DE102006017400B4 - Vorrichtung und Verfahren zur berührungslosen Vermessung wenigstens einer gekrümmten Fläche - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur berührungslosen Vermessung wenigstens einer gekrümmten Fläche Download PDF

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Abstract

Vorrichtung zur berührungslosen Vermessung wenigstens einer gekrümmten Fläche mit
a) einer Lichtquelle zur Erzeugung von Licht mit einem kontinuierlichen Spektrum;
b) einer der Lichtquelle zugeordneten Lichtaustrittsfläche;
c) einem Messkopf mit einem abbildenden optischen System mit chromatischer Aberration zur Abbildung der Lichtaustrittsfläche in wellenlängenabhängigen Ebenen;
d) einer optischen Spektraleinrichtung, mit der die spektrale Intensitätsverteilung von Licht erfassbar ist, das durch das optische System hindurch auf die zu vermessende Fläche gerichtet und von dort reflektiert wird;
e) einer Auswerteeinheit, mit der sich jeder Wellenlänge, bei der die von der optischen Spektraleinrichtung erfasste Intensitätsverteilung ein lokales Maximum hat, ein Abstand zwischen dem optischen System und der Fläche zuordnen lässt;
dadurch gekennzeichnet, dass
f) der Öffnungswinkel des den Messkopf verlassenden Strah lenbündels in einer die optische Achse (24) des optischen Systems (22) enthaltenden Ebene kleiner als in einer hierzu senkrechten, ebenfalls die optische Achse (24) des optischen Systems...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur berührungslosen Vermessung wenigstens einer gekrümmten Fläche nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur berührungslosen Vermessung wenigstens einer gekrümmten Fläche nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
  • Bekannte Vorrichtungen dieser Art werden insbesondere eingesetzt, um Schichtdicken, insbesondere Mittendicken von Linsen, zu bestimmen. Sie werden aber auch als scannende 3D-Messysteme aufgebaut zur berührungslosen Messung von Topografien und Profilen eingesetzt. Typische Anwendungen sind die Qualitätssicherung und Fertigungskontrolle in der Glas-, Kunststoff-, Halbleiter- und Automobilindustrie, sowohl im Labor als auch in der industriellen Fertigung.
  • Eine Vorrichtung dieser Art ist in einem Aufsatz von Matthias Kunkel und Jochen Schulze mit dem Titel „Mittendicke von Linsen berührungslos messen”, Photonik 6/2004, beschrieben. Um die Mittendicke von Linsen zu messen, wird dort vorgeschlagen, die Distanzen zwischen einem festen Bezugspunkt und den Scheitelpunkten der Linsenober- und unterseite zu messen. Zur Distanzmessung wird spektral breitbandiges Licht in einen Lichtwellen leiter eingekoppelt und über einen Faserkoppler zu einem Objektiv mit ausgeprägter chromatischer Längsaberration geführt. Dieses fokussiert das aus der Faserendfläche austretende Licht wellenlängenabhängig auf die zu messende Oberfläche und erzeugt dort einen Messfleck von wenigen Mikrometern Durchmesser. Eine scharfe Abbildung des leuchtenden Faserkerns ergibt sich dort aber nur für eine Wellenlänge λ1. Umgekehrt wird auch das reflektierte Licht der selben Wellenlänge λ1 scharf auf das Faserende abgebildet und wieder in den Lichtwellenleiter eingekoppelt. Andere Wellenlängen werden wegen der unscharfen Abbildung stark unterdrückt. Das reflektierte Licht gelangt über den Faserkoppler in ein Spektrometer. Das dort gemessen Spektrum zeigt bei der betreffenden Wellenlänge λ1 einen scharfen Peak. Durch Kalibrierung kann aus der gefundenen Wellenlänge die gesuchte Distanz zur Oberfläche bestimmt werden. Befinden sich zwei Grenzflächen eines transparenten Materials, insbesondere einer Linse, im Messbereich des Objektivs, so existieren zwei Wellenlängen λ1 und λ2, für die sich auf je einer der Grenzflächen eine scharfe Abbildung ergibt. Entsprechend sind auch zwei Peaks zu beobachten, aus denen sich die Distanzen s1 und s2 zu den beiden Grenzflächen bestimmen lassen.
  • Objektive von hierzu verwendeten bekannten Messköpfen haben, um optimale Messeigenschaften, insbesondere eine große Lichtempfindlichkeit und ein großes Auflösungsvermögen, zu erzielen, bei einer entsprechend großen Apertur abhängig vom erforderlichen Messabstand einen entsprechend großen Durchmesser. Häufig ist jedoch der Einbauraum für den Messkopf in einer Raumrichtung begrenzt, insbesondere dann, wenn eine Vielzahl von Messköpfen in kleinem Abstand aneinandergereiht werden sollen. Hier wären entsprechend schmale Messköpfe wünschenswert.
  • Eine Vorrichtung, die ebenfalls dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entspricht, ist aus der DE 10 2004 011 189 A1 bekannt. Bei dieser ist die Abmessung des Messkopf-Querschnittes in einer Raumrichtung kleiner als in anderen Raumrichtungen. Der aus dem Messkopf austretende Lichtstrahl ist jedoch ein rotationssymmetrischer Kegel, dessen Öffnungswinkel in allen die optische Achse enthaltenden Ebenen derselbe ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art zu gestalten, bei der beziehungsweise bei dem ein Messkopf einsetzbar ist, dessen Querschnitt wenigstens in einer Raumrichtung möglichst kleine Außenabmessungen hat und der über optimale Messeigenschaften, insbesondere eine große Lichtempfindlichkeit und ein großes Auflösungsvermögen, verfügt.
  • Diese Aufgabe wird, was die Vorrichtung angeht, durch die in Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.
  • Erfindungsgemäß ist also das optische System infolge des in einer Richtung kleineren Öffnungswinkels schmal gebaut, so dass auch der gesamte Meßkopf schmaler ist als bekannte Messköpfe. Hierdurch ist zwar in der Raumrichtung, in der das optische System schmaler ist, die Apertur des optischen Systems gegenüber der Apertur in den anderen Raumrichtungen senkrecht zur optischen Achse des Systems reduziert. Die reduzierte Apertur ist jedoch ausreichend, um optimale Messeigenschaften zu erzielen, sofern in der Ebene, die durch die optische Achse des optischen Systems und die Raumrichtung der reduzierten Apertur aufgespannt wird, die optische Achse des optischen Systems im Wesentlichen senkrecht zu der Fläche verläuft. Insgesamt wird zugunsten der kleineren Außenabmessung des Messkopfes in der Ebene, in der die optische Achse senkrecht zu der zu vermessenden Fläche verläuft, auf eine große Apertur verzichtet, ohne dass dabei die Messeigenschaften verschlechtert werden. In der Ebene, in der die Fläche gekrümmt ist, hat das optische System hingegen eine Apertur, die groß genug ist, um optimale Messergebnisse zu erzielen, und auch entsprechend große Außenabmessungen.
  • Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann das optische System ein zu seiner optischen Achse radialsymmetrisches optisches System sein, bei dem wenigs tens an einer Seite im wesentlichen parallel zu seiner optischen Achse ein Teil entfernt ist. Der entfernte Teil kann insbesondere abgesägt oder abgeschliffen sein. Das optische System behält auf diese Weise in den anderen lateralen Raumrichtungen seine Apertur und damit seine optimalen Messeigenschaften bei.
  • Zweckmäßigerweise kann an zwei gegenüberliegenden Seiten des optischen Systems jeweils ein Teil entfernt sein. Auf diese Weise ist der Messkopf symmetrisch aufgebaut.
  • Um die Fläche scannerartig vermessen zu können, kann der Messkopf relativ zu der zu vermessenden Fläche insbesondere im Wesentlichen senkrecht zu der Raumrichtung mit dem kleineren Öffnungswinkel des Strahlenbündels bewegbar sein.
  • Das optische System kann vorzugsweise ein insbesondere passives Objektiv sein. Mit einem Objektiv sind optimale Abbildungseigenschaften realisierbar. Ein passives optisches System, das keine elektronischen oder bewegten Teile aufweist, ist außerdem sehr robust und nahezu unempfindlich gegenüber äußeren insbesondere mechanischen und/oder elektrischen Einflüssen.
  • Um das Licht möglichst verlustfrei zum Messkopf und von diesem weg leiten zu können, kann der Messkopf über we nigstens einen Lichtwellenleiter, insbesondere einen multi-mode Lichtwellenleiter, mit der Lichtquelle und der optischen Spektraleinrichtung verbunden sein.
  • Bei einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform kann eine Vielzahl von Messköpfen in der Raumrichtung mit dem kleineren Öffnungswinkel des Strahlenbündels nebeneinander angeordnet sein. Auf diese Weise kann die Fläche an mehreren Messpunkten, die entsprechend der Messköpfe entlang einer Geraden angeordnet sind, gleichzeitig und somit schnell vermessen werden. Dadurch, dass die Messköpfe an ihren schmalen Seiten eng nebeneinander angeordnet sind, ist ein entsprechend kleiner Messpunktabstand und so in dieser Raumrichtung eine große räumliche Auflösung erzielbar. Um die gesamte Fläche scannerartig zu vermessen, können alle Messköpfe gleichzeitig relativ zu der Fläche bewegt werden. Die Bewegung kann senkrecht zu der Raumrichtung, in der die Messköpfe schmal sind, oder schräg zu dieser erfolgen.
  • Zweckmäßigerweise kann mit der Vorrichtung eine Dicke wenigstens einer durch zwei Flächen begrenzten Schicht, insbesondere eine Wanddicke, bestimmbar sein. Mit der Vorrichtung können so Schichtdicken transparenter insbesondere wenigstens zu einem Teil zylindrischer Körper, insbesondere Glas- oder Kunststoffflaschen, einfach und genau bestimmt werden.
  • Die oben genannte Aufgabe wird, was das Verfahren angeht, durch die im Anspruch 9 angegebene Erfindung gelöst.
  • Dadurch, dass das optische System so bezüglich der Fläche ausgerichtet wird, wobei seine optische Achse senkrecht zu dieser verläuft, ist in dieser Raumrichtung eine verhältnismäßig kleine Apertur ausreichend, um mit den gleichen optimalen Messeigenschaften des optischen Systems zu messen. Auf diese Weise können die verwendeten Messköpfe schmal gebaut sein. Insgesamt wird zugunsten der kleineren Außenabmessung des Messkopfes in der Ebene, in der die optische Achse senkrecht zu der zu vermessenden Fläche steht, auf eine große Apertur verzichtet.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen
  • 1 schematisch einen seitlichen Längsschnitt eines abgeflachten Messkopfes;
  • 2 schematisch den Messkopf aus 1 in der Draufsicht auf eine seiner schmalen Seiten;
  • 3 schematisch den Messkopf aus den 1 und 2 in der Rückansicht;
  • 4 schematisch eine Messkopfanordnung mit drei Messköpfen aus den 1 bis 3 von der Seite betrachtet;
  • 5 schematisch die Messkopfanordnung aus 4 in der Draufsicht beim Vermessen der Wanddicke eines Glaszylinders.
  • In den 1 bis 3 ist ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 versehener länglicher Messkopf einer in den 4 und 5 gezeigten Messkopfanordnung einer ansonsten nicht dargestellten Vorrichtung zur berührungslosen Bestimmung der Wanddicke eines in 5 dargestellten Glaszylinders 12 gezeigt.
  • Der Messkopf 10 ist über einen nicht gezeigten multi-mode Lichtwellenleiter mit einer bekannten Lichtquelle zur Erzeugung von Licht mit einem kontinuierlichen Spektrum verbunden. Der Lichtwellenleiter führt zu einem kreiszylinderförmigen Lichtleiteranschlusskörper 14 an der rückseitigen Stirnseite eines Gehäuses 16 des Messkopfes 10, im Längsschnitt in 1 links. Dort mündet er in einen Faserkoppler 18, der mittig in der Stirnfläche des Lichtleiteranschlusskörpers 14 befestigt ist. Die Länge des Messkopfes 10 beträgt bei dem in den 1 bis 5 gezeigten praktischen Ausführungsbeispiel beispielhaft etwa 9 cm bis 10 cm, mit dem Lichtleiteranschlusskörper 14 etwa 14 cm bis 15 cm.
  • Das Gehäuse 16 des Messkopfes 10 hat im Wesentlichen die Form eines Kreiszylinders, dessen Mantel an zwei gegenüberliegenden Seiten 20, in 1 parallel zur Zeichenebene und in der Draufsicht in 2 horizontal senkrecht zur Zeichenebene, abgeflacht ist; dies ist auch in der Rückansicht in 3 sichtbar. Der Abstand zwischen den abgeflachten Seiten 20 ist etwas größer als der Durchmesser des Lichtleiteranschlusskörpers 14, was aus den 2 und 3 hervorgeht. Bei dem praktischen Ausführungsbeispiel beträgt der Außendurchmesser des Gehäuses 16 des Messkopfes 10 etwa 5 cm bis 7 cm. Der Abstand der beiden abgeflachten Seiten 20 beträgt etwa 3 cm bis 4 cm.
  • Im Messkopf 10 wirkt das Ende des Lichtwellenleiters als eine der Lichtquelle zugeordnete, in den Figuren nicht sichtbare Lichtaustrittsfläche, welche parallel zu den Stirnseite des Gehäuses 16 des Messkopfes 10 verläuft.
  • Der Messkopf 10 umfasst ein Objektiv 22 mit chromatischer Aberration, das die Lichtaustrittsfläche verkleinert in wellenlängenabhängigen Brennebenen, in 1 rechts von dem Messkopf 10, abbildet. Die optische Achse 24 des Objektivs 22 verläuft koaxial zum Gehäuse 16 des Messkopfes 10, in 1, 2, 4 und 5 horizontal, durch die Lichtaustrittsfläche. Ein Lichtkegel 25 für eine beispielhaft gewählte Wellenlänge ist in 1, 2, 4 und 5 rechts gezeigt. Die Höhe des Lichtkegels 25 entspricht einem Messabstand des Objektivs 22 zu einem der Kegelspitze zugeordneten Brennpunkt auf der zu vermessenden Fläche 26 des Glaszylinders 12. Der Messabstand beträgt bei dem praktischen Ausführungsbeispiel zwischen 6,5 cm und 7,5 cm. Die Länge des Objektivs 22 beträgt beispielhaft etwa 5,5 cm bis 6,5 cm.
  • Das Objektiv 22 umfasst von dem Lichtleiteranschlusskörper 14 aus betrachtet ein erstes Linsenpaar 28, bestehend aus einer plankonvexen Linse 30 und einer plankonvexen Linse 32, und in einem Abstand zu diesem ein zweites Linsenpaar 34 bestehend aus einer bikonvexen Linse 36 und einer konkavkonvexen Linse 38. Das zweite Linsenpaar 34 befindet im Bereich der der zu vermessenden Fläche 26 zugewandten Stirnseite des Messkopfes 10, in 1 rechts. Das Objektiv 22 ist passiv, das heißt, es enthält keine elektronischen oder bewegten Teile.
  • Der Durchmesser des Objektivs 22 ist in einer Raumrichtung X senkrecht zu seiner optischen Achse 24 entsprechend der abgeflachten Seiten 20 des Gehäuses 16 des Messkopfes 10 reduziert. Hierzu ist an zwei gegenüberliegenden Seiten der Linsen 32, 36 und 38, welche ursprünglich zu der optischen Achse 24 radialsymmetrisch sind, im wesentlichen parallel zur optischen Achse 24 des Objektivs 22 jeweils ein Teil entfernt, beispielsweise abgesägt oder abgeschliffen, so dass die Linsen 30, 32, 36 und 38 dort abgeflachte Seitenflächen 32a, 36a beziehungsweise 38a haben. Die Linse 30 hat einen deutlich kleineren Durchmesser als die anderen Linsen 32, 36 und 38 und bedarf daher keiner Reduzierung. Durch das Entfernen der seitlichen Linsenteile wird in der entsprechenden lateralen, also senkrecht zur optischen Achse 24 verlaufenden, Raumrichtung X die Apertur des Objektivs 22 gegenüber der ursprünglichen Apertur, die in einer dazu senkrechten lateralen Raumrichtung Y noch vorhanden ist, verringert. In den 1, 2, 4 und 5 ist die in den zueinander senkrechten lateralen Raumrichtungen Y beziehungsweise X unterschiedliche Apertur anhand des entsprechenden Profils des Lichtkegels 25 veranschaulicht. In der Ebene der breiten Seite des Objektivs 22 und des Messkopfes 10, in 1, ist ein Winkel α zwischen der optischen Achse 24 und der Kegelmantelfläche des Lichtkegels 25 beispielhaft mit etwa 17° deutlich größer als ein entsprechender Winkel β in der Ebene der schmalen Seite des Objektivs 22 und des Messkopfes 10, in 2, wo er etwa 15° beträgt.
  • Der Messkopf 10 ist ferner über einen nicht gezeigten, aus dem Stand der Technik bekannten Verzweiger in dem Lichtwellenleiter in bekannter Weise mit einem ebenfalls nicht dargestellten Spektrographen verbunden. Mit dem Spektrographen ist die spektrale Intensitätsverteilung von Licht erfassbar, das durch das Objektiv 22 hindurch auf die zu vermessende Fläche 26 gerichtet und von dort reflektiert wird.
  • Darüber hinaus verfügt die Vorrichtung über eine nicht gezeigte Auswerteeinheit, die mit dem Spektrographen funktionell verbunden ist. Mit der Auswerteeinheit läßt sich jeder Wellenlänge, bei der die von dem Spektrographen erfaßte Intensitätsverteilung ein lokales Maximum hat, ein Abstand zwischen dem Objektiv 22 und der zu vermessenden Fläche 26 zuordnen.
  • In 4 ist die Messkopfanordnung bestehend aus drei identischen Messköpfen 10 gezeigt. Die Messköpfe 10 sind in der Raumrichtung X, in der die Breiten ihrer Objektive 22 reduziert sind, in 4 übereinander, angeordnet. Dadurch, dass die Messköpfe 10 schmal sind, liegen ihre optischen Achsen 24 und daher die Brennpunkte, welche die Messpunkte vorgeben, sehr nahe beieinander, so dass eine entsprechend große Auflösung in der Raumrichtung X realisiert ist.
  • In 5 sind die Messköpfe 10 aus 4 in Draufsicht mit Blick auf ihre breiten Seiten gezeigt. Es ist hier nur der obere Messkopf 10 sichtbar, die anderen sind durch diesen verdeckt.
  • Die Messköpfe 10 sind zum Vermessen der Wand des Glaszylinders 12 so ausgerichtet, dass die Breite ihrer Objektive 22 in der Raumrichtung X reduziert ist, in der die zu vermessende Fläche 26 der Wand gerade ist, also parallel zur Achse des Glaszylinders 12. Die Achse des Glaszylinders 12 verläuft in 5 senkrecht zur Zeichenebe ne. Die optische Achse 24 steht dann in der Ebene, in der die Messköpfe 10 schmal sind, senkrecht auf der Fläche 26.
  • Zur Bestimmung der Wanddicken des Glaszylinders 12 wird dieser senkrecht zu den optischen Achsen 24 der Objektive 22 in Raumrichtung Y, in 5 von unten nach oben, auf der Lichtaustrittsseite an den Messköpfen 10 entlang geführt. Die Messköpfe 10 werden also relativ zu der zu vermessenden Fläche 26 im Wesentlichen senkrecht zu der Raumrichtung X, in der die Breite des Objektivs 22 reduziert ist, bewegt. Die Zylinderwand ist in Raumrichtung X, hier parallel zur Achse des Glaszylinders 12, in der die Objektive 22 eine kleine Apertur aufweisen, gerade. Der kürzeste Abstand zwischen der Wand des Glaszylinders 12 und den Messköpfen 10 beim Vorbeiführen des Glaszylinders 12 entspricht etwa dem mittleren Messabstand des Objektivs 22, so dass beim Passieren der den Messköpfen 10 zugewandten Seite der Wand die Wandinnenfläche (Fläche 26) und die Wandaußenfläche jeweils einer der mit den Messköpfen 10 realisierbaren Brennebenen zuordenbar sind. Beim Passieren des Glaszylinders 12 werden dann simultan über jeden der Messköpfe 10 mit dem jeweiligen Spektrographen zwei Peaks erfasst und mit der Auswerteeinrichtung die entsprechenden Abstände zu der Wandinnen und -außenflächen und daraus die Wanddicke des Glaszylinders 12 bestimmt.
  • Anstelle des Objektivs 22 kann auch ein andersartiges abbildendes optisches System mit chromatischer Aberration vorgesehen sein.
  • Statt des Spektrographen kann auch eine andere optische Spektraleinrichtung, beispielsweise ein Spektrometer, eingesetzt werden.
  • Statt auf beiden Seiten 20 kann auch nur auf einer Seite 20 ein Teil der Linsen 32, 36 und 38 entfernt sein.
  • Die Messköpfe 10 können statt senkrecht zu der Raumrichtung, in der die Breite des Objektivs 22 reduziert ist, auch schräg zu dieser bewegt werden.
  • Anstelle eines passiven Objektivs 22 kann beispielsweise auch ein manuell oder automatisch einstellbares Objektiv verwendet werden.
  • Die Vorrichtung ist nicht beschränkt auf die Bestimmung einer Dicke einer Wand. Vielmehr kann sie zur Bestimmung einer Dicke einer beliebigen durch zwei Flächen 26 begrenzten Schicht eines transparenten Körpers verwendet werden. Es kann sich hierbei auch um innenliegende Schichten handeln.
  • Statt der Fläche 26 eines Glaszylinders 12 können auch andere gekrümmte Flächen, die in wenigsten einer Raum richtung eben sind, beispielsweise auch Flaschen, Kegel oder Pyramiden, vermessen werden.
  • Die Vorrichtung, insbesondere der Messkopf 10, kann auch als hochauflösender Abstandssensor eingesetzt werden. Sie kann auch als scannendes 3D-Messystem zur berührungslosen Messung von Topografien und Profilen, auch von nicht transparenten Oberflächen ausgestaltet sein.
  • Die Abmessungen der Messköpfe 10, die Messabstände und die angegeben Winkel α und β für die Lichtkegel 25 können deutlich größer oder kleiner als die beispielhaft angegebenen sein.

Claims (9)

  1. Vorrichtung zur berührungslosen Vermessung wenigstens einer gekrümmten Fläche mit a) einer Lichtquelle zur Erzeugung von Licht mit einem kontinuierlichen Spektrum; b) einer der Lichtquelle zugeordneten Lichtaustrittsfläche; c) einem Messkopf mit einem abbildenden optischen System mit chromatischer Aberration zur Abbildung der Lichtaustrittsfläche in wellenlängenabhängigen Ebenen; d) einer optischen Spektraleinrichtung, mit der die spektrale Intensitätsverteilung von Licht erfassbar ist, das durch das optische System hindurch auf die zu vermessende Fläche gerichtet und von dort reflektiert wird; e) einer Auswerteeinheit, mit der sich jeder Wellenlänge, bei der die von der optischen Spektraleinrichtung erfasste Intensitätsverteilung ein lokales Maximum hat, ein Abstand zwischen dem optischen System und der Fläche zuordnen lässt; dadurch gekennzeichnet, dass f) der Öffnungswinkel des den Messkopf verlassenden Strah lenbündels in einer die optische Achse (24) des optischen Systems (22) enthaltenden Ebene kleiner als in einer hierzu senkrechten, ebenfalls die optische Achse (24) des optischen Systems (22) enthaltenden Ebene ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das optische System ein zu seiner optischen Achse (24) radialsymmetrisches optisches System (22) ist, bei dem wenigstens an einer Seite (20, 32a, 36a, 38a) im Wesentlichen parallel zu seiner optischen Achse (24) ein Teil entfernt ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an zwei gegenüberliegenden Seiten (20, 32a, 36a, 38a) des optischen Systems (22) jeweils ein Teil entfernt ist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkopf (10) relativ zu der zu vermessenden Fläche (26) insbesondere im Wesentlichen senkrecht zu der Raumrichtung (X) mit dem kleineren Öffnungswinkel des Strahlenbündels bewegbar ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische System ein insbesondere passives Objektiv (22) ist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkopf (10) über wenigstens einen Lichtwellenleiter, insbesondere einen Multi-Mode Lichtwellenleiter, mit der Lichtquelle und der optischen Spektraleinrichtung verbunden ist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Messköpfen (10) in der Raumrichtung (X) mit dem kleineren Öffnungswinkel des Strahlenbündels nebeneinander angeordnet ist.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit ihr eine Dicke wenigstens einer durch zwei Flächen (26) begrenzten Schicht, insbesondere eine Wanddicke, bestimmbar ist.
  9. Verfahren zur optischen Vermessung einer gekrümmten Fläche, die in einer Richtung die Krümmung null aufweist, mit einem Messkopf, der eine Lichtaus- und eine Lichteintrittsöffnung besitzt, die in einer Richtung eine kleinere Apertur hat als in der Richtung senkrecht dazu, bei dem a) Licht mit einem kontinuierlichen Spektrum eine Lichtfläche erzeugt; b) die Lichtfläche mit einem optischen System mit chromatischer Aberration in Wellenlängen abhängigen Brennebenen abgebildet wird; c) die spektrale Intensitätsverteilung von Licht erfasst wird, das auf die zu vermessende Fläche gerichtet und von dort reflektiert wird; d) jeder Wellenlänge, bei der die erfasste Intensitätsverteilung ein lokales Maximum hat, ein Abstand zwischen dem optischen System und der Fläche zugeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass e) die optische Achse des optischen Systems bezüglich der Richtung der zu vermessenden Fläche, in der diese die Krümmung null besitzt, senkrecht ausgerichtet wird, und f) der Messkopf (10) so ausgerichtet wird, dass die Richtung seiner kleineren Apertur parallel zur Flächenrichtung mit der Krümmung null steht.
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