DE10392656B4 - Interferometer system for optical coherence tomography - Google Patents
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Abstract
Interferometersystem mit einem Meßkopf (36) zum Senden von Beleuchtungsstrahlung (48) auf ein Objekt (9) und zum Empfang von von dem Objekt (9) zurückgeworfener Detektionsstrahlung (57), wobei eine Anordnung des Meßkopfes (36) mit einem Arbeitsabstand von dem Objekt (9) vorgesehen ist, und wobei das Interferometersystem (41) eine erste Strahlungsquelle (43) zur Bereitstellung von Strahlung (45) mit einer vorbestimmten ersten Kohärenzlänge, ein Paar von mit Abstand voneinander angeordneten teilreflektierenden Grenzflächen (52, 53), eine Strahlungsweiche (49) und einen Detektor (61) umfaßt, wobei eine erste Grenzfläche (53) des Grenzflächenpaares (52, 53) in einem Beleuchtungsstrahlengang zwischen der Strahlungsquelle (43) und dem Objekt (9) angeordnet ist, eine zweite Grenzfläche (52) des Grenzflächenpaares (52, 53) in dem Beleuchtungsstrahlengang zwischen der Strahlungsquelle (43) und der ersten Grenzfläche (53) angeordnet ist, und die Strahlungsweiche (49) in dem Beleuchtungsstrahlengang zwischen der Strahlungsquelle (43) und der ersten Grenzfläche (53) angeordnet ist, und wobei die erste Grenzfläche...Interferometer system with a measuring head (36) for transmitting illuminating radiation (48) to an object (9) and for receiving detection radiation (57) reflected from the object (9), an arrangement of the measuring head (36) at a working distance from the object (9) is provided, and wherein the interferometer system (41) has a first radiation source (43) for providing radiation (45) with a predetermined first coherence length, a pair of partially reflective interfaces (52, 53) arranged at a distance from one another, a radiation switch ( 49) and a detector (61), a first boundary surface (53) of the boundary surface pair (52, 53) being arranged in an illuminating beam path between the radiation source (43) and the object (9), a second boundary surface (52) of the boundary surface pair (52, 53) is arranged in the illumination beam path between the radiation source (43) and the first interface (53), and the radiation switch (49) in the illumination beam ang is arranged between the radiation source (43) and the first interface (53), and wherein the first interface ...
Description
Die Erfindung betrifft ein Interferometersystem.The invention relates to an interferometer system.
Beispielsweise aus der
Das bekannte Koordinatenmeßgerät setzt zur Ermittlung von Koordinaten der Werkstückoberfläche einen mechanischen Kontakt zwischen der Werkstückoberfläche und dem Meßkopf voraus. Dies kann zum einen bei empfindlichen Werkstücken zu einer Beschädigung oder Deformation des Werkstückes selbst führen und zum anderen, insbesondere bei miniaturisierten Tastköpfen, zu einer Beschädigung des Tastkopfes bzw. Taststiftes selbst, wenn dessen Annäherung an das Werkstück mit einer zu hohen Geschwindigkeit erfolgt.The known coordinate measuring apparatus requires mechanical contact between the workpiece surface and the measuring head for determining coordinates of the workpiece surface. On the one hand, this can lead to damage or deformation of the workpiece itself in the case of sensitive workpieces and, on the other hand, particularly in the case of miniaturized probes, to damage of the probe head or stylus itself, if its approach to the workpiece takes place at too high a speed.
Die deutsche Patentanmeldung
Es ist demgemäß eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Interferometersystem vorzuschlagen, welches als ein Abstandssensor arbeiten kann und insbesondere in einem Tastkopf der Meßvorrichtung einsetzbar ist.It is accordingly an object of the present invention to propose an interferometer system which can operate as a distance sensor and in particular can be used in a probe head of the measuring device.
Hierzu schlägt die Erfindung ein Interferometersystem gemäß Anspruch 1 mit einem Meßkopf zum Senden von Beleuchtungsstrahlung auf ein Objekt und zum Empfang von von dem Objekt zurückgeworfener Detektionsstrahlung vor, wobei eine Anordnung des Meßkopfes mit einem Arbeitsabstand von dem Objekt vorgesehen ist.For this purpose, the invention proposes an interferometer system according to
Das Interferometersystem umfaßt insbesondere eine erste Strahlungsquelle zur Bereitstellung von Strahlung mit einer vorbestimmten ersten Kohärenzlänge kleiner als der Arbeitsabstand, ein Paar von mit Abstand voneinander angeordneten teilreflektierenden Grenzflächen, und einen Detektor. Das Interferometersystem stellt insbesondere einen Beleuchtungsstrahlengang für auf das Objekt gerichtete Beleuchtungsstrahlung bereit. In dem Beleuchtungsstrahlengang ist vorzugsweise die erste Grenzfläche des Grenzflächenpaares zwischen der Strahlungsquelle und dem Objekt angeordnet und eine zweite Grenzfläche des Grenzflächenpaares zwischen der Strahlungsquelle und der ersten Grenzfläche angeordnet.In particular, the interferometer system comprises a first radiation source for providing radiation having a predetermined first coherence length less than the working distance, a pair of spaced apart partially reflecting interfaces, and a detector. In particular, the interferometer system provides an illumination beam path for illumination radiation directed at the object. In the illumination beam path, the first interface of the interface pair is preferably arranged between the radiation source and the object, and a second interface of the interface pair is arranged between the radiation source and the first interface.
Ferner stellt das Interferometersystem einen Detektionsstrahlengang für die von dem Objekt zurückgeworfene Detektionsstrahlung bereit. In dem Detektionsstrahlengang ist die erste Grenzfläche zwischen dem Objekt und dem Detektor angeordnet.Further, the interferometer system provides a detection beam path for the detection radiation reflected from the object. In the detection beam path, the first interface between the object and the detector is arranged.
Bei diesem Aufbau des Interferometersystems ergeben sich dann an dem Detektor aufgrund von konstruktiven bzw. destruktiven interferenten Strahlungsüberlagerungen Erhöhungen und Abschwächungen eines Detektionssignals, wenn eine optische Weglänge zwischen der ersten Grenzfläche und dem Objekt in einem Bereich um einer optischen Weglänge zwischen den beiden Grenzflächen liegt. Derartige Signalerhöhungen bzw. -abschwächungen sind durch eine Auswerteschaltung des Interferometersystems detektierbar, so daß von der Schaltung ein Signal ausgegeben werden kann, welches anzeigt, ob der Meßkopf mit im wesentlichen dem vorbestimmten Arbeitsabstand von dem Objekt angeordnet ist oder nicht. Diese Detektion ist ohne direkten mechanischen Kontakt zwischen dem Meßkopf und dem Objekt möglich, weshalb das Interferometersystem beispielsweise als Ersatz für einen einen mechanischen Kontakt registrierenden Tastkopf eines Koordinatenmeßgerätes dienen kann.In this construction of the interferometer system, due to constructive or destructive interfering radiation superpositions, increases and decreases in a detection signal then result at the detector when an optical path length between the first boundary surface and the object lies in a region about an optical path length between the two boundary surfaces. Such signal increases or attenuations can be detected by an evaluation circuit of the interferometer system, so that a signal can be output from the circuit, which indicates whether the measuring head is arranged at substantially the predetermined working distance from the object or not. This detection is possible without direct mechanical contact between the measuring head and the object, which is why the interferometer system can serve, for example, as a replacement for a probe of a coordinate measuring device which registers a mechanical contact.
Das Interferometersystem umfasst eine in dem Detektionsstrahlengang zwischen der ersten Grenzfläche und dem Detektor angeordnete Strahlungsweiche, die den Detektionsstrahlengang aus dem Beleuchtungsstrahlengang auskoppelt. Bei manchen Lichtquellen (z. B. SLDs) kann aber das vom Objekt zurückgeworfene Licht auch durch die Lichtquelle hindurch auf den Detektor geführt werden. Sofern vorgesehen, ist die Strahlungsweiche in dem Beleuchtungsstrahlengang zwischen der Strahlungsquelle und der ersten Grenzfläche angeordnet.The interferometer system comprises a radiation switch which is arranged in the detection beam path between the first interface and the detector and which decouples the detection beam path from the illumination beam path. at For some light sources (eg SLDs), however, the light reflected by the object can also be guided through the light source to the detector. If provided, the radiation splitter is arranged in the illumination beam path between the radiation source and the first interface.
Vorzugsweise ist die Strahlungsweiche in dem Beleuchtungsstrahlengang zwischen der Strahlungsquelle und der zweiten Grenzfläche angeordnet, es ist jedoch ebenfalls bevorzugt die Strahlungsweiche zwischen dem Grenzflächenpaar anzuordnen.Preferably, the radiation splitter is arranged in the illumination beam path between the radiation source and the second interface, but it is also preferable to arrange the radiation splitter between the interface pair.
Die erste Kohärenzlänge ist vorzugsweise kürzer als der Arbeitsabstand und insbesondere wesentlich kürzer als ein Abstand zwischen der ersten Grenzfläche und dem Objekt, wenn dieses mit dem Arbeitsabstand von dem Meßkopf angeordnet ist. Vorzugsweise umfaßt das Interferometersystem eine Fokussieroptik zur Fokussierung der von der ersten Strahlungsquelle bereitgestellten Strahlung in einem ersten Beleuchtungsstrahlungsfokus, welche mit einem Abstand von dem Meßkopf angeordnet ist, der im wesentlichen dem Arbeitsabstand entspricht.The first coherence length is preferably shorter than the working distance, and in particular substantially shorter than a distance between the first interface and the object when it is arranged with the working distance from the measuring head. Preferably, the interferometer system comprises a focusing optics for focusing the radiation provided by the first radiation source in a first illumination radiation focus, which is arranged at a distance from the measuring head, which corresponds substantially to the working distance.
Es sind dann vorzugsweise eine zweite Strahlungsquelle zur Bereitstellung von Strahlung ebenfalls einer vorbestimmten Kohärenzlänge vorgesehen, wobei die von der ersten und der zweiten Strahlungsquelle bereitgestellten Strahlungen in dem Beleuchtungsstrahlengang überlagert sind. Hierbei unterscheiden sich die von der ersten bzw. der zweiten Strahlungsquelle bereitgestellten Strahlungen hinsichtlich ihrer Wellenlänge, so daß die Fokussieroptik die jeweilige Strahlung an verschiedenen Beleuchtungsstrahlungsfoki fokussiert, welche mit unterschiedlichem Abstand von dem Meßkopf angeordnet sind. Es ist somit möglich, festzustellen, ob das Objekt nahe dem ersten, nahe dem zweiten oder nahe einem möglichen weiteren Beleuchtungsstrahlungsfokus angeordnet ist.A second radiation source is then preferably provided for providing radiation likewise of a predetermined coherence length, the radiation provided by the first and the second radiation source being superimposed in the illumination beam path. In this case, the radiations provided by the first and the second radiation source differ with respect to their wavelength, so that the focusing optics focus the respective radiation at different illumination radiation foci, which are arranged at different distances from the measuring head. It is thus possible to determine whether the object is located near the first, near the second or near a possible further illumination radiation focus.
Um festzustellen, ob das Objekt mit in etwa dem Arbeitsabstand von dem Meßkopf angeordnet ist, ist vorzugsweise wenigstens eine Grenzfläche des Grenzflächenpaares mittels eines Antriebes relativ zu dem Meßkopf verlagerbar. Bei einer Untersuchung des von dem Interferometersystem bereitgestellten Meßsignals in Abhängigkeit von der Verlagerung der wenigstens einen Grenzfläche relativ zu dem Meßkopf ist es dann möglich, festzustellen, ob das Objekt in einem Bereich um den vorbestimmten Arbeitsabstand von dem Meßkopf liegt.In order to determine whether the object is arranged at approximately the working distance from the measuring head, preferably at least one interface of the interface pair is displaceable relative to the measuring head by means of a drive. Upon examining the measurement signal provided by the interferometer system in response to the displacement of the at least one interface relative to the measuring head, it is then possible to determine whether the object is in a range around the predetermined working distance from the measuring head.
Das Grenzflächenpaar kann, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, durch zwei einander gegenüberliegende Oberflächen eines transparenten Körpers bereitgestellt sein. Ebenfalls bevorzugt ist es jedoch, das Grenzflächenpaar durch zwei mit Abstand voneinander angeordnete transparente Platten bereitzustellen. Bei einer Realisierung des Interferometersystems mittels lichtleitender Fasern ist es weiterhin bevorzugt, in einer der lichtleitenden Fasern mit Abstand voneinander angeordnete teilreflektierende Strukturen, beispielsweise als Bragg-Gitter, bereitzustellen, um das Grenzflächenpaar zu realisieren.The interface pair may, according to a preferred embodiment, be provided by two opposing surfaces of a transparent body. However, it is also preferable to provide the interface pair by two spaced-apart transparent plates. In a realization of the interferometer system by means of light-conducting fibers, it is further preferred to provide in one of the light-conducting fibers spaced apart partially reflecting structures, for example as Bragg gratings, in order to realize the interface pair.
Das Interferometersystem ist vorzugsweise ein Weißlicht-Interferometersystem, das heißt die von der ersten Strahlungsquelle bereitgestellte Strahlung weist eine Kohärenzlänge auf, die in etwa der Genauigkeit, mit der eine Bestimmung des Abstandes zwischen dem Meßkopf und dem Objekt möglich ist, entspricht. Ist das Objekt zunächst mit einem Abstand von dem Meßkopf angeordnet, welcher größer ist als der vorbestimmte Arbeitsabstand, und wird der Meßkopf sodann mit einer konstanten Geschwindigkeit dem Objekt angenähert, so treten in einem Bereich um den vorbestimmten Arbeitsabstand abwechselnd Signalerhöhungen aufgrund konstruktiver Interferenz und Signalabschwächungen aufgrund destruktiver Interferenz auf. Die Abfolge der Signalerhöhungen bzw. -abschwächungen tritt mit einer Frequenz auf, welche von der Geschwindigkeit abhängt, mit der sich der Meßkopf und das Objekt einander annähren. Da das Detektionssignal des Interferometersystems mit einem starken Rauschen behaftet ist, ist es vorteilhaft, das Detektionssignal einer Frequenzfilterung, insbesondere Bandpaßfilterung, zu unterwerfen, um die Anordnung des Objekts in einem Bereich um den vorbestimmten Arbeitsabstand zu registrieren. Die Signalverarbeitung kann aber auch durch geeignete Computerprogramme erfolgen.The interferometer system is preferably a white-light interferometer system, that is to say that the radiation provided by the first radiation source has a coherence length which corresponds approximately to the accuracy with which a determination of the distance between the measuring head and the object is possible. If the object is initially arranged at a distance from the measuring head which is greater than the predetermined working distance, and the measuring head is then approached at a constant speed to the object, in a range around the predetermined working distance signal increases due to constructive interference and signal attenuation due destructive interference. The sequence of signal increases or decreases occurs at a frequency that depends on the speed at which the probe and object approach each other. Since the detection signal of the interferometer system has a strong noise, it is advantageous to subject the detection signal to frequency filtering, in particular band-pass filtering, in order to register the arrangement of the object in a range around the predetermined working distance. The signal processing can also be done by suitable computer programs.
In Ausführungsformen geht die Erfindung aus von einem Weißlicht-Interferometersystem mit einem ersten Detektor und einer Verarbeitungsschaltung für von dem ersten Detektor bereitgestellten Meßsignalen, wobei die Verarbeitungsschaltung einen Frequenzfilter für Signale umfaßt, welche eine von dem ersten Detektor registrierte Strahlungsintensität repräsentieren.In embodiments, the invention is directed to a white light interferometer system having a first detector and a processing circuit for measurement signals provided by the first detector, the processing circuit comprising a frequency filter for signals representing a radiation intensity registered by the first detector.
Die Vorrichtung zeichnet sich unter diesem Aspekt dadurch aus, daß an dem Meßkopf ein Geschwindigkeitsmeßsystem vorgesehen ist, welches ein Geschwindigkeitssignal bereit stellt, das eine Relativgeschwindigkeit zwischen dem Objekt und dem Meßkopf repräsentiert. Es wird dann der Frequenzfilter für die Signale des ersten Detektors in Abhängigkeit von dem Geschwindigkeitssignal eingestellt. Hierdurch ist es möglich, die Auswertung der Signale des ersten Detektors des Weißlicht-Interferometers im wesentlichen optimal auf eine an sich unbekannte Relativgeschwindigkeit zwischen Meßkopf und Objekt einzustellen.The device is characterized in this aspect by the fact that a speed measuring system is provided on the measuring head, which provides a speed signal representing a relative speed between the object and the measuring head. The frequency filter for the signals of the first detector is then adjusted as a function of the speed signal. This makes it possible to set the evaluation of the signals of the first detector of the white light interferometer substantially optimally to an unknown relative speed between the measuring head and the object.
Vorzugsweise umfaßt das Geschwindigkeitsmeßsystem einen Strahlengang für eine von einer dritten Strahlungsquelle bereitgestellte Strahlung mit einer großen Kohärenzlänge. Auch diese Strahlung wird zu dem Objekt hin ausgesendet, und von dem Objekt zurückkommende Strahlung wird in interferente Überlagerung mit einer Referenzstrahlung gebracht, so daß, im wesentlichen unabhängig von dem Abstand zwischen Meßkopf und Objekt, abwechselnd eine interferente Signalerhöhung bzw. -abschwächung bei der Detektion dieser Strahlung entsteht und aus der Frequenz dieser Signalerhöhungen bzw. -abschwächungen die Relativgeschwindigkeit zwischen Meßkopf und Objekt wenigstens hinsichtlich ihrer absoluten Größe bestimmbar ist.Preferably, the speed measuring system comprises a beam path for one of Third radiation source provided radiation with a large coherence length. This radiation is also emitted to the object, and radiation returning from the object is brought into interfering superimposition with a reference radiation, so that, essentially independent of the distance between measuring head and object, alternately an interfering signal increase or attenuation in the detection This radiation is produced and from the frequency of these signal increases or -abschwächungen the relative speed between the measuring head and object can be determined at least in terms of their absolute size.
Vorzugsweise sind die Strahlengänge für die Strahlung der kurzen Kohärenzlänge und die Strahlung der großen Kohärenzlänge zwischen Meßkopf und Objekt einander überlagert. Für die von dem Objekt zurückgeworfene Strahlung der kurzen Kohärenzlänge und die von dem Objekt zurückgeworfene Strahlung der großen Kohärenzlänge sind vorzugsweise separate Detektoren vorgesehen. Es ist jedoch auch möglich, beide Strahlungen mit einem gemeinsamen Detektor nachzuweisen.Preferably, the beam paths for the short coherence length radiation and the long coherence length radiation between the measuring head and the object are superimposed on one another. Separate detectors are preferably provided for the short coherence length reflected by the object and the large coherence length returned by the object. However, it is also possible to detect both radiations with a common detector.
In weiteren Ausführungsformen sieht die Erfindung eine Meßvorrichtung vor, welche eine Plattform zur Anbringung des Objekts, einen Meßkopf und eine den Meßkopf tragende Verlagerungsmechanik zur Verlagerung des Meßkopfes relativ zu der Plattform umfaßt. Hierbei umfaßt die Meßvorrichtung dann vorzugsweise eines der vorangehend beschriebenen Interferometersysteme.In further embodiments, the invention provides a measuring device comprising a platform for mounting the object, a measuring head and a displacement mechanism supporting the measuring head for displacing the measuring head relative to the platform. In this case, the measuring device then preferably comprises one of the interferometer systems described above.
Die Meßvorrichtung ist vorzugsweise ein Koordinatenmeßgerät. Es ist jedoch auch vorgesehen, daß die Meßvorrichtung ein Bearbeitungswerkzeug, wie etwa eine Fräsmaschine, Schleifmaschine oder dergleichen umfasst, wobei ein Abstand eines Bearbeitungswerkzeuges von dem Objekt gemessen wird.The measuring device is preferably a coordinate measuring machine. However, it is also contemplated that the measuring device comprises a machining tool such as a milling machine, grinding machine or the like, wherein a distance of a machining tool from the object is measured.
In einer Anwendung sieht ein Verfahren ein Positionieren eines Meßkopfes mit einem vorbestimmten Arbeitsabstand von einem Objekt vor. Hierin wird ein Interferometersystem bereitgestellt, welches ein Abstandssignal bereitstellt, welches anzeigt, ob der Meßkopf mit einem Abstand von dem Objekt angeordnet ist, der im wesentlichen gleich dem Arbeitsabstand ist, oder ob dies nicht der Fall ist.In one application, a method provides for positioning a probe at a predetermined working distance from an object. Herein an interferometer system is provided which provides a distance signal indicating whether or not the measuring head is located at a distance from the object which is substantially equal to the working distance.
Ferner wird ein Geschwindigkeitsmeßsystem bereitgestellt, welches ein Geschwindigkeitssignal bereitstellt, welches eine Relativgeschwindigkeit zwischen dem Objekt und dem Meßkopf repräsentiert. Die Ermittlung des Abstandssignals erfolgt dann in Abhängigkeit von dem Geschwindigkeitssignal.Further provided is a speed measurement system which provides a speed signal representing a relative velocity between the object and the measuring head. The determination of the distance signal then takes place as a function of the speed signal.
Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigtEmbodiments of the invention are explained below with reference to drawings. This shows
Der Meßkopf
Dabei wird aus den Einstellungen der Längs- und Querführung ein (x0, y0) – Koordinatendupel erhalten. Bei Annäherung des Fokus
Ein schematischer Aufbau eines Interferometersystems
Das Interferometersystem
Beispielsweise ist als Quelle
Die von der Quelle
Nach dem Austritt aus dem Glaskörper
In
Die Objektoberfläche
Strahlengänge, wie sie in dem Interferometersystem
Bei einem Strahlengang I tritt Strahlung der Quelle
In a beam path I occurs radiation of the
In einem Strahlengang II tritt Strahlung der Quelle
Wenn die beiden Strahlengänge I und II gleiche optische Weglängen bereitstellen, registriert der Detektor
Die optische Weglänge auf der Strecke l2 ist im wesentlichen gleich l2, da der Strahlengang, abgesehen von der Fokussieroptik
Ein in
Aufgrund der mehrmaligen Reflexion an den Grenzflächen
In
Für große z-Werte ist der Abstand zwischen Meßkopf
Wird der Meßkopf
Erfolgt die Annäherung des Meßkopfes
Nachfolgend werden Varianten der in den
Ein in
Von einem in der Nähe des Fokuspunktes
Bei dem Interferometersystem
Ein in
Von einer Weißlichtquelle
From a
Von einer in einem Bereich um den Fokuspunkt
In Ergänzung zu dem in
Ein Verlauf einer Intensität I des von dem Detektor
Aufgrund der großen Kohärenzlänge der von der Quelle
- f1
- eine Mittenfrequenz des Bandpaßfilters
73b , - λ1
- eine Frequenz der
Quelle 43b der Strahlung 45b mit kurzer Kohärenzlänge und - λ2
- eine Wellenlänge der von der
Quelle 91 bereitgestellten Strahlung 92 mit großer Kohärenzlänge
- f 1
- a center frequency of the
bandpass filter 73b . - λ 1
- a frequency of the
source 43b theradiation 45b with short coherence length and - λ 2
- a wavelength from the
source 91 providedradiation 92 with great coherence length
Somit ist es möglich, eine zunächst unbekannte Relativgeschwindigkeit zwischen Meßkopf und Objekt unabhängig zu messen und dann den Bandpaßfilter
Analog zur vorbeschriebenen Ausführungsform kann auch ein faseroptischer Aufbau eingesetzt werden (
Die Strahlteiler
Eine solche Schaltung
In
Alternativ kann die momentane Verlagerungsgeschwindigkeit auch direkt an der Verlagerungsanordnung oder an dem Aktuator zur Betätigung derselben gemessen oder anderweitig bestimmt werden oder auch von einer Treiberschaltung für den Aktuator abgegriffen werden. In dieser Ausführungsform sind die langkohärente Lichtquelle
Die teilreflektierenden Grenzflächen
Wenn das Faserende als Gradientenindex-(GRIN-)Linse
In den letzten beiden Ausführungsformen erfolgt die Verlagerung der Grenzflächen
Ist diese tatsächliche Verlagerungsgeschwindigkeit zudem bekannt, kann der objektseitige Zweig der vorbeschriebenen Ausführungsform mit Faser-Bragg-Gitter
Ein in
Allerdings sind hier zwei Quellen
Von einer Objektoberfläche, die in einem Bereich um die Fokuspunkte
Durch Auswerten einer zeitlichen Reihenfolge, mit der die Maxima der Kurven
Bei dem Interferometersystem
Es ist dann weiter möglich, die Bandpaßfilter
In
Ein Durchmesser des Strahls
Die Fokussieroptik
Eine dem Glaskörper
Für Licht der Wellenlänge λ1 = 630 nm beträgt eine Fokuslänge f1 der Fokussieroptik
Bei dem anhand der
In
Die Kombination aus Glaskörper
Der Glasblock
Die Fokussieroptik
Die Fokussieroptik
Somit stellt die Fokussieroptik
Ist das Interferometersystem
Auf diese Weise ist es einfach möglich, die Oberfläche des Objekts abzutasten und deren Koordinaten mit Hilfe des Koordinatenmeßgerätes gemäß
Ein in
Im Unterschied hierzu ist allerdings ein Strahlteiler
Bei der Ausführungsform gemäß
Ebenso ist es möglich, bei der in
Ferner ist es möglich, bei der Ausführungsform gemäß
Bei der anhand der
Die vorliegende Erfindung ermöglicht, auch in engen Kanälen, z. B. Bohrungen, hochgenau zu messen, insbesondere axial. Ferner kann der Fokus und damit die Lateralauflösung wesentlich kleiner gestaltet werden als bei einem konventionellen taktilen Taster.The present invention allows, even in narrow channels, z. B. holes to measure with high accuracy, especially axially. Furthermore, the focus and thus the lateral resolution can be made substantially smaller than with a conventional tactile feeler.
Die vorbeschriebenen Messanordnungen und verfahren können aber außer bei der Werkstückvermessung auch bei jeder anderen OCT-Anwendung zum Einsatz kommen.However, the measurement arrangements and methods described above can also be used in every other OCT application, except for workpiece measurement.
Zusammenfassend wird ein Interferometersystem insbesondere zur Verwendung für ein Koordinatenmeßgerät vorgeschlagen, wobei das Interferometersystem in einem Beleuchtungsstrahlengang ein Paar von mit Abstand voneinander angeordneten Grenzflächen aufweist und eine einem Objekt zuweisende Grenzfläche des Grenzflächenpaares in einem Detektionsstrahlengang angeordnet ist, wobei in dem Detektionsstrahlengang ferner eine Strahlungsweiche und ein Detektor angeordnet sind. Ferner wird ein Interferometersystem, insbesondere der vorangehend geschilderten Art, vorgeschlagen, welches ein Geschwindigkeitsmeßsystem zur Erfassung einer Relativgeschwindigkeit zwischen dem Meßkopf und dem Objekt aufweist, wobei ein Frequenzfilter des Interferometersystems in Abhängigkeit von der Relativgeschwindigkeit eingestellt wird.In summary, an interferometer system is proposed, in particular for use with a coordinate measuring machine, wherein the interferometer system comprises a pair of spaced apart interfaces in an illumination beam path and an interface of the interface pair to be assigned to an object is arranged in a detection beam path, wherein in the detection beam path further comprises a radiation diplexer and Detector are arranged. Furthermore, an interferometer system, in particular of the previously described type, is proposed, which has a speed measuring system for detecting a relative speed between the measuring head and the object, a frequency filter of the interferometer system being set as a function of the relative speed.
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