RaySense: Ein neuartiges strahlenoptisches Verfahren zur absoluten 3D-Vermessung spiegelnder Asphärenflächen

RaySense ist ein neuartiges berührungsloses, rein optisches 3D-Messverfahren für spiegelnde Freiform-Oberflächen. Im Gegensatz zu bekannten Verfahren, bei denen Messmuster über die reflektierende Oberfläche beobachtet werden, gibt es bei RaySense keine Einschränkungen bezüglich Schärfentiefe und Lichtausbreitung, da eine optische Abbildung entfällt. Weiterhin kann auf die bisher notwendige umfangreiche Kalibrierung verzichtet werden. Das Verfahren erlaubt eine speziell an den Prüfling angepasste Messbeleuchtung, was die industrielle Einsatzfähigkeit wesentlich erweitert. Die spiegelnde Oberfläche wird mit einem tiefenscharfen Lichtmuster beleuchtet, dessen Verteilung im Raum bekannt ist. Das nach der Reflektion am Prüfling deformierte Muster wird von einer verfahrbaren Kamera mit hoher Genauigkeit vermessen. Das deformierte Muster wird strahlenoptisch auf das ursprüngliche Beleuchtungsmuster zurückverfolgt. Mit Kenntnis des Verlaufs der Musterkomponenten vor und nach der Reflektion wird die jeweilige Oberflächennormale bestimmt. Durch Integration wird die Oberfläche berechnet. Es werden Messprinzip, Auflösungsanalysen und mögliche Anwendungen vorgestellt.