NL8005259A - Inrichting voor het meten aan het oppervlak van een voorwerp. - Google Patents
Inrichting voor het meten aan het oppervlak van een voorwerp. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8005259A NL8005259A NL8005259A NL8005259A NL8005259A NL 8005259 A NL8005259 A NL 8005259A NL 8005259 A NL8005259 A NL 8005259A NL 8005259 A NL8005259 A NL 8005259A NL 8005259 A NL8005259 A NL 8005259A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- measuring
- scanners
- turntable
- interferometer
- beams
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/30—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
- G01B11/303—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces using photoelectric detection means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
- G01B11/2408—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures for measuring roundness
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
- G01B21/20—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring contours or curvatures, e.g. determining profile
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
b Λ t» EHN 9847 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.
Inrichting voor het neten aan het oppervlak van een voorwerp.
De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het meten van het profiel van een voorwerp, bevattende een draaibare meettafel voor het voorwerp, een, net een uiteinde tegen het voorwerp aandrukbare, meetaftaster, die aan zijn andere uiteinde een reflek-5 terend element draagt, en een interferometer in de meetarm waarvan het reflekterend element van de meetaf taster opgenomen is.
Een dergelijke inrichting is beschreven in het artikel: "Measurement of steep aspheric surfaces" in: "Applied Cptics" Vol. 17 no. 4 pag. 553-557. De daar beschreven inrichting wordt gebruikt 10 voer het bepalen van de vorm van een bol of hol asferisch oppervlak.
Zo'n oppervlak is bijvoorbeeld het oppervlak van een bi-asferische lens, dat wil zeggen een lens met twee asferische oppervlakken^of het oppervlak van een mal die gebruikt wordt voor het persen van een dergelijke lens. Deze lens kan gebruikt worden als objektief 15 in een inrichting voor het uitlezen van een registratiedrager waarin informatie, bijvoorbeeld video- en/of audioinformatie of digitale data, is opgeslagen in een optisch uitleesbare informatiestruktuur met zeer kleine informatiedetails, in de orde van 1^um of kleiner.
Een dergelijk bi-asferisch objektief kan goedkoper zijn dan een, 20 uit meerdere lenzen opgebouwd, objektief.
De numerieke apertuur van zo'n bi-asferisch objektief moet in de orde van 0,5 zijn. Daar dit objektief buigingsbegrensd moet zijn over een relatief groot veld, in de orde van 500^um, moeten beide oppervlakken een grote asferische steilheid, tot 5Q0^um/rad, 25 hebben. Vanvege de gewenste hoge kwaliteit van de afbeelding moeten hoge eisen gesteld worden aan de vorm van de oppervlakken, die in de orde van 4/4 nauwkeurig moeten zijn, en aan de qppervlake-ruwheid, waarvan het gemiddelde in de arde van Λ /30 moet zijn. Λ is de golflengte van de gebruikte straling.
30 Volgens het genoemde artikel in "Applied Cptics" Vol 17, no. 4, pag. 553-557 wordt de asferische steilheid van een oppervlak in twee stappen gemeten. Eerst wordt het asferische oppervlak op de meettafel geplaatst en wordt de asfericiteit als funktie van de hoek met 8005259 r ♦ > EHN 9847 2 behulp van de aftaster bepaald. In een tweede stap wordt het resultaat van deze meting toegevoerd aan een rekenmachine en wordt gekorri-geerd voor de systematische fouten van de meetopstelling. Deze fouten ontstaan doordat het punt waarom de meettafel draait 5 niet samenvalt met het geometrische centrum van het asferische oppervlak en doordat de absolute hoekpositie van het eerst gemeten punt niet precies bekend is. Het geometrisch centrum van een aspherisch oppervlak kan gedefinieerd worden als dat punt dat redelijk representatief is voor het gemiddelde krcmtemiddelpunt van het oppervlak.
10 De meetnauwkeurigheid van de opstelling kan worden bepaald door een. sferisch oppervlak excentrisch op de meettafel te plaatsen en de zo verkregen, bekende, asfericiteit op de hierboven beschreven wijze na te meten.
Het is gebleken dat volgens deze methode tot op ongeveer 15 100 nm. nauwkeurig gemeten kan worden. De resterende onnauwkeurigheid wordt voornamelijk door een niet-reproduceerbare fout in de beweging van de meettafel en door mechanische instabiliteiten en thermische drift van de verschillende elementen van de inrichting veroorzaakt.
De onderhavige uitvinding heeft ten doel een inrichting te 20 verschaffen waarmee asfericiteit en/óf cppervlakte-ruwheid van een voorwerp gemeten kan worden, waarin de genoemde foutenbronnen vrijwel geëlimineerd zijn en die dientengevolge een aanzienlijk grotere nauwkeurigheid heeft. De inrichting volgens de uitvinding wordt daartoe gekenmerkt door een, synchroon met en cm dezelfde as als de 25 meettafel, draaibare referentietafel voor een referentievoorwerp, een, met een uiteinde tegen het referentievoorwerp aandrukbare, referentie-aftaster, waarvan het andere uiteinde een reflekterend element draagt dat qpgenomen is in de referentie-arm van de interferometer.
30 Als referentievoorwerp wordt bij voorkeur een bol gekozen.
Dit, alzijdig symmetrisch, lichaam geeft een eventuele foutbeweging van de gemeenschappelijke as van de referentietafel en de meettafel direkt door aan de referentie-aftaster. De genoemde foutbeweging zal eenzelfde verandering in de meetarm en in de referentiearm van de 35 interfercmeter tot gevolg hebben, en dientengevolge niet in het interferentiepatroon van de interfercmeter zichtbaar warden. Het is ook mogelijk cm een asferisch oppervlak te vergelijken met een asferisch-referentieoppervlak. De positionering van het referentie- 8005259 FHN 9847 3 f ï r ......oppervlak is dan wel moeilijker.
Om onnauwkeurigheden tengevolge van mechanische instabili-teiten te voorkomen vertoont de inrichting als verder kenmerk, dat twee, de aftasters dragende, balken verbonden zijn met een kolom 5 die bevestigd is op een grondplaat, en dat in deze grcndplaat, middels een luchtlagering, de as van een draaitafel, die de meettafel en de referentietafel in de vorm van twee platforms bevat, gelagerd is. Daardoor wordt een goede konstruktie verkregen.
Cm, vóór de eigenlijke meting, de aftasters, het voorwerp 10 en het referentievoorwerp nauwkeurig te kunnen positioneren vertoont de inrichting volgens de uitvinding als verder kenmerk, dat op de uiteinden van de balken positioneertafels voor de aftasters aangebracht zijn en dat op elk van de twee platforms van de draaitafel respektievelijk het referentievoorwerp een positioneertafel voor het centreren van net te meten voorwerp,/ 15 ten opzichte van de as van de draaitafel aangebracht is.
Een voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding vertoont als kenmerk, dat de balken, de kolcm, de grondplaat en de draaitafel bestaan uit het materiaal Zerodur, en dat de positioneertafels voor de aftasters, het te meten voorwerp en het 20 referentievoorwerp van het materiaal Invar zijn. De invloed van temperatuursvariaties op de meting is dan minimaal.
De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van de tekening, waarin:
Figuur 1 het principe van de uitvinding illustreert, 25 Figuur 2 een uitvoeringsvorm van een in deze inrichting gebruikte interferometer toont,
Figuur 3 de mechanische konstruktie van de inrichting volgens de uitvinding weergeeft, en
Figuur 4 de konstruktie en besturing van de in deze inrich-30 ting gebruikte aftasters laat zien.
In figuur 1 is het te meten oppervlak, bijvoorbeeld een asferisch oppervlak, met AS aangegeven. Dit oppervlak wordt afgetast door een meetaftaster CP^. Het asferische oppervlak is bevestigd op een meettafel zodanig dat zijn geometrisch centrum ongeveer, bijvoor-35 beeld binnen lOO^um nauwkeurig, samenvalt met de draaiingsas RA.
Een referentieaf taster CP2 is in kontakt met een referentiebol RS die aangebracht is op een referentietafel. De meettafel en de referentietafel worden gevormd door twee in figuur 2 getekende platforms van 8005259 ▼ ·» c * PHN 9847 4 . eenzelfde draaitafel R.
De twee aftasters zijn aan een uiteinde voorzien van een reflekterend element CC^, respektievelijk CC^- Deze reflekterende elementen maken deel uit van een interfercmetersysteem dat in het 5 linkergedeelte van figuur 1 is weergegeven. Een mceMnchramatische stralingsbron LS, bijvoorbeeld een laser, zendt een bundel b met grote coherentielengte uit. Een gedeelte van de bundel b wordt door de bundeldeler BS doorgelaten als deelbundel b2 naar het reflek-terende element CC2. De rest van de bundel b wordt door de bundeldeler 10 gereflekteerd als deelbundel bj naar een reflëktieprisma P dat de deelbundel bj naar het reflekterende element CC^ richt.
De reflekterende elementen kunnen, zoals in figuur 1 aangegeven is gevormd worden door een prisma met drie reflekterende vlakken die onderling loodrecht zijn, een zogenaamd "corner cube"-15 prisma. Een achtereenvolgens aan deze drie valkken gereflekteerde bundel heeft dezelfde richting als de het prisma binnentredende bundel, onafhankelijk van de hoeks tand van het prisma. Een jus tering van deze hoeks tand is dus niet nodig. Eenzelfde effekt kan bereikt werden met een zogenaamd katte-oog("cats' eye")-spiegelsysteem, bestaande uit 20 een lens en een in het brandvlak daarvan opgestelde spiegel.
Van de door het reflekterende element 0C1 gereflekteerde deelbundel bj wordt een gedeelte bj' door de bundeldeler BS doarge-laten, terwijl van de door het reflecterende element 0¾ gereflekteerde deellundel Ir, een gedeelte b2' door de handeldeler wordt gereflecteerd. 25 Deze deelbundels interfereren dan met elkaar waarbij de resulterende intensiteit afhangt van de relatieve fase van de deelbundels bj' en b2'. Deze intensiteit zal dus variëren als de optische weglengtes van de deelbundels bj en b2 onderling variëren, dat wil zeggen als de aftasters CC^ en CC2 ten opzichte van elkaar bewegen, dus als er 30 verschillen zijn in de lokale vorm van de oppervlakken AS en RS.
De resulterende intensiteit kan worden gemeten met één stralingsgevoelige detektor DE, die bijvoorbeeld cp de optische as van het systeem geplaatst kan warden. Bij beweging van het reflekterende element CC^ ten opzichte van het reflekterende element CC2 35 ontstaat aan de uitgang van deze detektor een periodiek of impulsvonnig signaal.
Er kan gebruik gemaakt warden van een interferemeter-opstelling zoals beschreven in "Philips1 Technical Review" 30 No. 6/7 8005259 EHN 9847 5 • * 1· t ..... pag. 160-165. Daarin wordt een speciale, frequentie gestabiliseerde, laser gebruikt die een laserbundel met twee tegengesteld circulair gepolariseerde kanponenten met gelijke intensiteit maar met verschillende frequenties levert. Uit de signalen geleverd door twee stealings-
V
' 5 gevoelige detektoren, êén voor elke bundelkcmponent, kan dan nauwkeurig de grootte en de richting van de onderlinge verplaatsing van de aftasters bepaald worden. Daarmee is dan de vorm van het asferisch oppervlak nauwkeurig bekend.
Er kan ook gebruikt gemaakt worden van een andere interfero-10 metercpstelling die, bij nagenoeg dezelfde nauwkeurigheid, eenvoudiger is. Deze interferaneter is z6 ingericht, dat de gereflekteerde bundels V m V ““ 1081,18 ^ “*=eltear 0828 ^°3818 ™en dan een lijnvormig interferentiepatroon. Het, tengevolge van de onderlinge verplaatsing van de aftasters, veranderen van de intensiteits-15 verdeling van het interferentiepatroon kan opgevat worden als een "lopen” van dit patroon. Het interferentiepatroon zelf kan beschouwd worden als een raster met geleidelijke overgangen van lichte naar donkere rasterstroken. De verplaatsing van dit lopende raster kan bepaald worden met behulp van een referentieraster, waarvan de 20 rasterperiode gelijk is aan de periode van het interferentiepatroon.
Het referentieraster kan gevormd worden door een multipele fotocel bestaande uit een rij lijnvormige, nagenoeg identieke, fotodiodes die na elkaar door een elektronische schakelaar verbonden worden met een elektronische schakeling voor het verwerken van de fotodiode-25 signalen.
In figuur 2 is een uitvoeringsvorm van een interferometer waarin een multipele fotocel als stralingsgevoelig detektiestelsel gebruikt wordt, weergegeven. De bundeldeler BS wordt hier gevormd door een prisma van bijzondere vorm. Dit prisma kan men zich ontstaan 30 denken uit een normaal half door latend prisma, aangegeven met streep-lijnen in figuur 2, met een halfreflékterend vlak 1 waaraan een -tweede, volledig, reflekterend vlak 2 en een derde, half-, reflékterend vlak 3 zijn aangebracht. Het deel van de bundel b dat door vlak 1 wordt gereflékteerd wordt volledig gereflekteerd door vlak 2 en 35 vervolgens gedeeltelijk door vlak 1 als deelbundel bj naar het prisma p gereflekteerd. Het deel van de bundel b dat door het vlak 1 wordt doorgelaten wordt door het vlak 3 gedeeltelijk doorgelaten als bundel b^. Van de door de reflektor CC^ gereflekteerde bundel wordt een 8 0 U 5 2 5 9 r EHN 9847 6 r ♦ gedeelte (b^1) door de vlakken 1 en 3 doorgelaten terwijl van de door de reflettor 0¾ gereciteerde tundel een gedeelte (¾1) door vlak 3 wordt gereflekteerd. Door een geschikte keuze van de hoek tussen de vlakken 2 en 3 kan bereikt worden dat de. gereflekteerde bundels 5 y en b2' een kleine hoek net elkaar maten.
Cm de stralingsverliezen zo klein mogelijk te maken zijn in de inrichting volgens figuur 1 de scheidingsvlakken 1 en 3 bij voorkeur uitgevoerd als polarisatiegevoelige deelspiegels. Dan moeten in de wegen van de onderling loodrecht gepolariseerde bundels b,j en ^ 10 A/4-platen LP-| en en vóór het detektiestelsel MF een analysator aangebracht warden. De genoemde elementen zijn in figuur 2 met streep-lijnen aangegeven. Eventueel is vóór de bundeldeler BS een polarisatar aangebracht cm de plarisatie van de door de laserbron LS geleverde bundel aan te passen.
15 In de inrichting volgens figuur 2, met de elementen LP^, LP^ en AN, kan in plaats van het bijzondere prisma als bundeldeler BS een gewoon prisma met een polarisatiegevoelig scheidingsvlak gebruikt worden. De kleine hoek tussen de deelbundels b^' en ^>2' kan dan. verkregen worden met een Wollaston-prisma in de gemeenschappelijke weg 20 van deze deelbundels.
In figuur 2 is de multipele fotocel met MF aangegeven en de kcmbinatie van elektronische schakelaar en elektronische verwerkings-schakeling met EC. Met behulp van de elektronische schakelaar wordt bereikt dat over het oppervlak van de multipele fotocel als het 25 ware een referentieraster loopt.
Voor verdere details van de multipele fotocel, en de bijbehorende elektronische schakelaar en verwerkingsschakeling wordt verwezen naar het Amerikaanse octrooischrift no. 3.973.119, waarvan de inhoud geacht wordt deel uit te maken van deze aanvrage, waarin beschreven 30 wordt hoe de multipele fotocel als referentieraster in een raster-meetsysteem gebruikt kan worden. Terwijl in het rastermeetsysteem de periodiciteit in het detektorsignaal bepaald wordt door de raster-periode van het meetras ter, welke rasterperiode in de orde van enkele honderden ^um. ligt, wordt in de hier beschreven interferometer de 35 periodiciteit in het detektorsignaal bepaald door de helft van de golflengte van de gebruikte straling. Daardoor kan met deze interferometer een veel grotere nauwkeurigheid behaald warden dan met de verplaatsingsmeter volgens het Amerikaanse octrooischrift no. 3.973.119.
8005259 r ESN 9847 7 * (
Cm de door de interferometer gegeven grote nauwkeurigheid voor de gehele inrichting te kunnen bereiken, moeten strenge eisen aan de mechanische en thermische stabiliteit van deze inrichting gesteld worden. Zo mag, indien de inrichting in rust is, de onderlinge 5 verplaatsing van de twee reflekterende elementen, dus van de aftasters, die gedurende een uur kan optreden, niet meer dan 5 nm. zijn.
Het is verder gewenst om oppervlakken met verschillende gemiddelde kromtestralen, tot bijvoorbeeld 100 mm. te kunnen meten.
De aftasters moeten dus over een gebied van ongeveer 100 mm. grof 10 ingesteld kunnen worden en daarna nauwkeurig gealigneerd kunnen worden met de draaiingsas. Verder moeten het te meten voorwerp en het referentievoorwerp ten opzichte van de draaiingsas tot qp bijvoorbeeld 100 ^um. nauwkeurig gecentreerd warden. Na het positioneren van de verschillende elementen mag geen verplaatsing of drift meer optreden.
15 De bovengenoemde eisen kunnen vervuld worden middels de mechanische konstruktie die in Figuur 3 is weergegeven. De aftasters CP^ en CP2 worden gedragen door holle, vrijwel vierkante, balken en B^, die verstelbaar bevestigd zijn op een kolom B^. De elementen B^, B2 en B^ vormen een goede konstruktie waarmee de aftasters CP^ en CP2 20 in de X-richting grof ingesteld kunnen worden. Aan de einden van de balken B^ en B2 zijn YZ-pos itioneer taf els PT^ en PT2 aangebracht waarmee de aftasters CP^ en CP2 met de draaiingsas gealigneerd kunnen worden.
De instelbare balken B^, B2 en B^ met de positioneertafels PT^ en PT2 vonten samen de meetkop van de inrichting. Deze meetkcp is 25 gemonteerd op een, bijvoorbeeld 40 mm. dikke, grondplaat BP, waarin ook de draaitafel R is gelagerd. Deze draaitafel bestaat uit twee parallelle platen R, en 1¾ die aet elkaar verbonden zijn via een staaf RO. De draaitafel is inbet met grondplaat BP verbonden huis B luchtgelagerd,
Door deze konstruktie is een verschuiving van de draaiingsas in axiale en 30 dwarsrichting vrijwel uitgesloten. Cm ook verdere kantelingen te elimineren zijn een boefccpnemer AE en de draaitafel met elkaar gekoppeld in het geometrische centrum van de as. Deze koppeling is zodanig dat de draaitafel en de hoekcpnemer exakt dezelfde draaifrequentie hebben.
De hoekcpnemer kan aangedreven worden met een hoekfrequentie instelbaar 35 tussen 0,2 en 200 mrad/sec. In de praktijk werd een hoekfrequentie van 3 mrad/sec aangehouden, waardoor een aftasting over TC rad ongeveer 15 minuten duurde.
Het bovenste gedeelte van de draaitafel bestaat uit twee plat- 8005259 PHN 9847 8 forms en R^', die verbonden zijn door kolomen K, waarvan er slechts één getekend is. Het te neten voorwerp AS en het referentievoorwerp RS zijn op de draaiingsas nagenoeg gecentreerd net behulp van XY positio-neertafels PT^ en PT^. De gehele inrichting is gemonteerd qp een 5 trillingsarme tafel.
Cm de onafhankelijkheid -van temperatuursveranderingen zo klein mogelijk te doen zijn, zijn de balken B.j, B2 en B^, de draaitafelelementen R^, R2, RO, R1' en K bijvoorkeur in Zerodur, dat is een glas-keramisch materiaal dat vrijwel geen thermische uitzetting vertoont, uitgevoerd.
10 De positioneertafels PT^, PT2, PT^ en PT^ kunnen van Invar, een legering die ook vrijwel geen thermische uitzetting vertoont, zijn en het huis B van brons. De inrichting is bij voorkeur ondergebracht in een ruimte waarin de temperatuur konstant gehouden kan worden. De meetarm en de referentiearm van de interferometer hebben bij voorkeur nagenoeg gelijke 15 lengtes, waardoor de invloed van atmosferische veranderingen, zoals veranderingen in druk en vochtigheid, te verwaarlozen is.
In Figuur 4 is de aftaster CP^ in detail weergegeven. Deze aftaster is een luchtgelagerde verplaats ingsopnemer bestaande uit een staaf CR, bij voorkeur van Zerodur, in een huis H, bij voorkeur van 20 brons. Qn de kracht waarmee de aftaster tegen het voorwerp wordt aangedrukt te kunnen instellen, kan op de staaf CR een magneet aangebracht zijn die zich verplaatst onder invloed van het veld opgewekt in een magneetspoel. Bij voorkeur is, zoals in Figuur 4 aangegeven is, op de staaf CR een weekijzerkem gemonteerd die samenwerkt met twee 25 spoelen C^ en C2· Door beide spoelen wordt een stroom gestuurd, waarbij de weekijzerkem, en dus de aftaster, wordt bewogen in de richting van die spoel waar de grootste stroom doorheen vloeit. Door nu er voor te zorgen dat de totale stroom door beide spoelen konstant is, dat wil zeggen dat het verschil tussen de straten door en C2 bij 30 aandrukken van de aftaster even groot is als het verschil tussen deze stromen bij terugtrekken van de aftaster, wordt bereikt dat de energie die wordt gedissipeerd bij drukken gelijk is aan de energie die wordt gedissipeerd bij terugtrekken, hetgeen een extra tenperatuurstabflisatie betekent.
35 Het is vanzelfsprekend dat de aftaster CP2 dezelfde konstruktie vertoont als de aftaster CP^.
De top T van de aftasters kan, indien de inrichting gebruikt wordt voor het bepalen van alleen asferische steilheid, bestaan uit een 8005259 • < r FHN 9847 9 bolletje van bijvoorbeeld saffier, met een straal van 1 urn. De onrondheid van dit bolletje is bijvoorbeeld minder dan 5 ran over een hoek van 30°. Door de relatieve grote straal van.het bolletje is de invloed van een eventuele ruwheid van het oppervlak in het meetsignaal uitge- 5 middeld.
Bij het meten van oppervlakte-ruwheden van een voorwerp bestaat de top T uit een diamantnaald met een geschikte kleinere straal, en wordt de kracht waarmee de aftaster tegen het oppervlak drukt eventueel aangepast.
10 Bij gebruik van een top T met een kleine straal kunnen de asferi- sche steilheid en de oppervlakte-ruwheid gelijktijdig worden gemeten. Op het meetsignaal dat de asferische steilheid representeert is dan een hoogfrequenter signaal dat de oppervlakteruwheid representeert, gesuperponéerd.- 15 De inrichting kan, zoals in Figuur 3 met streeplijnen is aange geven, nog uitgebreid worden met een derde aftaster CP^ die een tweede referentie-oppervlak RS' aftast. Deze aftaster wordt samen met de aftaster CP2 gebruikt cm de invloed van een eventueel resterende scheefstand van de draaiingsas KA qp het meetresultaat te elimineren.
20 De derde aftaster wordt gedragen door een derde balk B^ waarop een positioneertafel PI,- aangebracht is. Het referentie-oppervlak RS' is op een positioneertafel PTg aangebracht die gedragen wordt door een referentietafel R^", welke tafel via de kolomen K' met de draaitafel R verbonden is.
25 In een uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding, waarin een laser interferometer van het type Hewlett-Packard met een meettijd van ongeveer 1 msec, en een hoekopnemer van het type Heidenhain ROD 800 gébruikt werden, kon de vorm van een asferisch oppervlak met een precisie van + 5 nm. gemeten worden.
30 35 8005259
Claims (8)
1. Inrichting voor het meten van het profiel van een voorwerp, bevattende een draaibare meettafel voor het voorwerp, een,met een uiteinde tegen het voorwerp aandrukbare, meetaftaster, die aan zijn andere uiteinde een reflekterend element draagt en een interferometer, in de 5 meetarm waarvan het reflekterende element van de meetaf taster cpgencmen is, gekenmerkt door een, synchroon met en om dezelfde as als de meettafel, draaibare referentietafel voor een referentievoorwerp, een, met een uiteinde tegen het referentievoorwerp aandrukbare, referentieaftaster waarvan het andere uiteinde een reflekterend element draagt dat cpgencmen 10 is in de referentie-arm van de interferometer.
2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat twee, de aftasters dragende, balken verbanden zijn met een kolom die bevestigd is op een grondplaat, en dat in deze grondplaat, middels een luchtlager ing, de as van een draaitafel, die de meettafel en de referentie-15 tafel in de vorm van twee platforms bevat, gelagerd is.
3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat op de uiteinden van de balken pos itioneertafels voor de aftasters aangebracht zijn en dat qp elk van de twee platforms van de draaitafel een positioneer-tafel voor het centreren van het te meten voorwerp, respektievelijk het 20 referentievoorwerp ten opzichte van de as van de draaitafel, aangebracht is.
4. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de balken, de kolom, de grondplaat en de draaitafel bestaan uit het materiaal Zerodur en dat de pos itioneertaf els voor het te meten voorwerp, het 25 referentievoorwerp en de aftasters van het materiaal Invar zijn.
4 PHN 9847 10
5. Inrichting volgens conclusie 1, 2, 3 of 4, met het kenmerk, dat elk der aftasters wordt geverrad door een luchtgelagerde staaf die voorzien is van magnetische aandrukmiddelen waarvan de aandrukkracht instelbaar is.
6. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de magnetische aandrukmiddelen warden gevormd door een op de staaf aangebrachte weekijzerkem en door twee spoelen, waarbij door beide spoelen gelijktijdig elektrische stromen vloeien, én dat de som van de stromen door beide spoelen konstant is.
7. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, gekenmerkt door een tweede referentieaftaster voor het aftasten van een tweede referentievoorwerp en door een, synchroon net en om dezelfde as als de meettafel en de eerste referentietafel draaibare, tweede referentietafel. 8005259 ΡΗΝ 9847 11 *
8. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het stralingsgevoelige detektiestelsel van de interferometer een multipele fotocel is bestaande uit een rij lijnvormige fotodiodes die na elkaar door een elektronische schakelaar verbonden 5 worden met een elektronische schakeling voor het verwerken van het in de fotodiodes opgewekte signaal. 10 15 20 25 30 35 8005259
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8005259A NL8005259A (nl) | 1980-09-22 | 1980-09-22 | Inrichting voor het meten aan het oppervlak van een voorwerp. |
| US06/193,972 US4347441A (en) | 1980-09-22 | 1980-10-06 | Dual probe interferometer for object profile measuring |
| DE19813136993 DE3136993A1 (de) | 1980-09-22 | 1981-09-17 | Vorrichtung zur messung des oberflaechenprofils eines gegenstands |
| FR8117666A FR2490809B1 (fr) | 1980-09-22 | 1981-09-18 | Dispositif permettant de determiner la structure et/ou la forme de la surface d'un objet |
| GB8128313A GB2085156B (en) | 1980-09-22 | 1981-09-18 | Profile measuring apparatus |
| JP56148928A JPS5784303A (en) | 1980-09-22 | 1981-09-22 | Object shape measuring apparatus |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8005259A NL8005259A (nl) | 1980-09-22 | 1980-09-22 | Inrichting voor het meten aan het oppervlak van een voorwerp. |
| NL8005259 | 1980-09-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8005259A true NL8005259A (nl) | 1982-04-16 |
Family
ID=19835909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8005259A NL8005259A (nl) | 1980-09-22 | 1980-09-22 | Inrichting voor het meten aan het oppervlak van een voorwerp. |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4347441A (nl) |
| JP (1) | JPS5784303A (nl) |
| DE (1) | DE3136993A1 (nl) |
| FR (1) | FR2490809B1 (nl) |
| GB (1) | GB2085156B (nl) |
| NL (1) | NL8005259A (nl) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4541717A (en) * | 1983-12-08 | 1985-09-17 | Fuji Photo Optical Co., Ltd. | Attraction holding device |
| DE3511564A1 (de) * | 1985-03-29 | 1986-10-02 | Hommelwerke GmbH, 7730 Villingen-Schwenningen | Einrichtung zur messung der kreisformabweichung exzentrischer lagerflaechen, insbesondere von pleuellagern |
| US4902123A (en) * | 1987-11-25 | 1990-02-20 | Taunton Technologies, Inc. | Topography measuring apparatus |
| DE3801889A1 (de) * | 1988-01-23 | 1989-08-03 | Rodenstock Optik G | Verfahren zur vermessung von brillenglaesern |
| DE3920716C1 (nl) * | 1989-06-24 | 1990-11-29 | Wild Leitz Gmbh, 6330 Wetzlar, De | |
| EP0415579A1 (en) * | 1989-08-30 | 1991-03-06 | Renishaw plc | Touch probe |
| DE69108817T2 (de) * | 1990-08-17 | 1995-10-05 | Toshiba Kawasaki Kk | Verschiebungsmessapparat. |
| GB2256476B (en) | 1991-05-30 | 1995-09-27 | Rank Taylor Hobson Ltd | Positional measurement |
| US5351125A (en) * | 1993-03-29 | 1994-09-27 | Moore Products, Inc. | Gaging finger for precision measuring instruments |
| DE10025461A1 (de) * | 2000-05-23 | 2001-12-06 | Mahr Gmbh | Messeinrichtung nach dem Interferenzprinzip |
| US6771375B2 (en) | 2001-06-20 | 2004-08-03 | Zygo Corporation | Apparatus and method for measuring aspherical optical surfaces and wavefronts |
| US6717679B2 (en) * | 2001-11-15 | 2004-04-06 | Zygo Corporation | Dispersive null-optics for aspheric surface and wavefront metrology |
| WO2003044455A1 (en) | 2001-11-15 | 2003-05-30 | Zygo Corporation | Rapid in situ mastering of an aspheric fizeau |
| DE10224761B3 (de) * | 2002-06-04 | 2004-03-25 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Laserstrahlinterferometer |
| JP4963231B2 (ja) | 2003-10-20 | 2012-06-27 | ザイゴ コーポレイション | 再構成可能干渉計システム |
| CN114910014B (zh) * | 2022-04-24 | 2023-07-07 | 浙江大学 | 针对高深宽比曲面构件面形测量的测量系统及方法 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2048154A (en) * | 1935-05-27 | 1936-07-21 | Univ Michigan | Apparatus for determining roughness of surfaces |
| US2633020A (en) * | 1947-11-19 | 1953-03-31 | Marion E Abbott | Apparatus for investigating surface profiles |
| BE522652A (nl) * | 1952-09-10 | |||
| US3370613A (en) * | 1965-10-15 | 1968-02-27 | True Trace Corp | Hydraulically-centered spool valve |
| DE1623340A1 (de) * | 1967-06-08 | 1971-04-15 | Wenczler & Heidenhain | Vorrichtung zur Praezisionsmessung von Prueflingen mit konischen,zylindrischen oder ebenen Begrenzungsflaechen |
| FR2094282A5 (nl) * | 1970-06-16 | 1972-02-04 | Commissariat Energie Atomique | |
| US3869947A (en) * | 1973-08-20 | 1975-03-11 | La Salle Machine Tool | Piston turning machine |
| NL7403468A (nl) * | 1974-03-15 | 1975-09-17 | Philips Nv | Inrichting voor het bepalen van de verplaat- sing van een onderdeel van een werktuig. |
| US4043671A (en) * | 1976-07-13 | 1977-08-23 | The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration | Laser system preset unit |
| US4153370A (en) * | 1977-12-05 | 1979-05-08 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Microinterferometer transducer |
| JPS5485678A (en) * | 1977-12-20 | 1979-07-07 | Canon Inc | High accuracy alignment method for air bearing guide system xy stage |
| US4276480A (en) * | 1979-09-28 | 1981-06-30 | Accuray Corporation | Sensor position independent material property determination using radiant energy |
-
1980
- 1980-09-22 NL NL8005259A patent/NL8005259A/nl not_active Application Discontinuation
- 1980-10-06 US US06/193,972 patent/US4347441A/en not_active Expired - Lifetime
-
1981
- 1981-09-17 DE DE19813136993 patent/DE3136993A1/de active Granted
- 1981-09-18 GB GB8128313A patent/GB2085156B/en not_active Expired
- 1981-09-18 FR FR8117666A patent/FR2490809B1/fr not_active Expired
- 1981-09-22 JP JP56148928A patent/JPS5784303A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2085156A (en) | 1982-04-21 |
| FR2490809A1 (fr) | 1982-03-26 |
| JPS5784303A (en) | 1982-05-26 |
| JPH0145842B2 (nl) | 1989-10-05 |
| US4347441A (en) | 1982-08-31 |
| DE3136993C2 (nl) | 1993-01-28 |
| DE3136993A1 (de) | 1982-04-29 |
| FR2490809B1 (fr) | 1986-05-09 |
| GB2085156B (en) | 1984-07-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NL8005259A (nl) | Inrichting voor het meten aan het oppervlak van een voorwerp. | |
| US4356392A (en) | Optical imaging system provided with an opto-electronic detection system for determining a deviation between the image plane of the imaging system and a second plane on which an image is to be formed | |
| US3885875A (en) | Noncontact surface profilometer | |
| EP0823977B1 (en) | Lithopraphic apparatus for step-and-scan imaging of a mask pattern | |
| JP3624783B2 (ja) | ダブルパスエタロンスペクトロメータ | |
| US4915502A (en) | Interferometer spectrometer having tiltable reflector assembly and reflector assembly therefor | |
| NL8600639A (nl) | Werkwijze voor het ten opzichte van elkaar uitrichten van een masker en een substraat en inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze. | |
| JPH02259508A (ja) | 一体型干渉測定装置 | |
| NL8701716A (nl) | Aftastende optische mikroskoop. | |
| US20040036887A1 (en) | Laser distance measuring system and laser distance measuring method | |
| US20140340691A1 (en) | Enhancements to integrated optical assembly | |
| EP0208276B1 (en) | Optical measuring device | |
| NL8005258A (nl) | Interferometer. | |
| JPS62191812A (ja) | 光学式結像装置及びマスクパタ−ン結像装置 | |
| US5170217A (en) | Object measuring apparatus using lightwave interference | |
| JPS5979104A (ja) | 光学装置 | |
| JPS632323B2 (nl) | ||
| EP0189482A1 (en) | Shape evaluating apparatus | |
| JP2001249003A (ja) | 光干渉装置及び位置検出装置 | |
| Lamb et al. | Optical and mechanical design considerations in the construction of a 24-in. phase-shifting interferometer | |
| CN104266582A (zh) | 微型迈克尔逊干涉仪系统 | |
| JPS63210605A (ja) | 光学表面の形状測定装置 | |
| US4516854A (en) | Interferometric angular measurement system | |
| Duis et al. | Design And Performance Of A High Resolution, High Accuracy Automatic Autocollimator. | |
| CN119354056A (zh) | 一种高灵敏度振镜定位精度测量方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A1B | A search report has been drawn up | ||
| A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
| BV | The patent application has lapsed |