(57)【要約】【課題】可能な限り少ない設備コストと装置コストで、表面の幾何形状データを高精度に検出できる干渉計測定装置を提案する。【解決手段】変調干渉計（ＭＩ）を備えたビーム供給部分からユニットのプラットフォーム（ＰＦ）が形成され、当該プラットフォーム（ＰＦ）は受光及び評価装置（ＢＡ，Ｒ）を含み、インタフェース構成体（Ｓ）を有し、各種のゾンデユニット（ＳＥ１，ＳＥ２）に選択的に接続されている。そして、一方の側に変調干渉計（ＭＩ）が、他方の側に受光及び評価装置（ＢＡ，Ｒ）が構成されて、同じプラットフォーム（ＰＦ）から各種のゾンデユニット（ＳＥ１，ＳＥ２）は動作可能で、干渉ビームは評価可能である、干渉計測定装置。【効果】操作性及び構造に関してコストが低減されるという効果を生じる。【選択図】図１
2005062193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの対象物（Ｏ）の表面の幾何形状データを検出するための干渉計測定装置であって、
ビーム供給部と、測定干渉計構成体と、後置された受光及び評価装置（ＢＡ，Ｒ）とを有し、
前記ビーム供給部は、光源（ＬＱ）から短コヒーレントな広帯域ビームが供給される変調干渉計（ＭＩ）を有し、
前記測定干渉計構成体は前記変調干渉計と接続されており、かつ複数のゾンデユニット（ＳＥ１，ＳＥ２）を有し、
前記複数のゾンデユニットは測定ビームを所属の表面箇所に送出し、かつ該表面箇所から反射されたビームを受光し、
該ビームは、所属の基準素子構成体（Ｒ）から反射されたビームと干渉され、
前記受光及び評価装置は、干渉されたビームに基づいて幾何形状データを検出する形式の干渉計測定装置において、
変調干渉計（ＭＩ）を備えるビーム供給部分から一体的プラットフォーム（ＰＦ）が形成されており、
該プラットフォームは受光及び評価装置（ＢＡ，Ｒ）も含み、かつインタフェース構成体（Ｓ）を有し、
該インタフェース構成体には種々のゾンデユニット（ＳＥ１，ＳＥ２）が選択的に接続され、
変調干渉計（ＭＩ）と受光及び評価装置（ＢＡ，Ｒ）とは、種々異なるゾンデユニット（ＳＥ１，ＳＥ２）が同じプラットフォーム（ＰＦ）から操作され、前記干渉されたビームが評価されるように構成されている、
ことを特徴とする干渉計測定装置。
【請求項２】
少なくとも２つの異なるゾンデユニット（ＳＥ１，ＳＥ２）が設けられており、
該少なくとも２つのゾンデユニットは、点状に測定するゾンデ、線状に測定するゾンデ、又は面状に測定するゾンデのグループの少なくとも２つに所属する、請求項１記載の測定装置。
【請求項３】
プラットフォーム（ＰＦ）にはインタフェース側を有する測定ヘッド（ＭＫ）が配置されており、
該測定ヘッドには種々異なるゾンデユニット（ＳＥ１，ＳＥ２）が接続される、請求項１又は２記載の測定装置。
【請求項４】
プラットフォーム（ＰＦ）には、それぞれ１つのインタフェース側を有する複数の異なる測定ヘッド（ＭＫ１，ＭＫ２）が配置されており、
該測定ヘッドを介して複数の異なるゾンデユニット（ＳＥ１，ＳＥ２）が同時に接続及び操作される、請求項１から３までのいずれか１項記載の測定装置。
【請求項５】
変調干渉計（ＭＩ）は連続的位相変調干渉計構成体、又は連続的行路変調干渉計構成体、又は連続的周波数変調干渉計構成体として構成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の測定装置。
【請求項６】
測定装置は白色光干渉計、又は波長の調節可能なレーザーを備えるレーザー干渉計（レーザーチップ干渉計）を有する、請求項１から５までのいずれか１項記載の測定装置。
【請求項７】
白色光干渉計は、側方走査型の干渉計として構成されている、請求項６記載の測定装置。
【請求項８】
少なくとも１つのゾンデユニット（ＳＥ２）は点状に測定する複数のゾンデ（ＭＳ）を有し、
当該ゾンデ（ＭＳ）を駆動制御するために、時間的にパラレル又はシリアルに動作するマルチプレクサ（ＭＵ）が設けられている、請求項１から７までのいずれか１項記載の測定装置。
【請求項９】
点状に測定ゾンデ（ＭＳ）は別個の光学素子を含むか、又は光ファイバーの構成により形成されている、請求項６から８までのいずれか１項記載の測定装置。
【請求項１０】
少なくとも１つの線形センサは、点状に測定するゾンデ（ＭＳ）の信号を相互に評価することにより実現されるか、又は面状の画像記録機器の画像記録素子の線形構成体を評価することにより実現される、請求項１から９までのいずれか１項記載の測定装置。
【請求項１１】
面状に測定するゾンデが少なくとも１つ設けられており、該ゾンデは中間画像（ＺＢ）を形成するための構成体を有している、請求項１から１０までのいずれか１項記載の測定装置。
【請求項１２】
面状に測定するゾンデが少なくとも１つ設けられており、該ゾンデは内視鏡構成体及び／又は回転光学系及び／又は側方走査型構成体を有する、請求項１から１１までのいずれか１項記載の測定装置。
【請求項１３】
波面又は行路長を調整するために、少なくとも１つの適応型光学素子（ＡＥ）が受光装置（ＢＡ）又はゾンデユニット（ＳＥ１，ＳＥ２）へのビーム路に配置されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の測定装置。
【請求項１４】
受光装置（ＢＡ）は、面状のフォトディテクタと点状のフォトディテクタとからなるコンビネーションを有し、
該点状のフォトディテクタは点状のゾンデと接続されている、請求項１から１３までのいずれか１項記載の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つの対象物の表面の幾何形状データを検出するための干渉計測定装置に関し、この干渉計測定装置は、ビーム供給部分と、測定干渉計構成体と、後置された受光及び評価装置とを有し、前記ビーム供給部分は光源から短コヒーレントな広帯域ビームが供給される変調干渉計を有し、前記測定干渉計構成体は前記変調干渉計と接続されており、かつ複数のゾンデユニットを有し、前記複数のゾンデユニットは測定ビームを所属の表面位置に送出し、かつ該表面箇所から反射されたビームを受光し、該ビームは、所属の基準素子構成体から反射されたビームと干渉され、前記受光及び評価装置は、干渉されたビームに基づいて幾何形状データを検出する形式のものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の光学測定装置はDE19808273A1 に記載されている。この公知の測定装置は主要部材として、光ファイバー・短コヒーレント・複波長ヘテロダイン干渉計を有する。この測定装置では、短コヒーレント・広帯域光源とその光を受光する変調干渉計とを有するビーム供給区間に測定ゾンデ及び基準ゾンデが接続されている。測定ゾンデは対象物体表面に配向されており、基準ゾンデは測定台に配向されている。この測定台には表面を有する対象物ないし構成部分が載置される。この刊行物に詳しく説明されているように、それ自体公知のヘテロダイン法にとっては通常使用されない広帯域光源を備えるこの測定装置の構造によって、有利にはコヒーレントな多重化が可能となる。このことはコストのかかる構成要素や光学的構成体を含む変調干渉計で、種々異なる干渉計アームを介して種々異なる光路長を設定し、この種々異なる光路長を引き続き測定区間で光学的ゾンデ構成体により再び調整することにより行われる。この種々異なる光路長は、これを通過するビームのコヒーレント長よりも大きく選択される。このようにしてコヒーレント長の中でだけ発生する干渉現象が得られ、表面領域を接続された評価装置で位相差に基づいて検出することができる。ヘテロダイン技術乃至はヘテロダイン方法に対して必要な個々の波長も、ビーム分解ユニットとビーム受光ユニットによって（比較的）広帯域なビームスペクトルから容易に適切に取出すことができる。その結果、間隔測定又は粗度測定での一義的で明瞭な領域をそれ自体公知のように１つ又は複数の合成波長を使用した画像によって、個々の波長を使用した場合よりも拡大することができる。変調干渉計を有するこのような複波長ヘテロダイン干渉計のさらなる利点に関しては、この刊行物のさらなる詳細を参照されたい。実際にはこの種の測定装置では比較的高いコストが要求され、とりわけ例えば種々異なる表面又は表面領域を様々な幾何形状データについて測定すべき場合には比較的高いコストが必要である。この場合、調整作業が困難であり、構造も種々の測定タスクに適合するためコストのかかるものとなる。
【０００３】
上記の形式での点状に測定する干渉計測定装置の他に、面状に測定する干渉計測定装置も公知である。この装置は、白色光干渉計乃至は短コヒーレントビームを備えた干渉計をベースとしており、この装置によって、機能技術的に重要な表面の形状と粗度を極めて正確に検出することが例えば自動車産業で可能になる。この種の白色光干渉計は、例えば、T. Dresel, G. Haeusler, H. Venzke 乃hree-dimensional sensing of rough surfaces by coherence radar・ Appl. Opt.31, 919 (1992) 並びにP. de Groot, L. Deck, 粘urface profiling by analysis of white-light interferograms in the spatial frequency domain・ Journal of Modern Optics, Vol.42, 389-501(1995)で詳しく説明されている。
【０００４】
面状に測定する白色光干渉計方法は、機能面の全部分が測定過程の間、面状の画像記録機器によって検出されるということを特徴とする。情報密度はとても高く、この部分での形状と表面のパラメータについての多数の検出が可能になる。このため、種々の改良形態がすでに開発されてきた。例えば、深い孔の中を測定するための内視鏡を備えたもの（DE 19948813A1及びDE 10015878A1）、特殊な幾何形状に合致した波面を生成するための光学系、例えば回転走査光学系（DE 10039239 A1）である。
【０００５】
点状に測定する干渉計方法は、対象物表面が１つの測定点で走査するゾンデと共に、所定の経路に沿って連続的に走行させられることを特徴とする。このことは、一般的には、高精度の機械的形状測定機器によって行われる。この機器は、ゾンデに沿って検査部分を移動させるか、又は検査部分に沿ってゾンデを移動させる。個々のファイバーを使用することによって、例えばDE 10057539 A1に示されるように、ゾンデは極めて小さな直径で実現され得る。
【０００６】
点状及び面状に測定する干渉計方法は、技術的に重要な測定フューチャに関して、それぞれ固有の有利な点を有している。例えばエンジンでガイドボアに対する弁座の偏心度を測定するのには点状の測定が実行され、インジェクションホールの取付口で半径検出又はバリ識別を行うためには面状の測定が使用される。
【特許文献１】独国特許出願公開第１９８０８２７３号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１９９４８８１３号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第１００１５８７８号明細書
【特許文献４】独国特許出願公開第１００３９２３９号明細書
【特許文献５】独国特許出願公開第１００５７５３９号明細書
【非特許文献１】T. Dresel, G. Haeusler, H. Venzke 乃hree-dimensional sensing of rough surfaces by coherence radar・ Appl. Opt.31, 919 (1992)
【非特許文献２】P. de Groot, L. Deck, 粘urface profiling by analysis of white-light interferograms in the spatial frequency domain・ Journal of Modern Optics, Vol.42, 389-501(1995)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、既に冒頭で説明した形式の干渉計測定装置において、可能な限り少ない設備コストと装置コストで、表面の幾何形状データを高精度に検出できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、請求項１の特徴構成により解決される。ここでは、変調干渉計を備えたビーム供給部分から一体的プラットフォームが構成され、このプラットフォームは、受光及び評価装置も含み、かつインタフェース構成体を有し、該インタフェース構成体には種々のゾンデユニットが選択的に接続され、一方で変調干渉計と、他方で受光及び評価装置とが、種々異なるゾンデユニットが同じプラットフォームから操作され、干渉されたビームが評価されるように構成されている。特に有利な構成では、種々の測定ヘッドを収容することができるインタフェース構成体が、光ファイバー接続乃至は柔軟性のある電気的接続を介して任意に可動に評価装置に接続される。
【０００９】
この措置を講ずることで、一体的な干渉計プラットフォームが得られ、このプラットフォームには種々の測定課題に対する様々なゾンデを簡易に連結することができる。ここでは、定義された光学的インタフェースが得られ、プラットフォームを維持することによって、測定構成体の一義的位置決めが保証される。
【００１０】
種々の測定目的に対する有利な構成は、少なくとも２つの相異なるゾンデユニットが設けられており、そのゾンデユニットが、点状に測定するゾンデ、線状に測定するゾンデ、若しくは面状に測定するゾンデのグループの少なくとも２つに属するというものである。
【００１１】
以下の措置を講ずることで、簡易で一義的な連結に寄与する。即ち、プラットフォームに、インタフェース側を有する少なくとも１つの測定ヘッドが配置されており、この測定ヘッドには様々なゾンデユニットが接続可能であるというものである。
【００１２】
多様な測定目的を果たすため、さらなる措置を講ずることが有利である。即ち、プラットフォームには、それぞれ１つのインタフェース側を有する複数の種々の測定ヘッドが配置されており、該測定ヘッドを介して複数の異なるゾンデユニットが同時に接続および操作することができるというものである。
【００１３】
様々な測定目的にとっての種々の形態は、変調干渉計が、連続的位相変調干渉計構成体、又は連続的行路変調干渉計構成体若しくは連続的周波数変調干渉計構成体として構成されることによって得られる。
【００１４】
有利には、さらに以下の措置が講ぜられる。即ち、測定装置は白色光干渉計、又は波長の調節可能なレーザーを備えるレーザー干渉計（レーザーチップ干渉計）を有し、白色光干渉計を側方走査型の干渉計として構成するというものである。
【００１５】
表面の様々な箇所は、少ないコストで、以下の手段で測定可能である。即ち、少なくとも１つのゾンデユニットが点状に測定する複数のゾンデを有し、当該ゾンデを駆動制御するために、時間的にパラレル又はシリアルに動作するマルチプレクサを備えているというものである。
【００１６】
ここで、種々の構成の可能性が存在する。即ち、点状に測定するゾンデは、別個の光学素子を含むか又は光ファイバーの形態によって得られる。
【００１７】
さらに以下の措置を講ずることで、多様な測定が可能になるということに役立つ。即ち、少なくとも１つの線形センサは、点状に測定する複数のゾンデの信号を相互に評価することによって実現されるか、又は面状の画像記録記器の画像記録素子の線形構成体を評価することによって実現されるというものである。
【００１８】
特に、狭い中空空間での測定に対しては、以下の構成が有利である。即ち、そこでは、少なくとも１つの面状に測定するゾンデが設けられており、このゾンデは中間画像を形成するための構成体を有するというものである。
【００１９】
様々な測定状況で使用するため測定装置の多様性は、以下のことによって高まる。即ち、少なくとも１つの面状に測定するゾンデが設けられていて、このゾンデは内視鏡構成体、回転光学系、及び／又は側方走査型構成体を有するということである。
【００２０】
簡易な構成のため、及び、正確な測定結果を達成するために、更に有利な措置は、以下の通りである。即ち、波面又は行路長を調整するために、少なくとも１つの適応型光学素子が受光装置又はゾンデユニットへのビーム路に配置されているということである。
【００２１】
簡易な点状測定及び／又は選択的に面状測定を実施するために好都合な構造は、受光装置が面状のフォトディテクタと点状のフォトディテクタとからなるコンビネーションを有し、該点状のフォトディテクタは点状のゾンデと接続されているものである。
【００２２】
本発明の本質的視点は、変調干渉計とディテクタ装置とを備えた一体的プラットフォームを使用することであり、そのプラットフォームは、種々の点状乃至は面状に測定する干渉計センサを使用することを可能にする。一体的プラットフォームは、標準化が可能になるということ並びに技術的かつ価格的な最適化が可能になるということに役立つ。また、例えば、面状の測定に対しては、測定ヘッドを変調干渉計から分離して精巧な形状測定機器と連結されるという可能性もある。それにより、全ての重要な幾何形状データが座標系を基準にして、測定対象物を取り替えることなしに獲得できる。
【００２３】
測定目的に応じて、有利には、ただ１つのシステムによる点状測定方法並びに面状測定方法の利点を使用できる。更に、測定目的に測定ゾンデが適応することに関して、自由度が高められる。任意の構成体では、多数の個別チャネルがパラレルに操作される。特に、線センサ、固体センサ若しくはそうした類いの構成体でそうである。
【実施例】
【００２４】
本発明は、実施例に基づいて、図面との関連の下でより詳細に説明される。図１は、一体的プラットフォームとこのプラットフォームに連結可能な種々のセンサユニットとを備えた干渉計測定装置の実施例を示したものである。図２は、共通プラットフォームと複数のセンサユニットとを備えた干渉計測定装置の別の実施例を示している。
【００２５】
図１は、共通の一体的プラットフォームPFを備えた干渉計測定装置を示し、このプラットフォームには、インタフェースSを介して種々のセンサユニットSE1,SE2を接続することができる。
【００２６】
プラットフォームPFは変調干渉計MIを有し、その中に光源LQから放出された短コヒーレント、広帯域のビームが入力結合され、このビームはそれぞれ音響光学的変調器AOM1,AOM2を備える２つの干渉計アームに分岐され、ファイバーカプラFKの後方で、共通の光ファイバー光学系FOに導かれる。更に、プラットフォームPFは、測定ヘッドMK並びにこれに接続された受光及び評価装置を有し、この受光及び評価装置は、測定ヘッドMKに配置されている画像記録機器BAと、リード線を介してこの画像記録機器に接続されているコンピュータRとを備えている。
【００２７】
ビームは光ファイバー光学系FOと出力結合光学系AOを介して、測定ヘッドMKの中のビームスプリッタSTまで到達し、そこから、インタフェース構成体Sのインタフェース側を介して、結合センサユニットSE1又はSE2へ到達し、このセンサユニットによって、それぞれのゾンデ又は例えば点状に測定するゾンデMSを備えたゾンデ構成体を介して、１つ又は複数の対象物Oの１つ又は複数の表面領域へ導かれる。対象物表面から反射されたビームは、再び、当該のゾンデユニットSE1,SE2の１つ又は複数のゾンデによって、インタフェース構成体Sを介してプラットフォームPFの測定ヘッドMKに達し、ビームスプリッタSTと測定ヘッドMKの当該光路中に配置された適応型素子AEとを通過し、画像記録機器BA、特にカメラによって受光され、その後、受信信号は、受光された干渉ビームに含まれる干渉パターンに相応してコンピュータRで評価される。この干渉ビームは、以下の方法で得られる。即ち、センサユニットSE1,SE2にそれ自体公知の方法で（例えば冒頭示した文献等）反射面が配置されており、その反射面で入射した部分ビームが反射し、その部分ビームが測定ビームと干渉することにより得られる。
【００２８】
変調干渉計MIは以下のように構成される。即ち、前述の音響光学変調器AOM1,AOM2によって光周波数の周波数変位が、ヘテロダイン干渉方法のためのヘテロダイン周波数を実現するために、それ自体公知なように形成されるよう構成される。更に、双方の干渉計アームを通して導かれた部分ビームの行路が相互に変位するようにするため、変調干渉計は変位ユニットVを有し、この変位ユニットによって行路変位を発生させることができる。その変位は短コヒーレントのビームのコヒーレント長よりも長いため、光ファイバー光学系FOを通して導かれたビームは干渉されないことになる。そして、ゾンデユニットSE1乃至はSE2では、この行路変位が、基準面RFと対象物表面との相応の構成によって再びリセットされ、こうして幾何形状データ検出にとって重要な干渉が発生することになる。これは例えば冒頭に挙げたDE19808273A1で詳しく説明されている。変調干渉計MIに入力結合されたビームのスペクトル分解をすでにこの変調干渉計で実施するために、例えば、第１と第２のスペクトルフィルタF1,F2が設けられている。それによって、ヘテロダイン方法による測定のための合成波長が発生し、対象物表面の測定深度において明瞭に測定できる領域を拡大することになる。接続ユニットSHによって測定過程を同期することができ、変調干渉計MIに接続されたコンピュータRを介して、操作を同期することができる。変位ユニットVと音響光学的変調器AOM1,AOM2との駆動制御のようにコンピュータRを介して、別の駆動制御の措置を講じることも可能である。
【００２９】
ゾンデユニットSE1は、共通の光路（コモンパス構成）において基準面RFを備えた面状に測定するゾンデとして構成されており、かつ、ゾンデユニットSE1に配置されたレンズL1,L2を有する複数の光学素子を介して中間画像ZBを形成するよう設計されている。これにより、狭い孔の中でも比較的大きな表面の測定ができる。
【００３０】
第２ゾンデユニットSE2は、点状に測定し時間的パラレルに又は時間的シリアルに制御可能な複数のゾンデMSを有し、そのゾンデは、同様に例えば共通の光路（コモンパス構成）において基準面RFをそれぞれ有する。補充的な測定のために、基準ゾンデRSが設けられている。個々のゾンデMS,RSの駆動制御は、適切なマルチプレクサを介して行われ、そのマルチプレクサはゾンデユニットSE2においてゾンデMS,RSと、インタフェース構造体Sの当該インタフェース側との間に位置している。
【００３１】
図２で示された実施例では、プラットフォームPFに２つの測定ヘッドMK1,MK2が配置され、そのうち一方のMK1は図１の測定ヘッドMKに相応し、他方の測定ヘッドMK2は、ファイバーカプラFKを介して並列に出口側で変調干渉計MIと結合している。第２測定ヘッドMK2に結合したゾンデユニットSE2は、マルチプレクサと接続している別のファイバーカプラを介して操作される。ゾンデユニットSE2から到来するビームは、フォトディテクタPDと種々のチャンネルを介して、コンピュータRの評価ユニットまで導かれる。双方のゾンデユニットSE1とSE2は、図１による実施例に相応して設計することができる。
【００３２】
プラットフォームPFは、変調干渉計に関して、連続した位相変調の干渉計（特にヘテロダイン干渉計又は複波長ヘテロダイン干渉計）、又は行路変調干渉計（短コヒーレント乃至は白色光干渉計）若しくは周波数変調干渉計（チャープ方法）として設計される。又は、これらの干渉計方法乃至は装置のコンビネーションを有することもできる。図１及び図２で示された実施例は、複波長のヘテロダイン干渉計と白色光干渉計のコンビネーションを示している。音響光学的変調器MO1,MO2によって連続した位相変調が生じる。一方、精密変位ユニットVによって行路変調が実現される。出力結合光学系AOを介して測定ヘッドMK乃至はMK1は、変調干渉計MIまで導かれた光学的結合部と、有利には光ファイバー光学系FOと接続されており、出力結合光学系AOはファイバーの変調信号を均一波で転送する。この波はビームスプリッタSTとインタフェース構成体Sとを介してゾンデへ入力結合される。プラットフォームPFに複数の同じ測定ヘッドMKを設けることも可能である。
【００３３】
図２の実施例では、相異なる測定ヘッドMK1,MK2が設けられている場合、相異なる評価ユニットと共通の変調干渉計MIが使用される。その第１の測定ヘッドMK1は面状の画像記録機器BAを有し、第２の測定ヘッドMK2には複数の単一チャンネルディテクタ、とりわけフォトディテクタPDが接続されている。従って、例えば１つの面状のゾンデと複数の点状のゾンデMSとを同時に作動させることができる。第２測定ヘッドMK2に配置されたマルチプレクサMUは、この場合、パラレルに若しくはシリアルにスイッチとして作動させることができる。
【００３４】
面状の測定ゾンデは、例えば、マイケルソン干渉計又はミラウ干渉計として構成され得る。冒頭に言及したように、内視鏡又は回転光学系のような特別な光学系を使用することもできる。点状に動作する測定ゾンデは、マルチプレクサMUを介してゾンデユニットSE2の側で駆動される。このマルチプレクサは、均一波を複数の光ファイバーにパラレルに分割する。これは、例えばそれ自体公知である回折光学系、マイクロレンズ等の使用によってなされる。
【００３５】
測定ゾンデMSから反射された対象物アーム及び基準アームの波面は、当該の測定ヘッドMK,MK1,MK2を再び通過し、画像記録機器、例えばＣＭＯＳカメラに結像される。焦点深度を追従するため、図示の適応的光学素子AEが使用され、それは例えば、アクティブ３次元光変調器、プラスチックレンズ等として構成される。面状の測定ゾンデに対しては、受光装置乃至はカメラの２次元領域が直接評価される。点状の測定ゾンデに対しては、マルチプレクサMUはカメラの個々の画像受光素子（画素）上で個々のゾンデの信号が結像されるように設計される。カメラは、割り当てられた画像素子記録点だけが読み出され、それによって測定ゾンデMSの数に比例した最適な測定速度が実現されるようにプログラムされる。
【００３６】
受光装置乃至はカメラのデータは、高速接続を介してコンピュータ、特にPCで読み出され、変調干渉計（ヘテロダイン干渉計、白色光干渉計、周波数変調干渉計）の動作モードに対応して、ソフトウェアによって評価される。例えば、微分器、AC結合器、バンドパスフィルタ等々といったような個々の信号前処理ステップは、ＣＭＯＳカメラで既に直接にハードウェア的に実行され得る。
【００３７】
ヘテロダイン干渉計の動作モードでは、個々の画像記録素子におけるヘテロダイン信号の位相位置からの間隔が検出される。
【００３８】
使用されるヘテロダイン周波数は、所定数の評価されるべき画素のカメラ速度に合致されなければならない。最適な信号評価は、アンダーサンプリングにより可能である。ヘテロダイン干渉計方法の有利な点は測定時間が短いことであり、一方不利な点は、明瞭に測定できる領域が制限されることである。しかし、明瞭に測定できる領域が制限されても、少なくとも１つの別の波長によって、それ自体公知の方法でこの領域は拡張され得る。図１で示したように、このことは、スペクトル素子によって、例えばフィルタF1,F2及びシャッターユニットSH（シャッター）を用い、シーケンシャルに多重化することによって達成される。受光装置乃至はカメラはシャッターユニットSHでトリガされ、例えば連続して撮影された画像（フレーム）が双方の波長に属するようになる。その結果生じた個々のヘテロダイン信号の位相状態から、ソフトウェアによって、双方の波長に対し特にそこから形成された合成波長が算出される。これとは択一的に、スペクトル素子も測定ヘッドMKの中で受光装置乃至はカメラに前置することができ、第２のカメラを使用することも可能である。これによりカメラの種々の部分領域を波長に依存して照明することができる。
【００３９】
白色光干渉計動作モードでは、変調干渉計MIにおいて行路走査が実行される。測定された距離は、画像記録機器BAの各々の画像記録素子で生じた相関図の記録から、同様にそれ自体公知の方法で得られる。
【００４０】
周波数変調動作モードでは、調節可能な光波LQが使用され、フーリエ空間における強度信号の解析によって間隔が検出される。例えば、S.R.Chinn,E.A.Swanson,J.G.Fujimoto,念ptical coherence tomography using a frequency-tunable optical source・Opt.Lett.22,340(1997)又はU.Haberland,P.Jansen,V.Blazek,H.J.Schmitt,念ptical coherence tomography of scattering media using frequency modulated continous wave techniques with tunable near infrared laser・SPIE2981,20(1997)で詳しく説明されている。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】一体的なプラットフォームとこのプラットフォームに連結可能な種々のセンサユニットとを備えた干渉計測定装置の実施例を示したものである。
【図２】共通プラットフォームと複数のセンサユニットとを備えた干渉計測定装置の別の実施例を示したものである。
【図１】
2005062193.tif 000003
【図２】
2005062193.tif 000004