes through a deflection mirror 76 and the semitransparent mirror 46 as well as via the measuring lens 42 and the lens 24 into a channel 78 which extends on the axis of the measuring lens 42 through a long thin tubular extension 80 of the housing 16 . At the lower end of the channel 78 , a reflection hologram 82 is set up, which reflects the laser light in a direction perpendicular to the axis of the measuring lens 42 and at the same time focuses it. Reflection holograms acting as converging lenses are commercially available.

Das vom Reflexionshologramm 82 abgegebene Licht durchquert ein Fenster 84, welches beim unteren Ende des Ansatzes 80 in dessen Umfangswand vorgesehen ist, und fällt dann auf den Punkt M der auszumessenden Innenfläche 12 der Zylinderhülse 14.The light emitted by the reflection hologram 82 passes through a window 84 , which is provided in the lower end of the projection 80 in its peripheral wall, and then falls on the point M of the inner surface 12 of the cylinder sleeve 14 to be measured.

Vom ausgeleuchteten Punkt M der Innenfläche 12 gelangt das reflektierte Laserlicht über das Reflexionshologramm 82, die Linse 24, die Meßlinse 42, den Spiegel 46 und das Dop pelprisma 52 auf die beiden Detektoreinheiten 58, 60. Liegt der ausgemessene Punkt der Innenfläche 12 exakt im Brennpunkt des Reflexionshologrammes 82, so liegt der dem ausgeleuch teten Punkt M der Innenfläche 12 entsprechende Bildpunkt B über der Linse 24 exakt im Brennpunkt der Meßlinse 42. Unter diesen Bedingungen werden die lichtempfindlichen Elemente 62, 64 der Detektoreinheiten 58, 60 jeweils gleich stark bestrahlt, erzeugen somit gleiche Ausgangssignale. Hieran erkennt die Elektronikeinheit 70, daß eine Nachregelung der axialen Stellung der Meßlinse 42 nicht erforderlich ist.From the illuminated point M of the inner surface 12 , the reflected laser light reaches the two detector units 58, 60 via the reflection hologram 82 , the lens 24 , the measuring lens 42 , the mirror 46 and the double prism 52 . If the measured point of the inner surface 12 lies exactly in the focal point of the reflection hologram 82 , the image point B corresponding to the illuminated point M of the inner surface 12 lies above the lens 24 exactly in the focal point of the measuring lens 42 . Under these conditions, the light-sensitive elements 62, 64 of the detector units 58, 60 are each irradiated with the same intensity, thus generating the same output signals. From this, the electronics unit 70 recognizes that readjustment of the axial position of the measuring lens 42 is not necessary.

Hat der gerade ausgemessene Punkt M der Innenfläche 12 Abstand vom Brennpunkt des Reflexionshologrammes 82, so wandert entsprechend auch der von der Linse 24 erzeugte Bildpunkt B . Der Bildpunkt B fällt nun nicht mehr mit dem Brennpunkt der Meßlinse 42 zusammen und damit wird eines der lichtempfindlichen Elemente 62, 64 der Detektorheinheit 58, 60 stärker beleuchtet als das andere. Die Elektronikein heit 70 regelt nun den Speisestrom der Ringspule 44 so nach, daß die Ausgangssignale der lichtempfindlichen Elemente 62, 64 wieder gleich groß sind, der Brennpunkt der Meßlinse 42 also in den Bildpunkt B des Meßpunktes M geschoben wird. Das Speisesignal für die Ringspule 44 ist somit zugleich ein Maß für die Ablage des Meßpunktes M vom Brenn punkt des Reflexionshologrammes 82 und kann z. B. in digita ler Form an einer Anzeige 86 dargestellt werden oder über ein Kabel an einen die Messung auswertenden Rechner weiter gegeben werden.If the point M of the inner surface 12 that has just been measured is at a distance from the focal point of the reflection hologram 82 , the image point B generated by the lens 24 also moves accordingly. The image point B no longer coincides with the focal point of the measuring lens 42 and thus one of the light-sensitive elements 62, 64 of the detector unit 58, 60 is illuminated more strongly than the other. The electronics unit 70 now regulates the feed current of the ring coil 44 so that the output signals of the photosensitive elements 62, 64 are again the same size, the focal point of the measuring lens 42 is thus pushed into the pixel B of the measuring point M. The feed signal for the ring coil 44 is thus also a measure of the storage of the measuring point M from the focal point of the reflection hologram 82 and can, for. B. in digital form on a display 86 or passed on via a cable to a computer evaluating the measurement.

Im Hinblick auf eine verbesserte Genauigkeit der Lagemes sung der Meßlinse 42 kann man dieser einen Positionsgeber zuordnen, dessen Ausgangssignal dann anstelle des Speise signales für die Ringspule 44 ein Maß für die Lage des Meßpunktes M ist.In view of an improved accuracy of the Lagemes solution of the measuring lens 42 , this can be assigned a position sensor, the output signal of which is then a measure of the position of the measuring point M instead of the feed signal for the ring coil 44 .

Hat die Innenfläche 12 sehr kleine und sehr eng benachbarte Unebenheiten, so führen diese zugleich auch zu einer Beugung des Laserlichtes. Diese gebeugten Anteile des Laserlichtes werden durch die Lochblende 30 zurückgehalten und verfälschen somit nicht die Ausgangssignale der Detektoreinheit 58, 60.If the inner surface 12 has very small and very closely adjacent unevenness, this also leads to diffraction of the laser light. These diffracted portions of the laser light are retained by the pinhole 30 and thus do not falsify the output signals of the detector unit 58, 60 .

Man erkennt, daß man mit dem oben beschriebenen Meßkopf 10, der einen sehr schlanken, auch in enge Öffnungen eines Werkstückes einführbaren Ansatz 80 aufweist, viel kleinere Innenflächen ausmessen kann als mit einem Meßkopf, bei welchem die Meßlinse 42 direkt mit der Werkstückoberfläche zusammenarbeitet.It can be seen that the measuring head 10 described above, which has a very slim attachment 80 , which can also be inserted into narrow openings of a workpiece, can measure much smaller inner surfaces than a measuring head in which the measuring lens 42 works directly with the workpiece surface.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten abgewandelten Meßkopf schließt die Achse des Reflexionshologrammes 82 mit der Achse der Ansatzes 80 nur einen kleinen spitzen Winkel ein. Auf diese Weise kann man mit dem Meßkopf eine Lauffläche 88 ausmessen, die auf der Innenseite eines Flansches 90 eines Kastenprofiles 92 ausgebildet ist.In the modified measuring head shown in FIG. 2, the axis of the reflection hologram 82 includes only a small acute angle with the axis of the attachment 80 . In this way, a tread 88 can be measured with the measuring head, which is formed on the inside of a flange 90 of a box section 92 .

Bei dem weiter abgewandelten Meßkopf nach Fig. 3 ist in das untere Ende des Ansatzes 80 eine einen kleinen Durchmesser aufweisende Linse 94 aus Glas eingesetzt, welche das Reflexionshologramm 82 ersetzt. Damit kann man eine Bodenfläche 96 einer Sackbohrung 98 ausmessen, welche in einem Werkstück 100 vorgesehen ist.In the further modified measuring head according to FIG. 3, a lens 94 made of glass and having a small diameter is inserted into the lower end of the attachment 80 and replaces the reflection hologram 82 . A bottom surface 96 of a blind bore 98 , which is provided in a workpiece 100 , can thus be measured.

Möchte man mit einem derartigen Meßkopf exakt bis in die Kante zwischen Umfangsfläche 102 und Bodenfläche 96 der Sackbohrung 98 messen, so kann man die Linse 94 unter spitzem Winkel zur Achse des Ansatzes 80 anordnen.If you want to measure with such a measuring head exactly into the edge between the peripheral surface 102 and the bottom surface 96 of the blind bore 98 , the lens 94 can be arranged at an acute angle to the axis of the shoulder 80 .

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 sind die Schrauben federn 34 direkt an der Stirnfläche des Halteringes 26 abgestützt. Die Lochblende 30 ist nun in den Ansatz 80 eingefügt, wobei die Apertur 32 nun im gemeinsamen Brenn punkt zweier Zwischenabbildungslinsen 104, 106 liegt, die oberhalb bzw. unterhalb der Lochblende 30 angeordnet sind. Auch durch diese Anordnung wird eine Ausblendung diffus an der Werkstücksoberfläche gebeugter Anteile des Laserstrahles erhalten.In the embodiment of Fig. 4, the coil springs 34 are directly at the end face of the retaining ring 26 is supported. The pinhole 30 is now inserted in the approach 80 , the aperture 32 is now in the common focal point of two intermediate imaging lenses 104, 106 , which are arranged above or below the pinhole 30 . This arrangement also provides a masking of parts of the laser beam diffusely diffracted on the workpiece surface.

Beim weiter abgewandelten Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist die Lochblende 30 zusammen mit den Zwischenabbildungs linsen 104 und 106 im hinter der Meßlinse 42 liegenden Teil des Strahlenganges angeordnet. Auch auf diese Weise werden die Beugungsanteile des reflektierten Laserlichtes eliminiert.When further modified embodiment according to FIG. 5, the pinhole 30 together with the intermediate imaging lenses 104 and 106 arranged in the measuring lens 42 located behind the part of the beam path. The diffraction components of the reflected laser light are also eliminated in this way.

Claims

1. Head for measuring the surface microcontour of a workpiece with a housing, with a laser, with an axially displaceable measuring optics for imaging the laser on the workpiece surface and for imaging the illuminated point of the workpiece surface on a detector unit, the focus on the illuminated spot of the illuminated point Workpiece surface responds, and with a servo motor working on the measuring optics, which operates in dependence on the output signal of the detector unit, characterized by additional optics ( 24, 82; 24, 94 ), which is arranged between the measuring optics ( 42 ) and the workpiece surface ( 12 ) and a first lens ( 24 ) with a focal point normally falling in the focal point of the measuring optics ( 42 ) and a second lens with a focal point normally falling on the workpiece surface ( 12 ).

2. Measuring head according to claim 1, characterized in that the lenses ( 24, 82; 24, 94 ) of the additional optics have the same focal length as the measuring optics ( 42 ).

3. Measuring head according to claim 1 or 2, characterized in that the workpiece-side lens ( 82 ) of the additional optics ( 24, 82 ) is formed by a reflection hologram.

4. Measuring head according to claim 3, characterized in that the normal of the reflection hologram ( 82 ) with the axis of the measuring optics ( 42 ) includes an acute angle.

5. Measuring head according to claim 3, characterized in that the normal of the reflection hologram ( 82 ) with the axis of the measuring optics ( 42 ) includes an angle of 45 °.

6. Measuring head according to claim 1 or 2, characterized in that the workpiece-side lens ( 94 ) of the additional optics ( 24, 94 ) is a conventional transmission line and its axis is aligned with the axis of the measuring optics ( 42 ) or includes an acute angle with it.

7. Measuring head according to one of claims 1 to 6, characterized in that the focal points coinciding at zero focus storage of movable measuring optics ( 42 ) and this adjacent lens ( 24 ) of the additional optics ( 24, 82; 24, 94 ) in the small diameter Aperture ( 32 ) of a pinhole ( 30 ) are located, the axis of which is aligned with the axis of the measuring optics ( 42 ).

8. Measuring head according to one of claims 1 to 6, characterized by a between the workpiece surface ( 12 ) and the measuring optics ( 42 ) or between the measuring optics ( 42 ) and the detector unit ( 58, 60 ) arranged intermediate optics with two intermediate imaging lenses ( 104, 106 ), which have a common focal point, and through a pinhole ( 30 ), whose small diameter aperture ( 32 ) lies in the common focal point of the intermediate imaging lenses ( 104, 106 ).