特許 7411648 テラヘルツ測定装置およびテラヘルツ測定装置の作動方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-27

(45)【発行日】2024-01-11

(54)【発明の名称】テラヘルツ測定装置およびテラヘルツ測定装置の作動方法

(51)【国際特許分類】

   G01B 15/02 20060101AFI20231228BHJP

【ＦＩ】

G01B15/02 Z

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2021519610

(86)(22)【出願日】2020-05-25

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-07-27

(86)【国際出願番号】 EP2020064440

(87)【国際公開番号】W WO2020239694

(87)【国際公開日】2020-12-03

【審査請求日】2021-06-24

(31)【優先権主張番号】19176500.7

(32)【優先日】2019-05-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】309007036

【氏名又は名称】ヘルムート・フィッシャー・ゲーエムベーハー・インスティテュート・フューア・エレクトロニク・ウント・メステクニク

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】メストル リュディガー

(72)【発明者】

【氏名】アンクラム ラース・クリスチャン

【審査官】飯村 悠斗

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－１２７６９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１３８５２３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２００７－５０３５８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１９－５００６２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｂ １５／００－１５／０８

Ｇ０１Ｂ １１／００－１１／３０

Ｇ０１Ｎ ２１／８４－２１／９５８

Ｇ０１Ｎ ２１／００－２１／０１

Ｇ０１Ｎ ２１／１７－２１／６１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

測定対象物（１０）にテラヘルツ（ＴＨｚ）信号（ＴＳ）を放射するように構成されたＴＨｚ送信機（１１０）と、前記測定対象物（１０）によって反射された前記ＴＨｚ信号（ＴＳ）の反射部分（ＴＳＲ）を受信するように構成されたＴＨｚ受信機（１２０）とを備え、前記ＴＨｚ送信機（１１０）および前記ＴＨｚ受信機（１２０）が測定装置（１００）の測定ヘッド（１３０）に配置された測定装置（１００）の作動方法であって、
前記測定ヘッド（１３０）と既知の幾何学的形状を有する基準測定対象物（１０’ａ）との間の距離（ｄ）を変化させるステップ（２００）と、
前記ＴＨｚ送信機（１１０）により、前記ＴＨｚ信号（ＴＳ）を前記基準測定対象物（１０’ａ）に放射するステップ（２０２）と、
前記ＴＨｚ信号（ＴＳ）の前記反射部分（ＴＳＲ）を受信するステップ（２０４）と、
前記ＴＨｚ信号（ＴＳ）の前記反射部分（ＴＳＲ）に比例および／または関連する検出信号を特徴付ける第１のパラメータ（Ｐ１）を決定するステップ（２０６）と
を含み、
さらに、以下のＡ）および／またはＢ）をさらに含む作動方法であって、
Ａ）予め設定された第１の範囲内の、前記測定ヘッド（１３０）と前記基準測定対象物（１０’ａ）との間の前記距離（ｄ）の複数の距離値（ｄｖ）について、
前記複数の距離値（ｄｖ）を決定するステップ（２２０）および／または記憶するステップ（２２２）と、
前記複数の距離値（ｄｖ）に関連する前記ＴＨｚ信号（ＴＳ）の受信された反射部分（ＴＳＲ）を特徴付ける第１の参照測定情報（ｒｍｉ１）を決定して記憶するステップ（２２４）と、をさらに含み、
Ｂ）測定される前記基準測定対象物（１０’ａ）に対する前記測定ヘッド（１３０）の相対角度位置（ａ１）を変化させるステップ（２１０）と、
前記ＴＨｚ送信機（１１０）により、前記ＴＨｚ信号（ＴＳ）を前記基準測定対象物（１０’ａ）に放射するステップ（２１２）と、
前記ＴＨｚ信号（ＴＳ）の前記反射部分（ＴＳＲ）を受信するステップ（２１４）と、
前記ＴＨｚ信号（ＴＳ）の前記受信された反射部分（ＴＳＲ）に比例および／または関連する検出信号を特徴付ける第２のパラメータ（Ｐ２）を決定するステップ（２１６）とをさらに含み、
予め設定された第２の範囲内の、前記測定ヘッド（１３０）と前記基準測定対象物（１０’ａ）との間の前記相対角度位置の複数の相対角度位置値（ａｐｖ）について、
前記複数の相対角度位置値（ａｐｖ）を決定するステップ（２３０）および／または記憶するステップ（２３２）と、
前記複数の相対角度位置値（ａｐｖ）に関連する前記ＴＨｚ信号（ＴＳ）の受信された反射部分（ＴＳＲ）を特徴付ける第２の参照測定情報（ｒｍｉ２）を決定および記憶するステップ（２３４）と、をさらに含み、
前記測定装置（１００）に対して最適測定距離（оｍｄ）及び／又は最適測定角度（оｍａ）に位置決めされていない、前記基準測定対象物（１０’ａ）とは異なる試験測定対象物（１０’ｂ）を測定して測定結果（ｍｒ）を得るステップ（２４２）と、
前記試験測定対象物（１０’ｂ）の前記測定結果（ｍｒ）を、前記複数の距離値（ｄｖ）と前記第１の参照測定情報（ｒｍｉ１）、及び前記複数の相対角度位置値（ａｐｖ）と前記第２の参照測定情報（ｒｍｉ２）を使用して補正するステップ（２４４）を含み、
それにより補正された測定結果（ｍｒ’）を取得する、測定装置（１００）の作動方法。

【請求項2】

前記距離（ｄ）は、予め設定された第１の範囲内で変化し（２００）、
前記測定ヘッド（１３０）と前記基準測定対象物（１０’ａ）との間の距離（ｄ）を変化させるステップ（２００）、前記ＴＨｚ送信機（１１０）により、前記ＴＨｚ信号（ＴＳ）を前記基準測定対象物（１０’ａ）に放射するステップ（２０２）、前記ＴＨｚ信号（ＴＳ）の前記反射部分（ＴＳＲ）を受信するステップ（２０４）、および、前記ＴＨｚ信号（ＴＳ）の前記反射部分（ＴＳＲ）に比例および／または関連する検出信号を特徴付ける前記第１のパラメータ（Ｐ１）を決定するステップ（２０６）を、
前記第１のパラメータ（Ｐ１）が予め設定された第１の閾値（Ｔ１）を超えるまで、および／または、前記予め設定された第１の範囲の最大値に達するまで繰り返すステップ（２０８）をさらに含み、
前記第１のパラメータ（Ｐ１）の前記最大値に関連する前記距離（ｄ）の値は、最適測定距離（ｏｍｄ）であり、
前記最適測定距離（ｏｍｄ）は、少なくとも一時的に保存される（２０６ｄ）
請求項１に記載の測定装置（１００）の作動方法。

【請求項3】

前記相対角度位置を変化させるステップ（２１０）は、前記相対角度位置を２つ以上の空間方向（ａ１）に互いに変化させるステップを含む
請求項１または２に記載の測定装置（１００）の作動方法。

【請求項4】

前記相対角度位置は、予め設定された第２の範囲内で変化し（２１０）、
前記相対角度位置を変化させるステップ（２１０）、前記ＴＨｚ送信機（１１０）により、前記ＴＨｚ信号（ＴＳ）を前記基準測定対象物（１０’ａ）に放射するステップ（２１２）、前記ＴＨｚ信号（ＴＳ）の前記反射部分（ＴＳＲ）を受信するステップ（２１４）、および、前記ＴＨｚ信号（ＴＳ）の前記反射部分（ＴＳＲ）に比例および／または関連する前記検出信号を特徴付ける前記第２のパラメータ（Ｐ２）を決定する（２１６）ステップを、
前記第２のパラメータ（Ｐ２）が予め設定された第２の閾値（Ｔ２）を超えるまで、および／または、前記予め設定された第２の範囲の最大値に達するまで繰り返すステップ（２１８）をさらに含み、
前記第２のパラメータ（Ｐ２）の前記最大値に関連する前記相対角度位置（ａ１）の値は、最適測定角度（ｏｍａ）であり、
前記最適測定角度（ｏｍａ）は、少なくとも一時的に保存される（２１６ｄ）である、
請求項１から３のいずれか１項に記載の測定装置（１００）の作動方法。

【請求項5】

前記第１のパラメータ（Ｐ１）を決定する前記ステップ（２０６）、および/または、前記第２のパラメータ（Ｐ２）を決定する前記ステップ（２１６）、および/または、第１の参照測定情報（ｒｍｉ１）を決定および記憶する前記ステップ（２２４）、および/または、第２の参照測定情報（ｒｍｉ２）を決定および記憶する前記ステップ（２３４）は、
前記ＴＨｚ信号（ＴＳ）の前記反射部分（ＴＳＲ）にフィルタリング処理を適用するステップ（２０６ａ、２１６ａ）を含む、
請求項１から４のいずれか１項に記載の測定装置（１００）の作動方法。

【請求項6】

ａ）少なくとも１つの距離センサ（１３２）によって、前記距離（ｄ）を決定するステップ（２２０）、
および/または、
ｂ）少なくとも１つの角度位置センサ（１３４）によって、前記相対角度位置を決定するステップ（２３０）
をさらに含む
請求項１から５のいずれか１項に記載の測定装置（１００）の作動方法。

【請求項7】

前記測定ヘッド（１３０）と前記基準測定対象物（１０’ａ）との間の前記距離（ｄ）を変化させる前記ステップ（２００）は、
並進運動で、第１のドライブ（１４０）により、前記測定ヘッド（１３０）を前記基準測定対象物（１０’ａ）に対して移動するステップ（２００ａ）、
および/または、
並進運動で、第２のドライブ（１４２）により、前記基準測定対象物（１０’ａ）を前記測定ヘッド（１３０）に対して移動するステップ（２００ｂ）
を含む
請求項１から６のいずれか１項に記載の測定装置（１００）の作動方法。

【請求項8】

前記基準測定対象物（１０’ａ）に対する前記測定ヘッド（１３０）の前記相対角度位置を変化させる前記ステップ（２１０）は、
第１のドライブ（１４０）または前記第１のドライブ（１４０）によって、前記測定ヘッド（１３０）を前記基準測定対象物（１０’ａ）に対して回転するステップ（２１０ａ）、
および/または、
第２のドライブ（１４０）または前記第２のドライブ（１４０）によって、前記基準測定対象物（１０’ａ）を前記測定ヘッド（１３０）に対して回転するステップ（２１０ｂ）
を含み、
前記回転するステップ（２１０ａ、２１０ｂ）におけるピボット点（ＰＰ）は、前記基準測定対象物（１０’ａ）の表面領域（１０ａ’）内に配置され、
前記ＴＨｚ信号（ＴＳ）の焦点（ＦＰ）もまた、前記表面領域（１０ａ’）内に配置される
請求項１から７のいずれか１項に記載の測定装置（１００）の作動方法。

【請求項9】

ａ）請求項１から８のいずれか１項の方法を実行することにより、最適測定距離（ｏｍｄ）または前記最適測定距離（ｏｍｄ）を決定するステップ、
および/または、
ｂ）請求項１から８のいずれか１項の方法を実行することにより、最適測定角度（ｏｍａ）または前記最適測定角度（ｏｍａ）を決定するステップ
を含む
請求項１から８のいずれか１項に記載の測定装置（１００）の作動方法。

【請求項10】

複数の距離値（ｄｖ）、および/または、複数の相対角度位置値（ａｐｖ）、および、
前記複数の距離値（ｄｖ）に関連する第１の参照測定情報（ｒｍｉ１）、および/または、前記複数の相対角度位置値（ａｐｖ）に関連する第２の参照測定情報（ｒｍｉ２）を含むデータベース（ＤＢ）を構築するステップ（２４０）をさらに含む、
請求項１から９のいずれか１項に記載の測定装置（１００）の作動方法。

【請求項11】

測定結果（ｍｒ）を取得するために、前記ＴＨｚ信号（ＴＳ）を使用して試験測定対象物（１０’ｂ）の層厚測定、を実行するステップ（２４２）をさらに含み、
前記データベース（ＤＢ）からの情報（ｄｖ、ａｐｖ、ｒｍｉ１、ｒｍｉ２）に基づいて前記測定結果（ｍｒ）を補正（２４４）することにより、補正された測定結果（ｍｒ’）が取得される
請求項１０に記載の測定装置（１００）の作動方法。

【請求項12】

さらなる測定を実行する前記ステップ（２４２）において、第３のドライブ（１４４）は、前記試験測定対象物（１０’ｂ）に対して測定ヘッド（１３０）を配置するために使用され、
前記第３のドライブ（１４４）は、第１のドライブ（１４０）または前記第１のドライブ（１４０）、および／または、第２のドライブまたは前記第２のドライブとは異なる
請求項１１に記載の測定装置（１００）の作動方法。

【請求項13】

３Ｄスキャナ（１３４）により、測定ヘッド（１３０）と対象物（１０； １０’）又はサンプル（１０； １０’ｂ）、との間の距離（ｄ）、および、測定ヘッド（１３０）とサンプル（１０； １０’ｂ）との間の、２つの角度範囲に沿った、相対角度位置（ａ１）を決定するステップ（２８０）と、
データベース（ＤＢ）または前記データベース（ＤＢ）が、決定された距離（ｄ）および/または決定された相対角度位置（ａ１）の参照測定値（ＲＭ）を特徴付けるデータセットを含むかどうか決定するステップ（２８２）と
をさらに含み、
前記データベース（ＤＢ）が、決定された距離（ｄ）および/または決定された相対角度位置（ａ１）の参照測定値（ＲＭ）を特徴付けるデータセットを含む場合に、
少なくとも1つの将来の層厚測定（２８４）のためであって、距離誤差および／または相対角度位置誤差を補正（２８６）するための、さらなる処理（２８６）のために、前記参照測定値（ＲＭ）を使用し、
前記データベース（ＤＢ）が、決定された距離（ｄ）および/または決定された相対角度位置（ａ１）の参照測定値（ＲＭ）を含まない場合に、
ａ）距離（ｄ）および/または相対角度位置（ａ１）の決定値が、データベース（ＤＢ）の参照測定値（ＲＭ）で対応される範囲内にある場合に、距離および／または角度位置の異なる組み合わせについての既存の参照測定値間を補間し（２８３ａ）、補間された参照測定値（ｉＲＭ）を取得する、
または
ｂ）決定された距離および/または決定された相対角度位置の測定値が、データベース（ＤＢ）の参照測定値（ＲＭ）で対応される範囲内でない場合に、サンプル（１０’ｂ）に対して測定ヘッド（１３０）を再配置（２８３ｂ）する、
請求項１から１２のいずれか１項に記載の測定装置（１００）の作動方法。

【請求項14】

前記再配置（２８３ｂ）の後、測定ヘッド（１３０）と対象物又はサンプル（１０； １０’ｂ）との間の距離（ｄ）、および相対角度位置（ａ１）を決定し（２８０）、データベース（ＤＢ）または前記データベース（ＤＢ）が、決定された距離（ｄ）および/または決定された相対角度位置（ａ１）の参照測定値（ＲＭ）を特徴付けるデータセットを含むかどうか決定する（２８２）ステップを繰り返し、
１つまたは複数の層厚測定を実行する（２８４）、および/または、１つまたは複数の層厚測定を実行（２８４）している間に存在し得る、距離誤差および/または相対角度位置誤差を補正および/または補正するため、保存された参照測定値（ＲＭ）または補間された参照測定値（ｉＲＭ）を使用する、
請求項１３に記載の測定装置（１００）の作動方法。

【請求項15】

本体（１０； １０’ａ； １０’ｂ）上に配置された複数の層（１１、１２）の層厚を決定するステップ（２５０； ２８４）を含む
請求項１から１４のいずれか１項に記載の測定装置（１００）の作動方法。

【請求項16】

測定対象物（１０）にテラヘルツ（ＴＨｚ）信号（ＴＳ）を放射するように構成されたＴＨｚ送信機（１１０）と、前記測定対象物（１０）によって反射された前記ＴＨｚ信号（ＴＳ）の反射部分（ＴＳＲ）を受信するように構成されたＴＨｚ受信機（１２０）と、制御装置（１５０）とを備え、前記ＴＨｚ送信機（１１０）および前記ＴＨｚ受信機（１２０）は、測定装置（１００）の測定ヘッド（１３０）に配置された測定装置（１００）であって、
前記制御装置（１５０）は、請求項１から１５のいずれか１項に記載の測定装置の作動方法を実行するように構成されている測定装置（１００）。

【請求項17】

本体（１０’ｂ）上に配置された複数の層（１１、１２）であって、
ａ）まだ乾燥していない濡れたペイント層（１１、１２）、および/または、
ｂ）乾燥中のペイント層（１１、１２）、および/または、
ｃ）乾燥したペイント層（１１、１２）、
の層厚測定（２５０）を実行および／または準備するための、請求項１から１５のいずれか１項に記載の測定装置（１００）の作動方法、および／または、請求項１６に記載の測定装置（１００）の使用方法であって、
ロボット（１４４）とともに、Ａ）静止構成、および/または、Ｂ）非静止構成により、前記測定装置（１００）の作動方法および／または前記測定装置（１００）が使用される
測定装置（１００）の作動方法および／または測定装置（１００）の使用方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、テラヘルツ（ＴＨｚ）放射を用いた測定装置の作動方法に関する。

【0002】

本開示は、さらに、テラヘルツ（ＴＨｚ）放射を用いた測定装置に関する。

【発明の概要】

【0003】

測定装置の作動方法の好ましい実施形態は、測定対象物にテラヘルツ（ＴＨｚ）信号を放射するように構成されたＴＨｚ送信機と、測定対象物によって反射されたＴＨｚ信号の反射部分を受信するように構成されたＴＨｚ受信機とを備え、ＴＨｚ送信機およびＴＨｚ受信機は、測定装置の測定ヘッドに配置された測定装置の作動方法であって、測定ヘッドと測定対象物との間の距離を変化させるステップと、ＴＨｚ送信機により、ＴＨｚ信号を測定対象物に放射するステップと、ＴＨｚ信号の反射部分を受信するステップと、ＴＨｚ信号の反射部分に比例および／または関連する検出信号を特徴付ける第１のパラメータを決定するステップと、を含む。このようにして、第１のパラメータに応じて、例えば、距離の特定の値の適合性を評価することができ、および／または、例えば、さらなる測定のための距離に関する調整プロセスを容易にすることができる。さらなる好ましい実施形態によれば、ＴＨｚ信号の反射部分に比例および／または関連する検出信号を特徴付ける第１のパラメータを決定するステップは、ＴＨｚ信号の受信された反射部分に関連するＴＨｚ電力、好ましくは積分ＴＨｚ電力を決定することを含み、ここで好ましくは、（積分)ＴＨｚ電力は、時間領域および／または周波数領域で決定されてもよい。さらなる好ましい実施形態によれば、ＴＨｚ信号の受信された反射部分に比例および／または関連する検出信号は、当業者に知られているように、ＴＨｚ信号を検出するための手順を使用して決定することができる。

【0004】

特に、さらなる好ましい実施形態によれば、以下の説明を参照すると、測定ヘッドと測定対象物との間の実際の距離が、最適な距離に対応するかどうかを判定することも可能である。

【0005】

さらなる好ましい実施形態によれば、距離は２つの異なる値の間で少なくとも変化し、少なくとも２つの異なる値について、放射するステップ、受信するステップ、および、第１のパラメータを決定するステップが実行され、これにより、少なくとも２つの異なる距離値について第１のパラメータを評価することが可能になる。

【0006】

さらなる好ましい実施形態によれば、ＴＨｚ信号の放射は、例えば、少なくとも一時的に、好ましくはＴＨｚパルスの形態で、好ましくは（新しい）距離が設定された特定の時点で実行されてもよい（すなわち、さらなる好ましい実施形態によれば、放射および受信のステップは、好ましくは距離が変化する間は実行されない）。同様に、さらなる好ましい実施形態によれば、ＴＨｚ信号の反射部分の受信は、少なくとも一時的に、好ましくは放射ステップと同期して実行されてもよい。

【0007】

さらなる好ましい実施形態によれば、ＴＨｚ信号は、０．３ＴＨｚ～１００ＴＨｚの範囲、好ましくは０．５ＴＨｚ～１０ＴＨｚの範囲の少なくとも１つの周波数成分を含むＴＨｚ放射線を含む。さらなる好ましい実施形態によれば、ＴＨｚ放射線は、０．３ＴＨｚ～１００ＴＨｚの範囲、好ましくは０．５ＴＨｚ～１０ＴＨｚの範囲のいくつかの周波数成分を含む。

【0008】

さらなる好ましい実施形態によれば、ＴＨｚ信号はＴＨｚパルスを含むＴＨｚ放射線を含み、単一のＴＨｚパルスの信号エネルギーの少なくとも６０パーセントが０．３ＴＨｚと１００ＴＨｚとの間、好ましくは０．５ＴＨｚと１０ＴＨｚとの間の周波数範囲に割り当てられ、より好ましくはＴＨｚパルスの信号エネルギーの少なくとも８０パーセントが０．３ＴＨｚと１００ＴＨｚとの間、好ましくは０．５ＴＨｚと１０ＴＨｚとの間の周波数範囲に割り当てられる。

【0009】

さらなる好ましい実施形態によれば、上述の距離は予め設定された第１の範囲内で（さらなる好ましい実施形態に従って使用される少なくとも１つの駆動に応じて、連続的にまたは離散的なステップのいずれかで）変化され、上記方法は測定ヘッドと測定対象物との間の距離を変化させるステップを繰り返すステップと、ＴＨｚ送信機によって、ＴＨｚ信号を測定対象物に（少なくとも一時的に、例えば、パルスの形態で）放射するステップと、ＴＨｚ信号の反射部分を受信するステップと、ＴＨｚ信号の受信された反射部分に比例および／または関連する検出信号を特徴付ける第１のパラメータを決定するステップと、をさらに含み、これらのステップの繰り返しは、好ましくは第１のパラメータが予め設定された第１のしきい値を超えるまで、および／または予め設定された第１の範囲に関して最大値に達するまで実行される。

【0010】

さらなる好ましい実施形態によれば、第１のパラメータの最大値に関連する距離の値は、好ましくは、測定装置による将来の測定に使用される最適な測定距離を表す。

【0011】

さらに好ましい実施形態によれば、最適な測定距離は、第１のパラメータに基づいて決定される。

【0012】

さらなる好ましい実施形態によれば、最適な測定距離は、例えば将来の使用のために、少なくとも一時的に記憶される。

【0013】

さらなる好ましい実施形態によれば、特に、最適な測定距離が決定されると、最適な測定距離は、ＴＨｚ信号を送信し、ＴＨｚ信号の反射部分を受信することに基づく（さらなる）測定に使用される。さらなる好ましい実施形態によれば、そのような（さらなる）測定は例えば、１つ以上の層厚測定、例えば、測定対象物上に配置された複数の層、例えば、本体（例えば、車両部品上に配置された塗料のいくつかの層など）を含んでもよい。

【0014】

さらなる好ましい実施形態によれば、さらなる測定、例えば層厚測定などは、以下のステップを含むことができる：基準対象物を使用して１つまたは複数の測定値に基づいて基準測定情報を決定するステップと、測定されるべき実際の物体、例えば被試験デバイスを使用して１つまたは複数の測定値に基づいて測定情報を決定するステップと、測定結果を得るために基準測定情報に応じて測定されるべき実際の物体の測定情報を評価するステップ。これは、有利に、個々の測定装置（および／またはその構成要素）の望ましくない特性または基準特性からの逸脱を排除することを可能にし、より正確な測定結果をもたらす。

【0015】

さらなる好ましい実施形態によれば、基準測定情報を決定するための測定は、ＴＨｚ信号を、好ましくは基準対象物に放射することと、基準対象物によって反射されたＴＨｚ信号の反射部分を受信することとを含むことができ、基準測定情報は、ＴＨｚ信号の受信された反射部分に基づいて決定されることができる。さらなる好ましい実施形態によれば、基準測定情報は、基準対象物によって反射されたＴＨｚ信号の受信された反射部分を特徴付ける信号形状、特に時系列および／または周波数スペクトルを含むおよび／または特徴付けることができる。同様に、さらなる好ましい実施形態によれば、測定情報は、被試験デバイスによって反射されたＴＨｚ信号の受信された反射部分を特徴付ける信号形状、特に時系列および／または周波数スペクトルを含むか、または特徴付けることができる。

【0016】

さらなる好ましい実施形態によれば、上述の方法は、測定ヘッドと測定される物体との間の距離の少なくとも１つの距離値について、好ましくは予め設定された第１の範囲内の複数の距離値について、距離値を決定および／または記憶すること（場合によっては距離値を決定するステップが、例えば、距離値が十分な精度で既に知られている場合には省略されてもよい）、少なくとも１つの距離値に関連するＴＨｚ信号の受信された反射部分を特徴付ける第１の基準測定情報を決定および記憶することをさらに含む。

【0017】

さらなる好ましい実施形態によれば、上述の基準測定情報と同様に、第１の基準測定情報は、信号形状、特に、ＴＨｚ信号の受信された反射部分を特徴付ける時系列（例えば、受信反射ＴＨｚパルスのパルス形状を特徴付ける）および／または周波数スペクトルを含むか、または特徴付けることができる。

【0018】

このように、第１の基準測定情報の少なくとも１つのセットは、上述のように、距離値の各々について決定されてもよく、それは、とりわけ、測定ヘッドと測定対象物との間の（上述の距離値に関連する）光信号経路に関する情報を含む。

【0019】

さらなる好ましい実施形態によれば、第１の基準測定情報は、測定装置によるさらなる測定のために、例えば、さらなる測定によって得られた結果を修正するために使用されてもよい。

【0020】

さらなる好ましい実施形態によれば、上述の方法は、測定対象物に対する測定ヘッドの相対角度位置を変化させるステップと、ＴＨｚ送信機によって、（好ましくは１つまたは複数のパルスの形態の）ＴＨｚ信号を測定対象物に（少なくとも一時的に）放射するステップと、ＴＨｚ信号の反射部分を受信するステップと、ＴＨｚ信号の受信された反射部分に比例し、および／または関連する検出信号を特徴付ける第２のパラメータを決定するステップと、をさらに含む。

【0021】

さらなる好ましい実施形態によれば、第１および／または第２のパラメータによって特徴付けられる検出信号は、時間領域および／または周波数領域において決定されてもよい。

【0022】

さらなる好ましい実施形態によれば、第１のパラメータを決定するステップ、および／または、第２のパラメータを決定するステップ、および／または、第１の基準測定情報を決定して記憶するステップ、および／または、第２の基準測定情報を決定して記憶するステップ（さらなる詳細については以下を参照されたい）が、ＴＨｚ信号の受信された反射部分に（それぞれ）フィルタリング処理を適用することを含む。さらなる好ましい実施形態によれば、第１のパラメータを決定するとき、および第２のパラメータおよび／またはそれぞれの基準測定情報を決定するときに、異なるフィルタリング処理を適用することができる。このように、さらなる好ましい実施形態によれば、第１および／または第２のパラメータおよび／またはそれぞれの基準測定情報を決定する前に、例えば、信号対雑音比（ＳＮＲ）が低い信号成分を除去することができ、したがって、精度を向上させることができる。さらなる好ましい実施形態によれば、所望のフィルタ特性を選択することによって、それぞれの第１および／または第２のパラメータおよび／またはそれぞれの基準測定情報の決定に関する最適化を実行することができる。さらに好ましい実施形態によれば、好ましくは、以下に説明されるようなフィルタリング処理に応じて取得された基準測定情報を使用する場合、類似または同一のフィルタリング処理が基準測定情報に応じて処理される測定情報に適用されてもよい。

【0023】

さらなる好ましい実施形態によれば、相対角度位置を変化させるステップは、相対角度位置を複数の空間方向、できれば２つの空間方向であり、好ましくは互いに直交している２つの空間方向に変化させることを含む。

【0024】

さらなる好ましい実施形態によれば、相対角度位置は、予め設定された第２の範囲内で変更され、上述の方法は相対角度位置を変更するステップを繰り返すステップと、（少なくとも一時的に）ＴＨｚ送信機によって、ＴＨｚ信号を測定対象物に放射するステップと、ＴＨｚ信号の反射部分を受信するステップと、好ましくは第２のパラメータが予め設定された第２の閾値を超え、および／または、予め設定された第２の範囲に関して最大値に達するまで、ＴＨｚ信号の受信された反射部分に比例および／または関連する検出信号を特徴付ける第２のパラメータを決定するステップと、をさらに含み、好ましくは第２のパラメータの最大値に関連する相対角度位置の値が最適な測定角度を表し、好ましくは最適な測定角度が少なくとも一時的に記憶される。さらなる好ましい実施形態によれば、最適な測定角度は、測定対象物の表面法線が測定装置および／またはその測定ヘッドの基準軸（例えば、光軸）に平行であることを特徴とすることができる。

【0025】

さらなる好ましい実施形態によれば、特に、最適な測定角度が決定されると、最適な測定角度は、ＴＨｚ信号を送信し、ＴＨｚ信号の反射部分を受信することに基づく（さらなる）測定のために使用される。さらなる好ましい実施形態によれば、そのような（さらなる）測定は例えば、１つ以上の層厚測定、例えば、本体上に配置された複数の層（例えば、車両部品上に配置された塗料のいくつかの層など）を含んでもよい。さらに好ましい実施形態によれば、予め設定された第２の範囲は、１次元範囲または２次元範囲を表すことができる。

【0026】

さらなる好ましい実施形態によれば、ＴＨｚ信号を放射するステップは、好ましくは予め設定された数のＴＨｚパルス、好ましくは予め設定されたパルス繰返し率で、ＴＨｚパルスを放射することを含む。さらなる好ましい実施形態によれば、特定の数のＴＨｚパルス、特に２つ以上のＴＨｚパルスが、距離および／または相対角度位置の各値に対して放射されてもよく、これにより精度がさらに向上であろう。

【0027】

さらなる好ましい実施形態によれば、上述の方法は、測定ヘッドと測定対象物との間の相対角度位置の少なくとも１つの相対角度位置値について、好ましくは予め設定された第２の範囲の複数の相対角度位置値について、相対角度位置値を決定および／または記憶するステップ（場合によっては相対角度位置を決定するステップが、例えば、相対角度位置が十分な精度で既に知られている場合、省略されてもよい）と、少なくとも１つの相対角度位置値に関連するＴＨｚ信号の受信された反射部分を特徴付ける第２の基準測定情報を決定および記憶するステップと、をさらに含む。

【0028】

さらなる好ましい実施形態によれば、第２の基準測定情報は、ＴＨｚ信号の受信された反射部分を特徴付ける信号形状、特に時系列および／または周波数スペクトルを含み、および／または、特徴付けることができる。この点で、さらなる実施形態によれば、第１の基準測定情報および第２の基準測定情報によって具現化されるデータのタイプに関して、差異がなくてもよい。

【0029】

このように、第２の基準測定情報の少なくとも１つのセットは、上述のように角度位置値の各々について決定されてもよく、それは、特に、測定ヘッドと測定対象物との間の（角度位置値（複数可）に関連する）光信号経路に関する情報を含む。

【0030】

さらなる好ましい実施形態によれば、測定対象物に対する測定ヘッドの特定の空間方位は、これらの要素間の距離および相対角度位置によって特徴付けられてもよく、この特定の空間方位は、第１の基準測定情報および／または第２の基準測定情報の１つまたは複数のセットに関連付けられてもよい。

【0031】

さらなる好ましい実施形態によれば、第２の基準測定情報は、測定装置の手段によるさらなる測定のために（単独で、または必要に応じて、提供される第１の基準測定情報と組み合わされて）使用されてもよい。

【0032】

さらなる好ましい実施形態によれば、上述の方法は、好ましくは、例えば三角測量センサおよび／または３次元（３Ｄ）スキャナ等の、少なくとも１つの距離センサによって、上述の距離を決定することをさらに含む。

【0033】

さらなる好ましい実施形態によれば、上述の方法は、好ましくは、例えば、表面の形および／または表面の位置および／または表面の向きを検出することができる光学角度位置センサ、好ましくは３Ｄスキャナ等の、少なくとも１つの角度位置センサによって、相対角度位置を決定することをさらに含む。さらなる好ましい実施形態によれば、光角度位置センサは、その光軸が測定ヘッドの基準軸、例えば光軸と同軸および／または平行であるように配置される。好ましくはさらなる実施形態によれば、光学角度位置センサの測定スポットは、測定ヘッドのＴＨｚ信号の焦点内に存在する。

【0034】

さらなる好ましい実施形態によれば、測定ヘッドと測定対象物との間の距離を変化させるステップは、好ましくは並進運動で、好ましくは第１のドライブによって、測定対象物に対して測定ヘッドを移動させること、および／または、好ましくは並進運動で、好ましくは第２のドライブによって、測定ヘッドに対して測定対象物を移動させることを含む。

【0035】

さらなる好ましい実施形態によれば、第１のドライブおよび／または第２のドライブは、好ましくは並進運動させるための高精度リニアアクチュエータを含み、並進運動の分解能は、例えば５マイクロメートル（μｍ）以下である。さらなる好ましい実施形態によれば、第１のドライブおよび／または第２のドライブは代替的にまたは追加的に回転運動させることができ、回転運動の角度分解能は、例えば０．０５°（度）以下である。

【0036】

さらなる好ましい実施形態によれば、測定対象物に対する測定ヘッドの相対角度位置を変化させるステップは、好ましくは１つまたは複数の第１のドライブによって、測定ヘッドに対して測定対象物を回転させるステップ、および／または、好ましくは１つまたは複数の第２のドライブによって、測定ヘッドに対して測定対象物を回転させるステップを含む。

【0037】

さらなる好ましい実施形態によれば、第１のドライブは、測定対象物に対する測定ヘッドの並進運動および回転運動の両方を行うように構成されてもよい。さらなる好ましい実施形態によれば、第２のドライブは、測定ヘッドに対する測定対象物の並進運動および回転運動の両方を行うように構成されてもよい。さらなる実施形態によれば、測定ヘッドおよび／または測定対象物の異なるタイプの移動を行わせるために、異なる、特に別個のドライブを使用することもできる。

【0038】

さらなる好ましい実施形態によれば、回転に関連するピボット点は、測定対象物の表面領域内に配置され、さらに好ましくはＴＨｚ信号の焦点（「測定スポット」、ドイツ語：「Ｍｅｓｓｆｌｅｃｋ」）も表面領域内に配置され、したがって、測定対象物の表面領域内にない、および／または、焦点の外側にあるピボット点による回転運動によって引き起こされる距離誤差を回避することができる。

【0039】

さらなる好ましい実施形態によれば、上述の方法は、好ましくは実施形態による方法を実行することによって、最適な測定距離を決定することをさらに含む。

【0040】

さらなる好ましい実施形態によれば、上述の方法は、好ましくは実施形態による方法を実行することによって、最適な測定角度を決定することをさらに含む。

【0041】

さらなる好ましい実施形態によれば、上述の方法は、好ましくは実施形態による方法を実行することによって、最適な測定距離を決定するステップと、最適な測定角度を決定するステップと、をさらに含む。さらなる好ましい実施形態によれば、最適な測定距離および最適な測定角度は、さらなる測定を実行するために使用される。

【0042】

さらなる好ましい実施形態によれば、上述の方法は、複数の距離値および／または複数の相対角度位置値と、複数の距離値に関連する第１の基準測定情報および／または複数の相対角度位置値に関連する第２の基準測定情報とを含むデータベースを構築するステップをさらに含み、好ましくは、データベースを構築するステップのために、第１の対象物が測定対象物として使用される。

【0043】

さらなる好ましい実施形態によれば、第１の対象物は、ＴＨｚ放射線、特にＴＨｚ信号を反射し、好ましくは例えば平面等の予め設定された幾何学的形状を有する基準対象物とすることができる。

【0044】

さらなる好ましい実施形態によれば、第１の対象物は、例えば非平面（１次元または２次元）等の予め設定された幾何学的形状を有する基準対象物とすることができる。

【0045】

さらなる好ましい実施態様によれば、上述の方法は、複数の距離値および複数の相対角度位置値と、複数の距離値に関連する第１の基準測定情報と、複数の相対角度位置値に関連する第２の基準測定情報とを含むデータベースを構築することを含む。このようにして、第１および／または第２の基準測定情報は、例えばさらなる測定のために、所与の距離および／または所与の相対角度位置により、データベースから効率的にアクセスおよび／または検索されてもよい。一例として、データベースを使用する場合、例示的に言及された層厚測定などのさらなるＴＨｚ信号に基づく測定が行われてもよく、上述の（層厚）測定の評価のために、基準測定情報は、例えば、基準測定を実行する代わりに、データベースから有利に検索されてもよい。

【0046】

言い換えれば、データベース内に含まれる情報は、測定装置（または、同一／類似のタイプの少なくとも１つのさらなる測定装置）のさらなる測定のための基準情報として使用されてもよい。

【0047】

さらなる好ましい実施形態によれば、上述の方法は、ＴＨｚ信号を使用してさらなる測定を実行して、測定結果を取得するステップをさらに含み、好ましくはさらなる測定を実行するステップのために、第１の対象物とは異なる第２の対象物が、測定対象物として使用される。一例として、第１の対象物は、例えば既知の幾何学的形状を有する基準対象物とすることができ、第２の対象物は、特に未知の幾何学的形状または基準対象物とは異なる幾何学的形状を含む実際の被試験デバイスとすることができる。

【0048】

さらなる好ましい実施形態によれば、上述の方法は、データベースからの情報に応じて測定結果を修正することをさらに含み、それによって修正された測定結果が得られる。このようにして、特に個々の測定装置（および／またはその構成要素）の特性および／またはさらなる望ましくない影響が、データベースからの情報を使用して少なくとも部分的に排除されて、より高い精度が達成される。特に、場合によっては、例えば、第２の対象物を測定装置に対して位置決めするために使用されるドライブの位置決め精度の低下（および／またはその逆）のために、さらなる測定で位置決めおよび／または位置合わせ誤差が生じることがある。位置決めおよび／または位置合わせ誤差は、さらなる測定のために設定される最適ではない測定距離および／または測定角度によって特徴付けることができる。これらの場合、最適な測定距離および／または最適な測定角度で行われた基準測定を使用して、このような基準測定情報で測定情報を処理するときに、より正確でない測定結果が得られることがある。さらなる好ましい実施形態によれば、このような場合、例えば、実際の最適ではない測定距離および／または実際の最適ではない測定角度に応じて、（第１および／または第２の）基準情報の適切なセットを使用することにより、より正確な測定を達成することが可能になる。

【0049】

さらなる好ましい実施形態によれば、測定を実行するステップのために、第３のドライブが、測定対象物に対して測定ヘッドを位置決めするために使用される。言い換えれば、第３のドライブは例えば、測定ヘッドと試験対象物との間の距離および／または試験対象物に対する測定ヘッドの相対角度位置を制御するために使用されてもよい。

【0050】

さらなる好ましい実施形態によれば、第３のドライブは、例えば、ロボットおよび／またはロボットアーム、または、一般に、測定ヘッドを試験対象物に対して位置決めするように構成された任意のマニピュレータを備えてもよい。ロボットの位置決め精度は、第１のドライブおよび／または第２のドライブの精度ほど高くないことがあるので、ＴＨｚ信号を使用して測定を実行するときに、位置決めおよび／または位置合わせ誤差が生じることがある。さらなる好ましい実施形態によれば、実際の測定距離および／または実際の測定角度に関連する基準測定情報を使用して測定情報を評価することが望ましい場合がある。さらなる好ましい実施形態によれば、そのような情報は、上述で説明したようなさらなる好ましい実施形態に従って取得されたデータベースに含まれ、位置決めおよび／または位置合わせ誤差を少なくとも部分的に補正するために使用されてもよい。

【0051】

さらなる好ましい実施形態によれば、上述の方法は、本体上に配置された複数の層（例えば、車両部品上に配置された塗料のいくつかの層など）の層厚を決定するステップを含み、決定は、例えば、ＴＨｚ信号の受信された反射部分に基づいて、例えば、時間領域反射率測定（ＴＤＲ）技法を適用することによって行うことができる。

【0052】

さらなる好ましい実施形態は、テラヘルツ（ＴＨｚ）信号を放射するように構成されたＴＨｚ送信機と、測定対象物によって反射されたＴＨｚ信号の反射部分を受信するように構成されたＴＨｚ受信機とを備える測定装置に関し、ＴＨｚ送信機およびＴＨｚ受信機は、測定装置の測定ヘッドに配置され、測定装置は、測定ヘッドと測定対象物との間の距離を変化させるステップと、ＴＨｚ送信機により、ＴＨｚ信号を測定対象物に放射するステップと、ＴＨｚ信号の反射部分を受信するステップと、ＴＨｚ信号の受信された反射部分に比例および／または関連する検出信号を特徴付ける第１のパラメータを決定するステップと、を実行するように構成されている。

【0053】

さらなる好ましい実施形態によれば、上述の測定装置は、実施形態による方法を実行するように構成される。

【0054】

さらなる好ましい実施形態は、特に、ａ）まだ乾燥していない濡れたペイント層、および／または、ｂ）乾燥中のペイント層、および／または、ｃ）乾燥したペイント層の層厚測定を実行および／または準備するための、実施形態による方法および／または実施形態による測定装置の使用に関し、好ましくは、特にロボット、その中でも特に産業用ロボットとともに、Ａ）静止構成、および／または、Ｂ）非静止構成により、上述の方法および／または上述の測定装置が使用される。

【0055】

さらなる有利な態様および実施形態は、従属請求項に提供される。

【図面の簡単な説明】

【0056】

【図1】好ましい実施形態による測定装置の簡略化されたブロック図を概略的に示す。

【図2】さらに好ましい実施形態による方法の簡略化されたフローチャートを概略的に示す。

【図3】さらに好ましい実施形態による方法の簡略化されたフローチャートを概略的に示す。

【図4】さらに好ましい実施形態による方法の簡略化されたフローチャートを概略的に示す。

【図5】さらに好ましい実施形態による方法の簡略化されたフローチャートを概略的に示す。

【図6】さらに好ましい実施形態による方法の簡略化されたフローチャートを概略的に示す。

【図7】さらに好ましい実施形態による方法の簡略化されたフローチャートを概略的に示す。

【図8】さらに好ましい実施形態による方法の簡略化されたフローチャートを概略的に示す。

【図9】さらに好ましい実施形態による方法の簡略化されたフローチャートを概略的に示す。

【図10】さらに好ましい実施形態の制御ユニットの簡略化されたブロック図を概略的に示す。

【図11A】さらに好ましい実施形態の第１の動作シナリオを概略的に示す。

【図11B】さらに好ましい実施形態の第２の動作シナリオを概略的に示す。

【図12】さらに好ましい実施形態による方法の簡略化されたフローチャートを概略的に示す。

【図13】さらに好ましい実施形態による方法の簡略化されたフローチャートを概略的に示す。

【図14】さらに好ましい実施形態の動作シナリオの簡略化された側面図を概略的に示す。

【図15A】さらに好ましい実施形態による方法の簡略化されたフローチャートを概略的に示す。

【図15B】さらに好ましい実施形態による方法の簡略化されたフローチャートを概略的に示す。

【図15C】さらに好ましい実施形態による方法の簡略化されたフローチャートを概略的に示す。

【図16A】さらに好ましい実施形態による方法の簡略化されたフローチャートを概略的に示す。

【図16B】さらに好ましい実施形態による方法の簡略化されたフローチャートを概略的に示す。

【発明を実施するための形態】

【0057】

さらなる実施形態の特徴、態様、および利点は、図面を参照して以下の詳細な説明において与えられる。

【0058】

図１は、好ましい実施形態による測定装置１００の簡略化されたブロック図を概略的に示す。測定装置１００は、測定対象物１０にＴＨｚ信号ＴＳを放射するように構成されたテラヘルツ（ＴＨｚ）送信機１１０と、測定対象物１０によって反射されたＴＨｚ信号ＴＳの反射部分ＴＳＲを受信するように構成されたＴＨｚ受信機１２０とを備える。この目的のために、ＴＨｚ送信機１１０は、ＴＨｚエミッタ１１０ａおよび関連するエミッタ光学系１１２を含み、ＴＨｚ受信機１２０は、ＴＨｚ検出器および関連する検出器光学系１２２を含む。

【0059】

さらなる好ましい実施形態によれば、ＴＨｚ送信機１１０およびＴＨｚ受信機１２０は、測定装置１００の、好ましくは気密封止された測定ヘッド１３０内に配置され、この測定ヘッド１３０は、ＴＨｚ信号ＴＳが測定ヘッド１３０の外側に位置する測定対象物１０上に照射されることを可能にし、かつ受信された反射部分ＴＳＲが測定ヘッド１３０に入ることを可能にするＴＨｚ送信要素（例えば、保護窓および／または光学レンズ）１１１を備えることができる。さらなる好ましい実施形態によれば、保護窓１１１は交換可能である。

【0060】

さらなる好ましい実施形態によれば、要素１１０ａ、１１２、１２０ａ、１２２は、それぞれの光軸（図示せず）が基準軸ＲＡに平行であり、基準軸ＲＡが測定ヘッド１３０の光軸となるように、測定ヘッド１３０の基準軸ＲＡと位置合わせされる。

【0061】

さらなる好ましい実施形態によれば、測定装置１００は、図２の簡略化されたフローチャートを参照すると、測定ヘッド１３０（例えば、測定ヘッド１３０の外面１３０ａ）と測定対象物１０（例えば、測定対象物１０の表面１０ａ）との間の距離ｄ（図１）を変化させるステップ２００と、ＴＨｚ送信機１１０により、ＴＨｚ信号ＴＳを測定対象物１０に放射するステップ２０２（図２）と、ＴＨｚ信号ＴＳの反射部分ＴＳＲを受信するステップ２０４と、ＴＨｚ信号ＴＳの受信された反射部分ＴＳＲに比例および／または関連する検出信号を特徴付ける第１のパラメータＰ１を決定するステップ２０６と、を実行するように構成される。

【0062】

さらなる好ましい実施形態によれば、ＴＨｚ信号ＴＳの受信された反射部分ＴＳＲに比例および／または関連する検出信号を特徴付ける第１のパラメータＰ１を決定するステップ２０６は、ＴＨｚ信号ＴＳの受信された反射部分ＴＳＲに関連する、好ましくは積分ＴＨｚ電力を決定することを含み、好ましくは（積分)ＴＨｚ電力は、時間領域および／または周波数領域において決定される。

【0063】

さらなる好ましい実施形態によれば、ＴＨｚ信号ＴＳの受信された反射部分ＴＳＲに比例および／または関連する検出信号は、当業者に知られているように、ＴＨｚ信号を検出するための手順を使用して決定することができる。言い換えれば、このような検出技術を適用することによって、ＴＨｚ信号ＴＳの受信された反射部分ＴＳＲに比例および／または関連する検出信号を、ＴＨｚ信号ＴＳの受信された反射部分ＴＳＲから決定することができ、上述したように、好ましくは、ステップ２０６において、検出信号を特徴付ける第１のパラメータＰ１を決定する。一例として、さらなる好ましい実施形態によれば、検出信号の決定は、受信するステップ２０４において実行されてもよい。

【0064】

このようにして、第１のパラメータＰ１に応じて、例えば特定のタイプのさらなる測定または一般的に精密な測定に対する、距離ｄ（図１）の特定の値の例えば適合性を評価することができ、および／または、例えばさらなる測定のための上述の距離に関する調整プロセスを容易にすることができる。

【0065】

さらなる実施形態によれば、制御装置１５０は、特に実施形態による方法を実行するために、測定装置１００の動作を制御するために提供されてもよい。

【0066】

さらなる好ましい実施形態によれば、ＴＨｚ信号ＴＳ(図１）を放射するステップ２０２（図２）は、例えば、少なくとも一時的に、好ましくはＴＨｚパルスの形態で実行されてもよい。同様に、さらなる好ましい実施形態によれば、ＴＨｚ信号の反射部分ＴＳＲを受信するステップ２０４は、少なくとも一時的に、好ましくは放射するステップ２０２と同期して実行されてもよい。

【0067】

さらなる好ましい実施形態によれば、ＴＨｚ信号ＴＳ(図１）は、０．３ＴＨｚ～１００ＴＨｚの範囲、好ましくは０．５ＴＨｚ～１０ＴＨｚの範囲の少なくとも１つの周波数成分を含むＴＨｚ放射線を含む。さらなる好ましい実施形態によれば、ＴＨｚ放射線は、０．３ＴＨｚ～１００ＴＨｚの範囲、好ましくは０．５ＴＨｚ～１０ＴＨｚの範囲のいくつかの周波数成分を含む。

【0068】

さらなる好ましい実施形態によれば、ＴＨｚ信号ＴＳは、ＴＨｚパルスを含むＴＨｚ放射線を含み、単一のＴＨｚパルスの信号エネルギーの少なくとも６０パーセントが０．３ＴＨｚと１００ＴＨｚとの間、好ましくは０．５ＴＨｚと１０ＴＨｚとの間の周波数範囲に割り当てられ、より好ましくはＴＨｚパルスの信号エネルギーの少なくとも８０パーセントが０．３ＴＨｚと１００ＴＨｚとの間、好ましくは０．５ＴＨｚと１０ＴＨｚとの間の周波数範囲に割り当てられる。

【0069】

さらなる好ましい実施形態によれば、距離ｄ（図１）は、図２のステップ２００を参照すると、予め設定された第１の範囲内で変化し、上述の方法は、好ましくは第１のパラメータＰ１が予め設定された第１の閾値を超え、および／または、予め設定された第１の範囲に対して最大値に達するまで、ステップ２００、２０２、２０４、２０６を繰り返すステップ２０８をさらに含む。さらなる好ましい実施形態によれば、予め設定された第１の範囲は、装置１００（図１）および／または装置の少なくとも１つのドライブ１４０、１４２によって使用または設定される全距離範囲の２０％以上、好ましくは５０％以上を含む。さらなる好ましい実施形態によるドライブ１４０、１４２の詳細は、以下でさらに説明される。

【0070】

さらなる好ましい実施形態によれば、第１のパラメータＰ１（図２）の最大値に関連する距離ｄ（図１）の数値は、測定装置１００（および／または類似または同一のさらなる測定装置）の手段による、さらなるおよび／または将来の測定に好ましくは使用される最適な測定距離ｏｍｄ(図４）を表す。さらなる好ましい実施形態によれば、最適測定距離ｏｍｄは、例えば将来の使用のために、少なくとも一時的に記憶される。

【0071】

この点に関して、図４は、さらなる好ましい実施形態による、第１のパラメータＰ１を決定するステップ２０６に関連する簡略化されたフローチャートを例示的に示す。ステップ２０６ａにおいて、第１のパラメータＰ１が決定される。必要に応じて、以下でさらに説明するステップ２０６ｂを参照して、フィルタリング処理を実行することができる。ステップ２０６ｃにおいて、第１のパラメータＰ１（ステップ２０６ａによって決定される）が予め設定された第１の閾値Ｔ１を超えるかどうかが決定される。あるいは、ステップ２０６ｃにおいて、第１のパラメータＰ１が距離ｄ（図１）が変化する予め設定された第１の範囲に関して最大値に達するかどうかを決定することができる（図２のステップ２００参照）。そうである場合、現在の距離（ステップ２０６ａによる第１のパラメータＰ１の決定のために使用される）は、最適な測定距離ｏｍｄを表し、これは、少なくとも一時的に記憶されてもよい（オプションのステップ２０６ｄを参照）。

【0072】

さらなる実施形態によれば、最適測定距離ｏｍｄの決定は、予め設定された第１の範囲内で距離ｄを変化させるステップ２００と、各距離値に関連する第１のパラメータＰ１の値を決定するステップ（ステップ２０２、２０４、２０６を参照）と、第１のパラメータＰ１の最大値に関連する予め設定された第１の範囲内の特定の距離値を識別するステップと、特定の距離値を最適測定距離ｏｍｄとして使用するステップとを含むことができる。予め設定された第１の範囲のサイズと、距離ｄの変化２００を特徴付ける最小ステップサイズとに応じて、対応する数の、ステップ２００、２０２、２０４、２０６を繰り返すステップ２０８（図２）を、さらなる実施形態に従って実行することができる。

【0073】

さらなる実施形態によれば、最適な測定距離ｏｍｄが得られると、最適な測定距離ｏｍｄを距離ｄとして使用してさらなる測定が実行される。

【0074】

さらなる好ましい実施形態によれば、図６の簡略化されたフローチャートを参照すると、上述の方法は測定ヘッド１３０と測定対象物１０との間の距離ｄの少なくとも１つの距離値ｄｖについて、好ましくは予め設定された第１の範囲内の複数の距離値について、距離値ｄｖを決定するステップ２２０および／または記憶するステップ２２２（場合によっては距離値ｄｖを決定するステップ２２０は省略されてもよく、例えば、距離値ｄｖが例えば、測定によって得られる絶対値および／または以前に設定された距離に対する相対（増分）値として、十分な精度で既に知られている場合）、少なくとも１つの距離値ｄｖに関連するＴＨｚ信号ＴＳの受信された反射部分ＴＳＲを特徴付ける第１の基準測定情報ｒｍｉ１を決定および記憶するステップ２２４をさらに含む。

【0075】

一例として、図６を参照して上述したプロセスが４つの別個の距離値ｄｖに対して実行される場合、第１の基準測定情報ｒｍｉ１は、それぞれ第１の基準測定情報ｒｍｉ１の４つの異なる値またはデータセットを含み、各値は４つの別個の距離値ｄｖのそれぞれ１つに関連付けられる。

【0076】

さらなる好ましい実施形態によれば、第１の基準測定情報ｒｍｉ１は、特定の距離ｄについて得られた受信された反射部分ＴＳＲを特徴付ける信号形状（時系列および／または周波数スペクトルおよび／またはそこから導出された情報）を含むか、または特徴付けることができる。言い換えれば、複数の異なる距離値ｄｖについて、第１の基準測定情報ｒｍｉ１は、対応する複数の信号形状（時系列および／または周波数スペクトルおよび／またはそれから導出される情報）によって特徴付けられる。

【0077】

さらなる好ましい実施形態によれば、第１の基準測定情報ｒｍｉ１は、図６のプロセスと比較して、特に、例えば、低減された位置決め精度が与えられ得る将来の測定のために、測定装置１００、特にその測定ヘッド１３０、および測定対象物１０の不整合による誤差を回避および／または補正するために使用され得る。これらの状況では、将来の測定の距離誤差が、例えば、第１の基準測定情報ｒｍｉ１を使用することによって補正され得る。第１の基準測定情報ｒｍｉ１を使用することのさらなる例示的な詳細および利点は例えば、図１１Ａ、１１Ｂを参照して、以下でさらに説明される。

【0078】

さらに好ましい実施形態によれば、図３の簡略化されたフローチャートを参照すると、測定装置１００（図１）を動作させる方法は、測定対象物１０に対する測定ヘッド１３０の相対角度位置を変化させるステップ２１０と、ＴＨｚ送信機１１０（図１）により、ＴＨｚ信号ＴＳを測定対象物１０に放射するステップ２１２（少なくとも一時的に）と、ＴＨｚ信号ＴＳの反射部分ＴＳＲを受信するステップ２１４（図３）と、ＴＨｚ信号ＴＳの受信された反射部分ＴＳＲに比例および／または関連する検出信号を特徴付ける第２のパラメータＰ２を決定するステップ２１６とを含むことができる。

【0079】

さらなる好ましい実施形態によれば、（同様に）第２のパラメータＰ２は、ＴＨｚ信号の受信された反射部分に比例および／または関連する検出信号を特徴付ける。さらなる好ましい実施形態によれば、ＴＨｚ信号の受信された反射部分の第２のパラメータＰ２は、第１のパラメータＰ１と同様に、時間領域および／または周波数領域において決定されてもよい（図２参照）。さらなる好ましい実施形態によれば、ＴＨｚ信号ＴＳの受信された反射部分ＴＳＲに比例および／または関連する検出信号を特徴付ける第２のパラメータＰ２を決定するステップ２１６は、ＴＨｚ信号ＴＳの受信された反射部分ＴＳＲに関連し、好ましくは積分ＴＨｚ電力を決定することを含み、好ましくは（積分)ＴＨｚ電力は、時間領域および／または周波数領域において決定される。

【0080】

さらなる好ましい実施形態によれば、第１のパラメータＰ１を決定するステップ２０６（図２）および／または第２のパラメータＰ２を決定するステップ２１６（図３）は、２０６ｂ（図４）、２１６ｂ（図５）（それぞれ）のフィルタリング処理をＴＨｚ信号の受信された反射部分ＴＳＲに適用することを含む。さらなる好ましい実施形態によれば、第１のパラメータＰ１を決定するとき、および第２のパラメータＰ２を決定するときに、異なるフィルタリング処理２０６ｂ、２１６ｂを適用することができる。このようにして、例えば、比較的低い信号対雑音比（ＳＮＲ）を有する信号成分は、第１および／または第２のパラメータＰ１、Ｐ２を決定する前に除去され、その結果、精度が向上する。

【0081】

さらなる好ましい実施形態によれば、同様に、第１の基準測定情報ｒｍｉ１を決定するときに（および必要に応じて、第２の基準測定情報ｒｍｉ２を決定するときにも、以下をさらに参照されたい）、１つまたは複数のフィルタリング処理を適用することができる。

【0082】

さらなる好ましい実施形態によれば、所望のフィルタ特性を選択することによって、それぞれの第１および／または第２のパラメータＰ１、Ｐ２の決定に関する最適化を実行することができる。参照測定情報ｒｍｉ１、ｒｍｉ２の決定についても同様である。

【0083】

図３の簡略化されたフローチャートを参照するさらなる好ましい実施形態によれば、相対角度位置を変化させるステップ２１０は、２つ以上の空間方向において、好ましくは互いに直交する２つの空間方向において、相対角度位置を変化させることを含む。例示的に図１の図面平面内の座標に対応する第１の空間方向における相対角度位置の第１の変化は、参照符号ａ１によって図１に例示的に示される。さらなる例として、相対角度位置の変動のために使用される第２の空間方向は、図１の図面平面を通って直交方向に延びてもよい。

【0084】

さらなる好ましい実施形態によれば、図３のステップ２１０を参照すると、相対角度位置は予め設定された第２の範囲内で変更され、上述の方法は好ましくは第２のパラメータＰ２が予め設定された第２の閾値Ｔ２（図５）を超えるまで、および／または、予め設定された第２の範囲に対して最大値に達するまで、ステップ２１０、２１２、２１４、２１６を繰り返すステップ２１８をさらに含み、好ましくは第２のパラメータＰ２の最大値に関連する相対角度位置の値が、最適測定角度を表し、好ましくは最適測定角度が少なくとも一時的に記憶される。さらなる好ましい実施形態によれば、最適測定角度は、測定対象物１０の表面１０ａの表面法線ＳＮ(図１）が、測定装置１００および／またはその測定ヘッド１３０の基準軸ＲＡに平行であることを特徴とすることができる。

【0085】

さらなる好ましい実施形態によれば、予め設定された第２の範囲は、上述のように、１次元範囲または２次元範囲を表すことができる。さらなる好ましい実施形態によれば、２次元角度範囲の場合、変化させるステップ２１０は、２つの角度範囲のうちの第１の角度範囲において、相対角度位置を変化させるステップと、その後、２つの角度範囲のうちの第２の角度範囲において、相対角度位置を変化させるステップとを含むことができる。さらなる好ましい実施形態によれば、他の順序、および／または、２つの角度位置のうちの異なる角度位置における角度範囲の後続の変化も可能である。

【0086】

さらなる好ましい実施形態によれば、予め設定された（１次元または２次元の）第２の範囲は、装置１００（図１）および／または装置１００の少なくとも１つのドライブ１４０、１４２、１４４によって使用または設定される全角度範囲の２０％以上、好ましくは５０％以上を含む。すでに上述したように、ドライブ１４０、１４２、１４４の詳細は、以下でさらに説明される。

【0087】

図５は、さらなる好ましい実施形態による、第２のパラメータＰ２を決定するステップ２１６に関連する簡略化されたフローチャートを例示的に示す。ステップ２１６ａにおいて、第２のパラメータＰ２が決定される。必要に応じて、ステップ２１６ｂを参照して、フィルタリング処理を実行することができる。ステップ２１６ｃにおいて、第２のパラメータＰ２（ステップ２１６ａによって決定される）が予め設定された第２の閾値Ｔ２を超えるかどうかが決定される。あるいは、ステップ２１６ｃにおいて、第２のパラメータＰ２が相対角度位置ｄ（図１）が変化する予め設定された第２の範囲に対して最大値に達するかどうかが決定されてもよい（図３のステップ２１０参照）。そうである場合、現在の相対角度位置（ステップ２１６ａによる第２のパラメータＰ２の決定のために使用される）は最適な測定角度ｏｍａを表し、これは、少なくとも一時的に記憶されてもよい（任意のステップ２１６ｄ参照）。

【0088】

さらなる実施形態によれば、最適測定角度ｏｍａの決定は、予め設定された第２の範囲内で相対角度位置を変化させるステップ２１０（図３）と、各角度位置値に関連する第２のパラメータＰ２の値を決定するステップ２１２と（ステップ２１２、２１４、２１６を参照）、第２のパラメータＰ２の最大値に関連する予め設定された第２の範囲内の特定の角度位置値を識別するステップと、特定の角度位置値を最適測定角度ｏｍａとして使用するステップとを含むことができる。予め設定された第２の範囲のサイズと、角度位置ａ１（１つの次元について例示的）の変化２１０を特徴付ける最小ステップサイズとに応じて、対応する数の、ステップ２１０、２１２、２１４、２１６を繰り返すステップ２１８（図３）を、さらなる実施形態に従って実行することができる。

【0089】

さらなる実施形態によれば、最適な測定角度ｏｍａが得られると、さらに、将来の測定が、相対角度位置に対する最適な測定角度ｏｍａを使用して実行される。

【0090】

さらなる好ましい実施形態によれば、ＴＨｚ信号ＴＳを放射するステップ２０２、２１２は、好ましくは所定数のＴＨｚパルス、好ましくは予め設定されたパルス繰返し率でＴＨｚパルスを放射することを含む。さらなる好ましい実施形態によれば、特定の数のＴＨｚパルス、特に２つ以上のＴＨｚパルスが、距離および／または相対角度位置の各値に対して放射され（２０２、２１２）、これにより精度をさらに向上させることができる。

【0091】

さらなる好ましい実施形態によれば、図７の簡略化されたフローチャートを参照すると、上述の方法は、測定ヘッド１３０（図１）と測定対象物１０との間の相対角度位置の少なくとも１つの相対角度位置値ａｐｖについて、好ましくは予め設定された第２の範囲の複数の相対角度位置値ａｐｖについて、相対角度位置値ａｐｖを決定するステップ２３０および／または記憶するステップ２３２（場合によっては、例えば、相対角度位置が十分な精度で既に知られている場合、相対角度位置（値）を決定するステップ２３０を省略してもよい）、少なくとも１つの相対角度位置値ａｐｖに関連するＴＨｚ信号ＴＳの受信された反射部分ＴＳＲを特徴付ける第２の基準測定情報ｒｍｉ２を決定するステップ２３４および記憶するステップ、をさらに含む。

【0092】

さらなる好ましい実施形態によれば、第２の基準測定情報ｒｍｉ２は、特定の相対角度位置値ａｐｖについて受信された反射部分ＴＳＲを特徴付ける信号形状（時系列および／または周波数スペクトルおよび／またはそこから導出された情報）を構成する、および／または、特徴付けることができる。

【0093】

さらなる好ましい実施形態によれば、第２の基準測定情報ｒｍｉ２は、さらなる測定のために、例えば、測定装置１００、特にその測定ヘッド１３０、および測定対象物１０の不整合による誤差を回避および／または補正するために、（単独で、または必要に応じて、提供される第１の基準測定情報ｒｍｉ１と組み合わせて）使用されてもよい。任意選択的に第１の基準測定情報ｒｍｉ１と共に第２の基準測定情報ｒｍｉ２を使用することのさらなる例示的な詳細および利点は、例えば図１１Ａ、１１Ｂを参照して以下でさらに説明される。

【0094】

さらなる好ましい実施形態によれば、測定装置１００を動作させる上述の方法は、好ましくは少なくとも１つの距離センサ１３２（図１）、特に三角測量センサおよび／または３次元（３Ｄ）スキャナにより、距離ｄ（すなわち、１つまたは複数の距離値ｄｖ）を決定するステップ２２０（図６）をさらに含む。さらなる好ましい実施形態によれば、少なくとも１つの距離センサ、例えば、三角測量センサ１３２は、測定ヘッド１３０に配置される（例えば、取り付けられる）か、または測定ヘッド１３０に一体化される。

【0095】

さらなる好ましい実施形態によれば、センサ１３２、すなわち三角測量センサ１３２により距離ｄを決定する代わりに、またはそれに加えて、距離ｄを変化させるために使用されるドライブ１４０（図１、詳しくは以下を参照）によってもたらされる既知の相対変位は、距離、すなわち、例えば図２のステップ２００で適用される既知の距離の増加分を決定するために評価される。

【0096】

さらなる好ましい実施形態によれば、上述の方法は、好ましくは少なくとも１つの角度位置センサ１３４、例えば光学角度位置センサ１３４（図１）、特に３Ｄスキャナにより、相対角度位置を決定するステップ２３０（図７）をさらに含む。さらなる好ましい実施形態によれば、少なくとも１つの光学角度位置センサ１３４は、測定ヘッド１３０に配置される（例えば、取り付けられる）か、または測定ヘッド１３０に一体化される。

【0097】

さらなる好ましい実施形態によれば、図８のフローチャートを参照すると、測定ヘッド１３０と測定対象物１０との間の距離ｄ（図１）を変化させるステップ２００は、好ましくは第１のドライブ１４０（図１）により、好ましくは並進運動により、測定対象物１０に対して測定ヘッド１３０を移動するステップ２００ａ（図８および図１の破線のブロック矢印Ｍ１参照）、および／または、好ましくは第２のドライブ１４２により、好ましくは並進運動により、測定対象物１０に対して測定ヘッド１３０を移動するステップ２００ｂ（図８および図１の破線のブロック矢印Ｍ２参照）、を含む。

【0098】

さらなる好ましい実施形態によれば、第１のドライブ１４０および／または第２のドライブ１４２は、好ましくは並進運動を行うための少なくとも１つの、好ましくは高精度の、リニアアクチュエータを備える。

【0099】

図９のフローチャートを参照するさらなる好ましい実施形態によれば、測定対象物１０に対する測定ヘッド１３０の相対角度位置を変化させるステップ２１０は、好ましくは第１のドライブ１４０（図１）により、測定ヘッド１３０を測定対象物１０に対して回転させるステップ２１０ａ、および／または、好ましくは第２のドライブ１４２により、測定対象物１０を測定ヘッド１３０に対して回転させるステップ２１０ｂを含む。この目的のために、ドライブ１４０、１４２の少なくとも一方は例えば、好ましくは高精度のゴニオメータを含むことができ、このゴニオメータは、好ましくは例えば０．０５°の分解能および／または精度を有する。

【0100】

さらなる好ましい実施形態によれば、第１のドライブ１４０（図１）は、測定対象物１０に対する測定ヘッド１３０の並進運動および回転運動の両方の移動Ｍ１を行うように構成されてもよい。さらなる好ましい実施形態によれば、第２のドライブ１４２は、測定ヘッド１３０に対する測定対象物１０の並進運動および回転運動の両方の移動Ｍ２を行うように構成されてもよい。さらなる実施形態（図示せず）によれば、測定ヘッド１３０および／または測定対象物１０の異なるタイプの移動（並進および／または回転）を行うために、異なる、特に別個のドライブを使用することができる。

【0101】

さらなる好ましい実施形態によれば、（測定ヘッド１３０および／または測定対象物１０の）上述の回転に関連するピボット点ＰＰ(図１）は、測定対象物１０の表面１０ａの表面領域１０ａ’内に配置され、さらに好ましくはＴＨｚ信号ＴＳの焦点ＦＰ（「測定スポット」、ドイツ語：「Ｍｅｓｓｆｌｅｃｋ」）も表面領域１０ａ’内に配置され、したがって、測定対象物の表面１０ａ内にない、および／または、焦点ＦＰの外側にあるピボット点による回転運動によって引き起こされる距離誤差を回避することができる。一例として、さらなる実施形態によれば、距離ｄは焦点ＦＰが測定対象物１０の表面１０ａ内にあることを保証するために、上述の最適な測定距離ｏｍｄに設定されてもよい。さらなる実施形態によれば、ドライブ１４０、１４２のうちの少なくとも１つ、例えばそのゴニオメータは、ドライブによってもたらされる回転のピボット点ＰＰが、測定対象物１０の表面１０ａ内に位置し、好ましくは焦点ＦＰと一致するように配置および／または調整されてもよい。

【0102】

さらなる好ましい実施形態によれば、測定装置１００（図１）を動作させる上述の方法は、好ましくは、例えば図２、４を参照して上述で説明したように、実施形態による方法を実行することによって、最適な測定距離ｏｍｄ(図４）を決定することをさらに含む。

【0103】

さらなる好ましい実施形態によれば、測定装置１００を動作させる上述の方法は、好ましくは、例えば図３、５を参照して上述で説明したように、実施形態による方法を実行することによって、最適な測定角度ｏｍａ(図５）を決定することをさらに含む。

【0104】

さらなる好ましい実施形態によれば、測定装置１００を動作させる上述の方法は、好ましくは実施形態による方法を実行することによって、図２～５に示すように、最適測定距離ｏｍｄを決定するステップと、最適測定角度ｏｍａを決定するステップとの両方をさらに含む。さらなる好ましい実施形態によれば、最適測定距離ｏｍｄは例えば図４によるプロセスに従って最初に決定され（これにより、ＴＨｚ放射線の焦点ＦＰが、図１の表面領域１０ａによって画定される仮想平面内にあることが保証され、さらなる測定に最適な精度が保証される）、その後、最適測定角度ｏｍａは、例えば図５によるプロセスに従って決定される。しかしながら、いくつかの実施形態によれば、最適測定角度ｏｍａが最初に決定され、その後、最適測定距離ｏｍｄが決定されることも可能である。

【0105】

さらなる好ましい実施形態によれば、図１２の簡略化されたフローチャートを参照すると、測定装置を動作させる上述の方法は、複数の距離値ｄｖ(図６）、および／または、複数の相対角度位置値ａｐｖ(図７）、および、複数の距離値ｄｖに関連する第１の参照測定情報ｒｍｉ１、および/または、複数の相対角度位置値ａｐｖに関連する第２の参照測定情報ｒｍｉ２を含むデータベースＤＢ(図１）を構築するステップ２４０をさらに含み、好ましくは、データベースＤＢを構築するステップ２４０において、第１の対象物１０’ａが測定対象物として使用される（ステップ２４０ａおよび図１１Ａの概略側面図を参照）。

【0106】

さらなる好ましい実施形態によれば、第１の対象物１０’ａ(図１１Ａ）は、ＴＨｚ放射線、特にＴＨｚ信号ＴＳを反射し、予め設定された形状、例えば平面（すなわち非湾曲）表面を有する基準対象物とすることができる。さらなる好ましい実施形態によれば、特にＴＨｚベースの測定中に、基準対象物１０’ａを受容および／または固定するための支持体１０’ａ’が提供されてもよい。さらなる好ましい実施形態によれば、支持体１０’ａ’は、また、１つ以上のドライブ１４０、１４２を備えてもよい。

【0107】

さらに好ましい実施形態によれば、第１の対象物１０’ａは、予め設定された幾何学的形状を有する基準対象物とすることもでき、この基準対象物はまた、非平面（１方向または２方向）表面を含むこともできる。

【0108】

さらなる好ましい実施形態によれば、データベースＤＢを構築するステップ２４０（図１２）は、複数の距離値ｄｖ、複数の相対角度位置値ａｐｖ、複数の距離値ｄｖに関連する第１の参照測定情報ｒｍｉ１、および、複数の相対角度位置値ａｐｖに関連する第２の参照測定情報ｒｍｉ２を含むデータベースＤＢを構築することを含む。このようにして、例えば４つの次元を有する特徴空間が定義される。４つの次元は、距離、相対角度位置、第１の基準測定情報、および第２の基準測定情報に対応する。

【0109】

さらなる好ましい実施形態によれば、データベースＤＢ内に含まれる情報の少なくとも一部は、例えば、所望の（最適である）距離ｄおよび／または（最適である）相対角度位置からの偏差に起因して測定値に導入される誤差を補正および／または回避することによって、測定装置１００（または同一／類似のタイプの少なくとも１つのさらなる測定装置（図示せず））のさらなる（将来の）測定値を検証および／または修正および／または改善するために使用されてもよく、ここで、誤差は、例えば、上述の第１および第２のドライブ１４０、１４２と比較して、例えば、より精度の低い位置決め装置によって引き起こされてもよい。

【0110】

さらなる好ましい実施形態によれば、図１２を参照して説明した上述の方法は、測定結果ｍｒを得るためにＴＨｚ信号ＴＳを使用して（さらに）測定を実行するステップ２４２をさらに含み、好ましくは、測定を実行するステップ２４２について、測定対象物として第２の対象物１０’ｂが使用され（ステップ２４２ｂを参照）、ここで、第２の対象物１０’ｂは、第１の対象物とは異なる（同様に図１１Ｂを参照）。一例として、第１の対象物１０’ａ(図１１Ａ）は、既知の幾何学的形状を有する上述の基準対象物とすることができ、一方、第２の対象物１０’ｂは、特に未知の幾何学的形状または基準対象物の幾何学的形状とは異なる幾何学的形状を含む実際の被試験デバイスとすることができる。例示的なシナリオが図１１Ｂに示されており、このシナリオでは、測定ヘッド１３０が第３のドライブ１４４に取り付けられ、ＴＨｚベースの（さらなる）測定が行われ、例えば非平面（本例では凸面）を有する試験対象物１０’ｂにＴＨｚ信号ＴＳを放射する。

【0111】

さらなる好ましい実施形態によれば、図１２に示す上述の方法は、データベースＤＢからの情報に応じて測定結果ｍｒを修正するステップ２４４をさらに含み、それによって修正された測定結果ｍｒ’が得られる。このようにして、上述したように、位置決め誤差および／または位置合わせ誤差などの誤差は、特に測定の繰り返しおよび／または基準測定の実行を必要とせずに、少なくとも部分的に補正することができる。

【0112】

さらなる好ましい実施形態によれば、さらなる測定を実行するステップ２４２（図１２）のために、第３のドライブ１４４（図１１Ｂ）が、測定対象物１０’ｂに対して測定ヘッド１３０を位置決めするために使用される。言い換えれば、第３のドライブ１４４は、例えば、測定ヘッド１３０と試験対象物１０’ｂとの間の距離ｄ（図１）および／または試験対象物１０’ｂに対する測定ヘッド１３０の相対角度位置を制御するために使用されてもよい。

【0113】

さらなる好ましい実施形態によれば、第３のドライブ１４４は、例えば、ロボットおよび／またはロボットアーム、あるいは、一般に測定ヘッド１３０を試験対象物１０’ｂに対して位置決めするように構成された任意のマニピュレータを備えてもよい。さらなる好ましい実施形態によれば、ロボット１４４のピボット点は、測定ヘッド１３０のＴＨｚ信号の焦点ＦＰ(図１）と一致するように配置されてもよく、これは、例えば、ロボット１４４のための制御ツールを適切に構成することによって、例えば、焦点ＦＰへのロボットの移動のための座標系の原点を設定することによって達成されてもよい。

【0114】

いくつかの実施形態によれば、ロボット１４４の位置決め精度は、第１のドライブ１４０（図１）および／または第２のドライブ１４２の精度ほど高くない場合があるので、図１１Ｂの構成を有するＴＨｚ信号ＴＳを使用して、さらなる測定を実行するステップ２４２（図１２）を実行するときに、位置決め誤差および／または位置合わせ誤差が生じる場合がある。これを考慮して、さらなる好ましい実施形態によれば、上述で説明した好ましい実施形態に従って得られたデータベースＤＢ(図１）に含まれる情報を使用して、これらの位置決め誤差および／または位置合わせ誤差を少なくとも部分的に補正することにより、より正確な補正された測定結果ｍｒ’を得ることができる。

【0115】

さらなる好ましい実施形態によれば、図１３の簡略化されたフローチャートを参照すると、測定装置１００を動作させる上述の方法は、本体１０’ｂ上に配置された複数の層１１、１２（図１４）（例えば、車両部品１０’ｂ上に配置されたペイント層１１、１２）のそれぞれの層厚を決定するステップ２５０を含み、決定するステップ２５０は、例えば、ＴＨｚ信号ＴＳの受信された反射部分ＴＳＲ(図１１Ｂ）に基づいて、例えば、時間領域反射率測定（ＴＤＲ）技法を適用することによって行うことができる。

【0116】

さらなる好ましい実施形態によれば、複数の層１１、１２のそれぞれの層厚を決定するステップは、ａ）例えば、基準対象物１０’ａ（好ましくは、平面金属物体または平面金属表面を有する物体）にＴＨｚ信号ＴＳを放出することにより、基準パルス形状を決定するステップと、ｂ）例えば、試験対象物１０’ｂ（例えば、１つまたは複数の層１０、１１、例えば、濡れたペイント層および／または乾燥中のペイント層および／または乾燥したペイント層でコーティングされた車両部品）にＴＨｚ信号ＴＳを放出することにより、層厚測定パルス形状を決定するステップと、ｃ）必要に応じて、上記の基準パルス形状にＦＦＴ（高速フーリエ変換）を適用することにより、基準パルス形状の周波数領域分析を実行するステップと、ｄ）必要に応じて、層厚測定パルス形状にＦＦＴを適用することにより、層厚測定パルス形状の周波数領域分析を実行するステップと、ｅ）必要に応じて、層厚測定パルス形状の周波数領域分析および基準測定パルス形状の周波数領域分析に応じて、好ましくは、層厚測定パルス形状のＦＦＴを基準測定パルス形状のＦＦＴで割ることによって、測定装置１００に関連する正規化された伝達関数を決定するステップと、を含む。

【0117】

さらなる好ましい実施形態によれば、ステップａ）は、例えば、較正および／または基準測定のために提供される第１の測定システムによって実行されてもよく、第１の測定システムは、例えば、高精度ドライブ１４０、１４２および基準対象物１０’ａを備えてもよい（例えば、図１１Ａ参照）。さらなる好ましい実施形態によれば、ステップｂ）は、例えば、好ましくは自動化された層厚測定のために、好ましくはプラント、例えば（自動車）塗装ラインのフロープロセスに組み込まれる第２の測定システムによって実行されてもよく、これは、例えば、測定装置１３０を試験対象物１０’ｂに対して位置決めするための１つ以上のロボット１４４を備えてもよい（例えば、図１１Ｂ参照）。

【0118】

この例示的に言及された層厚測定の適用において、実施形態による原理は、層厚測定の精度を改善するステップ２５２（図１３）のために、すなわち、測定対象物１０’ｂの位置決め誤差および／または曲面１０ａなどを考慮して、有利に使用される。

【0119】

一例として、さらなる好ましい実施形態によれば、層厚測定２５０について、測定ヘッド１３０（図１１Ｂ）が例えばロボット１４４の比較的低い位置決め精度のために、本体１０’ｂに対して、すなわち最適測定距離ｏｍｄおよび／または最適測定角度ｏｍａにおいて適切に位置決めされ得ない場合、実際の（準最適）距離および／または相対角度位置が決定され、実際の距離および／または実際の相対角度位置のそれぞれの値について、対応する基準測定情報が、例えば第１の基準測定情報ｒｍｉ１および／または第２の基準測定情報ｒｍｉ２の形態で、データベースＤＢから取り出される。そのようにしてデータベースＤＢから検索された対応する基準測定情報は、例えば、上述の任意のステップｅ）に従って、基準測定パルス形状のＦＦＴを決定するために使用されてもよい。

【0120】

このように、有利には、順最適な位置決めおよび/または配置に起因する可能性があり、また、例えば層厚測定に影響を及ぼす可能性がある、パルス形状の望ましくない変化、したがって、関連する伝達関数の変化も回避することができる。

【0121】

さらなる好ましい実施形態によれば、上述のタイプの望ましくない変化は、例えば、測定のためのそれぞれの最適値ｏｍｄ、ｏｍａを使用して、測定対象物１０に対する測定ヘッド１３０の距離ｄおよび／または相対角度位置ａ１を微調整することによって回避することができる。

【0122】

しかしながら、さらなる好ましい実施形態によれば、例えば、そのような微調整が実用的でない場合（または例えば、ドライブ１４０、１４２と比較して、例えば、ロボット１４４の不十分な位置決め精度のために、技術的または経済的に実現可能でない場合）、有利には、実施形態（例えば、図６、７を参照）に従って取得され、現在の順最適な測定距離および／または順最適な測定角度ａ１に関連する適切な基準測定情報（ｒｍｉ１および／またはｒｍｉ２）が、例えば、層厚測定パルス形状を評価する等、測定結果ｍｒ（図１２）を修正するために使用されてもよい。さらなる好ましい実施形態によれば、これらの場合、基準測定情報を測定する必要はなく、この基準測定情報は、むしろ、例えばデータベースＤＢから取り出すことができる。

【0123】

さらなる好ましい実施形態によれば、例えば、測定のためのそれぞれの最適値ｏｍｄ、ｏｍａを使用して、測定対象物１０に対してロボット１４４に取り付けられた測定ヘッド１３０の距離ｄおよび／または相対角度位置ａ１の微調整を可能にするために、少なくとも１つのドライブ、特に高精度ドライブ（ドライブ１４０、１４２と同様）を追加することによって、それ自体は層厚測定などのＴＨｚベースの測定に関する所望の精度に対して十分な位置決め精度を有さないロボット１４４（図１１Ｂ）などの特定のドライブ１４４を拡張することも可能である。

【0124】

実施形態による原理は、有利には、ＴＨｚ信号ＴＳに基づく任意の測定分野に使用することができ、特に層厚測定の用途に限定されない。

【0125】

さらなる好ましい実施形態は、以下の要素のうちの少なくとも１つのための、実施形態による方法および／または実施形態による測定装置１００（図１）の使用に関する、ａ）測定ヘッド１３０と測定対象物１０との間の距離ｄを決定するステップ、ｂ）測定対象物１０に対する測定ヘッド１３０の相対角度位置を決定するステップ、ｃ）データベースＤＢ（図１）からの情報を使用することにより、測定ヘッド１３０と測定対象物１０との間の準最適な距離ｄを補正するステップ、ここで、データベースＤＢは、少なくとも複数の距離値と、複数の距離値に関連する第１の参照測定情報ｒｍｉ１とを含み、準最適な距離は、好ましくは、測定ヘッドと測定対象物との間の実際の距離について、測定対象物がＴＨｚ信号ＴＳの焦点ＦＰを含まない測定対象物１０の表面１０ａ（図１）であることにより特徴付けられる、ｄ）データベースＤＢからの情報を使用することにより測定対象物に対する測定ヘッドの準最適な相対角度位置を補正するステップ、ここでデータベースＤＢは、少なくとも複数の相対角度位置値と、複数の相対角度位置値に関連する第２の参照測定情報ｒｍｉ２を含み、測定対象物１０に対する測定ヘッド１３０の準最適な相対角度位置は、好ましくは、測定対象物１０の表面１０ａの表面法線ＳＮ（図１）が、測定ヘッド１３０の基準軸ＲＡと平行ではないことにより特徴付けられる、ｅ）データベースＤＢからの情報を使用することにより、測定ヘッド１３０と測定対象物１０との間の準最適な距離、および測定対象物１０に対する測定ヘッド１３０の準最適な相対角度位置を補正する。

【0126】

図１０は、さらなる好ましい実施形態による制御装置１５００の簡略化されたブロック図を概略的に示す。さらなる好ましい実施形態によれば、図１のオプションの制御装置１５０は、図１０の制御装置１５００と同一または少なくとも同様の構成を備えることができる。

【0127】

さらに好ましい実施形態によれば、制御装置１５００は、少なくとも１つの計算ユニット１５０２と、コンピュータプログラムＰＲＧを少なくとも一時的に記憶するための、少なくとも１つの計算ユニット１５０２に関連する（すなわち、それにより使用可能である）少なくとも１つのメモリユニット１５０４と、を備え、ここで、コンピュータプログラムＰＲＧは、制御装置１５０、１５００、および／または、測定装置１００の動作、および／または、測定装置１００の少なくとも１つの構成要素、例えば、１１０、１２０、１３２、１３４、１４０、１４２、１４４を、少なくとも一時的に制御するように構成される。

【0128】

さらなる好ましい実施形態によれば、計算ユニット１５０２は、以下の要素のうちの少なくとも１つを備える：マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、プログラマブル論理素子（例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ））、ＡＳＩＣ(特定用途向け集積回路）。さらなる好ましい実施形態によれば、これらの要素の２つ以上の任意の組み合わせも可能である。

【0129】

さらなる好ましい実施形態によれば、メモリユニット１５０４は、以下の要素のうちの少なくとも１つを備える：揮発性メモリ１５０４ａ（特にランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ））、不揮発性メモリ１５０４ｂ（特にフラッシュＥＥＰＲＯＭ）。好ましくは、コンピュータプログラムＰＲＧが、不揮発性メモリ１５０４ｂに記憶される。測定装置１００またはその構成要素の少なくとも１つのための構成データなどのさらなるデータＤＡＴも、不揮発性メモリ１５０４ｂに格納されてもよい。

【0130】

メモリユニット１５０４は、また、上述したように、データベースＤＢ(または完全なデータベース）の構成要素ｄｖ、ａｐｖ、ｒｍｉ１、ｒｍｉ２を少なくとも一時的に記憶することができ、ここで、データベースＤＢのデータは、例えば、測定結果ｍｒを修正および／または評価および／または精緻化するために、および／または、例えば、位置決め誤差を補正するために使用することができる。

【0131】

さらなる好ましい実施形態によれば、制御装置１５００は、ＴＨｚ送信機１１０および／またはＴＨｚ受信機１２０および／またはセンサ１３２、１３４および／またはドライブ１４０、１４２、１４４とデータを交換するための少なくとも１つのインターフェース１５０６も備えることができる。

【0132】

さらなる好ましい実施形態は、本体１０’ｂ上に配置された複数の層１１、１２（図１４）、特に、乾燥していない濡れたペイント層１２および／または乾燥中のペイント層１２および／または乾燥したペイント層１１のそれぞれの層厚を測定するステップ２５０を実行および／または準備するための実施形態による方法および／または実施形態による測定装置１００の使用に関し、好ましくは、測定装置１００が、Ａ）静止構成（例えば、実験室システムおよび／または基準および／または較正システム、図１１Ａ参照）、および／または、Ｂ）非静止構成（特にロボット１４４（図１１Ｂ）、その中でも特に産業用ロボット１４４）で使用される。

【0133】

さらなる実施形態によれば、ロボット１４４は、測定ヘッド１３０、および必要に応じて、センサ１３２（図１）および／または１３４を担持するように構成された６軸マニピュレータであってもよい。あるいは、センサ１３２、１３４の少なくとも１つは、測定ヘッド１３０に一体化されてもよい。

【0134】

さらなる好ましい実施形態によれば、測定ヘッド１３０（図１）は、ＴＨｚ信号ＴＳの焦点ＦＰの位置（および／または測定ヘッドの基準軸ＲＡの向き）を、好ましくは人間の可視波長範囲内で視覚的に示すように構成されたレーザポインタ（図示せず）または同様の発光デバイスを備えることができる。

【0135】

さらなる好ましい実施形態によれば、測定ヘッド１３０および／または制御装置１５０は、例えば外部装置（図示せず）が測定ヘッド１３０および／または制御装置１５０の動作を少なくとも一時的に制御することを可能にするために、外部装置とのデータ交換のための、例えばフィールドバスインターフェースのようなデータインターフェース１５０６（図１０）を備えることができる。

【0136】

以下では、さらなる好ましい実施形態およびシナリオが図１５Ａ等を参照して説明され、図１５Ａは、例えば、好ましくは基準対象物１０’ａ(図１１）に対する測定ヘッド１３０の距離ｄ（図１）および／または相対角度位置ａ１の最適化および／または微調整のために使用される例示的なプロセスの簡略化されたフローチャートを概略的に示す。

【0137】

第１の任意選択のステップ２６０では、基準対象物１０’ａに対する測定ヘッド１３０の回転運動に関連するピボット点ＰＰ(図１）が基準対象物１０’ａの表面領域内に配置されることが保証され、さらに好ましくは、ＴＨｚ信号ＴＳの焦点も表面領域内に配置され、これにより、基準対象物１０’ａの表面の外側および／または焦点ＦＰの外側のピボット点ＰＰによる回転運動によって引き起こされる距離誤差が回避される。さらなる好ましい実施形態によれば、任意選択の保証するステップ２６０は、例えば、基準対象物１０’ａを受容および／または固定するための、測定ヘッド１３０および／または支持体１０’ａ’(図１１Ａ）の適切な設計によって達成されてもよい。

【0138】

図１５Ａに戻ると、さらなるステップ２６２において、最適な測定距離ｏｍｄ(図４も参照）が決定される。さらなる好ましい実施形態によれば、最適な測定距離ｏｍｄを決定するステップ２６２は、測定ヘッド１３０（図１）と基準対象物１０’ａ(図１１Ａ）との間の距離ｄを、好ましくは、例えば、上述した図２によるプロセスのステップ２００と同様に、十分に大きな距離範囲で変化させるステップを含むことができる。さらなる好ましい実施形態によれば、決定ステップ２６２は、図２を参照して上述したステップ２０２、２０４、２０６（またはその少なくともいくつかの反復）も含むことができ、ここで、ＴＨｚ信号ＴＳの受信された反射部分ＴＳＲに比例および／または関連する検出信号を特徴付ける第１のパラメータＰ１は、例えば、ＴＨｚ信号ＴＳの受信された反射部分ＴＳＲに関連する、好ましくは積分ＴＨｚ電力を表し、好ましくは（積分の)ＴＨｚ電力は、時間領域および／または周波数領域で決定することができる。

【0139】

さらなる好ましい実施形態によれば、好ましくは、距離ｄの変化によって得られる各距離値ｄについて、ＴＨｚ信号ＴＳの受信された反射部分ＴＳＲに関連する、好ましくは積分ＴＨｚ電力Ｐ１が決定される。このように、さらなる好ましい実施形態によれば、例えば、複数の一対の値または複数の２つの値からなる組を取得することができ、一対の値または２つの値からなる組の各々は、距離値および関連するＴＨｚ電力を含む。

【0140】

一例として、さらなる好ましい実施形態によれば、ステップ２６２は、複数の一対の値の中から、ＴＨｚ電力Ｐ１の最大値を含む一対の値を選択するステップを含んでもよく、ここで、選択された一対の値の距離値は最適測定距離ｏｍｄに対応する。

【0141】

さらなる好ましい実施形態によれば、例えばステップ２６２のような上述の方法は、好ましくは、例えば三角測量センサのような少なくとも１つの距離センサ１３２（図１）、および／または、例えば表面の形および／または表面の位置および／または表面の向きを検出することが可能な３次元（３Ｄ）スキャナにより、距離を決定するステップをさらに含む。

【0142】

図１５Ａのさらなるステップ２６４では、最適な測定角度ｏｍａ(図５も参照）が決定される。さらなる好ましい実施形態によれば、最適測定角度ｏｍａを決定するステップ２６４は、測定ヘッド１３０（図１）と基準対象物１０’ａ(図１１Ａ）との間の相対角度位置ａ１を、好ましくは、例えば、上述の図３によるプロセスのステップ２１０と同様に、十分に大きい（１次元または２次元）角度範囲で変化させるステップを含むことができる。さらなる好ましい実施形態によれば、決定ステップ２６４（図１５Ａ）は、また、図３を参照して、上述で説明したステップ２１２、２１４、２１６（またはその少なくともいくつかの反復）を含むことができ、ここで、ＴＨｚ信号ＴＳの受信された反射部分ＴＳＲに比例および／または関連する検出信号を特徴付ける第２のパラメータＰ２は、例えば、ＴＨｚ信号ＴＳの受信された反射部分ＴＳＲに関連する、好ましくは積分ＴＨｚ電力を表し、好ましくは（積分の)ＴＨｚ電力は、時間領域および／または周波数領域で決定することができる。

【0143】

さらなる好ましい実施形態によれば、ＴＨｚ信号ＴＳの受信された反射部ＴＳＲに関連する、好ましくは積分のＴＨｚ電力Ｐ２は、相対角度位置ａ１の変化によって得られる各角度位置値ａ１に対して決定される。このように、さらに好ましい実施形態によれば、例えば、複数の一対の値または複数の２つ（３つ）の値からなる組を取得することができ、一対の値または複数の２つ（３つ）の値からなる組の各々は、少なくとも１つの角度位置値および関連するＴＨｚ電力を含む。一例として、相対角度位置ａ１が２次元角度範囲内で変化される場合、例えば、３つの値からなる組は、第１の角度範囲に関連する第１の角度位置値、第２の角度範囲に関連する第２の角度位置値、およびそれに関連するそれぞれのＴＨｚ電力Ｐ２を含む。

【0144】

一例として、さらなる好ましい実施形態によれば、ステップ２６４（図１５Ａ）は、また、複数の一対の値または組の中からＴＨｚ電力Ｐ２の最大値を含む一対の値または組を選択するステップを含んでもよく、選択された組の対応する相対角度位置値は、最適測定角度ｏｍａに対応する。

【0145】

さらなる好ましい実施形態によれば、例えばステップ２６４のような上述の方法は、好ましくは、例えば光学角度位置センサのような少なくとも１つの角度位置センサ１３４（図１）、および／または、例えば表面の形および／または表面の位置および／または表面の向きを検出することが可能な３Ｄスキャナにより、相対角度位置ａ１を決定するステップをさらに含む。

【0146】

その結果、ステップ２６４の後、基準対象物１０’ａに対する装置１００の最適測定距離ｏｍｄおよび最適測定角度ｏｍａの両方が得られ、さらなる好ましい実施形態によれば、例えば、装置１００のさらなる動作に使用することができる。

【0147】

図１５Ｂは、例えば、データベースＤＢ(図１０）を構築するために、またはさらなるデータをデータベースＤＢにそれぞれ追加するために使用される例示的なプロセスの簡略化されたフローチャートを概略的に示す。一例として、第１のステップ２７０は、測定ヘッド１３０（図１）と基準対象物１０’ａ(図１１Ａ）との間の距離ｄを、好ましくは十分に大きな距離範囲で、例えば上述した図２によるプロセスのステップ２００と同様に変化させることを含む。

【0148】

さらなるステップ２７２は、好ましくは距離ｄを変化させるステップ２７０で設定される各距離値について、測定ヘッド１３０（図１）と基準対象物１０’ａ(図１１Ａ）との間の相対角度位置ａ１を、好ましくは、例えば、上述の図３によるプロセスのステップ２１０と同様に、十分に大きい（１次元、好ましくは、２次元）角度範囲で変化させるステップを含む。さらなる好ましい実施形態によれば、２つの、好ましくは直交する角度範囲に沿って相対角度位置ａ１を変化させる場合、変化させるステップ２７２は、任意の順番で、第１の角度範囲および／または第２の角度範囲に沿って、相対角度位置を変化させるステップを含む。

【0149】

さらなるステップ２７４は、好ましくはステップ２７０に従って変化する距離値と相対角度位置値（１次元、好ましくは２次元）との各組み合わせについて、例えば、組み合わせに関連するＴＨｚ信号ＴＳの受信された反射部分ＴＳＲを特徴付ける基準測定ＲＭを実行することを含む。一例として、特定の距離ｄ１および特定の相対角度位置ａ１、ａ２における特定の基準測定値ＲＭ１を特徴付けるデータセットは、以下の形態（ｄ１、ａ１、ａ２、ＲＭ１）を含むことができる。さらなる好ましい実施形態によれば、基準測定値ＲＭおよび／またはデータセットは、それぞれ、データベースＤＢに格納されてもよい。

【0150】

さらなる好ましい実施形態によれば、ステップ２７４内で使用される距離値および／または相対角度位置値は、例えば三角測量センサのような少なくとも１つの距離センサ１３２（図１）、および／または、例えば表面の形および／または表面の位置および／または表面の向きを検出することが可能な３次元（３Ｄ）スキャナ、および／または、例えば光学角度位置センサのような少なくとも１つの角度位置センサ１３４（図１）、好ましくは、例えば表面の形および／または表面の位置および／または表面の向きを検出することが可能な３Ｄスキャナにより決定されてもよい。

【0151】

さらなる好ましい実施形態によれば、ステップ２７４（図１５Ｂ）内で使用される距離値ｄｖ(図１０も参照）および／または相対角度位置値ａｐｖの両方を、３Ｄスキャナ１３４を使用して決定することができる。

【0152】

さらなる好ましい実施形態によれば、ステップ２７４内で使用される距離値ｄｖおよび／または相対角度位置値ａｐｖは、距離ｄおよび／または相対角度位置の変化をもたらすために、ドライブ１４０、１４２のうちの１つまたは複数を制御するために使用される制御信号から決定される。

【0153】

図１５Ｃは、例えば、試料１０’ｂ(図１１Ｂ）などの対象物を測定するために使用される例示的なプロセスの簡略化されたフローチャートを概略的に示す。さらなる好ましい実施形態によれば、第１のステップ２８０の前に、測定ヘッド１３０がサンプル１０’ｂに対して配置されていると仮定される。

【0154】

第１のステップ２８０において、測定ヘッド１３０とサンプル１０’ｂとの間の距離ｄが決定され、測定ヘッド１３０とサンプル１０’ｂとの間の（好ましくは２つの角度範囲に沿った）相対角度位置が決定される。好ましくは、間隔および／または相対的な角度位置は、３Ｄスキャナ１３４により決定される。代替的にまたは追加的に、距離および／または相対角度位置は、少なくとも１つの他のタイプの距離センサ１３２および／または角度位置センサ１３４を使用して決定されてもよい。

【0155】

ステップ２８２において、データベースＤＢがデータセット、すなわち、ステップ２８０において決定された距離および／または相対角度位置に対する基準測定値ＲＭを含むかどうかが決定される（基準測定値は、例えば、距離値および／または角度位置値の組合せ、および／または、例えば、距離値および／または角度位置値に対して測定された少なくとも１つのＴＨｚ信号のような基準測定情報を含む）。そうである場合、すなわち、（例えば、図１５Ｂのステップ２７４を参照して、以前の測定プロセスから）データベースＤＢに格納された基準測定値ＲＭがある場合、格納された基準測定値ＲＭは、さらなる処理のために使用されてもよい。そうでない場合、すなわち、データベースＤＢが、ステップ２８０で決定された距離および／または相対角度位置の基準測定値ＲＭをまだ含んでいない場合、ステップ２８３ａまたはステップ２８３ｂのいずれかが実行される。ステップ２８３ａは、距離および／または角度位置の（例えば、好ましくはわずかに）異なる組み合わせについての既存の基準測定値間を補間するステップを含み、補間された基準測定値ｉＲＭが得られる。さらなる好ましい実施形態によれば、ステップ２８３ａは、例えば、ステップ２８０で決定された距離および／または相対角度位置の測定値が、データベースＤＢの基準測定値によってカバーされる範囲内にある場合に実行されてもよい。そうでない場合、すなわち、ステップ２８０で決定された距離および／または相対角度位置の測定値がデータベースＤＢの基準測定値によってカバーされる範囲内にない場合、ステップ２８３ｂはステップ２８２の後に実行され、ステップ２８３ｂはサンプル１０’ｂに対して測定ヘッド１３０を再位置決めすることを含む。さらなる好ましい実施形態によれば、２８３ｂを再配置した後、ステップ２８０、２８２を繰り返すことができる。

【0156】

さらなる好ましい実施形態によれば、ステップ２８４は、図１３のステップ２５０と同様に、１つまたは複数の層厚測定を実行するステップを含むことができる。ステップ２８６では、記憶された基準測定値ＲＭ(例えば、データベースＤＢから取得するか、必要に応じて、ステップ２８２においても）またはステップ２８３ａによって取得された補間された基準測定値ｉＲＭが、ステップ２８４の１つまたは複数の層厚測定を実行する間に発生する可能性がある距離誤差（例えば、最適測定距離ｏｍｄからの非ゼロ偏差）および／または相対角度位置誤差（例えば、最適測定角度ｏｍａからの非ゼロ偏差）を補正および／または修正するために使用される。さらに好ましい実施形態によれば、ステップ２８４、２８６を組み合わせることもできる。さらなる好ましい実施形態によれば、特に、（補間された）基準測定値（ｉ）ＲＭを考慮して、例えば、測定値２８４について、最適な測定距離ｏｍｄおよび／または最適な測定角度ｏｍａが現在設定されていない場合、（補間された）基準測定値（ｉ）ＲＭが、距離誤差および／または角度誤差を少なくとも部分的に補正および／または修正することが可能であるため、ステップ２８４および／または２８６を実行するための再配置を実行する必要はない。

【0157】

図１６Ａは、例えば試料１０’ｂ(図１１Ｂ）などの対象物を測定するために使用することができる例示的なプロセスの簡略化されたフローチャートを概略的に示し、例えばロボット１４４（図１１Ｂ）などの第３のドライブ１４４は、少なくとも一時的に、試料１０’ｂに対する測定ヘッド１３０の相対運動（並進および／または回転）を行うために使用することができる。さらに好ましい実施形態によれば、第３のドライブ１４４は、ロボット１４４、例えば６軸（産業用）ロボット１４４を備えることができ、これに測定ヘッド１３０が取り付けられる。さらなる好ましい実施形態によれば、少なくとも１つの距離センサ１３２および／または少なくとも１つの角度位置センサ１３４も、距離および／または角度位置測定を可能にするために、ロボット１４４に設けられる。

【0158】

さらなる好ましい実施形態によれば、ロボット１４４に加えて、少なくとも１つの他のドライブ、例えば、好ましくは高精度のドライブ１４０、１４２（図１）のうちの１つまたは複数を、試料１０’ｂに対する測定ヘッド１３０の相対運動（並進および／または回転）（および／またはその逆）を実施するために少なくとも一時的に使用することができる。さらなる好ましい実施形態によれば、一般性を失うことなく、本例では、第１のドライブ１４０は、例えば、好ましくはロボット１４４の位置決め精度よりも高い精度で距離ｄを変更するために、測定ヘッド１３０とサンプル１０’ｂとの間の並進相対運動を行うように構成され、第２のドライブ１４２は、例えば、ロボット１４４の位置決め精度よりも高い精度で（好ましくは２つの角度範囲に沿って）相対角度位置を変更するために、測定ヘッド１３０とサンプル１０’ｂとの間の回転相対運動を行うように構成されると仮定される。

【0159】

さらなる好ましい実施形態によれば、（好ましくは高精度の）ドライブ１４０、１４２のうちの１つまたは複数は、例えば（好ましくは少なくとも準静止した）基準および／または較正装置の形態で提供されてもよく、これは、サンプル１０’ｂおよび／または測定されるべき別の測定対象物１０を少なくとも一時的に受け取り、ロボット１４４およびロボット１４４に取り付けられた測定ヘッド１３０に対して並進および／または回転運動でサンプル１０’ｂを少なくとも一時的に移動させるように構成されてもよい。換言すれば、１つ以上の高精度ドライブ１４０、１４２は、好ましくはロボット１４４と比較してより高い精度で、測定ヘッド１３０と試料１０’ｂとの間の（相対）距離ｄおよび／または相対角度位置を少なくとも一時的に変更するように構成される。さらなる好ましい実施形態によれば、図１１Ａの支持体１０’ａ’は、基準および／または較正装置、および／または、（好ましくは高精度）ドライブ１４０、１４２のうちの少なくとも１つを備えることができる。

【0160】

図１６Ａに示す第１の任意選択のステップ２９０では、試料１０’ｂに対する測定ヘッド１３０の回転運動に関連するピボット点ＰＰ(例えば、第２のドライブ１４２の、図１参照）が試料１０’ｂの表面領域内に配置され、さらに好ましくは、ＴＨｚ信号ＴＳの焦点も表面領域内に配置され、したがって、試料１０’ｂの表面の外側のピボット点ＰＰとの回転運動によって生じ得る任意の距離誤差を回避することが補正される。さらなる好ましい実施形態によれば、任意の補正ステップ２９０は、例えば、基準および／または較正装置１０’ａ’のマウント（図示せず）、および／または、試料１０’ｂを受容および／または固定するための（好ましくは高精度の）ドライブ１４０、１４２のうちの少なくとも１つの適切な設計によって達成されてもよい。

【0161】

さらに好ましい実施形態によれば、好ましくは、ステップ２９０においても、ロボット１４４のピボット点が、測定ヘッド１３０のＴＨｚ信号ＴＳの焦点ＦＰ(図１）内にあることが保証される。さらなる好ましい実施形態によれば、ロボット１４４の移動のための座標系の原点は、焦点ＦＰにも設定される。さらなる好ましい実施形態によれば、測定ヘッド１３０は、ロボット１４４によって、基準および／または較正装置１０’ａ’、および／または、その上に配置された試料１０’ｂに近い公称位置に移動される。さらなる好ましい実施形態によれば、任意のステップ２９０のためのｚ軸（並進）移動は、第１のドライブ１４０によって少なくとも一時的に行われてもよい。一例として、ｚ軸に沿った（並進）移動により、距離ｄを変更することができる。好ましくは、測定ヘッド１３０の光軸ＲＡが、試料１０’ｂの表面に垂直であり、例えば、ｚ軸に平行である。

【0162】

さらなるステップ２９２では、図１５Ａのステップ２６２と同様に、最適な測定距離ｏｍｄが決定される。さらなる好ましい実施形態によれば、最適測定距離ｏｍｄを決定するステップ２９２は、好ましくは、例えば、上述の図２によるプロセスのステップ２００と同様に、十分に大きな距離範囲で、測定ヘッド１３０（図１）と試料１０’ｂ(図１１Ｂ）との間の距離ｄを（好ましくは繰り返し）変化させるステップを含むことができる。さらに好ましい実施形態によれば、間隔ｄの変更は、第１のドライブ１４０により行われる。このようにして、ロボット１４４の位置決め精度は、通常第１のドライブ１４０の位置決め精度ほど高くないので、最適な測定距離ｏｍｄは、特に距離ｄを変化させるためにロボット１４４を使用する場合と比較して、特に正確に決定されてもよい。

【0163】

さらなる好ましい実施形態によれば、例えば、ステップ２９２のような上述の方法は、好ましくは、例えば三角測量センサのような少なくとも１つの距離センサ１３２（図１）、および／または、例えば表面の形および／または表面の位置および／または表面の向きを検出することが可能な３次元（３Ｄ）スキャナにより、距離ｄを決定するステップをさらに含む。

【0164】

図１６Ａのさらなるステップ２９４では、図１５Ａのステップ２６４と同様に、最適な測定角度ｏｍａ(図５も参照）が決定される。さらなる好ましい実施形態によれば、最適測定角度ｏｍａを決定するステップ２６４は、測定ヘッド１３０（図１）と試料１０’ｂ(図１１Ｂ）との間の相対角度位置ａ１を、好ましくは、例えば、上述の図３によるプロセスのステップ２１０と同様に、十分に大きい（１次元、好ましくは２次元）角度範囲で変化させるステップを含むことができる。さらなる好ましい実施形態によれば、相対的な角度位置の変更は、第２のドライブ１４２により行われる。このようにして、ロボット１４４の（角度）位置決め精度は、通常第２のドライブ１４２の位置決め精度ほど高くないので、最適な測定角度ｏｍａは、特に角度位置を変化させるためのロボット１４４を使用する場合と比較して、特に正確に決定されてもよい。

【0165】

さらなる好ましい実施形態によれば、例えば、ステップ２９４のような上述の方法は、例えば光学角度位置センサのような少なくとも１つの角度位置センサ１３４（図１）、好ましくは、例えば表面の形および／または表面の位置および／または表面の向きを検出することが可能な３Ｄスキャナにより、相対角度位置ａ１を決定するステップをさらに含む。

【0166】

その結果、ステップ２９４の後、サンプル１０’ｂに対する測定ヘッド１３０の最適測定距離ｏｍｄおよび最適測定角度ｏｍａの両方が得られ、さらなる好ましい実施形態によれば、例えば、さらなる測定に使用することができる。

【0167】

さらなる好ましい実施形態によれば、図１６Ａを参照して上述で説明したプロセスは、特にロボット１４４に取り付けられたときに、試料１０’ｂに対する測定ヘッド１３０の調整を最適化するために使用され、したがって第１のシーケンスを特徴付けることができる。

【0168】

図１６Ｂは例示的なプロセスの簡略化されたフローチャートを概略的に示し、これは例えば、データベースＤＢ(図１０）を構築するために、またはさらなるデータをデータベースＤＢにそれぞれ追加するために使用され、そしてこれは、例えば、図１６Ａを参照して上述で説明された第１のシーケンスと共に／第１のシーケンスの後に、使用可能な第２のシーケンスを特徴付けることができる。一例として、第１のステップ３００は、図１５Ｂのステップ２７０と同様に、測定ヘッド１３０（図１）とサンプル１０’ｂ(図１１Ｂ）との間の距離ｄを、好ましくは、例えば、上述した図２によるプロセスのステップ２００と同様に、十分に大きな距離範囲で変化させることを含む。さらに好ましい実施形態によれば、間隔ｄの変更は、第１のドライブ１４０により行われる。

【0169】

さらなるステップ３０２は、図１５Ｂのステップ２７２と同様に、好ましくは、距離ｄを変化させるステップ３００において設定される各距離値について、測定ヘッド１３０（図１）と試料１０’ｂとの間の相対角度位置ａ１を、好ましくは十分に大きい（１次元、または好ましくは２次元）角度範囲で、例えば、上述で説明した図３によるプロセスのステップ２１０と同様に、変化させることを含む。さらなる好ましい実施形態によれば、相対的な角度位置の変更は、第２のドライブ１４２により行われる。さらなる好ましい実施形態に従って、２つの、好ましくは直交する、角度範囲に沿って相対角度位置ａ１を変化させるとき、変化させるステップ３０２は、第１の角度範囲および／または第２の角度範囲に沿って、相対角度位置を変化させる任意のシーケンスを含んでもよい。

【0170】

さらなるステップ３０４（図１６Ｂ）は、図１５Ｂのステップ２７４と同様に、好ましくは、ステップ３００に従って変化する距離値と相対角度位置値（１次元、または好ましくは２次元）との各組み合わせについて、例えば、組み合わせに関連するＴＨｚ信号ＴＳの受信された反射部分ＴＳＲを特徴付ける基準測定ＲＭを実行することを含む。一例として、図１５Ｂを参照して既に説明したように、特定の距離ｄ１および特定の相対角度位置ａ１、ａ２における特定の基準測定値ＲＭ１を特徴付けるデータセットは、以下の形態（ｄ１、ａ１、ａ２、ＲＭ１）を含むことができる。さらなる好ましい実施形態によれば、基準測定値ＲＭおよび／またはデータセットは、それぞれ、データベースＤＢに格納されてもよい。

【0171】

さらなる好ましい実施形態によれば、ステップ３０４内で使用される距離値および／または相対角度位置値は、例えば三角測量センサのような少なくとも１つの距離センサ１３２（図１）、および／または、例えば表面の形および／または表面の位置および／または表面の向きを検出することが可能な３次元（３Ｄ）スキャナ、および／または、例えば光学角度位置センサのような少なくとも１つの角度位置センサ１３４（図１）、好ましくは、例えば表面の形および／または表面の位置および／または表面の向きを検出することが可能な３Ｄスキャナにより決定されてもよい。

【0172】

さらなる好ましい実施形態によれば、ステップ３０４内で使用される距離値および／または相対角度位置値の両方を、３Ｄスキャナ１３４を使用して決定することができる。

【0173】

さらなる好ましい実施形態によれば、ステップ３０４内で使用される距離値および／または相対角度位置値は、距離ｄおよび／または相対角度位置の変化をもたらすために、ドライブ１４０、１４２のうちの１つまたは複数を制御するために使用される制御信号から決定される。

【0174】

例えば、図１６Ｂを参照して説明したプロセスによって得られるデータベースＤＢに基づいて、サンプル１０’ｂ(および／またはさらなるサンプル）について１つまたは複数の層厚測定を実行することができ、この層厚測定はさらなる好ましい実施形態によれば、第３のシーケンスとして特徴付けることができる。層厚測定を実行するために、図１５Ｃを参照して説明したようなプロセスを実行することができ、図１６Ａ、１６Ｂを参照して説明したような基準および／または較正装置は必ずしも必要ではない。むしろ、さらなる好ましい実施形態によれば、層厚測定は、ロボット１４４により、例えば自動車の車体部品等の試料１０’ｂに対して測定ヘッド１３０を位置決めすることにより実行されてもよい。有利には、そのようにして得られた層厚測定値またはそれぞれのＴＨｚ信号が図１６Ｂに従って得られたデータベースＤＢに基づいて処理、すなわち評価することができ、それによって、ロボット１４４による距離および／または角度位置決め誤差（すなわち、最適値ｏｍｄおよび／またはｏｍａからの偏差）を、データベースＤＢからの基準測定値（またはそれから導出された補間値）を使用して有利に補正することができる。このように、さらなる好ましい実施形態によれば、特に、ロボット１４４による測定ヘッド１３０の潜在的に長時間および／または高価な再位置決めを回避することができ、その結果、好ましい実施形態による方法は、工業的製造環境、例えば、測定ヘッド１３０を有するロボット１４４が製造ライン内に配置されるインラインＴＨｚ放射線ベースの層厚測定に特に適している。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15A】

【図15B】

【図15C】

【図16A】

【図16B】