Interferometrischer Liniensensor zur Formmessung von rotationssymmetrischen optisch glatten Oberflächen
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Sören Laubach
Dipl.-Ing. Sören Laubach received his university degree in electrical engineering from the University of Kassel, Germany. He works as a PhD student in the Flatness Metrology Group at PTB. Research interest: Optical metrology, Interferometry, Software development/Automation.
Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Bundesallee 100, 38116 Braunschweig
,
Gerd Ehret
Dr. Gerd Ehret is head of the PTB working group “Flatness Metrology”. Research interest: Optical flatness and form metrology, deflectometry, optical microscopy, optical rigorous modelling, improving of optical antireflexion, shearing technologies.
Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Bundesallee 100, 38116 Braunschweig
Prof. Dr.-Ing. habil. Peter Lehmann is head of the measurement technology group, Department of Electrical Engineering and Computer Science, University of Kassel. Research interest: Optical metrology, Interferometry, Fiber optical sensors.
Universität Kassel, Wilhelmshöher Allee 71, 34121 Kassel
M.Sc Jörg Riebeling is a research assistant in the measurement technology group, Department of Electrical Engineering and Computer Science, University of Kassel. Research interest: Interferometric sensors, optical path length modulation, Software development.
Universität Kassel, Wilhelmshöher Allee 71, 34121 Kassel
Zusammenfassung
Es wird ein neuartiges Formmesssystem basierend auf einem interferometrischen Liniensensor vorgestellt. Der Liniensensor wird mit einem Bewegungssystem so nachgeführt, dass die Beleuchtungsstrahlen möglichst senkrecht zur Prüflingsoberfläche stehen. Das linienbasierte Formmesssystem bietet die Möglichkeit einer schnellen und flexiblen Messung. In den Überlappbereichen sind redundante Informationen enthalten, die zu einer genaueren Auswertung führen als bei einem Punktsensor. Die Formmessung mit Punktsensoren ist langsam, und die Genauigkeit ist durch das Bewegungssystem limitiert, da die Bewegungsachsen systematische und zufällige Führungsfehler haben. Diese Führungsfehler können nicht ohne Weiteres eliminiert werden und führen deshalb zu einer erhöhten Messunsicherheit bei der Formmessung. Bei vollflächig messenden Systemen werden i. Allg. sehr große Optiken benötigt, die mit hohen Kosten verbunden sind. In diesem Beitrag wird der Aufbau des linienbasierten Systems und exemplarisch einige Messergebnisse vorgestellt.
Abstract
In this paper, a new form measuring system based on an interferometric line sensor is introduced. The line sensor is traced with a movement system in such a way that the illumination beams are as perpendicular to the specimen surface as possible. The line-based form measuring system offers the possibility of a fast and flexible measurement. In the overlap regions, redundant information is included which leads to an evaluation which is more accurate than in the case of a point sensor. Form measurement with a point sensor is slow, and its accuracy is limited by the movement system, because the movement axes have systematic and random guidance errors. These guidance errors cannot be easily elimninated and lead to increased measurement uncertainty in the form measurement. Full-aperture matrix measurement systems generally require very large optics, which involve high costs. In this article, the setup of the line-based system is shown and measurement results are presented as examples.
Über die Autoren
Dipl.-Ing. Sören Laubach received his university degree in electrical engineering from the University of Kassel, Germany. He works as a PhD student in the Flatness Metrology Group at PTB. Research interest: Optical metrology, Interferometry, Software development/Automation.
Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Bundesallee 100, 38116 Braunschweig
Dr. Gerd Ehret is head of the PTB working group “Flatness Metrology”. Research interest: Optical flatness and form metrology, deflectometry, optical microscopy, optical rigorous modelling, improving of optical antireflexion, shearing technologies.
Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Bundesallee 100, 38116 Braunschweig
Prof. Dr.-Ing. habil. Peter Lehmann is head of the measurement technology group, Department of Electrical Engineering and Computer Science, University of Kassel. Research interest: Optical metrology, Interferometry, Fiber optical sensors.
Universität Kassel, Wilhelmshöher Allee 71, 34121 Kassel
M.Sc Jörg Riebeling is a research assistant in the measurement technology group, Department of Electrical Engineering and Computer Science, University of Kassel. Research interest: Interferometric sensors, optical path length modulation, Software development.
Universität Kassel, Wilhelmshöher Allee 71, 34121 Kassel
Danksagung
Für die Förderung dieses Projektes (LE 992/7-2, EH 400/4-2) durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) bedanken sich die Autoren. Dieses Projekt ist eine Zusammenarbeit des Fachgebietes Messtechnik am Fachbereich Elektrotechnik/Informatik der Universität Kassel und der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB).
©2017 Walter de Gruyter Berlin/Boston
Articles in the same Issue
- Frontmatter
- Editorial
- XXX. Messtechnisches Symposium des AHMT in Hannover (Teil 1)
- Beiträge
- Messraten statischer Einzelspiegel-Fourier-Transformations-Infrarotspektrometer bei Verwendung von Mikrobolometerdetektoren
- Bewertung der Formveränderung transienter Signale in GTEM-Zellen
- Interferometrischer Liniensensor zur Formmessung von rotationssymmetrischen optisch glatten Oberflächen
- Messaufbau zur Charakterisierung von magnetischen Sensormaterialien
- Viskoelastizität und Anisotropie von Kunststoffen: Ultraschallbasierte Methoden zur Materialparameterbestimmung
- Automatic feature extraction and selection for classification of cyclical time series data
- Ortsaufgelöste optische Bestimmung von Materialanteilen in Mischungen
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