(57)【要約】  加工物の形状、輪郭および／または粗さを測定するための測定装置（１）は、大きな開口数を有する非接触光プローブに基づいている。プローブは、少なくとも２つの光受容体が関連付けられる少なくとも２つの異なる焦点を有する。２つの光受容体は、加工物表面がプローブの測定範囲内に維持されるように、光プローブを追跡するための位置決め装置（１３）を制御するための差分信号を生成する。差分信号は、センサ器具（３）の位置の高速かつ正確な追跡をもたらすことが分かっている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に加工物表面の形状および／または粗さを測定するための測定装置（１）を備える送り装置であって、
少なくとも１つの光源（１９）と、少なくとも２つの空間的に離隔された焦点（３５、３６）を生じる対物レンズ（３２）と、前記異なる焦点（３５、３６）に割り当てられた少なくとも２つの光受容体（２５、２７）とを有する共焦点センサ器具（３）と、
その入力が前記光受容体（２５、２７）に接続され、その出力（４２）で少なくとも２つの光受容体（２５、２７）から供給された信号からの差分であり距離測定のために機能する差分信号（ＵＡ）を生じる計算回路（２８、３８）と、
を備え、
前記共焦点センサ器具（３）は、前記測定装置（１）の測定方向（８）に本質的に同一である第１の位置決め方向（７）を有する第１の位置決め装置（１３）に接続され、
前記共焦点センサ器具（３）は、前記測定装置（１）の前記測定方向（８）に対し本質的に垂直に向けられた第２の位置決め方向（１１）を有する第２の位置決め装置（１２）に接続され、
前記第１の位置決め装置（１３）を構成する枢動ドライブおよび角度指示計または位置センサ（１５）と旋回アーム（４）が接続し、該旋回アーム（４）は前記センサ器具（３）を保持し、
前記差分信号（ＵＡ）は、前記第１の位置決め装置（１３）用の追跡信号として機能する、送り装置。
【請求項２】
前記加工物表面が２つの焦点（３５、３６）の間に位置する場合に生じる前記差分信号の大きさは、ゼロ点として定義されることを特徴とする請求項１に記載の送り装置。
【請求項３】
前記第１の位置決め装置は、比例制御装置（３７）に接続されることを特徴とする請求項１に記載の送り装置。
【請求項４】
前記第１の位置決め装置（１３）は、２点制御装置（４６）に接続されることを特徴とする請求項１に記載の送り装置。
【請求項５】
前記光源（１９）は少なくとも２色の光源であり、前記対物レンズ（３２）は色収差を有することを特徴とする請求項１に記載の送り装置。
【請求項６】
前記光源（１９）は、連続スペクトルを有することを特徴とする請求項５に記載の送り装置。
【請求項７】
前記光源（１９）は、少なくとも２つの単色の個別の光源（５２、５３）を備えることを特徴とする請求項５に記載の送り装置。
【請求項８】
前記光受容体（２５、２７）の前に分光計（２３）が接続されることを特徴とする請求項５に記載の送り装置。
【請求項９】
前記光受容体（２５、２７）の前に波長選択反射体（５５）が接続されることを特徴とする請求項５に記載の送り装置。
【請求項１０】
前記光源（１９）は、単色光源であることを特徴とする請求項１に記載の送り装置。
【請求項１１】
前記センサ器具（３）は、偏光光学ビームスプリッタ（５６）を含むことを特徴とする請求項１に記載の送り装置。
【請求項１２】
前記ビームスプリッタ（５６）は、前記対物レンズ（３２）に配置され、２つのファイバ（１７、５７）によって前記対物レンズ（３２）に連結され、その光出射面は前記ビームスプリッタ（５６）から異なる距離にあることを特徴とする請求項１１に記載の送り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、粗さ、輪郭または形状を測定するための測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
粗さ、輪郭または形状を測定するためには、従来は光学測定処理または触覚測定処理が用いられてきているが、それぞれの処理には通常、制限がある。触覚測定原理は、本質的にプローブ本体によって加工物表面に接触することに基づいている。これは、表面の変形、汚染または損傷をも引き起こしかねない。光学測定原理には、他の制限があり、時折同様に問題を引き起こしうる。たとえば、傾斜表面の光学測定中に不具合を起こす可能性があり、さらに測定速度のほか、縁の歪みに起因する測定誤差などという制限が起こる可能性がある。
【０００３】
特許文献１は、共焦点顕微鏡検査法に基づく光プロファイル測定装置を開示している。この測定装置は、点状白色光源と、コリメータによって平行光ビームに予め変換される光を焦点に集光する対物レンズと、を有する。焦点の距離は、対物レンズの所望の色収差のために、波長によって左右される。加工物によって反射される光は、再び対物レンズによって受光され、ビームスプリッタによってフォトダイオードの列を含むスペクトル解析器に案内される。スペクトル解析器は、光を受光される波長に左右されるファトダイオードの列の一定の位置に当たらせる。フォトダイオードの列に当たる光の点の位置から、対物レンズと加工物表面との間の距離に関する結論を導き出すことができる。
【０００４】
この原理は、高速の距離検出に非常によく適していることが分かっている。
【０００５】
測定方向において焦点を前後に動かすために、その光軸の方向において、加工物に向けられる対物レンズのレンズを往復することは、特許文献１から周知である。この場合も同様に、振動信号から対物レンズと加工物表面との間の距離に関する結論を導き出すことができる。
【０００６】
特許文献２は、特に接眼レンズを測定するために設けられ、それぞれが共焦点顕微鏡として動作する複数の並列動作する光学測定システムを有する測定装置を開示している。そのような共焦点顕微鏡のそれぞれは、多色光源と、ドットスクリーンとして機能する光ファイバと、光を加工物に向け、そこから光を受光し、実質的な色収差を有する対物レンズと、ビームスプリッタと、受光した光の波長を特徴付けるための信号を放射する光受容体と、を備える。
【０００７】
対眼レンズなどの湾曲体の形を検出するために、マトリクスまたは列に配置される多数の個別のセンサが必要である。
【０００８】
特許文献３は、圧電アクタの上に配置される加工物を測定するために設けられる共焦点センサを開示している。可干渉光源および高い開口数の対物レンズが用いられる。加工物を測定するために、対物レンズは、センサの光ビームを横断するように移動される。センサと加工物の表面との間の距離は、対物レンズの焦点距離とはわずかに異なる。対物レンズの焦点は、加工物の表面のわずか上または下に位置する。焦点を通る加工物の通過中に、センサ信号の急側面が測定特性として用いられる。
【０００９】
そのようなセンサは、きわめて小さな深さ精度を有する。測定範囲は、数ナノメートルに制限される。
【００１０】
【特許文献１】英国特許公開第２１４４５３７Ａ号明細書
【特許文献２】米国特許第５，７８５，６５１号明細書
【特許文献３】米国特許第５，８０４，８１３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、本発明の目的は、曲面を測定するための光センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本目的は、請求項１に記載の測定装置によって実現される。
【００１３】
本発明による測定装置は、２つの光受容体を備えた共焦点顕微鏡型の共焦点センサに基づいている。共焦点センサ器具は、測定方向において互いから離隔され、同一または異なる光の色のほか、同一または異なる偏光を備えるように生成されうる少なくとも２つの焦点を生じる。焦点と光受容体の関連付けは、分光計、プリズムなどの波長識別帯域分離装置、波長依存反射体などによって光の色を用いて行われる。焦点の区別または焦点と光受容体の関連付けはまた、互いに対する光受容体の空間的な距離または偏光フィルタまたは他の適切な手段によって行われてもよい。
【００１４】
測定装置は、２つの光受容体によって供給される信号間の差を確立する差形成回路を備える。このような態様において、略直線状測定範囲が２つの焦点の間で得られる。加工物表面の通過時に差分信号は、２つの焦点間の領域によって、略Ｓ字形状に延在し、測定範囲の中間ではゼロ信号を定義しうる。このような態様において、一方では、測定範囲の中間における加工物表面の位置をきわめて簡単かつ簡素に決定することができ、他方では、測定範囲内にある他のすべての表面の位置は、きわめて高速かつ測定装置の機械的な調整を図ることなく検出されうる。これは、一方では高速測定処理方法を可能にし、他方ではＺ方向における著しい測定深さを可能にする方法に通じる。さらに、このような態様において、差分信号は理想的には、センサ器具にアナログ態様または段階的に表面輪郭をなぞらせる調整ループ用の追跡信号として適合される。その結果、非接触態様でレンズ、特に非球面レンズなどの空間的に広がる本体を高速かつ正確に測定する可能性を提供する。これに関連する技術的な費用は、少ない。種々の加工物サイズおよび形状に自在に適合させることが可能である簡素かつ堅牢な測定システムが、得られる。
【００１５】
共焦点センサ器具は、２軸位置決め装置に接続されることが好ましい。軸の一方は後方従軸（Schleppachse）として送り装置内にあり、加工物表面に本質的に平行であるのに対して、他方の軸は加工物表面に対して本質的に垂直に向けられる。平行軸は、断面走査測定処理の場合のように測定経路を画定するために機能する。断面走査測定処理では、加工物表面は、ラインに沿ったプローブによって走査される。垂直軸は、共焦点センサ器具の追跡のために機能するため、湾曲した加工物表面は常にその測定範囲にとどまっている。そのような軸は、たとえば、センサ器具を保持する長い旋回アームによって形成されてもよい。旋回アームは、加工物表面に対して略平行に延在する。旋回アームは、位置決め装置に接続され、位置決め装置は、比例制御装置または２点制御装置によって、測定点または加工物表面から一定の距離または許容差が一定の距離で連続的に保持される。許容差は、測定範囲未満である。
【００１６】
原則的には、共焦点センサ器具のさまざまな構成を利用してもよい。最も簡素な場合には、これは、ファイバ結合器によって対物レンズに接続される非干渉性または低可干渉の少なくとも２色の光源に基づいている。ファイバ結合器は、その出力信号が差動増幅器に用いられる少なくとも２つの光受容体を有する分光計と対物レンズをさらに接続する。生成される差分信号（強度差分信号）は、測定信号および／または第１の位置決め装置用の設定信号として機能しうる。第１の位置決め装置用の設定信号は、センサ器具を加工物表面に近づけるか、または加工物表面から遠ざけるように案内する。別のセンサは、この位置決め装置の位置を検出し、したがってセンサ器具の位置を検出する。これは、たとえば、干渉測定システムまたは増分測定システムによって行われうる。次に、測定信号は、第１の位置決め装置の位置信号をセンサ器具によって供給される信号に加算することによって得られる。センサ器具が測定範囲の中間に連続的に追跡され（請求項７に記載の比例制御装置の場合）の場合には、位置決め装置の位置信号はまた単なる測定信号として機能しうる。
【００１７】
本発明の好都合な実施形態のさらなる詳細は、図面、説明または特許請求の範囲に含まれる。
【００１８】
図面では、本発明の実施形態および例示的な用途を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、加工物２を測定するために用いられる測定装置１を示す。測定は、粗さ測定、形状測定または輪郭測定であってもよい。異なる測定作業もまた、たとえば、粗さ測定および形状測定の両方を行うことによって、実行されうる。
【００２０】
測定装置１は、共焦点センサ器具３の形で光センサを備える。光センサの構造については、図３〜図５に関連して後述する。非接触態様で加工物２の上面を走査するために用いられるセンサ器具３は、アーム４によって保持され、アーム４は、測定経路に比べて、比較的長く、加工物２の表面に対して本質的に平行に向けられる。アーム４は、スレッド６によって枢軸点５で枢動可能に支持される。アーム４の可能な枢動は、図１の矢印７によって示されている。これは、矢印８によって示されるセンサ器具３の測定方向に本質的に同一であるセンサ器具３の動きの弓形の方向を画定する。
【００２１】
他方では、スレッド６は、略アーム４の長手方向において測定方向８を横断する方向に案内装置９に沿って可動である。この動きは、図１の矢印１１によって示されている。案内装置９に沿ってスレッド６を移動させるために、概略的にのみ示されている駆動装置１２が設けられる。この駆動装置１２は、センサ器具３用の第２の位置決め装置を構成する。他方では、第１の位置決め装置１３が、枢軸点５を中心としたアーム４の制御された枢動のために機能する。位置決め装置１３は、たとえば、制御装置１４によって制御されるプランジャコイルドライブによって構成される。アーム４の枢動位置の正確な検出のために、位置センサ１５が設けられる。位置センサ１５は、たとえば、干渉センサまたは増分測定システムである。位置センサ１５は、制御装置１４に接続される。同様に、センサ器具３は、導体１６によって制御装置１４に接続される。
【００２２】
センサ器具３の第１の実施形態が、図３に示されている。センサ器具３はセンサヘッド１６を備え、センサヘッド１６はアーム４の自由端（図１）に配置される。センサヘッド１６は、光ファイバ１７およびファイバ結合器１８（ビームスプリッタとして機能する）によって光源１９および光受容体２１に接続される。光源１９は、少なくとも２色性の光源、好ましくは白熱灯などの連続スペクトルを発する光源である。少なくとも２つの光の色を生成する他の光源もまた、利用してもよい。光源１９によって発せられる光は、光ファイバ１７の分岐２２に連結され、ファイバ結合器１８から光源１９へと通じる。
【００２３】
光受容体２１は、波長選択性である。光受容体２１は、たとえば、プリズムまたは光学格子２３を備える。加工物２の表面によって反射され、センサヘッド１６によって再び受光される光は、光ファイバの分岐２４によって格子２３に向けられ、格子２３から互いから空間的に離隔された光受容体２５、２６、２７の一群に向けられる。光受容体２５、２６、２７の出力信号は、計算回路２８に用いられる。
【００２４】
光受容体２５は出力信号Ｕ１を生じ、光受容体２６は出力信号Ｕ２を生じ、光受容体２７は出力信号Ｕ３を生じる。光受容体は、中間の光受容体２６が波長λ０を有する光を受光するように、光学格子２３に対して配置される。両側に配置される光受容体２５および２７は、それぞれ波長λ０−Δλおよびλ０＋Δλを有する光を受光する。出力電圧Ｕ１およびＵ２はそれぞれ、正確にこれらの波長で最大の大きさを有する。光受容体２５〜２７の距離のほか、センサヘッド１６の波長および測定範囲は、センサヘッド１６の測定範囲および波長帯域が、好ましくは共焦点信号の半値全幅（ＦＷＨＭ）と略同一であるように、互いに調整される。これに関連して、図６を参照されたい。図６は、その光軸２９の方向におけるセンサヘッド１６の動きの間中、光受容体２６における電圧Ｕ２の曲線を示す。加工物２の表面が光受容体２６に関連する焦点３１を通過する場合には、出力信号Ｕ２は最大値を通過する。電圧信号曲線は、ベル形状をしている。電圧Ｕ２の曲線はまた、共焦点信号とも呼ばれる。測定範囲の中間からの偏差ｈは、高さ位置と呼ばれる。実際の高さの大きさは、光波長λに比例するため、波長λ０のほか、以下で定義される関係式による出力電圧Ｕ１〜Ｕ３からのΔλに基づいて計算されてもよい。光波長λは、以下の関係式に基づいて計算される。
【数１】
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【００２５】
センサヘッド１６は、コリメータレンズ３３および集光レンズ３４を有する対物レンズ３２を備える。光ファイバ１７の端面は、点状光源として機能する。対物レンズ３２は、高い色収差を有し、光軸２９に沿って種々の色の焦点３５、３１、３６を生じる。光軸２９において焦点３５、３６が占める範囲の長さは、対物レンズ３２の色収差および光源１９の光における最大周波数差ΔＦによって決定される。光源１９が連続スペクトルを有する場合には、線状の焦点範囲が光軸２９に形成される。光受容体２５、２６、２７はそれぞれ、選択されたスペクトル線に関連付けられ、したがって、焦点範囲にある選択された光の色の焦点と関連付けられる。光受容体２５および２７の出力電圧は、図６に示される出力信号Ｕ２に対応する。
【００２６】
計算回路２８は、上記の式によって示される評価手順によって、対物レンズ３２と加工物表面との間の距離を特徴付ける測定信号を供給することができる。さらに、計算回路は、制御装置１４であってもよく、そのために、図８に示され、比例制御装置３７の形の追跡回路を構成するブロックを有する。比例制御装置３７は、少なくとも１つの差動増幅器３８を有し、該差動増幅器３８は、非反転入力３９および反転入力４１のほか、位置決め装置１３が接続される出力４２を有する。光受容体２５、２７は、入力３９、４１に接続される。差動増幅器３８は、直線状の特性曲線を有してもよく、または図７に示されているように、わずかにＳ字形状に曲げられる特性曲線を有してもよい。
【００２７】
これまでに述べた測定装置１は、以下のように動作する。
【００２８】
動作中、まず、測定装置１は、加工物２の所定の位置の上にセンサ器具３を浮遊させるように位置決めされる。次に、第１の位置決め装置１３を作動させることによって、アーム４は、加工物２の上面が図３に示される焦点３５と焦点３６との間がΔＦで表される領域に達するまで下ろされる。表面から反射された光は、対物レンズ３２によって受光される。その光だけが光ファイバ１７の点状の開口部に当たる。光ファイバ１７の焦点は、加工物２の表面に達する。この光成分は、分岐２４に結合されない。格子２３は、その波長に基づき、分岐２４によって供給された光を偏向する。このような態様で、光は、その波長に対応して、光受容体２５〜２７によって形成される列の位置に当たる。ここで、計算回路２８は、上記の式に基づいて、走査される表面の点の正確な高さ位置を決定する。同時に、比例制御装置３７が、第１の位置決め装置１３を制御するための信号を生じる。これは、出力電圧Ｕ１、Ｕ３（図８）が形成する差によって生じる。差動増幅器３８の出力電圧ＵＡは、図３の範囲ΔＦ内の加工物表面の異なる位置に関して、図７に示される経過を有する。中間位置４３の両側で、出力信号ＵＡは、中間位置から加工物表面の偏差Δｈに本質的に線形に左右される。
【００２９】
出力信号ＵＡは位置決め装置１３に適用されるため、位置決め装置１３は加工物２の表面から本質的に一定の距離にセンサヘッド１６を案内する。いずれにしても、たとえ同時に、第２の位置決め装置、すなわち駆動装置１２がラインに沿って加工物２の表面を走査するために作動される場合であっても、位置決め装置１３は測定範囲ΔＦ以内に加工物２の表面を維持する。次に、Ｚ方向（図１の矢印８）において表面の測定点の高さの実際の大きさを決定するために、計算回路２８によって供給された信号および位置センサ１６の位置信号が加算される。
【００３０】
この方法および測定装置１を用いて、非球面レンズ４４などの加工物を測定してもよい。図２による実施例において、レンズ４４は、回転盤４５に取り付けられる。回転盤４５の回転時に、センサ器具３は、レンズ４４の表面の円形領域を走査する。このステップ中、第２の位置決め装置１２は、休止していてもよい。第１の位置決め装置１３は、センサ器具３にレンズ４４の表面の仰角および凹部をなぞらせる。別法において、回転盤４５は静止していてもよく、駆動装置１２は適切な子午線でレンズ４４の曲率を確認するために作動されてもよい。必要に応じて、回転盤４５および第２の駆動装置１２を同時に作動してもよい。
【００３１】
図９は、位置決め装置１３を作動するための制御装置の別の実施形態を示している。制御装置は、２点制御装置４６であり、光受容体２５、２７および、したがって出力電圧Ｕ１、Ｕ３に接続される。しかし、その差動増幅器３８は、その出力４２によって位置決め装置１３に直接接続されていない。正確に言えば、出力４２は閾値スイッチ４７に接続され、閾値スイッチ４７は、その入力信号が正の閾値４８を超える場合に限り、正の出力信号を発する。その入力信号が負の閾値４９を下回る場合には、閾値スイッチ４７は負の出力信号を発する。そうでない場合には、その出力信号は０である。その後に、ステップ入力装置５１が接続される。ステップ入力装置５１は、正の入力信号を受信する場合には、正の位置決めステップを位置決め装置１３に指示する。負の入力信号を受信すると、ステップ入力装置５１は、負の位置決めステップを位置決め装置１３に指示する。
【００３２】
そのような２点制御装置４６は、センサ器具３に段階型の追跡で加工物２の表面輪郭をなぞらせる。この場合も、位置センサ１５の位置信号を計算回路２８によって発せられた信号に加算することによって、測定の大きさが得られる。
【００３３】
計算回路２８、および該計算回路２８によって行われる評価アルゴリズムは、加工物２の決定的で局所的な表面特性に関して特に有利である。たとえば、局所的な表面の傾斜または表面の微小構造は、さまざまであってもよい。これは、図７による曲線の直線部分の変化する傾斜を引き起こし、したがって、加工物２の属する表面の点の高さ位置と出力電圧の大きさＵＡの正確な関連付けを困難にする。そのような関連付けは、少なくとも３つの光受容体２５、２６、２７に基づき、計算回路２８によって仮定される。別法において、解像度を増大するために、別の光受容体を用いてもよい。そのような場合には、上記で与えられた計算式に対応する式を用いなければならない。Ｎ個の光受容体の場合には、信号の経過（時折、対数によって最初に表現される）は、次数Ｎ−１の多項式によって概算される。求められる高さの大きさに比例して多項式の最大値の桁が挙動する。低い解像度で十分であるか、または測定される表面の微小構造または傾斜の変化が著しくない用途の場合には、計算回路２８は、２つの光受容体２５、２７のみに接続されてもよい。さらに、そのような場合には、計算回路２８は、差動増幅器３８に置き換えられてもよい。
【００３４】
図４は、センサ器具３の別の実施形態を示す。対物レンズ３２は、図３の前述の対物レンズ３２と同一である。したがって、前記の説明を参照されたい。
【００３５】
光源１９は、２つの単色の発光ダイオード５２、５３によって構成され、発光ダイオード５２、５３は、ファイバ結合器５４によって光ファイバ１７の分岐２２に接続される。発光ダイオード５２、５３は、異なる光の色を発する。発光ダイオード５２、５３は、レーザダイオードまたは通常の発光ダイオードのいずれであってもよい。
【００３６】
光受容体２１は、図３に示されているような構造であってもよい。しかし、図４に示されているように、光学格子２３の代わりに、波長依存反射体５５を備えていてもよい。特に発光ダイオード５２、５３の波長が実質的に互いに異なる場合に、これは当てはまる。光受容体２５および２７は、反射体５５の異なる出力に接続され、光受容体２５、２７は今度は差動増幅器３８に結合される。差動増幅器３８は、位置決め装置１３用の追跡信号として機能する図７に基づく信号を生成する。さらに、この信号はまた、測定信号としても機能しうる。
【００３７】
センサ器具３の別の改良された実施形態が、図５に示されている。これに関連して、同一の参照符号に基づき、前述の説明を参照されたい。しかし、前述の説明からの逸脱として、光ファイバ１７の光出射開口部とレンズ３３との間に、ビームスプリッタ５６が配置され、所定の偏光の光をまっすぐに通過させることができる。別の光ファイバ５７が、光軸２９に対して横方向に設けられる。ビームスプリッタ５６は、光を反射し、その偏光平面は、光軸２９に平行な方向において、光ファイバ１７の光に対して垂直である。光ファイバ５７は、ファイバ結合器５８によって光源１９に接続され、光源１９は、単色光源または多色光源のいずれであってもよい。ファイバ結合器５８は、光ファイバ１７と光ファイバ５７との間で光源１９から放射される光を分離する。
【００３８】
ファイバ結合器１８が光ファイバ１７によって再び受光された光を光受容体２５に案内している間、ファイバ結合器５８が光ファイバ５７に接続され、受光された光を光受容体２７に案内する。光受容体２５、２７は今度は、差動増幅器３８に結合される。
【００３９】
ビームスプリッタ５６から光ファイバ１７の光出射開口部の距離は、ビームスプリッタ５６から光ファイバ５７の光出射開口部の距離とは異なる。単色光が用いられる場合には、距離の差は測定範囲ΔＺの長さを規定する。多色光、たとえば、２つの発光ダイオードの光または連続スペクトルを有する光が用いられる場合には、焦点３５、３６は、互いに交差してもよく、または接触してもよい長い色付きの焦線に劣化する。そのような場合には、光受容体２５、２７は、たとえば偏向格子またはプリズムを含み、それぞれの光受容体２５、２７を個別の受容体の列に分離することによって、波長依存信号を生じる。そのような場合には、対物レンズ３２は、色収差を有する。計算回路２８は、図３に基づき、光受容体２５、２７の分離された個別の列に再び接続されてもよい。そのような計算回路は、光受容体２５または光受容体２７から導き出される光受容体の群のみを担当してもよい。計算回路はまた、すべての光受容体の信号を処理してもよい。
【００４０】
加工物の形状、輪郭および／または粗さを測定するための測定装置１は、大きな開口数を有する非接触光プローブに基づいている。プローブは、少なくとも２つの光受容体２５、２７が関連付けられる少なくとも２つの異なる焦点を有する。２つの光受容体は、加工物表面がプローブの測定範囲内に維持されるように、光プローブを追跡するための位置決め装置１３を制御するための差分信号を生成する。差分信号は、センサ器具３の位置の高速かつ正確な追跡をもたらすことが分かっている。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】測定装置の概略基本図である。
【図２】加工物の形状を測定している間の図１の測定装置を示す。
【図３】図１による測定装置のセンサ器具の第１の基本的な実施形態を示す。
【図４】２つの単色光源を有するセンサ器具の改良した実施形態の基本図である。
【図５】異なる偏光で動作するセンサ器具の実施形態の基本図である。
【図６】それに関連付けられる焦点を通る加工物表面の通過時に光受容体によって発せられる信号の強度曲線を示す。
【図７】焦点を通る加工物表面の通過中に、２つの空間的に隔てられた焦点に関連する２つの光受容体の減算によって得られる差分信号を示す。
【図８】比例制御装置としての第１の実施形態による制御装置のブロック図である。
【図９】２点制御装置としての実施形態による制御装置のブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2007536535.tif 000008
【図６】
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【図７】
2007536535.tif 000010
【図８】
2007536535.tif 000011
【図９】
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【国際調査報告】
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2007536535.tif 000014
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