DE78062T1

DE78062T1 - Geraet zur kruemmungsmessung.

Info

Publication number: DE78062T1
Application number: DE198282109941T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Itabashi-Ku Tokyo Tamaki
Original assignee: Tokyo Kogaku Kikai Kk Tokyo Jp
Current assignee: Tokyo Kogaku Kikai Kk Tokyo Jp
Priority date: 1981-10-28
Filing date: 1982-10-27
Publication date: 1984-07-19
Also published as: DE3272922D1; EP0078062A1; JPH032531B2; EP0078062B1; US4588270A; JPS5875531A

Claims

Patentanwälte · European Patent Attorneys Dr. W. Müller-Bore f

Dr. Paul Deufel

Dipl.-Chem., Dipl.-Wirtsch.-Ing.

Dr. Alfred Sdiön

Dipl.-Chem.

Werner Hertel

Dipl.-Phys.

Dr. Müller-ΒθΓέ und Partner · POB 260247 · D-8000 München 26

Dietrich Lewald

Dipl.-Ing.

Dr.-Ing. Dieter Otto

Dipl.-Ing.

Europäische Patentanmeldung 82 109 941.3 Veröffentlichungs-Nummer 0 078 062 Anmelderin: TOKYO KOGAKU KIKAI KABUSHIKI KAISHA

Krümmungsmeßvorrichtung Patentansprüche

1. Krümmungsmeßvorrichtung gekennzeichnet durch:

ein optisches Beleuchtungssystem zum Beleuchten einer zu messenden Fläche, wobei dieses optische Beleuchtungssystem eine Lichtquellenausbildung umfaßt, die ein Muster wenigstens zweier Gruppen gerader Linien mit unterschiedlichen Anordnungsrichtungen formt, von denen jede aus wenigstens zwei parallelen geraden Linien in einer virtuellen Ebene zusammengesetzt ist, und einer Kollimatorlinseneinrichtung zum Orientieren eines Hauptstrahls eines Beleuchtungsbündels aus Licht, das von dieser Lichtquelleneinrichtung durch ein Nadelloch, das auf der optischen Achse orientiert ,ist, parallel zu dieser optischen Achse ausgesandt wird; Detektoreinrichtungen zur Ermittlung dieses Beleuchtungsstrahllichtbündels, das von dieser Oberfläche reflektiert wird, die in einer Ebene positioniert ist, die optisch nidht konjugiert mit der Lichtquelle ist und J

arithmetischen Einrichtungen zum Berechnen des Krümmungs-

D-8000 München 2 POB 26 02 47 Kabel: Telefon Telecopier Infötec 6400 B Telex

Isartorplatz 6 D-8000 München 26 Muebopat 089/2214 83-7 GII+ III (089)22 96 43 5-24

radius dieser Fläche aus den Änderungen in Neigung und Teilung des projezierten geradlinigen Musters, welches durch dieses reflektierte Licht geformt und durch die Detektoreinrichtungen ermittelt ist und dieser Lichtquelle entspricht.

2. Krümmungsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet/ daß wenigstens eine der geraden, diese Gruppen aus parallelen geraden Linien bildenden Linien unterschiedlich in wenigstens Dicke, Anzahl oder Leuchtintensität zu den anderen gewählt ist.

3. Krümmungsmeßvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese Lichtquelle aus einem Licht aussendenden Element und einer geradlinigen Öffnung aufgebaut ist, die es den Strahlen aus dem lichtemittierenden Element ermöglichen, zu passieren.

4. Krümmungsmeßvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieser aus Licht bestehende Beleuchtungsstrahl infrarotes Licht ist.

5. Krümmungsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Detektoreinrichtung ein planer Positionssensor ist.

6. Krümmungsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Detektoreinrichtμng wenigstens zwei lineare Positionssensoren ist, welche im wesentliehen in dieser nicht-konjugierten Ebene sich überschneiden. ,'

7. Krümmungsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Detektoreinrichtung wenigstens zwei lineare Positionssensoren ist, die im wesentlichen parallel in dieser nicht-konjugierten Ebene sind.

8. Krümmungsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß diese Detektoreinrichtung wenigstens ein linearer Positionssensor ist, der in dieser nichtkonjugierten Ebene drehbar ist.
5

9. Krümmungsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Detektoreinrichtung wenigstens ein linearer Positionssensor ist und daß diese lichtdrehende Einrichtung eingeschlossen ist, um diese Strahlen um die optische Achse der Vorrichtung in Drehung zu versetzen, die von der zu messenden Fläche reflektiert werden.

10. Krümmungsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch. gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung wenigstens ein linearer Positionssensor ist, der parallel in dieser nicht-konjugierten Ebene bewegbar ist.

12. Krümmungsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine optische Relaiseinrichtung zum Fokusieren dieser Detektoreinrichtung in dieser nicht-konjugierten Ebene.

13. Krümmungsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine den optischen Weg umformende Einrichtung, die zwischen dieser zu messenden Oberfläche und dieser Detektoreinrichtung zwischengeschaltet ist.

14. Krümmungsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein reflektierendes Element mit einer reflektierenden Fläche, die senkrecht zu dieser optischen Beleuchtungsachse und so angeordnet ist, daß sie in den Raum zwischen dieser zu messenden Fläche und der Detektoreinrichtung eingeführt ist.

16. Krümmungsmeßvorrichtung gekennzeichnet durch eine Beleuchtungslichtquelle mit einer Vielzahl von Beleuchtungseinheiten, die in einer identischen virtuellen Ebene zum Beleuchten der zu messenden Fläche angeordnet sind;

optische Detektoreinrichtungen, die in einer virtuellen Ebene angeordnet sind, die optisch konjugiert mit der diese Beleuchtungslichtquelle enthaltenden Ebene ist und eine Gruppe von geraden Linien bildet, die wenigstens zwei Gruppen gerader Linien mit unterschiedlichen Anordnungsrichtungen darstellen, von denen jede aus«wenigstens zwei parallelen geraden Linien zusammengesetzt ist;

ein optisches Detektorsystem mit einem optischen Element, um Lichtstrahlen, die vo dieser Beleuchtungslichtquelle ausgesandt und parallel zur optischen Achse durch diese zu messende Fläche reflektiert werden, gegen diese optische Detektoreinrichtungen durch ein Nadelloch zu richten, welches auf der optischen Achse angeordnet ist; und

eine arithmetische Einrichtungen zum Berechnen der Krümmungsradien der zu messenden Oberfläche aus den Änderungen in Neigung und Teilung der Orte der geraden Linie, welche durch die Beleuchtungseinheiten dieser Beleuchtungslichtquelle gemacht wurden, wobei ausgesandte Lichtstrahlen durch diese optische Detektoreinrichtung ermittelt werden.

29. Krümmungsmeßvorrichtung gekennzeichnet durch ein optisches Beleuchtungssystem mit einer Lichtquelle und einer Kollimatoreinrichtung zum Orientieren des Lichtes aus der Lichtquelle in ein paralleles Licht-Strahlbündel;

Maskenausbildungen mit einem geradlinigen Muster, welches wenigstens zwei Gruppen gerader Linien mit unterschiedlichen Anordnungsrichtungen bildet, von denen

Ι jede aus wenigstens zwei parallelen Linien in einer virtuellen Ebene zusammengesetzt ist, derart, daß die Lichtstrahlen aus dem optischen Beleuchtungssystem gewählt werden, welche durch die gemessene Fläche reflektiert werden;

Detektoreinrichtungen zum Ermitteln der reflektierten durch die Maskenausbildungen gewählten Lichtstrahlen und

arithmetischen Einrichtungen zum Berechnen der Krümmungsradien dieser ermittelten Fläche aus den Änderungen in Neigung und Teilung eines projezierten geradlinigen Musters, welches durch die Detektoreinrichtungen ermittelt wird und dem geradlinigen Muster dieser reflektierten Lichtstrahlen entspricht; wobei diese Maskenausbildungen und diese Detektoreinrichtungen jeweils in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind, die nicht optisch konjugiert mit dieser Lichtquelle sind.

30. Krümmungsmeßvorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die dieses geradlinige Muster zusammensetzenden geraden Linien hinsichtlich Dicke oder Zahl oder hinsichtlich Selektivität dieser reflektierten Lichtstrahlen unterschiedlich sind.

31. Krümmungsmeßvorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß diese Maskenausbildungen wenigstens zwei Maskeneinrichtungen umfassen und daß wenigstens eine dieser Gruppen paralleler gerader Linien durch eine dieser Maskeneinrichtungen gebildet wird, während die andere dieser Gruppen paralleler gerader Linien durch die andere Maskenausbildung gebildet wird.

36. Krümmungsmeßvorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß diese Detektoreinrichtungen aus wenigstens zwei Lxnearpositionssensoren bestehen, die

im wesentlichen in dieser nicht-konjugierten Ebene sich schneiden.

42. Krümmungsmeßvorrichtung nach Anspruch 29, gekennzeichnet weiter durch optische Relaiseinrichtungen zum Fokusieren wenigstens einer dieser Detektoreinrichtungen und dieser Maskenausbildungen in dieser nicht-konjugierten Ebene.

43. Krümmungsmeßvorrichtung nach Anspruch 29, weiter gekennzeichnet durch ein reflektierendes Element mit einer reflektierenden Fläche, die senkrecht zu dieser optischen Beleuchtungsachse ist und so angeordnet ist, : daß sie in einen Raum zwischen dieser in Messung befindlichen Fläche und dieser Detektoreinrichtung zwischenzuschalten ist.

45. Krümmungsmeßvorrichtung gekennzeichnet durch^:

eine Beleuchtungslichtquelle mit einer Vielzahl von ; Beleuchtungseinheiten;

Maskenausbildungen, die wenigstens zwei Gruppen gerader Linien mit unterschiedlichen Anordnungsrichtungen bilden und jede aus wenigstens zwei parallelen geraden Linien in einer virtuellen Ebene zusammengesetzt ist, derart, daß die von der Beleuchtungslichtquelle ausgesandten Lichtstrahlen ausgewählt werden;

Kondensoreinrichtungen zum Einführen dieser Strahlen : reflektierten Lichts aus dieser Beleuchtungslichtquelle, die durch die Maskeneinrichtungen gewählt und durch die in Messung befindliche Oberfläche reflektiert werden und parallel zur optischen Achse der Vorrichtung sind, in diese Nadellocheinrichtung, die auf dieser optischen Achse angeordnet ist;

Detektoreinrichtungen zum Ermitteln der Lichtstrahlen, die durch die Nadellochausbildung getreten sind und arithmetische Einrichtungen zum Berechnen der Krümmungsradien dieser zu messenden Fläche aus den Änderungen

-7-

in Teilung und Neigung der Orte der geraden Linie, die durch die Beleuchtungseinheiten gemacht sind, welche über durch die Detektoreinrichtungen ermittelte ausgesandte Lichtstrahlen verfügen; wobei diese Maskenausbildungen und diese Beleuchtungslichtquelle in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind, die nicht optisch konjugiert mit dieser Nadellochausbildung sind.