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GEBIET DER ERFINDUNG
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung betreffen eine Vorrichtung zur Messung einer dreidimensionalen Form. Insbesondere betreffen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Messung einer dreidimensionalen Form, mit der eine dreidimensionale Form durch die Einstrahlung von Gittermusterlicht gemessen wird.
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DISKUSSION DES HINTERGRUNDS
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Allgemein strahlt eine Vorrichtung zur Messung einer dreidimensionalen Form Gittermusterlicht auf ein Messungsziel ein und fotografiert ein Reflexionsbild mittels des Gittermusterlichts zur Messung einer dreidimensionalen Form des Messungsziels. Die Vorrichtung zur Messung einer dreidimensionalen Form weist typischerweise eine Stufe, eine Kamera, eine Beleuchtungseinheit, einen zentralen Verarbeitungsabschnitt, usw. auf.
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Typischerweise wird die Messung einer dreidimensionalen Form eines Messungsziels mittels der Vorrichtung zur Messung einer dreidimensionalen Form wie folgt durchgeführt:
Zuerst fällt Gittermusterlicht von der Beleuchtungseinheit auf ein auf der Stufe angeordnetes Messungsziel ein. Das Gittermusterlicht fällt auf das Messungsziel ein, während es sich N-mal bewegt. Danach erhält die Kamera N Musterbilder des Messungsziels, indem sie das vom Messungsziel reflektierte Gittermusterlicht erfasst. Dann berechnet der zentrale Verarbeitungsabschnitt aus N-Musterbildern die Höhe für jeden Ort mittels eines N-Bucket-Algorithmus. Die dreidimensionale Form des Messungsziels wird mittels der berechneten Höhe für jeden Ort gemessen.
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Eine konventionelle Vorrichtung zur Messung einer dreidimensionalen Form strahlt Gittermusterlichter in einer Vielzahl von Richtungen ein, um eine dreidimensionale Form genau zu messen. Die dreidimensionale Form lässt sich nur messen, wenn ein Gittermuster zur Erzeugung des Gittermusterlichts, in Draufsicht betrachtet, N-mal in eine Richtung parallel zur Beleuchtungsrichtung des Gittermusterlichts übertragen wird. Daher ist eine konventionelle Bewegungsrichtung des Gittermusters im Wesentlichen parallel zu einer Anordnungsrichtung des Gittermusters, d. h., im Wesentlichen senkrecht zu einer Erstreckungsrichtung des Gittermusters. In einer Vorderansicht betrachtet, wurde somit eine auf einer linken Seite angeordnete Gittereinheit von links unten nach rechts oben übertragen, während eine auf einer rechten Seite angeordnete Gittereinheit von rechts unten nach links oben übertragen wurde.
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Da die unmittelbare Durchführung der Bewegung von zwei Gittereinheiten mittels einer Gitterbewegungseinheit schwierig ist, wurden konventionell voneinander unabhängige Gitterbewegungseinheitenentsprechend einer Vielzahl von Richtungen verwendet, oder man erhielt die Bewegungsrichtung mittels eines vorbestimmten optischen Systems, wie ein Reflexionsspiegel.
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Werden die voneinander unabhängigen Gitterbewegungseinheiten und das optische System für das Gittermusterlicht verwendet, steigen indes die Herstellungskosten zum Anbringen der Vielzahl von Gitterbewegungseinheiten oder des optischen Systems, und es ist eine unabhängige Steuerung und Handhabung der Gitterbewegungseinheiten, bzw. Handhabung des optischen Systems erforderlich.
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Aus der
US 2008/0278729 A1 geht ein Moire-Interferometer hervor, um mittels auf einem Prüfling abgebildeter Muster die Kontur des Prüflings zu messen. Die Muster werden mittels einer Lichtquelle und entsprechenden Masken erzeugt. Die einzelnen Masken werden beispielsweise gleichzeitig aus vier unterschiedlichere Richtungen auf dem Prüfling abgebildet. Dies kann mittels einer gemeinsamen Beleuchtungseinrichtung, aber auch mittels mehrerer separater Beleuchtungseinrichtungen ausgeführt werden.
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Die
DE 41 34 546 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Bestimmung der Absolut-Koordinaten eines Objektes. Sie besteht aus einer Lichtquelle, einer Projektionsoptik, einem Projektionsgitter, das durch die Projektionsoptik auf das Objekt abgebildet wird, einem Sensor zum Aufnehmen des von dem Objekt reflektierten Lichts und einem Objektiv, das das vom Objekt reflektierte Licht auf den Sensor abbildet. Das Projektionsgitter und/oder der Sensor sind drehbar angeordnet.
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Aus der
DE 199 19 584 A1 geht eine weitere Vorrichtung zum Messen der Kontur eines Objektes hervor, bei dem mittels Lichtquellen ein Muster auf das zu messende Objekt abgebildet wird. Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Muster, die in einer Ebene angeordnet sind, an einer gemeinsamen Bewegungseinrichtung befestigt, sodass sie Synchron zueinander bewegt werden.
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Die
DE 43 18 851 A1 zeigt eine Vorrichtung zur Erfassung und Vermessung von Oberflächen, wobei mittels einer Lichtquelle ein Muster, insbesondere ein Liniengitter, auf ein zu vermessendes Objekt abgebildet wird. Ein Projektionsgitter ist an eine Bewegungseinrichtung gekoppelt, sodass das Gitter in unterschiedlichen Positionen auf das Objekt abgebildet werden kann. Das Projektionsgitter ist drehbar angeordnet, sodass sich hinsichtlich der Bewegungsrichtung des Projektionsgitters ein unterschiedlicher effektiver Gitterstreifenabstand ergibt.
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Eine ähnliche Vorrichtung geht aus der
WO 2005/090905 A1 hervor, bei welcher ein Projektionsgitter verwendet wird, dessen Gitterlinien unterschiedlich bezüglich der Verstellrichtung des Projektionsgitters geneigt sind.
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In der
US 4 564 295 A ist eine Vorrichtung zum Bestimmen der Kontur einer Oberfläche mittels Moire-Topographie offenbart, bei der Linienmuster mittels zumindest zweier Projektionsgitter auf die zu untersuchende Oberfläche projiziert werden. Hierbei muss sorgfältig auf die jeweilige Symmetrie, Ausrichtung und Parallelität der Projektionsgitter geachtet werden, um die gewünschten Muster zu erhalten.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung steilen eine Vorrichtung zur Messung einer dreidimensionalen Form bereit, mit der sich die Herstellungskosten senken lassen und die sich leicht handhaben lässt. Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung stellen weiterhin eine Vorrichtung zur Prüfung einer Platte bereit, mit der sich die Herstellungskosten senken, ein Beleuchtungsabschnitt verkleinern, die Prüfgenauigkeit erhöhen und die Steuerung vereinfachen lassen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt sonnt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Messung einer dreidimensionalen Form derart weiterzubilden, dass die Herstellungskosten gering sind, der Beleuchtungsabschnitt klein, die Prüfgenauigkeit hoch und die Steuerung einfach ist.
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Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Messung einer dreidimensionalen Form umfasst:
einen ersten Beleuchtungsabschnitt, der eine erste Lichtquelleneinheit, die Licht erzeugt, und eine erste Gittereinheit aufweist, die mehrere Gitterlinien umfasst, die das von der ersten Lichtquelleneinheit erzeugte Licht in ein erstes Gittermusterlicht umwandelt, das ein erstes Gittermuster aufweist,
wobei der erste Beleuchtungsabschnitt das erste Gittermusterlicht in einer ersten Richtung auf ein Messungsziel einstrahlt; und
eine Gitterbewegungseinheit, die die erste Gittereinheit in einer ersten Gitterbewegungsrichtung bewegt, die in der Ebene der Gittereinheit liegt, wobei die Gitterlinien bezüglich einer zur ersten Bewegungsrichtung senkrechte Linie geneigt sind, einen zweiten Beleuchtungsabschnitt, der eine zweite Lichtquelleneinheit, die Licht erzeugt, und eine zweite Gittereinheit aufweist, die das von der zweiten Lichtquelleneinheit erzeugte Licht in ein zweites Gittermusterlicht umwandelt, das ein zweites Gittermuster aufweist, wobei der zweite Beleuchtungsabschnitt das zweite Gittermusterlicht in einer zweiten Richtung, die sich von der ersten Richtung unterscheidet, auf das Messungsziel einstrahlt, wobei die Gitterbewegungseinheit gleichzeitig die erste Gittereinheit und die zweite Gittereinheit in eine Gitterbewegungsrichtung bewegt,
und wobei die zweite Gittereinheit in einer zweiten Gitterbewegungsrichtung bewegt wird, die in der Ebene der Gittereinheit liegt, wobei die Gitterlinien bezüglich einer zur zweiten Bewegungsrichtung senkrechten Linie geneigt sind, wobei
die Gitterbewegungseinheit, die gleichzeitig die erste Gittereinheit und die zweite Gittereinheit bewegt, die jeweils auf zwei Neigungsflächen angeordnet sind, so dass die erste Gittereinheit und die zweite Gittereinheit auf den zwei Neigungsflächen bewegt werden, wobei die zwei Neigungsflächen derart zueinander benachbart sind, dass sie einen Rand einer N-winkligen Pyramide ausbilden, wobei N größer oder gleich 3 ist.
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Zusätzliche Merkmale der Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung dargelegt und gehen zum Teil aus der Beschreibung hervor oder ergeben sich aus der praktischen Anwendung der Erfindung.
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Sowohl die erste als auch die zweite Gittereinheit können einen Neigungswinkel-Steuerteil aufweisen, der jeweils einen Neigungswinkel der ersten und zweiten Neigungsrichtung steuert, und/oder die erste und zweite Gittereinheit können zur Steuerung des Neigungswinkels ersetzbar sein. Das erste Gittermuster der ersten Gittereinheit und das zweite Gittermuster der zweiten Gittereinheit können, in Draufsicht betrachtet, eine Erstreckungsrichtung entsprechend einer Richtung, die im Wesentlichen parallel zueinander oder einer Richtung, die im Wesentlichen symmetrisch zueinander ist, aufweisen. Das erste Gittermusterlicht und das zweite Gittermusterlicht können unmittelbar auf das Messungsziel eingestrahlt werden.
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Eine erste äquivalente Gitterbewegungsrichtung der ersten Gittereinheit und eine zweite äquivalente Gitterbewegungsrichtung der zweiten Gittereinheit können sich von der Gitterbewegungsrichtung unterscheiden.
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Ist ein Winkel zwischen der Anordnungsrichtung des ersten Gittermusters und der Gitterbewegungsrichtung 0 und ist eine Bewegungsdistanz der ersten Gitterbewegungseinheit d, so kann eine äquivalente Gitterbewegungsdistanz d/tan0 sein.
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Die Gitterbewegungseinheit kann sich entlang des Randes bewegen, der von den zwei Neigungsflächen definiert wird, auf denen die erste Gittereinheit und die zweite Gittereinheit angeordnet sind.
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Die Referenzoberflächen der Projektionslinsen können einen vorbestimmten Winkel bezüglich der Gitterebene ausbilden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung bewegt eine Gitterbewegungseinheit eine Gittereinheit in eine Richtung, die bezüglich einer Anordnungsrichtung und einer Erstreckungsrichtung eines Gittermusters geneigt ist, wodurch zumindest zwei Gittereinheiten mittels einer Gitterbewegungseinheit bewegt werden, auch wenn kein optisches System, wie ein separates Lichtwegumwandlungsmittel, verwendet wird, so dass sich die Herstellungskosten senken lassen und eine Vorrichtung leicht steuerbar und handhabbar wird.
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Zudem wird ein Neigungswinkel zwischen der Anordnungsrichtung des Gittermusters und der Bewegungsrichtung der Gitterbewegungseinheit korrekt gesteuert, so dass man, verglichen mit einer tatsächlichen Bewegung, eine höhere Bewegungswirkung oder eine genaue Bewegungswirkung erhält.
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Zudem lässt sich die durch eine Bewegungsdifferenz zwischen vielen konventionellen Gitterbewegungseinheiten bedingte Verminderung der Prüfgenauigkeit verhindern, und lässt sich die durch den voneinander unabhängigen Betrieb der Gitterbewegungseinheiten bedingte Komplexität der Steuerung verringern.
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Die vorangehende allgemeine Beschreibung und die nachfolgende ausführliche Beschreibung dienen als Beispiel und Erläuterung und haben den Zweck, die beanspruchte Erfindung näher zu erläutern.
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KURZBECHREIBUNG DER FIGUREN
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Die angehängten Figuren, die zum besseren Verständnis der Erfindung beigefügt sind und als ein Bestandteil dieser Patentschrift in die Patentschrift aufgenommen sind, stellen Ausführungsformen der Erfindung dar und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erläutern.
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1 ist eine schematische Darstellung, die eine Vorrichtung zur Messung einer dreidimensionalen Form darstellt, die für ein Verfahren zur Messung einer dreidimensionalen Form gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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2 und 3 sind schematische Darstellungen, die eine Bewegungsrichtung einer konventionellen Gittereinheit darstellen.
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4 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispiel eines ausführlichen Bewegungsverfahrens der Gitterbewegungseinheit aus 1 darstellt.
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5 ist eine schematische Darstellung, die die erste Gitterbewegungseinheit aus 4 darstellt.
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6 ist eine schematische Darstellung, die die zweite Gittereinheit aus 4 darstellt.
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7 ist eine schematische Darstellung, die ein weiteres Beispiel eines ausführlichen Bewegungsverfahrens der Gitterbewegungseinheit aus 1 darstellt.
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8 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispiel eines ausführlichen Bewegungsverfahrens einer Gitterbewegungseinheit gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER DARGESTELLTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlicher beschrieben, in denen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dargestellt sind. Die vorliegende Erfindung kann indes auf mehrerlei verschiedene Weise ausgeführt werden und sollte nicht als auf die hier angeführten Ausführungsbeispiele beschränkt ausgelegt werden. Diese Ausführungsbeispiele dienen vielmehr der Gründlichkeit und Vollständigkeit dieser Offenbarung und vermitteln dem Fachmann den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung. Größe und relative Größe von Schichten und Regionen können in den Figuren um der Klarheit willen vergrößert dargestellt sein.
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Wird ein Element oder eine Schicht als „auf einem anderen Element oder einer anderen Schicht befindlich” oder als „verbunden mit” oder „verkoppelt mit” einem anderen Element oder einer anderen Schicht bezeichnet, so kann es sich unmittelbar auf dem anderen Element oder der anderen Schicht befinden, bzw. mit diesen verbunden oder verkoppelt sein, oder es kann dazwischen befindliche Elemente oder Schichten geben. Wird dagegen ein Element als „unmittelbar auf einem anderen Element oder einer anderen Schicht befindlich” oder als „unmittelbar verbunden mit” oder „unmittelbar verkoppelt mit” einem anderen Element oder einer anderen Schicht bezeichnet, so gibt es keine dazwischen befindlichen Elemente oder Schichten. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich durchweg auf gleiche Elemente. So wie der Begriff „und/oder” hier verwendet wird, umfasst er eine und alle Kombinationen eines oder mehrerer der zugehörigen aufgeführten Elemente.
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Auch wenn die Begriffe „erste/r/s”, „zweite/r/s”, „dritte/r/s”, usw. hier zur Beschreibung verschiedener Elemente, Komponenten, Regionen, Schichten und/oder Abschnitte verwendet werden, sollen diese Elemente, Komponenten, Regionen, Schichten und/oder Abschnitte nicht auf diese Begriffe beschränkt sein. Diese Begriffe dienen lediglich der Unterscheidung eines Elements, einer Komponente, Region, Schicht oder eines Abschnitts von einer anderen Region, Schicht oder einem anderen Abschnitt. Ein erstes Element, eine erste Komponente, eine erste Region, eine erste Schicht oder ein erster Abschnitt, von denen nachfolgend die Rede ist, könnten also auch als zweites Element, zweite Komponente, zweite Region, zweite Schicht oder zweiter Abschnitt bezeichnet werden, ohne von den Lehren der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Auf den Raum bezogene Begriffe wie „unterhalb”, „unter”, „untere/r/s”, „über”, „obere/r/s” und dergleichen können hier zur leichteren Beschreibung eines Verhältnisses eines Elements oder Merkmals zu einem anderen Element/anderen Elementen oder einem anderen Merkmal/anderen Merkmalen gemäß der Darstellung in den Figuren verwendet werden. Auf den Raum bezogene Begriffe sollen neben der in den Figuren dargestellten Ausrichtung verschiedene Ausrichtungen der Vorrichtung in Gebrauch oder in Betrieb umfassen. Steht zum Beispiel die Vorrichtung in den Figuren auf dem Kopf, so wären Elemente, die als „unter” oder „unterhalb” anderen Elemente oder Merkmalen beschrieben werden, „über” den anderen Elementen oder Merkmalen ausgerichtet. Der Beispielbegriff „unter” kann mithin sowohl eine Ausrichtung „über” und „unter” umfassen. Die Vorrichtung kann anderweitig ausgerichtet sein (um 90° oder anderweitig gedreht), und die hier verwendeten Angaben zur räumlichen Beschreibung können dementsprechend ausgelegt werden.
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Der hier verwendete Fachwortschatz dient lediglich der Beschreibung bestimmter Ausführungsbeispiele und soll die vorliegende Erfindung nicht einschränken. Die nachfolgend verwendeten Singularformen „ein/e/r” und „der/die/das” sollen auch den Plural umfassen, sofern dies nicht durch den Kontext eindeutig anders vorgegeben ist. Werden in dieser Patentschrift die Begriffe „aufweist”, bzw. „aufweisend” verwendet, so wird mit ihnen das Vorhandensein der angegebenen. Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Arbeitsvorgänge, Elemente und/oder Komponenten bezeichnet, wobei indes nicht ausgeschlossen ist, dass es noch ein oder mehrere weitere Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Arbeitsvorgänge, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen derselben gibt.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf Querschnittansichten, die schematische Darstellungen idealisierter Ausführungsbeispiele (und dazwischen liegender Strukturen) der vorliegenden Erfindung sind, beschrieben. Es ist daher mit, zum Beispiel durch die Herstellungstechnik und/oder Toleranzen bedingten, Abweichungen von den Formen der Darstellungen zu rechnen. Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sollten mithin nicht als Einschränkung auf bestimmte hier dargestellte Formen von Regionen begriffen werden, sondern können, beispielsweise durch die Herstellung bedingte, Abweichungen in Bezug auf die Formen aufweisen. So weist zum Beispiel eine als Rechteck dargestellte implantierte Region typischerweise abgerundete oder gekrümmte Merkmale und/oder eine Steigung der Konzentration der Implantation an ihren Rändern anstelle einer binären Änderung von einer implantierten zu einer nicht implantierten Region auf. Ebenso kann es bei einer durch Implantation ausgebildeten eingebetteten Region zu einer Implantation in der Region zwischen der eingebetteten Region und der Oberfläche, durch die hindurch die Implantation erfolgt, kommen. Die in den Figuren dargestellten Regionen sind mithin schematisch, und ihre Formen sollen nicht die tatsächliche Form einer Region einer Vorrichtung darstellen und sollen den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung nicht einschränken.
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Alle hier verwendeten Begriffe (einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe) haben – sofern dies nicht anderweitig definiert ist – die Bedeutung, die ein Fachmann auf dem Gebiet, dem diese Erfindung angehört, gemeinhin darunter versteht. Die Bedeutung von Begriffen, die in allgemeingebräuchlichen Wörterbüchern definiert sind, sollte der Bedeutung im Kontext der einschlägigen Technik entsprechend und nicht idealisiert oder allzu formal ausgelegt werden, sofern dies hier nicht ausdrücklich so definiert ist.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlich beschrieben.
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1 ist eine schematische Darstellung, die eine Vorrichtung zur Messung einer dreidimensionalen Form darstellt, die für ein Verfahren zur Messung einer dreidimensionalen Form gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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Gemäß 1 kann eine Vorrichtung zur Messung einer dreidimensionalen Form, die für ein Verfahren zur Messung einer dreidimensionalen Form gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird, einen Messstufenabschnitt 100, einen Bildfotografierabschnitt 200, eine erste Beleuchtungseinheit, die einen ersten und zweiten Beleuchtungsabschnitt 300 und 400 aufweist, eine Gitterbewegungseinheit 700, eine zweite Beleuchtungseinheit 600, einen Bilderhaltabschnitt 700, einen Modulsteuerabschnitt 800 und einen zentralen Steuerabschnitt 900 aufweisen.
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Der Messstufenabschnitt 100 kann eine Stufe 110, die ein Messungsziel 10 trägt, und eine Stufenbewegungseinheit 120, die die Stufe 110 überträgt, aufweisen. In einem Ausführungsbeispiel kann ein Messungsort im Messungsziel 10 gemäß einer Bewegung des Messungsziels 10 bezüglich des Bildfotografierabschnitts 200 und des ersten und zweiten Beleuchtungsabschnitts 300 und 400 durch die Stufe 110 verändert werden.
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Der Bildfotografierabschnitt 200 ist über der Stufe 110 angeordnet, so dass er vom Messungsziel 10 reflektiertes Licht erhält und ein Bild des Messungsziels 10 misst. Der Bildfotografierabschnitt 200 erhält somit das Licht, das aus dem ersten und zweiten Beleuchtungsabschnitt 300 und 400 austritt und vom Messungsziel 10 reflektiert wird, und fotografiert ein Planbild des Messungsziels 10.
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Der Bildfotografierabschnitt 200 kann eine Kamera 210, eine Abbildungslinse 220, einen Filter 230 und eine Lampe 240 aufweisen. Die Kamera 210 erhält das vom Messungsziel 10 reflektierte Licht und fotografiert das Planbild des Messungsziels 10. Die Kamera 210 kann zum Beispiel eine CCD-Kamera oder eine CMOS-Kamera aufweisen. Die Abbildungslinse 220 ist unter der Kamera 210 angeordnet, so dass sie das vom Messungsziel 10 reflektierte Licht auf der Kamera 210 abbildet. Der Filter 230 ist unter der Abbildungslinse 220 angeordnet, so dass er das vom Messungsziel 10 reflektierte Licht filtert und die Abbildungslinse 220 mit dem gefilterten Licht versorgt. Der Filter 230 kann zum Beispiel einen Frequenzfilter, einen Farbfilter oder einen Filter zur Steuerung der Lichtintensität aufweisen. Die Lampe 240 kann kreisförmig unter dem Filter 230 angeordnet sein, so dass sie das Messungsziel 10 mit Licht versorgt, so dass ein bestimmtes Bild, wie eine zweidimensionale Form des Messungsziels 10, fotografiert wird.
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Der erste Beleuchtungsabschnitt 300 kann zum Beispiel auf einer rechten Seite des Bildfotografierabschnitts 200 angeordnet sein, so dass er bezüglich der Stufe 110, die das Messungsziel 10 trägt, geneigt ist. Der erste Beleuchtungsabschnitt 300 strahlt ein erstes Gittermusterlicht in einer ersten Richtung auf das Messungsziel 10 ein.
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Der erste Beleuchtungsabschnitt 300 kann eine erste Lichtquelleneinheit 310, eine erste Gittereinheit 320 und eine erste Kondensorlinse 340 aufweisen. Die erste Lichtquelleneinheit 310 kann eine Lichtquelle und zumindest eine Linse zur Lichterzeugung aufweisen, wobei die erste Gittereinheit 320 unter der ersten Lichtquelleneinheit 310 angeordnet ist, so dass sie das von der ersten Lichtquelleneinheit 310 erzeugte Licht in ein erstes Gittermusterlicht, das ein erstes Gittermuster aufweist, umwandelt. Die erste Kondensorlinse 340 ist unter der ersten Gittereinheit 320 angeordnet, so dass sie das erste Gittermusterlicht, das aus der ersten Gittereinheit 320 austritt, auf dem Messungsziel 10 sammelt.
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Der zweite Beleuchtungsabschnitt 400 kann zum Beispiel auf einer linken Seite des Bildfotografierabschnitts 200 angeordnet sein, so dass er bezüglich der Stufe 110, die das Messungsziel 10 trägt, geneigt ist. Der zweite Beleuchtungsabschnitt 400 strahlt ein zweites Gittermusterlicht in einer zweiten Richtung, die sich von der ersten Richtung unterscheidet, auf das Messungsziel 10 ein.
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Der zweite Beleuchtungsabschnitt 400 kann eine zweite Lichtquelleneinheit 410, eine zweite Gittereinheit 420 und eine zweite Kondensorlinse 440 aufweisen. Die zweite Lichtquelleneinheit 410 kann eine Lichtquelle und zumindest eine Linse zur Lichterzeugung aufweisen, wobei die zweite Gittereinheit 420 unter der zweiten Lichtquelleneinheit 410 angeordnet ist, so dass sie das von der zweiten Lichtquelleneinheit 410 erzeugte Licht in ein zweites Gittermusterlicht, das ein zweites Gittermuster aufweist, umwandelt. Die zweite Kondensorlinse 440 ist unter der zweiten Gittereinheit 420 angeordnet, so dass sie das zweite Gittermusterlicht, das aus der zweiten Gittereinheit 420 austritt, auf dem Messungsziel 10 sammelt. Die zweite Gittereinheit 420 entspricht mit Ausnahme des ersten Gittermusters im Wesentlichen der ersten Gittereinheit 320, wobei das zweite Gittermuster ebenfalls im Wesentlichen dem ersten Gittermuster entsprechen kann.
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Wenn die erste Gittereinheit 320 nacheinander N-mal bewegt wird und im ersten Beleuchtungsabschnitt 300 N erste Gittermusterlichter auf das Messungsziel 10 eingestrahlt werden, kann der Bildfotografierabschnitt 200 nacheinander die N ersten Gittermusterlichter, die vom Messungsziel 10 reflektiert werden, erhalten und N erste Musterbilder fotografieren. Wenn die zweite Gittereinheit 420 nacheinander N-mal bewegt wird und im zweiten Beleuchtungsabschnitt 400 N zweite Gittermusterlichter auf das Messungsziel 10 eingestrahlt werden, kann zudem der Bildfotografierabschnitt 200 nacheinander die N zweiten Gittermusterlichter, die vom Messungsziel 10 reflektiert werden, erhalten und N zweite Musterbilder fotografieren. N ist eine natürliche Zahl und kann zum Beispiel 4 sein.
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In einem Ausführungsbeispiel werden der erste und zweite Beleuchtungsabschnitt 300 und 400 als eine Beleuchtungsvorrichtung beschrieben, die erste und zweite Gittermusterlichter erzeugt. Alternativ kann es mehr als drei oder drei Beleuchtungsabschnitte geben. Anders ausgedrückt, kann das Gittermusterlicht in verschiedenen Richtungen auf das Messungsziel 10 eingestrahlt werden und es können verschiedene Musterbilder fotografiert werden. Sind zum Beispiel drei Beleuchtungsabschnitte in einer gleichseitigen Dreieckform angeordnet, wobei der Bildfotografierabschnitt 200 das Zentrum der gleichseitigen Dreieckform bildet, so können drei Gittermusterlichter in verschiedenen Richtungen auf das Messungsziel 10 eingestrahlt werden. Sind zum Beispiel vier Beleuchtungsabschnitte in einer Quadratform angeordnet, wobei der Bildfotografierabschnitt 200 das Zentrum der Quadratform bildet, so können vier Gittermusterlichter in verschiedenen Richtungen auf das Messungsziel 10 eingestrahlt werden. Die erste Beleuchtungseinheit kann außerdem acht Beleuchtungsabschnitte aufweisen, und Gittermusterlichter können in acht Richtungen auf das Messungsziel 10 eingestrahlt werden, so dass ein Bild fotografiert wird.
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Die Gitterbewegungseinheit 500 überträgt die erste Gittereinheit 320 in eine Richtung, die bezüglich einer Anordnungsrichtung des ersten Gittermusters und einer Erstreckungsrichtung des ersten Gittermusters geneigt ist, während sie die zweite Gittereinheit 420 in eine Richtung überträgt, die bezüglich einer Anordnungsrichtung des zweiten Gittermusters und einer Erstreckungsrichtung des zweiten Gittermusters geneigt ist. Die Gitterbewegungseinheit 500 kann gleichzeitig die erste Gittereinheit 320 und die zweite Gittereinheit 420 übertragen. Ein ausführliches Bewegungsverfahren der Gitterbewegungseinheit 500 soll weiter unten beschrieben werden.
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Die zweite Beleuchtungseinheit 600 strahlt Licht zum Erhalt eines zweidimensionalen Bildes des Messungsziels 10 auf das Messungsziel 10 ein. In einem Ausführungsbeispiel kann die zweite Beleuchtungseinheit 600 eine rote Beleuchtung 610, eine grüne Beleuchtung 620 und eine blaue Beleuchtung 630 aufweisen. Die rote Beleuchtung 610, die grüne Beleuchtung 620 und die blaue Beleuchtung 630 können zum Beispiel kreisförmig über dem Messungsziel 10 angeordnet sein, so dass jeweils rotes Licht, grünes Licht und blaues Licht eingestrahlt wird, wobei sie, wie in 1 gezeigt, in verschiedenen Höhen angeordnet sein können.
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Der Bilderhaltabschnitt 700 ist mit der Kamera 210 des Bildfotografierabschnitts 200 elektrisch verbunden, so dass man die Musterbilder entsprechend der ersten Beleuchtungseinheit von der Kamera 210 erhält und die erhaltenen Musterbilder gespeichert werden. Weiterhin erhält der Bilderhaltabschnitt 700 die zweidimensionalen Bilder entsprechend der zweiten Beleuchtungseinheit von der Kamera 210 und speichert die erhaltenen zweidimensionalen Bilder. Der Bilderhaltabschnitt 700 kann zum Beispiel ein Bildsystem aufweisen, das die in der Kamera 210 fotografierten N ersten Musterbilder und N zweiten Musterbilder erhält und die Bilder speichert.
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Der Modulsteuerabschnitt 800 ist zur Steuerung des Messstufenabschnitts 100, des Bildfotografierabschnitts 200, des ersten Beleuchtungsabschnitts 300 und des zweiten Beleuchtungsabschnitts 400 mit dem Messstufenabschnitt 100, dem Bildfotografierabschnitt 200, dem ersten Beleuchtungsabschnitt 300 und dem zweiten Beleuchtungsabschnitt 400 elektrisch verbunden. Der Modulsteuerabschnitt 800 kann zum Beispiel eine Beleuchtungssteuervorrichtung, eine Gittersteuervorrichtung und eine Stufensteuervorrichtung aufweisen. Die Beleuchtungssteuervorrichtung steuert die erste und zweite Lichtquelleneinheit 310 und 410 derart, dass sie Licht erzeugen, und die Gittersteuervorrichtung steuert die Gitterbewegungseinheit 500 derart, dass sie die erste und zweite Gittereinheit 320 und 420 bewegt. Die Stufensteuervorrichtung steuert die Stufenbewegungseinheit 120 derart, dass sie die Stufe 110 auf und ab und nach links und rechts bewegt.
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Der zentrale Steuerabschnitt 900 ist zur Steuerung des Bilderhaltabschnitts 700 und des Modulsteuerabschnitts 800 mit dem Bilderhaltabschnitt 700 und dem Modulsteuerabschnitt 800 elektrisch verbunden. Insbesondere erhält der zentrale Steuerabschnitt 900 die N ersten Musterbilder und die N zweiten Musterbilder vorn Bildsystem des Bilderhaltabschnitts 700, um die Bilder zu verarbeiten, sodass eine dreidimensionale Form des Messungsziels gemessen werden kann. Weiterhin kann der zentrale Steuerabschnitt 900 eine Beleuchtungssteuervorrichtung, eine Gittersteuervorrichtung und eine Stufensteuervorrichtung des Modulsteuerabschnitts 800 aufweisen. Der zentrale Steuerabschnitt kann mithin eine Bildverarbeitungsplatte, eine Steuerplatte und eine Interface-Platte aufweisen.
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2 und 3 sind schematische Darstellungen, die eine Bewegungsrichtung einer konventionellen Gittereinheit darstellen. 2 ist eine schematische Darstellung, bei der eine konventionelle Vorrichtung zur Messung einer dreidimensionalen Form in Draufsicht betrachtet wird. 3 ist eine schematische Darstellung, bei der die konventionelle Vorrichtung zur Messung einer dreidimensionalen Form in einer Vorderansicht betrachtet wird.
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Gemäß 2 und 3 ist zum Beispiel, wenn eine Gittereinheit 30 auf einer linken Seite eines Messungsziels 10 angeordnet ist und von links unten nach rechts oben überragen wird, um die Gittereinheit 30 zu bewegen, eine (nicht gezeigte) Gitterbewegungseinheit zur Bewegung der Gittereinheit 30 von links unten nach rechts oben erforderlich.
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Ein links oben erzeugtes Licht strömt durch das Gittermuster 32, so dass ein Gittermusterlicht ausgebildet wird, wobei das Gittermusterlicht nach rechts unten gestrahlt wird. Wird das Gittermuster 32 in Draufsicht von einem oberen Abschnitt aus betrachtet, so wird das Gittermuster 32, wie in 2 gezeigt, von links nach rechts übertragen, wobei die Bewegungsrichtung im Wesentlichen gleich der oder im Wesentlichen parallel zu einer Beleuchtungsrichtung ist, wenn das Gittermusterlicht in Draufsicht von einem oberen Abschnitt aus betrachtet wird. Insbesondere wird das Gittermuster 32 N-mal in eine Richtung übertragen, die im Wesentlichen parallel zu einer Anordnungsrichtung des Gittermusters 32 ist, d. h., eine Richtung, die im Wesentlichen senkrecht zu einer Erstreckungsrichtung des Gittermusters 32 ist, so dass ein Reflexionsbild gemäß dem Gittermusterlicht erfasst wird und eine dreidimensionale Form des Messungsziels 10 gemessen wird.
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Werden Gittermusterlichter in zumindest zwei Richtungen auf das Messungsziel 10 eingestrahlt, wird somit die Gittereinheit 30 von links unten nach rechts oben übertragen, und es muss eine weitere (nicht gezeigte) Gittereinheit, die auf einer rechten Seite des Messungsziels 10 angeordnet ist, von rechts unten nach links oben oder von links oben nach rechts unten übertragen werden.
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Demzufolge kann die Gittereinheit 30, die auf einer linken Seite des Messungsziels 10 angeordnet ist, und eine weitere Gittereinheit, die auf einer rechten Seite des Messungsziels 10 angeordnet ist, nicht in die im Wesentlichen gleiche Richtung übertragen werden. Daher müssen voneinander unabhängige Gitterbewegungseinheiten entsprechend der linken Gittereinheit 30 und der rechten Gittereinheit verwendet werden, oder es muss ein zusätzliches optisches System, wie ein Reflexionsspiegel, verwendet werden, damit man die Bewegungsrichtungen erhält.
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4 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispiel eines ausführlichen Bewegungsverfahrens der Gitterbewegungseinheit aus 1 darstellt. 5 ist eine schematische Darstellung, die die erste Gitterbewegungseinheit aus 4 darstellt 6 ist eine schematische Darstellung, die die zweite Gittereinheit aus 4 darstellt. 4 bis 6 sind schematische Darstellungen, bei denen die Vorrichtung zur Messung einer dreidimensionalen Form aus 1 in Draufsicht betrachtet wird.
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Gemäß 4 bis 6 weist die Gitterbewegungseinheit 500 eine Bewegungseinheit 510, einen Verbindungsabschnitt 520, einen ersten Gitterverbindungsabschnitt 530 und einen zweiten Gitterverbindungsabschnitt 540 auf.
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Die Bewegungseinheit 510 kann zum Beispiel eine piezoelektrische(PZT)-Bewegungseinheit oder eine genaue lineare Bewegungseinheit aufweisen.
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Die Bewegungseinheit 510 ist über den Verbindungsabschnitt 520 mit dem ersten Gitterverbindungsabschnitt 530 und dem zweiten Gitterverbindungsabschnitt 540 verbunden. Die Bewegungseinheit 510 ist zur Bewegung der ersten Gittereinheit 320 und der zweiten Gittereinheit 420 jeweils durch den ersten Gitterverbindungsabschnitt 530 und den zweiten Gitterverbindungsabschnitt 540 mit der ersten Gittereinheit 320 und der zweiten Gittereinheit 420 verbunden.
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In Draufsicht von einem oberen Abschnitt aus betrachtet, überträgt insbesondere die Gitterbewegungseinheit 500 die erste Gittereinheit 320 in eine Richtung, die in einem ersten Winkel θ1 bezüglich einer x-Richtung entsprechend einer Anordnungsrichtung des ersten Gittermusters 322 geneigt ist und die in einem zweiten Winkel θ2 bezüglich einer y-Richtung entsprechend einer Erstreckungsrichtung des ersten Gittermusters 322 geneigt ist. Weiterhin überträgt die Gitterbewegungseinheit 500 die zweite Gittereinheit 420 in eine Richtung, die in einem dritten Winkel θ3 bezüglich einer u-Richtung entsprechend einer Anordnungsrichtung des zweiten Gittermusters 422 geneigt ist und die in einem vierten Winkel θ4 bezüglich einer v-Richtung entsprechend einer Erstreckungsrichtung des zweiten Gittermusters 422 geneigt ist.
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Wie in 5 gezeigt, wird durch die oben beschriebene Bewegung der Gitterbewegungseinheit 500 jeder beliebige Materialpunkt 322a des ersten Gittermusters 322 der ersten Gittereinheit 320 in die Gitterbewegungsrichtung übertragen. Es kann indes berücksichtigt werden, dass der Materialpunkt 322a in eine in 5 gezeigte erste äquivalente Gitterbewegungsrichtung übertragen wird, womit berücksichtigt werden kann, dass das erste Gittermuster 322 durch die oben beschriebene Bewegung der Gitterbewegungseinheit 500 in die erste äquivalente Bewegungsrichtung übertragen wird. Obwohl also eine tatsächliche Bewegung des Materialpunkts 322a in die Gitterbewegungsrichtung erfolgt, kann berücksichtigt werden, dass der Materialpunkt 322a in die erste äquivalente Gitterbewegungsrichtung übertragen wird.
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In Draufsicht betrachtet, kann, während die Gitterbewegungseinheit 500 um die Distanz d übertragen wird, das erste Gittermuster 322 äquivalent um d/tanθ1 = dtanθ2 übertragen werden. Beträgt zum Beispiel der erste Winkel θ1 weniger als 45 Grad und der zweite Winkel θ2 mehr als 45 Grad, so lässt sich, verglichen mit einer tatsächlichen Bewegung der Gitterbewegungseinheit 500, eine größere Bewegungswirkung erzielen. Beträgt der erste Winkel θ1 mehr als 45 Grad und der zweite Winkel θ2 weniger als 45 Grad, so lässt sich, verglichen mit einer tatsächlichen Bewegung der Gitterbewegungseinheit 500, eine genaue Bewegungswirkung erzielen.
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Die Gitterbewegungseinheit 500 kann zum Beispiel die erste Gittereinheit 320 in eine Richtung übertragen, die um etwa 10 Grad bis etwa 80 Grad bezüglich der x-Richtung und/oder der y-Richtung geneigt ist. Beträgt der erste Winkel θ1 10 Grand und der zweite Winkel θ2 80 Grad, so beträgt die Distanz der äquivalenten Bewegung etwa 5,67d, so dass sich, verglichen mit einer tatsächlichen Bewegung, eine höhere Bewegungswirkung erzielen lässt. Beträgt der erste Winkel θ1 80 Grad und der zweite Winkel θ2 10 Grad, so beträgt die Distanz der äquivalenten Bewegung etwa 0,18d, so dass sich, verglichen mit der tatsächlichen Bewegung, eine etwa fünfmal genauere Bewegungswirkung erzielen lässt.
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In einem Ausführungsbeispiel kann die erste Gittereinheit 320 einen (nicht gezeigten) Neigungswinkelsteuerteil aufweisen, der den Neigungswinkel durch die Steuerung der Anordnungsrichtung des ersten Gittermusters 322 und der Erstreckungsrichtung des ersten Gittermusters 322 steuert. Alternativ kann die erste Gittereinheit 320 zur Steuerung des Neigungswinkels ersetzbar sein.
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Ähnlich wie in 5 kann berücksichtigt werden, dass durch die oben beschriebene Bewegung der Gitterbewegungseinheit 500 der Materialpunkt 422a in eine in 6 gezeigte zweite äquivalente Gitterbewegungsrichtung übertragen wird, die entgegengesetzt zur ersten äquivalenten Gitterbewegungsrichtung ist, obwohl jeder beliebige Materialpunkt 422a des zweiten Gittermusters 422 der zweiten Gittereinheit 420 in die Gitterbewegungsrichtung übertragen wird. Obwohl eine tatsächliche Bewegung des zweiten Gittermusters 422 der zweiten Gittereinheit 420 in die Gitterbewegungsrichtung erfolgt, kann berücksichtigt werden, dass das zweite Gittermuster 422 der zweiten Gittereinheit 420 in die zweite äquivalente Gitterbewegungsrichtung übertragen wird.
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In einem Ausführungsbeispiel können die erste Gittereinheit 320 und die zweite Gittereinheit 420 jeweils auf beiden Seiten des Messungsziels 10 angeordnet sein, das sich zwischen der ersten Gittereinheit 320 und der zweiten Gittereinheit 420 befindet. Wie in 4 gezeigt, können das erste Gittermuster 322 der ersten Gittereinheit 320 und das zweite Gittermuster 422 der zweiten Gittereinheit 420, in Draufsicht betrachtet, im Wesentlichen symmetrisch bezüglich dem Messungsziel 10 sein. Der dritte Winkel θ3 und der vierte Winkel θ4 entsprechen im Wesentlichen jeweils dem ersten Winkel θ1 und dem zweiten Winkel θ2, und die u-Richtung und die v-Richtung sind im Wesentlichen bezüglich dem Messungsziel 10 jeweils symmetrisch zur x-Richtung und zur y-Richtung. Alternativ ist es möglich, dass das erste Gittermuster 322 der ersten Gittereinheit 320 und das zweite Gittermuster 422 der zweiten Gittereinheit 420, in Draufsicht betrachtet, bezüglich des Messungsziels 10 nicht im Wesentlichen symmetrisch zueinander sind.
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In 4 werden die erste Gittereinheit 320 des ersten Beleuchtungsabschnitts 300 und die zweite Gittereinheit 420 des zweiten Beleuchtungsabschnitts 400 von der Gitterbewegungseinheit 500 gleichzeitig in die im Wesentlichen gleiche Richtung übertragen. Auf diese Weise lassen sich Kosten senken und sind die Handhabung und Steuerung effizienter als wenn voneinander unabhängige Gitterbewegungseinheiten zur Bewegung der ersten und zweiten Gittereinheit 320 und 420 verwendet werden.
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Dabei werden das erste Gittermusterlicht und das zweite Gittermusterlicht unmittelbar auf das Messungsziel eingestrahlt, ohne durch ein Lichtwegumwandlungsmittel, wie zum Beispiel einen Spiegel, zu strömen. In diesem Fall lassen sich die Kosten für ein separates Lichtwegumwandlungsmittel senken.
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7 ist eine schematische Darstellung, die ein weiteres Beispiel eines ausführlichen Bewegungsverfahrens der Gitterbewegungseinheit aus 1 darstellt. Das Bewegungsverfahren in 7 entspricht mit Ausnahme der Bewegung entsprechend dem zweiten Gittermuster 424 der zweiten Gittereinheit 420 im Wesentlichen dem Bewegungsverfahren aus 4, wodurch nähere Erläuterungen unterbleiben können.
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Gemäß 7 können die erste Gittereinheit 320 und die zweite Gittereinheit 420 jeweils auf beiden Seiten des Messungsziels 10 angeordnet sein, das sich zwischen der ersten Gittereinheit 320 und der zweiten Gittereinheit 420 befindet. Wie in 7 gezeigt, können das erste Gittermuster 322 der ersten Gittereinheit 320 und das zweite Gittermuster 424 der zweiten Gittereinheit 420, in Draufsicht betrachtet, eine Erstreckungsrichtung, die im Wesentlichen parallel zueinander ist, und eine Anordnungsrichtung, die im Wesentlichen parallel zueinander ist, aufweisen.
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Der dritte Winkel θ3 und der vierte Winkel θ4 entsprechen im Wesentlichen jeweils der ersten Winkel θ1 und dem zweiten Winkel θ2, und die u-Richtung und die v-Richtung sind im Wesentlichen jeweils parallel zur x-Richtung und zur y-Richtung. Falls die Gitterbewegungseinheit 500 die erste und zweite Gittereinheit 320 und 420 in die Gitterbewegungsrichtung überträgt, entsprechen sich zudem eine erste äquivalente Bewegungsrichtung der ersten Gittereinheit 320 und eine zweite äquivalente Bewegungsrichtung der zweiten Gittereinheit 420 im Wesentlichen. Die Gitterbewegungseinheit 500 kann sich entlang eines Randes eines Polyeders bewegen. Die erste Gittereinheit 320 und die zweite Gittereinheit 420 weiden jeweils auf zwei benachbarten Neigungsflächen angeordnet, die den Rand definieren, und können sich jeweils auf den zwei Neigungsflächen bewegen. Dabei kann die Vorrichtung zur Messung einer dreidimensionalen Form zusätzlich zum in 1 dargestellten ersten und zweiten Beleuchtungsabschnitt 300 und 400 zumindest einen zusätzlichen Beleuchtungsabschnitt aufweisen.
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Falls die Vorrichtung zur Messung einer dreidimensionalen Form aus 1 N (größer als oder gleich drei) Beleuchtungsabschnitte aufweist und Gittermusterlichter in N Richtungen auf das Messungsziel eingestrahlt werden, so kann die Vorrichtung zur Messung einer dreidimensionalen Form zum Beispiel N Gittereinheiten aufweisen, die die N Gittermusterlichter beleuchten. Dabei kann die Gitterbewegungseinheit Gittereinheiten entsprechend zwei benachbarten Richtungen übertragen.
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Anders ausgedrückt, sind die N Gittereinheiten jeweils auf N Neigungsflächen angeordnet, die eine N-winklige Pyramide definieren, und die Gitterbewegungseinheit bewegt sich entlang eines Randes der N-winkligen Pyramide. Die erste und zweite Gittereinheit können von den N Neigungsflächen jeweils auf einer ersten Neigungsfläche und einer zweiten Neigungsfläche angeordnet sein, die zueinander benachbart sind, so dass sie den Rand definieren, und können sich jeweils auf der ersten und zweiten Neigungsfläche entsprechend der Bewegung der Gitterbewegungseinheit bewegen.
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N kann ein Vielfaches von zwei sein. Anders ausgedrückt, wird N als N = 2K ausgedrückt (wobei K eine natürliche Zahl größer als oder gleich zwei ist), wobei die Vorrichtung zur Messung einer dreidimensionalen Form K Gitterbewegungseinheiten aufweisen kann, die zwischen zwei benachbarten Gittereinheiten zur Bewegung der zwei benachbarten Gittereinheiten angeordnet sind. Die K Gitterbewegungseinheiten können nacheinander an jedem weiteren Rand von N Rändern der N-winkligen Pyramide angeordnet sein.
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Nachfolgend soll ein Beispiel des Bewegungsverfahrens der Gitterbewegungseinheit anhand der beigefügten Figuren ausführlich beschrieben werden.
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8 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispiel eines ausführlichen Bewegungsverfahrens einer Gitterbewegungseinheit gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Falls die in 1 dargestellte Vorrichtung zur Messung einer dreidimensionalen Form vier Beleuchtungsabschnitte aufweist und Gittermusterlichter in vier Richtungen eingestrahlt werden, überträgt zum Beispiel gemäß 8 eine Gitterbewegungseinheit 502 Gittereinheiten 320 und 420 entsprechend zwei benachbarten Richtungen unter den vier Richtungen.
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Die Gitterbewegungseinheit 502 kann sich zum Beispiel entlang eines Randes 51 einer viereckigen Pyramide 50 bewegen, wobei die erste Gittereinheit 320 und die zweite Gittereinheit 420 jeweils auf einer benachbarten ersten und zweiten Neigungsfläche 52 und 54, die den Rand 51 ausbilden, angeordnet sind, so dass sie sich auf der ersten und zweiten Neigungsfläche 52 und 54 bewegen.
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Bei der oben beschriebenen Bewegung bewegt sich die Gitterbewegungseinheit 502 hin zu einem Scheitelpunkt 53 der viereckigen Pyramide 50, und die erste und zweite Gittereinheit 320 und 420 werden derart übertragen, dass sie von einer Richtung hin zum Scheitelpunkt 53 der viereckigen Pyramide 50 abweichen. Falls zum Beispiel das erste und zweite Gittermuster 322 und 422 im Wesentlichen parallel zur ersten und zweiten Unterseite 52a und 54a der ersten und zweiten Neigungsfläche 52 und 54 sind, auf denen jeweils die erste und zweite Gittereinheit 320 und 420 angeordnet sind, so werden die erste und zweite Gittereinheit 320 und 420 in eine Richtung übertragen, die in einem vorbestimmten Neigungswinkel bezüglich einer Anordnungsrichtung und einer Erstreckungsrichtung des ersten und zweiten Gittermusters 322 und 422 geneigt ist. Als Ergebnis des oben beschriebenen Bewegungsverfahrens lässt sich die gleiche Wirkung wie die in 2 bis 7 beschriebene Bewegungswirkung erhalten.