Calibration of the inclined contour planes formed on ESPI and optimization of ESPI optical system for contouring

Abstract

Es wird eine neue Konturing-Methode mit einer elektronischen Zweiwellenlängen-Speckle-Interferometrie (TWESPI) vorgeschlagen, bei der zwei Beleuchtungsstrahlen verwendet werden. Die optisch rauhe Oberfläche wird bei einer synthetischen längeren equivalenten Wellenlänge vermessen, so daß durch die Änderung der Wellenlängen eine variable Meßempfindlichkeit erhalten werden kann. Dadurch erweitert diese Technik den Meßbereich der Einwellen-Speckle-Interferometrie und erlaubt die Messung von Konturen steiler Profile als bisher mit der Einwellenlängen-Methode möglich war.

Instead of searching a direction vector of contour planes which is completely identical to the direction of the optical axis of a viewing system, we introduce a kind of the method of calibrating measurement values by computer so that the correct shape of the test object can be obtained when the direction vector of the contour planes deviates from the optical axis of the viewing system. The calibrating formula is derived and experimentally verified. According to the formula, the optimization of ESPI optical system is discussed. Several examples are analyzed. The theoretical and calibrated results show good agreement.