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1. WO2010063775 - OPTISCHE ANORDNUNG ZUM BERÜHRUNGSLOSEN MESSEN ODER PRÜFEN EINER KÖRPEROBERFLÄCHE

Veröffentlichungsnummer WO/2010/063775
Veröffentlichungsdatum 10.06.2010
Internationales Aktenzeichen PCT/EP2009/066271
Internationales Anmeldedatum 02.12.2009
IPC
G01B 11/12 2006.01
GPhysik
01Messen; Prüfen
BMessen der Länge, der Dicke oder ähnlicher linearer Abmessungen; Messen von Winkeln; Messen von Flächen; Messen von Unregelmäßigkeiten an Oberflächen oder Umrissen
11Messanordnungen gekennzeichnet durch die Verwendung optischer Messmittel
08zum Messen von Durchmessern
12von Innendurchmessern
G01B 11/24 2006.01
GPhysik
01Messen; Prüfen
BMessen der Länge, der Dicke oder ähnlicher linearer Abmessungen; Messen von Winkeln; Messen von Flächen; Messen von Unregelmäßigkeiten an Oberflächen oder Umrissen
11Messanordnungen gekennzeichnet durch die Verwendung optischer Messmittel
24zum Messen von Umrisslinien oder Krümmungen
G01B 11/30 2006.01
GPhysik
01Messen; Prüfen
BMessen der Länge, der Dicke oder ähnlicher linearer Abmessungen; Messen von Winkeln; Messen von Flächen; Messen von Unregelmäßigkeiten an Oberflächen oder Umrissen
11Messanordnungen gekennzeichnet durch die Verwendung optischer Messmittel
30zum Messen der Rauheit oder der Unregelmäßigkeit von Oberflächen
CPC
G01B 11/12
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
11Measuring arrangements characterised by the use of optical means
08for measuring diameters
12internal diameters
G01B 11/2433
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
11Measuring arrangements characterised by the use of optical means
24for measuring contours or curvatures
2433for measuring outlines by shadow casting
G01B 11/303
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
11Measuring arrangements characterised by the use of optical means
30for measuring roughness or irregularity of surfaces
303using photoelectric detection means
Anmelder
  • CARL ZEISS AG (AllExceptUS)
  • GLASENAPP, Carsten [DE]/[DE] (UsOnly)
Erfinder
  • GLASENAPP, Carsten
Vertreter
  • GEYER, FEHNERS & PARTNER (G.B.R.)
Prioritätsdaten
10 2008 060 621.905.12.2008DE
Veröffentlichungssprache Deutsch (DE)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) OPTISCHE ANORDNUNG ZUM BERÜHRUNGSLOSEN MESSEN ODER PRÜFEN EINER KÖRPEROBERFLÄCHE
(EN) OPTICAL APPARATUS FOR NON-CONTACT MEASUREMENT OR TESTING OF A BODY SURFACE
(FR) MONTAGE OPTIQUE POUR LA MESURE OU LE CONTRÔLE SANS CONTACT DE LA SURFACE D'UN CORPS
Zusammenfassung
(DE)
Die Erfindung bezieht sich auf eine optische Anordnung zum berührungslosen Messen oder Prüfen von Eigenschaften einer Körperoberfläche, wie Krümmung, Verlauf, Kontur, Rauhigkeit, Lage. Die Anordnung ist sowohl zur Qualitätskontrolle von technischen Oberflächen durch Vermessung oder Vergleich mit Referenzoberflächen als auch zur Vermessung von Mikrostrukturen an Oberflächen geeignet. So können Rauhigkeiten vermessen werden, die kleiner sind als die Wellenlänge des Beleuchtungslichtes. Erfindungsgemäß umfaßt eine optische Anordnung der vorgenannten Art: - Mittel zur Ausbildung eines Spaltes zwischen der Körperoberfläche und einer Referenzkante, - eine Einrichtung zur Abbildung des Spaltes auf einen Detektor, und - eine mit dem Detektor verbundene Auswerteeinrichtung, ausgebildet - zur Ermittlung von nebeneinander liegenden Spaltbreiten anhand der Ausgangssignale des Detektors, und - zur Ermittlung von Krümmung, Verlauf, Kontur oder Rauhigkeit der Körperoberfläche anhand der nebeneinander liegenden Spaltbreiten. Aus dem Vergleich der aus zwei beliebigen Positionen innerhalb eines Bohrlochs gewonnenen Abbildungen kann u.a. auf eine Verkippung zwischen Meßobjekt und Meßeinrichtung geschlußfolgert werden.
(EN)
The invention relates to an optical apparatus for non-contact measurement or testing of characteristics of a body surface, such as curvature, profile, contour, roughness, position. The apparatus is suitable both for quality control of technical surfaces through measurement or comparison with reference surfaces and for measurement of microstructures on surfaces. Thus, roughnesses can be measured that are smaller than the wavelength of the light illuminating them. According to the invention, an optical apparatus of the above type comprises: - means for forming a gap between the body surface and a reference edge, - a device for depicting the gap on a detector, and – an evaluation unit connected to the detector, said unit adapted to – determine gap widths located next to one another using the output signals of the detector, and – to determine curvature, profile, contour or roughness of the body surface using the adjacent gap widths. From the comparison of the images acquired from two arbitrary positions within a drill hole, a tilting between a measured object and a measuring device can be concluded.
(FR)
L'invention porte sur un montage optique pour la mesure ou le contrôle sans contact des propriétés de la surface d'un corps, telles que la courbure, le profil, le contour, la rugosité, la position. Le montage convient tant au contrôle de qualité de surfaces techniques grâce à une mesure ou à une comparaison à des surfaces de référence, qu'à la mesure de microstructures sur la surface. C'est ainsi qu'il est possible de mesurer des rugosités qui sont inférieures à la longueur d'onde de la lumière servant à l'éclairage. Selon l'invention, un montage optique du type ci-dessus comprend des moyens pour réaliser une fente entre la surface du corps et une arête de référence, - un dispositif pour former l'image de la fente sur un détecteur, et - un dispositif d'évaluation relié au détecteur, - pour déterminer des largeurs de fente situées les unes à côté des autres, à l'aide des signaux de départ du détecteur, et pour déterminer la courbure, le profil, le contour ou la rugosité de la surface du corps à l'aide des largeurs de fente disposées les unes à côté des autres. A partir de la comparaison des images obtenues à partir de deux positions quelconques à l'intérieur de trou, on peut conclure entre autres à un défaut d'alignement entre l'objet de la mesure et le dispositif de mesure.
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