Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Mehrfachspiegel zur Vervielfachung einer ein gehenden Wellenfront nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum optischen Messen einer Oberfläche nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6.

Ein Verfahren zur Phasenmessung von Strahlung, insbesondere Lichtstrahlung, und eine Vorrichtung zur Phasenmessung von Strahlung, insbesondere Lichtstrah lung, sind aus den DE 198 56 400 B4 und DE 010 30 059 B1 bekannt. Bei den vorbekannten Vorrichtungen wird ein Körper mit kohärenter Strahlung einer vorbe stimmten Frequenz bestrahlt. Der Körper kann eine diffus reflektierende Oberfläche aufweisen. Die von dem Körper reflektierte Strahlung bzw. die Strahlung, die den Körper bzw. das transparente Medium durchlaufen hat, wird von einer Abbil dungsoptik in eine Bildebene abgebildet, in der sich ein Sensor befindet. Bei dem Sensor handelt es sich vorzugsweise um einen Flächensensor. Der Flächensensor kann beispielsweise Teil einer Bildkamera sein, die mit einer entsprechenden Lin senoptik ausgestattet ist.

Der bekannte Aufbau ist vielteilig und raumaufwendig. Der weiträumige Aufbau um fasst viele Bauteile und Optiken. Daher ist der bekannte Aufbau teuer und unüber- sichtlich. Außerdem bietet der bekannte Aufbau lediglich die Möglichkeit einen klei nen, durch die Blende mit starken Abschattungen versehenen Bereich, zu vermes sen. Außerdem ist die Bildqualität des Ergebnisses abhängig von der Messrichtung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die eine Verminderung der Aufbaugröße bei gleichzeitiger Entkopplung der Ergebnisqualität von der Messrichtung ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen Ansprü che gelöst. Erfinderische Weiterbildungen und Alternativen sind in den abhängigen Ansprüchen enthalten.

Es wird ein Mehrfachspiegel vorgeschlagen, mittels dem eine eingehende Wellen front einer elektromagnetischen Strahlung vervielfacht wird, sodass nach der Re- flektion der Strahlung mehrere Wellenfronten vom Mehrfachspiegel ausgehen. Die elektromagnetische Strahlung breitet sich hierbei in Wellenform aus, wobei jede Welle eine in Ausbreitungsrichtung gerichtete Wellenfront aufweist. Die Wellenfron ten weisen dabei eine relative Phasenverschiebung zueinander auf. Dazu sind im Mehrfachspiegel wenigstens ein erster Spiegel, auf den die eingehende Wellenfront als erstes trifft, und ein zweiter Spiegel, an dem die Wellenfront als letztes gespie gelt wird, vorgesehen. Die Spiegel überlagern sich in Bewegungsrichtung der ersten Wellenfront. Damit trotz der Überlagerung in Propagationsrichtung der einfallenden Strahlung die Wellenfront zum zweiten Spiegel gelangen kann, ist der erste Spiegel für die elektromagnetische Strahlung teildurchlässig, während der zweite Spiegel vollreflektierend ist. Dadurch wird ein Teil der einfallenden elektromagnetischen Strahlung am ersten Spiegel reflektiert, während der übrige Anteil der einfallenden Strahlung bis zum zweiten Spiegel propagiert. Dort wird die übrige Strahlung mit einer zeitlichen Verzögerung gegenüber der ersten Reflektion ebenfalls reflektiert. Die zeitliche Verzögerung bewirkt eine Phasenverschiebung der beiden reflektierten Strahlungsanteile. Werden beispielsweise mehrere Mehrfachspiegel miteinander kombiniert, können sich die Phasenverschiebungen addieren und für interferomet- rische Zwecke genutzt werden. Durch den mehrfachen Aufbau der Spiegel in sand wichartiger Weise wird eine sehr kompakte Bauweise ermöglicht, sodass der Ein satz des Mehrfachspiegels in portablen Messvorrichtung insbesondere außerhalb eines Labors optimal ist. Vorzugsweise kann der Mehrfachspiegel in einer Vorrich tung zur Shearografie verwendet werden.

Damit besonders effizient Konturen eines zu vermessenden Objekts erkannt wer den können, kann wenigstens einer der Spiegel die elektromagnetische Strahlung polarisieren. Hierzu kann vorzugsweise der erste und der zweite Spiegel die Strah lung in unterschiedliche Richtungen polarisieren, die vorzugsweise orthogonal zu einander ausgerichtet sein können. Fällt beispielsweise ein gemischt polarisierter Strahl in den Mehrfachspiegel ein, so kann ein Anteil der Strahlung mit einer ein heitlichen Polarisationsrichtung vom ersten Spiegel polarisiert werden, während ein zweiter Anteil mit einer unterschiedlichen Polarisation zum zweiten Spiegel durch gelassen werden kann. Am zweiten Spiegel kann der zweite Anteil reflektiert wer den. Der zweite Spiegel kann ein einfacher, nichtpolarisierender Spiegel sein. Alter nativ kann auch der zweite Spiegel insbesondere orthogonal zum ersten Spiegel polarisieren. Schließlich gehen in jedem Fall zwei unterschiedlich polarisierte Strah len aus dem Mehrfachspiegel wieder aus. Bei der Verwendung eines Mehrfachspie gels oder mehrerer Mehrfachspiegel können die ausgehenden Strahlen miteinander überlagert werden, wobei die Strahlen gleicher Polarisation miteinander interferie ren. Bei der Verwendung eines Mehrfachspiegels interferiert je eine der bei den (vom Mehrfachspiegel reflektierten) polarisierten Wellenfronten mit dem entsprechend polarisierten Anteil der einfachen Wellenfront, die vom einfa chen Spiegel reflektiert wird. Die daraus entstehenden Bilder können hinsichtlich der Beschaffenheit des zu vermessenden Objekts ausgewertet werden.

Vorteilhafterweise kann wenigstens einer der Spiegel gegenüber dem wenigstens einen weiteren Spiegel verkippt werden. Dabei kann ein Abstand der Spiegelebe nen der Spiegel zueinander variiert werden. Der Abstand zwischen den Spiegelebe nen kann konstant oder örtlich und/oder zeitlich variieren. An der Spiegelebene wird die Strahlung unmittelbar reflektiert. Der Abstand bedingt die Phasenverschiebung, sodass sehr präzise Messungen mittels einer mit solch einem Mehrfachspiegel aus gestatteten Vorrichtung durchgeführt werden können. Bei der Verwendung eines Mehrfachspiegels oder mehrerer Mehrfachspiegel können die durch Interferenz ent stehenden Bilder durch das Verkippen beeinflusst werden. Bei der Verwendung ei nes Mehrfachspiegels interferiert je eine der beiden (vom Mehrfachspiegel re flektierten) polarisierten Wellenfronten mit dem entsprechend polarisierten Anteil der einfachen Wellenfront, die vom einfachen Spiegel reflektiert wird. Ferner können sie gegeneinander in der Bildebene verschoben werden.

Bevorzugt ist es, die Spiegel plan auszubilden. Solche Planspiegel können relativ zueinander verkippt werden, sodass die Spiegel einen Winkel einschließen. Somit weichen die Einfalls- und Ausfallswinkel der elektromagnetischen Strahlung auf dem ersten und dem zweiten Spiegel voneinander ab. Eine Phasenverschiebung kann hierdurch bei den austretenden Wellenfronten eingestellt werden.

Eine relative Verstellung der Spiegel zueinander kann vorteilhaft einfach erfolgen, indem der erste Spiegel um eine Rotationsachse rotierbar ist, die zum Beispiel in einem Rahmen eines Spiegelhalters der Spiegel angebracht ist. Die Rotationsachse kann beispielsweise durch die Spiegeleben verlaufen oder vor oder hinter der Spie gelebene angeordnet sein. Der Spiegel wird vorzugsweise aus einer zum zweiten Spiegel parallelen Stellung herausrotiert, bis er einen gewünschten Winkel mit dem zweiten Spiegel einschließt. Eine weitere solche Rotationsachse kann an dem zwei ten Spiegel realisiert werden. Es können beide Spiegel solch eine Rotationsachse aufweisen. Alternativ kann nur einer der beiden Spiegel eine solche Rotationsachse aufweisen. Es kann beispielsweise der erste oder der zweite Spiegel mit einer Ro tationsachse ausgestattet sein.

Eine Vorrichtung zum optischen Messen einer Oberfläche mit einer vorzugsweise kohärenten Lichtquelle, die einen elektromagnetischen Strahl, wie einem Laser, aussendet kann wenigstens einen Strahlteiler umfassen. Der Strahlteiler kann ein zusammengesetztes zweiteiliges Prisma aus einem für die Strahlung transparenten Material sein. Die Vorrichtung ist insbesondere ein Interferometer, welches interfe- rometrisch die Oberfläche vermisst. Um einen kompakten Aufbau der Vorrichtung zu erreichen und dennoch selbst bei rauen Umweltbedingungen maximale Mess genauigkeit zu erhalten, ist wenigstens ein mindestens zwei zueinander beabstan- dete Spiegelebenen umfassender Mehrfachspiegel vor und/oder nach dem Strahl teiler in der Propagationsrichtung des elektromagnetischen Strahls angeordnet. Solch eine Vorrichtung kann in vibrationsbelasteten Umgebungen optimal einge setzt werden. Ferner ist es gegen Temperatur- und hygroskopischen Schwankun gen weitgehend unempfindlich.

Zweckmäßigerweise kann wenigstens eine Blende zwischen dem Mehrfachspiegel und dem Strahlteiler vorgesehen sein. Dadurch wird die Messgenauigkeit weiter verbessert. Ferner ist die Blende vorteilhaft verwendbar, um ein räumliches Pha senschieben zu ermöglichen.

Eine gesteigerte Messgenauigkeit kann erreicht werden, indem die Vorrichtung zwei Strahlteiler, zwei Blenden und zwei Mehrfachspiegel umfasst. So kann ein von einer Oberfläche eines zu vermessenden Objekts reflektiertes Licht interferometrisch analysiert werden, wenn es durch eine solche Vorrichtung geleitet wird.

Bei der Verwendung der Mehrfachspiegel kann eine Spiegelebene für die elektro magnetische Strahlung teildurchlässig sein. Insbesondere ist wenigstens einer der Mehrfachspiegel mit einem Spiegel ausgestattet, der gegenüber einem weiteren Spiegel verkippbar ist. Eine auf den Mehrfachspiegel treffende Wellenfront wird hier nach in zwei zueinander Phasenverschobene ausgehende Wellenfronten zerlegt. Besonders bevorzugt ist es, zwei Mehrfachspiegel vorzusehen, die verkippbare Spiegel umfassen.

Eine vorteilhafte Weiterbildung umfasst wenigstens eine Blende, die eine Apertur mit einem Polarisationsfilter aufweist. Durch den Polarisationsfilter können reflek tierte Strahlen gefiltert und von störenden Fehlpolarisierungen bereinigt werden. Solche bereinigten Strahlen sind besonders geeignet für interferometrische Mes sungen. Hierbei können optimale Ergebnisse erreicht werden, wenn wenigstens eine Blende zwei Aperturen aufweist, die jeweils einen Polarisationsfilter aufweisen, die vorzugsweise orthogonal zueinander ausgerichtet sind. So können zwei durch einen Mehrfachspiegel vervielfachte Strahlen jeweils durch eine Apertur geleitet werden und entsprechend gefiltert werden. Die Strahlen weisen nach dem Durch laufen der zueinander orthogonal ausgerichteten Filter entsprechende Polarisierun gen auf.

Ergänzend oder alternativ zu den Polarisationsfiltern weist wenigstens eine Blende eine Apertur auf, die einen Frequenzfilter beinhaltet, sodass nur bestimmte Wellen längen die Blende passieren können.

Damit die Vorrichtung eine optimale Messung in allen räumlichen Erstreckungsrich tung des Spezimens gewährleistet, kann die Blende als Gitterblende ausgeführt sein. Vorzugsweise ist die Gitterblende in zwei Dimensionen mit einer bestimmten Spaltbreite der Aperturen ausgestattet. Durch die Begrenzung der Spaltbreite in der Ebene der Blende wird eine zweidimensionale, strahlengeometrische Beeinflus sung der Messstrahlung ermöglicht.

Bei der Analyse unterschiedlicher Wellenlängen ist eine Farbkamera besonders vor teilhaft. Die Farbkamera nimmt die durch den wenigstens einen Mehrfachspiegel durchlaufene elektromagnetische Strahlung auf, wobei die Farbkamera die unter schiedlichen Wellenlängen differenzieren kann.

Die Vorrichtung umfasst in Ausgestaltung einen Strahlteiler, der in Propagations richtung dem elektromagnetischen Strahl als erstes gegenübersteht. Der Strahl dringt beim Eintritt in die Vorrichtung in den Strahlteiler ein. Dabei wird der Strahl in dem Strahlteiler geteilt und in einer ersten Propagationsrichtung auf den bewegli chen Spiegel geleitet. In einer zweiten Propagationsrichtung wird der restliche Strahl des geteilten Strahls auf einen feststehenden Spiegel geführt. Zwischen dem Strahl teiler und den beiden Spiegeln ist jeweils eine Blende angeordnet. Der jeweilige geteilte Strahl durchquert jede Blende wenigstens zweimal, wobei der Strahl in dem Strahlteiler wieder zusammengeführt wird. Aus Richtung einer Kamera ist ein virtu eller Doppelspalt zu sehen. Durch diese einfache Ausführung kann eine robuste und platzsparende Vorrichtung geschaffen werden, wobei eine hohe Portabilität gewähr leistet ist.

Nach einer Weiterbildung umfasst die Vorrichtung einen weiteren zweiten Strahltei ler, einen Spiegel und einen beweglichen Spiegel, wobei die beiden Strahlteiler in einer diagonalen Ausrichtung zueinander angeordnet sind. Durch einen Teil der Ecken der Strahlteiler kann eine gedachte Diagonale durchgelegt werden, wobei jeweils ein Spiegel auf einer der beiden Seiten der diagonalen Ausrichtung der Strahlteiler angeordnet ist. Die Spiegel sind im Wesentlichen parallel zu der gedach ten Diagonalen durch die Strahlteiler ausgerichtet. Zwischen dem Strahlteiler, in den der Strahl als zweites eindringt, also die Teilstrahlen des ersten Strahlteilers ein- dringen, und den Spiegeln ist jeweils eine Blende angeordnet ist. Die Blenden sind im Wesentlichen parallel zu den Seiten des Strahlteilers, in die der von den Spiegeln reflektierte Strahl eintritt. Selbstverständlich können die Blenden auch irgendwo im Strahlengang der beiden Strahlteiler, vor oder nach den Spiegeln, ange ordnet sein.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläu ternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind. Der Rahmen der Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezug nahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 ein Mehrfachspiegel mit unterschiedlichen austretenden Stahlen, Fig. 2 eine Vorrichtung zum optischen Messen einer Oberfläche mittels

Mehrfachspiegel,

Fig. 3 eine Ausführung mit einem Strahlteiler, einem feststehenden Spiegel und einem beweglichen Spiegel, und

Fig. 4 eine Ausführung mit zwei Strahlteilern, einem feststehenden Spiegel und einem beweglichen Spiegel.

Figur 1 zeigt einen Mehrfachspiegel 10, der eine elektromagnetische Strahlung 1 1 reflektiert. Die Strahlung 1 1 kann kohärente Wellen aufweisen, wie es beispiels weise bei einem Laser der Fall ist. Der Mehrfachspiegel 10 vervielfacht eine einfal lende Wellenfront 12 der Strahlung 1 1 , sodass mehrere Wellenfronten 14 nach der Reflektion aus dem Mehrfachspiegel 10 austreten. Die Vervielfachung erfolgt durch zwei parallel zueinander angeordnete Spiegel 16, 18, die in Propagationsrichtung der einfallenden und austretenden Strahlung 1 1 zueinander überlappend ausgerich tet sind. Die Spiegel 16, 18 weisen Spiegelebenen auf, an denen die Reflektion erfolgt. Die Spiegel 16, 18 sind zudem in Propagationsrichtung zueinander beab- standet. Ferner ist der erste Spiegel 16, auf den die Strahlung 1 1 in Propagations richtung trifft, teildurchlässig für die elektromagnetische Strahlung 1 1 , während der zweite Spiegel 18 vollreflektierend ist.

Trifft nun eine einfallende Wellenfront 12 auf den ersten Spiegel 16, wird ein Anteil reflektiert und zurückgeworfen. Hierbei entspricht der Einfallswinkel dem Ausfalls winkel bezüglich der Spiegelebene. Der übrige Anteil wird an der Spiegelebene des zweiten Spiegels 18 reflektiert. Da die Spiegel 16, 18 zueinander beabstandet sind, verstreicht eine gewisse Zeit zwischen der ersten Reflektion und der zweiten Re flektion, sodass die Reflektion am ersten Spiegel 16 zeitlich vor der Reflektion an dem zweiten Spiegel 18 erfolgt. Hierdurch ergibt sich eine Phasenverschiebung zwi schen den beiden ausgehenden Wellenfronten 14 der ersten und der zweiten Re flektion. Der einfallende Strahl 1 1 ist in unterschiedlichen Richtungen polarisiert. Die Spiegel 16, 18 können derart beschaffen sein, dass die reflektierte Strahlung in nur eine Richtung polarisiert wird. Dabei können die beiden Spiegel 16, 18 die Strahlung 1 1 in zwei zueinander orthogonale Richtungen polarisieren. Die jeweilige an den Spie geln 16, 18 reflektierte Strahlung 1 1 ist hierbei lediglich in eine Richtung polarisiert. Alternativ kann beispielsweise nur der erste Spiegel 16 polarisierend sein, wobei der reflektierte Teil der Strahlung 1 1 eine einheitliche Polarisation aufweist. Der üb rige Anteil der Strahlung 1 1 dringt bis zum zweiten Spiegel 18 vor und weist eine orthogonale Polarisation auf. Dieser zweite Anteil kann am zweiten Spiegel 18 re flektiert werden, wobei der zweite Spiegel 18 keine polarisierende Eigenschaft auf weist. Dennoch tritt der zweite Anteil polarisiert aus dem Mehrfachspiegel 10 aus.

Figur 2 zeigt eine Vorrichtung 100 zum optischen Messen einer Oberfläche, die zwei Mehrfachspiegel 10, zwei Strahlteiler 102 und zwei Blenden 104 umfasst. Der ein fallende Strahl 1 1 wird erzeugt, indem die zu vermessende Oberfläche mit einem kohärenten Licht bestrahlt wird. Das kohärente Licht ist zum Beispiel ein Laser. Durch die Verwendung eines Mehrfachspiegels oder zweier Mehrfachspiegel 10 werden die mit der Phasenverschiebung behafteten ausgehenden Wellenfronten 14 der einzelnen Mehrfachspiegel 10 addiert und die durch die Spiegel 16, 18 reflek tierte Strahlung 1 1 kann miteinander interferieren. Bei der Verwendung eines Mehr fachspiegels interferiert je eine der beiden (vom Mehrfachspiegel reflektierten) po larisierten Wellenfronten mit dem entsprechend polarisierten Anteil der einfachen Wellenfront, die vom einfachen Spiegel reflektiert wird.

Die durch die zu vermessende Oberfläche reflektierte Strahlung 1 1 fällt zuerst in einen Strahlteiler 102 ein. Der Strahlteiler 102 kann hierbei einen rechteckigen Querschnitt aufweisen, wobei der einfallende Strahl 1 1 an einer Planseite des Strahlteilers 102 einfällt, die insbesondere keinem der Mehrfachspiegel 10 zuge wandt ist. Nachdem der Stahl 1 1 in den ersten Strahlteiler 102 eingetreten ist und der Strahl 1 1 in zwei weitere Strahlen 1 1 aufgeteilt wird, deren Wellenfronten 12 jeweils auf einen Mehrfachspiegel 10 einfallen, werden die Strahlen 1 1 wiederum durch die Mehrfachspiegel 10 verdoppelt. Die so aus dem jeweiligen Mehrfachspie gel 10 austretenden Wellenfronten 14 werden auf den zweiten Strahlteiler 102 ge lenkt. Dabei durchlaufen die jeweiligen verdoppelten und phasenverschobenen Wellenfronten 14 jeweils eine Blende 104, die jeweils an einer Planseite des zweiten Strahlteilers 102 angeordnet sind. Alternativ können die Blenden 104 an beliebiger Position im jeweiligen Strahlengang zwischen dem ersten Strahlteiler 102 und dem zweiten Strahlteiler 104 positioniert sein. In dem zweiten Strahlteiler 102 werden die von den Mehrfachspiegeln 10 ausgehenden phasenverschobenen Strahlen 1 1 wie derum verdoppelt, sodass jeweils zwei Wellenfronten 15 mit gleicher Phase in Rich tung einer Kamera geleitet werden. Es werden die Strahlen der beiden Mehrfach spiegel 10 zusammengeführt und in zwei Bündel geteilt, die jeweils an einer Seite des Strahlteilers 102 austreten. Beim Zusammenführen interferieren die Strahlen 1 1 und erzeugen ein Interferenzbild, welches spektral beispielsweise mittels Fou rieranalyse zerlegt werden kann.

Die beiden Strahlteiler 102 sind in einer Reihe entlang einer Diagonalen bezüglich der in die Mehrfachspiegel 10 ein- und ausfallenden Strahlenverläufe angeordnet. Links und rechts neben den Strahlteilern 102 sind die Mehrfachspiegel 10 in etwa zwischen den Strahlteilern 102 angeordnet. Die beiden Blenden 104 sind an Plan seite des zweiten Strahlteilers 102 angeordnet, die dem ersten Strahlteiler 102 zu gewandt sind. Alternativ können die Blenden 104 an beliebiger Position im jeweili gen Strahlengang zwischen dem ersten Strahlteiler 102 und dem zweiten Strahltei ler 104 positioniert sein. Die beiden Blenden 104 stehen ungefähr senkrecht aufei nander. Ferner können die Blenden 104 von der zueinander senkrechten Positio nierung abweichen.

Die Mehrfachspiegel 10 umfassen jeweils zwei Spiegel 16, 18, wobei jeweils einer der Spiegel 16, 18 eine Rotationsachse aufweist. Beispielsweise kann der erste Spiegel 16 und/oder der zweite Spiegel 18 mit einer Rotationsachse versehen sein. Ferner kann ein Mehrfachspiegel 10 einen rotierbaren ersten Spiegel 16 und der weitere Mehrfachspiegel 10 einen rotierbaren zweiten Spiegel aufweisen. Dabei können die Rotationsachsen senkrecht zueinander ausgerichtet sein. Durch das Rotieren des Spiegels 16, 18 kann eine Phasenverschiebung der vervielfachten Strahlen 1 1 erreicht werden. Die Phasenverschiebung ist vom Winkel 19 abhängig, der zwischen den beiden Spiegel 16, 18 durch die Rotation eingestellt wird. Ferner kann durch die Verstellung eines Spiegels eine Vershearung der Strahlung 1 1 er reicht werden. Die jeweiligen Interferenzbilder der polarisierten Strahlen des ersten und des zweiten Spiegels 16, 18 der beiden Mehrfachspiegel 10 können durch die Rotation gegeneinander verschoben werden. Die Rotationsachse ist zum Beispiel in einem Rahmen des Mehrfachspiegels 10 realisiert.

Durch den zweiten Strahlteiler 102 sind die Blenden 104 an den austretenden Plan seiten des zweiten Strahlteilers 102 als virtuelle Doppelblende sichtbar, da die bei den phasenverschobenen Strahlen der jeweiligen Mehrfachspiegel 10 nach dem Durchtritt durch die jeweilige Blende 104 zusammengeführt werden. Der Doppel blendenabstand bedingt eine räumliche Trägerfrequenz für das räumliche Phasen- verschieben. Die Trägerfrequenz wird hierdurch von der Rotationsstellung der Spie gel 16, 18 entkoppelt.

Die Spiegel 16, 18 polarisieren durch die Reflektion die Strahlung 1 1 in unterschied liche Richtungen. Beispielsweise kann der teildurchlässige erste Spiegel 16 ledig lich Strahlung 1 1 einer bestimmten Polarisation reflektieren, sodass die durchgelas sene Strahlung 1 1 vom zweiten Spiegel 18 reflektiert wird. Hierbei kann die Strah lung 1 1 durch die beiden ersten Spiegel 16 in die gleiche Richtung polarisiert wer den. Die reflektierten Strahlen 1 1 mit der gleichen Polarisationsrichtung sind mitei nander interferenzfähig. Ebenso können die Strahlen 1 1 der zweiten Spiegel in die gleiche Richtung polarisiert werden. Hierdurch sind sie ebenfalls miteinander inter ferenzfähig. Im Gegensatz dazu können die Strahlen 1 1 des ersten Spiegels mit dem zweiten Spiegel nicht interferieren, da die Polarisationen unterschiedlich zuei nander sind. Wird nun der erste polarisierende Spiegel 16 des einen Mehrfachspie gels 10 zum ersten polarisierenden Spiegel 16 des anderen Mehrfachspiegels 10 verkippt, ergibt sich durch die reflektierten Strahlen 1 1 ein Interferenzbild, welches als versheartes Bild verstanden werden kann. Es kann beispielsweise eine Shea- rung in waagerechter Richtung aufweisen, welches eine shearografische Vermes sung erlaubt. Unabhängig davon kann der zweite Spiegel 18 des einen Mehrfach spiegels 10 zum zweiten Spiegel 18 des weiteren Mehrfachspiegels 10 verkippt werden, wodurch sich durch die Interferenz der reflektierten Strahlen 1 1 ein weiteres versheartes Bild ergibt. Beispielsweise kann die Shearung in vertikaler Richtung er folgen.

Durch die beiden Mehrfachspeigel 10 wird so eine in horizontaler Richtung vershe- arte Wellenfront 14 und eine dazugehörige Referenzwellenfront, sowie eine in ver tikaler Richtung vershearte Wellenfront und eine dazugehörige Referenzwellenfront erzeugt. Durch die Verwendung der Blenden 104 werden somit Trägerfrequenzen für die jeweiligen interferenzfähig polarisierten Wellenfronten für die horizontale und die vertikale Richtung erzeugt. Hierdurch ergeben sich im Fourierraum separate Spektren.

Beide Bilder, die durch die Interferenz der von den Paaren der ersten und der zwei ten Spiegel 16, 18 ausgehenden Strahlen 1 1 erzeugt werden, werden durch eine Kamera erfasst. Zur unabhängigen Auswertung der beiden vershearten Bilder kann deren Polarisation als Trennungskriterium genutzt werden. Beispielsweise kann dies durch unterschiedliche räumliche Trägerfrequenzen je nach Polarisation reali siert werden. Dazu können die beiden Blenden 104 polarisationsspezifische Apertu ren 106 aufweisen. Die Aperturen 106 der Blenden 104 bestimmen durch ihre Breite die Frequenzbreite des interferometrisch bestimmten Bildes bei einer Fourierana lyse proportional. Die Apertur 106 kann mit einem Polarisationsfilter ausgestattet sein.

Ergänzend oder alternativ kann die Apertur 106 mit einem Frequenzfilter ausgestat tet sein, der nur eine bestimmte Wellenlänge der Strahlung 1 1 hindurch lässt. Durch das Filtern bestimmter Wellenlängen wird die Messpräzision verbessert, da bei spielsweise die Aperturgröße auf lediglich eine Wellenlänge eingestellt werden kann. Dadurch werden Bildfehler vermieden. Eine Farbkamera ermöglicht eine Ana- lyse der gefilterten Interferenzbilder aus unterschiedlichen Wellenlängen. Ein Fre quenzfilter kann beispielsweise durch Farbfilter erzeugt werden.

Figur 3 zeigt eine Vorrichtung 100, die einen Strahlteiler 102 umfasst, der in Propa gationsrichtung des elektromagnetischen Strahls 1 1 angeordnet ist und in den der Strahl 1 1 als erstes eintritt. Der Strahl 1 1 dringt beim Eintritt in die Vorrichtung in den Strahlteiler 102 ein und wird dabei in dem Strahlteiler 102 geteilt. Ein Teil des Strahls 1 1 wird in einer ersten Propagationsrichtung 1 auf den beweglichen Spiegel 6 geleitet. In einer zweiten Propagationsrichtung 2 wird der restliche Strahl des ge teilten Strahls 1 1 auf einen feststehenden Spiegel 5 geführt. Zwischen dem Strahl teiler 102 und den beiden Spiegeln 6, 5 ist jeweils eine Blende 104 angeordnet. Der jeweilige durch den Strahlteiler 102 erhaltene Teilstrahl durchquert jede Blende 104 wenigstens zweimal, wobei der Teilstrahl einmal vor der Reflektion und nach der Reflektion auf dem jeweiligen Spiegel 6, 5 einmal durch die Blende 104 tritt. Die Teilstrahlen werden im Strahlteiler 102 wieder zusammengeführt und zu einer Ka mera geleitet. Aus Richtung der Kamera ist ein virtueller Doppelspalt 4 zu sehen.

Figur 4 offenbart eine Weiterbildung, die einen weiteren zweiten Strahlteiler 102 umfasst. Ferner ist ein Spiegel 5 und ein beweglicher Spiegel 6 Teil der Vorrichtung 100, wobei die beiden Strahlteiler 102 in einer diagonalen Ausrichtung zueinander angeordnet sind. Durch einen Teil der Ecken der Strahlteiler 102 kann eine ge dachte Diagonale 3 hindurchgelegt werden, sodass ein Teil der Ecken der Strahl teiler 102 miteinander fluchten. Es ist jeweils ein Spiegel 6, 5 auf einer der beiden Seiten der diagonalen Ausrichtung der Strahlteiler 102 angeordnet. Die Spiegel 6, 5 sind im Wesentlichen parallel zu der gedachten Diagonalen 3 durch die Strahlteiler 102 ausgerichtet. Der bewegliche Spiegel 6, kann von der parallelen Ausrichtung um einen Einstellwinkel abweichen, wobei er jedoch in eine parallele Position zu rückgestellt werden kann. Zwischen dem Strahlteiler 102, in den der Strahl 1 1 als zweites eindringt, also die Teilstrahlen des ersten Strahlteilers 102 eindringen, und den Spiegeln 5, 6 ist jeweils eine Blende 104 angeordnet ist. Die Blenden 104 sind im Wesentlichen parallel zu den Seiten des Strahlteilers 102, in die der von den Spiegeln 5,6 reflektierte Strahl 1 1 eintritt. Bezugszeichen erste Propagationsrichtung

zweite Propagationsrichtung

Diagonale

virtueller Doppelspalt

feststehender Spiegel

beweglicher Spiegel

Mehrfachspiegel

elektromagnetischer Strahlung eingehende Wellenfront

ausgehende Wellenfronten

Wellenfronten in Richtung Kamera erster Spiegel

zweiter Spiegel

Winkel

Rotationsachse

Vorrichtung

Strahlteiler

Blenden

Apertur