SE447848B - Instrument for metning av ytors topografi - Google Patents
Instrument for metning av ytors topografiInfo
- Publication number
- SE447848B SE447848B SE8502977A SE8502977A SE447848B SE 447848 B SE447848 B SE 447848B SE 8502977 A SE8502977 A SE 8502977A SE 8502977 A SE8502977 A SE 8502977A SE 447848 B SE447848 B SE 447848B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- light
- light receiving
- detector
- light emitting
- lens
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
447 848 Föreliggande uppfinning eliminerar, eller i vart fail väsentligt reducerar, de ovan angivna nackdelarna och erbjuder ett instrument medelst vilket en mycket hög upplösning erhålles.
Föreliggande uppfinning hänför sig således till ett instrument för mätning av ytors topografi, innefattande ett ljusutsändande organ för att utsända ett ljusknippe mot ytan och ett ljusmottagande organ för att mottaga från ytan reflekterat ljus samt en detektor för att detektera det mottagna ljusets läge relativt det ljusmottagande organets optiska axel samt innefattande anordning- ar anordnade att åstadkomma en relativrörelse mellan å ena sidan de ljusut- sändande och ljusmottagande organen och å andra sidan den yta som skall mätas, och utmärkes av att det ljusutsändande organets optiska axel är anordnad att bilda en liten vinkel mot normalriktningen hos ett arbetsstyckes ytas medel- plan, vilken yta skall undersökas, vilken vinkel understiger omkring l5° och företrädesvis understiger omkring 50, samtidigt som det ljusmottagande organ- ets optiska axel bildar rät eller i huvudsak rät vinkel mot det ljusutsändan- de organets optiska axel, av att nämnda detektor är positionskänslig och av att före detektorn en bildförstorande lins förefinns.
Nedan beskrives uppfinningen närmare i anslutning till ett på bifogade rit- ning visat utföringsexempel av uppfinningen där figur l schematiskt visar ett instrument enligt uppfinningen och där figur 2 visar ett schematiskt block- schema över en elektronisk del av instrumentet. l figur l visas schematiskt ett instrument l enligt föreliggande uppfinning. instrumentet l är avsett att mäta en ytas 2 topografi. Ytan 2 är ytan på ett arbetsstycke 3 vilket uppbäres av ett schematiskt visat bord Å. Bordet Ä är förskjutbart anordnat i en riktning utmärkt med pilen 5 och/eller i en rikt- ning vinkelrätt mot papprets plan. instrumentet l innefattar ett ljusutsändande organ för att utsända ett ljus- knippe 6 mot ytan 2 och ett ljusmottagande organ för att mottaga från ytan reflekterat ljus 7 samt en detektor 8 för att detektera det mottagna ljusets läge relativt det ljusmottagande organets optiska axel 9.
Både det ljusutsändande organet och det ljusmottagande organet är inrymda i ett hus 17, vilket är upphängt i en axel 18 eller motsvarande. n 447 848 Det ljusutsändande organet kan utgöras av en lâgeffektlaser, exempelvis en He-Ne-laser 10 vilken utsänder en laserstråle som fokuseras pâ ett avstånd där ytan 2 skall befinna sig medelst ett vanligt linssystem bestående av exempelvis två linser L1 och L2.
Enligt uppfinningen är det ljusutsändande organets optiska axel 11 anordnad att bilda en liten vinkel 71 mot normalriktningen 12 hos arbetsstyckets 3 ytas huvudutsträckningsplan 13. Vinkeln Ya skall understiga omkring l5° och företrädesvis understiga omkring S°. Vinkeln kan således även vara D°. Detta medför dels att nämnda horisontella lägesangivelse sker med hög noggrannhet, dels att instrumentets upplösning blir väsentligt större än om vinkeln Y1 skulle vara stor, exempelvis 45°.
Det ljusmottagande organets optiska axel 9 bildar enl. uppfinningen en rät eller i huvudsak rät vinkel 5 mot det ljusutsändande organets optiska axel 11. vinkeln 5 skall överstiga omkring 75°, och företrädesvis överstiga 85°.
Detta medför fördelen att den på ytan 2 belysta fläcken alltid befinner sig i fokus av det avbildande linssystemet. Genom att vinkeln Y1 och därmed vinkeln YZ mellan planet 13 och det avbildande linssystemets optiska axel 9 är små och lika, eller i huvudsak lika, kan ett linssystem med hög förstor- ingsgrad av utrymmesskäl ej placeras nära ytan 2 utmed det avbildande sys- temets optiska axel 9. Därför förefinns en relälins L3 i det ljusmottagande organets strålgång för att uppfånga mot ytan 2 reflekterat ljus. Vidare före- finns enl. en utföringsform en spegel S1 anordnad att spegla genom relä- linsen kommande ljus. Relälinsen L3 har en lång brännvidd, exempelvis 30 mm.
Enligt uppfinningen innefattar det ljusmottagande organet en bildförstorande lins Lä. Den bildförstorande linsen har en s.k. mikroskoplins med hög för- storing. Exempelvis är brännvidden endast 2,5 mm.
Efter mikroskoplinsen Lä, i strålgângen finns enl. en föredragen utförings- form en halvgenomskinlig spegel S2 anordnad att leda ljuset dels till nämnda detektor 8, dels till ett okular lå. Hedelst okularet kan ljusfläcken på ytan observeras med ögat, vilken kan utnyttjas för att inställa de optiska axlarna 11,9 så att ljusfläcken avbildas med full skärpa på ytan 2.
Skärpeinställningen sker härvid genom att huset 17 förskjutes mot eller från ytan 2 medelst kända lämpliga ïnställningsorgan, såsom kuggstänger, som påverkar nämnda axel 18. 447 848 Att utnyttja en mikroskoplins är ett ytterst väsentligt särdrag genom att den sålunda erhållna förstoringen i kombination med endärför i storlek av- passad positionskänslig detektor 8 medför att instrumentets upplösning blir stor. Den positionskänsliga detektorn är av känt och kommersiellt tillgäng- ligt slag och är anordnad att ge en elektrisk utsignal i beroende av var en ljusfläck träffar detektorns yta 15, i form av en koordinat. Detektorn 15 är vidare av det slag där nämnda koordinat anges som tyngdpunkten för den ljusfläck som träffar detektorn.
Genom att laserljuset har en instensitetsfördelning som är Gaussisk anger detektorn ett mycket noggrant läge för ljusfläcken på detektorn. Vilken som helst lämplig dylik detektor kan användas. Exempelvis kan en detektor som kallas Type LSCÄ och som tillhandahålls av United Detector Technology, Hawthorn, Californien, USA användas.
En laserstråle 6 fokuseras således på den yta 2 vars ytjämnhet eller ytform man önskar mäta. Detta sker med linssystemet Ll, L2 med vars hjälp det dessutom är möjligt att expandera strålen samt att ge den infallsvinkeln yl mot ytan. Man erhåller på detta sätt en belyst fläck på ytan. Denna fläck avbildas med linssystemet L3, Lä via spegeln Sl på ett bildplan B2 i vilket man placerat den positionskänsliga detektorn 8.
Om den belysta fläcken på ytan befinner sig exakt utefter det avbildande linssystemets optiska axel 9 erhålles bilden av den belysta fläcken i punkten A på detektorn 8. Om den belysta fläcken befinner sig nedanför det avbild- ande linssystemets optiska axel 9 erhålles bilden i punkten C på detektorn, och om den belysta fläcken befinner sig ovanför optiska axeln fås bilden i punkten B.
Genom att translatera antingen arbetsstyckets yta 2 eller mätinstrumentets hus 17 i horisontell riktning 5 kommer man att belysa ytan 2 i ett antal punkter utefter en linje. Beroende på ytans dupbgfafi kommer härvid den be- lysta fläcken att röra sig uppåt eller nedåt beroende på om ytan lokalt be- finner sig över eller under det avbildande systemets optiska axel 9. Den position man detekterar är ett direkt mått på lokala avståndet mellan ytan och ett referensplan, som kan utgöras av ytans 2 medelplan 13. 447 848 -- s lnstrumentets upplösning i vertikal led l6 avgöres av det avbildande linssys- temet. Det är således väsentligt att vinkeln ïï i figur l är så liten som möj- ligt, eljest fås ett betydande fel i den horisontella lägesangivelsen såsom inledningsvis diskuterades. Vidare skall det ljusutsändande organets optiska axel 11 och det avbildande optiska systemets optiska axel bilda en rät eller i huvudsak rät vinkel, ty eljest kommer den belysta fläcken ej att avbildas skarpt då profildjupet varierar som ovan nämnts.
Relälinsen L3 ger en primär bild av den belysta fläcken i ett bildplan Bi.
Denna bild bör erhållas på ett avstånd från den optiska axeln 7 som löper mellan spegeln S1 och linsen L4, som är av samma storleksordning som avståndet mellan belysta fläcken och det mottagande linssystemets optiska axel 9. Detta avstånd är för litet för att kunna mätas noggrannt med en positionskänslig detektor. Bilden Bl avbildas därför såsom nämnts med mikroskoplinsen Lä på bildplanet 82, varvid en kraftig förstoring erhålles av avståndet mellan bilden av belysta fläcken och den optiska axeln 9. Hed det beskrivna instru- mentet är det möjligt att dels utnyttja en liten vinkel Y] och därmed erhålla en noggrann representation av det horisontella läget, dels anordna yz = yï och därmed åstadkomma att belysta fläcken alltid befinner sig i fokus av det avbildande linssystemet, samt att använda en förstorande lins LÄ med hög förstoringsgrad, varmed en noggrann mätning av även små profildjup möjlig- göres.
Genom att i princip använda ett okular för manuell besiktning såsom visas i figur i är det mycket enkelt att ställa in instrumentet på rätt avstånd från den yta vars struktur man önskar bestämma. Detta sker genom att ytan betrak- tas genom okularet ih. När den belysta delen av ytan 2 avbildas skarpt be- finner sig denna del av ytan i fokus av det avbildande linssystemet.
Vad beträffar instrumentets upplösningsförmåga kan denna beräknas dels som horisontell upplösning, d.v.s ljusfläckens storlek på ytan 2, dels verti- kal upplösning, d.v.s. ljusfläckens vertikala läge relativt referensplanet.
Nedan anges beräkningar av den möjliga upplösningsförmågan baserade på att det ljusutsändande organet utgöres av en laser. Med en konventionell ljus- källa kan en upplösningsförmåga av samma storleksordning erhållas.
Den belysta fläckens storlek, d, (och därmed instrumentets rumsmässiga upp- lösningsförmåga) är en funktion av den infallande strålens diameter (D) vid I utgången av linsen L2, linsens L2 brännvidd fz och den belysta ytans 2 av- stånd från strålens teoretiska fokus. Härvid gäller d q/(å. -l ~ F>2+ (az 447 848 där Å är laserljusets våglängd, där F = fz/D och där z är avståndet mellan linsen L2 och den belysta fläcken. Genom att välja F på olika sätt kan varier- ande upplösning och maximalt profildjup med bibehållen fokusering på ytan 2 erhållas.
En laserstråle som passerar ett linssystem kontraherar efter linserna så att strålknippet får en midja.
Med maximalt profildjup med bibehållen fokusering menas längden av strålen i det område där dess diameter utmed dess midja understiger en viss diameter (d).
I nedanstående tabell, tabell l, visas nämnda längd i beroende av maximal dia- meter (dl för att bibehålla erforderlig fokusering i beroende av storheten F.
Utmed nämnda midja bibehåflefisåledes fokuseringen på ytan.
Tabell l. Maximalt profildjup med bibehållen fokusering l m för Ä = 0.6328 Um. diameter (d) på r =1u r = zu r = su o r =1oo strålen i um. 5 0.ll8 l0 0.199 20 0.400 0.47Å 50 1.000 1.393 2.962 100 2.000 3.9Ä8 9.153 ll.8ü6 200 ä.000 7.970 19.590 36.611 Det framgår av tabell 1 att om en ljusfläck med diametern 20 um utnyttjas er- hålles en maximal tillåten variation i profildjup av 0.Ä mm för en F-10 lins och ett något större profildjup av 0.å7ü mm om en F-20 lins används. Krävs en bättre upplösning måste en lins med mindre F-tal än 20 väljas varvid det till- låtna profildjupet minskar. Kan däremot en större ljusfläck tillåtas kan en lins med större F-tal utnyttjas varvid det tillåtna profildjupet ökar.
Det bör här framhållas att diametern på ljusfiäcken är ett konservativt mått på den horisontella upplösningsförmågan hos instrumentet. Den positionskäns- liga detektorn 8 ger ju en utsignal som är proportionell mot läget av tyngd- punkten hos den ljusfläck som avbildas på detektorn. Detta medför att den "effektiva" diametern på ljusfläcken är endast en bråkdel av den totala diametern.
Vilken ljusfläcksstorlek och vilken lins som skall användas kan anpassas från fall till fall av fackmannen på ifrågavarande teknikomrâde. 447 848 Vad beträffar instrumentets upplösning i vertikal led d.v.s. den belysta fläckens vertikala läge relativt ett referensplan som kan vara planet 13 krävs en omfattande utredning för att klarlägga upplösningen. Här ges därför endast en uppskattning av den upplösning man kan erhålla under sämsta tänk- bara förhållanden, samt en uppskattning för typiska verkstadsförhållanden.
Betraktad genom avbildande linssystemet ser den belysta fläcken ut som en ellipsliknande yta. Dess bredd är lika med diametern (d) på strålen, medan dess höjd är projektionen av bredden på ett plan vinkelrätt mot det avbild- ande ll"5$Y5temet$ Optiska axel (9). Höjden kan tecknas sin( 72 - a) ah = d - - cosl Y] - ul där åh är den projicerade höjden och där a är den vinkel ytan lokalt bildar med referensplanet 13, se-figur 1. Tidigare har framhâllits att vinkeln 72 skall vara lika med Y] och att dessa vinklar skall vara små. I praktikten är även vinkeln a mycket liten. För verkstadstekniskt intressanta ytor är vinkeln a upp till 5 grader. Härvid gäller approximativt att dh = d ' (V2 ~ a) där vinklarna uttryckes i radianer. Den avbildade "ellipsens" höjd i relation till dess bredd anges i nedanstående tabell 2.
Tabell 2. Ljusfläckens vertikala projektion i förhållande 0111 dess bredd. Q§1) a =-So a =-2° a = 00 a = +2° a = +50 YZ =5° 0.175 0.122 0.087 0.052 0.000 YZ =7° 0.202 0.157 0.122 0.087 0.035 YZ =10° 0.262 0.209 0.175 0.100 0.087 Av tabell 2 framgår att 1 sämsta fall kan den belysta fläckens projicerade höjd utgöra c:a en fjärdedel av dess bredd under i tabellen angivna vinklar. 447 848 Det måste ånyo starkt framhållas att den positionskänsliga detektorn viktar utsignalen mot ljusfläckens tyngdpunkt. Detta medför att instrumentets upp- lösningsförmåga i Den förbättring som uppnås genom denna effekt begränsas främst av ytans lokala krökning. För gränsfallet att man har en lokalt helt plan yta fås tyngd- punkten exakt i ljuskällans mitt. Under sådana förhållanden bestämmes upp- lösningen helt av den valda förstorningsgraden och upplösningen i själva detektorn. .FÖf5t0fingsgraden skall väljas så att totala profiidjupet avbildas på hela detektorns längd. Härvid kan för nämnda komersiella detektor 8 en total upplösningsförmåga för instrumentet enl. tabell 3 erhållas.
Tabell 3. lnstrumentets totala upplösningsförmåga i vertikalled (um). d um F = l0 F = 20 F = S0 F = 100 s 0.0050 10 0.0100 20 0.020 0.020 50 0.05 0.095 0.148 100 0.100 0.197 0.058 0.593 200 0.200 0.399 0.980 1.830 Som framgår erhålles en synnerligen hög upplösningsförmåga.
Således elimineras, eller i vart fall avsevärt reduceras, de inledningsvis nämnda nackdelarna med kända instrument.
Ovan har sagts att vinkeln yï företrädesvis bör understiga 5°. Vidare måste vinkeln anpassas till ifrågavarande arbetsstyckes yta. Det bör emellertid påpekas att vinkeln y1kan var 00. Det väsentliga är nämligen endast att en ljusfläck på ytan kan ses åtminstone av linsens 3 i figur l övre parti för att kunna fokuseras på detektorn 8.
Föreliggande instrument mäter som framgått kontaktlöst. Därigenom deformeras inte ytan 2 vid mätningen. Det är därför möjligt att mäta på allehanda mate- rial såsom metaller, keramer, gummi, läder, papper etc. vertikalled är väsentligt bättre än vad som anges i tabell 2. 447 848 Ovan har angivits att bordet 4 är förskjutbart 1 en eller tvâ riktningar, lämpligen i ett horisontalplan, och att instrumenthuset 17 är förskjutbart anordnat mot och från bordet 4 för att ställa in det utsända strålknippets skärpa mot ytan 2.
Alternativt kan givetvis bordet 4 anordnas fast medan huset 17 utföres dels förskjutbart i en riktning eller ett plan parallellt med bordet 4 för av- känning av en yta 2, dels förskjutbart mot och från ytan 2 för att inställa den helysta fläcken med erforderlig skärpa. Härvid är axeln Zä förbunden med mekaniska organ, icke visade och av exempelvis angivet slag, anordnade att åstadkomma nämnda förskjutbarhet.
I figur 2 visas schematiskt ett blockschema över en elektronisk del av instrumentet. Detektorn 8 avger som nännts en elektrisk signal motsvarande ljuspunktens läge på detektorn. Denna signal avges till en mikrodator 18 eller motsvarande. Till mikrodatorn 18 är även lägesgivare 19,20 anordnade att avge en signal avseende bordets 4 läge relativt huset 18. I ett utförande kan lägesgivarna vara anordnade att ange läget i ett x-y-plan sammanfallande med det horisontalplan i vilket bordet är rörligt. 1 ett annat utförande kan lägesgivarna 19,20 vara anordnade att ange husets 17 läge 1 ett motsvarande x-y-plan för det fall detta är rörligt medan bordet 4 är fast.
Mikrodatorn 18 är anordnad att på i och för sig känt sätt, signalbehandla den från detektorn kommande signalen med signalerna från lägesgivarna 19,20 så att på en display, skrivare 21 eller dylikt en kurva över ytans topografi eller mätvärden avseende ytans profildjup i vissa positioner eller utefter vissa linjer åskådliggöres eller anges.
Enligt de beskrivna utföringsformerna varierar således ljuspunktens läge på detektorn med ytans topografi.
Enligt en annan utföringsform av uppfinningen styres avståndet mellan huset 17 och ytan 2 så att detta hela tiden är konstant. Härvid anordnas mikro- datorn 18 att styra ut positioneringsorgan 21,22 innefattande elektriska motorer vilka driver nämnda mekaniska inställningsorgan för huset 17. Mikro- datorn 18 är härvid anordnad att styra ut positioneringsorganen 21,22 så att den på detektorn fallande ljuspunktens träffpunkt är konstant företrädesvis i detektorns mittpunkt A. Härvid kan antingen bordet 4 vara rörligt och huset 17 vara fast eller vice versa, varvid lägesgivarna 19,20 är anslutnä till 447 848 _ ' 10 bordet Ä eller respektive till huset 17. Enligt denna utföringsform förefinns ytterligare en lägesglvare 23 anordnad att mäta det vertikala avståndet mellan huset och bordet.
Enligt denna utföringsform kommer således huset att röra sig uppåt och nedåt i takt med ytans 2 topografi. Sistnämnda lägesglvare 23 är därvid anordnad att avge en elektrisk signal som motsvarar ytans topografi. Denna signal signal- behandlas r mikrodatorn på motsvarande sätt som ovan beskrivits för signalen från detektorn.
Denna utföringsform har den fördelen att man kan åstadkomma mycket god såväl horisontell som vertikal upplösning samtidigt som man kan tillåta en mycket stor variation i profildjup. Utföringsformen är särskilt fördelaktig om ytan är starkt krökt.
Medelst denna utföringsform är det således även möjligt att utnyttja före- liggande instrument som avståndsmätare och därvid mäta exempelvis detaljers grad av rundhet, konicitet etc. För de sistnämnda tillämpningarna kan exempel- vis arbetsstycket vilket önskas uppmätt monteras på en axel vars rotations- läge anges av en lägesgivare 19 medan dess axiella läge anges av den andra lägesgívaren 20. Det av den medelst lägesgivaren 23 indikerade relativa läget mellan huset och ytan ger därvid ett mått på föremålets rundhet eller konicitet.
Det ljusutsändande organet kan alternativt utgöras av en konventionell ljus- källa, vars ljus fokuseras på en liten bländaröppning av storleksordningen 5 till 50 um. Det genom bländaröppningen kommande ljuset brlngas, exempelvis medelst två linser Ll och L2, att fokuseras där ytan 2 skall befinna sig.
Linserna \i och L2 kan vara utbytbara med andra linser med annan brännvidd och/eller vara förskjutbara dels relativt varandra dels relativt ljuskällan eller ersättas av ett zoomlinssystem. På vilket som helst av dessa sätt kan dels tjockleken på det utgående strålknippet varieras, dels kan den vinkel 71 som bildas mellan strålens G optiska axel ll och normal- riktningen 12 till arbetsstyckets 3 huvudutsträckningsplan 13 varieras.
Det är tydligt att föreliggande uppfinning kan varieras särskilt med hänsyn till ifrågavarande tillämpning.
Föreliggande uppfinning skall således inte anses begränsad till de ovan angivna utföringsformerna, utan kan varieras inom dess av bifogade patent- krav angivna ram. gi
Claims (3)
1. il 447 848 Patentkrav i. instrument för mätning av ytors topografi, innefattande ett ljusutsän- dande organ för att utsända ett ljusknippe mot ytan och ett ljusmottagande organ för att mottaga från ytan reflekterat ljus samt en detektor för att detektera det mottagna ljusets läge relativt det ljusmottagande organets optiska axel samt innefattande anordningar anordnade att åstadkomma en rela- tivrörelse mellan å ena sidan de ljusutsändande (10,Ll,L2) och ljusmottagande (L3,LÅ,8) organen och å andra sidan den yta (2) som skall mätas, k ä n n e - t e c k n a t a V, att det ijusutsändande organets (l0,Li,L2) optiska axel (ii) är anordnad att bilda en liten vinkel (YI) mot normairiktningen hos ett arbetsstyckes (3lytas(2hædelplan (13). vilken yta skall undersökas, vilken vinkel (71) understiger omkring 15° och företrädesvis understiger omkring 50. samtidigt som det ijusmottagande organets (L3,Lü) optiska axel (9) bildar rät eller Q huvudsak rät vinkel {6)'mot det ljusutsändande organets optiska axel (ii), av att nämnda detektor (8) är positionskänslig och av att före detektorn (8) en bildförstorande_lins_(Lfi)-förefínns.
2. instrument enl. krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v, att nämnda bild- förstorande lins (Lä) är en mikroskoplins med kort brännvidd. 3. instrument enl. krav 2, k ä n n e t e c k n a t a v, att en relälins (L3) förefinns i det ljusmottagande organets strålgâng anordnad att uppfånga mot nämnda yta (2) reflekterat ljus och att en spegel (Si) förefinns anord- nad att spegla genom relälinsen (L3) kommande ljus till nämnda mikroskop- lins (L4l. Å. instrument enl. krav 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a t a v, att i det ijusmottagande organets strålgâng och efter nämnda mikroskoplins (LH) före- finns en halV9@fl0mSklflli9 spegel (S2) anordnad att leda ljuset dels till nämnda detektor (8) dels till ett okular (ih). 5. lnstrument_enl. något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t a v, att nämnda ljusutsändande organ innefattar en laser (10) med tillhörande linssystem (LJ,L2). 6. instrument enl. något av föregående krav, k ä n n e_t e c k n a t a v, att det ljusutsändande organet innefattar ett s.k. zoomlinssystem. :z 447 848 _. . 7. Instrument enl. något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t a v, att nämnda anordningar för âstadkommande av nämnda relativrörelse är anord- nade att under nämnda reiativrörelse hålla avståndet mellan å ena sidan de ijusutsändande (10,L1,L2) och ljusmottagande organen (L3,Lü,8) och å andra sidan ett referensplan (13) hos arbetsstycket (3) konstant, varvid träff- punkten på detektorn(3)fÜf<ët via det ljusmottagande organet (L3,Lä) mottagna ljuset varierar med arbetsstyckets (3) ytas (2) topografi.
3. Instrument enl. något av kraven 1-6, k ä n n e t e c k n a t a v, att nämnda anordningar för åstadkommande av nämnda relativrörelse är anordnade att dels förskjuta ett referensplan (13) hos arbetsstycket (3) relativt de ljusutsändande (lU,L],L2) och ljusmottagande (L3,Lü,8) organen i referens- planets (13) eget plan, dels att förskjuta de ljusutsändande och ljusmottagande organen i riktning (16) mot och från nämnda yta (2) så att träffpunkten på detektorn (8), för det via det ljusmottagande organet mottagna ljuset, är konstant, och av att ett lägeskännande (23) organ förefinns för att avkänna variationer i avstånd mellan å ena sidan de ljusutsändande och liusmottagande organen och å andra sidan nämnda referensplan (l3)vï|kB.variationer motsvarar arbetsstyckets (3) ytas (2) topografi.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE8502977A SE447848B (sv) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | Instrument for metning av ytors topografi |
JP61503452A JPS63500119A (ja) | 1985-06-14 | 1986-06-13 | 表面形態を測定する計器 |
US07/031,012 US4764016A (en) | 1985-06-14 | 1986-06-13 | Instrument for measuring the topography of a surface |
PCT/SE1986/000287 WO1986007444A1 (en) | 1985-06-14 | 1986-06-13 | An instrument for measuring the topography of a surface |
EP86903703A EP0228408A1 (en) | 1985-06-14 | 1986-06-13 | An instrument for measuring the topography of a surface |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE8502977A SE447848B (sv) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | Instrument for metning av ytors topografi |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE8502977D0 SE8502977D0 (sv) | 1985-06-14 |
SE447848B true SE447848B (sv) | 1986-12-15 |
Family
ID=20360588
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE8502977A SE447848B (sv) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | Instrument for metning av ytors topografi |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4764016A (sv) |
EP (1) | EP0228408A1 (sv) |
JP (1) | JPS63500119A (sv) |
SE (1) | SE447848B (sv) |
WO (1) | WO1986007444A1 (sv) |
Families Citing this family (107)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3720079A1 (de) * | 1987-06-16 | 1988-12-29 | Breitmeier Ulrich | Optischer abtastkopf |
FR2620823B1 (fr) * | 1987-09-17 | 1990-08-17 | Centre Tech Ind Papier | Dispositif pour determiner en continu un indice d'etat de surface d'un materiau en feuille en mouvement |
DK574487A (sv) * | 1987-11-02 | 1989-05-03 | Lars Bager | |
US5251127A (en) * | 1988-02-01 | 1993-10-05 | Faro Medical Technologies Inc. | Computer-aided surgery apparatus |
US5206699A (en) * | 1988-05-06 | 1993-04-27 | Gersan Establishment | Sensing a narrow frequency band of radiation and gemstones |
GB8826224D0 (en) * | 1988-11-09 | 1988-12-14 | Gersan Anstalt | Sensing shape of object |
US4979815A (en) * | 1989-02-17 | 1990-12-25 | Tsikos Constantine J | Laser range imaging system based on projective geometry |
US5090811A (en) * | 1989-05-31 | 1992-02-25 | General Electric Company | Optical radius gauge |
FR2652928B1 (fr) | 1989-10-05 | 1994-07-29 | Diadix Sa | Systeme interactif d'intervention locale a l'interieur d'une zone d'une structure non homogene. |
FR2654826B1 (fr) * | 1989-11-20 | 1993-05-21 | Toulouse Inst Nat Polytech | Procede et dispositif de determination directe du relief d'une surface. |
US5198877A (en) * | 1990-10-15 | 1993-03-30 | Pixsys, Inc. | Method and apparatus for three-dimensional non-contact shape sensing |
EP0553246B1 (en) * | 1990-10-19 | 2000-09-13 | St. Louis University | Surgical probe locating system for head use |
US6347240B1 (en) | 1990-10-19 | 2002-02-12 | St. Louis University | System and method for use in displaying images of a body part |
US6167295A (en) * | 1991-01-28 | 2000-12-26 | Radionics, Inc. | Optical and computer graphic stereotactic localizer |
US6405072B1 (en) | 1991-01-28 | 2002-06-11 | Sherwood Services Ag | Apparatus and method for determining a location of an anatomical target with reference to a medical apparatus |
US6675040B1 (en) | 1991-01-28 | 2004-01-06 | Sherwood Services Ag | Optical object tracking system |
US6006126A (en) * | 1991-01-28 | 1999-12-21 | Cosman; Eric R. | System and method for stereotactic registration of image scan data |
US5662111A (en) | 1991-01-28 | 1997-09-02 | Cosman; Eric R. | Process of stereotactic optical navigation |
DE4127215C2 (de) * | 1991-08-16 | 2003-07-17 | Byk Gardner Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur quantifizierten Bewertung des physiologischen Eindruckes von reflektionsfähigen Oberflächen |
US5603318A (en) | 1992-04-21 | 1997-02-18 | University Of Utah Research Foundation | Apparatus and method for photogrammetric surgical localization |
AU675077B2 (en) | 1992-08-14 | 1997-01-23 | British Telecommunications Public Limited Company | Position location system |
ZA942812B (en) * | 1993-04-22 | 1995-11-22 | Pixsys Inc | System for locating the relative positions of objects in three dimensional space |
WO1994024933A1 (en) * | 1993-04-26 | 1994-11-10 | St. Louis University | Indicating the position of a surgical probe |
US5500737A (en) * | 1993-07-21 | 1996-03-19 | General Electric Company | Method for measuring the contour of a surface |
ATE252349T1 (de) * | 1994-09-15 | 2003-11-15 | Visualization Technology Inc | System zur positionserfassung mittels einer an einem patientenkopf angebrachten referenzeinheit zur anwendung im medizinischen gebiet |
US5829444A (en) | 1994-09-15 | 1998-11-03 | Visualization Technology, Inc. | Position tracking and imaging system for use in medical applications |
AU3621795A (en) * | 1994-09-28 | 1996-04-19 | William Richard Fright | Arbitrary-geometry laser surface scanner |
DE29521895U1 (de) | 1994-10-07 | 1998-09-10 | St. Louis University, St. Louis, Mo. | Chirurgisches Navigationssystem umfassend Referenz- und Lokalisationsrahmen |
US6978166B2 (en) | 1994-10-07 | 2005-12-20 | Saint Louis University | System for use in displaying images of a body part |
US6141105A (en) * | 1995-11-17 | 2000-10-31 | Minolta Co., Ltd. | Three-dimensional measuring device and three-dimensional measuring method |
US6167145A (en) * | 1996-03-29 | 2000-12-26 | Surgical Navigation Technologies, Inc. | Bone navigation system |
US5781302A (en) * | 1996-07-22 | 1998-07-14 | Geneva Steel | Non-contact shape meter for flatness measurements |
US6296613B1 (en) | 1997-08-22 | 2001-10-02 | Synthes (U.S.A.) | 3D ultrasound recording device |
GB9719514D0 (en) | 1997-09-12 | 1997-11-19 | Thames Water Utilities | Non-contact measuring apparatus |
US6226548B1 (en) | 1997-09-24 | 2001-05-01 | Surgical Navigation Technologies, Inc. | Percutaneous registration apparatus and method for use in computer-assisted surgical navigation |
US6021343A (en) | 1997-11-20 | 2000-02-01 | Surgical Navigation Technologies | Image guided awl/tap/screwdriver |
US6348058B1 (en) | 1997-12-12 | 2002-02-19 | Surgical Navigation Technologies, Inc. | Image guided spinal surgery guide, system, and method for use thereof |
US7006132B2 (en) * | 1998-02-25 | 2006-02-28 | California Institute Of Technology | Aperture coded camera for three dimensional imaging |
US7612870B2 (en) * | 1998-02-25 | 2009-11-03 | California Institute Of Technology | Single-lens aperture-coded camera for three dimensional imaging in small volumes |
US6252623B1 (en) | 1998-05-15 | 2001-06-26 | 3Dmetrics, Incorporated | Three dimensional imaging system |
JP4132009B2 (ja) | 1998-06-22 | 2008-08-13 | アーオー テクノロジー アクチエンゲゼルシャフト | フィデューシャルネジを用いたフィデューシャルマッチング |
US7065462B2 (en) * | 1998-07-24 | 2006-06-20 | Merilab, Inc. | Vehicle wheel alignment by rotating vision sensor |
US6477400B1 (en) | 1998-08-20 | 2002-11-05 | Sofamor Danek Holdings, Inc. | Fluoroscopic image guided orthopaedic surgery system with intraoperative registration |
JP4612196B2 (ja) | 1999-03-17 | 2011-01-12 | アーオー テクノロジー アクチエンゲゼルシャフト | 靭帯移植片配置のため造影し、計画する装置 |
US6470207B1 (en) | 1999-03-23 | 2002-10-22 | Surgical Navigation Technologies, Inc. | Navigational guidance via computer-assisted fluoroscopic imaging |
JP4636696B2 (ja) | 1999-04-20 | 2011-02-23 | アーオー テクノロジー アクチエンゲゼルシャフト | ヒト又は動物の器官の表面における3d座標の経皮的獲得用の装置 |
US6491699B1 (en) | 1999-04-20 | 2002-12-10 | Surgical Navigation Technologies, Inc. | Instrument guidance method and system for image guided surgery |
DK1175592T3 (da) | 1999-05-03 | 2003-10-06 | Synthes Ag | Positionsregistreringsanordning med hjælpemidler til fastlæggelse af tyngdekraftvektorens retning |
US7366562B2 (en) | 2003-10-17 | 2008-04-29 | Medtronic Navigation, Inc. | Method and apparatus for surgical navigation |
US6474341B1 (en) | 1999-10-28 | 2002-11-05 | Surgical Navigation Technologies, Inc. | Surgical communication and power system |
US8239001B2 (en) | 2003-10-17 | 2012-08-07 | Medtronic Navigation, Inc. | Method and apparatus for surgical navigation |
US11331150B2 (en) | 1999-10-28 | 2022-05-17 | Medtronic Navigation, Inc. | Method and apparatus for surgical navigation |
US6493573B1 (en) | 1999-10-28 | 2002-12-10 | Winchester Development Associates | Method and system for navigating a catheter probe in the presence of field-influencing objects |
US6499488B1 (en) | 1999-10-28 | 2002-12-31 | Winchester Development Associates | Surgical sensor |
US8644907B2 (en) | 1999-10-28 | 2014-02-04 | Medtronic Navigaton, Inc. | Method and apparatus for surgical navigation |
US6381485B1 (en) | 1999-10-28 | 2002-04-30 | Surgical Navigation Technologies, Inc. | Registration of human anatomy integrated for electromagnetic localization |
US6725080B2 (en) | 2000-03-01 | 2004-04-20 | Surgical Navigation Technologies, Inc. | Multiple cannula image guided tool for image guided procedures |
US6535756B1 (en) | 2000-04-07 | 2003-03-18 | Surgical Navigation Technologies, Inc. | Trajectory storage apparatus and method for surgical navigation system |
US6816250B1 (en) | 2000-06-12 | 2004-11-09 | Dana Corporation | Method and apparatus for measuring irregularities on an outer surface of a rotatable cylindrical shaft |
US7085400B1 (en) | 2000-06-14 | 2006-08-01 | Surgical Navigation Technologies, Inc. | System and method for image based sensor calibration |
US6636757B1 (en) | 2001-06-04 | 2003-10-21 | Surgical Navigation Technologies, Inc. | Method and apparatus for electromagnetic navigation of a surgical probe near a metal object |
US6947786B2 (en) | 2002-02-28 | 2005-09-20 | Surgical Navigation Technologies, Inc. | Method and apparatus for perspective inversion |
US6990368B2 (en) | 2002-04-04 | 2006-01-24 | Surgical Navigation Technologies, Inc. | Method and apparatus for virtual digital subtraction angiography |
US7998062B2 (en) | 2004-03-29 | 2011-08-16 | Superdimension, Ltd. | Endoscope structures and techniques for navigating to a target in branched structure |
AR039475A1 (es) * | 2002-05-01 | 2005-02-23 | Wyeth Corp | 6-alquiliden-penems triciclicos como inhibidores de beta-lactamasa |
US7599730B2 (en) | 2002-11-19 | 2009-10-06 | Medtronic Navigation, Inc. | Navigation system for cardiac therapies |
US7697972B2 (en) | 2002-11-19 | 2010-04-13 | Medtronic Navigation, Inc. | Navigation system for cardiac therapies |
US7542791B2 (en) | 2003-01-30 | 2009-06-02 | Medtronic Navigation, Inc. | Method and apparatus for preplanning a surgical procedure |
US7660623B2 (en) | 2003-01-30 | 2010-02-09 | Medtronic Navigation, Inc. | Six degree of freedom alignment display for medical procedures |
TWI223629B (en) * | 2003-03-21 | 2004-11-11 | Primax Electronics Ltd | Multi-function product capable of detecting slope of a second functional machine installed above a first functional machine |
US7313430B2 (en) | 2003-08-28 | 2007-12-25 | Medtronic Navigation, Inc. | Method and apparatus for performing stereotactic surgery |
JP2007519425A (ja) | 2003-09-15 | 2007-07-19 | スーパー ディメンション リミテッド | 気管支鏡用アクセサリー・システム |
EP2316328B1 (en) | 2003-09-15 | 2012-05-09 | Super Dimension Ltd. | Wrap-around holding device for use with bronchoscopes |
US7835778B2 (en) * | 2003-10-16 | 2010-11-16 | Medtronic Navigation, Inc. | Method and apparatus for surgical navigation of a multiple piece construct for implantation |
US7840253B2 (en) | 2003-10-17 | 2010-11-23 | Medtronic Navigation, Inc. | Method and apparatus for surgical navigation |
US8764725B2 (en) | 2004-02-09 | 2014-07-01 | Covidien Lp | Directional anchoring mechanism, method and applications thereof |
US7567834B2 (en) | 2004-05-03 | 2009-07-28 | Medtronic Navigation, Inc. | Method and apparatus for implantation between two vertebral bodies |
GB0414578D0 (en) * | 2004-06-30 | 2004-08-04 | Ncr Int Inc | Self-service terminal |
US7835784B2 (en) | 2005-09-21 | 2010-11-16 | Medtronic Navigation, Inc. | Method and apparatus for positioning a reference frame |
US9168102B2 (en) | 2006-01-18 | 2015-10-27 | Medtronic Navigation, Inc. | Method and apparatus for providing a container to a sterile environment |
US8112292B2 (en) | 2006-04-21 | 2012-02-07 | Medtronic Navigation, Inc. | Method and apparatus for optimizing a therapy |
US8660635B2 (en) | 2006-09-29 | 2014-02-25 | Medtronic, Inc. | Method and apparatus for optimizing a computer assisted surgical procedure |
US8905920B2 (en) | 2007-09-27 | 2014-12-09 | Covidien Lp | Bronchoscope adapter and method |
US9575140B2 (en) | 2008-04-03 | 2017-02-21 | Covidien Lp | Magnetic interference detection system and method |
WO2009147671A1 (en) | 2008-06-03 | 2009-12-10 | Superdimension Ltd. | Feature-based registration method |
US8218847B2 (en) | 2008-06-06 | 2012-07-10 | Superdimension, Ltd. | Hybrid registration method |
US8932207B2 (en) | 2008-07-10 | 2015-01-13 | Covidien Lp | Integrated multi-functional endoscopic tool |
US8165658B2 (en) | 2008-09-26 | 2012-04-24 | Medtronic, Inc. | Method and apparatus for positioning a guide relative to a base |
US8175681B2 (en) | 2008-12-16 | 2012-05-08 | Medtronic Navigation Inc. | Combination of electromagnetic and electropotential localization |
US8611984B2 (en) | 2009-04-08 | 2013-12-17 | Covidien Lp | Locatable catheter |
US8494613B2 (en) | 2009-08-31 | 2013-07-23 | Medtronic, Inc. | Combination localization system |
US8494614B2 (en) | 2009-08-31 | 2013-07-23 | Regents Of The University Of Minnesota | Combination localization system |
WO2011159834A1 (en) | 2010-06-15 | 2011-12-22 | Superdimension, Ltd. | Locatable expandable working channel and method |
US10952593B2 (en) | 2014-06-10 | 2021-03-23 | Covidien Lp | Bronchoscope adapter |
US10426555B2 (en) | 2015-06-03 | 2019-10-01 | Covidien Lp | Medical instrument with sensor for use in a system and method for electromagnetic navigation |
US9962134B2 (en) | 2015-10-28 | 2018-05-08 | Medtronic Navigation, Inc. | Apparatus and method for maintaining image quality while minimizing X-ray dosage of a patient |
US10478254B2 (en) | 2016-05-16 | 2019-11-19 | Covidien Lp | System and method to access lung tissue |
US10517505B2 (en) | 2016-10-28 | 2019-12-31 | Covidien Lp | Systems, methods, and computer-readable media for optimizing an electromagnetic navigation system |
US10418705B2 (en) | 2016-10-28 | 2019-09-17 | Covidien Lp | Electromagnetic navigation antenna assembly and electromagnetic navigation system including the same |
US10751126B2 (en) | 2016-10-28 | 2020-08-25 | Covidien Lp | System and method for generating a map for electromagnetic navigation |
US10792106B2 (en) | 2016-10-28 | 2020-10-06 | Covidien Lp | System for calibrating an electromagnetic navigation system |
US10638952B2 (en) | 2016-10-28 | 2020-05-05 | Covidien Lp | Methods, systems, and computer-readable media for calibrating an electromagnetic navigation system |
US10446931B2 (en) | 2016-10-28 | 2019-10-15 | Covidien Lp | Electromagnetic navigation antenna assembly and electromagnetic navigation system including the same |
US10615500B2 (en) | 2016-10-28 | 2020-04-07 | Covidien Lp | System and method for designing electromagnetic navigation antenna assemblies |
US10722311B2 (en) | 2016-10-28 | 2020-07-28 | Covidien Lp | System and method for identifying a location and/or an orientation of an electromagnetic sensor based on a map |
US11219489B2 (en) | 2017-10-31 | 2022-01-11 | Covidien Lp | Devices and systems for providing sensors in parallel with medical tools |
US12089902B2 (en) | 2019-07-30 | 2024-09-17 | Coviden Lp | Cone beam and 3D fluoroscope lung navigation |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3625618A (en) * | 1969-10-23 | 1971-12-07 | Infrared Ind Inc | Optical contour device and method |
US3671126A (en) * | 1970-02-19 | 1972-06-20 | Ati Inc | Noncontacting optical probe |
GB1474191A (en) * | 1974-01-21 | 1977-05-18 | Nat Res Dev | Measurement of surface roughness |
JPS5181646A (en) * | 1975-01-15 | 1976-07-17 | Fuji Photo Optical Co Ltd | Tokosenkirokuhohooyobisochi |
-
1985
- 1985-06-14 SE SE8502977A patent/SE447848B/sv not_active IP Right Cessation
-
1986
- 1986-06-13 EP EP86903703A patent/EP0228408A1/en not_active Withdrawn
- 1986-06-13 JP JP61503452A patent/JPS63500119A/ja active Pending
- 1986-06-13 WO PCT/SE1986/000287 patent/WO1986007444A1/en not_active Application Discontinuation
- 1986-06-13 US US07/031,012 patent/US4764016A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1986007444A1 (en) | 1986-12-18 |
SE8502977D0 (sv) | 1985-06-14 |
US4764016A (en) | 1988-08-16 |
EP0228408A1 (en) | 1987-07-15 |
JPS63500119A (ja) | 1988-01-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE447848B (sv) | Instrument for metning av ytors topografi | |
US3749500A (en) | Optical caliper and edge detector-follower for automatic gaging | |
US4660970A (en) | Method and apparatus for the contact-less measuring of objects | |
CN100410642C (zh) | 光学系统光轴与其安装基面垂直度的检测方法 | |
US3986774A (en) | Gauging surfaces by remotely tracking multiple images | |
US3798449A (en) | Automatic microscope focussing device | |
CN201795778U (zh) | 一种深孔类零件影像测量装置 | |
US10281579B2 (en) | Method of operating a confocal white light sensor on a coordinate measuring machine | |
EP2259010A1 (en) | Reference sphere detecting device, reference sphere position detecting device, and three-dimensional coordinate measuring device | |
CN109765242A (zh) | 一种高检测效率高分辨率的光滑表面质量测量装置及方法 | |
US4204772A (en) | Optical measuring system | |
CN101387596B (zh) | 光学机构水平调整方法及其装置 | |
US3614238A (en) | Bright line reticle apparatus and optical alignment methods | |
CN103454070A (zh) | 一种基于ccd探测的x射线组合折射透镜聚焦性能测试方法 | |
GB2090497A (en) | Checking correspondence of sighting and target lines | |
CN109544637A (zh) | 双目标定验证装置 | |
US3916528A (en) | Apparatus for compensation of dimensional position changes | |
CN110375677B (zh) | 相机探测器指向和焦面组件安装面夹角的检测装置及方法 | |
CN210242713U (zh) | 相机探测器指向和焦面组件安装面夹角的检测装置 | |
CN209297360U (zh) | 双目标定验证装置 | |
US1281035A (en) | Microscopic measuring machine. | |
US2363964A (en) | Extensometer | |
CN106325000B (zh) | 一种位置测量系统 | |
CN103454068A (zh) | 基于ccd探测的x射线组合折射透镜聚焦性能测试装置 | |
CN106679938A (zh) | 一种电动变焦镜头对焦曲线检测系统及方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 8502977-5 Effective date: 19900620 Format of ref document f/p: F |