DE3939811A1 - Hochaufloesende beobachtung von moiremustern bei statischen messungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtung zur hochauflösenden Beobachtung von Moir´mustern für das Ermitteln von Oberflächenverfor­ mungen, -abweichungen von Referenzoberflächen und der -Topographie und zwar mittels eines Sensorarrays als Bildwandler zum Aufnehmen der dazu erforderlichen Objektraster, Referenzraster und Moir´muster mit nachfolgender Speicherung und/oder Rechnerverarbeitung.

Moir´messungen werden bekanntermaßen angewandt, um die Verformung und Topographie von Oberflächen, oder Maßabweichungen, bezogen auf ein Referenzobjekt, zu ermitteln (siehe Literaturstelle 1). Dazu werden Objektraster - entweder fest auf dem Objekt befindliche Linien- oder Kreuzraster, oder nur auf die Objektoberfläche projizierte Raster - be­ obachtet. Alle Moir´verfahren arbeiten grundsätzlich mit der Überlage­ rung einer Objekt- mit einer Referenzrasterbeobachtung, wobei der Re­ ferenzraster auch das Abbild des Objektrasters zu einem anderen Zeit­ punkt, einem anderen Verformungszustand sein kann. Die Beobachtungen wurden früher als Amplitudenmuster weiterverarbeitet. Neben anderen aufwendigen Auswerteoperationen, wie z. B. Skelettieren, mußte die Zähl­ richtung der Ordnungen durch zusätzliche Beobachtungen festgestellt werden. Bereits 1972 ist dazu ein Weg beschrieben, der als Vorläufer zur Phasenhilfstechnik gesehen werden kann (siehe Literaturstelle 2). Er befaßt sich mit Verschiebung. Doppelbelichtung und verschiedenfarbi­ ger Beleuchtung. Nach Einführung des Phasenhilfsverfahrens zunächst in optische Meßtechnik (siehe Literaturstelle 3), dann in Meßverfahren der experimentellen Mechanik (siehe Literaturstelle 4), werden vorzugsweise Phasenporträts ermittelt, was auswertetechnisch besondere Vorteile bie­ tet: Auflösung auf Bruchteile einer Ordnung. Festliegen der Zählrichtung und hoher Automatisierungsgrad der rechnergestützten Auswertung. Die Phasenshifttechnik erfordert mindestens 3 zueinander phasengeshiftete Aufnahmen. Sie wird z. B. beim Projektionsmoir´verfahren (siehe Litera­ turstellen 5, 6) angewandt, mit dem die Topographie einer Meßobjekt­ oberfläche, die Formabweichung einer Meßobjektoberfläche, bezogen auf ein Referenzobjekt, oder die Verformung einer Meßobjektoberfläche in Beobachtungsrichtung, bezogen auf sich selbst, ermittelt werden kann. Das Phasenshiften erfolgt hier, indem der Projektor eine Rasterabbildung schrittweise über die zu beobachtende Oberfläche schiebt, wobei pha­ sengeshiftete Aufnahmen gewonnen werden.

Bei der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung P 38 43 396.6-52 werden zur Beobachtung von Moir´mustern von zu untersuchenden Ober­ flächen unter Anwendung des Projektionsmoir´verfahrens mit Phasen­ shiften, zu beobachtende Objektraster auf Hilfsraster abgebildet und die dabei erzeugten Moir´muster werden erfaßt, gespeichert und/oder rech­ nerverarbeitet, wobei für eine Beobachtung mindestens 3 phasenver­ schobene Moir´muster jeweils ausgewertet werden. Gemäß einer ersten Variante dieses Verfahrens werden die phasenverschobenen Muster er­ zeugt, indem der Objektraster durch mindestens drei Teilstrahlen auf mindestens drei separate, zueinander phasenverschobene Moir´muster gleich­ zeitig erfaßt werden. Ferner können die phasenverschobenen Moir´muster auch erzeugt werden, indem der Objektraster mittels eines Strahls auf einen mindestens drei Hilfsraster zusammengepackt enthaltenden Hilfs­ raster abgebildet wird, der mindestens die dreifache Teilung in bezug auf die zur Erzeugung eines einzelnen Moir´musters erforderliche Tei­ lung aufweist, wobei die einzelnen phasenverschobenen Moir´muster er­ faßt werden, indem die ineinanderverschachtelten Moir´muster aus dem verschachtelten Hilfsraster zeilen-/spaltenweise ausgelesen werden.

Die Auflösung von Moir´messungen ist grundsätzlich um so höher, je feiner die verwendete Rasterteilung ist. Die noch nutzbar feine Teilung wiederum ist abhängig von der Auflösung, mit der die Raster-/Muster­ beobachtungen erfolgen. Bei Verwendung elektronischer Kameras, die ih­ rerseits das Bild abrastern, liegt die Grenze für das Erfassen feiner Ra­ ster durch das Abtasttheorem fest. Diese Grenze läßt sich verschieben, indem die zur Überlagerung erforderlichen Rasterbeobachtungen nicht unmittelbar erfolgen, sondern mittelbar durch Abbildung auf jeweils ein und denselben Hilfsraster und zwar mit einem Abbildungsmaßstab, der Moir´muster am Hilfsraster bewirkt. Diese sind naturgemäß gröber als die es erzeugenden feinen Raster. Deshalb lassen sich durch diese mit­ telbare Rasterbeobachtung feinere Objektraster beobachten, als bei der unmittelbaren Beobachtung, was einer gesteigerten Auflösung gleich­ kommt. Bei der Überlagerung zweier derart gewonnener Moir´muster (für die Referenz- und Objektrasterbeobachtung), entsteht das gesuchte Moir´muster, wobei der Einfluß des gleichgebliebenen Hilfsrasters ent­ fällt. Die Überlagerung wird üblicherweise per Bildverarbeitung im Rech­ ner vorgenommen. Das Ergebnis sieht so aus, als ob zwei unmittelbare Rasterbeobachtungen überlagert wurden, die mit entsprechend hoher Auflösung beobachtet werden konnten.

Der verwendete Hilfsraster kann gleichzeitig der gerasterte Sensor (z. B. CCD-Array) einer elektronischen Kamera sein (siehe Literaturstellen 5,6). Dadurch vereinfacht sich die Hilfsrasterbeobachtung und damit die gesamte Meßanordnung erheblich. Jedoch ist die Rasterteilung eines Bildwandler-Arrays, auf das Bildformat bezogen relativ grob, verglichen mit sonst nutzbaren transluzenten Rastern. Eine Abbildung auf solche kann deshalb eine höhere Auflösung liefern. Da es sich dabei nicht um aktive Sensoren (Bildwandler) handelt, muß die Beobachtung des auf und mit ihnen erzeugten Moir´musters mittels einer nachgeordneten Kamera erfolgen. Diese Anordnung erfordert zwischen dem Hilfsraster und dem Kameraobjektiv eine Feldlinse. Bei qualitativ hochwertiger Ausführung ist dieses optische Beobachtungssystem viel aufwendiger gegenüber der erstgenannten Lösung, bei der Hilfsraster und Sensor identisch sind. Nachteilig sind außerdem die vergleichsweise hohen Lichtverluste durch die Zwischenabbildung und der hohe Justieraufwand.

Bei den Moir´verfahren ist außerdem die Auflösung verbesserungsbe­ dürftig. Das liegt daran, weil bei den heute bekannten bildgebenden Meßverfahren die nächst empfindlicheren Meßverfahren für Verformungen in Beobachtungsrichtung, nämlich die Speckletechnik und die Hologra­ phie, extrem empfindlich und häufig viel zu empfindlich sind, so daß ihr Meßbereich überschritten wird. Eine Ordnung entspricht hier einer Lichtwellenlänge. Es besteht also ein Bedarf an bildgebenden Meßver­ fahren mit einer Auflösung, die zwischen den herkömmlichen Varianten der Moir´verfahren und den interferenzoptischen Verfahren liegt.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, für Moir´verfahren eine höhere Auflösung zu erzielen, als die mit den nach dem Stand der Technik dafür verwendeten elektronischen Kameras erreichbar ist, dabei die Nachteile der Zwischenabbildung auf passive Raster zu vermeiden und außerdem die Phasenshifttechnik auch bei Beobachtung starrer, d. h. nach dem Stand der Technik nicht shiftbarer Objektrasteranordnungen zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Sensorra­ ster in der Bildebene (vorzugsweise in 2 aufeinander senkrecht stehen­ den Richtungen) verschiebbar angeordnet ist und zum Einziehen von Raster- oder Moir´beobachtungen in diskreten Schritten verschoben wird, wobei die Aufnahmen in zeitlich aufeinanderfolgenden Teilschritten eingelesen und anschließend zu einem oder mehreren Bildern für die weiterführende Auswertung zusammengesetzt werden. Das Sensorarray dient dabei wahlweise als Hilfsraster, mit dem und auf dem Moir´muster erzeugt werden.

Zur Erzeugung und Beobachtung der Moir´muster bedient man sich einer an sich bekannten verschiebbaren Sensorarrayanordnung. Für die Beob­ achtung von Linienrastern erfolgt die wirksame Verschiebung quer zur Vorzugsrichtung des Rasters. Bei Verwendung von Kreuzrastern, wie sie in der Moir´technik zur Trennung der 2 aufeinander senkrecht stehen­ den Richtungen von Oberflächenverformungen in der Ebene verwendet werden, erfolgt die Verschiebung des Sensorarrays entsprechend in 2 Richtungen. Als Vorzugsrichtungen, senkrecht derer verschoben werden soll, dienen bei Kreuzrastern neben deren Hauptvorzugsrichtungen, also den Achsrichtungen, erfindungsgemäß auch die Diagonalen.

Ausführungsbeispiele: Die Verschiebung erfolgt über piezoelektrische Stellglieder oder Schrittmotoren. Damit bei der Verschiebung keine un­ erwünschte Tiefpaßwirkung entsteht, ist der Sensorraster zweckmäßig maskiert, d. h. die lichtempfindlichen Sensoren sind klein gegenüber ih­ rem Abstand untereinander. Aus dieser Relation ergeben sich die sinn­ voll möglichen Zwischenschritte, sowohl bei einer Verschiebung zur di­ rekten Beobachtung von Rastern und Moir´mustern, als auch zur Erzeu­ gung von Moir´mustern, wobei das Sensorarray als Hilfsraster genutzt wird.

Werden linienförmig angeordnete Sensoren, also Zeilenarrays verwendet, ist nur die Verwendung von Objekt-Linienrastern sinnvoll, es sei denn zur Beobachtung von Objekt-Kreuzrastern wird das gesamte Bild mit ei­ nem Zeilenarray abgescannt. Zeilenarrays haben den Vorteil, daß sie nach dem Stand der Technik, z. B. in der Ausführung als CCD-Arrays, eine höhere Sensoranzahl als flächenhafte Sensorarrays in der Zeile oder Spalt aufweisen, was eine höhere Auflösung liefert.

Zur optimalen Nutzung der verschiebbaren Sensorarrayanordnung kombi­ niert man diese erfindungsgemäß mit verschiedenen Verfahren. Diese sind im folgenden beschrieben. Eine trivial anmutende Variante 1.1 ist der Vollständigkeit halber und zur systematischen Gliederung erforder­ lich. Sie beinhaltet, daß das verschiebbare Sensorarray Teil einer Kame­ ra ist und nicht als Hilfsraster genutzt wird, sondern nur um die Raster oder Moir´muster mit hoher Auflösung registrieren zu können (Abtast­ theorem). Technisch/wirtschaftlich besonders interessant sind aus heuti­ ger Sicht die Varianten 2.1.1 und 2.2.

Variante 1:

Es wird der Objektraster bzw. das Ergebnismoir´ unmittelbar beobachtet, ohne daß das Sensorarray der Kamera als Hilfsraster zum Erzeugen von Moir´mustern genutzt wird. Hierbei ist die Auflösung der Kamera ver­ bessert. Raster bzw. Moir´muster sind als Helligkeitsunterschiede sicht­ bar. Die Empfindlichkeitssteigerung ergibt sich dadurch, daß durch die durch Verschieben des Sensorarrays erzielte gesteigerte Auflösung eine höhere Liniendichte des Musters beobachtet werden kann.

Sollen zur Ermittlung des Phasenporträts die Vorteile der Phasenshift­ methode genutzt werden, werden ein Objekt- und ein Referenzraster bzw. ein Moir´muster beobachtet, die eine Phasenbestimmung zulassen.

Variante 1.1:

Es wird mit einer periodisch, vorzugsweise sinusförmigen Helligkeits­ modulation gearbeitet. Geshiftet wird der zu beobachtende Objektraster, oder das zu beobachtende Moir´muster objektseitig, d. h. vor dem Beob­ achtungsobjektiv in (mindestens) 3 Schritten zur Bestimmung der Pha­ senlage. Das Shiften erfolgt z. B. beim Projektionsmoir´verfahren durch Schieben der Rasterprojektion über das Meßobjekt (mit einer Komponente) quer zur Rastervorzugsrichtung; es werden Raster registriert. Beim Schattenmoir´verfahren werden Moir´muster registriert. Das Phasenshif­ ten erfolgt hier durch Verschieben des vor dem Meßobjekt befindlichen schattenwerfenden Rasters und zwar in Beobachtungsrichtung, um Bruch­ teile einer Ordnung. Die erfindungsgemäße Empfindlichkeitssteigerung ergibt sich dadurch, daß auf Grund der Arrayverschiebung unter Beach­ tung des Abtasttheorems für die Objektrasterbeobachtung eine Verviel­ fachung der beobachteten Spalten/Zeilen möglich ist und damit feinere Muster aufgenommen werden können.

Variante 1.2:

Es wird zur Kodierung der Phasenlage mit einem (mindestens) 3far­ bigen Rastermuster gearbeitet. Die zur Phasenlagenbestimmung erforder­ lichen (mindestens) 3 Beobachtungen erfolgen kameraseitig durch farbse­ lektive Beobachtung (implizites Shiften). Die 3 ausgefilterten Aufnahmen mit den phasenverschobenen Mustern werden bei der anschließenden Auswertung wie unter Variante 1.1 behandelt. Ausführungsbeispiele: Die Filterung erfolgt durch mehrmaliges Aufnehmen des Beobachtungsfeldes in Teilschritten durch Verschieben des Sensorarrays, wobei jeweils ein Farbfilter gewechselt wird, oder sie erfolgt mittels Sensorarray, auf dem sich farbselektive Sensoren befinden, durch Aufnehmen in Teilschritten.

Variante 2:

Es werden der Referenz- und der Objektraster zur Erzielung einer ge­ steigerten Auflösung mittelbar beobachtet, d. h. unter Verwendung eines Hilfsrasters, durch die am verschiebbaren Sensorarray erzeugten Moi­ r´muster. Diese entstehen dadurch, daß sich die Objektrasterabbildung in der Sensorebene dem Sensorraster überlagert. Das Gesamtbild des Moir´musters wird in zeitlich aufeinanderfolgenden Teilaufnahmen einge­ zogen. Zwischen den zu einem Bild gehörigen Teilaufnahmen wird der Sensor in der Bildebene des abbildenden Systems um Bruchteile der Sensor-Rasterteilung schrittweise verschoben. Die erfindungsgemäße Empfindlichkeitssteigerung ergibt sich durch die aufgrund der schritt­ weisen Verschiebung erzeugten feineren Hilfsrasterteilung. Die höchste Auflösung erhält man, wenn die mittlere Teilung der Objektrasterabbil­ dung der durch Verschiebung vervielfachten Teilung des Sensorarrays entspricht.

Falls die Phasenshiftmethode angewandt wird, kann der Shiftvorgang vor oder nach dem Kameraobjektiv erfolgen.

Variante. 2.1:

Geshiftet wird objektseitig, also vor dem Beobachtungsobjektiv der Ka­ meraanordnung analog zur Variante 1.1. Die zur Bestimmung der Phasen­ lage eines jeden Objektpunktes wesentlichen Maßnahmen erfolgen, wie bereits unter Variante 1 beschrieben. Die Muster (Objektrasterbeobach­ tung, z. B. beim Projektionsmoir´verfahren oder Moir´muster, z. B. beim Schattenmoir´verfahren) werden eingezogen, wie in der übergeordneten Variante 2 beschrieben.

Variante 2.1.1:

Das Phasenshiften erfolgt genau so, wie in Variante 1.1 beschrieben, durch Musterverschiebung (Raster oder Moir´) z. B. in 3 Schritten um 3 Bruchteile einer Ordnung; das Einziehen der Aufnahme, wie in der über­ geordneten Variante 2 beschrieben.

Variante 2.1.2:

Die Phasenlagebestimmung erfolgt farbkodiert, d. h. es sind (mindestens) 3 verschiedenfarbige, zueinander phasenverschobene Objektraster vor­ handen, wie in Variante 1.2 beschrieben, die am verschiebbaren Sensorarray farbselektiv ausgelesen werden und der üblichen Auswer­ tung für phasenverschobene Teilaufnahmen zugeführt werden. Außer dem Kodier- und Dekodiervorgang, der über die Farbselektion läuft, werden Aufnahme und Auswertung wie beim explizit durchgeführten Phasenshif­ ten ausgeführt.

Variante 2.2:

Geshiftet wird sensorseitig, also nach dem Beobachtungsobjektiv der Kameraanordnung. Das ist möglich, weil eine Phasenverschiebung des Moir´musters durch eine Relativverschiebung der Objektrasterabbildung zu dem Sensorraster hervorgerufen wird und somit auch erfindungsgemäß durch Verschieben des Sensorrasters erfolgen kann. Das heißt, mit z. B. 3 Ver­ schiebeschritten lassen sich 3 explizit phasengeshiftete Bilder einziehen, die anschließend wie üblich auswertbar sind. Sind seitens der Kamera, aufgrund der Geometrie des Sensorarrays mehr als 3 sinnvolle Verschie­ beschritte möglich, so können diese zur Steigerung der Auflösung ge­ nutzt werden. Erläuterung: Durch a sinnvolle Verschiebeschritte erhält man bei einem Sensorarray mit b Spalten/Zeilen n = a · b als Hilfsraster nutzbare Spalten/Zeilen. Dieses Gebilde kann man als c (mindestens 3) verschachtelte Hilfsraster für c Stück Moir´bilder mit n/c Spalten/Zeilen auffassen. Der Abbildungsmaßstab zur Abbildung des Referenz- und Ob­ jektrasters auf den Hilfsraster wird so gewählt, daß er zur Erzeugung eines Moir´musters führt. Dabei entspricht die mittlere Teilung der Referenz- und Objektrasterabbildung am Hilfsraster den c-ten Spalten- /Zeilenabstand des Hilfsrasters. Die mittlere Teilung der Rasterabbildun­ gen ist also um den Faktor c gröber als die des Hilfsrasters. Durch entsprechendes Entflechten beim Auslesen der Spalten/Zeilen des Sensorarrays erhält man damit c Stück implizit phasengeshiftete Moi­ r´aufnahmen, die anschließend wie üblich auswertbar sind und zum Pha­ senporträt führen.

Um höchste Auflösung zu erzielen ist die mittlere Teilung der Objekt­ rasterabbildung gleich ¹/₃ der erzielbaren Sensorteilung (c = 3), die sich aus dem Verschieben des Sensorarrays mit der max. sinnvollen Zahl von Teilschritten ergibt. Die ausgelesenen Spalten/Zeilen des Gesamtbil­ des werden den einzelnen phasengeshifteten 3 Teilbildern zugeordnet, wie oben beschrieben, durch Auslesen des Gesamtbildes mit zyklischem Verteilen auf die 3 Teilbilder. Die beschriebene Art der Bildaufteilung ergibt Amplitudenmuster die jeweils 120 Grad zueinander phasenver­ schoben sind und der bekannten Auswertung zum Phasenporträt zuge­ führt werden. Beim Phasenshiften sind auch ungleiche Schritte durch entsprechendes Entflechten beim Auslesen möglich und auswertbar. In der US-Literatur wird häufig ein 0,45,90 Grad Shiften verwendet. Mög­ lich sind auch mehr als 3 Schritte, was eine Überbestimmung zur Pha­ senlagenermittlung bedeutet, bzw. eine Möglichkeit zur vermittelnden Beobachtung bietet.

Gemäß der vorstehenden nach einzelnen Varianten gegliederten Be­ schreibung erhält man höchste Auflösung, wenn entsprechend der Vari­ ante 2.1.1 zum Erzeugen eines Moir´musters sowohl die durch Verschie­ bung bewirkte vervielfachte Rasterdichte des Sensorarrays zur mittel­ baren Beobachtung voll ausgenutzt wird, als auch der Objektraster zur Anwendung des Phasenshiftverfahrens in 3 Schritten geshiftet wird, um 3 phasengeshiftete Moir´aufnahmen zu erhalten. Diese Technik kann z. B. beim Projektionsmoir´verfahren angewandt werden.

Das verschiebbar angeordnete Sensorarray eignet sich, um (gemäß der in Variante 2.2 erläuterten Relativverschiebung) phasengeshiftete Beobach­ tungen von unbeweglichen, nicht shiftbaren (starren) Objektrastern vor­ zunehmen, wie sie z. B. für Verformungsmessungen in der Ebene verwen­ det werden.

Literaturangaben

[1] Ritter, R.: Moir´verfahren. In: Handbuch für experimentelle Span­ nungsanalyse. Hrsg. Rohrbach, C. 1. Auflage, VDI-Verlag Düsseldorf 1989, S. 299-322.

[2] Keck, G., Windischbauer, G., Ranninger, G.: Ermittlung von Maßzahlen biologischer Objekte mit Moir´topographie. Optik 37, Nr. 3 (1973) S. 310- 315.

[3] Dörband, B.: Die 3-Interferogramm-Methode zur automatischen Strei­ fenauswertung in rechnergesteuerten digitalen Zweistrahlinterferometern. Optik 60, Nr. 2 (1982) S. 161-174.

[4] Breuckmann, B., Thieme, W.: Ein rechnergestütztes Holographiesystem für den industriellen Einsatz. VDI-Bericht 552 (1985), S. 27-36.

[5] Breuckmann, B., Lübeck, P.: Einsatz höchstauflösender Verfahren in der Oberflächenprüfung und 3D-Meßtechnik. VDI-Berichte Nr. 679 (1988) S. 72-76.

[6] Brunner, K., Pfister, K.: Beuluntersuchungen an integralversteiften CFK-Panels. Jahrbuch 1989 I der Deutschen Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt e. V. (DGLR) S. 335-344.

Claims (21)

1. Verfahren zur hochauflösenden Beobachtung von Moir´mu­ stern für das Ermitteln von Oberflächenverformungen, -abweichungen, -Topographie bei dem Sensorarrays einer Kamera als Bildwandler verwendet werden und die Auf­ nahmen der Objektraster, Referenzraster und/oder Moi­ r´muster gespeichert und/oder rechnerverarbeitet wer­ den, dadurch gekenzeichnet, daß die Sensorarrays in einer Richtung um maximal eine Arrayteilung verschoben werden und während der Verschiebung eine oder mehrere Aufnahmen durchgeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorarrays schrittweise verschoben werden und die Aufnahmen in Ruhestellung des Sensorarrays durchgeführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verschiebung in einer zweiten, von der ersten abweichenden Verschieberichtung, insbeson­ dere senkrecht zu dieser erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung senkrecht zu den Hauptvorzugsrichtungen der zu beobachtenden Muster oder Raster vorgenommen wird.

5. Verfahren zur Aufnahme mit einer hohen Auflösung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorarray eine den Verschiebeschritten ent­ sprechende vervielfachte Anzahl von Bildpunkten er­ faßt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmen in zeitlich aufeinanderfolgenden, der Sensorarray-Verschiebeposition zugeordneten Teilfolgen eingelesen werden und zur Weiterverarbeitung bruch­ stückweise im Bildspeicher abgelegt werden und/oder zu einer oder mehreren Aufnahmen zusammengesetzt wer­ den.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorarray als Hilfsraster dient, mit und auf dem durch die Verwendung eines geeigneten Abbildungsmaß­ stabs feine Moir´muster erzeugt werden, wobei durch das Verschieben des Sensorarrays eine gesteigerte Hilfsrasterwirkung erzeugt wird, die sich aus der Ver­ vielfachung der Zeilen/Spalten des Sensorarrays mit der Anzahl der Verschiebe-/Aufnahmeschritte in Zeilen/ Spaltenrichtung ergibt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beobachtung meßobjektseitig phasengeshifteter Linien-, Kreuzraster oder Moir´mu­ ster ein Satz mit mindestens 3 Aufnahmen zeitlich nacheinander erfaßt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur sensorseitigen Durchführung des Phasenshif­ tens, für das ein Satz mit mindestens 3 phasengeshif­ teten Aufnahmen erzeugt wird, obei das Sensorarray entsprechend (mindestens 3mal) verschoben wird, die mittlere Teilung der aufzunehmenden Objekt-Musterab­ bildung auf dem Sensorarray, gleich der Teilung des Sensorarrays ist.

10. Verfahren nach Anspruch 7, analog Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur sensorseitigen Durchführung des Phasenshiftens die gesteigerte Hilfsrasterwirkung des Sensorarrays voll genutzt wird, indem ein Satz, bestehend aus mindestens 3 ineinander verschachtelter phasengeshifteter Aufnahmen aus der vom Aufnahmevor­ gang her aus Einzelstücken bestehenden Gesamtaufnahme durch zyklisches Auslesen von Zeilen/Spalten aus der Gesamtaufnahme entflochten wird und daß der Auswerte­ rechner diese Prozedur im einzelnen durch eine kürze­ re, aber unanschaulichere Prozedur mit dem gleichen Ergebnis, aufgrund der abgelegten Datenstruktur durch­ führt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß objektseitig (mindestens) 3 farbi­ ge, zueinander phasenverschobene Muster sensorseitig beobachtet werden, farbselektiv getrennt, gespeichert und/oder ausgewertet werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbselektierung durch mehrere zeitlich auf­ einander erfolgende und verschiedenfarbig gefilterte Auf­ nahmen durchgeführt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbselektierung durch farbsensible Sensoren im Sensorarray erfolgt.

14. Vorrichtung zum Beobachten von Raster- oder Moir´mu­ ster, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß für den Vorschub des Sensorarrays Schrittmotoren oder Piezokeramiken vorgesehen sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorarray in mindestens 2 aufeinander senk­ recht stehenden Richtungen schrittweise verschiebbar angeordnet ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 oder 15, da­ durch gekennzeichnet, daß die Kamera ein eindimensio­ nales Sensorarray (Zeilenarray) aufweist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der die Sensorarrays schrittweise verschiebbar sind, dadurch gekennzeich­ net, daß die einzelnen Sensoren des Sensorarrays einen Abstand voneinander haben, der größer als die Anzahl der Verschiebeschritte, multipliziert mit der Sensor­ abmessung in Verschieberichtung ist.

18. Verschiebeeinrichtung nach Anspruch 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die aus den Hauptverschieberichtungen effektive Verschie­ berichtungen ableitet und ansteuert, die insbesondere so gewählt werden, daß sie senkrecht zu den Vorzugs­ richtungen der zu beobachtenden Muster oder Raster liegen.

19. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das eindimensionale Sensorarray senkrecht zu sei­ ner Hauptachse verschiebbar ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Sensorarray zyklisch auswechselbare Farb­ filter angeordnet sind.

21. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren des Sensorarrays farbselektiv arbei­ tende Sensoren sind.